專利名稱：一種使薄膜形成圖案的方法
一種使薄膜形成圖案的方法
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0001本發(fā)明涉及一種使薄膜形成圖案的方法，具體而言，但
不限于， 一種選擇性地使基底上的有機(jī)薄膜形成圖案的方法。
0002人們對(duì)于允許可重復(fù)地且低成本地在薄膜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生微 米分辨率"圖形"或幾何特征的圖案形成技術(shù)具有相當(dāng)大的興趣。對(duì) 于基于有機(jī)半導(dǎo)體的電子器件、光電器件和光學(xué)器件的制造來(lái)說(shuō)，這 些技術(shù)是特別令人感興趣的。由于它們?cè)陲@示系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、分析 系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)上的應(yīng)用，這些材料已經(jīng)引起了關(guān)注，其 中與柔性基底相容的高生產(chǎn)量、低溫制造是商業(yè)化的主要驅(qū)動(dòng)力。
0003這種通過(guò)要形成圖案的薄膜的沉積、接著通過(guò)傳統(tǒng)的照 相平版法、電子束平版印刷術(shù)和X射線平版印刷術(shù)而形成高分辨圖案 化薄膜的方法已很完善，并且通常用于制造無(wú)機(jī)半導(dǎo)體器件諸如硅集 成電路。普通的方法是觸點(diǎn)形成圖案法、電互連形成圖案法和絕緣體 形成圖案法。各情形中的重要界面是要形成圖案的薄膜與下面的無(wú)機(jī) 半導(dǎo)體晶片之間的界面，無(wú)機(jī)半導(dǎo)體晶片通常是高溫下制備的晶體材 料。傳統(tǒng)的平版印刷術(shù)涉及在要形成圖案的薄膜(被稱為活性層)上 面提供諸如負(fù)性光致抗蝕劑。輻射后，未曝光的光致抗蝕劑必須被去 除，然后不再受去除的光致抗蝕劑保護(hù)的未曝光薄膜區(qū)域必須被去除， 并且然后剩下的已曝光光致抗蝕劑本身的上層需要被去除。對(duì)于正性 抗蝕來(lái)說(shuō)，曝光區(qū)域/未曝光區(qū)域的性質(zhì)和處理是相反的。其中光致抗 蝕劑被沉積到要形成圖案的膜上面的工藝步驟順序，也是在傳統(tǒng)半導(dǎo) 體器件制造中使用的方法。
0004所提出的另一種形成圖案的方法是所謂的"剝離(lift-off)" 法，用于使基底結(jié)構(gòu)上的金屬接觸層形成圖案。剝離法涉及在基底上
沉積光致抗蝕劑層，使具有期望圖案的光致抗蝕劑曝光，使光致抗蝕 劑顯影以去除其不想要的區(qū)域，用要形成圖案的活性材料涂敷這樣圖 案化的光致抗蝕劑，并且然后去除剩余的光致抗蝕劑，將在該過(guò)程中 該材料的不想要的區(qū)域剝離。剝離后，圖案化的材料被留下，直接接 觸基底并且沒(méi)有留下光致抗蝕劑。
0005最近幾年，已經(jīng)研發(fā)出基于有機(jī)材料的光學(xué)器件、光電 器件和電子器件。這些器件提供了低成本大量生產(chǎn)的商業(yè)潛力。然而， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用到無(wú)機(jī)材料上的包括剝離法在內(nèi)的傳統(tǒng)光致抗蝕形成 圖案方法不能容易地應(yīng)用到有機(jī)薄膜上。傳統(tǒng)光致抗蝕形成圖案方法 由于諸如其對(duì)有機(jī)膜的光電特性的不利影響，在有機(jī)半導(dǎo)體薄膜上具 有有限的實(shí)用性。有機(jī)膜經(jīng)常具有和傳統(tǒng)照相平版法中使用的普通犧 牲型光致抗蝕劑共同的化學(xué)特性，并且因此可能被光致抗蝕劑處理過(guò) 程不經(jīng)意地且不利地改變。熱烘培步驟的使用和暴露于一系列不同溶 劑/蝕刻劑尤其存在問(wèn)題。
0006傳統(tǒng)照相平版法還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)適合于有機(jī)功能材料，并且 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于應(yīng)用諸如有機(jī)電致發(fā)光全色顯示器制備——其中需要多 個(gè)步驟以連續(xù)地沉積紅色、綠色和藍(lán)色圖像元素或像素——來(lái)說(shuō)是有 問(wèn)題的。在這樣的顯示設(shè)備的商業(yè)化制造期間，傳統(tǒng)照相平版法不能 被用于有機(jī)半導(dǎo)體層的直接形成圖案。認(rèn)識(shí)到需要功能有機(jī)材料的可 應(yīng)用照相平版法的證據(jù)來(lái)自專利文獻(xiàn)，其中用于使有機(jī)功能材料形成 圖案的照相平版法被提出(諸如EP1566987和WO03086024)。然而， 這些方法繼續(xù)采用傳統(tǒng)照相平版法，其中光致抗蝕劑被沉積到要形成 圖案的薄膜上面。因此它們適合傳統(tǒng)照相平版法。它們進(jìn)一步需要幾 個(gè)額外步驟，插入到普通工藝順序中，并且需要特殊材料屬性以加工， 并且因此增加了復(fù)雜性和成本。因此，仍非常需要簡(jiǎn)單且廣泛可應(yīng)用 的方法。
0007可選的形成圖案技術(shù)諸如噴墨印刷法、小分子的蔭罩 (shadow-mask)蒸發(fā)法、熱轉(zhuǎn)印方法和掃描激光形成圖案法，都具有 局限性，諸如分辨率不足、到較大基底尺寸的規(guī)?？勺冃圆?、難以確 保連續(xù)步驟之間圖案的配準(zhǔn)以及復(fù)雜昂貴的處理方案。要用噴墨印刷 達(dá)到足夠的特征分辨率，例如，基底必須被形成井樣容器的圖案，其
中墨滴可以沉積到該井樣容器里。小分子的蔭罩蒸發(fā)需要基底相似的
形成圖案，以提供隔離物(separator)儲(chǔ)存處。這些基底形成圖案方法涉 及多個(gè)照相平版印刷步驟，并且在噴墨印刷情形下，需要表面等離子 體處理以調(diào)節(jié)容器之間壁的親和性(philicity)，并且因此確保落在壁上 的任何材料將流到最近的容器里。在兩種情形下，增加了相當(dāng)大的復(fù) 雜性和成本，并且廣泛被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)性制造的問(wèn)題。
0008這導(dǎo)致幾種其它形成圖案方法的研發(fā)，這些方法涉及通 過(guò)光誘導(dǎo)化學(xué)法進(jìn)行薄膜層的直接改性。這可以是破壞性光化學(xué)、或 光活化/去活化氧化還原化學(xué)、或其它方法。這些材料必須被特定地加 工以具有在這種方法中使用的所需光化學(xué)特征，這仍遇到相當(dāng)大的問(wèn) 題。
0009作為光活化氧化還原化學(xué)方法的一個(gè)實(shí)例一一其具體涉 及導(dǎo)電性圖案的產(chǎn)生，已經(jīng)建議(美國(guó)專利5447824)，通過(guò)選擇性紫 外(UV)輻射和加熱，使與氧化劑溶液混合的噻吩單體即3,4-乙撐二 氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene) (EDOT)聚合，這使得膜在曝光區(qū) 域絕緣并且在未曝光區(qū)域?qū)щ?。然后該聚合物層必須用甲醇、水?-丁醇處理以減少剩余的氧化劑。這有問(wèn)題地將化學(xué)反應(yīng)的殘余物夾帶 在膜里，這可能對(duì)膜的性質(zhì)產(chǎn)生不利的影響，并且進(jìn)一步，曝光區(qū)域 (理想地是絕緣的)顯示出可測(cè)量的導(dǎo)電性。
0010
一種使導(dǎo)電聚合物形成圖案的相似方法(EP-A-399299) 使用成對(duì)的聚合物即聚苯胺和光生酸劑(photo-acid generator)的混合 物，光生酸劑在UV輻射后產(chǎn)生游離酸。在這種方法中，這些成分被 溶解在共同的溶劑中，并且然后從溶液中將膜旋涂到基底上。它們隨 后被加熱，然后通過(guò)光掩模用UV光源照射，并且然后進(jìn)一歩被加熱， 使得聚合物層的UV-曝光區(qū)域變成導(dǎo)電性的(鄰近的未曝光區(qū)域保持 非導(dǎo)電性)。遺憾的是，所形成的曝光區(qū)域?qū)щ娐氏鄬?duì)低(通常低于O.l S/cm)，這對(duì)于大多數(shù)電極應(yīng)用來(lái)說(shuō)是不足的。夾帶的殘余物的問(wèn)題也 在此提出。
0011上述技術(shù)依賴于膜導(dǎo)電性的局部改性，以實(shí)現(xiàn)期望的圖 案形成，這不是通過(guò)降低最初導(dǎo)電性膜的導(dǎo)電性就是通過(guò)提高最初非 導(dǎo)電性膜的導(dǎo)電性來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，它們主要的局限是難于產(chǎn)生在曝光
區(qū)域和未曝光區(qū)域之間具有足夠高的差別導(dǎo)電性的膜(g卩，"導(dǎo)電性" 區(qū)域具有足夠低的表面電阻并且"絕緣"區(qū)域具有足夠高的表面電阻 的膜)。
0012另一方法涉及導(dǎo)電材料的局部去除，使下面的絕緣基底
暴露。這類似于傳統(tǒng)照相平版印刷形成圖案法，其是通過(guò)去除不想要
的材料而不是性質(zhì)的局部改性而進(jìn)行的。例如Kim等報(bào)道，直接光輻 射是一種從玻璃、硅和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)基底上去除PEDOT: PSS的有效方法(US6649327)。這些基底首先用02等離子體處理以增強(qiáng) 表面的親水性，并且在將摻有甘油的PEDOT:PSS旋涂后，這些基底被 加熱至200。C大約五分鐘，以使活性層退火。該P(yáng)EDOT: PSS膜隨后用 甲醇洗滌并且用N2氣干燥。它然后用254 nm的UV燈通過(guò)圖案化的 光掩模進(jìn)行輻射。報(bào)道UV光使PEDOT: PSS與基底之間的粘合變?nèi)酰?允許其隨后通過(guò)在水、乙醇或兩者的混合物中聲波振蕩1至20秒而去 除。Kim等報(bào)道，膜未曝光區(qū)域的表面電阻和光學(xué)透明度沒(méi)有受到該 處理的影響，但是該方法可能對(duì)聲波振蕩條件敏感，因?yàn)榫郾揭蚁┗?酸酯是非常吸濕的并且PEDOT: PSS在水的存在下可能顯示出功函的 顯著變化(J. Huang, P. F. Miller， J. S. Wilson, A. J. de Mello, J. C de Mello, D. D. C. Bradley, Adv. Funct. Mater. 2005, 2, 290.)。這對(duì)于許多電 子應(yīng)用——其中在電極-有機(jī)半導(dǎo)體界面處電荷的注入和/或收集非常 依賴于功函，存在潛在的問(wèn)題。
0013已經(jīng)提出類似方法，用于改為使發(fā)射性有機(jī)半導(dǎo)體層 (emissive organic semiconductor layer)通過(guò)使用UV曝光而形成圖案，以 選擇性地光化學(xué)控制發(fā)射性能，例如通過(guò)發(fā)色團(tuán)的光漂白或通過(guò)從前 驅(qū)聚合物中選擇性地去除離去基團(tuán)(c.f. "Chemical Tuning of Electroluminescent Copolymers to Improve Emission Efficiencies and allow Patterning" P丄，Bum, A,B. Holmes, A, Kraft， D.D.C. Bradley, A.R. Brown, R.H. Friend和R. W. G7mer TVa^re 356 (1992), 47-49)。
0014顯然，上述光誘導(dǎo)化學(xué)形成圖案法沒(méi)有提供期望的簡(jiǎn)單、 廣泛可用的方法，以使有機(jī)功能材料形成圖案。
0015具體地，關(guān)于導(dǎo)電聚合物，仍需要一種簡(jiǎn)單方便的制備 圖案化導(dǎo)電聚合物表面的方法，其在想要絕緣的區(qū)域提供非常低的導(dǎo)
電率并且在導(dǎo)電和絕緣區(qū)域之間提供高的差別導(dǎo)電率，同時(shí)還保持光 學(xué)透明度。這諸如在確定器件如晶體管、光電二極管和發(fā)光二極管的 電極結(jié)構(gòu)方面是重要的。此外，需要提供一種方法，用于使在多色顯 示器和成像應(yīng)用中使用的多種有機(jī)發(fā)光/吸光材料形成圖案。
0016本發(fā)明的目的是至少減輕現(xiàn)有技術(shù)存在的一些問(wèn)題，并
且提供一種簡(jiǎn)單、通用且方便的、用于薄膜材料形成圖案的方法。
0017本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中陳述。 一些任選特征在其從屬 權(quán)利要求中陳述。
0018描述了一種形成圖案的方法，其利用位于涂布或未涂布 基底和要形成圖案的薄膜層之間的中間光敏層或光致抗蝕劑。要形成 圖案的薄膜層可包括小分子有機(jī)化合物、聚合物、無(wú)機(jī)半導(dǎo)體和電介 質(zhì)、金屬和這些物質(zhì)的混合物。該中間光敏層通過(guò)光掩?；蛘咄ㄟ^(guò)另 一強(qiáng)度圖案(intensitypattem)限定方法進(jìn)行輻射(曝光)，并且在曝光的 中間光致抗蝕劑層上引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，使得曝光部分在顯影劑里不溶或 可溶，所述顯影劑被用于選擇性地去除曝光中間層不想要的部分和上 面的薄膜層部分。
0019在其它方面，不同的圖案強(qiáng)度限定方法(pattem-intensity
defining method)包括在輻射敏感層上產(chǎn)生干涉或衍射圖案，或者使用 圖像形成裝置諸如空間光調(diào)制器、微鏡器件和包括眾多單個(gè)發(fā)射元件 的微陣列光源。用于使抗蝕劑曝光的輻射可以由UV、電子束或X-射 線源提供，只要該抗蝕劑被選擇對(duì)這樣的輻射具有合適的敏感性。因 此，術(shù)語(yǔ)光致抗蝕劑、照相平版法、光敏的、照射和輻射的使用也包 括基于電子束和X-射線的方法。這些后者技術(shù)的使用預(yù)期能形成具有 更高分辨率(亞微米)特征的圖案。
0020優(yōu)選地，活性層不妨礙中間光敏材料的不想要部分從它 下面去除，并且薄膜沒(méi)有與中間層相容的溶劑——對(duì)于將在去除步驟 中用于去除中間輻射敏感層的不想要部分的溶劑，該中間層不溶，但 卻是多孔的/對(duì)于該溶劑是可滲透的。
0021本發(fā)明具有方便使用且簡(jiǎn)單的顯著優(yōu)點(diǎn)。與己知技術(shù)相
比，它減少了所需工藝步驟的數(shù)量，活性層和中間層有效地同時(shí)在單 個(gè)顯影步驟中形成圖案。對(duì)于要形成圖案的具體薄膜，不要求在第二 步驟去除在第一步驟中未去除的中間層部分，因?yàn)樵谶@里它位于薄膜 下面并且沒(méi)有阻礙另外的層在上面沉積。該方法有利于薄膜材料在眾 多基底上以近微米的分辨率形成圖案，并且這樣做沒(méi)有引起圖案化材 料期望特性的不利變化。舉例來(lái)說(shuō)，該方法有利于半導(dǎo)體器件在塑料 基底上形成圖案，其中由于該基底的熱-機(jī)械性能需要低溫加工。這樣 的器件提供了高產(chǎn)量加工過(guò)程、便攜式應(yīng)用的輕質(zhì)且堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、和 穿戴應(yīng)用的柔軟且舒適的結(jié)構(gòu)的途徑。進(jìn)一步地，該方法允許標(biāo)準(zhǔn)材 料形成圖案，而不需要另外的化學(xué)修飾或再設(shè)計(jì)。本發(fā)明還滿足了對(duì) 圖案化有機(jī)半導(dǎo)體和絕緣體薄膜的要求、對(duì)包括但不限于薄膜晶體管 和記憶元件在內(nèi)的應(yīng)用的要求。該方法與多個(gè)不同材料類型的形成圖 案方法相兼容，并且提供了適于制造基于多個(gè)塑料基底的器件的一般 方法，其包括使低溫沉積金屬和包括介質(zhì)氧化物、半導(dǎo)體和磷在內(nèi)的 其它無(wú)機(jī)材料形成圖案。
0022采用這種方法進(jìn)一步確保在通過(guò)薄膜化學(xué)修飾的光形成 圖案中遇到的夾帶化學(xué)殘余物的問(wèn)題得以最小化。在導(dǎo)電聚合物膜的 具體情況下，該方法促使良好的導(dǎo)電特性——具體而言，獲得導(dǎo)電和 絕緣區(qū)域之間大的差別。本發(fā)明的方法是一種成本有效的形成圖案的 方法，其廣泛應(yīng)用于眾多光學(xué)器件、電子器件、光電子器件和光子器 件，包括多色聚合物發(fā)光二極管顯示器。它允許使用已知的容易得到 的設(shè)備和材料并且允許使用低溫加工技術(shù)。而且，不象用于顯示應(yīng)用 的噴墨印刷和小分子的蔭罩蒸發(fā)法，它不需要基底預(yù)先形成圖案以實(shí) 現(xiàn)足夠的分辨率。
0023中間層的光敏感性、輻射或照射敏感性可以是如在正性 或負(fù)性光致抗蝕劑中使用的光誘導(dǎo)聚合、交聯(lián)、斷鏈或另一類似的化 學(xué)反應(yīng)。優(yōu)選地，中間層包括環(huán)氧化雙酚A/甲醛線型酚醛共聚物(SU8)。 在合適的光生酸劑存在下，SU8有利地變成負(fù)性抗蝕劑。它具有許多 有利特性，包括成膜性能好、粘附優(yōu)良、加工簡(jiǎn)單、光轉(zhuǎn)換率高以及 交聯(lián)時(shí)化學(xué)和熱穩(wěn)定性優(yōu)異。SU8還可有利地沉積在多種基底表面， 并且一般來(lái)說(shuō)其它薄膜與它很好地粘附。
0024基底——其上沉積有中間輻射敏感層和要形成圖案的薄 膜層——可以是柔性的或剛性的，并且可以選自，但不限于，硅、石 英、玻璃和許多塑料，所述塑料包括但不限于聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、 聚碳酸酯和聚酰亞胺。它可以是透明的，包括但不限于石英、玻璃和 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，或者是不透明的，包括但不限于Si和Fr4電路 板，因?yàn)楣庵驴刮g劑的曝光可以從任一側(cè)面、穿過(guò)或不穿過(guò)基底而進(jìn) 行。
0025在一種實(shí)施方式中，用于限定中間層的曝光區(qū)域的光掩 模保持在單獨(dú)的掩模板上，并且放置與活性層和下面的中間層接觸或 者與其接近。
0026在透明基底諸如玻璃、石英和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的情 形下，中間光致抗蝕劑層可以穿過(guò)基底被照射，只要選擇使用基底本 身以實(shí)現(xiàn)形成圖案。在這種情形下，該基底可以包括充當(dāng)曝光掩模的 預(yù)圖案化層。有利地，這消除了對(duì)實(shí)現(xiàn)掩模和基底之間對(duì)準(zhǔn)的掩模校 準(zhǔn)器的需要?？赏ㄟ^(guò)許多方法，使基底形成圖案，以形成曝光掩模， 這些方法包括但不限于熱蒸發(fā)、照相平板法、濺射、熱轉(zhuǎn)印、平版印 刷或噴墨印刷。有利地，這種自對(duì)準(zhǔn)掩蔽方法非常適合于場(chǎng)效應(yīng)晶體 管(field effect transistor, FET)結(jié)構(gòu)的幾何形狀，其中掩模圖案將包括 基底上的源極和漏極觸點(diǎn)圖案或柵極觸點(diǎn)圖案。然后，本發(fā)明所限定 的方法允許柵極觸點(diǎn)或源極和漏極觸點(diǎn)以有利對(duì)準(zhǔn)的幾何形狀分別被 制造，而不需要單獨(dú)的掩模和對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
0027在自對(duì)準(zhǔn)掩蔽方法的一方面，掩模在基底靠近光敏層的 一側(cè)上進(jìn)行制備，其有利于形成高分辨率的圖案，這是由于基底掩模 靠近中間光致抗蝕劑層。當(dāng)掩模結(jié)構(gòu)是正制造器件的整體性部分時(shí)， 這可能是需要的?？蛇x地，掩模在基底遠(yuǎn)離要形成圖案的薄膜的那一 側(cè)上被制備，使得圖案在薄膜層圖案化完成后從基底上去除——如果 期望這樣的話。
0028在一個(gè)實(shí)施方式中，去除預(yù)圖案化的掩模層包括施加聲 波振蕩。聲波振蕩有利地使去除加速。
0029在另一實(shí)施方式中，輻射通過(guò)掃描限定好的光束諸如激 光束穿過(guò)薄膜以描繪出光掩模圖案而被有效地圖案化。0030本發(fā)明可以以幾種方式付諸實(shí)施。參考附圖，具體實(shí)施
方式現(xiàn)在將通過(guò)舉例的方式進(jìn)行描述，其中
0031

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行層沉積和通過(guò)掩
模輻射薄膜的示意0032圖2顯示在不同基底上圖案化的SU8-10/Baytron P層的
光學(xué)顯微照片A:玻璃環(huán)氧；B:玻璃；C:硅和D: PET;
0033圖3顯示A:玻璃上Baytron P和B:玻璃上圖案化的 SU8-2/Baytron P的透射光譜；
0034圖4顯示根據(jù)第一實(shí)施方式圖案化的A:玻璃上Baytron P和B:玻璃上圖案化的SU8-2/Baytron P的原子力顯微照片和橫截面 跡線；
0035圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式進(jìn)行層沉積和穿過(guò)圖案 化基底輻射薄膜的示意0036圖6是具有根據(jù)本發(fā)明圖案化的導(dǎo)電聚合物電極的一對(duì) 單層LED或光檢測(cè)器的示意0037圖7顯示在柔性PET基底上制造的LED的電流密度-電 壓(0)和亮度-電壓(三角)特性；插圖顯示操作中的同一器件；
0038圖8圖解了在柔性PET基底上制造的光伏器件的電流-電壓特性；
0039圖9是本發(fā)明形成圖案方法的示意圖，用于在普通基底 上使多個(gè)材料形成圖案，如生產(chǎn)例如彩色液晶顯示器的彩色濾光層所 需的；
0040圖10是如在圖9中所述制備的、基于PF-紅色、PF-綠色 和PF-藍(lán)色的三種有色像素的光致發(fā)光照片；
0041圖ll是本發(fā)明形成圖案方法的示意圖，用于限定諸如彩 色顯示器的紅色、綠色和藍(lán)色像元(picture element)(像素(pixel))。
0042圖12是在上面電極沉積之前，Baytron P上面的三種有色
像素的光致發(fā)光照片；
0043圖13顯示紅色、綠色和藍(lán)色像素的電流-電壓-亮度特性；
和
0044圖14顯示圖13三種像素的EL光譜(見(jiàn)(A)虛線)。 在單獨(dú)的基底(見(jiàn)(B)實(shí)線)上制造的單個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色LED 的EL光譜被顯示出以作比較。
0045為了更詳細(xì)地描述該方法，參考圖1。在步驟1A，提供
基底10，其包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)片。該基底首先在清潔 劑溶液里通過(guò)超聲振蕩徹底清洗10分鐘，在去離子水中淋洗三次(每 次10分鐘)，然后在丙酮中淋洗5分鐘，并且最后在異丙醇中淋洗5 分鐘?；?0然后用氮?dú)飧稍锊⑶冶Ａ粼?(TC的熱階段下一小時(shí)以驅(qū) 趕掉殘留溶劑。該基底在可選實(shí)施方式中可以被涂敷或未被涂敷。
0046在圖1的步驟IB中，完全環(huán)氧化的雙酚A/甲醛線型酚 醛共聚物(如從Microchem購(gòu)買(mǎi)的SU8)的中間層12以旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選 地在500至5000rpm之間被旋轉(zhuǎn)涂敷到基底10上。在被稱為SU8-2的 一種SU8制劑的情形下，為了蒸發(fā)溶劑和增加膜的密度，SU8膜優(yōu)選 地在水平電熱板上65。C下烘烤一分鐘并且在95C下進(jìn)一步烘烤一分 鐘。
0047在步驟1C，導(dǎo)電聚合物聚(3,4-乙撐二氧噻吩)聚(苯 乙烯-磺酸酯)(PEDOT: PSS)——由H.C.Starck GmnH提供的Baytron P的薄膜層，薄膜14，作為水分散體，在事先用0.45/mi PVDF過(guò)濾器 過(guò)濾后，旋涂到SU8層上面。旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選地在500至5000rpm之間 180秒。少量摻雜劑諸如山梨醇可以在旋涂之前根據(jù)需要(此處未顯示) 添加到PEDOT:PSS溶液中，以提高膜導(dǎo)電性。在旋涂之后，PEDOT: PSS膜優(yōu)選地讓其自然干燥。
0048如在步驟1D中所示，形成圖案通過(guò)使用圖案化輻射實(shí) 現(xiàn)，也就是，在本實(shí)施方式中，用近UV光源(通常波長(zhǎng)為350至550nm 之間的光范圍，此處優(yōu)選地350至400nm之間)，穿過(guò)光掩模16照射 SU8層?？蛇x地，對(duì)于透明基底，該掩模還可以放置在相對(duì)于活性層 的基底背面，并且從該背面進(jìn)行照射。SU8層是負(fù)性光致抗蝕劑，并 且照射后，曝光部分在隨后使用的顯影劑中不溶解。可選地，可以使
用正性光致抗蝕劑，在這種情況下曝光部分在隨后使用的顯影劑里可
溶。SU8層用UV燈(HBO 200W/DC，光輸出為10000 lm)，通過(guò)掩 模16被照射20秒，以引發(fā)SU8光敏層中的交聯(lián)，并且因此使得曝光 部分在隨后使用的顯影劑里不溶解。最佳曝光時(shí)間取決于照射強(qiáng)度和 薄膜層14的任何吸收性能。在示意圖中，顯示照射穿過(guò)了要形成圖案 的薄膜14。同樣顯然地，照射可以穿過(guò)基底，只要基底在光激活輻射 敏感層(即在SU8情形下引發(fā)交聯(lián))所需的曝光波長(zhǎng)范圍內(nèi)足夠透明。0049在要形成圖案的薄膜層沉積后，輻射敏感層的曝光使得 基底均勻地涂敷了提前制備并按需要在后一階段形成圖案的輻射敏感 層和薄膜層。
0050曝光后，基底10根據(jù)SU8曝光后的烘烤要求(在SU8-2 制劑的情況下65'C下一分鐘、接著95'C下另一分鐘)，在水平電熱板 上被加熱。
0051在步驟1E中，未曝光SU8用合適的顯影劑去除，優(yōu)選 i也丙二醇單醚乙酸酉旨(propylene glycol monoether acetate， PGMEA)。 i亥 顯影劑的要求有三方面(i)未曝光的SU8必須在顯影劑里可溶；(ii) 曝光的SU8必須在顯影劑里不可溶；和(iii)該顯影劑必須能接近SU8， 但沒(méi)有不利地改變活性PEDOT:PSS層的期望性能。在顯影過(guò)程中，顯 影劑去除SU8未曝光的可溶區(qū)域，連同因此去除活性PEDOT: PSS的 相應(yīng)上面區(qū)域。SU8的曝光區(qū)域和PEDOT: PSS的上面區(qū)域在顯影后 仍保留，這是因?yàn)橛捎诠庹T導(dǎo)交聯(lián)使得曝光的SU8不溶于顯影劑。因 此圖案有效地從負(fù)性掩模轉(zhuǎn)移到PEDOT: PSS層上，并且PEDOT: PSS 的圖案化薄膜被留在基底上同樣圖案化的SU8上。顯影時(shí)間取決于所 使用的顯影劑、SU8厚度、SU8抗蝕制劑和基底特性，等等，此處在l 至3分鐘之間。溫和的聲波振蕩加速了不想要材料的去除，例如一分 鐘浸泡后的5至10秒聲波振蕩。這個(gè)過(guò)程完成后，留下包括基底、圖 案化的SU8和同樣圖案化的PEDOT: PSS的最終結(jié)構(gòu)。顯影之后，最 終圖案化的結(jié)構(gòu)優(yōu)選地用異丙醇短暫淋洗，并且然后用干空氣或氮?dú)?氣流干燥；隨后按需要烘烤，以驅(qū)趕掉殘余顯影劑。
0052在可選實(shí)施方式中，要圖案化的薄膜在SU8照射步驟后 被沉積。當(dāng)基底和要圖案化的薄膜對(duì)于用于引發(fā)中間光致抗蝕劑材料
內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的輻射波長(zhǎng)范圍都不透明時(shí)，這種方法可以被使用。當(dāng) 要圖案化的薄膜對(duì)于用于引發(fā)中間光致抗蝕劑材料內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的輻 射波長(zhǎng)范圍不利地敏感時(shí)，這種方法也可以被使用。當(dāng)要圖案化的薄 膜不透明，甚至當(dāng)基底不是不透明的時(shí)，尤其是當(dāng)需要形成高分辨率 圖案、為此光掩模被置于光致抗蝕劑材料附近時(shí)，或者當(dāng)基底對(duì)于用 于引發(fā)中間光致抗蝕劑材料內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的輻射波長(zhǎng)范圍不利地敏感 時(shí)，這種方法也可以被使用。
0053在圖2中，顯示了 (A)電路板(玻璃環(huán)氧Fr4板)、(B) 玻璃、(C)硅和(D)PET上圖案化SU8-10/BaytronP的光學(xué)顯微照片。 圖案線的寬度為40、 30、 20、 10、 5和2/mi。在玻璃和Fr4板的情形 下，僅僅是為了闡明目的，該方法用于使SU8-10/BaytronP形成圖案， 以形成尺寸大約為250X375 /mi的數(shù)字形狀。為了得到合理大小的數(shù) 字圖像，對(duì)玻璃和Fr4上的薄膜，使用比硅和PET上的薄膜低的放大 倍數(shù)，以致后兩個(gè)樣品的線厚度顯得較寬一些。
0054SU8的有利光學(xué)特性是指它以中間光致抗蝕層形式的存 在沒(méi)有對(duì)光透過(guò)膜和基底產(chǎn)生不利影響。圖3中顯示了 (A)玻璃上 BaytronP和(B)玻璃上圖案化的SU8-2/Batyron P的透射光譜。SU8-2 的厚度為1.2 /mi。這兩個(gè)樣品的透射光譜沒(méi)有顯著差別，表明SU8-2 中間光致抗蝕劑層的存在一點(diǎn)沒(méi)有降低光透射——顯示器設(shè)備、光檢 測(cè)器和類似物的一種重要特征，在這些設(shè)備中要求光經(jīng)過(guò)基底和SU8 層進(jìn)出設(shè)備結(jié)構(gòu)。
0055對(duì)要圖案化的薄膜的均一性沒(méi)有產(chǎn)生不利的影響。圖4 顯示了 A:旋涂在玻璃上的PEDOT:PSS和B:旋涂在玻璃上的 SU8-2/PEDOT:PSS并且然后用本發(fā)明的方法進(jìn)行圖案化的原子力顯微 照片和橫截面跡線。SU8-2的厚度為1.2 /mi。這兩個(gè)樣品之間沒(méi)有顯 著差別，表明使用SU8-2中間光致抗蝕劑層方法進(jìn)行PEDOT: PSS的 圖案化一點(diǎn)沒(méi)有提高PEDOT: PSS膜的粗糙度。在具有粗糙表面的基底 材料情形下，SU8中間光致抗蝕劑層的存在可以有利地降低要圖案化 薄膜層的表面粗糙度(即，該SU8具有平面化效應(yīng))。
0056而且，例如，在導(dǎo)電聚合物和半導(dǎo)體聚合物圖案化的情 形下，要圖案化薄膜的電特性(導(dǎo)電性、功函)有利地保持沒(méi)有被圖
案化方法和/或下面中間光致抗蝕劑層的存在減少。PEDOT: PSS的具 體結(jié)果列在表l中。
表1根據(jù)圖3的方法制備的Baytron P PEDOT: PSS膜在形成圖案之 前和之后的導(dǎo)電率和功函。這兩個(gè)樣品之間沒(méi)有顯著差別，表 明SU8-2中間層的存在沒(méi)有對(duì)電特性產(chǎn)生不利影響。
導(dǎo)電率
(S/cm) (eV) 玻璃上的BatyronP 2.54±0.38"^"4.91±0.18
(10次測(cè)量的平均值)
被圖案化SU8-2涂敷的玻璃上的 3.81±0.25 5.06±0.11 BatyronP (IO次測(cè)量的平均值)
0057根據(jù)圖5中所闡述的第二實(shí)施方式，基底20在步驟5A 中被預(yù)圖案化。圖案化鋁掩模，100nm厚，通過(guò)熱蒸發(fā)沉積到基底的 上面并且接著被圖案化。預(yù)圖案化作為自對(duì)準(zhǔn)掩模來(lái)說(shuō)是有效的，這 消除了對(duì)單獨(dú)的掩模校準(zhǔn)器的需要，所述單獨(dú)的掩模校準(zhǔn)器用于確保 基底與掩模之間配合。如第一實(shí)施方式中所述，SU8-2中間層22 (步 驟5B)和PEDOT: PSS的薄膜層24 (步驟5C)被施加到圖案化的鋁 層上面，并且如前所述，在烘烤后進(jìn)行穿過(guò)圖案化鋁掩模層曝光于UV 光的相應(yīng)方法(步驟5D)。如前所述，接著在顯影劑中進(jìn)行未曝光的 SU8-2和上面PEDOT:PSS的去除(步驟5E)。在可選實(shí)施方式中，鋁 光掩?？杀恢糜诨椎南旅?。顯然地，多種金屬和其它不透明材料可 被用于形成掩模層，并且多種方法可用于產(chǎn)生掩模層所需的掩模圖案。 進(jìn)一步顯然地，該方法可用于使多個(gè)薄膜層形成圖案，其包括但不限 于有機(jī)半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體。使用包括可被用作場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源 極和漏極或柵極觸點(diǎn)的圖案的掩模層，提供了一種產(chǎn)生柵極和源極以 及漏極觸點(diǎn)有利地對(duì)準(zhǔn)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的有利方法。
0058本發(fā)明的形成圖案方法可被用于制造多個(gè)薄膜器件結(jié)構(gòu)。 舉例來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，如圖6所示，用H.C. Starck GmbH 提供的Baytron P作為陽(yáng)極，制造半導(dǎo)體聚合物L(fēng)ED 30，其在SU8-2 32 涂敷的PET柔軟基底34上形成圖案。如上所述，制備SU8/圖案化的
BaytronP涂敷的PET基底。在異丙醇中短暫淋洗后，圖案化的基底在 干燥氮?dú)鈿夥罩?2(TC下加熱20分鐘，以使BaytronP膜退火。圖案化
基底然后用40 nm的Baytron P VP AI 4083--種PEDOT: PSS的低
導(dǎo)電率制劑，也是H.C. Starck GmbH提供——旋轉(zhuǎn)涂敷。包含這一層 產(chǎn)生了比僅用Baytron P具有高得多質(zhì)量的器件。涂敷的基底在干燥氮 氣氣氛中12(TC下再次退火20分鐘。聚芴衍生物——9,9-二辛基芴/苯 并噻二唑共聚物(F8BT)和9,9-二辛基芴/N-(4-丁苯基)二苯胺共聚物
(TFB)分別被用作發(fā)射材料和空穴傳輸材料。90nmTFB:F8BT層從 該兩組分在二甲苯中按重量計(jì)1: 1的混合物中被旋涂到PEDOT: PSS 層上面。這些膜在干燥氮?dú)鈿夥罩?(TC下干燥兩小時(shí)。最后，在真空
(2X10—6mbar)中，LiF (lnm)和鋁(100 nm)的頂部觸點(diǎn)穿過(guò)機(jī)械 掩模被熱沉積到聚合物膜上。通過(guò)本發(fā)明方法進(jìn)行圖案化的Baytron P 的重疊區(qū)域和圖案化的陰極金屬限定了發(fā)射區(qū)域(~1.5 mm2)。圖7 中顯示了這種器件的特征。插圖顯示了該器件操作時(shí)的照片。峰效率
(12 lm/W和9 cd/A)非常類似于那些用同樣聚合物混合物但是在銦錫 氧化物(indium tin oxide, ITO)涂敷的玻璃基底上按傳統(tǒng)方法制造的器 件所獲得的峰效率。顯然，本發(fā)明的方法適合于制備聚合物L(fēng)ED，并 且進(jìn)一步顯然，本發(fā)明的方法適合于在柔軟塑料基底上制備聚合物 LED。
0059根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，可以制造高效有機(jī)光電二 極管(光檢測(cè)器和太陽(yáng)能電池)。采用本發(fā)明的方法，以與F8BT/FTB 成對(duì)聚合物混合物L(fēng)ED——其特性顯示在圖7中——相同的方式，使 BaytronP形成圖案。聚G-己基噻吩)(P3HT)和1- (3-甲氧基羰基) -丙基-l-苯基-(6,6) C61 (PCBM)的90 nm層然后從這兩種成分在二 氯苯中按重量計(jì)1: 1的混合物中沉積，而不是在LED中使用的 F8BT/TFB混合物。最后，100 nm的Al熱蒸發(fā)到P3HT/PCBM聚合物 /芴混合物層上；活性面積也是 1.5 mm2。在使用前，所形成的器件在 氮?dú)鈿夥罩?2(TC下被熱退火30分鐘。圖8中顯示了在柔軟PET基底 上制備的這種典型光電二極管的電流-電壓特性。該器件采用總功率 0.26 的555 nm光，通過(guò)陽(yáng)極進(jìn)行照射。這些器件表現(xiàn)出~50%的高 外量子效率，這與基于同樣的活性層但是通過(guò)常規(guī)方法在ITO涂敷的
玻璃基底上制備的標(biāo)準(zhǔn)光電二極管非常地相當(dāng)。顯然，本發(fā)明的方法 適合于制備聚合物光電二極管，并且進(jìn)一步顯然，本發(fā)明的方法適合 于在柔軟塑料基底上制備聚合物光電二極管。
0060根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，金屬和金屬混合膜諸如
單層鋁和雙層PEDOT: PSS/A1分別可以形成圖案。如上所述，SU8-2 膜被預(yù)先涂敷到干凈玻璃或PET基底上。涂敷基底被轉(zhuǎn)移到熱蒸發(fā)器 中，其中50 nm的鋁膜在沒(méi)有使用掩模的情況下被沉積到SU8-2上。 另外的PEDOT: PSS膜可以通過(guò)旋涂或期望的其它合適方法沉積到鋁 層上面。這些沉積過(guò)程完成后，SU8-2采用結(jié)構(gòu)合適的光掩模進(jìn)行曝光。 鋁膜是不透明的，所以沉積后UV曝光必須穿過(guò)透明的玻璃或PET基 底。如前所述，曝光后，這些膜被顯影，采用聲波振蕩，其證明有助 于增加未曝光SU8和上面的鋁膜或Al/PEDOT: PSS膜的去除速度?？?選地，上述方法可以被改動(dòng)，使得SU8-2膜在鋁層沉積之前被曝光。 顯然，本發(fā)明的方法適合于制備導(dǎo)電軌跡和電極圖案。顯然的還有， 本發(fā)明的方法適合于在柔軟塑料基底上制備導(dǎo)電軌跡和電極圖案。
0061根據(jù)圖9中所示的另一實(shí)施方式，采用本發(fā)明的方法， 在單個(gè)基底上多個(gè)薄膜材料的連續(xù)圖案化是可能的。這里SU8-10被用 作光敏中間層，并且三種常規(guī)聚芴衍生物(通常被用在發(fā)光二極管器 件中)——為簡(jiǎn)化起見(jiàn)表示PF-藍(lán)色、PF-綠色和PF-紅色——被連續(xù)圖 案化。所用的方法示意性地顯示在圖9中，并且包括下述關(guān)鍵步驟 步驟A在基底(1)上連續(xù)沉積光敏材料(2)和第一聚芴(來(lái)自15 mg/ml 甲苯溶液)(3);步驟B用UV照射(5)通過(guò)光掩模(1A)使光敏材 料曝光；步驟C用顯影劑處理以除去光敏材料的可溶部分以及上面第 一聚芴層的不想要部分；步驟D在涂敷基底(1)上面連續(xù)沉積光敏材 料(2)和第二聚新(來(lái)自15mg/ml甲苯溶液)(6);步驟E用UV照 射(5)通過(guò)光掩模(1B)使光敏材料曝光；步驟F用顯影劑處理以除 去光敏材料的可溶部分以及上面第二聚芴層的不想要部分；步驟G-I 采用光掩模(1C)用第三聚芴(來(lái)自15mg/ml甲苯溶液)(7)重復(fù)步 驟D-F。圖10中顯示了來(lái)自以這種方式制備的PF-藍(lán)色、PF-紅色和PF-綠色膜的光致發(fā)光照片。顯然，本發(fā)明的方法適合于在單一基底上制 備多組分圖案。這樣的方法可有利地用于制備全色(R、 G、 B)液晶顯示器的濾色層。
0062本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步延伸到在單一基底上使基于不 同成分材料的多個(gè)器件形成圖案。具體的實(shí)施方式是制備紅色、綠色 和藍(lán)色有機(jī)發(fā)光二極管。所采取的方法被闡述在圖11中，并且除了在
合適的發(fā)光聚合物層沉積之前將Baytron P和Baytron P VP AI 4083 (8) 的層以2000 rpm在SU8-10上面相繼旋涂3分鐘之外，該方法與圖9 中對(duì)于步驟(A)至(I)的描述相同。紅色、綠色、藍(lán)色發(fā)光聚合物 分別在甲苯中溶解，以制成按重量計(jì)10%溶液，其可被用于通過(guò)旋涂 形成80-100 nm膜。器件在步驟(J)中通過(guò)合適陰極材料(9)的熱蒸 發(fā)而完成。對(duì)這些含有PEDOT: PSS的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，光致發(fā)光的均一性比 不含PEDOT: PSS的結(jié)構(gòu)明顯地更好(比較圖12與圖10)。PEDOT: PSS 層(一層或多層)被認(rèn)為使SU8表面平面化并且防止SU8層與甲苯之 間的直接接觸——一種可能引起SU8表面輕微粗糙化的事件。典型的 器件特性顯示在圖13中并且相應(yīng)的放射光譜顯示在圖14中。顯然， 本發(fā)明的方法允許在單一基底上使由不同材料類型構(gòu)成的多個(gè)器件相 繼形成圖案。
0063相同的方法可容易延伸至彩色顯示器，這通過(guò)制備以合 適空間圖案排列的且具有合適像素尺寸(取決于所要求的分辨率)的 多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色像元(picture element)(像素(pixel))而進(jìn)行。 在無(wú)源和有源矩陣顯示器情形下，為了在圖案化發(fā)光材料與下面基底 之間提供電連接，光敏中間層是導(dǎo)電的，可能是有利的。在SU8光致 抗蝕劑情形下，這一點(diǎn)可以通過(guò)向光致抗蝕劑溶液中添加導(dǎo)電性摻雜 劑諸如Ag納米顆?；蜍潭欣貙?shí)現(xiàn)。
0064上面本文所述的實(shí)施方式僅以舉例的方式給出，這對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯然的。所述的方法步驟可以以與本發(fā)明一致 的任何順序進(jìn)行，并且可以通過(guò)其它傳統(tǒng)形成圖案步驟來(lái)進(jìn)行。對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)進(jìn)一步顯然的是，變化和修飾都落在本權(quán)利要求 的范圍內(nèi)，其包括但不限于用合適的正性光致抗蝕劑代替負(fù)性SU-8光 致抗蝕劑，或者使用電子束或X射線抗蝕劑和電子束或X射線曝光方 法代替光致抗蝕劑和光學(xué)曝光方法。
權(quán)利要求
1. 一種使薄膜形成圖案的方法，其包括在基底上沉積中間輻射敏感層；將所述薄膜沉積在所述中間層上；在沉積所述薄膜之前或之后使所述中間層曝光于圖案化輻射，以引發(fā)其中的化學(xué)反應(yīng)；和去除所述中間層的圖案化輻射限定的部分和相應(yīng)的薄膜，留下所述基底上的圖案化薄膜和圖案化中間層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間層包括負(fù)性抗蝕材 料；并且所述去除步驟包括去除未曝光部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間層包括正性抗蝕材 料；并且所述去除步驟包括去除曝光部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輻射是在 光波長(zhǎng)；在紫外波長(zhǎng)；在300至400nm之間；在X射線波長(zhǎng)；或者包括電子束。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輻射是通 過(guò)使用光掩模圖案化的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輻射是通 過(guò)掃描輻射束圖案化的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述圖案化輻 射包括干涉或衍射圖案。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輻射用空 間光調(diào)制器或微鏡器件；或者通過(guò)選擇性地處理微陣列發(fā)射源圖案化 的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述基底包括預(yù)圖案化層； 并且所述光掩模包括預(yù)圖案化層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述預(yù)圖案化層鄰近所述中 間層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述預(yù)圖案化層在基底的與所述中間層沉積的那 一面相背的面上形成。
12，根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述圖案化薄膜、圖案化 中間層和基底構(gòu)成了最終器件，并且其中所述預(yù)圖案化層形成了所述 最終器件的活性部分。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述中間層從基 底或者如果沉積的話從薄膜側(cè)中對(duì)輻射最透明的任何一個(gè)被照射。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述化學(xué)反應(yīng)優(yōu) 選地是交聯(lián)、聚合、斷鏈或氧化。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述薄膜包括導(dǎo) 體、半導(dǎo)體或絕緣體。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述薄膜包括聚 合物、發(fā)光聚合物、樹(shù)枝狀聚合物、發(fā)光樹(shù)枝狀聚合物、有機(jī)小分子、 發(fā)光有機(jī)小分子、金屬、無(wú)機(jī)半導(dǎo)體或無(wú)機(jī)電介質(zhì)。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述薄膜包括單 一材料類型、兩種或多種材料類型的混合物、和/或兩種或多種材料連 續(xù)沉積層的組合。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述基底包括玻 璃、金屬、塑料、紙、導(dǎo)體、半導(dǎo)體或絕緣體；其是剛性的、柔性的、透明的或不透明的。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述基底包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)膜，所述中間層包括環(huán)氧化雙酚A/甲醛線型酚 醛共聚物(SU8);并且所述薄膜包括聚(3，4-乙撐二氧噻吩)聚(苯乙 烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述去除步驟使 得所述中間層和薄膜同時(shí)形成圖案。
21. —種薄膜結(jié)構(gòu)，其包括基底以及根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所 述方法圖案化的中間層和薄膜。
22. —種薄膜結(jié)構(gòu)，其包括基底、根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所 述方法要被圖案化的薄膜、和輻射敏感中間層。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的薄膜結(jié)構(gòu)，其中所述圖案化的薄 膜、圖案化的中間層和基底構(gòu)成了最終器件，并且其中所述中間層形 成了最終器件的活性部分。
24. —種有機(jī)發(fā)光二極管，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng) 所述的方法圖案化的一個(gè)或多個(gè)薄膜。
25. —種薄膜結(jié)構(gòu)，其包括基底，其中多個(gè)不同材料元件根據(jù)權(quán)利 要求1至20中任一項(xiàng)所述的方法連續(xù)圖案化。
26. —種多色有機(jī)發(fā)光二極管器件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20 中任一項(xiàng)所述的方法連續(xù)圖案化的至少兩個(gè)發(fā)光層。
27. —種光檢測(cè)器或有機(jī)光電二極管，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至 20中任一項(xiàng)所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
28. —種導(dǎo)電軌跡或軌跡網(wǎng)絡(luò)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任 一項(xiàng)所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
29. —種有機(jī)薄膜晶體管，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng) 所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
30. —種有機(jī)記憶元件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所 述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
31. —種有機(jī)光學(xué)放大器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng) 所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
32. —種有機(jī)激光器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述 的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
33. —種有機(jī)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所 述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
34. —種用于諸如液晶顯示器的濾色器陣列，其包括根據(jù)權(quán)利要求 1至20中任一項(xiàng)所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
35. 有機(jī)器件陣列，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的 方法圖案化的至少一個(gè)薄膜。
36. 無(wú)源或有源基底上的有機(jī)器件陣列，其包括根據(jù)權(quán)利要求1 至20中任一項(xiàng)所述的方法圖案化的至少一個(gè)薄膜，此時(shí)所述中間層包 括導(dǎo)體。
全文摘要
一種使薄膜形成圖案的方法，包括在基底上沉積中間輻射敏感層；在該中間層上沉積該薄膜——在沉積該薄膜之前或之后使該中間層曝光于圖案化的輻射以引發(fā)其中的化學(xué)反應(yīng)；以及除去該中間層和相應(yīng)薄膜的圖案化輻射所限定的部分，以在基底上留下圖案化的薄膜和圖案化的中間層。
文檔編號(hào)G03F7/11GK101384963SQ200680046770
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者D·布拉德利, J·德梅洛, J·黃 申請(qǐng)人:帝國(guó)創(chuàng)新有限公司