[发明专利]装置的光刻图案化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月1日提交的美国临时申请No.62/031,903的权益，其全部内容通过引用并入本文。本申请还涉及与本申请同日的代理人卷号No.16480.0025WOU1、16480.0026WOU1和16480.0033WOU1的PCT国际申请，其分别要求美国临时申请No.62/031,888(2014年8月1日提交)、62/031,891(2014年8月1日提交)以及62/031,897(2014年8月1日提交)和62/096,582(2014年12月24日提交)的权益。

背景技术

1.技术领域

本公开涉及有机装置(器件)、电子装置(器件)和有机电子装置(器件)的图案化。所公开的方法和材料特别地可用于OLED装置的图案化。

2.相关技术的讨论

相对于常规的无机类装置，有机电子装置可提供显著的性能和价格优势。因此，在电子装置制造中使用有机材料受到许多商业的关注。例如，基于有机发光二极管(OLED)技术的显示器最近越来越受欢迎，并且相对于许多其他显示技术具有许多优点。虽然已经开发了溶液沉积OLED材料，但是最高性能的OLED装置通常使用活性有机材料的气相沉积薄膜。

全彩OLED显示器的一个关键挑战是将红色、绿色和蓝色像素的阵列图案化。对于气相沉积OLED，通常使用具有对应于期望图案的细度的开口的细金属掩模。然而，气相沉积膜积累在掩模上，其可能最终使掩模开口变窄或对掩模造成变形应力。因此，必须在使用若干次后清洁掩模，这从制造成本的观点来看是不利的。此外，当细金属掩模的尺寸增加以适应更大的基底时，由于热膨胀问题，掩模开口的位置精度从初始对准以及然后保持对准两个角度来看变得更加困难。通过增强掩模框架的刚度，位置精度可以在一定程度上改善，但是这增加了掩模本身的重量，导致其他操作困难。因此，需要有机电子装置如OLED装置(特别是图案尺寸小于约100μm的那些)的成本有效的图案化。

除了有机装置的图案化的挑战之外，所谓的剥离光刻法也用在专业领域中，但是在行业中未被广泛接受，即使对于使用较不敏感的材料的装置也是如此。剥离抗蚀剂(Lift-off resist，“LOR”)是市售的，例如，具有常规光致抗蚀剂的基于聚二甲基戊二酰亚胺(PMGI)的双层结构，但是具有一些缺点。为了控制底切(undercut)，PMGI必须在小心的条件(通常为150至200℃)下软烘烤。一些基底包含不与这样的温度相容的材料。PMGI的剥离剂通常需要易燃溶剂，例如环戊酮，其需要加热。即使加热，溶解速度也很慢，例如，在40℃下仅38nm/秒。因此，建议甚至更高的温度，例如60℃，这从安全的观点来看是不理想的。此外，即使在60℃下，推荐的剥离时间是30分钟，这在许多制造环境中不符合成本效益。因此，推荐高温下的超声处理以减少时间，但超声处理可能不适于敏感装置架构。因此，仍然需要具有更高的可制造性和更小的危险性的改进的剥离材料和方法。

发明内容

作者已经开发出了高效率的剥离抗蚀剂系统，其使用氟化材料如氟化聚合物和基于氢氟醚的加工助剂。所公开的材料和方法能够对敏感有机装置如OLED装置进行高分辨率图案化。此外，氟化材料易于使用，不易燃，在多种基底上温和，并且提供比更危险的常规剥离系统更快的剥离。

根据本公开，制造装置的方法包括：提供具有用于图案化的一个或更多个目标区域的装置基底；在所述装置基底上提供氟化材料层；形成一个或更多个剥离结构，其通过与包含氟化溶剂的显影剂接触而至少部分地通过使与所述一个或更多个目标区域对准的所述氟化材料层中的一个或更多个开口区域的第一图案显影来实现，其中所述显影剂以第一速率溶解所述氟化材料，其中所述显影剂以第一速率溶解所述氟化材料；如下将所述装置基底图案化：i)使用所述一个或更多个剥离结构作为蚀刻掩模来蚀刻所述一个或更多个目标区域的至少一部分，ii)通过开口区域的所述第一图案在所述一个或更多个目标区域上沉积一个或更多个活性材料层，或者i)和ii)两者；以及通过与包含氟化溶剂的剥离剂接触来移除所述一个或更多个剥离结构，其中所述剥离剂以至少为150nm/秒且高于所述第一速率的第二速率溶解所述氟化材料。

根据本公开的另一个方面，光致抗蚀剂系统包括：氟化材料组合物，其包含氢氟醚涂覆溶剂和未全氟化的包含至少两种不同重复单元的含氟共聚物，所述重复单元包括具有含氟烷基的第一重复单元和具有不包含质子性取代基的非光活性官能团的第二重复单元，其中所述共聚物的总氟含量为至少45重量％；以及光致抗蚀剂组合物，其包含非氟化有机溶剂和光敏聚合物。