正交图案化方法技术

本发明专利技术涉及利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的方法，本发明专利技术的正交图案化方法包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。

Orthogonal patterning method

The present invention relates to a method for forming a pattern object device layer using fluorine based raw materials are orthogonal and solvent, including the orthogonal patterning method of the invention: the first step, through the use of the fluorinated raw materials for printing, to form a mask having exposed and non exposed part of the surface of the substrate; second steps and use the pattern of coating the exposed material object; and the third step, using the fluorine solvent on the non exposed portion of peel, to form the pattern layer on the exposed portion of the object.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图案化方法，更详细地涉及利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的正交图案化方法。
技术介绍
在半导体器件、显示器件、有机发光二极管(OLED，OrganicLightEmittingDiode)器件、发光二极管(LED，LightEmittingDiode)器件等各种光电子器件的制造工序中必须使用微细图案形成技术。这是因为需根据器件的驱动回路的形成、像素形成、电极形成等多种需求来形成所需的微细图案。并且，除了上述光电子器件之外，利用电或不利用电的生物传感器也需要形成所需的微细图案。通常，这种微细图案形成技术根据图案的形状、工序条件等来使用光刻(photolithography)、遮光板(shadowmask)、印刷(printing)等多种工法。但是，各个方法各有利弊，因而没有一种工法能够通用于所有微细图案的形成，通常考虑费用与效用之比来选择最佳的方法。光刻通过在基板上薄薄地涂抹具有感光性质的光刻胶(photoresist)后放上所需的掩模图案并施加光来以类似照相的方法形成回路，大多执行如下的工序。图1为示出基于普通的光刻工序的图案化方法的简图。如图1所示，在基板表面涂敷图案对象物质后，在上方涂敷感光性原材料。之后，放上所需的掩模图案并经过照射紫外线(UV)的曝光工序，借助显影液选择性地去除感光性原材料。之后，在选择性地蚀刻图案对象物质之后，去除上述图案对象物质上的感光性原材料，从而形成所需的图案。但是，光刻方法具有需执行如上所述的复杂工序等的多种问题，对具体的问题点将在后述中进行说明。遮光板为具有很多小孔的薄金属板，用于真空蒸镀法中。遮光板中的精细金属掩模(FMM，FineMetalMask)为用于在大型基板蒸镀高精细图案的有机物的掩模。因此，若利用精细金属掩模，则可在基板的规定位置一次性地形成多个所需的高精细图案的有机物。为了蒸镀所需图案的有机物，精细金属掩模可具有用于使有机物通过的多个长方形狭缝或条纹形态的狭缝。其中，多个长方形狭缝或条纹形态的狭缝可形成单位掩模部，精细金属掩模可具有多个单位掩模部。这种利用精细金属掩模的蒸镀技术可用于制造大型有机发光二极管显示装置等而进行的有机物蒸镀和阴极电极形成工序。另一方面，为了制作大型有机发光二极管显示装置，需要大型的基板。但是，在基板变大型化的情况下，将发生基板下垂的现象。因此，随着基板和掩模之间的间隔变得不规定，无法在所需的位置形成准确的图案，因而存在发生器件不合格的问题。因此，在通过利用精细金属掩模的蒸镀技术使有机发光二极管显示装置大面积化方面存在局限性。即，在利用精细金属掩模在基板形成有机发光层或阴极电极层方面，在扩张到大面积基板上存在局限性。另一方面，随着有机发光层需具有薄膜形态，精细金属掩模也需要达到非常薄的程度。但是，在使精细金属掩模变得很薄的情况下，不仅使将因外力或自重而产生的弯曲等考虑在内的制作设计变得困难，而且在使厚度达到10μm以下程度方面存在局限性。即，利用精细金属掩模等掩模的以往现有的方法在使有机发光层的厚度实现薄膜化方面存在局限性。并且，若使用精细金属掩模等的金属掩模，则将通过开口的像素(pixel)蒸镀有机物质，若在规定时间内反复使用，则使有机物蒸镀到开口的像素，从而导致图案尺寸发生变化。因此，存在需按规定周期更换金属掩模的问题。如上所述，因金属掩模所具有的厚度、与基板之间的间隔等因素，精细金属掩模工法因在形成像素时受到遮蔽(shadowing)效果，即产生阴影区，因而在形成所需像素方面受到相当大的约束。近来，在制作光电子器件方面，基于单分子的高纯度有机物、无机物或混合物质的产业利用备受瞩目。尤其，以基于蒸镀的单分子或可印刷的高分子物质为基础的有机物半导体因其轻、低价、机械性方面的柔软性等特征而在产业应用上备受瞩目，随着器件集成化的必要性，使有机物的图案对象层(活性层)原材料实现微细图案化被视为非常重要的技术。如上所述，有机物的图案化技术大体分为在真空蒸镀法中利用遮光板的方法和利用光刻胶的光刻方法。以在真空蒸镀法中利用遮光板的有机物图案化为例，存在在制作大面积电子器件阵列方面因如上所述的原因而难以通过高收益率实现高清晰度的图案化的缺点。而且，在通过图1所示的光刻方法实现有机物图案化的情况下，除高价设备和复杂的工序之外，还由于有可能在感光剂涂敷、显像及感光剂去除工序中引起有机物活性层的溶解或变性，因而有机物原材料的图案化本身实际很难通过该方法来实现。并且，近来非常活跃地进行着对光学方面透明并具有高性能且尤其具有比有机原材料更加出色的稳定性的以金属氧化物为基础的原材料的开发。尤其，以可进行溶液工序的金属氧化物原材料为例，因工序过程简单、便于适用在大面积，因而更受瞩目。并且，金属氧化物原材料更多被应用及利用在半导体器件相关产业领域，随着集成化在这种器件领域成为必要条件，原材料的图案化技术变得更为重要。在这种金属氧化物原材料的图案化技术中，上述光刻方法成为主流。光刻方法虽然是可实现高清晰度的微细图案化的技术，但需具备高价设备，并需执行感光剂的涂敷、曝光、显像及蚀刻等的复杂的工序，尤其存在各个工序中所使用的物质和溶剂导致原材料发生溶解或变性的问题等。尤其，光刻方法实际是在应对当前骤增的大面积显示市场方面具有局限性的方式。并且，制作具有多层结构的复杂的集成回路在近来成为一种需求。即，电子器件通常需实现高清晰度的图案化。普通的无机物质及金属物质在利用光刻方法的情况下很容易实现图案化。但是，在使用有机原材料的情况下，因在图案化工序中所使用的溶剂导致有机原材料的性能在光刻胶的蒸镀及去除过程中下降等原因，使得几乎无法通过光刻方法实现图案化。另一方面，若在真空蒸镀法中利用遮光板来实现有机物图案化，尤其在制作大面积电子器件阵列的情况下，存在因如上所述的原因而难以通过高收益率实现多重图案化的问题。另一方面，在韩国专利授权第1463290号中公开了利用物质的正交性并利用光刻工序对含氟材料进行图案化的技术。而且，在美国公开专利第2010-0289019号中公开了利用光刻工序并将CYTOP用作有机物半导体的保护膜的技术，在美国专利授权第9034737号中公开了利用光刻工序并将CYTOP用作光电子材料的保护层的技术。即，在上述专利文献中，公开了利用具有正交性的CYTOP等并利用光刻工序实现图案化的技术。但是，随着利用光刻工序，不仅需执行如上所述的感光剂的涂敷、曝光、显像及蚀刻等复杂的工序，还在大面积化方面存在局限性。另一方面，在MicroelectronicEngineering123(2014)33-37(PreparationoffluoropolymerstructuresfororthogonalprocessingofdiversematerialbyMicro-ContactPrinting)中公开了不利用光刻工序而首先执行微接触印刷方法后采用转印方法来在基板上仅转印涂敷于弹性体模具上的高分子膜的所需的部分的技术。该技术随着不利用光刻工序来使工序变得简单化，但随着利用使用模具的微接触印刷方法及转印方法，虽然可在局部区域实现图案化，但在实现大面积化方面存在局限性。另一方面，由于微接触印刷方法和/或转印方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正交图案化方法，通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层，上述正交图案化方法的特征在于，包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 KR 10-2015-0066586;2014.08.14 US 62/0371.一种正交图案化方法，通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层，上述正交图案化方法的特征在于，包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。2.根据权利要求1所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第二步骤中，使用上述图案对象物质来再对上述非露出部的表面进行涂敷。3.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，还包括通过反复执行上述第一步骤至第三步骤来沿着左右形成多重的上述图案对象层的步骤。4.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，还包括通过反复执行上述第一步骤至第三步骤来沿着上下形成多层的上述图案对象层的步骤。5.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第一步骤与第二步骤之间还包括使上述非露出部固化的步骤。6.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述氟类原材料包括全氟化类原材料，上述氟类溶剂包括全氟化类溶剂。7.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类原材料通过混合聚-1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-十氟-3-氧杂-1,6-庚二烯和全氟烷基叔胺而成。8.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类原材料为聚[4,5-二氟-2,...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹明汉，成守珍，
申请(专利权)人：光州科学技术院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR