有机电子器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及闭合场非平衡磁控溅射离子镀工艺在有机电子器件或其组件制备中的应用，以及可通过这种方法获得的有机电子器件或其组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及闭合场非平衡磁控溅射离子镀工艺在有机电子器件或其组件制备中的应用，以及通过这种方法可获得的有机电子器件或其组件。
技术介绍
有机场效应晶体管(OFET)用于显示器件和逻辑电路(logic capable circuits) 0 常规OFET典型地包括源极、漏极和栅极、有机半导体(OSC)材料的层和含有机介电材料的栅极绝缘层。为了制备底栅(BG) OFET器件，通常将由金属或金属氧化物组成的源和/或漏电极层，通过等离子体辅助的溅射工艺和随后的平版蚀刻(lithographic etching)以除去不希望的区域，来沉积在介电层上。但是，已知在功能有机材料之上的溅射金属对其性能和功能存在有害影响。例如，在OLED领域，已报道金属溅射意味着性能降低，这需要通过引入缓冲层来纠正(参见 J. Meyer, Τ. Winkler, S. Hamwi et al，Adv. Mater. 2008，20，3839)。在 OFET 器件情形下，已发现电极溅射工艺可以导致介电层表面的曝露部分上明显的损害。由此，器件性能恶化。WO 2008/131836A1公开了制备OFET器件的方法，其中在介电层之上施加牺牲层， 以保护其免受金属电极沉积期间溅射或等离子体处理引起的损害。但是，这需要额外的工艺步骤。特别是在具有低介电常数或电容率(“低k”)的介电层的情形下，如在有机电子器件中所使用的那样，溅射工艺影响在介电/半导体界面处的层的化学和物理性能。这种损害可以归因于等离子体对有机材料性能的影响。在受损的低k材料地顶表面上已经观察到碳损耗和表面致密化，而保留的本体(bulk)大部分不受影响。Bao 等 J. Vac. Sci. Technol. Bl Vol. 26，No. 1，Jan/Feb 2008，公开了对于等离子体对低k介电材料的损害的机理研究，且报道了已发现这是涉及化学和物理作用二者的复杂现象，取决于等离子体物质的化学反应性和能量和质量。所研究的低k材料是基于具有 Si-O-Si骨架键的甲基倍半硅氧烷(MSQ)的有机硅氧烷，并引入了甲基和多孔性以降低介电常数。已报道了该低k材料的介电常数可以由于等离子体损害而升高达20%，这是归因于甲基的去除，使该低k表面变得亲水。还报道了退火通常有效地减轻水分吸收以恢复k 值，但是该恢复对于更高能量等离子体而言并不彻底。本专利技术的一个目的在于提供用于制备光学、电光学和电子器件如OFET的改进方法，其中在金属或导电层(例如电极)沉积到有机层(例如栅介质)上期间，相对于本领域已知的方法降低对有机层的损害，而无需应用额外的工艺步骤。该方法应是时间_、成本-和材料-有效的，且适合于大规模制造。本专利技术的另一目的在于提供用于将金属或其它导电材料沉积到有机材料上的改进方法。本专利技术的再一目的在于提供通过这种方法获得的改进的光学、电光学和电子器件，特别是0FET。本专利技术的其它目的对于本领域技术人员而言从如下详细描述中来看是显而易见的。已发现，这些目的可以通过提供如本专利技术中所要求保护的方法得以实现。特别地，本专利技术的专利技术者已发现，通过使用特定的磁控溅射离子镀(MSIP)工艺 (文献中也公知为闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUBMSIP))，能够在有机材料上溅射金属、金属氧化物或其它导电层，并且在有机电子器件制造期间对其电学性能损害最小或无损害。也令人吃惊地发现，特别是在低k介电材料的情形下可以显著降低损害。E. Lugscheider, S. BafWUlf ‘ C. Barimani, M. Riester, H. Hilgers, Mat. Res. Soc. Symp. Proc.第544卷，1999，第191-196页，报道了将MS IP工艺用于在热塑性聚合物产品(例如存储盘)表面之上沉积Ti或Ti-N的薄层，以改进其表面性能如耐磨性、耐腐蚀性和导电性(以避免静电放电)。但是，并未公开CFUBMSIP或其用于制备电子器件中功能层的用途。US 5，556，519和US 6，423，419公开了 CFUBMSIP工艺和装置，以在金属或金属碳化物制品如切割工具之上出于表面硬化的目的而提供金属、金属氧化物或金属硫化物涂层。US 6,726,993 禾口 V. Rigato，D. Teer 等，Surface and Coatings Technology 116-119(1999) ,580-584公开了 CFUBMS IP工艺用于在制品或衬底如硅单晶晶片之上出于改进其硬度和耐磨性的目的而提供碳涂层。W02005/110698A1公开了 CFUBMSIP工艺用于在模制工具之上提供金属氮化物涂层，以改进其非粘连特性，从而防止成形制品如模制塑料不期望的粘合和附着于模制工具。但是，迄今并未公开或建议使用CFUBMSIP技术以直接在有机衬底之上溅射金属或金属氧化物，或者使用这种技术用于在有机电子或电光器件中施加功能层例如电极。专利技术概述本专利技术涉及将闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUBMSIP)用于将导电材料例如作为层沉积在有机材料上的用途。本专利技术另外涉及通过CFUBMSIP将导电材料例如作为层沉积到有机材料之上的方法。本专利技术另外涉及如上下文中所述的用于制造光学、电光学或有机电子器件或其组件的方法或用途，包括通过CFUBMSIP将导电材料的层沉积到有机材料的层上的步骤。优选地，如上下文中所述的方法用于将导电材料的功能器件层、非常优选电极，优选地提供到另一包含有机材料的功能器件层例如介电层之上。本专利技术另外涉及如上下文中所述的方法或用途，其中该有机材料层是光学、电光学或有机电子器件中的介电层，优选栅极绝缘层。本专利技术另外涉及如上下文中所述的方法或用途，其中导电材料层是光学、电光学或有机电子器件中的电极层，优选源、漏或栅电极。本专利技术另外涉及通过如上下文中所述的方法或用途可获得的或获得的光学、电光学或有机电子器件，或其组件。所述光学、电光学或有机电子器件，或其组件优选地选自电光学显示器、液晶显示器(LCD)、光学信息存储器件、电子器件、有机半导体、有机场效应晶体管(OFET)、集成电路 (IC)、有机薄膜晶体管(OTFT)、射频识别(RFID)标签、有机发光二极管(OLED)、有机发光晶体管(OLET)、电致发光显示器、有机光伏(OPV)器件、有机太阳能电池(O-SC)、有机激光二极管(O-Iaser)、有机集成电路(O-IC)、照明器件、平板显示器(FPD)、传感器、电极材料、光电导体、光检测器、电子成像记录器件、电容器、电荷注入层、肖特基二极管、平坦化层、抗静5电膜、导电基材、导电图案。 附图说明图1和2图示地描述了本专利技术方法中所使用的CFUBMSIP装置。图3显示了对于不同系统构造的CFUBMSIP工艺，离子电流对于衬底偏压的变化。图4显示了对于在CFUBMSIP工艺中施加到磁控管的两种不同电流水平，离子电流对于偏压的变化。图5图示地且示例性地说明了 BG FET结构。图6显示了依据对比例1获得的对照BG FET器件的晶体管特性。图7和8显示了依据对比例2获得的FET的晶体管特性。图9显示了依据对比例3获得的FET的晶体管特性。图10和11显示了依据实施例1采用CFUBMSIP工艺获得的FET本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．通过闭合场非平衡磁控溅射离子镀将导电材料沉积在有机材料上的方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡拉斯克欧罗兹克，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE