[发明专利]图案化光酸蚀刻以及由其制得的制品

说明书

相关专利申请

本专利申请要求提交于2007年6月1日的U.S.S.N.11/756,866的 优先权，藉此将其全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及使用光酸蚀刻图案化的方法以及由其制得的制品。

背景技术

集成电路包括诸如通过电连接连接在一起的电阻器、二极管、电 容器和晶体管之类器件的电活性组合。薄膜集成电路包括通常在半导 体材料上形成的多个层，例如金属层、电介质层以及活性层。通常， 薄膜电路元件和薄膜集成电路通过如下方式产生：沉积多种材料层， 然后用加成或减成法中的光刻法来使这些层图案化，加成或减成法可 包括化学蚀刻步骤以限定各电路元件。

传统集成电路可直接构建在硅芯片上。最近，柔性集成电路已受 到关注。已经表明，可将半导体(例如氧化锌)沉积到玻璃或塑料基 底上，然后可将这样的玻璃或塑料基底用于构建非常有用的集成电路。 目前用于使薄膜集成电路中大部分层(例如存在于平板显示器中的那 些)图案化的方法为沉积给定材料(例如用于薄膜晶体管的半导体) 的连续层、用光致抗蚀剂涂布所述层、通过暴露于辐射使光致抗蚀剂 图案化、使光致抗蚀剂显影、然后使用干法蚀刻或湿法蚀刻工艺蚀刻 掉连续层的未保护部分，以生成图案化的电路元件。

发明内容

根据以上所述内容，我们认识到需要更快且涉及更少步骤的制备 薄膜集成电路的方法。已经发现，可将图案化和蚀刻工艺结合为一个 步骤，不需要光致抗蚀剂显影步骤和酸蚀刻步骤。减少使薄膜集成电 路中的层图案化所需要的步骤数可显著节省成本。

在一个方面，本发明提供包括基底的制品，该基底包括可酸蚀刻 层、水溶性聚合物基质和光酸产生剂。

在另一方面，本发明提供图案化方法，该方法包括提供含可酸蚀 刻层以及水溶性聚合物基质的基底、提供光酸产生剂、使基底暴露于 光化辐射以及移除基质。

在又一个方面，本发明提供使电活性器件层图案化的方法，该方 法包括提供含导电可酸蚀刻层的基底、向基底添加水溶性聚合物基质 和光酸产生剂、使器件暴露于光化辐射以及移除基质。

本发明提供使薄膜集成电路图案化的简化的、低成本的方法，该 方法与上述传统方法相比具有较少的步骤。该方法使用从存在于水溶 性聚合物基质中的光酸产生剂(PAG)产生的酸来蚀刻基底上的酸敏 感涂层。当将聚合物基质暴露于辐射时，酸可以图案形式产生，该辐 射已通过使其透过掩模而被图案化。

在本申请中：

术语“一”、“一个”和“该”与“至少一种”可互换使用，意 指一种或多种被描述的要素；

术语“可酸蚀刻”指与产生的酸反应而改变材料的物理特性的那 些材料，这些特性是例如导电性、溶解度、透明性、半透明性、色度、 反射性等；

术语“导电性”指导电或半导电的材料；

术语“图案”、“图案化的”或“图案化”指一种或多种构造或 制备这类构造的方法，该构造可包括规则阵列或无规阵列的特征物或 结构或两者的组合；以及

术语“水溶速率”指通过下列工序测得的材料样品完全溶解所需 的实耗时间：将0.5gm的样品、3ml的水加入5ml的小瓶中，将小瓶盖 上。记录样品在振动小瓶时完全溶解于水中所需的时间。样品完全溶 解的实耗时间为水溶速率。

本发明的上述内容并非旨在描述本发明的每个公开的实施例或每 种具体实施形式。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了示例 性实施例。

附图说明

图1a示出了包括制品的本发明的实施例，该制品包括含光酸产生 剂的聚合物基质和光掩模。

图1b示出了在暴露和显影之后图1a中所示的本发明的实施例。

图2a示出了包括具有聚合物基质和包含光酸产生剂的供体层以及 光掩模的制品的本发明的实施例。

图2b示出了在暴露和显影之后图2a中所示的本发明的实施例。

图3为实例1的薄膜晶体管的显微照片，该薄膜晶体管在源电极 和漏电极之间具有ZnO。

图4为根据本发明的方法蚀刻的实例1的薄膜晶体管的显微照片， 该薄膜晶体管在源电极和漏电极之间具有ZnO。