一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法

摘要

本发明涉及硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备方法，其特征在于：所述的该隔离柱的制备步骤如下：1)在硅基片衬底上用磁控溅射一层金属膜；2)在镀有铬/银的硅基片上涂光学光刻胶，用第一版光刻板进行曝光、显影；3)对刻有图形的硅基片进行ICP刻蚀；4)超声波去除硅基片上的光刻胶；5)快速退火；6)涂光刻胶；7)用第二版光刻板进行前曝；8)将曝光后的硅基片热板烘烤；9)再进行泛曝、显影后形成截面为倒梯形的隔离柱结构，至此，OLED金属阳极及阴极隔离柱的制备完成。该制备方法能够得到牢固而且图案精确的金属阳极电极图案，且得到最佳的欧姆接触、微细的金属图案。

权利要求

1.一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述的该隔离柱的制备步骤如下：

1)选用普通干净硅基片做衬底，在衬底上用磁控溅射的方法溅射一层金属膜；

2)在镀有金属膜的硅基片上涂光学光刻胶，用第一版光刻板曝光、显影；

3)对刻有图形的硅基片进行ICP刻蚀；

4)把刻蚀后的硅基片置于丙酮器皿中，并外加超声波去除硅基片上的光刻胶，得到金属阳极图形，再用酒精和去离子水清洗干净；

5)对镀有金属阳极图形的硅基片进行快速退火；

6)在金属阳极图形上方涂光刻胶；

7)用第二版光刻板进行前曝；

8)将曝光后的硅基片置于140～150℃热板烘烤；

9)将烘烤后的硅基片再进行泛曝，然后显影，显影后形成截面为倒梯形的隔离柱结构，至此，硅基有机发光微显示器件金属阳极及阴极隔离柱的制备完成。

2.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述衬底为普通硅片，厚度为500～520μm。

3.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述磁控溅射金属膜为铬/银薄膜或钛/铝薄膜，溅射铬的厚度为11nm，溅射银的厚度为45nm，溅射钛的厚度为10nm，溅射铝的厚度为50nm。

4.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中光刻胶涂胶厚度为1000-1500nm。

5.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中ICP刻蚀在ICP功率为400W～500W，RF功率为200W～250W，Cl2和Ar流量均为50mL/min～60mL/min，腔体气压为3.99Pa～4.00Pa的条件下进行刻蚀60s～

90s。

6.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述快速退火是在800℃～850℃下快速退火35s～40s。

7.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中光刻胶为OSR光刻胶，胶厚为1200～1400nm。

8.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述第一版曝光时间与第二版前曝光时间为8～10秒。

9.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述热板烘烤时间为3～3.5分钟。

10.根据权利要求1所述的一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法，其特征在于：所述烘烤后的硅基片泛曝35～40秒。

说明书

一种硅基有机发光微显示器件隔离柱的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于微电子器件制备技术领域，特别涉及一种硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备方法。

背景技术

[0002] OLED(Organic Light Emitting Display)，有机发光显示器件是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED具有主动发光，无视角问题；重量轻，厚度小；高亮度，高发光效率；发光材料丰富，易实现彩色显示；响应速度快，动态画面质量高；使用温度范围广；可实现柔软显示；工艺简单，成本低；抗震能力强等一系列的优点，逐步成为最有潜力的一种显示器件，因此它被专家称为未来的理想显示器，在各种领域有着广泛的应用。

[0003] 目前国内外许多公司、科研机构都投入大量人力物力进行研究。有机电致发光器件通常由第一电极(透明阳极)、沉积在第一电极上的发光介质、沉积在发光介质上的第二电极(阴极)构成。由无源OLED器件的结构决定了它的驱动方式是二维矩阵寻址。无源矩阵显示是实现有机发光显示的一种简单方法。在有机发光无源矩阵显示器件中需要实现阴极的图案化，一般采用具有倒梯形或者T形截面的条纹结构作为隔离柱实现阴极加工过程中的图案化。

[0004] 目前在硅片或其它衬底上制作金属图形都是先通过涂胶、曝光、显影等光刻出图形后再通过蒸镀，超声剥离等实现金属图形的制备。这种工序的缺点主要有：一、用光刻胶做掩膜容易对蒸镀腔造成污染，影响下次的继续使用，也会使金属膜内有一定的杂质，且难以控制其组分比，影响其导电效果；二、蒸镀的金属薄膜与衬底之间的附着性差，不能形成很好的接触电极，作出的图形容易脱落，因此，不能做更微细的金属图形结构。 发明内容

[0005] 鉴于上述所存在的问题，本发明提供了一种在硅基片或其它衬底上制作金属图形的方法，并通过反转光刻制的阴极隔离柱。本发明提供的硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备方法，能够得到牢固而且图案精确的金属阳极电极图案，且得到最佳的欧姆接触，为微细金属图案提供一种制作方法。

[0006] 本发明实现上述目的所采取的技术方案是：一种硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备方法，其特征在于：所述的该隔离柱的制备步骤如下： [0007] 1)选用普通干净硅基片做衬底，在衬底上用磁控溅射的方法溅射一层金属膜； [0008] 2)在镀有金属膜的硅基片上涂光学光刻胶，用第一版光刻板曝光、显影； [0009] 3)对刻有图形的硅基片进行ICP刻蚀；

[0010] 4)把刻蚀后的硅基片置于丙酮器皿中，并外加超声波去除硅基片上的光刻胶，得到金属阳极图形，再用酒精和去离子水清洗干净；

[0011] 5)对镀有金属阳极图形的硅基片进行快速退火；

[0012] 6)在金属阳极图形上方涂光刻胶；

[0013] 7)用第二版光刻板进行前曝；

[0014] 8)将曝光后的硅基片置于140～150℃热板烘烤；

[0015] 9)将烘烤后的硅基片再进行泛曝，然后显影，显影后形成截面为倒梯形的隔离柱结构，至此，硅基有机发光微显示器件金属阳极及阴极隔离柱的制备完成。 [0016] 所述衬底为普通硅片，厚度为500～520μm。

[0017] 所述磁控溅射金属膜为铬/银薄膜或钛/铝薄膜，溅射厚度分别为：11nm，45nm或10nm，50nm。

[0018] 所述步骤2)中光刻胶为AZ4620光学光刻胶，涂胶厚度为1000-1500nm。 [0019] 所述步骤3)中ICP刻蚀在ICP功率为400W～500W，RF功率为200W～250W，Cl2和Ar流量均为50mL/min～60mL/min，腔体气压为3.99Pa～4.00Pa的条件下进行刻蚀60s～90s。

[0020] 所述步骤5)中快速退火是在800℃～850℃下快速退火35s～40s。 [0021] 所述步骤6)中光刻胶为OSR光刻胶，胶厚为1200～1400nm。

[0022] 所述步骤2)中第一版曝光时间为8～10秒；步骤7)中第二版前曝光时间为8～10秒。

[0023] 所述步骤8)中热板烘烤时间为3～3.5分钟。

[0024] 所述步骤9)中烘烤后的硅基片泛曝35～40秒。

[0025] 本发明的特点是：本发明采取了先镀一金属层，在金属层上涂上光刻胶并光刻出掩膜图案，再用ICP刻蚀得到金属图案，这样避免了先做掩膜图案再蒸镀金属层带来的各种负面影响。并且利用磁控溅射先在干净的硅片表面蒸镀一层金属层，使得金属有较强的附着性，能做更微细的金属图案；而且磁控溅射更容易控制合金的组成比，进而得到理想的阳极功函数，有利于空穴的注入。利用ICP刻蚀，使得刻蚀图案更精确。通过快速退火能得到最佳的欧姆接触，减小接触电阻，进而提高这种硅基有机发光微显示(OLED)发光特性。 附图说明

[0026] 图1至图5为本发明方法的工艺操作流程示意图。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明，以下实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明的实施范围。

[0028] 实施例1

[0029] 该硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备方法，其操作步骤为：

[0030] 第一步在硅基片101表面上溅射铬/银金属膜102；

[0031] 如图1所示，选用普通干净硅基片101做衬底，衬底为普通硅片，衬底的厚度为500μm，在衬底上分别溅射铬/银11nm，45nm得到阳极层；

[0032] 第二步在溅射有铬/银的阳极层后的硅基片101上涂上光刻胶，并用第一版光刻板曝光8～10秒、进行显影，得到金属阳极掩膜图形103；光刻胶为AZ4620光学光刻胶，胶厚为1000nm；

[0033] 如图2所示，在硅基片101上涂AZ4620光学光刻胶，胶厚1000nm，经过曝光、显影后得到金属阳极掩膜图形103；

[0034] 第三步ICP刻蚀

[0035] 如图3所示，将显影后的硅基片101放入ICP刻蚀机中，在ICP功率为500W，RF功率为250W，Cl2和Ar流量均为60mL/min，腔体气压 为3.99Pa的条件下进行刻蚀60s； [0036] 第四步超声清洗

[0037] 如图4所示，把用ICP刻蚀后的硅基片101置于丙酮器皿中，并外加超声波去除硅基片101金属镀层上的光刻胶，得到阳极电极图形104，再用酒精和去离子水清洗干净； [0038] 第五步快速退火

[0039] 将清洗后具有金属电极图形的硅基片101放入快速退火炉，在850℃下快速退火35s；

[0040] 第六步涂胶

[0041] 在金属阳极图形上方涂光刻胶；光刻胶为OSR光刻胶，胶厚为1200nm； [0042] 第七步曝光

[0043] 再用第二版光刻板进行前曝，曝光时间8～10秒；

[0044] 第八步烘烤

[0045] 将曝光后的硅片置于140～150℃热板烘烤3～3.5分钟；

[0046] 第九步泛曝显影得到阴极隔离柱图形105

[0047] 将烘烤后的硅基片101再进行泛曝35～40秒，然后显影，显影后形成截面为倒梯形的阴极隔离柱图形105，至此，OLED金属阳极及阴极隔离柱的制备完成； [0048] 如图5所示，在金属薄膜阳极电极图形104的表面采用OSR光刻胶反转光刻，经显影后得到阴极隔离柱图形105，完成硅基有机发光微显示(OLED)金属阳极及阴极隔离柱的制备。

[0049] 实施例2

[0050] 所述的该隔离柱也可镀其它的金属，其具体操作步骤为：

[0051] 1)选用普通干净硅基片101做衬底，衬底为普通硅片，厚度为520μm；在衬底上用磁控溅射一层钛/铝金属膜102；溅射钛/铝金属膜厚度分别为：10nm，50nm； [0052] 2)在镀有钛/铝的硅基片101上涂光学光刻胶，用第一版光刻板曝光8～10秒、进行显影，得到金属阳极掩膜图形103；光刻胶为AZ4620光 学光刻胶，胶厚为1200nm； [0053] 3)将显影后的硅基片101放在ICP刻蚀机中，在ICP功率为400W，RF功率为200W，Cl2和Ar流量为50mL/min，腔体气压为4.00Pa的条件下进行刻蚀70s；

[0054] 4)把刻蚀后的硅基片101置于丙酮器皿中，并外加超声波去除硅基片101上的光刻胶，得到金属阳极掩膜图形104，再用酒精和去离子水清洗干净；

[0055] 5)将清洗后具有金属电极图形的硅基片101放入快速退火炉，在800℃下快速退火40s。

[0056] 6)在金属阳极图形上方涂光刻胶；光刻胶为OSR光刻胶，胶厚为1300nm； [0057] 7)用第二版光刻板进行前曝，曝光时间8～10秒；

[0058] 8)将曝光后的硅基片101置于140～150℃热板烘烤3～3.5分钟； [0059] 9)将烘烤后的硅基片101再进行泛曝35～40秒，然后显影，显影后形成截面为倒梯形的阴极隔离柱结构105，至此，OLED金属阳极及阴极隔离柱的制备完成。 [0060] 实施例3

[0061] 1)选用普通干净硅基片101做衬底，衬底为普通硅片，厚度为500μm；在衬底上用磁控溅射一层钛/铝金属膜102；溅射钛/铝金属膜厚度分别为：10nm，50nm； [0062] 2)在镀有钛/铝的硅基片101上涂光学光刻胶，用第一版光刻板曝光8～10秒、进行显影，得到金属阳极掩膜图形103；光刻胶为AZ4620光学光刻胶，胶厚为1500nm； [0063] 3)将显影后的硅基片101放在ICP刻蚀机中，在ICP功率为450W，RF功率为200W，Cl2和Ar流量为55mL/min，腔体气压为4.00Pa的条件下进行刻蚀90s；

[0064] 4)把刻蚀后的硅基片101置于丙酮器皿中，并外加超声波去除硅基片101上的光刻胶，得到金属阳极电极图形104，再用酒精和去离子水清洗干净；

[0065] 5)将清洗后具有金属电极图形的硅基片101放入快速退火炉，在800℃下快速退火40s。

[0066] 6)在金属阳极图形上方涂光刻胶；光刻胶为OSR光刻胶，胶厚为1400nm； [0067] 7)用第二版光刻板进行前曝，曝光时间8～10秒；

[0068] 8)将曝光后的硅基片101置于140～150℃热板烘烤3～3.5分钟； [0069] 9)将烘烤后的硅基片101再进行泛曝35～40秒，然后显影，显影后形成截面为倒梯形的隔离柱图形105，至此，OLED金属阳极及阴极隔离柱的制备完成。 [0070] 实施例3只是步骤1)～步骤3)的参数与实施例1、2不同，其它步骤与实施例1、2均相同。

[0071] 本发明在金属层上涂上光刻胶并光刻出掩膜图案，再用ICP刻蚀得到金属图案，这样避免了先做掩膜图案再蒸镀金属层带来的各种负面影响。并且利用磁控溅射先在干净的硅片表面蒸镀一层金属层，使得金属有较强的附着性，能做更微细的金属图案，对蒸镀腔避免了一定的污染，有利于下次蒸镀。

[0072] 其次磁控溅射变得更容易控制合金的组成比，进而得到理想的阳极功函数，使得金属与硅片之间容易形成良好的欧姆接触，有利于空穴的注入，而且金属层的附着性强，对于较微细的图案不易产生脱落。

[0073] 利用ICP刻蚀，使得刻蚀图案更精确。通过快速退火能得到最佳的欧姆接触，减小接触电阻，进而提高这种硅基有机发光微显示(OLED)发光特性。