[发明专利]有机电子器件的制备方法

说明书

发明领域

本发明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。

背景技术

有机场效应晶体管(OFET)用于显示器件和逻辑电路(logic capable circuits)。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，T.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.B1 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。

本发明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。本发明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。本发明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OFET。本发明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发明中所要求保护的方法得以实现。

特别地，本发明的发明者已发现，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.，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。