[发明专利]一种利用光刻胶固定柔性材料衬底的方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种利用光刻胶PR固定柔性材料衬底的方法。

背景技术

随着柔性可穿戴电子技术、柔性显示、柔性传感器、柔性太阳能电池等技术逐步成为新一代前瞻技术，柔性材料作为衬底在微电子技术领域中应用越来越广泛，基于柔性材料的相关半导体薄膜材料生长合成、半导体器件制备等方面研究工作，得到了迅速的发展。

柔性材料作为衬底，主要分为五类：塑料、金属箔片、超薄玻璃和纸质衬底、生物复合薄膜衬底。其中，塑料作为柔性衬底被认为具有广阔的前景，因为塑料衬底具备透明性、柔性、质量轻、耐用、价格便宜等优点，常用的有：聚酯薄膜（对苯二甲酸乙二醇酯、PET）、聚丙烯己二脂（PPA）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚酰亚胺（PI）等，其中，PET 和PEN具有良好透明性，简单的加工过程，良好的力学性能，较高的阻隔氧气和水汽渗透性能，但是其不耐高温，低温沉积ITO时，器件性能降低。温度升高时，这类聚合物衬底收缩，ITO膜容易从衬底脱落；其表面粗糙度也比较大，沉积在聚合物衬底上的薄膜容易产生缺陷，PI具有良好的热稳定性，较好的力学性能和化学性能，但是透明度低，价格也比较贵。织物材料也可以用来作为柔性衬底。

在薄膜材料生长、器件制备的过程中，上述柔性材料会出现弯曲、卷曲现象，如何解决柔性材料在制备过程中的固定、平整度问题，是材料生长与器件制备中的一个关键。

发明内容

本发明涉及一种利用光刻胶固定柔性材料衬底的方法，以解决在薄膜材料生长、器件制备的过程中，柔性材料会出现弯曲、卷曲现象的问题。

本发明采取的技术方案是：包括下列步骤：

（一）选取平的硬质衬底和柔性衬底，清洗、吹干、烘干，所述硬质衬底材料为石英片，所述柔性衬底材料为聚酰亚胺PI、对苯二甲酸乙二醇酯PET、或聚丙烯己二脂PPA；

（二）衬底粘合，利用粘合材料将硬质衬底和柔性衬底较好地粘合、固定，所述衬底粘合材料为光刻胶。

所述步骤（一）硬质衬底石英片，50mm*50mm，柔性衬底，20mm*20mm，清洗方法如下：

（1）先将其分别放入丙酮溶液中在室温下超声清洗4分钟—6分钟，去除表面分子型沾污；

（2）然后分别置于乙醇溶液中在室温下超声清洗3—5分钟，去除表面残余丙酮；

（3）再分别用去离子水在室温下超声清洗3—5分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；

（4）高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥3—5分钟。

所述步骤（二）衬底粘合包括：将硬质衬底石英片固定在匀胶仪上，在石英片中间位置滴光刻胶，0.2ml—0.5ml，5—10秒后，光刻胶扩散开，再将清洗好的柔性衬底置于光刻胶上面，待石英与柔性材料通过光刻胶全部接触后，启动匀胶仪，转速450—550转/分钟，时间30秒—120秒，使柔性衬底通过光刻胶与硬质衬底紧紧粘合在一起。

本发明采用光刻胶（photoresist，PR）粘合固定方法，利用光刻胶将一个坚硬而平坦的硬质衬底与柔性衬底粘合起来，再在此粘合的基板上进行功能材料生长或器件制备，完成相关工艺步骤后，再利用丙酮溶液去除光刻胶，将硬质衬底与其他部分分离开来。通过这种方法，解决了柔性衬底材料在工艺过程中的弯曲、翘曲问题，同时，解决了衬底间产生气泡的问题。保证了柔性衬底在功能材料生长与器件制备过程中的平整度，可以应用于柔性可穿戴电子技术、柔性显示、柔性传感器、柔性太阳能电池等技术领域中。

附图说明

图1是在石英片中间位置滴光刻胶的示意图；

图2是柔性衬底的示意图；

图3是柔性衬底通过光刻胶与硬质衬底紧紧粘合在一起的示意图。

具体实施方式

实施例1

（一）选取平的硬质衬底和柔性衬底，所述硬质衬底材料为石英片1，50mm*50mm，所述柔性衬底2材料为聚酰亚胺PI、20mm*20mm，对硬质衬底和柔性衬底分别进行清洗，方法如下：

（1）先将硬质衬底或柔性衬底分别放入丙酮溶液中在室温下超声清洗4分钟，去除表面分子型沾污；

（2）然后分别置于乙醇溶液中在室温下超声清洗3分钟，去除表面残余丙酮；

（3）再分别用去离子水在室温下超声清洗3分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；

（4）高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥3分钟；