正色调抗蚀剂-不用紫外光曝光也能图案化

鉴于其独特的光学和电学性质,共轭聚合物在发光二极管,太阳能电池,传感器,和晶体管等众多领域被广泛研究。为了将共轭聚合物成功应用于下一代器件中,有必要选择有成本效益的活性材料大面积图案化方法。用于制作硅微电子的主流方法-光刻胶法,是显而易见的选择。然而,用光刻胶法图案化有机活性材料仍有困难。通常,共轭聚合物光刻胶法图案化是紫外光照射用含有光活性官能团共轭聚合物;光活性官能团被紫外光分解,从而聚合物溶解度降低(而不被溶剂溶解);未曝光区域可以用溶剂溶解,从而形成图案(负性抗蚀剂)。但这种方法的局限性是共轭聚合物的光学和电学性能会因为紫外光照射的影响而下降。

本文提供了一种新方法,该方法利用紫外光降解来提高光照区域的溶解度(正性抗蚀剂)以溶解曝光区域;未曝光区域则在显影阶段形成图案。研究发现一种由前驱体形成的聚(亚乙烯基噻吩)类共轭聚合物具有带隙小、光学和电学性质优异等优点。研究结果表明通过光氧化能有效切断光照区域的聚合物主链和降低分子量,从而实现选择性溶解。这种图案化技术具有高效,易放大,高分辨率(1微米),和活性材料在图案化过程中性能保持不变等优点。该技术也可应用于其他共轭聚合物。
 

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