專利名稱：具有高分辨率結(jié)構(gòu)的有機電子元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高分辨率結(jié)構(gòu)的有機電子元件及其制造方法，具體地說，涉及一種具有小的源-漏極間距的有機場效應晶體管(OFET)。
背景技術(shù)：
有機電子元件是已知的，具體地說是具有高分辨率結(jié)構(gòu)和小的源-漏極間距“|”的OFET，但是制造它們利用了需高成本的昂貴的工序。這些工序是不經(jīng)濟的并且通常包括光蝕刻，其中凹進部分通過光蝕刻裝置被制造在較低層或基底中，從而可以形成具有所需容量的導體軌道(conductor track)。這些凹進部分是槽形的，而且不包括明晰的輪廓。凹進部分的底部保持不變。
導體軌道和/或電極需要一定體積以具有低電阻，最好被設置在1-2μm的凹進部分中。然而迄今沒有這樣的方法，以快速而便宜的制造工序制造OFET的導體軌道/電極。
已知的快速且適于大量生產(chǎn)的用于制造有機電子元件的方法，采用把導體軌道施加到較低層的技術(shù)，一般施加到基底，在這樣的情況下出現(xiàn)的問題是那些“重疊”的導體軌道如此厚以致在隨后的絕緣層引起位置偏移，或者它們?nèi)绱藢捯灾录呻娐返恼麄€表面區(qū)域的大部分用起來是一樣的。
無可否認，DE 10061297.0公開了一種高分辨率的印刷方法，其可以被運用于大的技術(shù)范圍，而且使導體軌道凹進去，但是其遭受的不利是通過用壓印施加在其上制造的凹進部分沒有陡峭的壁表面和清晰界定的邊緣，而是更槽形的并且沒有明晰的輪廓。由于這些輕微的轉(zhuǎn)變，被引入凹進部分的材料不是只精確填充凹進部分，而是涂污且弄臟周圍的凹進部分，從而導致漏電。被涂污的材料后來也不能被去掉，因為不再擦除在凹進部分外的大部分材料。
本發(fā)明的目的是提供一種有機電子元件，其可以有利地在大的技術(shù)范圍被制造，具體地說，提供具有高分辨率結(jié)構(gòu)和小的源-漏極間距的OFET。
達到目的的方式及發(fā)明的主題是具有在兩個導體軌道、電極之間和/或在一個導體軌道和一個電極之間的小于10μm的間距|的有機電子元件，其具有大致平的表面，也就是說，導體軌道和/或電極在較低層或基底之上被升高小于300nm。發(fā)明的主題還是具有在兩個導體軌道、電極之間和/或在一個導體軌道和一個電極之間的小于10μm的間距|的有機電子元件，其中至少一個導體軌道和/或電極被布置在較低層的凹進部分中，其中凹進部分借助于層制造，也就是說它有陡峭的壁，明晰的輪廓和相對粗糙的底面。
最后，發(fā)明的主題是用于有機電子元件的制造的方法，在該方法中，為了制造導體軌道和/或電極，借助于激光或掩模至少一個凹進部分被燒灼于較低層或基底中，其中所述凹進部分有陡峭的壁、明晰的輪廓和在底部的粗糙表面，并且在隨后的工序中填充著傳導的、主要是有機的材料。
根據(jù)該方法的實施例，在用所述傳導有機材料填充凹進部分的工序之后的工序中，多余的傳導有機材料被擦去，如果沒有這樣的話，從凹進部分去掉傳導材料就會到值得注意的程度。
可以利用各種途徑填充凹進部分可以噴射、用片刮、注入、通過覆蓋來施加、通過印刷施加、或引入材料到凹進部分中，或采用根據(jù)本發(fā)明的任何其它方式。
根據(jù)該方法的實施例，借助于脈沖激光器凹進部分被燒灼于較低層或基底中，例如約10納秒的脈沖寬度。這樣，幾個脈沖已經(jīng)可以滿足在0.5和3μm之間的區(qū)域制造凹進部分。
通過激光構(gòu)造來制造凹進部分是杰出的，因為壁非常陡峭而且在極端情況下是正好垂直的。另外，汽化效應在凹進部分的底產(chǎn)生非常粗糙的表面，這具有這樣的結(jié)果由于除去在凹槽之間多余的傳導材料的操作，引入的有機導體在那里具有非常好的粘附，不會從凹進部分吸出和/或除掉到任何值得注意的程度。這樣，用激光燒灼的凹進部分也明顯區(qū)別于例如用壓印制造的凹進部分，在那里如果不涉及嚴重的損失，可以不擦去分散在凹進部分周圍的多余的有機材料。


圖1所示為用于導體軌道和/或電極的制造的工藝程序。
具體實施例方式
以下參考附圖更詳細地描述本發(fā)明，該圖借助于一個例子示出了用于導體軌道和/或電極制造的工序。
基底1在多個輥之間被拉過，例如在卷到卷方法中。從左往右看，首先是壓和/或?qū)л?，其促進帶狀物的均勻行進運動。所示第一工序中，利用激光器3在基底中制造凹進部分5，例如受激準分子激光器，穿過掩模4。受激準分子激光器3可能被提供為具有光學透鏡系統(tǒng)3a、3b，從而凹進部分5不一定要以與由掩模4預定的尺寸相同的尺寸成像。當激光脈沖持續(xù)例如只10納秒時，條片1僅僅可忽略地按時前進了。如上所述，這樣被制造的凹進部分5有明晰的邊緣、陡峭的內(nèi)壁和粗糙的底面，有機導體特別穩(wěn)固地粘附其上。然后，利用刮板7，將有機導電材料6例如溶解著的或糊狀的PANI(polyaniline，苯胺)或PEDOT(polythiophene，亞乙基二氧硫代酚)刮進凹進部分。接著，任何出現(xiàn)在凹進部分之間的傳導材料6可以用吸收輥8去掉。輥8旋轉(zhuǎn)例如比其它輥更慢地，以使材料被有效地被擦去。兩個凹進部分5之間的間距由雙箭頭確定并用1指示。
術(shù)語“有機聚合物”或“功能材料”或“(功能)聚合物”在此包括各種各樣的有機的、有機金屬的和/或有機-無機的塑性材料(混合物)，特別是在英語中被確認的那些材料例如被“plastics(塑料)”。這涉及各種各樣的材料，通常的金屬導體和形成常規(guī)的二極管的半導體(鍺、硅)除外。因此，不應該教條地對有機材料如碳-軸承材料的應用進行限制，而應該注視例如硅酮的廣泛應用。另外，對于分子尺寸術(shù)語不受任何限制，特別是聚合物和/或低聚物材料，但是微小分子的用途當然也是可能的。在說法“功能材料”中詞成分“聚合物”被歷史地規(guī)定，在這方面，關(guān)于它與聚合物準確的結(jié)合不做任何陳述。
本發(fā)明第一次提供了一種方法，利用該方法可以經(jīng)濟地制造具有高開關(guān)速度和高可靠性水平的有機電子元件如OFET。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用激光燒灼的凹進部分在保持填充有機傳導材料方面與常規(guī)的凹進部分不相同，因此，用這種方法可以比其它方法更快更好地制造有機導體軌道。
權(quán)利要求
1.一種具有在兩個導體軌道、電極之間和/或在一個導體軌道和一個電極之間的小于10μm的間距|的有機電子元件，其具有一大致平的表面，也就是說，所述導體軌道和/或所述電極在較低層或基底的表面之上被升高小于300nm。
2.一種具有在兩個導體軌道、電極之間和/或在一個導體軌道和一個電極之間的小于10μm的間距|的有機電子元件，其中至少一個導體軌道和/或電極被布置在一較低層的凹進部分中，其中借助于一層制造所述凹進部分，也就是說它有陡峭的壁，明晰的輪廓和一相對粗糙的底面。
3.一種用于有機電子元件的制造的方法，在該方法中，為了制造一導體軌道和/或一電極，借助于激光和掩模至少一個凹進部分被燒灼于一較低層或一基底中，其中所述凹進部分具有陡峭的壁、明晰的輪廓和在底部的一粗糙表面，并且所述凹進部分在隨后的工序中填充傳導的、主要是有機的材料。
4.如權(quán)利要求3所述方法，其中所述傳導材料被刮進所述凹進部分。
5.如權(quán)利要求3和4之一所述方法，其中在接著所述使凹進部分填充所述材料的工序的工序中多余傳導有機材料被擦去。
6.如權(quán)利要求3到5之一所述方法，其中一脈沖激光器例如受激準分子激光器被使用。
7.如權(quán)利要求3到6之一所述方法，其中，其在一連續(xù)的卷到卷工序中進行。
8.如權(quán)利要求7所述方法，其中將所述多余的有機材料擦去的輥旋轉(zhuǎn)得比其它輥慢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有高分辨率結(jié)構(gòu)的有機電子元件及用于制造其的方法，具體地說，涉及一種具有小的源－漏極間距的有機場效應晶體管(OFET)。所述有機電子元件具有在制造工序中借助于激光燒灼的凹進部分，在該凹進部分中布置有導體軌道/電極。
文檔編號H01L51/05GK1726604SQ200380105967
公開日2006年1月25日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月5日
發(fā)明者沃爾夫?qū)た巳R門斯, 沃爾特·菲克斯, 亞歷山德羅·曼紐利, 安德烈亞斯·烏爾曼 申請人:波爾伊克兩合公司