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制造微陣列的方法_3

文檔序號:8379800閱讀:來源:國知局
但不限于)例如 聚(3, 4-乙撐二氧噻吩)(PEDOT)和聚苯胺的材料。絕緣體包括Si02、SiN和Al2O 3。半導(dǎo) 體可以是有機(jī)物,例如可用于形成電子器件的有源層的有機(jī)半導(dǎo)體。例如,可使用多種有機(jī) 半導(dǎo)體,包括稠合的芳香環(huán)化合物,以小分子為例,例如為含并五苯化合物、含并四苯化合 物、含蒽化合物、雙(并苯基)乙炔化合物和并苯-噻吩化合物。也可考慮若干聚合物材 料,例如,以聚3-烷基噻吩和具有稠合的噻吩單元或雙-噻吩單元的聚合物為例的規(guī)則性 聚噻吩。在本申請中可用的有機(jī)半導(dǎo)體材料的其它發(fā)明包括在美國專利No. 7, 109, 510和 No. 6, 998, 068(二者均屬于 Gerlach)、美國專利 No. 7, 211,679 和 No. 7, 315, 042(Gerlach 等人)和美國專利公開No. 2007/0232781和No. 2007/0249802(二者均屬于Zhu等人)中 公開的材料。
[0046] 提供的陣列包括具有與第一輪廓基本不同的第二輪廓的被涂覆的第二微觀特征。 基本不同意味著被涂覆的第二微觀特征的輪廓(第二輪廓)與第一輪廓不全等。另外,第 二輪廓不具有與第一輪廓基本相同的輪廓或不被認(rèn)為具有與第一輪廓基本相同的輪廓。在 一些實(shí)施例中,第二輪廓是彎曲的或具有比第一輪廓的曲率半徑更大的曲率半徑。例如,第 一輪廓可具有矩形特征物,第二輪廓可具有彎曲(圓形、橢圓形或其它形狀)特征物。在其 它實(shí)施例中,所述彎曲特征物是圓形的或橢圓形的,并且位于在材料沉積在第一輪廓上之 前第一輪廓的平臺所在的位置。彎曲輪廓可以是凹的或凸的。凸的彎曲輪廓的例子包括 球體表面和類球體表面(橢球體)輪廓。第一微觀特征中的至少一個(gè)的長尺寸可以為其最 小尺寸的至少百分之五、至少百分之八、至少百分之十、至少百分之十五或甚至至少百分之 二十。
[0047] 第二微觀特征中的至少一個(gè)不包括基本平坦的表面。例如,第二微觀特征的至少 一個(gè)可具有球體表面或類球體表面。在許多實(shí)施例中,如果并非全部的第二微觀特征不包 括基本平坦的表面,則大部分的第二微觀特征不包括基本平坦的表面。如果球體表面和類 球體表面對于光化輻射是透明的,則球體表面或類球體表面可用作透鏡元件。因此,提供的 方法可用于制備微透鏡陣列。提供的方法可用于制備第二微觀特征陣列,其中第二微觀特 征可包括至少一個(gè)凸的彎曲表面,其中凸面被限定為至少在一個(gè)橫向上具有曲率并且其曲 率的局部中心(焦點(diǎn))位于基底側(cè)的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,本發(fā)明的特征物陣列還可包 括至少一個(gè)凹的彎曲表面-例如,所述表面可至少在一個(gè)橫向上具有曲率并且其曲率的局 部中心位于背離基底的一側(cè)。這些陣列可為微球體陣列(包括(例如)微球體)。在其它 實(shí)施例中,陣列可為具有類球體頂部的微觀脊陣列。如果微球體上的彎曲表面是凸出的并 且由對于可見輻射是透明的材料制備,則所述陣列可以是微透鏡陣列。如果彎曲表面是被 制備的或者被涂覆的使得所述表面反射輻射,則微球體陣列可以是通過反射會聚(凹)或 散射(凸)輻射的微透鏡陣列。通過改變微觀特征的第一輪廓和/或沉積處理?xiàng)l件(時(shí)間、 溫度、方法),發(fā)現(xiàn)可控制第二輪廓的尺寸和形狀。
[0048] 提供的方法和由該方法制備的陣列的重要方面在于,通過將材料直接沉積在第一 微觀特征上以形成具有第二輪廓的第二微觀特征來制備陣列,其中第二輪廓基本不同于第 一輪廓。在第二微觀特征的輪廓中的任何曲率由材料的沉積(以氣相沉積為例)形成。在 提供的方法中不需要對第二微觀特征進(jìn)行回流或退火。這允許制造陣列的方法可在比如玻 璃的回流材料中正常使用的溫度更低的溫度下完成,并且可適應(yīng)對溫度敏感的基底,例如 聚合物(例如,聚(甲基丙烯酸甲酯)、PET、光致抗蝕劑等。
[0049] 提供的方法的其它實(shí)施例包括將平滑層添加到具有第二輪廓的第二微觀特征上。 平滑層可被添加到第二微觀特征上,以減少具有第二輪廓的微觀特征表面的粗糙度。適合 用作平滑層的材料包括金屬。金屬可包括(例如)從鋁、錫、鎳、金或銀中選擇的金屬。平 滑層的厚度足以使第二微觀特征表面的表面粗糙平滑但厚得不足以基本改變第二輪廓。平 滑層標(biāo)稱為500nm或更小。
[0050] 在另一方面,提供了一種制備陣列的方法,該方法包括提供包括多個(gè)離散的第一 微觀特征的基底,其中每個(gè)第一微觀特征具有第一輪廓;將材料沉積在第一微觀特征上,以 形成具有與第一輪廓基本不同的第二輪廓的第二微觀特征;將第一復(fù)制材料添加到具有第 二輪廓的第二微觀特征上;并將第一復(fù)制材料與第二微觀特征的陣列分離,以形成模具???用作第一復(fù)制材料的聚合物可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的熱塑性聚合物和熱固性聚合物。 熱塑性聚合物可包括在高于室溫的條件下發(fā)生軟化或熔融但在室溫下或低于室溫時(shí)呈剛 性并可支撐結(jié)構(gòu)的材料??捎糜谥谱鲝?fù)制品的一些熱塑性聚合物包括(例如)聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)、聚砜(PSU,非常易碎的聚合物)、聚偏氟乙 烯(PVDF)和聚甲醛(POM,非常柔軟并有彈性的聚合物)。
[0051] 熱固性聚合物還可用作第一復(fù)制材料??捎玫臒峁绦跃酆衔锇ň酃柩跬椋ɡ?如,聚二甲基礎(chǔ)氧烷(PDMS))、聚酰亞胺(通過固化聚酰胺酸制成)和聚氨酯丙烯酸酯。針 對納米特征和微結(jié)構(gòu)的復(fù)制,用于形成復(fù)制品的聚合物可具有低粘度。低粘度聚合物可允 許進(jìn)入微觀特征和在微觀特征周圍。有用的是,在真空下將聚合物施加到制品,使得制品和 聚合物之間的內(nèi)部氣泡最少。
[0052] 會有利的是,在將第一復(fù)制材料添加到模具上之前,將脫模涂層施加到陣列。如 果多個(gè)離散的第一微觀特征由Si0 2、SiN或其它無機(jī)或聚合物材料制成,則模具可被氟硅 烷脫模劑涂覆,所述氟硅烷脫模劑例如是三甲基氯硅烷或氟化硅氧烷(例如在美國專利 No.5,851,674(Pellerite等人)中公開的)。另外,針對該目的可用的是六氟環(huán)氧丙烷 (HFPO)衍生物(例如在美國專利No. 7, 173, 778 (Jing等人)中公開的)。
[0053] 或者,可用(例如)通過氣相沉積或通過無電鍍沉積的薄鎳層對第二微觀特征 的陣列進(jìn)行金屬化處理。如果制品被金屬化處理,則在經(jīng)金屬化處理的制品上設(shè)置脫模 劑以促進(jìn)形成復(fù)制品的聚合物脫模也是有利的。例如,微觀柱陣列可被如在美國專利 No. 6, 824, 882 (Boardman等人)中公開的氟化膦酸的脫模層涂覆,或者被全氟聚醚酰胺鍵 聯(lián)的膦酸酯,例如在美國專利公布No. 2005/0048288 (Flynn等人)中公開的那些。還可預(yù) 期,可通過用如在美國專利No. 6, 696, 157 (David等人)中公開的類金剛石玻璃進(jìn)行涂覆來 保護(hù)微觀柱陣列。在申請人的共同待審的申請U. S. S. N. 11/766, 477 (Zhang等人)中討論 了可用作脫模層的其它材料。
[0054] 第一復(fù)制材料可被布置為與模具或脫模層接觸,通過包括熱、水分或輻射的各種 方法中的任何一種進(jìn)行固化,然后與制品分離,以產(chǎn)生陣列的負(fù)浮雕圖像(復(fù)制品)。復(fù)制 品可用于產(chǎn)生微觀柱的原始陣列的輔?;蜃幽?。
[0055] 提供的模具包括具有多個(gè)離散第一微觀特征的基底,其中每個(gè)第一微觀特征具有 第一輪廓,氣相沉積材料在第一微觀特征上形成具有與第一輪廓基本不同的第二輪廓的第 二微觀特征。所述模具可通過提供的方法制成并可用于制備如上所述的復(fù)制品。
[0056] 可用第二復(fù)制材料填充復(fù)制品,第二復(fù)制材料可以為用作第一復(fù)制材料的材料 中的任一種。第二復(fù)制材料可以是被固化并分離的復(fù)制品,用于形成輔?;蜃幽!?有利的是,將脫模層添加到復(fù)制品中,以提高將子模與復(fù)制品分離的能力。按此方式, 由一個(gè)原始模具可制備多個(gè)子模。當(dāng)復(fù)制品由PDMS制備時(shí)可用于改進(jìn)子模與復(fù)制 品分離的脫模層包含用于模具的例如脫模材料的材料以及全氟醚硅烷脫模劑(如在 。5.5.1 11/845,465(21^叩等人)中公開的)。
[0057] 可通過參照附圖進(jìn)一步地理解本文公開的一些實(shí)施例。圖IA和圖IB為包括多個(gè) 離散微觀特征的基底的兩個(gè)實(shí)施例的附圖。圖IA示出基底上的小微觀柱的矩形陣列。圖 IB示出微觀脊的陣列。圖2A-2F示出本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例。圖2A是基底201頂上 的微觀柱202的陣列。如之前的討論,有可用于基底201和微觀柱202中的任一者的多種 材料。微觀柱202的陣列輪廓是矩形。圖2B是在圖2A中呈現(xiàn)的微觀柱陣列的附圖,其中 材料203沉積在微觀柱
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