專利名稱：從基材上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般意義上涉及對(duì)制造有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的方法的改進(jìn)。特別地，本發(fā)明通過(guò)使用干法刻蝕處理去除基材如蔭罩(shadow mask)表面上的有機(jī)電致發(fā)光殘留物，從而延長(zhǎng)蔭罩的壽命并提高加工處理的效率。
背景技術(shù)：
如圖1所示的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)可以通過(guò)在基材上沉積并處理多層材料如有機(jī)材料來(lái)構(gòu)建。當(dāng)電流通過(guò)多層有機(jī)材料時(shí)發(fā)光。光的顏色取決于材料的類型。
在也被稱為單色OLED的單一顏色OLED裝置或顯示器中，這些有機(jī)層沒(méi)有進(jìn)行圖案化，而是形成為連續(xù)層。
在多色OLED裝置或顯示器中、或者在全色OLED顯示器中，有機(jī)空穴注入和空穴傳輸層在第一電極之上和之間形成為連續(xù)層。然后在連續(xù)的空穴注入和空穴傳輸層上形成一個(gè)或多個(gè)側(cè)向相鄰的有機(jī)發(fā)光層的圖案。選擇該圖案以及用來(lái)形成圖案的有機(jī)材料，以便通過(guò)完成并工作的OLED顯示器響應(yīng)施加在第一和第二電極之間的電壓信號(hào)而提供多色或全色光發(fā)射。
OLED顯示器的顏色像素化可以通過(guò)上述多種方法實(shí)現(xiàn)。目前最常用的顏色像素化的方法之一結(jié)合使用一個(gè)或多個(gè)所述氣源和相對(duì)于裝置的基材臨時(shí)固定的精密蔭罩。用來(lái)形成OLED發(fā)射層的有機(jī)發(fā)光材料，例如喹啉鋁化合物(Alq)，通常升華自一種源(或多種源)并通過(guò)對(duì)準(zhǔn)的精密蔭罩的開(kāi)口沉積在OLED的基材上。通過(guò)使用加熱的含有可氣化有機(jī)OLED材料的氣源，在真空中實(shí)現(xiàn)用于OLED生產(chǎn)的物理氣相沉積(PVD)。加熱氣源中的有機(jī)材料以獲得足夠的氣壓以使有機(jī)材料有效升華，產(chǎn)生流向并沉積在OLED基材上的有機(jī)材料氣流?？梢酝ㄟ^(guò)多次蔭罩-基材對(duì)齊和氣相沉積在期望的基材像素區(qū)或子像素區(qū)上沉積不同發(fā)光層的圖案，例如在OLED基材上形成紅色、綠色和藍(lán)色像素或子像素的期望圖案。然而，該方法有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，即不是所有出現(xiàn)在材料氣流中的氣化材料都會(huì)沉積在基材的期望區(qū)域上。相反地，大量的材料流沉積在了用來(lái)進(jìn)行多次沉積的蔭罩上。沉積的殘留物通常很難去除，從而使蔭罩僅經(jīng)過(guò)中等數(shù)量的沉積次數(shù)以后就變得不可用了。因此生產(chǎn)需要花費(fèi)額外的資源以獲得更多的蔭罩，這提高了生產(chǎn)運(yùn)行的成本。
為了達(dá)到可以通過(guò)濕法刻蝕處理清除殘留物的程度，濕法刻蝕的化學(xué)品具有使操作人員暴露于有害流體的可能。濕法刻蝕處理還要求從生產(chǎn)線上移除和拆卸處理腔室、和/或使處理腔室及其制具暴露于液體化學(xué)溶液。這種溶液也會(huì)損害蔭罩并顯著地限制其使用壽命。因此，本技術(shù)領(lǐng)域需要一種干法刻蝕處理，可以用于原地(in situ)從基材如蔭罩上刻蝕有機(jī)電致發(fā)光殘留物，從而避免上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供一種從基材的至少部分表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法滿足了這一需求，該方法包括提供處理氣體，其包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室(remotechamper)中的處理氣體以獲得活性反應(yīng)組分(reactive species)；以及使該活性反應(yīng)組分接觸基材的表面，以便從該表面上揮發(fā)和去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物。
另一方面，本發(fā)明提供了一種從蔭罩的表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法，該方法包括提供蔭罩，其中蔭罩具有至少部分覆蓋有機(jī)電致發(fā)光殘留物的表面；提供處理氣體，其包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以形成活性反應(yīng)組分；使用活性反應(yīng)組分接觸殘留物以形成至少一種揮發(fā)產(chǎn)物；以及從蔭罩上去除該至少一種揮發(fā)產(chǎn)物。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中典型的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)示圖。
圖2是以秒表示的時(shí)間和以攝氏度表示的溫度之間的曲線圖，它比較了原地等離子體激活的含C2F6和O2的處理氣體與遠(yuǎn)處等離子體激活的含NF3的處理氣體。
圖3是以攝氏度表示的溫度和以納米(nm)每分鐘(分)表示的刻蝕速率的曲線圖，分別對(duì)應(yīng)于遠(yuǎn)處等離子體激活的含NF3的處理氣體和遠(yuǎn)處等離子體激活的含O2的處理氣體。
圖4提供了含有有機(jī)電致發(fā)光殘留物的未刻蝕基材的元素分析(EDX)譜，顯示其含有C、N、O和Al或喹啉鋁殘留(與下面的硅基材一起)。
圖5提供了在使用遠(yuǎn)處等離子體激活的含NF3的處理氣體在50℃下刻蝕100秒之后基材的EDX譜，顯示其含有C、N、O、Al和F以及Si。刻蝕速率為9nm/min。
圖6提供了在使用遠(yuǎn)處等離子體激活的含NF3的處理氣體在150℃下刻蝕30秒之后基材的EDX譜，顯示不含有C、N、O和Al，而只含有Si?？涛g速率為494nm/min。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種從基材的至少部分表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法，該方法包括提供處理氣體，其包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以提供活性反應(yīng)組分；以及使活性反應(yīng)組分接觸基材的表面，以便從表面上揮發(fā)和去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物。
本發(fā)明的方法對(duì)于從基材如蔭罩的至少部分表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物是有用的。除了刻蝕蔭罩以外，在此所公開(kāi)的方法也可用于清除處理腔室內(nèi)部和包含于其中的各種制具表面上的有機(jī)電致發(fā)光殘留物，例如但又不局限于流體輸入和輸出管、噴頭、工件平臺(tái)等，同時(shí)最小化對(duì)它們的傷害。典型的處理腔室包括PVD或者其它用于在基材的表面上沉積有機(jī)電致發(fā)光材料的汽化沉積室。腔室和包含于其中的制具的表面可以由各種不同的材料構(gòu)成，包括金屬，如鈦、鋁、不銹鋼、鎳或包含它們的合金，和/或絕緣材料，如陶瓷，例如石英或Al2O3。
有待從被清除的表面去除的材料由固態(tài)非揮發(fā)性材料轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谕ㄟ^(guò)處理腔室中的真空泵或其它設(shè)備去除的揮發(fā)性產(chǎn)物。在此使用的術(shù)語(yǔ)“揮發(fā)性產(chǎn)物”涉及有機(jī)電致發(fā)光殘留物與通過(guò)激活包括含氟氣體和任選的氧氣和/或添加氣體的處理氣體之間的反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物和副產(chǎn)物。不同于機(jī)械、濕法刻蝕和/或其它清除方法，在此所公開(kāi)的方法不需要將處理腔室從生產(chǎn)線上移出和/或?qū)⑻幚砬皇壹捌渲凭弑┞队谝后w化學(xué)溶液中。
本發(fā)明的方法包括提供包括含氟氣體、任選的氧氣和任選的添加氣體的處理氣體的步驟。如下所述處理氣體一旦被激活，則提供與有機(jī)電致發(fā)光殘留物反應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行刻蝕的反應(yīng)活性組分。優(yōu)選的含氟氣體包括HF(氫氟酸)、F2(氟)、NF3(三氟化氮)、ClF3(三氟化氯)、SF6(六氟化硫)、FNO(亞硝酰氟)、C3F3N3(氰尿酰氟)、C2F2O2(乙二酰氟)、全氟化碳如CF4、C2F6、C3F8、C4F8等、氫氟化碳如CHF3和C3F7H等、氧氟化碳(oxyfluorocarbon)如C4F8O(全氟四氫呋喃)等、氧化的氫氟化碳如氫氟醚(hydrofluoroether)(例如、甲基三氟甲基醚(CH3OCF3)、次氟酸酯(hypofluorite)如CF3-OF(氟氧三氟甲烷(FTM))和FO-CF2-OF(雙-二氟氧-二氟甲烷(BDM))等、氟過(guò)氧化物(fluoroperoxide)如CF3-O-O-CF3(雙-三氟甲基-過(guò)氧化物(BTMP))、F-O-O-F等、氟三氧化物(fluorotrioxide)如CF3-O-O-O-CF3等、氟胺(fluoroamine)如CF5N(全氟甲胺)、氟腈(fluoronitrile)如C2F3N(全氟乙腈)、C3F6N(全氟丙腈)、和CF3NO(三氟亞硝?；淄?、COF2(羰基氟化物)以及它們的混合物?；谔幚須怏w的總體積，處理氣體中存在的含氟氣體的量的范圍以體積計(jì)從大約10％至大約100％，大約10％至大約95％，或者大約10％至大約75％，或者大約10％至大約50％。
在含氟氣體中含有碳元素的實(shí)施方式中，例如當(dāng)含氟氣體是選自C3F3N3、全氟化碳、氫氟化碳、氫氟醚、次氟酸酯、氟三氧化物、氟胺和氟腈中的至少一種時(shí)，處理氣體中優(yōu)選地還包括含氧氣體。含氧氣體用來(lái)提供氧源，以便與反應(yīng)過(guò)程中形成的任何碳成分反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，適合使用的含氧氣體的實(shí)例包括但不限于氧(O2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、水(H2O)以及它們的混合物。基于處理氣體的總體積，在處理氣體中存在的含氧氣體的量的范圍以體積計(jì)是0％至95％。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，例如當(dāng)處理氣體包括選自次氟酸酯、氟過(guò)氧化物、氟三氧化物及其混合物的至少一種時(shí)，該至少一種含氧氣體和含氟氣體是同一種化合物。在這種實(shí)施方式中，這些化合物在處理氣體混合物中表現(xiàn)出雙重功能，并被用于例如除單獨(dú)的含氧氣體化合物之外或代替單獨(dú)的含氧氣體化合物。適合的含氟氣體同時(shí)也含有相對(duì)較高的氧成分并可用于這些實(shí)施方式中的實(shí)例包括氟氧三氟甲烷、雙-二氟氧-二氟甲烷和雙-三氟-甲基-過(guò)氧化物。
處理氣體還任選地包括至少一種添加氣體。在某些實(shí)施方式中，處理氣體中可以加入一種或多種添加氣體。添加氣體的功能是用來(lái)修改等離子體特性并使清除工藝更適合某些特殊應(yīng)用。添加氣體也有助于將含氧氣體和/或含氟氣體輸送至基材或處理腔室。根據(jù)本發(fā)明，適合使用的添加氣體的實(shí)例包括氫、氮、氦、氖、氬、氪和氙。在這些實(shí)施方式中，處理氣體中存在的添加氣體的量相對(duì)于處理氣體的總體積，體積比的范圍從0％至大約99％，大約25％至大約75％，大約45％至大約55％。在優(yōu)選實(shí)施方式中，處理氣體中存在的添加氣體的量大約為50％。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，處理氣體還包括含氯氣體。優(yōu)選的含氯氣體的實(shí)例包括BCl3、COCl2、HCl、Cl2、NFxCl3-x(其中x為0至2的整數(shù))、氯碳化物(chlorocarbons)和含氯烴(chlorohydrocarbons)(例如CxHyClz，其中x為1至6，y為0至13，z為1至14)。處理氣體中存在的含氯氣體的量相對(duì)于處理氣體的總體積，體積比的范圍從10％至95％，或10％至75％，或10％至50％。
處理氣體中的含氟氣體、含氧氣體、含氯氣體和添加氣體組分可以通過(guò)多種裝置提供，即引入到例如物理氣相沉積裝置中，這些裝置舉例來(lái)說(shuō)但不局限于傳統(tǒng)氣瓶、安全輸送系統(tǒng)、真空輸送系統(tǒng)、和/或固態(tài)或液態(tài)基發(fā)生器以便在使用處生成含氟氣體。
本發(fā)明的方法還包括使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以提供活性反應(yīng)組分的步驟?；钚苑磻?yīng)組分通常通過(guò)上述處理氣體的激活形成。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，使用等離子體激活處理氣體以提供與至少一部分基材表面上的有機(jī)電致發(fā)光殘留物反應(yīng)并使之揮發(fā)的活性反應(yīng)組分。然而，在刻蝕過(guò)程中等離子體會(huì)加熱基材，并導(dǎo)致顯著的溫度升高。蔭罩的溫度應(yīng)當(dāng)保持在100℃以下，否則會(huì)損壞蔭罩。
作為一個(gè)實(shí)例，圖2顯示出CVD腔室中基座溫度在提供原地C2F6/O2-基等離子體的過(guò)程中持續(xù)上升。即使腔室在等離子體刻蝕模式(即，基座接地從而很少有離子流)運(yùn)行，溫度也會(huì)上升。由于在刻蝕過(guò)程中存在自偏壓，加電電極(即，RIE模式)的溫度預(yù)料會(huì)相當(dāng)?shù)母?。另外一個(gè)顧慮是在刻蝕過(guò)程中蔭罩會(huì)被熱隔離。因此，由于蔭罩不能散熱，溫度的上升甚至比圖2所顯示的更高。
因此，在本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施方式中，使用遠(yuǎn)處等離子體提供激活的組分從而不會(huì)產(chǎn)生任何溫度上升。在這種實(shí)施方式中，等離子體流體在與作為沉積裝置的典型部件的濺射反應(yīng)器相遠(yuǎn)離的一個(gè)較小反應(yīng)器中生成。如上所述的處理氣體被引入到遠(yuǎn)處腔室，以持續(xù)提供微波或RF等離子體。遠(yuǎn)處腔室的流出物包括活性氟原子和惰性組分，它們被引入到沉積室，其中活性氟原子將有機(jī)電致發(fā)光殘留物轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性化合物，并從反應(yīng)器中排出。在規(guī)定的時(shí)間之后或者在流出物中檢測(cè)到的所形成的揮發(fā)性化合物的濃度低于可接受水平之后，停止向遠(yuǎn)處等離子體室提供源氣體。然后重新開(kāi)始供應(yīng)沉積氣體流，恢復(fù)CVD沉積過(guò)程。
最優(yōu)的清除條件是與工藝相關(guān)的，但是可以包括例如使用反應(yīng)清除氣體的濃度偏差、或者同時(shí)或分步驟地使用多種清除氣體。此外，最優(yōu)的清除氣體濃度和反應(yīng)器駐留時(shí)間可以要求一部分流經(jīng)系統(tǒng)的清除氣體不發(fā)生反應(yīng)。由于可以選擇任何適宜的清除溫度，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是腔室和蔭罩可以在150℃以下的溫度進(jìn)行清潔。圖2證實(shí)了在遠(yuǎn)處等離子體刻蝕期間沒(méi)有觀察到溫度上升。
除了優(yōu)選的等離子體之外，處理氣體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)能量源遠(yuǎn)處激活以形成活性反應(yīng)組分，例如但不局限于熱/催化激活、電子附著和光激活。這些源可以單獨(dú)使用，或者例如一前一后結(jié)合使用。
熱或等離子體激活和/或增強(qiáng)可以顯著地影響有機(jī)電致發(fā)光殘留物的刻蝕和清除效率。在加熱激活中，處理腔室和置于其中的制具(fixture)通過(guò)電阻加熱器或強(qiáng)光燈加熱。處理氣體熱分解為活性基團(tuán)和原子，并隨后使有機(jī)電致發(fā)光殘留物揮發(fā)。升高的溫度也可以提供用來(lái)克服反應(yīng)激活勢(shì)能的能量，從而提高反應(yīng)速率。對(duì)于熱激活，基材可以被加熱到至少100℃。壓力的范圍從10毫托至760托，或從1托至760托。
在使用原地激活例如原地RF等離子體激活處理氣體的實(shí)施方式中，包含在處理氣體中的氧和氟氣體分子可以通過(guò)放電打破以形成活性反應(yīng)組分如活性離子和基團(tuán)。含氟離子和基團(tuán)以及含氧離子和基團(tuán)與有機(jī)電致發(fā)光殘留物反應(yīng)，形成可以通過(guò)真空泵從處理腔室中排出的揮發(fā)性成分。
在使用遠(yuǎn)處熱激活的實(shí)施方式中，處理氣體首先流經(jīng)處理腔室外部的加熱區(qū)域。氣體通過(guò)接觸位于待清潔的室外部的管道中的高溫而分解?？蛇x的方法包括使用遠(yuǎn)處催化轉(zhuǎn)換器分解處理氣體，或者結(jié)合使用加熱和催化裂化以激活處理氣體中含有的氧和氟氣體。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，通過(guò)加熱反應(yīng)器可以激活/增強(qiáng)遠(yuǎn)處等離子體生成的活性反應(yīng)組分與有機(jī)電致發(fā)光殘留物之間的反應(yīng)。通過(guò)將反應(yīng)器加熱到足以分解處理氣體中含有的氧和氟氣體的溫度，可以激活和/或增強(qiáng)遠(yuǎn)處等離子體生成的活性反應(yīng)組分與有機(jī)電致發(fā)光殘留物之間的反應(yīng)。用來(lái)激活與有待去除的基材的清除反應(yīng)的特定溫度取決于處理氣體的成分。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)合使用遠(yuǎn)處等離子體和原地等離子體作為激活處理氣體以形成活性反應(yīng)組分的能量源。在該實(shí)施方式中，處理氣體的第一部分在處理腔室外部的區(qū)域中激活，并在激活后引入到處理腔室中。處理氣體的第二部分與第一激活氣體的活性反應(yīng)組分中任何可能已經(jīng)重新結(jié)合的部分一起在處理腔室中激活。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，處理氣體成分的分子可以通過(guò)強(qiáng)光曝光來(lái)分解以形成活性反應(yīng)組分。例如，紫外線、深紫外線和真空紫外線輻照能夠幫助打破有機(jī)電致發(fā)光殘留物中的強(qiáng)化學(xué)鍵并分解處理氣體中含有的氧和氟氣體，從而提高有機(jī)電致發(fā)光殘留物的清除率。也可以采用在此所描述的清除處理的其它激活和強(qiáng)化手段。例如，可以使用光子誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)以生成活性反應(yīng)組分并強(qiáng)化刻蝕/清除反應(yīng)。
在本發(fā)明的另外實(shí)施方式中，處理腔室在清除操作期間和在沉積操作期間可以維持在基本上相似的工作條件下(壓力和溫度)。例如，在處理腔室用于PVD的實(shí)施方式中，沉積氣體流停止供應(yīng)并從反應(yīng)器和輸送管線中排空。如有必要，反應(yīng)器的溫度可以改變?yōu)樽顑?yōu)值；然而，在優(yōu)選實(shí)施方式中，處理腔室溫度保持為沉積處理的條件。
本發(fā)明的方法還包括使基材表面接觸活性反應(yīng)組分的步驟，以便從表面上揮發(fā)和去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物。處理氣體流入處理腔室并被激活以提供活性反應(yīng)組分。隨后活性反應(yīng)組分流入腔室，接觸蔭罩上的有機(jī)電致發(fā)光殘留物并將有機(jī)電致發(fā)光殘留物轉(zhuǎn)化為可以從腔室中排出的揮發(fā)性產(chǎn)物。
結(jié)合以下實(shí)施例將更詳細(xì)地說(shuō)明本方法，但是應(yīng)當(dāng)理解在此所描述的方法并不局限于此。
實(shí)施例以下是使用比較方法和在此描述的方法從處理腔室中去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例。在所有以下實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)在硅晶片上沉積喹啉鋁產(chǎn)生在硅晶片的表面上涂敷的機(jī)電致發(fā)光殘留物。使用三醌醇合鋁(aluminum trischinolitato)復(fù)合物沉積該膜層。測(cè)量每個(gè)膜層的厚度，約為250nm。
使用具有遠(yuǎn)處等離子體源(MKS Astron，MKS Instruments of Wilmington，MA提供)的處理腔室完成這些實(shí)施例。處理腔室包括基材支架、用來(lái)流入處理氣體的進(jìn)氣管和連接到真空泵的出氣管。處理腔室的壁和內(nèi)部接地并維持在高達(dá)150℃的溫度。在將樣品放入處理腔室之后，樣品暴露于遠(yuǎn)處等離子體激活氣體。
對(duì)于使用原地等離子體清除成分的實(shí)施例，腔室穩(wěn)定在1.5至3.0托的腔室壓力下，并將處理氣體引入室中。然后在頂部電極上施加13.56 MHz的RF電源。處理氣體通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入腔室，并使用真空泵從腔室中排出反應(yīng)的揮發(fā)性產(chǎn)物和反應(yīng)氣體。
使用具有MKS公司(Wilmington，MA)提供的Astron遠(yuǎn)處等離子體源的處理腔室進(jìn)行遠(yuǎn)處等離子體清除實(shí)驗(yàn)。放入樣品后，排空反應(yīng)器并將處理氣體引入到Astron遠(yuǎn)處等離子體發(fā)生器。然后穩(wěn)定腔室壓力并打開(kāi)遠(yuǎn)處的源。相信強(qiáng)等離子體會(huì)打破處理氣體的分子，通過(guò)連接的金屬管向下流入腔室并與腔室表面上的有機(jī)電致發(fā)光殘留物反應(yīng)?；钚苑磻?yīng)組分和殘留物之間反應(yīng)形成的揮發(fā)性化合物通過(guò)真空端口從反應(yīng)器中去除。
OLED中廣泛使用的有機(jī)電致發(fā)光材料是三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq)。我們研究了O2基和NF3基等離子體是否可以刻蝕Alq。表1總結(jié)了所使用的等離子體處理工藝。此外，表2總結(jié)了基于等離子體動(dòng)能模型計(jì)算出來(lái)的工藝條件的范圍。在表2中，NF3的流率是示意性的，這是因?yàn)閷?shí)際的流率依賴于腔室的尺寸和形狀。
硅基材上Alq薄膜距等離子體源(MKS Astron)1英尺放置，并暴露于遠(yuǎn)處O2或遠(yuǎn)處NF3/Ar等離子體(表1)。反應(yīng)器溫度控制在50℃到150℃之間。然后通過(guò)反射計(jì)測(cè)量膜厚的改變以確定刻蝕速率。
圖3顯示出O2等離子體即使在150℃的溫度下也不能刻蝕Alq膜(圖3)。換句話說(shuō)，暴露于O2等離子體之后樣品的膜厚沒(méi)有變化。
在50℃暴露100秒之后使用NF3等離子體的刻蝕速率也很低(9nm/min)。相信Alq的鋁成分會(huì)保留非揮發(fā)性的AlF3或Al2O3。圖4中未刻蝕樣品的元素分析(EDX)證實(shí)了它的成分C、N、O、和Al(下面的Si基材在EDX譜中也是可見(jiàn)的)。然而，在50℃下刻蝕之后，如圖5所示在EDX譜中也觀察到了氟。該EDX分析似乎顯示已經(jīng)形成了防止NF3等離子體刻蝕的鈍化AlF3層。
使用NF3等離子體的刻蝕速率似乎隨著溫度的升高而增大。隨著溫度從50℃升高到150℃，Alq刻蝕速率從9nm/mm增加到494nm/min(圖3)。在150℃下的刻蝕也可以去除所有的Alq材料。樣品在150℃下暴露30秒后的EDX譜(圖6)顯示沒(méi)有Alq特征(C、N、O、Al)。EDX譜中僅有的特征屬于來(lái)自硅基材的Si。令人驚奇的是，NF3等離子體沒(méi)有留下任何Al的殘留。
表1遠(yuǎn)處激活的等離子體工藝

表2刻蝕速率與工藝參數(shù)關(guān)系的實(shí)施例

優(yōu)選實(shí)施方式的上述實(shí)施例和描述作為說(shuō)明目的，而不是要限制通過(guò)權(quán)利要求所限定的本發(fā)明。在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的前提下，可以使用上述特征的不同變化和結(jié)合。這種變化不被認(rèn)為是脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且所有這些變化都傾向于包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從基材的至少部分表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法，該方法包括提供處理氣體，其包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以提供活性反應(yīng)組分；以及使該活性反應(yīng)組分接觸基材的表面，以便從該表面上揮發(fā)和去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述接觸步驟在150℃或更低的溫度下進(jìn)行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述接觸步驟在100℃或更低的溫度下進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材是蔭罩。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述處理氣體通過(guò)等離子體能量源從遠(yuǎn)處激活。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述含氟氣體包括選自F2、HF、NF3、ClF3、SF6、COF2、NOF、C2F2O2、氧氟化碳、氟過(guò)氧化物、氧化的氫氟化碳以及它們的混合物中的至少一種。
7.權(quán)利要求6的方法，其中該含氟氣體是NF3。
8.權(quán)利要求1的方法，其中該含氟氣體包括選自C3F3N3、全氟化碳、氫氟化碳、氫氟醚、次氟酸酯、氟三氧化物、氟胺、氟腈以及它們的混合物中的至少一種。
9.權(quán)利要求8的方法，其中提供含氧氣體，并且該含氧氣體包括選自氧、臭氧、一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、水以及它們的混合物中的至少一種。
10.權(quán)利要求1的方法，其中該含氟氣體和含氧氣體是相同的化合物。
11.權(quán)利要求10的方法，其中該相同的化合物是選自次氟酸酯、氟過(guò)氧化物、氟三氧化物以及它們的混合物中的至少一種。
12.權(quán)利要求1的方法，其中該處理氣體還包括含氯氣體。
13.權(quán)利要求12的方法，其中該含氯氣體包括選自BCl3、COCl2、HCl、Cl2、NFxCl3-x、氯碳化物、含氯烴以及它們的混合物中的至少一種，其中x為0至2的整數(shù)。
14.權(quán)利要求1的方法，其中該處理氣體包括添加氣體。
15.權(quán)利要求14的方法，其中該添加氣體是選自H2、N2、He、Ne、Kr、Xe、Ar以及它們的混合物中的一種。
16.一種從蔭罩的表面上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法，該方法包括提供蔭罩，其中該蔭罩具有至少部分覆蓋有機(jī)電致發(fā)光殘留物的表面；提供處理氣體，其包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以形成活性反應(yīng)組分；使活性反應(yīng)組分接觸殘留物以形成至少一種揮發(fā)產(chǎn)物；以及從該蔭罩上去除該至少一種揮發(fā)產(chǎn)物。
17.權(quán)利要求16的方法，其中該含氟氣體包括選自F2、HF、NF3、ClF3、SF6、COF2、NOF、C2F2O2、氧氟化碳、氟過(guò)氧化物、氧化的氫氟化碳以及它們的混合物中的至少一種。
18.權(quán)利要求17的方法，其中該含氟氣體是NF3。
19.權(quán)利要求16的方法，其中該接觸步驟在150℃或更低的溫度下進(jìn)行。
20.權(quán)利要求16的方法，其中該處理氣體通過(guò)等離子體能量源從遠(yuǎn)處激活。
全文摘要
在此描述了一種從基材上去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物的方法。該方法包括以下步驟提供包括含氟氣體、任選的含氧氣體和任選的添加氣體的處理氣體；使用至少一個(gè)能量源激活在遠(yuǎn)處腔室中的處理氣體以獲得活性反應(yīng)組分；以及使該活性反應(yīng)組分接觸基材的表面，以便從該表面上揮發(fā)和去除有機(jī)電致發(fā)光殘留物。
文檔編號(hào)C23C14/00GK1937280SQ20061014275
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者A·D·約翰遜, P·J·馬羅利斯, M·I·斯斯特恩, M·J·普利什卡 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司