在光敏材料上沉积材料的制作方法

文档序号:8029746阅读:387来源:国知局
专利名称:在光敏材料上沉积材料的制作方法
背景电子器件,例如集成电路、太阳能电池和/或电子显示器,可包括例如一个或多个衬底组成,其中,所述一个或多个衬底可具有一个或多个形成于所述衬底上的传导结构。形成诸如这些衬底的方法可能有所变化,但通常采用可能比较耗时的昂贵的方法和/或产生不太理想结果的方法。
附图简介在本说明书的结论部分,特别指出并清楚对发明主题提出了权利要求。然而就操作的组织与方法而言,通过参考以下结合附图所进行的详细描述,可以更好地理解根据权利要求的发明主题及其目的、特征和优点,在附图中

图1a是衬底的一个实施例的侧视图,其上面形成了一个或多个传导特征;图1b是显示了可用于在衬底上形成传导特征的系统的一个实施例的简图;图2是显示了可用于在衬底上形成传导特征的系统的另一实施例的简图;图3是显示了可用于在衬底上形成传导特征的系统的又一实施例的简图;和图4是流程图,其显示了在衬底上形成一个或多个传导特征的方法的一个实施例。
详细描述在以下详细描述中,为了提供对根据权利要求的发明主题的全面理解,而阐述了许多特定的细节。然而,本领域中的技术人员应该懂得,可在没有这些特定细节的条件下实践根据权利要求的发明主题。在其它情况下,不需要详细地描述众所周知的方法、步骤、部件和/或电路,从而不会使根据权利要求的发明主题含糊不清楚。
电子器件,例如半导体器件和/或显示器件,可包括例如至少一个衬底。所述至少一个衬底可具有一个或多个形成于衬底上的传导特征。这些传导特征可包括图案化(patterned)的导线,通常称为迹线,并且还可包括其它传导特征,例如垫片、门电路和/或汇流排,并且可由例如有机材料和/或无机材料组成。如此处所用“传导”一词,当例如参照传导特征使用时,其通常指至少部分地导电的能力,并可包括例如传导的、半传导的或至少部分地传导的特征。在至少一个实施例中,所述至少一个衬底和/或在衬底上形成的一个或多个传导特征包括一个或多个电子器件,例如薄膜晶体管(TFT)、场效应晶体管(FET)、有机发光二极管(OLED)、RF-ID标签、智能标签、传感器、数字存储器、电容器、二极管、电阻器、光电电池、绝缘体、导体、光敏器件等等。薄膜器件,例如TFT,可用于显示器件,其包括,例如场致发光显示器和/或液晶显示器(LCD)。因此,上面形成有一个或多个传导特征的衬底可形成电子器件如显示器件的一部分。
虽然根据权利要求的发明主题并不局限于此,但是,在一个具体实施例中,上面形成有一个或多个传导特征的衬底可通过将至少一种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上、并处理所述至少一种材料的至少一部分而形成,所述处理可包括,使沉积材料至少一部分图案化和/或选择性地除去其中至少一部分沉积材料。另外,在至少一个实施例中,可使用后续沉积、图案形成和/或除去工艺中的一个或多个工艺,来形成传导特征。现在参看图1a,其显示了具有一个或多个传导特征的衬底的一个实施例100。这种特征可基本上通过上述工艺来形成。例如,在一个实施例中,实施例100包括至少一部分衬底的侧视图,所述衬底包括衬底材料102,在其上面形成了第二材料层104和传导特征层106。当然,在备选实施例中,一个或多个其它层可分开和/或取代前述层,所述一个或多个其它层例如为一个或多个中间层。衬底材料102可包括柔性衬底材料,例如主要包括聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二酸乙二醇酯(PEN),Mylar材料和/或聚酰亚胺(例如Kapton材料)的衬底,但根据权利要求的发明主题并不限于此。衬底材料102可具有在其上面形成的第二材料层104,其可包括形成于衬底102至少一个表面的至少一部分上的涂层或覆层材料,例如形成于衬底102一个表面的大部分上的涂层或覆层。在一个实施例中,第二材料层104可包括至少是部分地对光敏感的材料或材料组合,其也可称为光敏材料。在本说明书中,词语“光敏”在例如参照光敏材料使用时,通常指这样的材料,即,在这种材料中,例如来自电磁源的光子的光量子轰击,可能导致在至少一部分材料的导带和/或价带中产生一个或多个电子和/或空穴。例如,能够在至少一个实施例中使用的光敏材料可包括一种材料或材料的组合,并且可包括有机材料、无机材料和/或其组合,例如一种或多种半导体的固体氧化物,例如钛、钽、钨、钒、铌、锌、锡和/或铟的氧化物,例如TiO2和/或其任意组合,和/或锡、铁、镉、钼和/或铜的一种或多种硫化物,例如CdS,这些只是其中的一些示例;但是,根据权利要求的发明主题同样并不局限于此。另外,如之前所述,衬底材料102可包括任何材料组合,例如聚酯、PET、PEN、Mylar(聚酯薄膜)材料和/或Kapton材料,需要注意的是,根据权利要求的发明主题并不局限于这方面,并且可包括任何适合于用作衬底的材料,例如呈现出适合于用作电子器件衬底的性质的任何材料。
衬底材料102至少一个表面的至少一部分可具有形成于其上面的传导特征,如传导特征层106所示。虽然并不局限于这方面,但是,传导特征层106的一个或多个传导特征可包括图案化的传导特征,其包括例如迹线、垫片、门电路和/或汇流排或其任意组合。另外如之前所述,衬底,例如衬底材料102,可用作电子器件,例如LCD器件的一部分。虽然根据权利要求的发明主题并不局限于这方面,但是,传导特征层106的一个或多个传导特征可包括一个或多个传导材料层和/或半导体材料层。如后面更详细说明的那样,具体的材料和/或材料组合至少部分地取决于用于形成器件如器件100的工艺,和/或所形成的器件的类型。
图1a的传导特征层106可利用传导特征形成系统,例如图1b中至少部分地显示的实施例而形成。图1b中显示了传导特征形成系统110的一个实施例;然而,这仅仅是该系统的一个示例,其显示了根据权利要求的发明主题的一个实施例,并且可利用许多其它的方法和/或系统来形成具有一个或多个传导特征的衬底,例如图1a的衬底102。如后文中更详细说明的那样,例如可利用一种或多种化学镀和/或电解电镀工艺来至少部分地形成一个或多个传导特征。另外,许多其它的系统实施例是可行的,并且包括在根据权利要求的发明主题的范围内。然而,对于这个具体实施例,110可执行通过利用在例如处理器上执行的软件、硬件电路、固件和/或其任意组合来实现的操作。如以下更详细所述,这种软件例如可配置成通过与形成系统110的一个或多个部件的动作相互作用和/或对其进行指导,来执行处理,从而执行各种操作。
通常可将系统110称为卷到卷式(RtR)处理系统,但是需要注意的是,这仅仅是形成器件,例如器件100的一种具体方法,并且根据权利要求的发明主题并不局限于此。在这种具体情形下,RtR处理系统指的是这样一种用于处理的系统,其将材料从至少一个卷筒传送到至少另一个卷筒上,来作为处理的至少一部分。然而,在一个备选实施例中,可以不利用RtR系统来形成衬底和一个或多个传导特征。虽然如此,但是,继续这个示例,在至少一个实施例中,系统110可包括沉积机构116,其可包括一个或多个卷筒和材料储存器118。系统110还可另外包括干燥装置122,以及电磁辐射源128。另外,系统110可包括卷筒124,以及沉积机构132,其在至少一个实施例中例如还可包括一个或多个卷筒和材料储存器130。
在操作过程中,对于这个实施例而言,系统110可以以下方式至少部分地形成具有一个或多个传导特征的衬底,衬底材料112可包括材料卷,其在一个实施例中,例如可提供给系统110。在一个实施例中,衬底材料112可相对于机构116,并在例如方向114的方向上例如机械地移动,并且在至少一个实施例中,可通过例如机构116进行滚轧、拉拔和/或传送。衬底材料112可包括一种材料或材料组合。在一个具体实施例中,例如衬底材料112可包括具体材料或材料组合的柔性衬底,其中,至少一个第二材料层如光敏材料层至少部分地涂敷、覆盖或滞留在一个或多个衬底表面上,如图1a中所示,但是,如之前所述,根据权利要求的发明主题并不局限于此。例如,在一个实施例中,衬底材料112可包括聚酯薄膜衬底,其中,在聚酯薄膜衬底至少一个表面的至少一部分上形成了例如TiO2的涂层或覆层,但是,根据权利要求的发明主题同样并不局限于此。衬底112可通过例如机构116的一个或多个卷筒,而相对于机构116例如机械地移动。机构116能够将材料,例如来自储存器118的材料,沉积到衬底112的至少一个表面的至少一部分上,例如沉积在前述第二材料层的至少一部分上,并且在这里可称之为滚轧沉积(rolldeposition)。然而,需要注意的是,根据权利要求的发明主题并不局限于此,可将材料或材料组合沉积在一个或多个衬底表面的至少一部分上的任何方法都包括在根据权利要求的发明主题的范围内。例如,在至少一个实施例中以及一个或多个这些实施例中,可使用喷涂、旋涂、滴涂、浸渍和/或涂敷(spreading)等一个或多个工艺。因此,虽然没有显示,但是,可利用一个或多个其它不同于机构116的机构来执行例如一个或多个沉积操作。
继续这个示例,上面沉积有储存器118内的材料的衬底材料112,可被传递到干燥装置122附近。在一个实施例中,干燥装置122可包括例如辐射加热器,并且能够为衬底材料112提供热能,从而使例如由机构116沉积出的材料至少部分地干燥。然而,在备选实施例中,可以不利用干燥装置,并且/或者可利用一个或多个其它类型的干燥装置,例如能够吹空气和/或气体的鼓风机装置,用于对衬底材料112进行至少部分地干燥,并且所述干燥装置的使用和/或类型至少可部分地取决于例如沉积在衬底材料112上的材料和/或衬底材料112的成分。在传递到干燥装置122附近之后,在这个实施例中,可通过例如至少部分地在滚筒124上进行滚轧,而使衬底材料112相对于滚筒124移动。滚筒124可导致衬底112相对于电磁辐射装置128移动,电磁辐射装置128可为例如至少一部分衬底材料112提供电磁辐射。在一个实施例中,电磁辐射装置128可包括一个或多个激光装置,但是作为备选,电磁辐射装置128也可包括用于产生波长覆盖光谱的有限部分或大部分的电磁辐射的装置,例如采用一个或多个白炽灯的装置。同样,电磁辐射装置128的选择至少可部分地取决于例如衬底材料112的成分和/或沉积在衬底材料112上的材料。在一个实施例中,电磁辐射装置128可包括激光装置,该激光装置能够产生例如激光光束134。在这个具体实施例中,例如,激光装置能够产生功率超过大约1μW/cm2的电磁辐射,并且具有基本上在大约10-800纳米(nm)范围内的波长。在备选实施例中,激光装置可包括波长基本上在大约200至400nm范围内的激光,并且具有大约20,000μW/cm2的功率,这仅仅是一个示例。在任一实施例中,激光装置能够选择性地为衬底112的一个或多个部分,例如为形成于衬底112上的光敏材料的一个或多个部分,而提供激光辐射。同样,装置128能够产生在电磁波谱中的大约某个具体波长下的激光光束134,并且具有适合于提供例如局部化辐射或″点″辐射的能量。另外,本文所用的用语“选择性地”,当与例如提供激光辐射一起使用时,该用语通常指为材料,例如为材料层的一个或多个部分提供电磁辐射,其中,所述这些部分是至少部分地基于一个或多个部分的具体位置,例如采用形成局部化辐射或点辐射的基础上来选择的。
在至少一个实施例中,虽然根据权利要求的发明主题并不局限于此,但是,衬底112的第二材料层的至少一部分可包括光敏材料,并且可将沉积在衬底材料112上的至少一部分材料沉积在例如至少一部分光敏材料的上面。在这个实施例中,装置128能够为至少一部分光敏材料提供电磁辐射,导致至少一部分光敏材料暴露于例如电磁辐射下,如之前所述,这可导致至少一部分光敏材料发生物理变化和/或化学变化。选择性地为部分光敏材料提供电磁辐射在这里例如可被称为图案化。
在这个实施例中,在被提供了电磁辐射处理之后,衬底材料112可相对于例如机构132移动,并且机构132可沉积出材料,例如储存器130中的材料,而且可将材料沉积在由例如机构116沉积出的一种或多种材料的至少一部分上。在一个实施例中,可将材料沉积在例如由机构116沉积出的一种或多种材料上,和/或沉积在通过装置128来提供电磁辐射处理的一部分衬底材料112上。这可导致由机构116沉积出的至少一部分材料发生物理变化和/或化学变化,从而例如溶解和/或除去至少一部分材料,但是,根据权利要求的发明主题当然并不局限于此。在一个实施例中,由机构116沉积出的部分材料,以及至少部分地通过装置128提供电磁辐射处理的部分材料,可与由机构132沉积出的一种或多种材料发生物理反应和/或化学反应,并且可从例如衬底112中溶解和/或除去至少一部分材料。例如,在一个或多个其它实施例中,和/或如图2和/或图3所示,并且如以下更详细说明的那样,可在衬底材料112上执行一个或多个另外的工艺。
在另一实施例中,衬底材料,例如衬底材料112可具有形成于一个或多个表面的至少一部分上的光敏材料层,并且机构,例如机构116可将一种或多种有机材料沉积在至少一部分光敏材料上。例如,基本上包括Mylar和/或Kapton材料的衬底可具有形成于至少一个表面的至少一部分上的一层TiO2。机构,例如机构116可沉积出一种或多种有机材料,并且在至少一个实施例中,一种或多种有机材料的至少一部分可具有传导性质。例如,一种或多种基本上包括聚苯胺和/或聚噻吩,和/或一种或多种聚合物,例如烷烃、烯烃、炔烃聚合物、支化环状聚合物和/或芳族聚合物的材料,可被沉积在至少一部分衬底材料上。在这个实施例中,可通过例如图1b的加热装置122对其上沉积有一种或多种有机材料的衬底进行加热。加热装置可导致例如至少一部分有机材料干燥,但是,在备选实施例中,如之前所提出的那样,可以不采用加热机构。上面沉积有一种或多种有机材料的衬底材料的至少一部分可通过例如电磁辐射装置128来为其提供电磁辐射。电磁辐射装置可选择性地辐射至少一部分衬底材料,例如光敏材料层的一个或多个部分。在一个实施例中,上面沉积有一种或多种有机材料的光敏材料的一个或多个部分可被提供电磁辐射处理。这可导致至少一部分光敏材料发生例如一种或多种物理变化和/或化学变化。在这个实施例中,上面沉积有一种或多种有机材料的衬底材料可具有一种或多种由例如图1b所示机构132沉积在其上面的另外的材料。这可导致例如,至少一部分沉积在衬底上的有机材料被溶解和/或去除。在一个实施例中,其中,所沉积的有机材料包括一种或多种聚苯胺和/或聚噻吩,能够与有机材料发生反应的材料可包括例如水。在这个实施例中,在为衬底材料提供一种或多种能够与有机材料发生反应的材料之后,可至少部分地除去至少一部分有机材料,从而产生了上面形成有一种或多种有机材料区域的衬底材料,其中,所述区域包括例如未经电磁辐射处理的衬底区域。这些一种或多种有机材料的区域可以是例如导电的,并因而可形成具有一个或多个传导特征的衬底。然而,需要注意的是,这是一个具体实施例,并且如后面更详细说明的那样,根据权利要求的发明主题并不局限于此。
图2中所示是传导特征形成系统的另一实施例,即140;然而,这仅仅是可能的系统实施例的一个示例。许多其它的系统实施例也是可行的,并且包括在根据权利要求的发明主题的范围内。与实施例110相似,这个具体实施例140能够进行通过利用例如在处理器上执行的软件、硬件电路、固件或其任意组合来实现的操作。类似地,如以下更详细所述,这种软件例如可配置成通过与形成系统140的一个或多个部件的动作相互作用和/或对其进行指导,来执行处理过程,从而执行各种操作。
系统140还可被称为RtR处理系统,但是需要注意的是,这仅仅是形成器件,例如器件100的一种具体方法,并且根据权利要求的发明主题并不局限于此。然而,继续这个示例,系统140可包括多个沉积机构,例如146和150,其可分别包括例如多个卷筒,以及材料储存器,例如148和152。在操作过程中,在一个实施例中,衬底材料142可包括由例如图1b所示系统110进行处理的衬底材料112,衬底材料142可通过机构146和/或150的卷筒,在例如方向144上进行滚轧、拉拔或传送。机构146和/或150可分别地将一种或多种材料沉积在衬底142至少一个表面的至少一部分上。例如,在一个实施例中,衬底材料142可至少部分地通过机构146来进行滚轧、拉拔或传送。例如通过将材料储存器148中的材料沉积在至少一部分衬底上,例如沉积在形成于至少一部分衬底上的至少一部分光敏材料上,从而机构146可将材料沉积在至少一部分衬底上,并且在至少一个实施例中,这可被称之为滚轧沉积。另外,衬底材料142可至少部分地通过机构150进行滚轧、拉拔或传送,并且可使另一材料,例如来自材料储存器152的材料沉积在至少一部分衬底上。然而,需要注意的是,根据权利要求的发明主题并不局限于此,并且将材料沉积在至少一部分衬底如衬底材料142上的许多其它方法,都包括在根据权利要求的发明主题的范围内。例如,如参照图2所述,可作为备选或作为另外,而将一个或多个喷涂、滴涂、浸渍和/或涂敷工艺应用于一个或多个滚轧沉积工艺中。
在一个具体实施例中,衬底材料142可包括例如由图1b中所示系统处理之后的衬底材料112,并且衬底材料142可被提供给系统,例如系统140。在这个实施例中,如参照图1b所述,衬底材料可具有一种或多种形成于衬底材料上,例如形成于衬底材料至少一个表面的特殊部分上的光敏材料和/或有机材料。所述一种或多种材料可通过沉积机构,例如机构146而沉积在至少一部分衬底上。在至少一个实施例中,沉积在上面的一种或多种材料可包括一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂,例如氯化亚锡、氯化钛和/或氯化钯,并且另外还可包括含有例如盐酸的溶液。在这个实施例中,一种或多种前述试剂可吸附和/或吸收至少一部分沉积在衬底材料上的一种或多种有机材料,并且可因此导致至少一部分衬底材料例如变得具有催化性,但是,根据权利要求的发明主题当然并不局限于此。在这个实施例中,在将一种或多种材料沉积在至少一部分衬底材料上,例如沉积在至少一部分有机材料上之后,通过利用一个或多个另外的沉积机构,例如图2所示的机构150,可将一种或多种另外的材料沉积在至少一部分衬底材料上。在将一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂提供给形成于至少一部分衬底材料上的有机材料的一个实施例中,另外的材料的沉积可包括例如一种或多种无电沉积和/或电解沉积的工艺。例如,有机材料可利用至少部分地包括镍、铜、金、铅、银和/或其组合(例如NiCu)的浴槽来提供,并且至少一部分材料可与至少一部分有机材料,例如配备有诸如一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂的有机材料的一个或多个部分结合在一起。因此,在这个具体实施例中,通过利用无电沉积和/或电解沉积,可形成带有一个或多个传导结构的器件,其中至少一部分传导结构至少部分地是金属的。
图3中所示是传导特征形成系统的另一实施例160;然而,这仅仅是一个示例性的实施例。许多其它的系统实施例也是可行的,并且包括在根据权利要求的发明主题的范围内。与实施例110和/或140类似,这个具体实施例160能够执行可通过在处理器上执行的软件、通过硬件电路、固件和/或其任意组合来实现的操作,并且如以下更详细所述,可配置成通过与形成系统160一个或多个部件的动作相互作用和/或对其进行指导,来执行处理过程,从而执行各种操作。
还可将系统160称为RtR处理系统,但是需要注意的是,这仅仅是形成器件,例如器件100的一个具体方法,并且根据权利要求的发明主题并不局限于此。然而,继续这个示例,系统160可包括一个或多个沉积机构,例如166,170和176,其分别对应于相应的材料储存器,例如168,172和178。在这个具体实施例中,例如在通过机构170来滚轧、拉拔或传送衬底之后,但在通过机构176来滚轧、拉拔或传送衬底之前,电磁辐射源174可为衬底162提供电磁辐射。在操作过程中,衬底162可包括例如经过图1b所示系统110来处理的衬底112,并且/或者可包括经过图2所示系统140来处理的衬底142,这种衬底162可通过机构166和170的卷筒而在方向164上进行例如机械的滚轧、拉拔或传送。沉积机构166和170可相应地将一种或多种材料沉积在衬底162至少一个表面的至少一部分上。例如,在一个实施例中,上面形成有一种或多种材料的衬底162可通过机构166进行滚轧、拉拔或传送。机构166可通过例如将储存器168中的材料沉积在至少一部分光敏材料和/或衬底材料上,从而将材料沉积在至少一部分衬底上。另外,衬底162可通过机构170来进行滚轧、拉拔或传送处理,并且可使另一材料,例如储存器172中的材料沉积在至少一部分衬底上,例如沉积在由例如机构166沉积出的至少一部分材料上。电磁辐射装置174可为衬底162至少一部分,例如由机构166和/或170沉积出的一种或多种材料提供电磁辐射。在一个实施例中,电磁辐射装置174包括激光装置,并且激光装置能够选择性地为衬底162的一个或多个部分,例如一个或多个特殊图案的部分,和/或为由例如机构166和/或170所沉积出的一种或多种材料来提供激光光束180。在这个实施例中,电磁辐射装置174能够产生在电磁波谱中的某个特殊频率或频率范围内的激光光束180,并且具有适合于提供例如局部化辐射的能量。然而,作为备选,装置174可包括产生光谱波长范围内的电磁辐射的装置,例如采用一个或多个白炽灯的装置。同样,电磁辐射装置174的选择可至少部分地取决于例如衬底材料162的成分和/或沉积在衬底材料162上的材料。继续这个示例,在这个实施例中,衬底162可通过机构176来进行滚轧、拉拔或传送,并且使一种或多种另外的材料,例如储存器178中的材料沉积在其上面,并且沉积在至少一部分衬底162之上,例如沉积在由例如机构166和/或170沉积出的至少一部分材料上。
在一个具体实施例中,衬底材料,例如由图1b中所示系统来处理的衬底材料112,可被提供给系统,例如系统160。在这个实施例中,衬底材料可具有一种或多种形成于衬底材料上,例如形成于衬底材料至少一个表面的特殊部分上的光敏材料和/或有机材料。一种或多种材料可通过沉积机构,例如机构166而沉积在至少一部分衬底上。在至少一个实施例中,沉积在上面的一种或多种材料可包括一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂,例如氯化亚锡、氯化钛和/或氯化钯,并且还可包括含有例如盐酸的溶液。在这个实施例中,一种或多种前述试剂可吸附至少一部分衬底材料和/或至少一部分光敏材料,并且可以不必粘附在例如有机材料上。因此,就可导致至少一部分衬底材料和/或至少一部分光敏材料变成例如具有催化性,但是,根据权利要求的发明主题当然并不局限于此。在这个实施例中,在将一种或多种材料沉积在至少一部分衬底材料和/或至少一部分光敏材料上之后,通过利用一个或多个另加的沉积机构,例如图2所示的机构150,可将一种或多种另外的材料沉积在至少一部分衬底材料和/或至少一部分光敏材料上。在将一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂提供给衬底材料和/或光敏材料的一个实施例中,所述另外的材料的沉积可包括一种或多种无电沉积工艺。例如,衬底材料和/或光敏材料可利用至少部分地包含例如镍、铜、金、铅、银和/或其组合的浴槽来提供,并且至少一部分材料可与至少一部分衬底材料和/或光敏材料,例如与配备有诸如一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂的衬底材料和/或光敏材料的一个或多个部分结合在一起。在这个实施例中,电磁辐射源,例如辐射源174,可为至少一部分衬底材料,例如为衬底的大部分提供电磁辐射。电磁辐射源可为例如在早前的处理操作中形成于衬底材料上的光敏材料的一个或多个部分提供电磁辐射,并且在这个实施例中,通过无电沉积和/或电解沉积而形成于衬底上的一种或多种材料可掩蔽部分衬底以免于受到辐射,因此,就可为没有无电沉积材料的衬底部分提供电磁辐射,从而可能导致材料的受辐射部分发生例如物理变化和/或化学变化。在这个实施例中,通过利用一个或多个另加的沉积机构,例如图3的机构176,可将一种或多种另外的材料沉积在至少一部分衬底材料和/或光敏材料上。在一个实施例中,沉积的材料可包括一种配置成可与至少一部分光敏材料,例如在之前工艺中提供了电磁辐射处理的光敏材料产生反应的材料。在一个实施例,这种材料可包括例如水,并且这种材料例如可溶解和/或除去通过提供电磁辐射来进行处理的形成于光敏材料上的有机层部分。因此,在这个具体实施例中,可通过利用无电沉积来形成带一个或多个传导结构的器件。
现在参见图4,其通过流程图显示了用于形成带一个或多个传导特征的衬底的技术的一个实施例,但是,根据权利要求的发明主题当然并不局限于这方面的范围。因此,如下所述,这样的实施例可用于至少部分地形成一个或多个传导特征。图4中所示的流程图可用于至少部分地形成器件,例如图1a的器件100,但是,根据权利要求的发明主题并不局限于这方面。类似地,方框的所示顺序并不必然地将根据权利要求的发明主题局限于任何具体的顺序。类似地,在不脱离根据权利要求的发明主题范围的前提下,可插入未显示的另外的方框。
图4中所示的流程图186在备选实施例中可以软件、硬件和/或固件的形式来实现,并且可包括不连续的和/或连续的操作。在这个实施例中,在方框188处,可将一种或多种材料沉积在至少一部分衬底上,所述一种或多种材料可包括一个或多个材料的涂层或覆层,或者可包括选择性的沉积,并且还可另外包括例如多个沉积工艺。在方框190处,可对在方框188的工艺中沉积出的一种或多种材料进行处理。这可包括,例如加热至少一部分材料,和/或例如通过使至少一部分材料暴露于电磁辐射下而使至少一部分材料图案化,或者可包括例如选择性地除去和/或溶解一部分材料。在方框192处,可将一种或多种另外的材料施加到至少一部分衬底上,并且例如可施加到在之前一个或多个方框的工艺中所施加和/或处理的一部分材料上。另外,所述沉积可包括例如一个或多个涂层或覆层,或者可包括选择性的沉积,并且还可另外包括例如多个沉积工艺。
在这个实施例中,在方框188处,可将一种或多种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上。在一个实施例中,衬底可包括非传导的衬底,例如Mylar和/或Kapton材料,并且可具有第二材料的涂层或覆层,例如形成于至少一个表面的至少一部分上的光敏材料。在一个实施例中,TiO2和/或CdS的涂层可形成于至少一个表面的至少一部分上。类似地,在方框188处沉积在衬底上的材料可包括液态或半液态的材料,例如一种或多种有机和/或无机材料,并且可以是传导的,而且可包括,例如一种或多种聚苯胺和/或聚噻吩和/或一种或多种聚合物,例如烷烃、烯烃、炔烃聚合物和/或支化环状聚合物或芳族聚合物,这只是一些示例。另外,所述一种或多种材料可通过一种或多种沉积方法进行施加,包括例如滚轧沉积、喷射、喷涂、滴涂、涂敷和/或旋涂。材料可施加到衬底上的选定位置,例如形成一个或多个图案,并且/或者可作为涂层或覆层而施加在例如至少一个衬底表面的大部分上。在至少一个示例性实施例中,材料可包括聚苯胺,并且可通过滚轧沉积机构和材料储存器进行施加。如之前所述,可将材料施加在衬底的一个或多个具体位置上,例如施加在衬底材料、光敏材料和/或有机材料的至少一个表面的大部分上。虽然许多将一种或多种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上的多种方法可与至少一个实施例相符,但是需要注意的是,任何可导致一种或多种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上的沉积方法都与根据权利要求的发明主题的至少一个实施例相一致。
继续这个实施例,在方框190处,可处理至少一部分在方框188处沉积出的一种或多种材料。这可包括,例如使至少一部分材料暴露于电磁辐射下和/或例如加热至少一部分材料。同样,存在许多用于处理一种或多种材料的方法,并且所使用的工艺可至少部分地取决于例如所应用的材料。在一个实施例中,例如可通过辐射加热器来加热一种或多种材料的至少一部分。另外,在加热之后,在这个具体实施例中,可例如通过激光为一种或多种材料的至少一部分提供电磁辐射。在这个实施例中,激光可选择性地辐射材料的一个或多个部分,例如形成一个或多个图案,并且在这个实施例中,可对形成于一个或多个光敏材料上的部分沉积材料进行辐射处理,而且如之前所述,光敏材料可发生物理变化和/或化学反应。
在这个实施例中,转到方框192,一种或多种另外的材料可沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上,例如沉积在方框190工艺中所处理的一种或多种材料上。在至少一个实施例中,材料可包括液态或半液态的材料,并且对所沉积材料的选择可至少部分地取决于例如在方框188处所沉积的一种或多种材料。在其中一种或多种聚苯胺和/或聚噻吩沉积在衬底上并且在方框190处为沉积材料的一个或多个部分提供电磁辐射的一个实施例中,可将水沉积在至少一部分材料上,例如沉积在被提供电磁辐射处理的至少一部分材料上。虽然存在许多对材料例如水进行沉积的方法,但是,一种或多种包括喷涂、旋涂、滴涂、浸渍和/或涂敷等一种或多种工艺的沉积方法可用于至少一个实施例。材料可施加到衬底上的选定位置,施加在方框190所处理的至少一种材料的至少一部分上,并且/或者可作为涂层或覆层而施加在例如至少一个衬底表面的大部分上。这可导致例如至少一部分在方框190处接受辐射处理的材料被除去和/或溶解。另外,在方框192处可将一种或多种另外的材料沉积在至少一部分衬底上。存在许多用于沉积一种或多种材料的方法,包括无电沉积和电解沉积,并且沉积机构可以是相似的,或者可以不同于例如方框188处所利用的一个或多个机构。虽然将一种或多种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上的许多方法可与至少一个实施例相一致,但是需要注意的是,任何导致一种或多种材料沉积在至少一个衬底表面至少一部分上的沉积方法都包括在根据权利要求的发明主题的范围内。在一个实施例中,可将一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂沉积在至少一部分衬底上,并且还可将一种或多种传导材料,例如一种或多种至少部分地包括金属的材料沉积在至少一部分衬底上,例如沉积在于方框188的步骤中配备了一种或多种有机材料的衬底的一个或多个部分上。所述一种或多种传导材料可被吸附和/或被吸收,并且可沉积在例如至少一部分有机材料上。
现在,当然应当理解,可至少部分地基于前面的说明书而生产出软件,所述软件能够执行前面的一个或多个操作。当然还应该懂得,虽然只是描述了具体实施例,但是,根据权利要求的发明主题在范围上并不局限于具体实施例或实现形式。例如,一个实施例可以为硬件形式,例如可实施,以便在之前所述的器件或器件组合上操作,而另一实施例可以为软件形式。类似地,可以固件形式,或作为硬件、软件和/或固件的任意组合,来实现一个实施例。另外,可实施一个实施例的所有部分或一部分,以便在一个装置,例如沉积装置中进行部分操作,并且在例如计算装置中进行部分操作。类似地,虽然根据权利要求的发明主题在范围上并不局限于这方面,但是,一个实施例可包括一个或多个物件,例如存储介质或存储媒介。这种存储媒介,例如一个或多个CD-ROM和/或磁盘,其上面可存储指令,当由系统、例如计算机系统、计算平台或其它系统执行这些指令时,所述指令可导致执行与根据权利要求的发明主题相符的一个方法实施例,例如之前所述的其中一个实施例。作为一个可能的示例,计算平台可包括一个或多个处理单元或处理器,一个或多个输入/输出装置,例如显示器、链盘和/或鼠标,和/或一个或多个存储器,例如静态随机存取存储器、动态随机存取存储器、闪速存储器和/或硬盘驱动器,但是,根据权利要求的发明主题在范围上同样并不局限于这个示例。
在前面的详细描述中,已经描述了根据权利要求的发明主题的各个方面。出于说明目的,陈述了具体的数目、系统和/或配置,以提供对根据权利要求的发明主题的全面理解。然而,已领会本发明公开内容的本领域技术人员应该懂得,根据权利要求的发明主题也可在没有这些具体细节的条件下来实施。在其它情况下,省略和/或简化了众所周知的特征,从而不会使根据权利要求的发明主题变得模糊难懂。虽然在这里已经显示和/或描述了某些特征,但是,本领域中的技术人员现在可以构思出许多的改进、替代物、变化和/或等效物。因此,应该懂得,所附权利要求旨在包括所有属于根据权利要求的发明主题的真实精神范围内的这些改进和/或变化。
权利要求
1.一种方法,包括将包括有机材料的第一材料(118)沉积在涂覆或覆盖衬底(102,112)的光敏材料(104)上;对上面沉积有所述第一材料(118)的所述光敏材料(104)的一部分选择性地施加电磁辐射(134);和将第二材料(130)施加到所述第一材料(118)的一部分上,以便至少部分地除去所述第一材料(118)的一部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将第二材料(130)施加到所述第一材料(118)的所述部分上的步骤包括将所述第二材料(130)施加到所述第一材料(118)的所述部分上,其中,施加所述第二材料(130)导致所述第一材料(118)的至少一部分溶解。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括将第三材料(148,168)沉积在至少一部分剩余的第一材料(118)上,以便使至少一部分剩余的所述第一材料(118)变得至少部分地具有催化性,其中,所述第三材料(148,168)基本上包括一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括将第四材料(152,172)沉积在所述第三材料(148,168)的至少一部分上,其中,所述第四材料(152,172)是基本上通过使用包括一种或多种化学镀和/或电解电镀的工艺来沉积的,其中,所述第四材料至少部分地包括镍、铜、金、铅和/或银的其中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括将第三材料(148,168)沉积在通过选择性地提供电磁辐射(134)来处理的所述光敏材料(104)的至少一部分上,从而使剩余的所述光敏材料(104)的至少一部分变得至少部分地具有催化性,其中,所述第三材料(148,168)基本上包括一种或多种敏化剂、还原剂和/或催化剂。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括将第四材料(152,172)沉积在所述第三材料(148,168)的至少一部分上,其中,所述第四材料(152,172)是基本上通过使用包括一种或多种化学镀和/或电解电镀的工艺来沉积的,其中,所述第四材料至少部分地包括镍、铜、金、铅和/或银的其中一种或多种。
7.一种结构,包括衬底(102);形成于所述衬底(102)一部分上的光敏材料(104);形成于所述光敏材料(104)一部分上的传导特征(106),其中,所述传导特征(106)包括有机材料。
8.根据权利要求7所述的结构,其特征在于,所述光敏材料(104)包括TiO2和/或CdS的其中一种或多种。
9.根据权利要求7所述的结构,其特征在于,所述传导材料(106)包括以下其中一种或多种聚苯胺、聚噻吩、烷烃、烯烃、炔烃聚合物、支化环状聚合物、芳族聚合物、镍、铜、金、铅和/或银。
10.一种结构,包括衬底(102);形成于所述衬底(102)一部分上的光敏材料(104);形成于所述光敏材料(104)一部分上的传导特征(106),其中,所述传导特征(106)包括至少一种催化材料和至少一种传导材料,其中,所述传导材料形成于所述催化材料的至少一部分上。
11.根据权利要求10所述的结构,其特征在于,所述光敏材料(104)包括TiO2和/或CdS的其中一种或多种。
12.根据权利要求10所述的结构,其特征在于,所述催化材料基本上包括以下其中一种或多种氯化亚锡、氯化钛、氯化钯和/或含盐酸的溶液。
13.根据权利要求10所述的结构,其特征在于,所述传导材料(106)至少部分地包括镍、铜、金、铅和/或银的其中一种或多种。
14.一种基本上通过以下工艺而形成的器件,所述工艺包括在衬底(102,112)上形成一个或多个材料层,其中,所述衬底(102,112)至少部分地包括光敏材料(104),并且是至少部分地不导电的;对所述光敏材料(104)的至少一部分提供电磁辐射(128);选择性地除去所述一个或多个材料层的至少一部分;和在所述衬底(102,112)的至少一部分上形成一个或多个另外的材料层,从而在适当的位置形成一个或多个传导特征(106)。
15.根据权利要求14所述的器件,其特征在于,所述光敏材料(104)包括TiO2和/或CdS的其中一种或多种。
16.根据权利要求14所述的器件,其特征在于,所述一个或多个材料层包括以下其中一种或多种聚苯胺、聚噻吩、烷烃、烯烃、炔烃的聚合物、支化环状聚合物、芳族聚合物、镍、铜、金、铅和/或银。
17.根据权利要求14所述的器件,其特征在于,所述形成一个或多个另外的材料层包括,通过使用一种或多种沉积工艺来形成一个或多个另外的材料层,所述一种或多种沉积工艺包括滚轧沉积、喷涂、旋涂、滴涂、浸渍、涂敷、电解电镀和/或化学镀。
18.一种系统,包括第一沉积机构(116),其配置成可将包括有机材料的第一材料(118)沉积在衬底(102)上的至少一部分光敏材料(104)上;激光装置(128),其配置成可选择性地对至少一部分所述光敏材料(104)施加激光辐射(134);第二沉积机构(132),所述第二沉积机构配置成可将第二材料(130)沉积在所述第一材料(118)的至少一部分上,以便从所述光敏材料(104)上基本上除去由所述第一沉积机构(116)沉积的所述第一材料(118)的至少一部分;和沉积机构(146,166),其配置成可将第三材料(148,168)沉积在剩余所述第一材料(118)的至少一部分上,从而使所述至少一部分第一材料至少部分地具有催化性。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述系统还包括配置成可将第四材料(152,172)沉积在至少一部分所述第三材料(148,168)上的第四沉积机构(150,170),其中,所述第四材料(152,172)是基本上通过使用包括一种或多种化学镀和/或电解电镀的工艺来沉积的。
20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述第一沉积机构(116)、所述第二沉积机构(132)、所述第三沉积机构(146,166)和/或所述第四沉积机构(150,170)中的至少一个包括以下至少一个机构滚轧沉积机构、喷涂机构、旋涂机构、滴涂机构、浸渍机构、涂敷机构、电解电镀机构和/或化学镀机构。
全文摘要
本发明提供了用于形成衬底的方法、设备、装置和/或系统的实施例,这种上面形成有一个或多个传导特征的衬底可通过将至少一种材料沉积在至少一个衬底表面的至少一部分上,并处理所述至少一种材料的至少一部分而形成,所述处理可包括,使至少一部分沉积材料图案化和/或选择性地除去至少一部分沉积材料。
文档编号H05K3/18GK101015073SQ200580026496
公开日2007年8月8日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年8月6日
发明者S·D·莱思, G·S·赫尔曼 申请人:惠普开发有限公司
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