JP2015088604A - Method for manufacturing bored dielectric layer, and method for manufacturing device including bored dielectric layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、孔を有する誘電体層の製造方法および孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a dielectric layer having holes and a method for manufacturing an element including a dielectric layer having holes.
近年、電子機器の小型化および高集積化が進んでおり、それに伴い様々な素子の小型化が進んでいる。その素子に、光学的な機能や電気的・磁気的配列による機能等を付加するために、素子内に細孔を形成することが一般に行われている。
細孔の形成手段として、ドリリング法や、フォトリソグラフィーなどによりレジストをパターニングしたのちの乾式エッチング(以下、適宜「ドライエッチング」という)、または湿式エッチング(以下、適宜「ウェットエッチング」という)を施す方法が知られている。ウェットエッチングは大面積に容易に細孔を形成することが可能であるという優れた点を有するが、主に等方的にエッチングが進むため、精密な構造を形成するのが難しいという欠点がある。一方、特許文献1に開示されたドライエッチングは高アスペクト比の精密な細孔の形成が可能で、加工の自由度が高い。しかし、レジストパターニングとエッチングを組み合わせた方法は多くの機械設備を必要とし、コスト面の問題がある。そこで近年では、コスト面で有利なレーザー法が注目されている。このレーザー法とは、レーザー光を被加工物に照射し、被加工物にアブレーションを発生させることで細孔を形成するという方法である。この方法は簡便に細孔を形成でき、ドリリング法や、ウェットエッチングより精密なパターンが形成できることが知られている。
In recent years, electronic devices have been downsized and highly integrated, and accordingly, various devices have been downsized. In order to add an optical function, a function based on an electrical / magnetic arrangement, or the like to the element, it is a common practice to form pores in the element.
As a means for forming pores, a method of performing dry etching (hereinafter referred to as “dry etching” as appropriate) or wet etching (hereinafter referred to as “wet etching” as appropriate) after patterning a resist by a drilling method or photolithography. It has been known. Wet etching has the advantage that pores can be easily formed in a large area, but has the disadvantage that it is difficult to form a precise structure because etching proceeds mainly isotropically. . On the other hand, the dry etching disclosed in Patent Document 1 can form fine pores with a high aspect ratio and has a high degree of freedom in processing. However, the method combining resist patterning and etching requires a lot of mechanical equipment and has a cost problem. Therefore, in recent years, laser methods that are advantageous in terms of cost have attracted attention. This laser method is a method of forming pores by irradiating a workpiece with laser light and generating ablation on the workpiece. It is known that this method can easily form pores, and can form a more precise pattern than the drilling method or wet etching.
特許文献2では、複数の層に渡って連通する連通孔を形成する方法が記載されている。この複数の層に亘って連通する連通孔の形成方法として、一定のエネルギーを有するレーザー光を、移動しながらショットすることにより、複数の孔を形成することが記載されている。このように、1ショットで1つの孔を形成していると、生産性の面で効率的ではない。そのため、レーザー光同士の干渉を利用し、干渉光の強め合う部分と弱めあう部分との強度差により、孔を形成する部分と形成しない部分とを作り分け、複数の孔を一度に作製する干渉加工法や、レーザー光をマスクでパターニングすることにより、孔を形成する部分と形成しない部分とを作り分け、複数の孔を同時に作製するマスク投影法等も用いられている。 Patent Document 2 describes a method of forming a communication hole that communicates over a plurality of layers. As a method for forming a communication hole communicating with the plurality of layers, it is described that a plurality of holes are formed by shooting a laser beam having a certain energy while moving. Thus, if one hole is formed in one shot, it is not efficient in terms of productivity. Therefore, using interference between laser beams, the interference difference between the part where the interference light strengthens and the part where it weakens is divided into the part that forms the hole and the part that does not form, and interference that creates multiple holes at once There are also used a processing method, a mask projection method in which a portion where holes are formed and a portion where holes are not formed are formed by patterning laser light with a mask, and a plurality of holes are simultaneously formed.
また、基板上に非誘電体層、誘電体層を順に積層し、この2層に連通する連通孔をレーザーで形成する場合、誘電体層はレーザー光の吸収が一般に少ないため、下層にあたる非誘電体層にレーザー光を照射し、その層を溶融・昇華させ、その部分の圧力を高めることにより、直上の誘電体層を吹飛ばし、2層に連通する連通孔を形成することが行われている。 In addition, when a non-dielectric layer and a dielectric layer are sequentially laminated on a substrate and a communication hole communicating with the two layers is formed by a laser, the dielectric layer generally absorbs less laser light. By irradiating the body layer with laser light, melting and sublimating the layer, and increasing the pressure of the portion, the dielectric layer directly above is blown off and a communication hole communicating with the two layers is formed. Yes.
レーザー光で孔を形成しようとすると、基板上に形成された被加工膜の硬度が高い場合または基板と被加工膜の密着性が弱い場合に、レーザー加工時に被加工膜が基板から剥がれてしまう。特に誘電体層は、層の硬度が高く、レーザー光の吸収が一般に少ないため、孔を形成するためにレーザー加工時のレーザー光出力を上げる必要がある。レーザー光出力が大きいとそれだけ、被加工部のレーザー光照射による昇華が激しくなり、その被加工部周辺にも影響を及ぼす。硬度が高い誘電体層では、被加工部が昇華する際に、その周辺の誘電体層が引きずられて基板から剥がれてしまう。 When trying to form a hole with a laser beam, if the hardness of the film to be processed formed on the substrate is high or if the adhesion between the substrate and the film to be processed is weak, the film to be processed peels off from the substrate during laser processing. . In particular, since the dielectric layer has a high layer hardness and generally does not absorb laser light, it is necessary to increase the laser light output during laser processing in order to form holes. If the laser light output is large, the sublimation of the processed part by laser light irradiation becomes more intense and affects the periphery of the processed part. In the case of a dielectric layer having high hardness, when the workpiece is sublimated, the surrounding dielectric layer is dragged away from the substrate.
また、複数の孔を一度に形成しようとすると、マスク投影法でも干渉加工法でも、被加工部全体に渡って、レーザー光の照射強度を均一とすることが難しく、被加工部の中央部に照射されるレーザー光強度は比較的強くなり、中央部から遠ざかるにつれてレーザー光強度は比較的弱くなる。レーザー光の照射強度が比較的弱い部分でも孔を形成するためには全体のレーザー光出力を上げる必要があるが、この場合レーザー光強度が比較的強くなる部分では照射強度が過剰となる。そのため、このレーザー光強度が強い部分では被加工部のレーザー光照射による昇華が激しくなり、その被加工部周辺の誘電体層が引きずられて基板から剥がれてしまう。なお、レーザー光の出力を上げることは生産性の面からも好ましくない。
一方、基板から誘電体層が剥離することを避けるために、レーザー光出力を下げると全体に渡って均一な孔を形成することができない。特に被加工部全体のうち、照射強度が弱い部分では、そもそも孔自体が形成できない。
In addition, when trying to form a plurality of holes at once, it is difficult to make the irradiation intensity of the laser light uniform over the entire processed part, both in the mask projection method and the interference processing method. The intensity of the irradiated laser beam is relatively strong, and the laser beam intensity is relatively weak as the distance from the center portion increases. In order to form a hole even in a portion where the irradiation intensity of the laser beam is relatively weak, it is necessary to increase the overall laser beam output. In this case, however, the irradiation intensity is excessive in a portion where the laser beam intensity is relatively strong. For this reason, in the portion where the laser light intensity is strong, sublimation of the processed portion by laser light irradiation becomes intense, and the dielectric layer around the processed portion is dragged and peeled off from the substrate. Increasing the output of the laser beam is not preferable from the viewpoint of productivity.
On the other hand, if the laser beam output is lowered in order to prevent the dielectric layer from peeling from the substrate, uniform holes cannot be formed throughout. In particular, in the whole portion to be processed, the hole itself cannot be formed in the portion where the irradiation intensity is weak.
さらに、基板上に誘電体層と異なる層(以下、「他の層」と略記する)、誘電体層を積層し、この2層に連通する連通孔を形成する場合、上層にあたる誘電体層の硬度が高い場合、レーザー光を照射した直上の誘電体が吹飛ぶ際の衝撃により、その周辺部の誘電体も同時に下層から剥がれてしまうという問題もある。 Further, when a layer different from the dielectric layer (hereinafter abbreviated as “other layer”) and a dielectric layer are laminated on the substrate and a communication hole communicating with the two layers is formed, the dielectric layer corresponding to the upper layer is formed. When the hardness is high, there is also a problem that the dielectric on the periphery thereof is peeled off from the lower layer at the same time due to the impact when the dielectric directly above the laser beam is blown off.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザー加工時に基板または基板上に形成した他の層から誘電体層が剥がれることなく孔を形成することができる、孔を有する誘電体層の製造方法と孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a dielectric layer having a hole, which can form a hole without peeling the dielectric layer from the substrate or another layer formed on the substrate during laser processing. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a device including a dielectric layer having a hole and a dielectric layer having holes.
本発明者らは、スピンオン誘電体材料を塗布して有機溶媒を除去した後にレーザー光照射により孔を形成することにより、レーザー加工時に基板または基板上に形成した第1の層から誘電体層が剥がれることなく、孔を有する誘電体層を製造する方法、孔を有する誘電体層を含む素子の製造する方法を提供することを実現した。 The inventors of the present invention applied the spin-on dielectric material to remove the organic solvent, and then formed holes by laser light irradiation, so that the dielectric layer was formed from the substrate or the first layer formed on the substrate during laser processing. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a dielectric layer having holes without peeling and a method for manufacturing an element including a dielectric layer having holes.
上記課題を解決するため、概要を説明した本発明は以下の構成を採用する。
(1)孔を有する誘電体層の製造方法であって、基板上に、直接または他の層を介して、誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、前記塗布後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜から有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に、レーザー光照射により孔を形成する第3工程と、孔形成後の前記スピンオン誘電体(SOD)材料塗膜を誘電体層に転化する第4工程と、を順に有することを特徴とする誘電体層の製造方法。
(2)孔を有する誘電体層の製造方法であって、基板上に、直接または他の層を介して、誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、前記塗布後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜から有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に、レーザー光照射により孔を形成する第3工程と、本加熱、プラズマ処理、ガス雰囲気への曝露から選ばれる一種以上の手法を行う第4工程と、を順に有することを特徴とする誘電体層の製造方法。
(3)前記第1工程において、前記他の層を介しており、前記第3工程において、前記他の層と前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に連通する連通孔をレーザー光照射により形成することを特徴とする(1)または(2)のいずれかに記載された誘電体層の製造方法。
(4)前記予備加熱が、50℃以上、前記有機溶媒の沸点以下の温度で1分以上10時間以下の範囲で行うことを行うことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載された誘電体層の製造方法。
(5)前記誘電体前駆体材料が、ポリシラザン系化合物、ポリシロキサン系化合物、シルセスキオキサン系化合物から選ばれる一種からなることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一項に記載された誘電体層の製造方法。
(6)前記転化を、前記予備加熱よりも高い温度で本加熱により行うことを特徴とする(1)、(3)〜(5)のいずれか一項に記載された誘電体層の製造方法。
(7)前記本加熱を200℃〜800℃で10分以上50時間以下の範囲で加熱することにより行うことを特徴とする(2)〜(6)のいずれかに記載された誘電体層の製造方法。
(8)前記孔の平面視での最大径が200nm〜3000nmであることを特徴とする(1)〜(7)のいずれか一項に記載された誘電体層の製造方法。
(9)(1)〜(8)の誘電体層の製造方法を用いて作製した孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法。
(10)前記素子が有機EL素子、太陽電池、半導体素子、光学素子のいずれかであることを特徴とする(9)に記載の素子の製造方法。
(11)前記素子が、第1電極と、発光層を含む有機層と、第2電極とを順に具備し、さらに前記第1電極上に、前記有機層の屈折率と異なる屈折率を有する誘電体層を具備する有機EL素子であり、前記誘電体層は、前記誘電体層を貫通する複数の誘電体層孔部を有し、前記有機層は、前記誘電体層孔部の内側面を被覆する孔部内側面被覆部を有するものであることを特徴とする(9)または(10)のいずれかに記載の素子の製造方法。
(12)前記素子が、第1電極と、発光層を含む有機層と、第2電極とを順に具備し、さらに前記第1電極上に、前記有機層の屈折率と異なる屈折率を有する誘電体層を具備する有機EL素子であり、前記誘電体層は、前記誘電体層を貫通する複数の誘電体層孔部を有し、前記第1電極は、前記誘電体層孔部に連通する第1電極孔部を有し、前記有機層は、前記誘電体層孔部の内側面を被覆する孔部内側面被覆部と、第1電極孔部の内側面を被覆する第1電極孔部内側面被覆部と、を有するものであり、前記第1電極は前記第1の層であり、前記連通孔は前記第1電極孔部と前記誘電体層孔部とで構成されていることを特徴とする(9)または(10)のいずれかに記載の素子の製造方法。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention having the outline adopts the following configuration.
(1) A method for producing a dielectric layer having holes, wherein a spin-on dielectric (SOD) material containing a dielectric precursor material and an organic solvent is applied directly or via another layer on a substrate. A first step of removing the organic solvent from the spin-on dielectric (SOD) material coating after coating by preheating, and a spin-on dielectric (SOD) material coating after the preheating with a laser. A dielectric layer comprising: a third step of forming holes by light irradiation; and a fourth step of converting the spin-on dielectric (SOD) material coating film after forming the holes into a dielectric layer. Production method.
(2) A method for producing a dielectric layer having holes, wherein a spin-on dielectric (SOD) material containing a dielectric precursor material and an organic solvent is applied directly or via another layer on a substrate. A first step of removing the organic solvent from the spin-on dielectric (SOD) material coating after coating by preheating, and a spin-on dielectric (SOD) material coating after the preheating with a laser. Production of a dielectric layer characterized by comprising a third step of forming holes by light irradiation and a fourth step of performing at least one method selected from main heating, plasma treatment, and exposure to a gas atmosphere. Method.
(3) In the first step, the other layer is interposed, and in the third step, a communication hole communicating with the other layer and the preheated spin-on dielectric (SOD) material coating is formed by laser. The method for producing a dielectric layer according to any one of (1) and (2), wherein the dielectric layer is formed by light irradiation.
(4) Any one of (1) to (3) is characterized in that the preheating is performed at a temperature not lower than 50 ° C. and not higher than the boiling point of the organic solvent for not less than 1 minute and not longer than 10 hours. A method for producing a dielectric layer described in the item.
(5) The dielectric precursor material is one type selected from a polysilazane compound, a polysiloxane compound, and a silsesquioxane compound, according to any one of (1) to (4), A method of manufacturing the described dielectric layer.
(6) The method for producing a dielectric layer according to any one of (1) and (3) to (5), wherein the conversion is performed by main heating at a temperature higher than the preheating. .
(7) The dielectric layer according to any one of (2) to (6), wherein the main heating is performed at 200 ° C. to 800 ° C. for 10 minutes to 50 hours. Production method.
(8) The method for manufacturing a dielectric layer according to any one of (1) to (7), wherein a maximum diameter of the hole in a plan view is 200 nm to 3000 nm.
(9) A method for producing an element including a dielectric layer having holes produced by using the method for producing a dielectric layer of (1) to (8).
(10) The element manufacturing method according to (9), wherein the element is any one of an organic EL element, a solar cell, a semiconductor element, and an optical element.
(11) The element includes a first electrode, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode in order, and a dielectric having a refractive index different from the refractive index of the organic layer on the first electrode. An organic EL element having a body layer, wherein the dielectric layer has a plurality of dielectric layer holes penetrating the dielectric layer, and the organic layer has an inner surface of the dielectric layer hole. The device manufacturing method according to any one of (9) and (10), wherein the device has a hole inner surface covering portion to be covered.
(12) The element includes a first electrode, an organic layer including a light-emitting layer, and a second electrode in order, and a dielectric having a refractive index different from that of the organic layer on the first electrode. An organic EL element including a body layer, wherein the dielectric layer has a plurality of dielectric layer holes penetrating the dielectric layer, and the first electrode communicates with the dielectric layer hole. The organic layer has a hole inner surface covering portion that covers an inner surface of the dielectric layer hole portion, and an inner surface of the first electrode hole portion that covers an inner surface of the first electrode hole portion. And the first electrode is the first layer, and the communication hole is composed of the first electrode hole and the dielectric layer hole. (9) The manufacturing method of the element in any one of (10).
本発明によれば、スピンオン誘電体材料を塗布して有機溶媒を除去した後に孔を形成することにより、レーザー加工時に基板または基板上に形成した他の層から誘電体層が剥がれることなく孔を有する誘電体層、孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, by forming a hole after applying a spin-on dielectric material and removing the organic solvent, the hole is formed without peeling off the dielectric layer from the substrate or other layers formed on the substrate during laser processing. It is possible to provide a method for manufacturing an element including a dielectric layer having a hole and a dielectric layer having a hole.
以下、本発明で適用した素子の製造方法について、図面を用いてその構成を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the structure of the element manufacturing method applied in the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. . In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be appropriately changed and implemented without changing the gist thereof.
本発明は、孔を有する誘電体層および孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法であって、基板上に、直接または他の層を介して誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、前記スピンオン誘電体(SOD)材料から前記有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜にレーザーで孔を形成する第3工程と、孔形成後の前記スピンオン誘電体(SOD)塗膜を前記誘電体層に転化させる第4工程と、を順に有することを特徴とする素子の製造方法についての発明である。
なおスピンオン誘電体とは、塗布段階では粘性を有する液体状であり、塗布後に転化させることにより、固体形態の誘電体になるものをいい、多数のスピンオン誘電体材料が当該分野では公知である。
また有機溶媒の除去とは、溶媒を蒸発させて飛ばすことを意味し、必ずしも完全に除去しきることを意味していない。厳密に溶媒を完全除去する必要はなく、第4工程によって塗布されたスピンオン誘電体材料の体積が大きく変化しない程度に除去されていれば良い。
The present invention relates to a dielectric layer having holes and a device manufacturing method including a dielectric layer having holes, and includes a dielectric precursor material and an organic solvent on a substrate directly or via another layer. A first step of applying a spin-on dielectric (SOD) material, a second step of removing the organic solvent from the spin-on dielectric (SOD) material by preheating, and a spin-on dielectric (SOD) after the preheating A device comprising: a third step of forming holes in the material coating film with a laser; and a fourth step of converting the spin-on dielectric (SOD) coating film after the hole formation into the dielectric layer. It is invention about the manufacturing method of this.
The spin-on dielectric is a liquid that has a viscosity at the application stage, and is converted into a dielectric in a solid form by being converted after application. Many spin-on dielectric materials are known in the art.
Further, the removal of the organic solvent means that the solvent is evaporated off and does not necessarily mean that the solvent is completely removed. Strictly, it is not necessary to completely remove the solvent, as long as the volume of the spin-on dielectric material applied in the fourth step is not significantly changed.
(第1実施形態:孔を含む誘電体層の製造方法)
以下では、孔を有する誘電体層の製造方法について図を用いて説明する。
図1は、本発明における孔を有する誘電体層の製造方法を説明するための模式図である。
(First Embodiment: Method for Producing Dielectric Layer Containing Holes)
Below, the manufacturing method of the dielectric material layer which has a hole is demonstrated using figures.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method for producing a dielectric layer having holes in the present invention.
(第1工程)
図1(a)に示すように、基板1上にスピンオン誘電体材料を塗布する。塗布によりスピンオン誘電体材料塗膜9が形成される。スピンオン誘電体材料は、誘電体に転化するものであれば、特に制限はない。例えば、公知のスピンオングラス(SOG)材料等が挙げられる。なかでも、転化後に酸化ケイ素を形成するスピンオン誘電体をスピンオングラスと言い、様々な分野で広く用いられている。
なお、本発明の実施形態においては、スピンオン誘電体材料は、誘電体前駆体材料、有機溶媒、触媒等が含まれた一般に市販されている状態のスピンオン誘電体全体を意味し、そのうちの転化する部分である誘電体前駆体材料のみを意味するものではない。
(First step)
As shown in FIG. 1A, a spin-on dielectric material is applied on the substrate 1. A spin-on dielectric material coating film 9 is formed by application. The spin-on dielectric material is not particularly limited as long as it is converted into a dielectric. For example, a known spin-on-glass (SOG) material can be used. Among them, a spin-on dielectric that forms silicon oxide after conversion is called spin-on glass and is widely used in various fields.
In the embodiment of the present invention, the spin-on dielectric material means the whole commercially available spin-on dielectric material including a dielectric precursor material, an organic solvent, a catalyst, etc. It does not mean only the dielectric precursor material that is part.
誘電体前駆体材料としては、例えば、ポリシラザン系化合物、ポリシロキサン系化合物、シルセスキオキサン系化合物、ポリメタロキサン系化合物、金属アルコキシド化合物、金属塩化物化合物、金属水酸化物化合物、その他金属化合物が挙げられる。なお、この場合の金属はチタン、マグネシウム、ハフニウム、タンタルがあげられる。
中でも、転化後に酸化ケイ素または窒化ケイ素となるものが好ましく、具体的にはポリシラザン系化合物、ポリシロキサン系化合物、シルセスキオキサン系化合物が好ましい。酸化ケイ素または窒化ケイ素からなる膜は一般に緻密な膜であり、かつレーザー光の吸収が少ない。そのため、従来の方法で孔を形成しようとすると大きなエネルギーが必要となる。また緻密な膜になればそれだけ硬度が高くなり、孔を形成時に被加工部の周辺部が引きずられて剥がれてしまう。従って、酸化ケイ素または窒化ケイ素に孔を形成する際に、本願の方法を用いることが特に有用である。
ポリシラザン系化合物としては、ペルヒドロポリシラザン、ポリシロキサン系化合物としてはポリオルガノシロキサン、シルセスキオキサン系化合物としては、ポリシルセスキオキサンがそれぞれ例として挙げられる。
ポリメタロキサン系化合物は、金属酸素結合(M−O)を主鎖とする化合物であり、金属元素としては、Ti、Mg、Al、Hf、Taなどを用いることができる。
また金属アルコキシド化合物としては、チタンイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ハフニウムテトラブトキシド、タンタルペンタエトキシドが例として挙げられる。
金属塩化物化合物としては、塩化銀、塩化亜鉛、塩化タンタル、塩化錫、塩化チタンが例として挙げられる。
金属水酸化物化合物としては、水酸化リチウム、水酸化マグネシウムが例として挙げられる。
その他金属化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、テトラベンジルハフニウム、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタルが例として挙げられる。
また、これらの誘電体前駆体材料が架橋して(非高分子材料の場合)、転化した誘電体としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム(例えばHfO2)、又は酸化タンタル(例えばTa2O2)が挙げられる。
なお、「系」とは、側鎖成分を異なる元素で入れ替えた場合を意味する。
Examples of the dielectric precursor material include polysilazane compounds, polysiloxane compounds, silsesquioxane compounds, polymetalloxane compounds, metal alkoxide compounds, metal chloride compounds, metal hydroxide compounds, and other metal compounds. Is mentioned. In this case, examples of the metal include titanium, magnesium, hafnium, and tantalum.
Among them, those that become silicon oxide or silicon nitride after conversion are preferable, and specifically, polysilazane compounds, polysiloxane compounds, and silsesquioxane compounds are preferable. A film made of silicon oxide or silicon nitride is generally a dense film and absorbs less laser light. Therefore, a large amount of energy is required to form the holes by the conventional method. Moreover, if it becomes a dense film | membrane, hardness will become high so much and the periphery part of a to-be-processed part will be dragged and peeled at the time of forming a hole. Therefore, it is particularly useful to use the method of the present application when forming holes in silicon oxide or silicon nitride.
Examples of the polysilazane compound include perhydropolysilazane, examples of the polysiloxane compound include polyorganosiloxane, and examples of the silsesquioxane compound include polysilsesquioxane.
The polymetalloxane-based compound is a compound having a metal oxygen bond (MO) as a main chain, and Ti, Mg, Al, Hf, Ta, or the like can be used as the metal element.
Examples of the metal alkoxide compound include titanium isopropoxide, aluminum isopropoxide, zirconium tetrabutoxide, hafnium tetrabutoxide, and tantalum pentaethoxide.
Examples of the metal chloride compound include silver chloride, zinc chloride, tantalum chloride, tin chloride, and titanium chloride.
Examples of the metal hydroxide compound include lithium hydroxide and magnesium hydroxide.
Examples of other metal compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, tetrabenzylhafnium, and pentakis (dimethylamino) tantalum.
Moreover, these dielectric precursor materials are crosslinked (in the case of non-polymeric materials), and converted dielectrics include silicon oxide, silicon nitride, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, hafnium oxide (for example, HfO 2). ) Or tantalum oxide (for example, Ta 2 O 2 ).
Note that “system” means a case where side chain components are replaced with different elements.
スピンオン誘電体の塗布方法は、平坦に均一に塗布できる方法であれば特に制限はないが、例えばスピンコート、バーコート、スリットコート、ダイコート、スプレーコート等の方法を用いることができる。 The spin-on dielectric coating method is not particularly limited as long as it can be uniformly and uniformly applied. For example, spin coating, bar coating, slit coating, die coating, spray coating, and the like can be used.
(第2工程)
図1(b)に示すように、塗布後のスピンオン誘電体材料から有機溶媒を予備加熱により除去する。
予備加熱は50℃以上、除去する有機溶媒の沸点以下の温度範囲で行うことが好ましい。50℃以下では、十分に有機溶媒を除去できない。
また、予備加熱により有機溶媒の50〜60%を除去することが好ましい。
有機溶媒が十分に除去できないと、スピンオン誘電体材料塗膜9を誘電体層2に転化する転化工程において、有機溶媒の除去も同時に生じ、転化の前後で大きな体積変化が生じる。本発明では、転化前のスピンオン誘電体材料塗膜9に孔9aを形成した後に、誘電体層2に転化するが、転化の前後で体積変化が大きいと形成する孔を目的の形状にすることが難しくなる。一方、有機溶媒の沸点温度以上では、温度が高いため、スピンオン誘電体材料層9から誘電体層2への転化が進行する。進行が進めばそれだけ膜が硬くなり、後のレーザーによる孔を加工する際に基板から膜が剥がれる可能性が高くなる。また、加熱温度が高いと溶媒の沸騰により平坦な膜が形成できないことがある。なお、ここでいう沸点とは、1atmにおける沸点を示す。
また加熱時間は1分以上10時間以下であることが好ましい。1分以下であると有機溶媒が十分に除去できず、体積変化が大きくなり目的の孔を形成することが困難になる。10時間以上加熱すると、転化が進行してしまう。
(Second step)
As shown in FIG. 1B, the organic solvent is removed from the spin-on dielectric material after coating by preheating.
Preheating is preferably performed in a temperature range of 50 ° C. or higher and lower than the boiling point of the organic solvent to be removed. Below 50 ° C., the organic solvent cannot be removed sufficiently.
Moreover, it is preferable to remove 50 to 60% of the organic solvent by preheating.
If the organic solvent cannot be removed sufficiently, the organic solvent is removed at the same time in the conversion step of converting the spin-on dielectric material coating film 9 into the dielectric layer 2, and a large volume change occurs before and after the conversion. In the present invention, the holes 9a are formed in the spin-on dielectric material coating film 9 before conversion, and then converted into the dielectric layer 2. If the volume change is large before and after the conversion, the holes to be formed are formed in a desired shape. Becomes difficult. On the other hand, since the temperature is higher than the boiling point temperature of the organic solvent, conversion from the spin-on dielectric material layer 9 to the dielectric layer 2 proceeds. As the progress proceeds, the film becomes harder, and the possibility of the film peeling off from the substrate when processing holes by a later laser is increased. Further, when the heating temperature is high, a flat film may not be formed due to boiling of the solvent. In addition, the boiling point here shows the boiling point in 1 atm.
The heating time is preferably 1 minute or longer and 10 hours or shorter. If it is 1 minute or less, the organic solvent cannot be sufficiently removed, the volume change becomes large, and it becomes difficult to form the target hole. If heated for more than 10 hours, the conversion proceeds.
(第3工程)
図1(c)に示すように、予備加熱後のスピンオン誘電体材料塗膜9にレーザー光照射により孔9Aを形成する。レーザーは、スピンオン誘電体材料塗膜9側から照射しても、基板1側から照射してもよい。レーザー加工は例えば、エキシマレーザー(ArFレーザー、KrFレーザー、XeClレーザー、XeFレーザーなど)、Yb−YAGレーザー、YAGレーザー、チタンサファイアレーザー等の高強度レーザーを使用することができる。
レーザーにより一度に複数の孔9Aを形成する場合は、マスク投影法や干渉加工法を用いることができる。
マスク投影法は、被加工面の上にマスクを形成し、そのマスク全体にレーザー光を照射する方法である。マスクを通してレーザー光を照射すると、マスクの影となる被加工面は、レーザー光が照射されない為、加工されない。一方、マスクから露出している部分は、レーザーにより加工され、被加工面に孔を形成する。このように、マスクの被覆により複数の孔を一度に形成することができる。孔の形状、ピッチ等はマスクを変更することで自由に変更することができる。
干渉加工法は、先ず、レーザービームを回折格子等により複数のビームに分岐する。その分岐した複数のレーザービームを、集光に用いるレンズの焦点距離、被加工面への入射角等を制御することにより被加工面上で干渉させる。干渉したレーザービームには、強め合う部分と弱めあう部分が生じる。強め合う部分はエネルギーが大きいため、被加工面に孔を形成し、弱めあう部分はエネルギーが小さいため被加工面に影響を及ぼさない。このエネルギー差により複数の孔部を一度に形成することができる。孔の形状、ピッチ等は干渉条件を変えることにより自由に制御することができる。
(Third step)
As shown in FIG. 1C, holes 9A are formed in the spin-on dielectric material coating film 9 after the preheating by laser light irradiation. The laser may be irradiated from the spin-on dielectric material coating film 9 side or from the substrate 1 side. Laser processing can use high intensity lasers, such as excimer laser (ArF laser, KrF laser, XeCl laser, XeF laser, etc.), Yb-YAG laser, YAG laser, titanium sapphire laser, for example.
When a plurality of holes 9A are formed at a time using a laser, a mask projection method or an interference processing method can be used.
The mask projection method is a method in which a mask is formed on a surface to be processed and the entire mask is irradiated with laser light. When the laser beam is irradiated through the mask, the surface to be processed which is a shadow of the mask is not processed because the laser beam is not irradiated. On the other hand, the portion exposed from the mask is processed by a laser to form a hole in the processing surface. Thus, a plurality of holes can be formed at a time by covering the mask. The shape and pitch of the holes can be freely changed by changing the mask.
In the interference processing method, first, a laser beam is branched into a plurality of beams by a diffraction grating or the like. The branched laser beams are caused to interfere on the processing surface by controlling the focal length of the lens used for condensing, the incident angle on the processing surface, and the like. The interfering laser beam has a strengthening part and a weakening part. Since the parts to be strengthened have high energy, holes are formed on the work surface, and the weakening parts have low energy and thus do not affect the work surface. Due to this energy difference, a plurality of holes can be formed at a time. The shape and pitch of the holes can be freely controlled by changing the interference conditions.
また、平面視での孔の最大径は、200nm〜3000nmであることが好ましく、300nm〜2000nmがより好ましく、400nm〜1500nmがさらに好ましい。小さいサイズの孔を精密に形成する場合には、レーザー等を用いることが有用であり、孔が当該範囲のサイズを高密度で形成する場合に、基板から膜が剥がれることが多い。その理由は基板と孔間の膜の密着面積が狭く十分な密着強度が得られないためである。本発明では、平面視での孔の最大径が上記範囲である場合でも基板から膜が剥がれることなく孔を形成することが可能であるため、平面視での孔の最大径が上記範囲の孔を形成する際、本発明は特に効果を発揮する。 Further, the maximum diameter of the holes in plan view is preferably 200 nm to 3000 nm, more preferably 300 nm to 2000 nm, and further preferably 400 nm to 1500 nm. In the case of precisely forming a small-sized hole, it is useful to use a laser or the like. In many cases, the film is peeled off from the substrate when the hole is formed in a high density within the range. The reason is that the adhesion area of the film between the substrate and the hole is narrow and sufficient adhesion strength cannot be obtained. In the present invention, even when the maximum diameter of the hole in plan view is in the above range, it is possible to form the hole without peeling off the film from the substrate. Therefore, the maximum diameter of the hole in plan view is within the above range. The present invention is particularly effective when forming.
(第4工程)
図1(d)に示すように、レーザー加工後のスピンオン誘電体材料塗膜9を誘電体層2に転化させる。転化方法は特に制限はないが、本加熱、プラズマ処理、ガス雰囲気への曝露等を用いることができる。
本加熱は、スピンオン誘電体材料塗膜の温度を室温から800℃以下の温度にすることを意味する。スピンオン誘電体塗膜材料の中には、転化温度が低く室温に放置するだけでも転化が進行する材料もあるため、スピンオン誘電体材料塗膜の温度を室温とすることも本加熱の対応の一つに含まれる。またプラズマ処理は、酸素ガス、オゾンガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等のガスを用いることができる。さらにガス雰囲気への曝露は、酸素ガス、水素ガス、過酸化水素ガス等のガスを用いることができる。
中でも、本加熱による転化方法は、容易に行うことができ、特別な設備も不要なため好ましい。
なお、転化とはスピンオン誘電体材料中の誘電体前駆体材料の架橋構造が分解される等により、さらに再結合して誘電体に変化することを意味する。例えば、一般に使用されているスピンオン誘電体の一例であるペルヒドロポリシラザンのスピンオングラスを用いて具体的に説明すると、本加熱によりペルヒドロポリシラザンのSiとNの結合が解離し、その分解されたSiは、水や酸素と結合することにより酸化ケイ素となる。一方、分解されたNが大気中の水と反応することにより、アンモニアと水に変化し揮発する。このように、スピンオン誘電体材料中の誘電体前駆体材料が誘電体に転化する。
(4th process)
As shown in FIG. 1 (d), the spin-on dielectric material coating film 9 after laser processing is converted into a dielectric layer 2. The conversion method is not particularly limited, and main heating, plasma treatment, exposure to a gas atmosphere, and the like can be used.
This heating means that the temperature of the spin-on dielectric material coating film is brought to a temperature from room temperature to 800 ° C. or less. Some spin-on dielectric coating materials have a low conversion temperature and can be converted even if they are left at room temperature. Therefore, the temperature of the spin-on dielectric coating film can be set to room temperature. Included in one. In the plasma treatment, a gas such as oxygen gas, ozone gas, helium gas, or argon gas can be used. Furthermore, gas such as oxygen gas, hydrogen gas, and hydrogen peroxide gas can be used for exposure to the gas atmosphere.
Especially, the conversion method by this heating is preferable because it can be easily performed and no special equipment is required.
The conversion means that the dielectric precursor material in the spin-on dielectric material is further recombined to be changed into a dielectric material, for example, due to decomposition of the crosslinked structure. For example, a spin-on glass of perhydropolysilazane, which is an example of a commonly used spin-on dielectric, will be described in detail. By this heating, the bond between Si and N in the perhydropolysilazane is dissociated, and the decomposed Si Becomes silicon oxide when combined with water or oxygen. On the other hand, the decomposed N reacts with water in the atmosphere to change into ammonia and water and volatilize. Thus, the dielectric precursor material in the spin-on dielectric material is converted to a dielectric.
第4工程の転化を本加熱により行う場合、本加熱は第2工程の予備加熱温度より高い温度で行うことが好ましい。第2工程の予備加熱は溶媒を除去することが目的であり、スピンオン誘電体塗膜9が誘電体層2に転化しない程度の温度に設定するのに対し、第4工程での本加熱はスピンオン誘電体塗膜9から誘電体層2への転化を大きく進行させることが目的であるためである。 When the conversion in the fourth step is performed by main heating, the main heating is preferably performed at a temperature higher than the preheating temperature in the second step. The purpose of preheating in the second step is to remove the solvent, and the temperature is set so that the spin-on dielectric coating film 9 is not converted to the dielectric layer 2, whereas the main heating in the fourth step is spin-on. This is because the purpose is to greatly advance the conversion from the dielectric coating 9 to the dielectric layer 2.
本加熱温度は200℃以上、800℃以下の温度で行うことが好ましい。200℃以下では、スピンオン誘電体塗膜9から誘電体層2への転化が十分に進行しない。800℃以上では、基板への熱ダメージが生じるためである。また転化が進行すればよく、800℃以上の温度は不要であり、生産性の観点から適切ではない。なお、ここでの加熱温度は、上記範囲内のうち前述の第2工程での予備加熱温度より高い温度に設定することがより好ましい。
また本加熱の時間は10分以上50時間以下であることが好ましい。10分以下の場合、転化が十分に起こらないため不適である。
The main heating temperature is preferably 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. Below 200 ° C., the conversion from the spin-on dielectric coating 9 to the dielectric layer 2 does not proceed sufficiently. This is because thermal damage to the substrate occurs at 800 ° C. or higher. Moreover, the conversion should just advance, the temperature of 800 degreeC or more is unnecessary, and is not appropriate from a viewpoint of productivity. The heating temperature here is more preferably set to a temperature higher than the preheating temperature in the second step described above within the above range.
Moreover, it is preferable that the time of this heating is 10 minutes or more and 50 hours or less. In the case of 10 minutes or less, the conversion does not occur sufficiently, which is not suitable.
従来の方法では、レーザー光照射で孔2Aを形成しようとすると、基板1上に形成された被加工膜の硬度が高い場合または基板1と被加工膜の密着性が弱い場合に、レーザー加工時に被加工膜が基板1から剥がれてしまう。特に、誘電体層2は硬度が高く、レーザー光の吸収が少ないため、レーザー加工時のレーザー光出力を上げる必要がある。レーザー光出力を上げることは制御性の面からも好ましくない。またレーザー光出力が大きいとそれだけ、それに伴う被加工部の昇華が激しくなり、被加工部周辺の誘電体層が引きずられて基板から剥がれてしまう。しかし、本発明の方法を用いることにより、転化前のスピンオン誘電体材料塗膜9にレーザー光照射で孔9Aを形成するため、比較的軟らかい状態で孔9Aを形成することができる。これにより、レーザー加工時のレーザー光出力を抑えることができ、かつ誘電体材料塗膜自体も柔軟性が高いことから、被加工面が基板1から剥がれてしまうという虞を避けることができる。 In the conventional method, when the hole 2A is to be formed by laser light irradiation, when the processing film formed on the substrate 1 has a high hardness or when the adhesion between the substrate 1 and the processing film is weak, during laser processing, The film to be processed is peeled off from the substrate 1. In particular, since the dielectric layer 2 has high hardness and little laser light absorption, it is necessary to increase the laser light output during laser processing. Increasing the laser light output is not preferable from the viewpoint of controllability. Further, when the laser light output is large, the sublimation of the processed portion accompanying it becomes intense, and the dielectric layer around the processed portion is dragged and peeled off from the substrate. However, by using the method of the present invention, since the holes 9A are formed in the spin-on dielectric material coating film 9 before conversion by laser light irradiation, the holes 9A can be formed in a relatively soft state. Thereby, the laser beam output at the time of laser processing can be suppressed, and the dielectric material coating film itself has high flexibility, so that it is possible to avoid the possibility that the surface to be processed is peeled off from the substrate 1.
また複数の孔2Aを同時に形成する場合、前述のマスク投影法、干渉加工法等の方法を用いても、被加工部の中央部と周辺部のレーザー光の照射強度を一定にすることは難しく、周辺部の照射強度が中央部の照射強度と比較して低くなってしまう。そのため、従来の方法では被加工部全面に均一な孔2Aを形成しようとすると、周辺部でも十分に孔2Aを形成できるだけの照射強度が必要となり、全体のレーザー光出力を高くする必要がある。レーザー光出力が高いとそれだけ、レーザー加工時に被加工面が基板1から剥がれる恐れが高くなる。
しかし、本発明の方法では、上記の通り転化前の比較的軟らかいスピンオン誘電体材料塗膜9にレーザー光照射で孔9Aを形成するため、全体の照射強度を低く抑えることができる。
Further, when forming a plurality of holes 2A at the same time, it is difficult to make the irradiation intensity of the laser light at the central portion and the peripheral portion of the portion to be processed constant even if the above-described mask projection method, interference processing method, or the like is used. The irradiation intensity at the peripheral part becomes lower than the irradiation intensity at the central part. Therefore, in the conventional method, if the uniform hole 2A is to be formed on the entire surface of the workpiece, irradiation intensity sufficient to form the hole 2A sufficiently at the peripheral portion is required, and the overall laser beam output needs to be increased. The higher the laser light output, the higher the risk that the processed surface will be peeled off from the substrate 1 during laser processing.
However, in the method of the present invention, as described above, since the holes 9A are formed by laser light irradiation in the relatively soft spin-on dielectric material coating film 9 before conversion, the overall irradiation intensity can be kept low.
(第2実施形態:複数の層に連通する孔を有する誘電体層の製造方法)
本発明は、基板上に他の層を介して、誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、前記スピンオン誘電体(SOD)材料から前記有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、前記第1の層と前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に連通する連通孔をレーザー光照射で形成する第3工程と、前記スピンオン誘電体(SOD)塗膜を前記誘電体層に転化させる第4工程と、を順に行うことで、複数の層に連通する孔を形成することができる。
なお、他の層は、転化後の誘電体層と異なる材質からなっていればよく、1層でも複数の層からなってもよい。形成方法は、形成方法は特に限定はされないが、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法などのドライプロセスのほか、塗布法など各種のウェットプロセスも用いることができる。
以下では、説明を容易にするために、他の層は1層からなるとし、その層を「第1の層」という。
Second Embodiment: Method for Producing Dielectric Layer Having Holes Communicating with Plural Layers
The present invention includes a first step of applying a spin-on dielectric (SOD) material containing a dielectric precursor material and an organic solvent via another layer on a substrate, and the spin-on dielectric (SOD) material. A second step of removing the organic solvent by preheating; a third step of forming a communication hole communicating with the first layer and the spin-on dielectric (SOD) material coating film after the preheating by laser light irradiation; By sequentially performing the fourth step of converting the spin-on dielectric (SOD) coating film into the dielectric layer, holes communicating with a plurality of layers can be formed.
The other layers may be made of a material different from that of the converted dielectric layer, and may be composed of one layer or a plurality of layers. The forming method is not particularly limited. For example, in addition to a dry process such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a CVD method, various wet processes such as a coating method can be used. Can be used.
In the following, for ease of explanation, it is assumed that the other layer is composed of one layer, and that layer is referred to as a “first layer”.
第2実施形態の第1工程、第2工程、第4工程のそれぞれは、前述の第1実施形態の第1工程、第2工程、第4工程のそれぞれと同様の方法を用いることができる。一方、第2実施形態の第3工程は、第1の層とその上に積層された誘電体層に連通する連通孔をレーザー光照射により形成する点で第1実施形態の第3工程と異なる。使用するレーザーとしては、第1実施形態の第3工程に記載したレーザーを用いることができる。 In each of the first step, the second step, and the fourth step of the second embodiment, the same method as that of each of the first step, the second step, and the fourth step of the first embodiment described above can be used. On the other hand, the third step of the second embodiment differs from the third step of the first embodiment in that a communication hole communicating with the first layer and the dielectric layer laminated thereon is formed by laser light irradiation. . As the laser to be used, the laser described in the third step of the first embodiment can be used.
第1の層および誘電体層の連通する連通孔を従来の方法で形成すると、誘電体層の硬度が高いため、誘電体層を吹飛ばす際に、その周辺部の誘電体層も第1の層から剥がれてしまう。場合によっては、誘電体層全体が他の層から剥がれてしまう。一方、本発明の方法では、レーザー加工により吹飛ばされる部分は、転化前の比較的軟らかいスピンオン誘電体材料塗膜であり、硬度の高い誘電体層より柔軟性が比較的高いため、第1の層から剥離することを抑えることができる。 When the communication hole for communicating the first layer and the dielectric layer is formed by the conventional method, the dielectric layer has high hardness. Therefore, when the dielectric layer is blown, the peripheral dielectric layer is also the first layer. It will peel off from the layer. In some cases, the entire dielectric layer is peeled off from other layers. On the other hand, in the method of the present invention, the portion blown off by laser processing is a relatively soft spin-on dielectric material coating film before conversion, and is relatively higher in flexibility than a dielectric layer having high hardness. Peeling from the layer can be suppressed.
このような、複数の層に亘って連通する孔を形成する場合は、第4工程の後にエッチングを行うことが好ましい。レーザー光の高いエネルギーにより被加工物の一部が溶融し、加工領域の周辺にデブリまたはドロスと呼ばれる付着物が形成される。デブリまたはドロスは、電流リークの原因や素子の光学特性の変化を生じさせ、連通孔を有する素子の品質を低下させる問題があるためである。
この際に第1の層のエッチング速度が誘電体層のエッチング速度より高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。加工領域の周辺にデブリまたはドロスとして付着するのはレーザー光照射により溶融および昇華される第1の層であるため、第1の層のエッチング速度が誘電体層のエッチング速度より高いエッチング条件でエッチングを行うことにより、第1の層にダメージを与えることを抑えつつ、第1の層の溶融物からなるデブリまたはドロスを選択的に溶解することができる。
In the case where such a hole communicating with a plurality of layers is formed, it is preferable to perform etching after the fourth step. Part of the workpiece is melted by the high energy of the laser beam, and deposits called debris or dross are formed around the processing area. This is because debris or dross causes a problem of current leakage and changes in the optical characteristics of the element, thereby deteriorating the quality of the element having the communication hole.
At this time, it is preferable to perform etching under an etching condition in which the etching rate of the first layer is higher than the etching rate of the dielectric layer. Since it is the first layer that is melted and sublimated by laser light irradiation, it adheres to the periphery of the processing region as debris or dross, so that the etching rate of the first layer is etched under an etching condition higher than the etching rate of the dielectric layer. By performing the above, debris or dross composed of the melt of the first layer can be selectively dissolved while suppressing damage to the first layer.
エッチングは上記条件を満たせば、ウェットエッチング、ドライエッチングのどちらも使用することができるが、ウェットエッチングであることが好ましい。ウェットエッチングは、溶液中に浸漬するだけでできるため非常に簡便な方法であり、かつドライエッチングと比較して設備等が不要でありコストの面でも優れている。 Etching can be either wet etching or dry etching as long as the above conditions are satisfied, but wet etching is preferred. Wet etching is a very simple method because it can be performed simply by immersing it in a solution. Also, compared to dry etching, equipment and the like are not required, and the cost is excellent.
(第3実施形態)
次に、前述の形成方法を用いて作製した孔を有する誘電体層を含む素子の製造方法について説明する。この形成方法を用いて作製した孔を有する誘電体層を含む素子は、様々な分野で利用できる。例えば、有機EL素子、太陽電池、半導体素子、光学素子等が考えられる。
以下では、この形成方法を用いて作製した、孔を有する誘電体層を含む有機EL素子の具体的な製造方法を用いて本発明を説明する。
(Third embodiment)
Next, a method for manufacturing an element including a dielectric layer having a hole manufactured using the above-described forming method will be described. An element including a dielectric layer having a hole manufactured by using this forming method can be used in various fields. For example, an organic EL element, a solar cell, a semiconductor element, an optical element, etc. can be considered.
Below, this invention is demonstrated using the specific manufacturing method of the organic EL element produced using this formation method and containing the dielectric material layer which has a hole.
図2(f)に示すように、本発明の第3実施形態で作製する有機EL素子10は、基板11と、第1電極13と、発光層を含む有機層14と、第2電極15とを順に具備し、さらに前記第1電極13上に、前記有機層14の屈折率と異なる屈折率を有する誘電体層12を具備する有機EL素子10であり、前記誘電体層12は、前記誘電体層12を貫通する複数の誘電体層孔部12Aを有し、
前記有機層14は、前記誘電体層孔部12Aの内側面を被覆する孔部内側面被覆部14aを有するものである。また有機層14は、誘電体層12と第2電極15の間に有機層の層状部14cを有していてもよい。
As shown in FIG. 2 (f), the organic EL element 10 produced in the third embodiment of the present invention includes a substrate 11, a first electrode 13, an organic layer 14 including a light emitting layer, a second electrode 15, The organic EL element 10 further includes a dielectric layer 12 having a refractive index different from that of the organic layer 14 on the first electrode 13, and the dielectric layer 12 includes the dielectric layer 12. A plurality of dielectric layer holes 12A penetrating the body layer 12,
The organic layer 14 has a hole inner surface covering portion 14a that covers the inner surface of the dielectric layer hole 12A. The organic layer 14 may have an organic layer layer portion 14 c between the dielectric layer 12 and the second electrode 15.
(第1A工程)
図2は本発明における孔を有する誘電体層を含む第3実施形態の有機EL素子10の製造方法を模式的に示した図である。
図2(a)に示すように、第1A工程は、基板11上に第1電極13を形成し、その上にスピンオン誘電体材料を塗布する。スピンオン誘電体を塗布することによりスピンオン誘電体塗膜19が形成される。なお前述の第1実施形態の第1工程の基板1は、ここでは基板11と第1電極13とを合わせたものに対応する。
(Step 1A)
FIG. 2 is a view schematically showing a method for manufacturing the organic EL element 10 of the third embodiment including a dielectric layer having holes in the present invention.
As shown in FIG. 2A, in step 1A, a first electrode 13 is formed on a substrate 11, and a spin-on dielectric material is applied thereon. The spin-on dielectric coating film 19 is formed by applying the spin-on dielectric material. In addition, the board | substrate 1 of the 1st process of the above-mentioned 1st Embodiment respond | corresponds to what combined the board | substrate 11 and the 1st electrode 13 here.
基板11は、透光性の基板であり、通常、可視光に対して透明であることが必要である。ここで、「可視光に対し透明である」とは、発光層から発する波長の可視光を透過することができればよいという意味であり、可視光領域全域にわたり透明である必要はない。400〜700nmの可視光における透過率が50%以上で、平滑な基板が好ましい。また、透過率が70%以上であることがより好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特に無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
なお、発光光が可視光でない場合は、少なくとも発光波長領域に対して、可視光の場合と同様に透明であることが必要である。透過率としては、発光が最大強度となる波長に対し、50%以上であることが好ましく、70%以上であることが更に好ましい。
The substrate 11 is a light-transmitting substrate and normally needs to be transparent to visible light. Here, “transparent to visible light” means that it is only necessary to transmit visible light having a wavelength emitted from the light emitting layer, and it is not necessary to be transparent over the entire visible light region. A smooth substrate having a transmittance in visible light of 400 to 700 nm of 50% or more is preferable. Further, the transmittance is more preferably 70% or more.
Specifically, a glass plate, a polymer plate, etc. are mentioned. Examples of the glass plate include alkali-free glass, soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
When the emitted light is not visible light, it is necessary to be transparent at least for the emission wavelength region as in the case of visible light. The transmittance is preferably 50% or more and more preferably 70% or more with respect to the wavelength at which light emission has the maximum intensity.
基板11の厚さは、要求される機械的強度にもより、特に限定はされないが、好ましくは、0.01mm〜10mm、より好ましくは0.05mm〜2mmである。 The thickness of the substrate 11 is not particularly limited depending on the required mechanical strength, but is preferably 0.01 mm to 10 mm, more preferably 0.05 mm to 2 mm.
第1電極13の厚さは特に限定はされないが、例えば10〜2000nmであり、好ましくは50〜1000nmである。10nmより薄いと第1電極のシート抵抗が増大し、また、2000nmより厚いと有機層13の平坦度を保てなくなると共に、第1電極の透過率が低下する。 Although the thickness of the 1st electrode 13 is not specifically limited, For example, it is 10-2000 nm, Preferably it is 50-1000 nm. If the thickness is less than 10 nm, the sheet resistance of the first electrode increases. If the thickness is more than 2000 nm, the flatness of the organic layer 13 cannot be maintained, and the transmittance of the first electrode decreases.
第1電極13の材料としては、透光性を有しかつ導電性を有していれば特に制限はされないが、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、IZO(酸化インジウム亜鉛)、ZnO(酸化亜鉛), GZO(ガリウム酸化亜鉛), AZO(アルミニウム酸化亜鉛), IGZO(酸化インジウムガリウム亜鉛), AGZO(酸化アルミニウムガリウム亜鉛)が好ましい。 The material of the first electrode 13 is not particularly limited as long as it has translucency and conductivity. For example, ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO (zinc oxide) ), GZO (gallium zinc oxide), AZO (aluminum zinc oxide), IGZO (indium gallium zinc oxide), and AGZO (aluminum gallium zinc oxide) are preferable.
第一電極13の形成方法は特に限定はされないが、例えば、前述の第1実施形態の第1工程に記載したスピンオン誘電体の塗布方法を同様に用いることができる。
なお、第1電極13を形成した後に、第1電極13の表面処理を行うことで、オーバーコートされる層の性能(第1電極13との密着性、表面平滑性、ホール注入特性など)を改善することができる。表面処理の具体的方法としては、高周波プラズマ処理を始めとしてスパッタリング処理、コロナ放電処理、UVオゾン照射処理、紫外線照射処理、または酸素プラズマ処理などが挙げられる。
The method for forming the first electrode 13 is not particularly limited, but, for example, the spin-on dielectric coating method described in the first step of the first embodiment can be similarly used.
In addition, after forming the 1st electrode 13, the surface treatment of the 1st electrode 13 is performed, and the performance (adhesion with the 1st electrode 13, surface smoothness, hole injection characteristic, etc.) of the layer to be overcoated is improved. Can be improved. Specific examples of the surface treatment include high-frequency plasma treatment, sputtering treatment, corona discharge treatment, UV ozone irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment, oxygen plasma treatment, and the like.
更に、第1電極13の表面処理を行う代わりに、もしくは表面処理に追加して、図示しないバッファ層を形成することで表面処理と同様の効果が期待できる。そして、バッファ層はウェットプロセスにて作製することができ、具体的な成膜方法としてはスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法、浸漬法、電気化学的方法などが挙げられる。 Furthermore, the same effect as the surface treatment can be expected by forming a buffer layer (not shown) instead of or in addition to the surface treatment of the first electrode 13. The buffer layer can be produced by a wet process. Specific film forming methods include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, and wire bar coating. Examples thereof include a coating method such as a method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method, an immersion method, and an electrochemical method.
スピンオン誘電体材料の塗布方法は、第1実施形態の第1工程に記載したスピンオン誘電体材料の塗布方法と同様のものを用いることができる。 The spin-on dielectric material application method can be the same as the spin-on dielectric material application method described in the first step of the first embodiment.
(第2A工程)〜(第4A工程)
図2(b)〜(d)に示すように、第2A工程で塗布後のスピンオン誘電体材料から有機溶媒を予備加熱し、第3A工程で予備加熱後のスピンオン誘電体材料塗膜19にレーザー光照射により孔19Aを形成し、第4A工程でスピンオン誘電体材料塗膜19を誘電体層12に転化する。第2A工程の予備加熱条件、第3A工程のレーザー加工法、第4A工程の転化方法はそれぞれ前述の第1実施形態に記載した条件または方法を同様に用いることができる。
(Step 2A) to (Step 4A)
As shown in FIGS. 2B to 2D, the organic solvent is preheated from the spin-on dielectric material after coating in the 2A step, and a laser is applied to the spin-on dielectric material coating film 19 after the preheating in the 3A step. Holes 19A are formed by light irradiation, and the spin-on dielectric material coating film 19 is converted to the dielectric layer 12 in the 4A step. The conditions or methods described in the first embodiment can be similarly used for the preheating conditions in the 2A step, the laser processing method in the 3A step, and the conversion method in the 4A step.
(第5A工程)
図2(e)に示すように、孔12Aを有する素子の上から有機層14および第2電極15を順に積層する。
(Step 5A)
As shown in FIG.2 (e), the organic layer 14 and the 2nd electrode 15 are laminated | stacked in order from the element which has the hole 12A.
有機層14は、蒸着法、転写法などの乾式プロセスによって成膜してもよいし、スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法など、湿式プロセスによって成膜してもよい。
第2電極15の形成は第1電極13の形成と同様の方法を用いることができ、特に限定はされないが、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法などを用いることができる。
The organic layer 14 may be formed by a dry process such as an evaporation method or a transfer method, or may be formed by a wet process such as a spin coating method, a spray coating method, a die coating method, or a gravure printing method.
The formation of the second electrode 15 can use the same method as the formation of the first electrode 13 and is not particularly limited. For example, the resistance heating evaporation method, the electron beam evaporation method, the sputtering method, the ion plating method, the CVD The method etc. can be used.
有機層14は、孔12Aの内側面を被覆する孔部内側面被覆部14aを有する。また、図2(e)に示す例ではさらに、誘電体層12及び孔部内側面被覆部14aと第2電極15との間に配置する層状部14cを有している。有機層の屈折率とは、孔部内側面被覆部14aおよび層状部14cの平均の屈折率をいう。第1孔部内側面被覆部14aは孔12Aの内側面を被覆していれば、孔12Aを充填する構成でも、一部を埋める構成でもよい。 The organic layer 14 has a hole inner surface covering portion 14a that covers the inner surface of the hole 12A. In addition, the example shown in FIG. 2E further includes a layered portion 14 c disposed between the dielectric layer 12 and the hole inner side surface covering portion 14 a and the second electrode 15. The refractive index of an organic layer means the average refractive index of the hole inner surface covering portion 14a and the layered portion 14c. As long as the first hole inner surface covering portion 14a covers the inner surface of the hole 12A, the first hole inner surface covering portion 14a may be configured to fill the hole 12A or partially fill.
発光層の材料としては、有機EL素子用の材料として知られる任意の材料を用いることができる。
また、有機層14は、有機EL材料からなる発光層(有機発光層)の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を備えてもよい。
正孔注入層は陽極から有機層14への正孔注入を助ける層であり、イオン化エネルギーが通常5.5eV以下と低い。このような正孔注入層としてはより低い電界強度で正孔を有機層14に注入する材料が好ましいが、形成する材料としては、上記の機能を担えるものであれば特に制限はなく、公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。また、正孔輸送層は発光領域まで正孔を輸送する層であって、正孔移動度が大きい。このような正孔輸送層として形成する材料は、上記の機能を担えるものであれば特に制限はなく、公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。なお、陽極は第1電極13および第2電極15のいずれか一方からなる。
電子注入層は陰極から有機層14への電子注入を助ける層である。このような電子注入層としてはより低い電界強度で電子を有機層14に注入する材料が好ましいが、形成する材料としては、上記の機能を担えるものであれば特に制限はなく、公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
また、電子輸送層は発光領域まで電子を輸送する層であって、電子移動度が大きい。このような電子輸送層として形成する材料は、上記の機能を担えるものであれば特に制限はなく、公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。なお、陰極は第1電極13および第2電極15のいずれか一方からなり、陽極で選択していない方を用いることができる。
As a material of the light emitting layer, any material known as a material for an organic EL element can be used.
The organic layer 14 may include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like in addition to a light emitting layer (organic light emitting layer) made of an organic EL material.
The hole injection layer is a layer that assists hole injection from the anode to the organic layer 14, and has a low ionization energy of usually 5.5 eV or less. As such a hole injection layer, a material that injects holes into the organic layer 14 with a lower electric field strength is preferable. However, a material to be formed is not particularly limited as long as it can perform the above function, and is well known. Any one can be selected and used. The hole transport layer is a layer that transports holes to the light emitting region and has a high hole mobility. The material to be formed as such a hole transport layer is not particularly limited as long as it can perform the above function, and any material can be selected and used from known materials. The anode is composed of either the first electrode 13 or the second electrode 15.
The electron injection layer is a layer that assists electron injection from the cathode to the organic layer 14. As such an electron injection layer, a material that injects electrons into the organic layer 14 with a lower electric field strength is preferable. However, a material to be formed is not particularly limited as long as it can perform the above-described function. Any one can be selected and used.
The electron transport layer is a layer that transports electrons to the light emitting region and has a high electron mobility. The material for forming such an electron transport layer is not particularly limited as long as it can perform the above function, and any material can be selected and used from known materials. The cathode is composed of either one of the first electrode 13 and the second electrode 15, and the one not selected by the anode can be used.
陽極は陰極との間で電圧を印加し、陽極より有機層14に正孔を注入するための電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、導電性化合物、あるいはこれらの混合物からなる材料を用いることが好ましく、陽極に接する有機層14のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)準位との差が過大にならないように仕事関数が4eV以上6eV以下のものを用いるのが好ましい。
一方、陰極は、発光層に電子を注入するための電極であり、仕事関数の小さい金属、合金、導電性化合物、あるいはこれらの混合物からなる材料を用いることが好ましく、陽極に接する有機層14のLUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位との差が過大にならないように仕事関数が1.9eV以上5eV以下のものを用いるのが好ましい。
The anode is an electrode for applying a voltage between the anode and injecting holes into the organic layer 14 from the anode, and a material made of a metal, an alloy, a conductive compound, or a mixture thereof having a high work function is used. It is preferable to use a material having a work function of 4 eV or more and 6 eV or less so that the difference from the HOMO (High Occupied Molecular Orbital) level of the organic layer 14 in contact with the anode does not become excessive.
On the other hand, the cathode is an electrode for injecting electrons into the light emitting layer, and it is preferable to use a material made of a metal, an alloy, a conductive compound, or a mixture thereof having a small work function, and the organic layer 14 in contact with the anode. It is preferable to use one having a work function of 1.9 eV or more and 5 eV or less so that the difference from the LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level does not become excessive.
有機層14の厚さは特に限定はされないが、例えば50〜2000nmであり、好ましくは100〜1000nmである。50nmより薄いと突き抜け電流による内部量子効率の低下や金属層5による損失性表面波モードカップリング(lossy surface wave mode coupling)などの消光が起こり、また、2000nmより厚いと駆動電圧が上昇する。 Although the thickness of the organic layer 14 is not specifically limited, For example, it is 50-2000 nm, Preferably it is 100-1000 nm. If the thickness is less than 50 nm, quenching such as loss of the internal quantum efficiency due to the punch-through current or lossy surface wave mode coupling due to the metal layer 5 occurs, and if the thickness is more than 2000 nm, the driving voltage increases.
第2電極15の材料としては、ほとんどの金属の単体または合金を用いることができるが、複素誘電率の実部が絶対値が大きな負の値を持つような材料が好ましい。かかる材料としては例えば、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の単体や、金と銀との合金、銀と銅との合金、真鍮等の合金が挙げられる。また第2電極15は、2層以上の積層構造であってもよい。
第2電極15の厚さは特に限定はされないが、例えば20〜2000nmであり、好ましくは50〜500nmである。20nmより薄いと反射率が低くなり正面輝度が低下し、また、500nmより厚いと成膜時の熱や放射線によるダメージ、膜応力による機械的ダメージが電極や有機層に蓄積する。
As the material of the second electrode 15, almost any single metal or alloy can be used, but a material in which the real part of the complex dielectric constant has a negative value with a large absolute value is preferable. Examples of such materials include simple substances such as gold, silver, copper, zinc, aluminum, and magnesium, alloys of gold and silver, alloys of silver and copper, and alloys such as brass. The second electrode 15 may have a laminated structure of two or more layers.
Although the thickness of the 2nd electrode 15 is not specifically limited, For example, it is 20-2000 nm, Preferably it is 50-500 nm. If it is thinner than 20 nm, the reflectance is lowered and the front luminance is lowered. If it is thicker than 500 nm, damage due to heat and radiation during film formation and mechanical damage due to film stress accumulate in the electrode and the organic layer.
以上の工程により、有機EL素子10を製造することができる。これら一連の工程後、有機EL素子10を長期安定的に駆動し、有機EL素子10を外部の水分、酸素等から保護するための保護膜や保護カバー(図示せず)を装着することが好ましい。酸素等から保護するための保護膜としては、高分子化合物、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物、窒化ケイ素、酸化ケイ素等のシリコン化合物などを用いることができる。また、亜鉛等の比較的イオン化傾向の比較的大きい金属を犠牲膜(その後の工程で除去する保護膜)として用いることも可能である。そして、これらの積層体も用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板、金属などを用いることができる。この保護カバーは、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂、フリットガラスで基板1と貼り合わせて密閉する方法を採ることが好ましい。またこの際に、スペーサを用いることで所定の空間を維持することができ、外部からの力により保護カバーが接触し有機EL素子10が傷つくのを防止できるため好ましい。そして、この空間に窒素、アルゴン、ヘリウムのような不活性なガス、またはパーフルオロカーボンなど各種の不活性液体を封入すれば、上側の金属層5の酸化を防止しやすくなる。特にヘリウムを用いた場合、熱伝導が高いため、電圧印加時に有機EL素子10より発生する熱を効果的に保護カバーに伝えることができるため、好ましい。更に酸化バリウム等の乾燥剤をこの空間内に設置することにより上記一連の製造工程で吸着した水分が有機EL素子10にダメージを与えるのを抑制しやすくなる。 The organic EL element 10 can be manufactured by the above process. After these series of steps, it is preferable to attach a protective film or a protective cover (not shown) for driving the organic EL element 10 stably for a long period of time and protecting the organic EL element 10 from external moisture, oxygen and the like. . As the protective film for protecting from oxygen or the like, a high molecular compound, a metal oxide, a metal fluoride, a metal boride, a silicon compound such as silicon nitride, silicon oxide, or the like can be used. It is also possible to use a metal having a relatively large ionization tendency such as zinc as a sacrificial film (a protective film to be removed in a subsequent process). And these laminated bodies can also be used. Further, as the protective cover, a glass plate, a plastic plate whose surface has been subjected to low water permeability treatment, a metal, or the like can be used. It is preferable to adopt a method in which the protective cover is sealed by being bonded to the substrate 1 with a thermosetting resin, a photocurable resin, or frit glass. At this time, a predetermined space can be maintained by using a spacer, and it is preferable because the protective cover can be prevented from being touched by an external force to damage the organic EL element 10. Then, if an inert gas such as nitrogen, argon or helium, or various inert liquids such as perfluorocarbon is sealed in this space, it is easy to prevent the upper metal layer 5 from being oxidized. In particular, when helium is used, heat conduction is high, and thus heat generated from the organic EL element 10 when voltage is applied can be effectively transmitted to the protective cover, which is preferable. Further, by installing a desiccant such as barium oxide in this space, it becomes easy to suppress the moisture adsorbed in the series of manufacturing steps from damaging the organic EL element 10.
(第4実施形態)
図3(f)に示すように、本発明の第4実施形態で作製する有機EL素子20は、基板21と、第1電極23と、発光層を含む有機層24と、第2電極25とを順に具備し、さらに前記第1電極23上に、前記有機層24の屈折率と異なる屈折率を有する誘電体層22を具備する有機EL素子20であり、前記誘電体層22は、前記誘電体層22を貫通する複数の誘電体層孔部22Aを有し、前記第1電極23は、前記誘電体層孔部22Aに連通する第1電極孔部23Aを有し、前記有機層24は、前記誘電体層孔部22Aの内側面を被覆する孔部内側面被覆部24aと、第1電極孔部23Aの内側面を被覆する第1電極孔部内側面被覆部24bと、を有するものである。この場合、第1電極23は前述の誘電体層の孔の形成方法において、複数の層に連通する孔を形成する際の第1の層に対応し、基板21は基板1に対応する。連通孔は第1電極孔部23Aと誘電体層孔部22Aとで構成されている。なお、前述の第2実施形態の第1A工程における第1の層は、ここでは第1電極に対応する。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 3 (f), the organic EL device 20 produced in the fourth embodiment of the present invention includes a substrate 21, a first electrode 23, an organic layer 24 including a light emitting layer, a second electrode 25, And the dielectric layer 22 having a refractive index different from the refractive index of the organic layer 24 on the first electrode 23, and the dielectric layer 22 includes the dielectric layer 22. A plurality of dielectric layer hole portions 22A penetrating the body layer 22, the first electrode 23 has a first electrode hole portion 23A communicating with the dielectric layer hole portion 22A, and the organic layer 24 is And a hole inner surface covering portion 24a covering the inner surface of the dielectric layer hole 22A, and a first electrode hole inner surface covering portion 24b covering the inner surface of the first electrode hole 23A. . In this case, the first electrode 23 corresponds to the first layer in forming the holes communicating with the plurality of layers in the above-described method for forming the holes in the dielectric layer, and the substrate 21 corresponds to the substrate 1. The communication hole includes a first electrode hole 23A and a dielectric layer hole 22A. In addition, the 1st layer in 1A process of above-mentioned 2nd Embodiment respond | corresponds to a 1st electrode here.
図3は本発明における孔を有する誘電体層を含む第4実施形態の有機EL素子20の製造方法を模式的に示した図である。
第4実施形態において、図3(a)〜(d)に示すように、第1B工程で、第1電極23を介して、スピンオン誘電体材料29を塗布し、第2B工程で塗布後のスピンオン誘電体材料29から有機溶媒を予備加熱し、第3B工程で予備加熱後にレーザー光照射によりスピンオン誘電体材料塗膜29と第1電極23に連通する連通孔Aを形成し、第4B工程でスピンオン誘電体材料塗膜29を誘電体層22に転化する。
第4実施形態の第1B工程、第2B工程および第4B工程は、前述の第3実施形態の第1A工程、第2A工程および第4A工程と同様の方法を用いることができる。
FIG. 3 is a view schematically showing a method for manufacturing the organic EL element 20 of the fourth embodiment including a dielectric layer having holes in the present invention.
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 3A to 3D, the spin-on dielectric material 29 is applied through the first electrode 23 in the first B step, and the spin-on after the application in the second B step. The organic solvent is preheated from the dielectric material 29, and after the preheating in the 3B step, a communication hole A communicating with the spin-on dielectric material coating film 29 and the first electrode 23 is formed by laser irradiation after the preheating, and the spin on in the 4B step. Dielectric material coating 29 is converted to dielectric layer 22.
For the 1B process, 2B process and 4B process of the fourth embodiment, the same method as the 1A process, 2A process and 4A process of the aforementioned third embodiment can be used.
一方、第3B工程では、第1電極23を溶融および昇華させて直上のスピンオン誘電体材料塗膜29を吹飛ばすことにより連通孔を形成している。この際に溶融した第1電極23が周囲に飛び散ることにより、デブリ23aまたはドロス23bが、第1電極孔部23Aおよびスピンオン誘電体材料塗膜孔部29Aの側面、若しくは誘電体層23の面上に付着する。デブリ23aまたはドロス23bは第1電極23が溶融し、周囲に飛び散ったものであるため、導電性を有している。従って、有機EL素子の電流リーク等をもたらし、有機EL素子として致命的な問題を生じる。 On the other hand, in the 3B step, the first electrode 23 is melted and sublimated, and the spin-on dielectric material coating film 29 immediately above is blown away to form a communication hole. At this time, the melted first electrode 23 scatters around, so that the debris 23a or the dross 23b is formed on the side surface of the first electrode hole 23A and the spin-on dielectric material coating film hole 29A or on the surface of the dielectric layer 23. Adhere to. The debris 23a or the dross 23b has conductivity because the first electrode 23 is melted and scattered around. Accordingly, current leakage of the organic EL element is caused, and a fatal problem occurs as the organic EL element.
そこで、図3(e)で示すように、デブリ23aまたはドロス23bを除去するためにエッチングすることが好ましい。さらにエッチングは、前述の(複数の層に連通する孔の形成方法)に記載したエッチングを同様に用いることができる。
なお図3では、誘電体前駆体材料を誘電体に転化させる第4B工程の後にエッチングを行っているが、転化前の第3B工程の後にエッチングを行ってもよい。
第4B工程の後にエッチングを行う場合、誘電体前駆体材料が完全に誘電体に転化しているので、エッチング耐性が高く、誘電体にダメージを与えないという面で好ましい。一方、第3B工程の後にエッチングを行う場合、第4B工程の転化処理により、発生したデブリおよびドロスが、アモルファスから結晶性のものに変化することが考えられる。この場合、結晶性のものに変化したデブリおよびドロスは、エッチングされにくい。そのため、転化前の第3B工程後にエッチングを行うことで、エッチング時間を短縮できるという面で好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 3E, etching is preferably performed to remove the debris 23a or the dross 23b. Further, the etching described in the above (Method for forming holes communicating with a plurality of layers) can be used in the same manner.
In FIG. 3, the etching is performed after the 4B step of converting the dielectric precursor material into the dielectric, but the etching may be performed after the 3B step before the conversion.
When etching is performed after the step 4B, the dielectric precursor material is completely converted into a dielectric, which is preferable in terms of high etching resistance and no damage to the dielectric. On the other hand, when etching is performed after the 3B step, it is considered that the debris and dross generated by the conversion process in the 4B step change from amorphous to crystalline. In this case, debris and dross that have changed to crystalline are difficult to be etched. Therefore, it is preferable in terms of shortening the etching time by performing etching after the third B step before conversion.
ウェットエッチングは、シュウ酸水溶液、塩化第二鉄−塩酸水溶液、塩酸−硝酸水溶液、ヨウ素酸水溶液、リン酸水溶液からなる群のいずれかを用いて実施することが好ましい。これらの溶液は、第1電極を溶解することができ、結晶質体より非晶質体に対するエッチング速度が高いエッチング条件で実施することができるためである。また、これらの溶液の中でもシュウ酸水溶液が特に好ましい。シュウ酸水溶液は弱酸性であり、例えば結晶体のITOを第一電極23として使用した場合には、レーザー光照射により発生したドロスまたはデブリは非晶質となる。シュウ酸水溶液は結晶質体の第1電極23を溶解する能力はほとんどないが、非晶質体のデブリ23aまたはドロス23bは溶解することができる。つまり、付着物である非晶質体のデブリ23aまたはドロス23bを容易に選択的に溶解することができる。 The wet etching is preferably performed using any one of the group consisting of an oxalic acid aqueous solution, a ferric chloride-hydrochloric acid aqueous solution, a hydrochloric acid-nitric acid aqueous solution, an iodic acid aqueous solution, and a phosphoric acid aqueous solution. This is because these solutions can dissolve the first electrode and can be carried out under etching conditions in which the etching rate of the amorphous material is higher than that of the crystalline material. Of these solutions, an oxalic acid aqueous solution is particularly preferable. The aqueous oxalic acid solution is weakly acidic. For example, when crystalline ITO is used as the first electrode 23, dross or debris generated by laser light irradiation is amorphous. The aqueous oxalic acid solution has little ability to dissolve the crystalline first electrode 23, but can dissolve the amorphous debris 23a or dross 23b. That is, the amorphous debris 23a or dross 23b which is an adhering substance can be easily and selectively dissolved.
さらにウェットエッチングは、平面視での誘電体孔部23Aの最大径より第1電極孔部22Aの最大径の方が大きくなるまで行うことが好ましい。誘電体孔部23Aの径が大きくなるということは、結晶質の第1電極23が溶解をし始めており、この際には非晶質体からなるデブリ23aまたはドロス23bは完全に溶解し切っており、形成される連通孔に付着物が無くなっていることを意味しているためである。一方で、エッチングを長くしすぎると、誘電体孔部23Aの径が大きくなり、第1電極23の体積が減少することでシート抵抗が高くなるため、有機EL素子を形成した際に駆動電圧が高くなるという問題が生じる。そのため第1電極孔部22Aの径より第1孔部23Aの径が僅かに大きくなった程度で、エッチングを止めることが好ましい。 Further, the wet etching is preferably performed until the maximum diameter of the first electrode hole 22A is larger than the maximum diameter of the dielectric hole 23A in plan view. The increase in the diameter of the dielectric hole 23A means that the crystalline first electrode 23 has started to dissolve, and at this time, the debris 23a or dross 23b made of an amorphous material has completely dissolved. This is because it means that there is no deposit in the formed communication hole. On the other hand, if the etching is made too long, the diameter of the dielectric hole 23A is increased, and the sheet resistance is increased by reducing the volume of the first electrode 23. Therefore, when the organic EL element is formed, the driving voltage is increased. The problem of becoming high arises. For this reason, it is preferable to stop the etching so that the diameter of the first hole 23A is slightly larger than the diameter of the first electrode hole 22A.
一方、前述のようにドライエッチングを用いることもできる。ドライエッチングは、微細なパターンをエッチングする際に優れており、孔部の形状をより精密に作製する必要がある際の使用に有益である。
ドライエッチングは、アルゴンガス、アルゴンと酸素の混合ガス、アルゴンと水素の混合ガス、メタンと水素の混合ガス、臭素ガス、塩素ガス、臭化水素ガス、または、これらの混合ガスからなる群のいずれかを用いて実施することが好ましい。
メタンと水素の混合ガスがこれらの中で特に好ましい。メタンと水素の混合ガスは誘電体層22のエッチング速度に対し、第一電極層23のエッチング速度が十分高いためである。
On the other hand, dry etching can also be used as described above. Dry etching is excellent when etching a fine pattern, and is useful for use when the shape of the hole needs to be made more precisely.
The dry etching is performed by any of argon gas, mixed gas of argon and oxygen, mixed gas of argon and hydrogen, mixed gas of methane and hydrogen, bromine gas, chlorine gas, hydrogen bromide gas, or a group consisting of these gases. It is preferable to carry out using these.
Of these, a mixed gas of methane and hydrogen is particularly preferable. This is because the mixed gas of methane and hydrogen has a sufficiently high etching rate for the first electrode layer 23 relative to the etching rate for the dielectric layer 22.
有機層24と第2電極25の形成方法、材料等は、第1実施形態と同様のものを用いることができる。 As the formation method, material, and the like of the organic layer 24 and the second electrode 25, the same ones as in the first embodiment can be used.
以上の工程により、有機EL素子20を製造することができる。これら一連の工程後、第1実施形態と同様に、有機EL素子20を長期安定的に駆動し、有機EL素子20を外部の水分、酸素等から保護するための保護膜や保護カバー(図示せず)を装着することが好ましい。 The organic EL element 20 can be manufactured by the above process. After these series of steps, as in the first embodiment, the organic EL element 20 is stably driven for a long period of time, and a protective film and a protective cover (not shown) for protecting the organic EL element 20 from external moisture, oxygen, and the like. It is preferable to wear
この方法を用いることにより、第3実施形態の有機EL素子10および第4実施形態の有機EL素子20は共に、誘電体層に均一な複数の孔を形成し、かつレーザー加工時に誘電体層がその下層から剥離することを抑制することができる。 By using this method, both the organic EL element 10 of the third embodiment and the organic EL element 20 of the fourth embodiment form a plurality of uniform holes in the dielectric layer, and the dielectric layer is not formed during laser processing. Peeling from the lower layer can be suppressed.
本発明の製造方法で作製した、孔を有する誘電体層を含む素子の実施例について以下に説明する。 Examples of the device including a dielectric layer having holes produced by the manufacturing method of the present invention will be described below.
(実施例1)
実施例1の素子は図2(f)に示す第4実施形態の有機EL素子20の基板21、第1電極23および誘電体層22の部分と同じ構成であり、以下のようにして作製した。
第1工程として、基板として厚さが0.7mm、透過率が91%、屈折率が1.5の無アルカリガラスを準備し、その上に、第1電極としてITOを120nmの膜厚で積層した。その上にスピンオン誘電体材料として、AZエレクトロマテリアル社製のAquamica NL120A−10(溶媒:ジブチルエーテル)のスピンオングラスをスピンコートで塗布した。このスピンオン誘電体材料の誘電体前駆体材料は、ポリシラザン系化合物のペルヒドロポリシラザンである。スピンコートの条件は、3500rpmで20s行った。
次に第2工程として、塗布したスピンオングラスを130℃で15分間予備加熱することにより、溶媒を除去した。なお、ここで除去した溶媒(ジブチルエーテル)の1atmにおける沸点は142℃であり、予備加熱温度として設定した130℃は「有機溶媒の沸点以下」の条件を満たしている。
続いて第3工程として、レーザー光を用いた干渉加工法により、ITOおよびスピンオングラス塗膜に連通孔を形成した。レーザー光の照射は具体的には、以下の条件で行った。中心波長515nm、パルス幅0.9ps、繰り返し周波数10kHzのYb−YAGレーザーを使用し、回折格子によりレーザービームを4本に分岐した。その分岐した4本の各レーザービームを焦点距離10mm、倍率50倍の対物レンズを用いて、被加工面の法線方向から見て互いに90°をなす4方向から、被加工面への入射角が15度となるように被加工物に合計40mWのレーザー光パワーで入射させた。これにより、1パルスのレーザー照射で25μm四方において、約600個の孔を作製した。また、平面視での孔の最大径は900nm、隣り合う孔の間隔を1100nmとした。更に、このレーザー光照射を、1パルスのレーザー光照射ごとに素子面内を並進させながら、複数回パルス照射を行った。
その後、第4工程として、260℃で1時間本加熱を行い、スピンオングラス塗膜を酸化ケイ素に転化した。転化後の酸化ケイ素の層厚は190nmであった。
Example 1
The element of Example 1 has the same configuration as that of the substrate 21, the first electrode 23, and the dielectric layer 22 of the organic EL element 20 of the fourth embodiment shown in FIG. 2 (f), and was manufactured as follows. .
As a first step, an alkali-free glass having a thickness of 0.7 mm, a transmittance of 91%, and a refractive index of 1.5 is prepared as a substrate, and ITO is laminated thereon with a film thickness of 120 nm as a first electrode. did. A spin-on glass of Aquamica NL120A-10 (solvent: dibutyl ether) manufactured by AZ Electromaterial was applied as a spin-on dielectric material thereon by spin coating. The dielectric precursor material of this spin-on dielectric material is a polysilazane compound perhydropolysilazane. The spin coating conditions were 20 seconds at 3500 rpm.
Next, as a second step, the solvent was removed by preheating the applied spin-on glass at 130 ° C. for 15 minutes. In addition, the boiling point at 1 atm of the solvent (dibutyl ether) removed here is 142 ° C., and 130 ° C. set as the preheating temperature satisfies the condition of “below the boiling point of the organic solvent”.
Subsequently, as a third step, communication holes were formed in the ITO and spin-on-glass coating film by an interference processing method using laser light. Specifically, the laser beam irradiation was performed under the following conditions. A Yb-YAG laser having a center wavelength of 515 nm, a pulse width of 0.9 ps, and a repetition frequency of 10 kHz was used, and the laser beam was branched into four by a diffraction grating. Using each of the four branched laser beams, an objective lens having a focal length of 10 mm and a magnification of 50 times, the incident angle to the processing surface from four directions forming 90 ° from the normal direction of the processing surface. Was made to be incident on the work piece with a laser light power of 40 mW in total so as to be 15 degrees. As a result, about 600 holes were produced in 25 μm square by one pulse of laser irradiation. The maximum hole diameter in plan view was 900 nm, and the distance between adjacent holes was 1100 nm. Further, this laser beam irradiation was performed a plurality of times while translating the element surface for each pulse of laser beam irradiation.
Thereafter, as a fourth step, main heating was performed at 260 ° C. for 1 hour to convert the spin-on-glass coating film into silicon oxide. The layer thickness of the silicon oxide after conversion was 190 nm.
(比較例1)
実施例1と同様に第1工程を行った後、実施例1と同条件で工程4を行い、スピンオングラスを酸化ケイ素に転化した。転化後の酸化ケイ素層の層厚は190nmであった。
その後、転化した酸化ケイ素層に、実施例1と同条件で工程3を行い、ITO層および酸化ケイ素層に連通孔を形成して比較例1の素子を作製した。
(比較例2)
レーザー光パワーを合計55mWとしたこと以外は比較例1と同様にして比較例2の素子を作製した。
(Comparative Example 1)
After performing the 1st process like Example 1, process 4 was performed on the same conditions as Example 1, and spin-on glass was converted into silicon oxide. The layer thickness of the silicon oxide layer after conversion was 190 nm.
Thereafter, Step 3 was performed on the converted silicon oxide layer under the same conditions as in Example 1, and communication holes were formed in the ITO layer and the silicon oxide layer to produce a device of Comparative Example 1.
(Comparative Example 2)
A device of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Comparative Example 1 except that the laser light power was 55 mW in total.
図4に、実施例1および比較例1、2の方法で作製された素子に形成された孔のSEM画像(誘電体層側から斜めに見た画像)を比較して示す。(a)は実施例1の高倍率画像、(b)は実施例1の低倍率画像、(c)は比較例1の高倍率画像、(d)は比較例1の低倍率画像、(e)は比較例2の高倍率画像、(f)は比較例2の低倍率画像である。図4(b)、(d)、(f)において、孔が密集しているエリアが1パルスのレーザー照射によって形成された孔の部分であり、その隣に孔が密集しているエリアは、レーザービームを並進後に再び孔を形成した部分である。 FIG. 4 shows a comparison of SEM images (images viewed obliquely from the dielectric layer side) of the holes formed in the devices manufactured by the methods of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. (A) is a high-magnification image of Example 1, (b) is a low-magnification image of Example 1, (c) is a high-magnification image of Comparative Example 1, (d) is a low-magnification image of Comparative Example 1, and (e ) Is a high-magnification image of Comparative Example 2, and (f) is a low-magnification image of Comparative Example 2. 4 (b), (d) and (f), the area where the holes are dense is the part of the hole formed by laser irradiation of one pulse, and the area where the holes are dense next to it is This is the part where the holes are formed again after translation of the laser beam.
図4(b)、(d)を比較すると、同じ強度のレーザー光照射で、実施例1の方法を用いた方が、より孔を形成しやすいことが分かる。すなわち、図4(d)で示すように、比較例1の方法では、孔を形成する被加工物である誘電体層の硬度が高いため、正方形領域にレーザー照射したにもかかわらず、被加工部においてレーザー強度の強い中央部でのみしか孔を形成することができない。一方、比較例2のように、被加工部全体に亘って孔を形成しようとして、レーザー光パワーを強くすると、図4(f)のように中央部で孔の形状が崩れることが分かる。
一方、図4(b)に示すように、実施例1の方法では、被加工部の中央部も周辺部も同様に孔が形成されている。すなわち、実施例1の方法では、層が剥がれることなく孔を有する誘電体層を形成できることが分かる。
Comparing FIGS. 4B and 4D, it can be seen that holes are more easily formed using the method of Example 1 with the same intensity of laser light irradiation. That is, as shown in FIG. 4D, in the method of Comparative Example 1, since the dielectric layer, which is the workpiece that forms the holes, has high hardness, the workpiece is processed even though the square region is irradiated with laser. A hole can be formed only at the central portion where the laser intensity is strong. On the other hand, as shown in FIG. 4F, when the laser beam power is increased so as to form a hole over the entire processed part as in Comparative Example 2, the shape of the hole collapses at the center as shown in FIG.
On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the method according to the first embodiment, holes are formed in the central portion and the peripheral portion of the processed portion similarly. That is, according to the method of Example 1, it can be seen that a dielectric layer having holes can be formed without peeling off the layer.
また高倍率のSEM画像を比較しても、孔の形状が異なっていることが分かる。図4(a)、(c)、(e)を比較すると、図4(c)、(e)では誘電体層の多くが剥がれてしまっていることが分かる。これは、本発明の素子の製造方法では、ITO層にレーザー光を照射して溶融・昇華させることにより、その直上の酸化ケイ素層を吹飛ばすことにより連通孔を形成しているが、比較例1、2では孔部形成時の酸化ケイ素の硬度が高いため、本来吹飛ぶ部分の周辺の酸化ケイ素層までも一緒に吹飛んでいるためである。
すなわち、孔を有する誘電体層を形成するために、実施例1の方法を用いることにより、目的の形状の孔を形成することができる。
In addition, even when comparing high-magnification SEM images, it can be seen that the shapes of the holes are different. Comparing FIGS. 4A, 4C, and 4E, it can be seen that in FIGS. 4C and 4E, most of the dielectric layer has been peeled off. This is because, in the method for manufacturing an element of the present invention, the ITO layer is irradiated with a laser beam to melt and sublimate, and the silicon oxide layer directly above is blown off to form a communication hole. This is because the hardness of silicon oxide at the time of forming the hole is high in 1 and 2, so that the silicon oxide layer around the originally blown portion is also blown together.
That is, by using the method of Example 1 in order to form a dielectric layer having holes, holes having a desired shape can be formed.
1、11、21 基板
2、12、22 誘電体層
13、23 第1電極
14、24 有機層
15、25 第2電極
9、19、29 スピンオン誘電体材料塗膜
2A、9A 孔
12A、22A 誘電体孔部
23A 第1電極孔部
14a、24a 誘電体孔部内側面被覆部
24b 第1電極孔部内側面被覆部
14c、24c 層状部
A 連通孔
23a デブリ
23b ドロス
10、20 有機EL素子
1, 11, 21 Substrate 2, 12, 22 Dielectric layer 13, 23 First electrode 14, 24 Organic layer 15, 25 Second electrode 9, 19, 29 Spin-on dielectric material coating 2A, 9A Hole 12A, 22A Dielectric Body hole portion 23A First electrode hole portions 14a, 24a Dielectric hole inner surface covering portion 24b First electrode hole inner surface covering portions 14c, 24c Layered portion A Communication hole 23a Debris 23b Dross 10, 20 Organic EL element
Claims (12)
基板上に、直接または他の層を介して、誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、
前記塗布後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜から有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、
前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に、レーザー光照射により孔を形成する第3工程と、
孔形成後の前記スピンオン誘電体(SOD)材料塗膜を誘電体層に転化する第4工程と、を順に有することを特徴とする誘電体層の製造方法。 A method for producing a dielectric layer having holes, comprising:
Applying a spin-on dielectric (SOD) material containing a dielectric precursor material and an organic solvent directly or via another layer on a substrate;
A second step of removing the organic solvent from the spin-on dielectric (SOD) material coating after the coating by preheating;
A third step of forming holes in the spin-on dielectric (SOD) material coating film after the preheating by laser light irradiation;
And a fourth step of converting the spin-on dielectric (SOD) material coating film after the hole formation into a dielectric layer, in order.
基板上に、直接または他の層を介して、誘電体前駆体材料と有機溶媒とを含有するスピンオン誘電体(SOD)材料を塗布する第1工程と、
前記塗布後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜から有機溶媒を予備加熱により除去する第2工程と、
前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に、レーザー光照射により孔を形成する第3工程と、
本加熱、プラズマ処理、ガス雰囲気への曝露から選ばれる一種以上の手法を行う第4工程と、を順に有することを特徴とする誘電体層の製造方法。 A method for producing a dielectric layer having holes, comprising:
Applying a spin-on dielectric (SOD) material containing a dielectric precursor material and an organic solvent directly or via another layer on a substrate;
A second step of removing the organic solvent from the spin-on dielectric (SOD) material coating after the coating by preheating;
A third step of forming holes in the spin-on dielectric (SOD) material coating film after the preheating by laser light irradiation;
And a fourth step of performing at least one method selected from main heating, plasma treatment, and exposure to a gas atmosphere, in order.
前記第3工程において、前記他の層と前記予備加熱後のスピンオン誘電体(SOD)材料塗膜に連通する連通孔をレーザー光照射により形成することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載された誘電体層の製造方法。 In the first step, through the other layer,
3. The method according to claim 1, wherein in the third step, a communication hole communicating with the other layer and the preheated spin-on dielectric (SOD) material coating is formed by laser light irradiation. The manufacturing method of the dielectric material layer described in 1).
前記誘電体層は、前記誘電体層を貫通する複数の誘電体層孔部を有し、
前記有機層は、前記誘電体層孔部の内側面を被覆する孔部内側面被覆部を有するものであることを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載の素子の製造方法。 The element includes a first electrode, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode in order, and a dielectric layer having a refractive index different from the refractive index of the organic layer on the first electrode. An organic EL device comprising
The dielectric layer has a plurality of dielectric layer holes that penetrate the dielectric layer;
The device manufacturing method according to claim 9, wherein the organic layer has a hole inner surface covering portion that covers an inner surface of the dielectric layer hole.
前記誘電体層は、前記誘電体層を貫通する複数の誘電体層孔部を有し、
前記第1電極は、前記誘電体層孔部に連通する第1電極孔部を有し、
前記有機層は、前記誘電体層孔部の内側面を被覆する孔部内側面被覆部と、第1電極孔部の内側面を被覆する第1電極孔部内側面被覆部と、を有するものであり、
前記第1電極は前記第1の層であり、
前記連通孔は前記第1電極孔部と前記誘電体層孔部とで構成されていることを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載の素子の製造方法。 The element includes a first electrode, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode in order, and a dielectric layer having a refractive index different from the refractive index of the organic layer on the first electrode. An organic EL device comprising
The dielectric layer has a plurality of dielectric layer holes that penetrate the dielectric layer;
The first electrode has a first electrode hole communicating with the dielectric layer hole,
The organic layer has a hole inner surface covering portion that covers the inner surface of the dielectric layer hole portion, and a first electrode hole inner surface covering portion that covers the inner surface of the first electrode hole portion. ,
The first electrode is the first layer;
11. The device manufacturing method according to claim 9, wherein the communication hole includes the first electrode hole portion and the dielectric layer hole portion.
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