采用接触印刷用厚膜膏填塞孔的制作方法
专利名称：采用接触印刷用厚膜膏填塞孔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用厚膜膏填塞电子器件结构中孔的方法。本发明具体用于电子场发射三极管阵列的制造，其中孔具有细微尺寸(直径＜100μm)以及可包含碳纳米管的电子发射器厚膜膏具有高价值。
背景技术：
Bouchard等(WO 01/99146)说明了一种场发射器厚膜膏混合物、一种使用常规丝网印刷和光成像(photoimaging)的所述厚膜膏的应用方法、还有一种用于改进场发射器的方法。
然而，常规丝网印刷的使用存在几个缺点。首先，由于必须将厚膜膏挤过丝网的网孔，丝网网孔的阴影痕迹总是存在于印刷膏膜上。这些网孔痕迹可导致对细微尺寸的孔或槽不完整和不均匀填塞。其次，丝网印刷膜具有有限厚度且必然会溢装基板上的孔或槽。第三，由于基板上的孔或槽面积通常仅仅为总印刷面积的2至10％，对常规丝网印刷使用了太过量的膏。这过量的膏不仅导致明显的较高材料成本，还引起较长的干燥时间和从不想要区域去除所有过量的膏中的较大难题。
本发明提供用于填塞基板上孔或槽的改进方法。通过省掉外丝网的使用和使涂覆边沿直接接触基板，接触印刷方法摆脱了常规丝网印刷方法。涂覆边沿是用于扩散厚膜膏沉积的直边沿。涂覆边沿可是由刚性或弹性材料制造的片或杆。涂覆边沿可在自身边沿配置有开口，通过所述开口可在基板上定量提供厚膜膏，或者可从位于涂覆边沿前面的单独厚膜容器处定量提供厚膜。
发明内容
本发明是一种方法包括a)在具有孔的多层电子器件上施加厚膜膏的沉积物；b)使用与所述多层电子器件的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述多层电子器件的表面扩散厚膜膏的沉积物以使厚膜膏填塞所述孔。
本发明还包含一种方法包括
a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)使用涂覆边沿，在所述光致抗蚀剂上施加厚膜膏的沉积物；d)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
本发明还包含一种方法包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)在所述光致抗蚀剂的上表面沉积缓冲层，以使所述孔被所述缓冲层涂覆但不被所述所述缓冲层填塞；d)使用涂覆边沿，在所述缓冲层上施加厚膜膏的沉积物；e)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
在上面方法中，通过配置在涂覆边沿的开口或从位于涂覆边沿前面的容器可定量提供厚膜膏。
本发明还包含上述方法，其中厚膜膏包括针状发射物。
本发明还包含上述方法，其中针状发射物是碳纳米管。
在一个实施例中，涂覆边沿在任意末端包括一个或多个翼，其与上表面相接触。翼垂直于涂覆边沿，以及用于阻止膏流走。翼可以由包含譬如金属、塑料的材料和类似材料的任何合适的材料形成。
在另一个实施例中，厚膜膏可被印刷在涂覆边沿平行而不垂直最大长度的孔侧(边沿)。这导致更多的材料沉积在孔中。
本发明还说明了一种包括使用上面阐明的方法由厚膜膏涂覆的基板的电子器件。
图1示出具有图案化介电和导电材料的器件结构。
图2示出从孔内去除光致抗蚀剂后的器件结构。
图3示出涂覆有缓冲层的器件结构。
图4示出准备用于接触印刷的小珠发射器膏的沉积物和涂覆边沿的定位。
图5示出使用接触印刷的孔中已印刷的厚膜膏的结构。
图6示出具有以相反方向移动的涂覆边沿的可选择重复印刷。
图7示出孔中的厚膜膏的后面UV(紫外)照射。
图8示出厚膜膏和缓冲器的喷射显影和清洗(rinsing)。
图9示出去除光致抗蚀剂后的器件结构。
图10示出厚膜膏烘烤后的器件结构。
图11说明用于包含针状发射物的厚膜膏的可选择的激励步骤。
图12示出具有包含20μm孔阵列的图案化光致抗蚀剂和缓冲层的实际器件的结构和图像。
图13示出接触印刷和发射器膏干燥后实际器件的表面图像。
图14示出膏显影后实际器件的表面图像。
图15示出干净去除光致抗蚀剂后的发射器膏点。
图16示出粘接剂带激励过程后的发射器点的表面图像。
图17示出显现发射器向带转移的激励带的表面图像。
图18示出通过使用接触印刷方法沉积的发射器点阵列的阳极的电场发射说明。
具体实施例方式
本发明是一种用于制造电子器件的方法，电子器件包括由图案化厚膜膏涂覆的基板。本发明还是使用本发明方法制造的器件。这种器件的一个例子是用于可视显示器中的电子场发射三极管阵列，在其中厚膜膏包括针状发射物，譬如碳纳米管，以增强厚膜膏的电子场发射性能。针状发射物是具有高长宽比、在末端的曲率小半径(sharpradius)的材料，并且是导电的以促进在施加电势的情况下的电子场发射。
在本方法中，该结构在透明基板上譬如玻璃上被制造，其涂覆有譬如氧化铟锡(indium-tin oxide)的导电膜。然后，在经涂覆的基板上沉积介电层且通过譬如光刻蚀法或湿蚀刻的技术图案化。在具体设计中，制造贯通介电沉积物延伸至经涂覆的基底的孔或槽。孔是多层电子器件表面处层中的孔。该孔可是任意形状。这些孔或槽可被用于容纳电子发射器厚膜材料。然后，在整个介电层上沉积可以是铬的导电栅电极，剩下孔是干净的。铬门电极可通过紧随平板印刷和蚀刻步骤之后的蒸发或溅射技术来沉积。在制造过程这一点上，器件结构的例子显示在图1中，其中示出Cr门1、介电层2和孔3。在另外设计中，在介电层上没有产生孔或槽。代替之，以紧密公差将发射器厚膜膏的细微图案沉积到电极结构。
使用如本发明中公开的接触印刷方法，具有嵌入孔或槽的基板准备用于使用发射器厚膜膏填塞的孔。然而，无保护的基板容易受到涂覆边沿的损伤或刮擦。因此，推荐应用光致抗蚀剂层来保护基板表面。对于没有嵌入孔或槽的基板，通过光致抗蚀剂中的孔或槽的精确图案化，光致抗蚀剂层可被用于限定发射器厚膜膏的位置。除了限定发射器膏的位置之外，光致抗蚀剂层还用作剥离(lift-off)层，以确保厚膜膏的清晰显影。
光致抗蚀剂可是正或负型，且通常通过旋转涂覆或槽膜涂覆沉积。对于譬如DNQ/酚醛树脂或化学增强抗蚀剂的正光致抗蚀剂，通过在孔或槽区域的掩膜UV曝光之后进行显影，可在光致抗蚀剂层中产生孔或槽。光致抗蚀剂的孔或槽照射区域在譬如1％KOH或2.6％四甲基铵水溶液的弱碱显影剂中被溶解，并且可从基板上去除。在图2中示出从孔或槽中去除光致抗蚀剂之后的器件结构。
已经看到光致抗蚀剂与厚膜膏的某些配方中使用的溶剂不兼容。厚膜中的溶剂可侵袭光致抗蚀剂，从而会导致较差的膏沉积。已经发现材料缓冲层的使用可保护光致抗蚀剂和确保准确的沉积，该材料缓冲层对厚膜膏配方中使用的溶剂是惰性的。聚乙烯醇(PVA)是一种合适的缓冲层例子。使用旋转涂覆或槽膜涂覆可使PVA应用至器件结构。尽管，缓冲层5的使用取决于厚膜膏和光致抗蚀剂之间的化学相容性。在处理中该点的器件结构被示出在图3中。
本发明方法的下一步是厚膜膏的沉积。厚膜膏一般包括溶剂，有机的和无机的成分。溶剂一般可是高沸点液体，譬如二甘醇一丁醚(butyl carbitol)、乙酸丁基二甘醇酯、二丁基必醇、邻苯甲酸二丁酯、texanol酯醇(2，2，4--三甲基--1，3戊二醇单异丁酸酯)和β-松油醇。有机成分包括粘合剂聚合体、感光单体、引发剂、分散剂和/或其它流变改良剂。无机成分包括玻璃粉、无机粉末和/或金属粉末。厚膜膏的具体例子是包括譬如碳纳米管的针状发射材料的膏，以增强膏的电子场发射。
为了将膏应用至基板，常常使用常规丝网印刷。在常规丝网印刷中，由在高张力下拉伸的细微网孔组成的钢或聚合体丝网被设置在基板上面。首先使用聚合物乳液图案化丝网网孔的贯通孔，以限定印刷区域。对于可光成像的厚膜膏，厚膜膏的未图案化的满涂印刷(floodprint)一般用于覆盖几乎全部的基板表面。为了准备丝网印刷，过量的厚膜膏被首先扩散在丝网上。涂覆边沿，一般是由可变硬度的弹性体制造的片状器件与丝网网孔相接触。然后，在厚膜膏上跨过丝网推动该片，从而可将厚膜膏挤压过丝网的开口网孔区域且将厚膜膏沉积在基板上。在常规丝网印刷中，涂覆边沿从不与基板自身相接触。
然而，常规丝网印刷的使用存在几个缺点。首先，由于必须将厚膜膏挤过丝网的细网孔，丝网网孔的阴影痕迹总是存在于印刷膏膜上。这些网孔痕迹可导致对孔或槽不完整和不均匀填塞。其次，丝网印刷膜具有有限厚度且必然会溢装基板的孔或槽。第三，由于基板上的孔或槽区域通常仅仅为总印刷区域的2至10％，常规丝网印刷使用了大过量的膏。这过量的膏不仅导致明显的较高材料成本，还引起较长的干燥时间和从不想要区域去除所有过量的膏中的较大难题。
本发明提供了一种改进方法，称为接触印刷，以填塞基板上的孔或槽。通过省掉外部丝网的使用和使类似于使用在常规丝网印刷中的涂覆边沿直接与基板表面相接触，接触印刷方法不同于常规丝网印刷。涂覆边沿是用于扩散厚膜膏沉积的直边沿。涂覆边沿可是一个由刚性或弹性材料制造的片或杆。涂覆边沿可配置有开口，通过该开口，可将厚膜膏定量供给到基板上。在涂覆边沿前面的位置从单独的厚膜容器也可将厚膜定量供给到基板上。
在本发明的一个实施例中，首先在基板的最前面边沿上应用小珠膏。使用连接至填有厚膜膏的注射器的计量泵可方便地施加膏。当注射器横过基板的最前面边沿时，可精确地沉积珠粒膏。对于大的基板，需要在沿基板的分布位置定量供给多个珠粒膏，或在涂覆边沿处设置多个开口，厚膜膏通过该开口可被连续地定量供给到基板上。然后，使涂覆边沿、类似于常规丝网印刷中使用的弹性片的片或杆状器件，在刚好在膏珠粒前面的位置与基板相接触。恒定压力被用于保持所述器件和基板表面之间的接触，同时它向前跨过基板表面。当器件被拉过珠粒膏时，它汲取膏且将膏推入在基板上开口的孔或槽中。与常规丝网印刷不一样，在基板、光致抗蚀剂或缓冲层表面的上面仅留下非常薄、以条纹形式的膏痕迹。除了用于膏孔填塞之外，在涂覆边沿的前面和离开接触表面推过几乎全部膏。边沿几何形状和硬度、施加的压力及印刷速度，全部都对孔填塞的深度和剩余在接触表面上的残余膏沉积的数量有影响。使用80肖氏A硬度、30磅/平方英寸的压力和0.5英寸/秒的印刷速度的片，可实现直径20μm和深度10μm孔的完全填塞。然而，对于与涂覆边沿的运动方向正交的大于100微米的孔尺寸，接触印刷过程可导致孔的不完全填塞。可选择地，涂覆边沿可在相反方向横过第二遍，以进一步使用厚膜膏填塞孔。在器件制造中的这些步骤被图示说明在4、5和6中。
在本发明的另一实施例中，可首先在整个表面基板上扩散厚膜。这可通过常规丝网印刷或槽膜涂覆来实现。然后，使涂覆边沿接触且推过所述表面以使用膏填塞孔或槽，以及从接触表面去除所有过量膏。这可选择地明显包括一个附加步骤且因此不是优选的。
然后，在多个条件下干燥沉积的膏，以去除溶剂。典型地在对流炉中或使用加热灯在35-100℃的范围内以15至30分钟实施干燥。在干燥后，通过原地或外部光掩膜，孔填塞区域中的膏被UV射线曝光。在如图7说明的具体情况下，孔中填塞的膏透过透明基板可被适当UV光剂量(50至100mJ/cm2)曝光。由于电极涂层、介电材料和/或光致抗蚀剂的UV吸收/反射，沉积在接触表面上的残余膏没有被这个过程照射。使用光敏聚合物构成厚膜膏，以致于在照射的情况下在许多溶剂中膏变成不可溶解。
在照射后，使用适当的显影溶液通过喷射或清洗来显影该结构，这去除了未被照射的厚膜膏。对于包含针状粘结聚合物的膏，可使用碳酸钠的0.5％水溶液。在许多膏配方的情况下，需要30至45秒的喷射时间。假如缓冲层被用于将厚膜膏与光致抗蚀剂隔开，它还可在这个喷射和清洗步骤中被去除。图8示出了该过程的喷射和清洗步骤。
在该过程的下一步骤是光致抗蚀剂的去除。通过在合适溶剂中浸沾基板，可去除光致抗蚀剂。对于DNQ/酚醛树脂光致抗蚀剂，这可是在丙酮中暴露30秒或在3％水合氢氧化钾中暴露2至3分钟。去除光致抗蚀剂后的器件的结构被示出在图9中。
该过程中下一个步骤是对厚膜膏的烘烤。这个步骤烧掉了有机粘结物且烧结厚膜膏的无机相。无机相可包含玻璃粉、金属粉末和碳材料。对于包含膏的碳纳米管，可采用在氮气中10至20分钟的460℃至525℃的烘烤条件。图10说明这个过程步骤。
在一个实施例中，将厚膜膏印刷在平行于而不是正交于最长的孔侧面(边沿)的涂覆边沿。这导致孔中更多材料沉积。
涂覆边沿在任一末端可具有一条或多条“翼”，它与上表面相接触。该翼垂直于涂覆边沿且用于阻止膏流出。
假如器件是碳纳米管厚膜膏电子场发射器，则它必须使用粘结剂接触方法激励发射器沉积。这通过在器件上叠加一片聚合物来实现。粘结聚合物至厚膜膏沉积表面。然后从器件剥离聚合物片。聚合物片的分层破裂且重新排列厚膜膏场发射器的表面以改善场发射。本过程中的这个步骤被示出在图11中。
例子下面例子说明孔的常规丝网印刷填充的缺点，以及使用本发明提供的接触印刷填塞孔的高效性。
例子1这个例子演示了作为制造电子场发射器件过程部分的使用常规丝网印刷用厚膜膏填充细微尺寸孔的缺点。
首先，在玻璃基板上喷射大约2000A的Cr层，准备涂覆有原地铬光掩膜的玻璃基底。Cr层被图案化有20μm圆圈的阵列，在圆圈处将Cr涂层蚀刻掉。酚醛树脂型光致抗蚀剂，从德国Cariant Cooperationof Sulzbach am Taunus获得的AZ4620被旋转涂覆在玻璃基板的Cr涂层侧。使用1000rpm的旋转速度和45秒钟的旋转时间。酚醛树脂聚合物膜在95℃热板上被干燥10分钟。在干燥后获得12μm厚酚醛树脂聚合物膜。光致抗蚀剂被从基板后面穿过原地Cr光掩膜层曝光于UV(350-450nm)射线。使用450mJ/cm2的UV剂量。光致抗蚀剂在还可从Cariant获得AZA21K显影液(包含1％氢氧化钾)中被显影90秒。显影后，基板在120℃热板上焙烤3分钟。
聚乙烯醇(PVA)的水溶液被准备用于当作缓冲层。选择具有130,000的分子量的充分水解(99％)级的PVA是因为其对有机溶液以及冷水分解的高抗耐性。通过在200ml热水(＞90℃)中溶解4克的聚合物来准备充分水解的PVA溶液。溶液被允许冷却至室温。通过混合能改进光致抗蚀剂的湿润的异丙醇(IPA)和水各100ml来准备200ml的混合物。混合物被逐渐地搅拌入PVA溶液，以完成包含大约1重量百分比(wt％)PVA的400ml缓冲器层溶液。
PVA缓冲器的单层被旋转涂覆在基板上，在基板上预先图案化酚醛树脂光致抗蚀剂。使用1000rpm的旋转速度和45分钟的旋转时间。在室温旋转干燥缓冲层，得到0.5μm的干燥厚度。图12示出涂有缓冲层的包含20μm孔阵列的图案化光致抗蚀剂。
使用作为膏溶剂的β-松油醇，准备包含粘结剂聚合物、光引发剂、单体、银颗粒、玻璃粉和碳纳米管(CNT)的可光成像厚膜膏。这个CNT膏在二极管和三极管电子场发射器件的制造中有效。使用常规丝网印刷过程，CNT膏的覆盖膜被沉积在基板上包覆图案化的光致抗蚀剂。C400网孔丝网被用于印刷。CNT膏膜在强制空气对流炉中以50℃干燥30分钟。在缓冲的光致抗蚀剂上，建立至多8μm厚的干燥CNT膏膜的厚度。干燥的膏膜的封闭检查显示了网孔痕迹的存在和流变感应桔皮缺陷。这些缺陷导致光致抗蚀剂中孔的不完全填塞。干燥的发射器膜的总重量被确定为0.52g用于覆盖25平方英寸。
穿过嵌入光掩膜从基板后面使用大约300mJ/cm2的曝光剂量，使厚膜膏膜被UV射线曝光。使用0.5％NaCO3水溶液喷射曝光的CNT膏膜1分钟，在此期间CNT膏膜被从没有被照射的膏的区域被刷去。在被UV射线曝光的膏处，保存了CNT膏点阵列。发射器膏孔填塞物的重量被确定为0.03g。因此，在显影期间超过94％的丝网印刷发射器膏被刷去，从而说明使用常规丝网印刷的非常低效率的CNT发射器膏的使用。
例子2这个例子描述接触印刷过程且说明使用接触印刷用包含碳纳米管的可光成像厚膜膏填塞孔的益处。
如在例子1中，准备涂覆有使用20μm开口圆圈阵列图案化的原地光掩膜的玻璃基板。酚醛树脂型光致抗蚀剂，从德国CariantCooperation获得的AZ4620被旋转涂覆在玻璃基板的Cr涂层侧。使用1000rpm的旋转速度和45秒钟的旋转时间。酚醛树脂聚合物膜在95℃热板上被干燥10分钟。在干燥后获得12μm厚酚醛树脂聚合物膜。光致抗蚀剂被从基板后面穿过内部Cr光掩膜层曝光于UV(350-450nm)射线。使用400mJ/cm2的剂量。光致抗蚀剂在还可从Cariant获得AZA21K显影液中被显影45秒。显影后，基板在120℃热板上焙烤3分钟。如在例子1中，PVA聚合物的单层被旋转涂覆在光致抗蚀剂上当作缓冲层。图12再次示出包含20μm孔阵列且涂覆有缓冲层的图案化光致抗蚀剂。
可光成像的CNT厚膜膏的数量，如在例子1中使用的，被填塞进配置有2mm开口针的注射器。大约2mm厚的膏珠被沿着基板的前面边沿定量供给。基板被安装在常规丝网印刷机的基板固定器上。在膏珠的前面几个毫米的位置处，具有80肖氏硬度的常规丝网印刷片直接与涂有光致抗蚀剂的基板接触。30psi(磅/平方英寸)的恒定压力被用于保持片和基板表面之间的接触，同时片以0.5英寸/秒的速度横过基板前进。当片被推过珠膏时，它汲取膏且将膏推入基板上的孔中。与常规技术不一样，仅仅非常薄的膏痕迹被留在基板表面，呈条纹的形式。除了用于孔填塞，大多数膏被在片前推过且最终离开基板表面。
在强制空气对流炉中以50℃干燥CNT膏膜10分钟。由于较低膏体积，非常短的干燥时间可被使用，从而说明了接触印刷过程的优点之一。干燥的CNT膏膜的厚度在光致抗蚀剂上条纹区域仅为1-2μm且在孔内为5-6μm。这举例说明了使用接触印刷的并非溢装孔的优点。干燥的膏膜的封闭检查显示了全部孔的良好的膏填充，说明了另一个优点。干燥的发射器膜的总重量被确定为0.04g用于25平方英寸覆盖。因此，证明了使用接触印刷极大地降低发射器膏的使用，降低了一个数量级以上。图13示出处理该点处的实际器件的表面图像。
穿过嵌入光掩膜从基板后面使用大约300mJ/cm2的曝光剂量，使厚膜膏膜被UV射线曝光。使用0.5％NaCO3水溶液喷射曝光的CNT膏膜1分钟，在此期间CNT膏膜被从没有被照射的膏的区域被洗去。在被UV射线曝光的膏处，保存了CNT膏点阵列。发射器膏孔填塞物的重量被确定未0.02g。图14示出膏显影后实际器件的表面图像。
为了准备从基板剥离光致抗蚀剂，基板被进一步在室温水中清洗1-2分钟，以从没有被CNT膏覆盖的区域去除缓冲层。随后，通过在3％KOH的水溶液中浸沾2分钟来去除光致抗蚀剂。图15示出在干净去除光致抗蚀剂后的CNT发射器膏。
在九区域带熔炉设备中在最高温度区以最高温度465℃停留20分钟时间烘烤基板。通过使用涂覆有压力敏感粘接剂的带的粘接剂活化方法，活化烘烤的基板。实际器件和活化后的带的表面图像在图16和17中示出。
沉积具有CNT膏点的阵列的基板被用作包含阴极和阳极的电子场发射二极管器件中的阴极。阴极包括涂覆ITO的剥离基板，P13磷颗粒被沉积在ITO表面。阴极和阳极被隔离开0.9mm厚的玻璃间隔。二极管组件具有连接至高压脉冲电源的阴极和通过电表连接至地的阳极，它然后被设置在真空腔中且抽空至低于1×10-6(1xE-6)托的背景压力。当以包含负极性电压脉冲的高压脉冲串以100Hz且3微秒的持续时间对阴极施加能量时，观察到高电流电子场发射。施加的电压4KV时，测量到12μAmp/cm2的平均阳极场发射电流密度。图18示出使用接触印刷方法沉积的CNT膏点阵列的阳极的电子场发射说明。
权利要求
1.一种方法，包括a)在具有孔的多层电子器件上施加厚膜膏的沉积物；b)使用与所述多层电子器件的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述多层电子器件的表面扩散厚膜膏的沉积物以使厚膜膏填塞所述孔。
2.一种方法，包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)使用涂覆边沿，在所述光致抗蚀剂上施加厚膜膏的沉积物；d)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
3.一种方法，包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)在所述光致抗蚀剂的上表面沉积缓冲层，以使所述孔被所述缓冲层涂覆但不被所述缓冲层填塞；d)使用涂覆边沿，在所述缓冲层上施加厚膜膏的沉积物；e)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
4.权利要求1、2或3中的方法，其中厚膜膏包括针状发射物。
5.权利要求4中的方法，其中针状发射物是碳纳米管。
6.一种包括使用权利要求1、2、3、4或5中的方法沉积的厚膜膏的电子器件。
7.权利要求2或权利要求3中的方法，其中通过涂覆边沿中的开口定量提供厚膜，然后由涂覆边沿扩散在基板上。
8.权利要求2或权利要求3中的方法，其中从位于涂覆边沿前面的容器定量提供厚膜，并且然后由涂覆边沿扩散在基板上。
9.权利要求1、2或3中之任一的方法，其中所述厚膜膏以平行于最大长度的孔侧的方向扩散横过所述孔。
10.权利要求1、2或3中之任一的方法，其中所述涂覆边沿包括一个或多个用于阻止膏流走的翼。
全文摘要
本发明涉及一种使用厚膜膏填塞电子器件中的孔的方法。孔可预先前存在于包括厚膜材料的基板中或在包覆基板的光致抗蚀剂层中被制造。本发明具体有用于电子场发射三极管阵列的制造，在其中孔具有细微尺寸(直径＜100μm)，以及可包含碳纳米管的电子发射器厚膜膏具有高价值。
文档编号H01L21/00GK1820342SQ200480019647
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月8日
发明者L·-T·A·程, A·贝克莫哈马迪 申请人:纳幕尔杜邦公司
技术领域：
本发明涉及一种使用厚膜膏填塞电子器件结构中孔的方法。本发明具体用于电子场发射三极管阵列的制造，其中孔具有细微尺寸(直径＜100μm)以及可包含碳纳米管的电子发射器厚膜膏具有高价值。
背景技术：
Bouchard等(WO 01/99146)说明了一种场发射器厚膜膏混合物、一种使用常规丝网印刷和光成像(photoimaging)的所述厚膜膏的应用方法、还有一种用于改进场发射器的方法。
然而，常规丝网印刷的使用存在几个缺点。首先，由于必须将厚膜膏挤过丝网的网孔，丝网网孔的阴影痕迹总是存在于印刷膏膜上。这些网孔痕迹可导致对细微尺寸的孔或槽不完整和不均匀填塞。其次，丝网印刷膜具有有限厚度且必然会溢装基板上的孔或槽。第三，由于基板上的孔或槽面积通常仅仅为总印刷面积的2至10％，对常规丝网印刷使用了太过量的膏。这过量的膏不仅导致明显的较高材料成本，还引起较长的干燥时间和从不想要区域去除所有过量的膏中的较大难题。
本发明提供用于填塞基板上孔或槽的改进方法。通过省掉外丝网的使用和使涂覆边沿直接接触基板，接触印刷方法摆脱了常规丝网印刷方法。涂覆边沿是用于扩散厚膜膏沉积的直边沿。涂覆边沿可是由刚性或弹性材料制造的片或杆。涂覆边沿可在自身边沿配置有开口，通过所述开口可在基板上定量提供厚膜膏，或者可从位于涂覆边沿前面的单独厚膜容器处定量提供厚膜。
发明内容
本发明是一种方法包括a)在具有孔的多层电子器件上施加厚膜膏的沉积物；b)使用与所述多层电子器件的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述多层电子器件的表面扩散厚膜膏的沉积物以使厚膜膏填塞所述孔。
本发明还包含一种方法包括
a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)使用涂覆边沿，在所述光致抗蚀剂上施加厚膜膏的沉积物；d)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
本发明还包含一种方法包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)在所述光致抗蚀剂的上表面沉积缓冲层，以使所述孔被所述缓冲层涂覆但不被所述所述缓冲层填塞；d)使用涂覆边沿，在所述缓冲层上施加厚膜膏的沉积物；e)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
在上面方法中，通过配置在涂覆边沿的开口或从位于涂覆边沿前面的容器可定量提供厚膜膏。
本发明还包含上述方法，其中厚膜膏包括针状发射物。
本发明还包含上述方法，其中针状发射物是碳纳米管。
在一个实施例中，涂覆边沿在任意末端包括一个或多个翼，其与上表面相接触。翼垂直于涂覆边沿，以及用于阻止膏流走。翼可以由包含譬如金属、塑料的材料和类似材料的任何合适的材料形成。
在另一个实施例中，厚膜膏可被印刷在涂覆边沿平行而不垂直最大长度的孔侧(边沿)。这导致更多的材料沉积在孔中。
本发明还说明了一种包括使用上面阐明的方法由厚膜膏涂覆的基板的电子器件。
图1示出具有图案化介电和导电材料的器件结构。
图2示出从孔内去除光致抗蚀剂后的器件结构。
图3示出涂覆有缓冲层的器件结构。
图4示出准备用于接触印刷的小珠发射器膏的沉积物和涂覆边沿的定位。
图5示出使用接触印刷的孔中已印刷的厚膜膏的结构。
图6示出具有以相反方向移动的涂覆边沿的可选择重复印刷。
图7示出孔中的厚膜膏的后面UV(紫外)照射。
图8示出厚膜膏和缓冲器的喷射显影和清洗(rinsing)。
图9示出去除光致抗蚀剂后的器件结构。
图10示出厚膜膏烘烤后的器件结构。
图11说明用于包含针状发射物的厚膜膏的可选择的激励步骤。
图12示出具有包含20μm孔阵列的图案化光致抗蚀剂和缓冲层的实际器件的结构和图像。
图13示出接触印刷和发射器膏干燥后实际器件的表面图像。
图14示出膏显影后实际器件的表面图像。
图15示出干净去除光致抗蚀剂后的发射器膏点。
图16示出粘接剂带激励过程后的发射器点的表面图像。
图17示出显现发射器向带转移的激励带的表面图像。
图18示出通过使用接触印刷方法沉积的发射器点阵列的阳极的电场发射说明。
具体实施例方式
本发明是一种用于制造电子器件的方法，电子器件包括由图案化厚膜膏涂覆的基板。本发明还是使用本发明方法制造的器件。这种器件的一个例子是用于可视显示器中的电子场发射三极管阵列，在其中厚膜膏包括针状发射物，譬如碳纳米管，以增强厚膜膏的电子场发射性能。针状发射物是具有高长宽比、在末端的曲率小半径(sharpradius)的材料，并且是导电的以促进在施加电势的情况下的电子场发射。
在本方法中，该结构在透明基板上譬如玻璃上被制造，其涂覆有譬如氧化铟锡(indium-tin oxide)的导电膜。然后，在经涂覆的基板上沉积介电层且通过譬如光刻蚀法或湿蚀刻的技术图案化。在具体设计中，制造贯通介电沉积物延伸至经涂覆的基底的孔或槽。孔是多层电子器件表面处层中的孔。该孔可是任意形状。这些孔或槽可被用于容纳电子发射器厚膜材料。然后，在整个介电层上沉积可以是铬的导电栅电极，剩下孔是干净的。铬门电极可通过紧随平板印刷和蚀刻步骤之后的蒸发或溅射技术来沉积。在制造过程这一点上，器件结构的例子显示在图1中，其中示出Cr门1、介电层2和孔3。在另外设计中，在介电层上没有产生孔或槽。代替之，以紧密公差将发射器厚膜膏的细微图案沉积到电极结构。
使用如本发明中公开的接触印刷方法，具有嵌入孔或槽的基板准备用于使用发射器厚膜膏填塞的孔。然而，无保护的基板容易受到涂覆边沿的损伤或刮擦。因此，推荐应用光致抗蚀剂层来保护基板表面。对于没有嵌入孔或槽的基板，通过光致抗蚀剂中的孔或槽的精确图案化，光致抗蚀剂层可被用于限定发射器厚膜膏的位置。除了限定发射器膏的位置之外，光致抗蚀剂层还用作剥离(lift-off)层，以确保厚膜膏的清晰显影。
光致抗蚀剂可是正或负型，且通常通过旋转涂覆或槽膜涂覆沉积。对于譬如DNQ/酚醛树脂或化学增强抗蚀剂的正光致抗蚀剂，通过在孔或槽区域的掩膜UV曝光之后进行显影，可在光致抗蚀剂层中产生孔或槽。光致抗蚀剂的孔或槽照射区域在譬如1％KOH或2.6％四甲基铵水溶液的弱碱显影剂中被溶解，并且可从基板上去除。在图2中示出从孔或槽中去除光致抗蚀剂之后的器件结构。
已经看到光致抗蚀剂与厚膜膏的某些配方中使用的溶剂不兼容。厚膜中的溶剂可侵袭光致抗蚀剂，从而会导致较差的膏沉积。已经发现材料缓冲层的使用可保护光致抗蚀剂和确保准确的沉积，该材料缓冲层对厚膜膏配方中使用的溶剂是惰性的。聚乙烯醇(PVA)是一种合适的缓冲层例子。使用旋转涂覆或槽膜涂覆可使PVA应用至器件结构。尽管，缓冲层5的使用取决于厚膜膏和光致抗蚀剂之间的化学相容性。在处理中该点的器件结构被示出在图3中。
本发明方法的下一步是厚膜膏的沉积。厚膜膏一般包括溶剂，有机的和无机的成分。溶剂一般可是高沸点液体，譬如二甘醇一丁醚(butyl carbitol)、乙酸丁基二甘醇酯、二丁基必醇、邻苯甲酸二丁酯、texanol酯醇(2，2，4--三甲基--1，3戊二醇单异丁酸酯)和β-松油醇。有机成分包括粘合剂聚合体、感光单体、引发剂、分散剂和/或其它流变改良剂。无机成分包括玻璃粉、无机粉末和/或金属粉末。厚膜膏的具体例子是包括譬如碳纳米管的针状发射材料的膏，以增强膏的电子场发射。
为了将膏应用至基板，常常使用常规丝网印刷。在常规丝网印刷中，由在高张力下拉伸的细微网孔组成的钢或聚合体丝网被设置在基板上面。首先使用聚合物乳液图案化丝网网孔的贯通孔，以限定印刷区域。对于可光成像的厚膜膏，厚膜膏的未图案化的满涂印刷(floodprint)一般用于覆盖几乎全部的基板表面。为了准备丝网印刷，过量的厚膜膏被首先扩散在丝网上。涂覆边沿，一般是由可变硬度的弹性体制造的片状器件与丝网网孔相接触。然后，在厚膜膏上跨过丝网推动该片，从而可将厚膜膏挤压过丝网的开口网孔区域且将厚膜膏沉积在基板上。在常规丝网印刷中，涂覆边沿从不与基板自身相接触。
然而，常规丝网印刷的使用存在几个缺点。首先，由于必须将厚膜膏挤过丝网的细网孔，丝网网孔的阴影痕迹总是存在于印刷膏膜上。这些网孔痕迹可导致对孔或槽不完整和不均匀填塞。其次，丝网印刷膜具有有限厚度且必然会溢装基板的孔或槽。第三，由于基板上的孔或槽区域通常仅仅为总印刷区域的2至10％，常规丝网印刷使用了大过量的膏。这过量的膏不仅导致明显的较高材料成本，还引起较长的干燥时间和从不想要区域去除所有过量的膏中的较大难题。
本发明提供了一种改进方法，称为接触印刷，以填塞基板上的孔或槽。通过省掉外部丝网的使用和使类似于使用在常规丝网印刷中的涂覆边沿直接与基板表面相接触，接触印刷方法不同于常规丝网印刷。涂覆边沿是用于扩散厚膜膏沉积的直边沿。涂覆边沿可是一个由刚性或弹性材料制造的片或杆。涂覆边沿可配置有开口，通过该开口，可将厚膜膏定量供给到基板上。在涂覆边沿前面的位置从单独的厚膜容器也可将厚膜定量供给到基板上。
在本发明的一个实施例中，首先在基板的最前面边沿上应用小珠膏。使用连接至填有厚膜膏的注射器的计量泵可方便地施加膏。当注射器横过基板的最前面边沿时，可精确地沉积珠粒膏。对于大的基板，需要在沿基板的分布位置定量供给多个珠粒膏，或在涂覆边沿处设置多个开口，厚膜膏通过该开口可被连续地定量供给到基板上。然后，使涂覆边沿、类似于常规丝网印刷中使用的弹性片的片或杆状器件，在刚好在膏珠粒前面的位置与基板相接触。恒定压力被用于保持所述器件和基板表面之间的接触，同时它向前跨过基板表面。当器件被拉过珠粒膏时，它汲取膏且将膏推入在基板上开口的孔或槽中。与常规丝网印刷不一样，在基板、光致抗蚀剂或缓冲层表面的上面仅留下非常薄、以条纹形式的膏痕迹。除了用于膏孔填塞之外，在涂覆边沿的前面和离开接触表面推过几乎全部膏。边沿几何形状和硬度、施加的压力及印刷速度，全部都对孔填塞的深度和剩余在接触表面上的残余膏沉积的数量有影响。使用80肖氏A硬度、30磅/平方英寸的压力和0.5英寸/秒的印刷速度的片，可实现直径20μm和深度10μm孔的完全填塞。然而，对于与涂覆边沿的运动方向正交的大于100微米的孔尺寸，接触印刷过程可导致孔的不完全填塞。可选择地，涂覆边沿可在相反方向横过第二遍，以进一步使用厚膜膏填塞孔。在器件制造中的这些步骤被图示说明在4、5和6中。
在本发明的另一实施例中，可首先在整个表面基板上扩散厚膜。这可通过常规丝网印刷或槽膜涂覆来实现。然后，使涂覆边沿接触且推过所述表面以使用膏填塞孔或槽，以及从接触表面去除所有过量膏。这可选择地明显包括一个附加步骤且因此不是优选的。
然后，在多个条件下干燥沉积的膏，以去除溶剂。典型地在对流炉中或使用加热灯在35-100℃的范围内以15至30分钟实施干燥。在干燥后，通过原地或外部光掩膜，孔填塞区域中的膏被UV射线曝光。在如图7说明的具体情况下，孔中填塞的膏透过透明基板可被适当UV光剂量(50至100mJ/cm2)曝光。由于电极涂层、介电材料和/或光致抗蚀剂的UV吸收/反射，沉积在接触表面上的残余膏没有被这个过程照射。使用光敏聚合物构成厚膜膏，以致于在照射的情况下在许多溶剂中膏变成不可溶解。
在照射后，使用适当的显影溶液通过喷射或清洗来显影该结构，这去除了未被照射的厚膜膏。对于包含针状粘结聚合物的膏，可使用碳酸钠的0.5％水溶液。在许多膏配方的情况下，需要30至45秒的喷射时间。假如缓冲层被用于将厚膜膏与光致抗蚀剂隔开，它还可在这个喷射和清洗步骤中被去除。图8示出了该过程的喷射和清洗步骤。
在该过程的下一步骤是光致抗蚀剂的去除。通过在合适溶剂中浸沾基板，可去除光致抗蚀剂。对于DNQ/酚醛树脂光致抗蚀剂，这可是在丙酮中暴露30秒或在3％水合氢氧化钾中暴露2至3分钟。去除光致抗蚀剂后的器件的结构被示出在图9中。
该过程中下一个步骤是对厚膜膏的烘烤。这个步骤烧掉了有机粘结物且烧结厚膜膏的无机相。无机相可包含玻璃粉、金属粉末和碳材料。对于包含膏的碳纳米管，可采用在氮气中10至20分钟的460℃至525℃的烘烤条件。图10说明这个过程步骤。
在一个实施例中，将厚膜膏印刷在平行于而不是正交于最长的孔侧面(边沿)的涂覆边沿。这导致孔中更多材料沉积。
涂覆边沿在任一末端可具有一条或多条“翼”，它与上表面相接触。该翼垂直于涂覆边沿且用于阻止膏流出。
假如器件是碳纳米管厚膜膏电子场发射器，则它必须使用粘结剂接触方法激励发射器沉积。这通过在器件上叠加一片聚合物来实现。粘结聚合物至厚膜膏沉积表面。然后从器件剥离聚合物片。聚合物片的分层破裂且重新排列厚膜膏场发射器的表面以改善场发射。本过程中的这个步骤被示出在图11中。
例子下面例子说明孔的常规丝网印刷填充的缺点，以及使用本发明提供的接触印刷填塞孔的高效性。
例子1这个例子演示了作为制造电子场发射器件过程部分的使用常规丝网印刷用厚膜膏填充细微尺寸孔的缺点。
首先，在玻璃基板上喷射大约2000A的Cr层，准备涂覆有原地铬光掩膜的玻璃基底。Cr层被图案化有20μm圆圈的阵列，在圆圈处将Cr涂层蚀刻掉。酚醛树脂型光致抗蚀剂，从德国Cariant Cooperationof Sulzbach am Taunus获得的AZ4620被旋转涂覆在玻璃基板的Cr涂层侧。使用1000rpm的旋转速度和45秒钟的旋转时间。酚醛树脂聚合物膜在95℃热板上被干燥10分钟。在干燥后获得12μm厚酚醛树脂聚合物膜。光致抗蚀剂被从基板后面穿过原地Cr光掩膜层曝光于UV(350-450nm)射线。使用450mJ/cm2的UV剂量。光致抗蚀剂在还可从Cariant获得AZA21K显影液(包含1％氢氧化钾)中被显影90秒。显影后，基板在120℃热板上焙烤3分钟。
聚乙烯醇(PVA)的水溶液被准备用于当作缓冲层。选择具有130,000的分子量的充分水解(99％)级的PVA是因为其对有机溶液以及冷水分解的高抗耐性。通过在200ml热水(＞90℃)中溶解4克的聚合物来准备充分水解的PVA溶液。溶液被允许冷却至室温。通过混合能改进光致抗蚀剂的湿润的异丙醇(IPA)和水各100ml来准备200ml的混合物。混合物被逐渐地搅拌入PVA溶液，以完成包含大约1重量百分比(wt％)PVA的400ml缓冲器层溶液。
PVA缓冲器的单层被旋转涂覆在基板上，在基板上预先图案化酚醛树脂光致抗蚀剂。使用1000rpm的旋转速度和45分钟的旋转时间。在室温旋转干燥缓冲层，得到0.5μm的干燥厚度。图12示出涂有缓冲层的包含20μm孔阵列的图案化光致抗蚀剂。
使用作为膏溶剂的β-松油醇，准备包含粘结剂聚合物、光引发剂、单体、银颗粒、玻璃粉和碳纳米管(CNT)的可光成像厚膜膏。这个CNT膏在二极管和三极管电子场发射器件的制造中有效。使用常规丝网印刷过程，CNT膏的覆盖膜被沉积在基板上包覆图案化的光致抗蚀剂。C400网孔丝网被用于印刷。CNT膏膜在强制空气对流炉中以50℃干燥30分钟。在缓冲的光致抗蚀剂上，建立至多8μm厚的干燥CNT膏膜的厚度。干燥的膏膜的封闭检查显示了网孔痕迹的存在和流变感应桔皮缺陷。这些缺陷导致光致抗蚀剂中孔的不完全填塞。干燥的发射器膜的总重量被确定为0.52g用于覆盖25平方英寸。
穿过嵌入光掩膜从基板后面使用大约300mJ/cm2的曝光剂量，使厚膜膏膜被UV射线曝光。使用0.5％NaCO3水溶液喷射曝光的CNT膏膜1分钟，在此期间CNT膏膜被从没有被照射的膏的区域被刷去。在被UV射线曝光的膏处，保存了CNT膏点阵列。发射器膏孔填塞物的重量被确定为0.03g。因此，在显影期间超过94％的丝网印刷发射器膏被刷去，从而说明使用常规丝网印刷的非常低效率的CNT发射器膏的使用。
例子2这个例子描述接触印刷过程且说明使用接触印刷用包含碳纳米管的可光成像厚膜膏填塞孔的益处。
如在例子1中，准备涂覆有使用20μm开口圆圈阵列图案化的原地光掩膜的玻璃基板。酚醛树脂型光致抗蚀剂，从德国CariantCooperation获得的AZ4620被旋转涂覆在玻璃基板的Cr涂层侧。使用1000rpm的旋转速度和45秒钟的旋转时间。酚醛树脂聚合物膜在95℃热板上被干燥10分钟。在干燥后获得12μm厚酚醛树脂聚合物膜。光致抗蚀剂被从基板后面穿过内部Cr光掩膜层曝光于UV(350-450nm)射线。使用400mJ/cm2的剂量。光致抗蚀剂在还可从Cariant获得AZA21K显影液中被显影45秒。显影后，基板在120℃热板上焙烤3分钟。如在例子1中，PVA聚合物的单层被旋转涂覆在光致抗蚀剂上当作缓冲层。图12再次示出包含20μm孔阵列且涂覆有缓冲层的图案化光致抗蚀剂。
可光成像的CNT厚膜膏的数量，如在例子1中使用的，被填塞进配置有2mm开口针的注射器。大约2mm厚的膏珠被沿着基板的前面边沿定量供给。基板被安装在常规丝网印刷机的基板固定器上。在膏珠的前面几个毫米的位置处，具有80肖氏硬度的常规丝网印刷片直接与涂有光致抗蚀剂的基板接触。30psi(磅/平方英寸)的恒定压力被用于保持片和基板表面之间的接触，同时片以0.5英寸/秒的速度横过基板前进。当片被推过珠膏时，它汲取膏且将膏推入基板上的孔中。与常规技术不一样，仅仅非常薄的膏痕迹被留在基板表面，呈条纹的形式。除了用于孔填塞，大多数膏被在片前推过且最终离开基板表面。
在强制空气对流炉中以50℃干燥CNT膏膜10分钟。由于较低膏体积，非常短的干燥时间可被使用，从而说明了接触印刷过程的优点之一。干燥的CNT膏膜的厚度在光致抗蚀剂上条纹区域仅为1-2μm且在孔内为5-6μm。这举例说明了使用接触印刷的并非溢装孔的优点。干燥的膏膜的封闭检查显示了全部孔的良好的膏填充，说明了另一个优点。干燥的发射器膜的总重量被确定为0.04g用于25平方英寸覆盖。因此，证明了使用接触印刷极大地降低发射器膏的使用，降低了一个数量级以上。图13示出处理该点处的实际器件的表面图像。
穿过嵌入光掩膜从基板后面使用大约300mJ/cm2的曝光剂量，使厚膜膏膜被UV射线曝光。使用0.5％NaCO3水溶液喷射曝光的CNT膏膜1分钟，在此期间CNT膏膜被从没有被照射的膏的区域被洗去。在被UV射线曝光的膏处，保存了CNT膏点阵列。发射器膏孔填塞物的重量被确定未0.02g。图14示出膏显影后实际器件的表面图像。
为了准备从基板剥离光致抗蚀剂，基板被进一步在室温水中清洗1-2分钟，以从没有被CNT膏覆盖的区域去除缓冲层。随后，通过在3％KOH的水溶液中浸沾2分钟来去除光致抗蚀剂。图15示出在干净去除光致抗蚀剂后的CNT发射器膏。
在九区域带熔炉设备中在最高温度区以最高温度465℃停留20分钟时间烘烤基板。通过使用涂覆有压力敏感粘接剂的带的粘接剂活化方法，活化烘烤的基板。实际器件和活化后的带的表面图像在图16和17中示出。
沉积具有CNT膏点的阵列的基板被用作包含阴极和阳极的电子场发射二极管器件中的阴极。阴极包括涂覆ITO的剥离基板，P13磷颗粒被沉积在ITO表面。阴极和阳极被隔离开0.9mm厚的玻璃间隔。二极管组件具有连接至高压脉冲电源的阴极和通过电表连接至地的阳极，它然后被设置在真空腔中且抽空至低于1×10-6(1xE-6)托的背景压力。当以包含负极性电压脉冲的高压脉冲串以100Hz且3微秒的持续时间对阴极施加能量时，观察到高电流电子场发射。施加的电压4KV时，测量到12μAmp/cm2的平均阳极场发射电流密度。图18示出使用接触印刷方法沉积的CNT膏点阵列的阳极的电子场发射说明。
权利要求
1.一种方法，包括a)在具有孔的多层电子器件上施加厚膜膏的沉积物；b)使用与所述多层电子器件的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述多层电子器件的表面扩散厚膜膏的沉积物以使厚膜膏填塞所述孔。
2.一种方法，包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)使用涂覆边沿，在所述光致抗蚀剂上施加厚膜膏的沉积物；d)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
3.一种方法，包括a)在基板上涂覆光致抗蚀剂；b)图案化所述光致抗蚀剂中的孔；c)在所述光致抗蚀剂的上表面沉积缓冲层，以使所述孔被所述缓冲层涂覆但不被所述缓冲层填塞；d)使用涂覆边沿，在所述缓冲层上施加厚膜膏的沉积物；e)使用与所述光致抗蚀剂的上表面直接接触的涂覆边沿，横过所述光致抗蚀剂的表面扩散厚膜膏的沉积物，以使厚膜膏填塞所述孔。
4.权利要求1、2或3中的方法，其中厚膜膏包括针状发射物。
5.权利要求4中的方法，其中针状发射物是碳纳米管。
6.一种包括使用权利要求1、2、3、4或5中的方法沉积的厚膜膏的电子器件。
7.权利要求2或权利要求3中的方法，其中通过涂覆边沿中的开口定量提供厚膜，然后由涂覆边沿扩散在基板上。
8.权利要求2或权利要求3中的方法，其中从位于涂覆边沿前面的容器定量提供厚膜，并且然后由涂覆边沿扩散在基板上。
9.权利要求1、2或3中之任一的方法，其中所述厚膜膏以平行于最大长度的孔侧的方向扩散横过所述孔。
10.权利要求1、2或3中之任一的方法，其中所述涂覆边沿包括一个或多个用于阻止膏流走的翼。
全文摘要
本发明涉及一种使用厚膜膏填塞电子器件中的孔的方法。孔可预先前存在于包括厚膜材料的基板中或在包覆基板的光致抗蚀剂层中被制造。本发明具体有用于电子场发射三极管阵列的制造，在其中孔具有细微尺寸(直径＜100μm)，以及可包含碳纳米管的电子发射器厚膜膏具有高价值。
文档编号H01L21/00GK1820342SQ200480019647
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月8日
发明者L·-T·A·程, A·贝克莫哈马迪 申请人:纳幕尔杜邦公司
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