Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Машина для центрифугирования Laurell Technologies WS-400, используемая для нанесения фоторезиста на поверхность кремниевой пластины.

Покрытие центрифугированием - это процедура нанесения однородных тонких пленок на плоские подложки . Обычно небольшое количество материала покрытия наносится на центр подложки, которая либо вращается с низкой скоростью, либо не вращается совсем. Затем подложку вращают со скоростью до 10 000 об / мин для распределения материала покрытия за счет центробежной силы . Машина, используемая для нанесения покрытия методом центрифугирования , называется центрифугированием или просто вертушкой . [1]

Вращение продолжается, пока жидкость стекает с краев подложки, пока не будет достигнута желаемая толщина пленки. Применяемый растворитель обычно летуч и одновременно испаряется . Чем выше угловая скорость отжима, тем тоньше пленка. Толщина пленки также зависит от вязкости и концентрации раствора и растворителя. [2] Новаторский теоретический анализ нанесения покрытия методом центрифугирования был проведен Эмсли и др. [3] и был расширен многими последующими авторами (включая Уилсона и др. [4] , изучавших скорость растекания покрытия методом центрифугирования; и Дангладом). -Flores et al., [5] нашедший универсальное описание для предсказания толщины осаждаемой пленки).

Спин-покрытие широко используется в микротехнологии функциональных оксидных слоев на стеклянных или монокристаллических подложках с использованием золь-гелевых прекурсоров, где его можно использовать для создания однородных тонких пленок с наноразмерной толщиной. [6] Он интенсивно используется в фотолитографии для нанесения слоев фоторезиста толщиной около 1 микрометра . Фоторезист обычно вращается со скоростью от 20 до 80 оборотов в секунду в течение 30-60 секунд. Он также широко используется для изготовления планарных фотонных структур из полимеров.

Одним из преимуществ нанесения тонких пленок методом центрифугирования является однородность толщины пленки. Из-за самовыравнивания толщина не превышает 1%. Однако нанесение центрифугированием более толстых пленок из полимеров и фоторезистов может привести к образованию относительно больших кромочных валиков, планаризация которых имеет физические ограничения. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Коэн, Эдвард; Лайтфут, EJ (2011), "Процессы нанесения покрытий", Kirk-Othmer Энциклопедия химической технологии , Нью - Йорк: John Wiley, DOI : 10.1002 / 0471238961.1921182203150805.a01.pub3 , ISBN 9780471238966
  2. ^ Скривен, LE (1988). "Физика и применение DIP-покрытий и спиновых покрытий". MRS Proceedings . Издательство Кембриджского университета (CUP). 121 : 717. DOI : 10,1557 / PROC-121-717 . ISSN 1946-4274 . 
  3. ^ Emslie, AG; Боннер, FT; Пек, LG (1958). «Течение вязкой жидкости на вращающемся диске». J. Appl. Phys . 29 (5): 858–862. Bibcode : 1958JAP .... 29..858E . DOI : 10.1063 / 1.1723300 .
  4. ^ Уилсон, СК; Hunt, R .; Даффи, BR (2000). «Скорость растекания при нанесении покрытия методом центрифугирования». J. Fluid Mech . 413 (1): 65–88. Bibcode : 2000JFM ... 413 ... 65 Вт . DOI : 10.1017 / S0022112000008089 .
  5. ^ Danglad-Flores, J .; Eickelmann, S .; Риглер, Х. (2018). «Нанесение полимерных пленок методом центробежного литья: количественный анализ» . Chem. Англ. Sci . 179 : 257–264. DOI : 10.1016 / j.ces.2018.01.012 .
  6. ^ Ханаор, ДАХ; Triani, G .; Соррелл, CC (2011). «Морфология и фотокаталитическая активность высокоориентированных тонких пленок диоксида титана со смешанной фазой». Технология поверхностей и покрытий . Elsevier BV. 205 (12): 3658–3664. arXiv : 1303.2741 . DOI : 10.1016 / j.surfcoat.2011.01.007 . ISSN 0257-8972 . S2CID 96130259 .  
  7. ^ С. Арскотт, «Пределы планаризации кромок валика и выравнивания поверхности в жидких пленках с центрифугированием», J. Micromech. Microeng. 30 , 025003, (2020).

Дальнейшее чтение [ править ]

  • С. Миддлман и А. К. Хохберг. «Технологический анализ производства полупроводниковых приборов». Макгроу-Хилл, стр. 313 (1993)
  • Schubert, Dirk W .; Дункель, Томас (2003). «Спин-покрытие с молекулярной точки зрения: его концентрационные режимы, влияние молярной массы и распределения». Инновации в исследованиях материалов . Informa UK Limited. 7 (5): 314–321. DOI : 10.1007 / s10019-003-0270-2 . ISSN  1432-8917 . S2CID  98374776 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Покрытие тонких и ультратонких полимерных пленок методом центрифугирования
  • Нанесение полимерных пленок методом центробежного литья: количественный анализ