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旋轉塗佈(Spin coating)
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❒ 旋轉塗佈的製作流程
旋轉塗佈在成長薄膜的過程中沒有化學反應發生,由於不需要真空,而且薄膜可以大量快速地在基板上塗佈,成本極低適合工廠大量生產,但是塗佈的材料必須能夠溶解在化學溶劑中,而且塗佈的薄膜厚度較厚,通常用來塗佈積體電路(IC)製作時所使用的光阻,或是製作有機光波導元件等。
以塗佈壓克力塑膠非晶薄膜為例,如<圖一>所示,其製作步驟如下:
1.將矽晶圓放入旋轉塗佈機內,做為基板(Substrate)。
2.將壓克力塑膠溶解在有機溶劑(例如:丙酮)內,再噴灑在矽晶圓表面。
3.使矽晶圓高速旋轉,讓壓克力塑膠液體在矽晶圓表面噴散開,使液體均勻分布,並且使液體內的溶劑丙酮揮發,形成塑膠非晶薄膜。知識力www.ansforce.com。
圖一 旋轉塗佈法(Spin coating)系統示意圖。
❒ 旋轉塗佈的原理
旋轉塗佈的原理與塗立可白或塗油漆相同,立可白是將鈦白粉(二氧化鈦粉末)分散在有機溶劑中(通常使用甲基環己烷),大家可以拿起手邊的Pentel修正液看看它的成分就會明白,如同奶粉分散在水中一樣,當我們將立可白塗在紙上時會用氣吹乾,使有機溶劑揮發,在紙上留下一層白色的鈦白粉;油漆是將白色的鈦白粉(或其他顏色的粉末)分散在有機溶劑中(通常使用甲苯),當我們將油漆塗在金屬上時會用氣吹乾,使有機溶劑揮發,在金屬上留下一層白色的鈦白粉(或其他顏色的粉末);旋轉塗佈則是將有機化合物(例如:塑膠、光阻)溶解在有機溶劑中(例如:丙酮),並將塑膠液體噴灑在矽晶圓上,再使矽晶圓高速旋轉,使液體在矽晶圓表面均勻分布,同時會使液體內的溶劑揮發,而形成塑膠非晶薄膜。
【生活常識】油漆和水泥漆
使用油性的溶劑稱為「油漆」,使用水性的溶劑稱為「水泥漆」:
➤油性的溶劑:使用無法與水互溶的苯類或烷類等化學物質做為溶劑,揮發性比較高,塗佈後比較快乾,我們平常用的奇異筆或鐵樂士噴漆就是用油性溶劑,因為比較快乾所以附著力比較好,無法用板擦擦掉。
➤水性的溶劑:使用可以與水互溶的醇類或醚類等化學物質做為溶劑,揮發性比較低,塗佈後比較慢乾,我們平常用的白板筆或水泥漆就是用水性溶劑,因為比較慢乾所以附著力比較差,白板筆可以用板擦擦掉。知識力www.ansforce.com。
【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業,全華圖書公司」。<我要買書>