旋涂时配制溶液时易飞是怎么回事?

请问各位高手浸渍提拉法制膜嘚工艺过程怎样?需要哪些仪器

浸渍提拉法是将整个洗净的基板浸入预先制备好的溶胶之中,然后以精确控制的均匀速度将基板平稳地從溶胶中提拉出来在粘度和重力作用下基板表面形成一层均匀的液膜,紧接着溶剂迅速蒸发于是附着在基板表面的溶胶迅速凝胶化而形成一层凝胶膜。浸渍提拉法所需溶胶牯度一般在2~5×10-2 泊提拉速度为1~20cm/min。薄膜的厚度取决于溶胶的浓度、粘度和提拉速度[1]

举个例子:TiO 薄膜光催化剂以浸渍提拉法制备。先把洗净的玻璃管烘干后浸入TiO 胶体配制溶液时中大约2min后慢慢取出.提拉速度为10cm/min。湿膜在1o0℃热处理5rain後重复谩渍提拉经测定,重复提拉10次所得薄膜其厚度一般为600-800nm 镀有TiO 薄膜的玻璃管经烘干后在电阻炉中进行热处理[2]。

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  • 答:原子的大小 一个原子直径的夶小 一个原子的直径大约有百万分之一毫米.也就是说,你手中一本书的一页纸就大约有200万个原子的厚度.举个例子,如果一个原子的大小与人...

旋涂是旋转涂抹法的简称是有機发光二极管中常用的制备方法,主要有设备为匀胶机旋涂法包括:配料,高速旋转挥发成膜三个步骤,通过控制匀胶的时间转速,滴液量以及所用配制溶液时的浓度、粘度来控制成膜的厚度电子工业中,基片垂直于自身表面的轴旋转同时把液态涂覆材料涂覆在基片上的工艺。

依靠工件旋转时产生的离心力作用
易于获得密度较大的涂层

旋涂(或称旋转涂覆)是依靠工件旋转时产生的离心力及重力莋用将落在工件上的涂料液滴全面流布于工件表面的涂覆过程。

旋涂只适用于在平面状简单工件上制备单侧涂层主要用于制备电子束管荧光屏涂层等。旋涂的主要优点是易于获得密度较大的涂层涂层厚度比较均匀。

旋涂用涂料要求有高的延伸率和足够的抗张强度以免涂层开裂。

彩电荧光屏依次甩涂绿、蓝、红三色荧光粉时涂料中粘结剂常用感光胶聚乙烯醇(PVA胶)。干燥后的涂膜在曝光处理时通過涂料中增感剂重铬酸铵(ADO)在光***反应中所产生的三价铬离子,促使聚乙烯醇发生光聚合交联反应由原来溶于水的线型分子结构转變为不溶于水的体形网状分子结构,由此使荧光粉分别固定在所需的相应位置上未经光辐照反应的涂料则在显影处理时溶解清除,涂屏嘚全过程也是光刻工艺的应用实例在其它光刻工艺的应用中,各种感光胶(或称光致抗蚀剂)的涂覆也常用旋涂法

不同规格聚乙烯醇嘚物理性能见下图。

不同规格聚乙烯醇的物理性能

作为感光胶聚乙烯醇的聚合度和醇化度愈高,添加重铬酸铵后对发生光聚合交联反应嘚灵敏度也就愈高j但水溶性则以醇化度为88%时最好实际生产中常用高聚合度的聚乙烯醇,其分子量一般为

聚乙烯醇是水溶性有机粘结剂,水的表面张力较大因此,配制涂料时常需使用阴离子表面活性剂以改善润湿渗透能力?匝粉末介质分散均匀。为了克服阴离子表面活性剂泡沫多的缺点减少涂层可能出现的起泡和开裂现象,也常混合使用其它非离子表面活性剂在配制彩电荧光粉涂料时,常用表面活性剂见下图

旋涂时,涂膜厚度与涂料粘度的二次方成正比而与工件的旋转速度的平方根成反比。因此改变涂料粘度必须兼顾涂层厚喥,密度和设备等条件在使用相同规格韵聚乙烯醇配制彩色荧光粉涂料时,降低粘度可以提高荧光粉和聚乙烯醇的用量比对提高荧光屏亮度有利。但粘度过低时·涂层容易起泡,并会发生边缘厚,中间薄的现象;实际生产中,涂料粘一般为25~30mPa·s。

在旋涂时由于涂膜厚喥与涂料粘度、工件旋转速度两者有确定关系,因此当涂膜厚度有严格要求时,对一定粘度的涂料及工件的转速不得任意改变

旋涂玻璃法简称SOG(Spin On Glass),是目前普遍采用的一种局部平坦化技术它的基本原理类似光刻胶旋涂,即把一种溶于溶剂内的

以旋涂的方式涂布在晶片仩因为经涂布的介电材质可以随着溶剂而在晶片表面流动,因此很容易填入如下图箭头所示的凹槽内

经过适当的热处理,去除这些用來溶解介电材料的溶剂以后一种用来填补沉积介电层凹陷区域的平坦化制作就完成了。接下来可以在这层平坦化后的内连线介电层表面仩制作第二层及以上的各内连线金属层了。

SOG法是以旋涂的方式覆盖一层液态的配制溶液时以达到使晶片表面的介电层的“平坦化”的目的。因为SOG经适当加热之后将成为1个非常接近予SiO2的物质。因此涂布在晶片表面的SOG不应完全清洗掉(因为它也是一种SiO2)而可以留在晶片表面上,以增加其对阶梯结构的平坦化能力

SOG技术的介电层材料是以溶剂形态覆盖在晶片表面上,因此对高低起伏外观的“沟填”能力非瑺好可以避免CVD法制作所形成的孔洞问题,目前已经成为一种普遍的介电层平坦化技术SOG是一种由溶剂和介电质,经混合而形成的一种液態介电层因为含有SiO2或接近于SiO2结构的材料,再加上本身是以旋转的方式涂布在晶片表面上这样平坦化问题基本上解决了。

现在常用的SOG主偠有硅酸盐与硅氧烷两种用来与这些含有Si-O相溶的有机溶剂,主要有醇类、酮类其中硅酸盐类的SOG使用时,常掺有磷的化合物如P

,以改善它的物理性质特别是在防止硅酸盐SOG层的龟裂方面;至于硅氧烷类的SOG,因为本身含有有机类化合物如CH

。这些有机物质也可以改善这种SOG層的抗裂能力尤其是在SOG经过加热处理(

)以去除本身所含的溶剂时,尤需注意

SOG使用时,还有一些缺点:①易造成微粒;②有龟裂及剥落现象;③有残余溶剂“释放”问题其中的微粒主要来自SOG残留物。这部分可以依靠工艺及设备的改善而减少至于龟裂和剥离现象,必須针对SOG材料本身与工艺的改进来避免如在SOG配制溶液时里,加入适量的有机功能基和杂质或者减少SOG涂布厚度,以强化SOG对龟裂和剥离抵抗能力

至于“残余配制溶液时释放”,主要来自未经完全固化的SOG内剩余溶剂及水气这部分可在SOG固化后再增加一道等离子体的处理加以改善。SOG制作过程分为两个过程:一是涂布二是固化。前者是将SOG均匀地涂布在晶片表面上后者是以热处理方式,在高温下把SOG内剩余的溶劑赶走,使SOG的密度增加并固化为近似SiO2结构。

涂布之后先经数分钟的热垫板固化,以便让溶剂初步蒸除并让SOG中的SiO

键进行键结。常用热墊板温度为80~300℃为了达到最佳效果,有时使用三个不伺温度进行然后,把晶片送人热炉管内在400~450℃,进行SOG最后的固化使得大多数SOG转换荿低溶剂含量的固态SO

。固化以后其厚度缩减原来的5%~15%左右。

  • 《电子工业生产技术手册》编委会.电真空器件卷:国防工业出版社 1990
  • 林明祥.集成电路制造工艺:机械工业出版社,2005

参考资料

 

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