旋轉塗覆
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《旋轉塗覆》（英語：Spin coating）是一種高速成膜方法，可以得到均勻的薄膜，均勻性廣泛應用於半導體材料及化工材料等薄膜製備。它利用旋轉產生的離心力，將溶膠、溶液或懸濁液等均勻平鋪到襯底表面。用於旋塗的機器稱為旋塗機(spin coater)。[1]
旋塗薄膜的優點之一是薄膜厚度的均勻性。由於採用自流平，厚度變化不會超過 1%。以這種方式製備的薄膜厚度還可能影響這些材料的光學特性。這對於電化學測試非常重要，特別是在量測紫外-可見光光譜的吸光度讀數時，因為較厚的薄膜具有較低的光學透射率，通常與較薄的薄膜相比，不允許光線透射，直到薄膜的光學密度變得太低。此外，吸光度較低的薄膜不太適合進行循環伏安法之類等製程，因為低吸光度會阻礙在電化學電池中進行陽離子的電化學調整。在這方面，相對於厚膜，薄膜具有更理想的光學特性，可以調整用於能量存儲技術的影響層。[2]然而，旋塗較厚的聚合物薄膜和光阻劑可能會產生相對較大的邊緣珠，其平坦化具有物理極限。[3]
旋塗工藝
旋塗過程可分為四個階段，但可能因製程參數技術人員而有所差異。
- 將塗佈液供給至晶片或基材上。有兩種方法：從噴嘴噴射和滴落。
- 利用離心力使溶液擴散。
- 提高旋轉速度控制薄膜厚度。
- 蒸發/烘烤溶劑。
參考文獻
- ^ Cohen, Edward; Lightfoot, E. J., Coating Processes, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, 2011, ISBN 9780471238966, doi:10.1002/0471238961.1921182203150805.a01.pub3
- ^ Brown, Matt. What is Spin Coating? | Semiconductor Lithography | Knowledge Base. Inseto UK. 2020-11-04 [2023-11-20]. （原始內容存檔於2023-05-14） （英國英語）.
- ^ Arscott, Steve. The limits of edge bead planarization and surface levelling in spin-coated liquid films: 025003. 2020. doi:10.1088/1361-6439/ab60be –透過Journal of Micromechanics and Microengineering.
進一步閱讀
- S. Middleman and A.K. Hochberg. "Process Engineering Analysis in Semiconductor Device Fabrication". McGraw-Hill, p. 313 (1993)
- Schubert, Dirk W.; Dunkel, Thomas. Spin coating from a molecular point of view: its concentration regimes, influence of molar mass and distribution. Materials Research Innovations (Informa UK Limited). 2003, 7 (5): 314–321. ISSN 1432-8917. S2CID 98374776. doi:10.1007/s10019-003-0270-2.