Spinnbelegg - Spin coating
Spinbelegg er en prosedyre som brukes til å avsette ensartede tynne filmer på flate underlag . Vanligvis påføres en liten mengde belegningsmateriale på midten av underlaget, som enten spinner med lav hastighet eller ikke spinner i det hele tatt. Substratet roteres deretter med hastighet opp til 10 000 rpm for å spre belegningsmaterialet ved sentrifugalkraft . En maskin som brukes til spinnbelegging kalles en spincoater , eller bare spinner .
Rotasjonen fortsetter mens væsken spinner av kantene på underlaget, til ønsket tykkelse på filmen er oppnådd. Det påførte løsningsmidlet er vanligvis flyktig og fordamper samtidig . Jo høyere vinkelhastigheten til spinning, jo tynnere blir filmen. Tykkelsen på filmen avhenger også av viskositeten og konsentrasjonen av løsningen og løsningsmidlet. Banebrytende teoretisk analyse av spinnbelegg ble foretatt av Emslie et al., Og har blitt utvidet av mange påfølgende forfattere (inkludert Wilson et al., Som studerte spredningshastigheten i spinnbelegg; og Danglad-Flores et al., Som fant en universell beskrivelse for å forutsi den avsatte filmtykkelsen).
Spinnbelegg brukes mye i mikrofabrikasjon av funksjonelle oksydlag på glass eller enkeltkrystallsubstrater ved bruk av sol-gel- forløpere, der det kan brukes til å lage ensartede tynne filmer med tykkelser i nanoskala. Den brukes intenst i fotolitografi for å avsette lag med fotoresist ca. 1 mikrometer tykk. Fotoresist spinnes vanligvis med 20 til 80 omdreininger per sekund i 30 til 60 sekunder. Det er også mye brukt til fremstilling av plane fotoniske strukturer laget av polymerer.
En fordel ved å spinne belegg av tynne filmer er ensartetheten av filmtykkelsen. På grunn av selvnivellering varierer tykkelsene ikke mer enn 1%. Imidlertid kan spinbelegg tykkere filmer av polymerer og fotoresister resultere i relativt store kantperler hvis planisering har fysiske grenser.
Referanser
Videre lesning
- S. Middleman og AK Hochberg. "Process Engineering Analysis in Semiconductor Device Fabrication". McGraw-Hill, s. 313 (1993)
- Schubert, Dirk W .; Dunkel, Thomas (2003). "Spinnbelegg fra et molekylært synspunkt: dets konsentrasjonsregimer, innflytelse av molær masse og fordeling". Materialforskning Innovasjoner . Informa UK Limited. 7 (5): 314–321. doi : 10.1007 / s10019-003-0270-2 . ISSN 1432-8917 . S2CID 98374776 .