超疏水薄膜片材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超疏水薄膜片材的制備方法。本發(fā)明的目的在于提供一種超疏水薄膜片材的制備方法，其通過調(diào)節(jié)光致抗蝕劑的固化時間及次數(shù)來生成形成有突起的結(jié)構(gòu)物，使得所述結(jié)構(gòu)物具有如實際荷葉般的超疏水效果，并通過涂覆具有疏水性的透明材質(zhì)的聚合物聚二甲基硅氧烷，從而具有超疏水性表面。用于實現(xiàn)這種目的的本發(fā)明包括如下工序：（a）清洗硅晶圓的表面；（b）利用旋涂法，在硅晶圓的上部涂覆光致抗蝕劑即感光劑-AZ4620，并利用烘箱實施軟烘焙；（c）利用掩模對準器，對通過所述（b）工序制得的結(jié)構(gòu)物進行曝光；（d）利用光致抗蝕劑顯影液-AZ400K進行顯影；（e）在通過所述（d）工序制得的結(jié)構(gòu)物的上部實施聚二甲基硅氧烷模壓成型；以及（f）通過利用丙酮去除光致抗蝕劑-AZ4620來完成其末端具有突起的超疏水薄膜片材。
【專利說明】超疏水薄膜片材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超疏水薄膜片材的制備方法，更詳細而言，涉及一種超疏水薄膜片材的制備方法，其通過生成形成有突起的結(jié)構(gòu)物，使得所述結(jié)構(gòu)物具有如實際荷葉般的超疏水效果，并涂覆具有疏水性的透明材質(zhì)的聚合物聚二甲基硅氧烷，從而具有超疏水性表面。
【背景技術(shù)】
[0002]目前為止，為了人工實現(xiàn)超疏水性表面而進行了許多研究，但絕大多數(shù)都是在大部分表面進行化學(xué)處理或者通過半導(dǎo)體工序在硅晶圓上形成納米結(jié)構(gòu)體的方法。
[0003]關(guān)于上述的具有超疏水性表面的圖案的制備方法，在韓國公開專利10-2010-0008579號(以下稱為“現(xiàn)有文獻”)中部分公開有上述內(nèi)容。
[0004]如該公開公報中所記載，現(xiàn)有文獻中的具有超疏水性表面的圖案的制備方法包括如下步驟:(a)利用光刻工序，形成均勻排列有多個微透鏡的微透鏡陣列；以及(b)將所述微透鏡陣列用作模具，形成均勻排列有具有所述微透鏡的互補形態(tài)的多個微碗(呌叫彐旦旦音)的微碗陣列。
[0005]但是，如上述現(xiàn)有文獻，利用蝕刻工序等現(xiàn)有的半導(dǎo)體工序制作圖案的情況下，存在涂布至去除光致抗蝕劑為止的一系列過程需至少重復(fù)三次的問題。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:韓國公`開專利10-2010-0008579號(
【公開日】:2010.01.16，發(fā)明名稱:具有超疏水性及超疏水性表面的圖案及其形成方法，權(quán)利要求13項至21項)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009](一)要解決的技術(shù)問題
[0010]本發(fā)明是鑒于如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種超疏水薄膜片材的制備方法，其通過調(diào)節(jié)光致抗蝕劑的固化時間(baking time)及次數(shù)來生成形成有突起的結(jié)構(gòu)物，使得所述結(jié)構(gòu)物具有如實際荷葉般的超疏水效果，并通過涂覆具有疏水性的透明材質(zhì)的聚合物聚~ 甲基硅氧烷，從而具有超疏水性表面。
[0011](二)技術(shù)方案
[0012]用于解決這種技術(shù)問題的本發(fā)明涉及一種超疏水薄膜片材的制備方法，其特征為，其包括如下工序:(a)清洗娃晶圓(Silicon wafer)的表面；(b)利用旋涂法(spincoater),在娃晶圓的上部涂覆光致抗蝕劑(photoresist:感光劑)(AZ4620),并利用烘箱(oven)實施軟烘焙(soft-baking) ； (c)利用掩模對準器(mask aligner),對通過所述(b)工序制得的結(jié)構(gòu)物進行曝光(expose) ； (d)利用光致抗蝕劑顯影液(AZ400K)進行顯影(develop) ;(e)在通過所述(d)工序制得的結(jié)構(gòu)物的上部實施聚二甲基硅氧烷模壓成型(molding);以及(f)通過利用丙酮去除光致抗蝕劑(AZ4620)來完成其末端具有突起的超疏水薄膜片材，其中，在所述(b)工序中，增加所述光致抗蝕劑的厚度，并且反復(fù)進行規(guī)定次數(shù)的所述光致抗蝕劑的軟烘焙且在進行軟烘焙時不同地設(shè)定固化時間，以能夠使光致抗蝕劑的末端先固化；在所述(e)工序中，利用旋涂法，在通過所述(d)工序制得的結(jié)構(gòu)物的上部涂覆聚二甲基硅氧烷，并利用真空烘箱(Vccimm oven)進行規(guī)定次數(shù)的所述聚二甲基硅氧烷的軟烘焙，在進行軟烘焙時不同地設(shè)定固化時間，即使在經(jīng)過規(guī)定次數(shù)的烘焙之后，所述光致抗蝕劑的內(nèi)部也未完全固化，通過曝光及顯影工序在末端出現(xiàn)突起形狀。
[0013](三)有益效果
[0014]根據(jù)如上所述的本發(fā)明，具有如下效果:通過調(diào)節(jié)光致抗蝕劑的固化時間及次數(shù)來生成形成有突起的結(jié)構(gòu)物，使得所述結(jié)構(gòu)物具有如實際荷葉般的超疏水效果，并通過涂覆具有疏水性的透明材質(zhì)的聚合物聚~ 甲基硅氧烷，能夠制備具有超疏水性表面的超疏水薄膜片材。
[0015]并且，根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有的制備方法相比，具有能夠通過縮短固化時間來節(jié)省工序、制作時間及費用的效果。
[0016]而且，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒕哂腥绾扇~般的超疏水效果的薄膜片材以附著于車輛側(cè)鏡的用途等加以應(yīng)用。因此，當附著于側(cè)鏡時，能夠以較高的接觸角防止下雨時雨滴落在側(cè)鏡上的現(xiàn)象，能夠確保自動清洗效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是關(guān)于本發(fā) 明的超疏水薄膜片材的制備方法的流程圖。
[0018]圖2是表示本發(fā)明的熱板與烘箱的固化速度差的例示圖。
[0019]圖3是表示通過現(xiàn)有的制備方法制備的結(jié)構(gòu)物與通過本發(fā)明的制備方法制備的結(jié)構(gòu)物的差異的例示圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的超疏水薄膜片材的突起的光學(xué)顯微鏡照片。
[0021]圖5是本發(fā)明的超疏水薄膜片材的突起的電子掃描顯微鏡照片。
[0022]圖6是有無本發(fā)明的突起的比較照片。
[0023]附圖標記說明
[0024]10:硅晶圓20:光致抗蝕劑
[0025]30:聚二甲基硅氧烷
【具體實施方式】
[0026]根據(jù)附圖，通過以下的詳細說明進一步明確本發(fā)明的具體特征及優(yōu)點。在之前應(yīng)注意，當判斷與本發(fā)明有關(guān)的公知功能及其結(jié)構(gòu)的具體說明有可能混淆本發(fā)明的宗旨的情況下省略其具體說明。
[0027]下面，參考附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028]參考圖1至圖6，對本發(fā)明的超疏水薄膜片材及其制備方法進行如下說明。
[0029]圖1是關(guān)于本發(fā)明的超疏水薄膜片材的制備方法的流程圖，如圖所示，清洗硅晶圓 10 (SlO)0
[0030]此時，能夠利用食人魚洗液(Pirana)、RCA1、RCA2等清洗硅晶圓的表面。
[0031]接著，利用旋涂法，在硅晶圓10的上部涂覆光致抗蝕劑(感光劑)(AZ4620) 20，并利用烘箱實施軟烘焙(S20)。
[0032]具體而言，利用旋涂法，將光致抗蝕劑(感光劑)(AZ4620) 20以3000rpm涂覆3s之后，在烘箱中固化，實施三次這種涂覆及烘焙過程。
[0033]在此，在第一次及第二次時，在烘箱中以90°C固化5min，第三次時，在烘箱中以90°C固化28min。如此，進行三次層壓涂覆，形成約60 μ m的厚度(一次20 μ m)。
[0034]此時，這種軟烘焙工序可通過熱板(hot plate)或烘箱(oven)以不同方式進行。
[0035]如圖2所示，若利用熱板以90°C實施，則在機械特性方面，從底面起開始固化，
[0036]但利用烘箱以90°C進行時，從外部表面起快速固化，內(nèi)部則緩慢固化。
[0037]本發(fā)明中，如(S20)工序中所記載，會利用烘箱實施，利用在烘箱中固化的特性制備出突起狀的結(jié)構(gòu)物。
[0038]若利用熱板以90°C實施時，末端僅出現(xiàn)圓形狀，但利用烘箱實施時，則即使在進行三次烘焙工序之后，內(nèi)部也不會完全固化而影響曝光及顯影工序，從而在末端出現(xiàn)突起形狀。
[0039]S卩，如上所述，能夠通過調(diào)節(jié)光致抗蝕劑的固化時間及次數(shù)來形成突起狀的特殊結(jié)構(gòu)物。
[0040]接著，利用掩模對準器，使通過工序(S20)制得的結(jié)構(gòu)物曝光(S30)，并利用光致抗蝕劑顯像液(AZ400K)進行25min顯影(S40)。
[0041]之后，在通過所述工序S40制得的結(jié)構(gòu)物的上部實施聚二甲基硅氧烷模壓成型(S50)。
[0042]具體而言，利用旋涂法，將透明材質(zhì)的聚合物聚二甲基硅氧烷30以IOOOrpm涂覆40s,并利用真空烘箱進行軟烘焙，實施三次這樣的涂覆及烘焙過程。
[0043]在此，在第一次及第二次時，在真空烘箱中固化15min，第三次時，在真空烘箱中固化2小時。
[0044]如上所述，能夠利用真空烘箱維持真空狀態(tài)，因此聚二甲基硅氧烷容易流入到結(jié)構(gòu)物內(nèi)。
[0045]最后，利用丙酮去除光致抗蝕劑(AZ4620)，由此完成如圖3的(b)所示的具有納米結(jié)構(gòu)體的超疏水薄膜片材(S60)。在此，圖3的(a)是通過現(xiàn)有的制備方法制備的結(jié)構(gòu)物。
[0046]如圖4及圖5所示，超疏水薄膜片材的圖案具有與實際荷葉類似的結(jié)構(gòu)。并且，由光學(xué)顯微鏡照片(圖4)和電子掃描顯微鏡(SEM)照片(圖5)可知，在約50 μ m高度的結(jié)構(gòu)物的末端形成有松果狀的突起，由此顯示出如實際荷葉般的超疏水效果。
[0047]圖6是有無本發(fā)明的突起的比較照片，圖6的(a)是無突起時的接觸角測量照片，
(b)是有突起時的接觸角測量照片。如圖所示，可以確認到接觸角變得優(yōu)異，具有140°的水滴接觸角。
[0048]以上，對用于例示本發(fā)明的技術(shù)思想的優(yōu)選實施例進行了說明、圖示，但本發(fā)明不限于如此圖示、說明的結(jié)構(gòu)及作用，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該容易理解，只要不脫離技術(shù)思想范疇，則能夠?qū)Ρ景l(fā)明實施各種變形及修正。因此，所有這樣的適當?shù)淖冃渭靶拚暗葍r物均應(yīng)視為屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超疏水薄膜片材的制備方法，其特征在于，包括如下工序: (a)清洗硅晶圓的表面； (b)利用旋涂法，在硅晶圓的上部涂覆光致抗蝕劑即感光劑-AZ4620，并利用烘箱實施軟烘焙； (c)利用掩模對準器，對通過所述(b)工序制得的結(jié)構(gòu)物進行曝光； Cd)利用光致抗蝕劑顯影液-AZ400K進行顯影； (e)在通過所述(d)工序制得的結(jié)構(gòu)物的上部實施聚二甲基硅氧烷模壓成型；以及 Cf)通過利用丙酮去除光致抗蝕劑-AZ4620來完成其末端具有突起的超疏水薄膜片材， 其中，在所述(b)工序中，增加所述光致抗蝕劑的厚度，并且反復(fù)進行規(guī)定次數(shù)的所述光致抗蝕劑的軟烘焙且在進行軟烘焙時不同地設(shè)定固化時間，以能夠使光致抗蝕劑的末端先固化， 在所述(e)工序中，利用旋涂法，在通過所述(d)工序制得的結(jié)構(gòu)物的上部涂覆聚二甲基娃氧燒， 利用真空烘箱進行規(guī)定次數(shù)的所述聚二甲基硅氧烷的軟烘焙，在進行軟烘焙時不同地設(shè)定固化時間， 即使在經(jīng)過規(guī)定次數(shù)的烘焙之后，所述光致抗蝕劑的內(nèi)部也未完全固化，通過曝光及顯影工序在末端出現(xiàn)突起形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水薄膜片材的制備方法，其特征在于，在所述(a)工序中，利用食人魚洗液、RCAl、RCA2中的任一種，清洗硅晶圓的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水薄膜片材的制備方法，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷以真空狀態(tài)流入到結(jié)構(gòu)物內(nèi)。
【文檔編號】H01L21/027GK103814428SQ201280045937
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月22日
【發(fā)明者】李東原, 高建, 樸昇桓, 李使命, 樸終成 申請人:全南大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團