| 研究生: |
邱士峰 Shih-Feng Chiou |
|---|---|
| 論文名稱: |
低表面能材料於超疏水表面製備與奈米壓印微影技術之應用 Fabrication of Super Hydrophobic Surface and Application of Nanoimprint Lithography with Low Surface Energy Material |
| 指導教授: |
柯富祥
Fu-Hsiang Ko 周正堂 Cheng-Tung Chou |
| 口試委員: | |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 化學工程與材料工程學系 Department of Chemical & Materials Engineering |
| 畢業學年度: | 93 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 134 |
| 中文關鍵詞: | 超疏水表面 、電子束微影 、低表面能材料 、奈米壓印 |
| 外文關鍵詞: | nanoimprint, electron beam lithography, low surface energy material, super hydrophobic surface |
| 相關次數: | 點閱:16 下載:0 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
在本篇論文有兩個主題,一個是超疏水表面的研究 另一個是奈米壓印脫膜劑的研發。
此段為第一個主題超疏水表面在自然界有很多例子,例如有名的蓮葉效應(lotus effect),在本研究主題即是探討利用熱交聯性高分子旋塗於晶圓上,以Ar、CF4電漿和烘烤處理材料表面,製備出超疏水表面,其靜態接觸角超過150°之表面。以AFM、SEM觀察其表面形貌,以FTIR、ESCA觀察其化學結構。且其表面也是一個超疏油表面,謂之超雙疏表面,並計算其表面能。
接下來為第二個主題,奈米壓印製程主要仰賴mold與光阻間的接觸,是故在此二者接觸時的濕性與黏滯性質是關鍵的議題。而mold與光阻接觸時的黏滯力強度是由表面能大小。我們以一低表面能之熱交聯性高分子當作奈米壓印之脫膜劑,發展一個新的脫膜劑在奈米壓印技術上以求得良好效果。
There are two major topics in my research. One is the research of super hydrophobic surface. The other one is nanoimprint lithography.
The following is the first major topic. We coat polymer on the wafer and then deal with surface by plasma. We can obtain super hydrophobic surface. We use AFM and SEM to see the top view. We can use FTIR and ESCA to see chemical structure.
In following is the second major topic. In this research, we develop a new material of mold release agents. We coat this material on the wafer and we design the thin film from three to seven nanometers. Then, we use the mold to imprint on the NEB. We can obtain nice effect.
【1】 W. Barthlott and C. Neinhuis Planta 1997, 202, 1.
【2】 S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstrom Appl. Phys. Lett. 1995, 67, 3114; Science 1996, 272, 85.
【3】 S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstrom Appl. Phys. Lett. 1995, 67, 3114.
【4】 J. R. Hollahan et al. Eds Techniques and Applications of Plasma
Chemistry, Wiley, 1974.
【5】 J. L. Vossen and W. Kern Thin Film Process, Part 2, Academic Press,
1978.
【6】 E. M. Liston, Proc. IUPAC Int. Symp. On Plasma Chem.(ISPC-9),
L7-L12, 1989.
【7】 R. Foerch, N.S. McIntyre, R.N.S. Sodhi and D.H. Hunter J. Appl. Polym. Sci. 1990, 40, 1903.
【8】 S. Corn, K.P. Vora, M. Strobel and C.S. Lyons, J. Adhes. Sci. Technol. 1991, 5, 239.
【9】 H. Inoue, A. Matsumoto, K. Matsukawa, A. Ueda and S. Nagai, J. Appl. Polym. Sci. 1990, 41, 1815.
【10】 D.W. Fakes,M.C Davies A.Brown and J.M. Newton Surf. Interf. Sci. 1988, 13, 233.
【11】 R. Foerch, N.S. McIntyre, R.N.S. Sodhi and D.H. Hunter J. Appl. Polym. Sci. 1990, 40, 1903.
【12】 N. Inagaki,S. Tasaka, H. Kawai and Y. Kimura J. Adhes. Sci. Technol. 1990, 4, 99.
【13】 H. Yasuda, H.C. Marsh, S. Brandt and C.N. Reilley, J.Polym.Sci. Polym. Chem. 1977, 15, 991.
【14】 R. Foerch, N.S. McIntyre and D.H. Hunter J. Polym.Sci. A 1990, 28,
803.
【15】 R.H. Hansen and H. Schonhorn J. Polym. Sci. B 1996, 4, 203.
【16】 H. Schonhorn and R.H. Hansen J. Appl. Polym. Sci. 1967, 11,1461.
【17】 M.S. Sheu, A.S. Hoffman and J. Feijen J. Adhes. Sci. Technol. 1992, 6, 995.
【18】 H.J. Hettlich, F. Otterbach, Ch. Mittermayer,R. Kaufmann and D. Klee Biomaterials 1991, 12, 521.
【19】 M. Morra, E. Occhiello and F.Garbassi Surf. Interf. Anal. 1990, 16, 412.
【20】 M. Strobel, S. Corn, C.S. Lyons and G.A. Korba J. Polym. Sci. A 1987, 25, 1295.
【21】 M. Strobel, P.A. Thomas and C.S. Lyons, J. Polym. Sci. A 1987, 25, 3343
【22】 J.W. Coburn and E. Kay, IBM J. Res. Dev. 1979, 23, 33.
【23】 R. d’Agostino, F. Cramarossa and S. de Benedictis, Plasma Processing 1982, 2, 213.
【24】 E. Occhiello, F. Garbassi and J.W. Coburn, J. Phys. D 1989, 22, 983.
【25】 M. Demura, T. Takekawa, T. Asakura and A. Nishikawa
Biomaterials 1992, 13, 276.
【26】 T.L. Sterrett, R. Sachdeva and P. Jerabek J. Mater. Sci. Mater. Med. 1992, 3, 402.
【27】 I. Woodward, W. C. E. Schofield, V. Roucoules, and J. P. S. Badyal
Langmuir 2003, 19, 3432
【28】 M. Strobel, C. S. Lyons and K.L Mittal, Plasma Surface
Modification of Polymers, Relevance to Adhesion, VSP, 1994
【29】 J. M. Anderson et. al. J. Biomedical Material Research, 1990, 24, 1521.
【30】 R. Blossey Nature materials 2003, 2, 301.
【31】 S. Herminghaus Europhys. Lett., 2000, 52, 165.
【32】 A. Otten and S. Herminghaus Langmuir 2004, 20, 2405.
【33】 X. Gao, L. Jiang Nature, 2004, 432 ,36.
【34】 J. Tsibouklis and T. G. Nevell Adv. Mater. 2003, 15, 647.
【35】 K. MA, T. S. Chung and R. J. GOOD J. Polym. Sci. B, 1998, 36, 2327.
【36】 R. N. Wenzel Ind. Eng. Chem. 1936, 28, 988.
【37】 A. B. D. Cassie, S. Baxter, Trans. Faraday SOC. 1944, 40, 546.
【38】 N. J. Shirtcliffe, G. McHale, M. I. Newton, and C. C. Perry Langmuir 2003, 19, 5626.
【39】 J. P. Youngblood and T. J. McCarthy Macromolecules 1999, 32, 6800.
【40】 S. Shibuichi, T. Yamamoto, T. Onda, and K. Tsujii
J. Colloid Int. Sci. 1998, 208, 287.
【41】 D. Öner and T. J. McCarthy Langmuir, 2000, 16, 777.
【42】 張俊彥,鄭晃忠,積體電路製程及設備技術手冊,中華民國產
業科技發展協會,中華民國電子材料與元件協會出版,第十二章,
1997。
【43】 A. Schiltz, J. F. Terpan, S. Brun, and P. J. Pantiez, Microelec. Eng.
1996, 30, 283.
【44】 S. Clara The International Technology Roadmap for Semiconductor,
Semiconductor Industry Association, CA 2002.
【45】 P. Rai-Choudhury Handbook of Microlithography, Micromachining
and Microfabrication, SPIE Press, chap 2 1997.
【46】 R. S. Dhaliwal, W. A. Enichen, S. D. Golladay, M. S. Gordon, R. A.
Kendall, L. E. Lieberman, H. C. Pfeiffer, D. J. Pinckney, C. F.
Robinson, J. D. Rockrohr, W. Stickel and E. V. Tressler IBM J. Res.
& Dev., 2001, 45, 615 .
【47】 J. A. Liddle, S. D. Berger, C. J. Biddick, M. I. Blankey, K. J. Bolan,
S. W. Bowler, K. Brady, R. M. Camarda, W. F. Connely, A. Crorken,
J. Custy, R. C. Fallow, J. A. Felker, L. A. Fetter, B. Freeman, L. R.
Harriott, L. Hopkins, H. A. Huggins, C. S. Knurek, J. S. Kraus, D. A.
Mixon, M. M. Mkrtchyan, A. E. Novembre, M. L. Peabody, W. M.
Simpson, R. G. Tarascon, H. H. Wade, W. K. Waskiewicz, G. P.
Watson, J. K. Williams, D. L. Windt, Jpn. J. Appl. Phys., 1995, 34,
6663.
【48】 P. R. Krauss, P. J. Renstrom and S. Y. Chou Science, 1996,272, 85 .
【49】 R. F. Pease, Nature 2002, 417, 802 .
【50】 H. P. W. Koops and J. Grob Springer Series in Optical Sciences:
X-ray Microscopy, Springer, Berlin, v43, 1984.
【51】 S. D. Berger and J. M. Gibson Appl. Phys. Lett., 1990,57, 153.
【52】 H. C. Pfeiffer, G. O. Langner and M. S. Sturans, Appl. Phys. Lett.
1981, 39, 775.
【53】 H. C. Pfeiffer and W. Stickel, Microelectron. Eng., 1995, 27, 143 .
【54】 H. C. Pfeiffer and W. Stickel, FUTURE FAB International, 187,
2002.
【55】 S. Nonogaki, T. Ueno, and T. Ito Microlithography Foundamentals
in Semiconductor Devices and Fabrication Technology, Marcel
Dekker, New York, pp201, 1998.
【56】 A. N. Broers, J. M. Harper, and W. W. Molzen Appl. Phys. Lett.
1978, 33, 392,.
【57】 D. Flanders Appl. Phys. Lett. 1980, 36, 93.
【58】 K. Early, M. L. Schattenburg, and H. I. Smith Microelectron. Eng.
1990, 11, 317.
【59】 M. A. McCord and R. F. P. Pease J. Vac. Sci. Technol. B 1986, 4, 86.
【60】 J. W. Lyding, T. C. Shen, J. S. Hubacek, J. R. Tucker, and G. C.
Abelin Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 2010.
【61】 T. R. Albrecht, M. M. Dovek, C. A. Lang, P. Grutter, C. F. Quate, S.
W. J. Kuan, C. W. Frank, and R. F. W. Pease J. Appl. Phys. 1988, 64,
1178.
【62】 P. R. Krauss and S. Y. Chou, J. Vac. Sci. Technol. B 1995, 13, 2850.
【63】 S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstrom Science 1996, 272, 85
【64】 I. Rubin Injection Molding, Wiley, New York, 1972.
【65】 S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstrom J. Vac. Sci. Technol. B
1996 , 14, 6.
【66】 M. C. McAlpine, Robin S. Friedman, and C. M. Lieber nano letters,
2003, 3, 443.
【67】 L. J. Guo, P. R. Krauss, and S. Y. Chou Appl. Phys. Lett. (submitted).
【68】 T. Matsunaga J. Appl. Polym. Sci. 1977, 21, 2847.
【69】 Y. C. Ko, B. D. Rather and A. S. Hoffman J. Colloid Int. Sci.
1981, 82, 25.
【70】 E. Ruckenstein and S. H. Lee J. Colloid Int. Sci. 1987, 117, 172.
【71】 O. N. Tretinnikov Langmuir 1997, 13, 2988.
【72】 N. T. Correia, J. J. M. Ramos, N. J. V. Saramago and J. C. G. Calado
J. Colloid Int. Sci. 1997, 189, 361.
【73】 F. M. Fowkes J. Phys. Chem. 1962, 66, 382.
【74】 F. M. Fowkes J. Phys. Chem. 1968, 72, 3700.
【75】 C. J. Van Oss, M. K. Chaudhury and R. J. Good Chem. Rev. 1988, 88, 927.
【76】 C. J. Van Oss, L. Ju, M. K. Chaudhury and R. J. Good J. Colloid
Interface Sci. 1989, 128, 313.
【77】 F. M. Fowkes J. Phys. Chem. 1962, 66, 382.
【78】 R. J. Good J. Adheshion Sci. Technol. 1992, 6, 1269
【79】 C. C. Ho Colloid Polym. Sci. 1989, 267, 643.
【80】 D. K. Owens and R.C. Wendt J. Appl. Polym. Sci., 1969, 13, 1741.
【81】 S. Wu J. Polymer Sci.Part C, 1971, 34, 19.
【82】 A. Schitz and P. J. Paniez Microelectron. Eng. 1995, 27, 413.
【83】 H. Ishida and D. J. Allen J. Polym. Sci. B, 1996, 34, 1019.
【84】 薛敬合主譯,高分子化學,高立圖書有限公司出版,2000,原
著S. Carraher, Polymer Chemistry
【85】 I. Woodward, W. C. E. Schofield, V. Roucoules, and J. P. S. Badyal
Langmuir 2003, 19, 3432
【86】 C. J. Drummond, D. Y. C. Chan Langmuir 1997, 13, 3890.
【87】 吳永俊、劉正財、宋金龍、胡淑芬第八卷第一期 29~
【88】 C. Gourgon1, C. Perret, J. Tallal, F. Lazzarino, S. Landis, O. Joubert
and R. Pelzer J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, 38 , 7.
【89】 C. Gourgon, J. H. Tortai, F. Lazzarino, C. Perret, G. Micouin, and O.
Joubert J. Vac. Sci. Technol. B, 2004, 22, 602.
【90】 C. G. DeMarco, A. J. Mc Quade and S. J. Kennedy Mod. Text. Mag.
1960, 41, 50.
【91】 R. R. Sargent and J. R. Alender, U.S. Patent 5, 560, 992, 1996
【92】 M. H. Anderson, C. S. Lyons and B. D. Wigness, U.S. Patent
4, 536, 179, 1985.
【93】 R. V. Honeychuck, T. Ho, K. J. Wynne and R. A. Nissan Chem.
Mater. 1993, 5, 113.
【94】 M. Guenthar, K. Schre, G. Suchareck, G. Gerlach and K-J. Eichhorn,
Surf. Coat. Technol. 2001, 482, 142.
【95】 H. Gau, S. Herminghaus, P. Lenz and R. Lipowsky Science 1999,
283, 46.