지식나눔

좁은 pattern에서의 solvent 증발과 defect의 관계...

안녕하세요. aspect ratio가 10정도 되는 폭 50nm 이하의 pattern에 solution 상태인 분자량 5000 이하의 물질을 채우고, bake 하여 solvent를 날리고 난 뒤 단면을 SEM으로 측정하고 있습니다. 그런데, pattern에 얇은 두께로 채울수록 단면에서 void가 관찰됩니다. 이런 현상이 일어나는 원리를 모르겠어요...solvent가 늘어날 수록 void가 많아지는 걸로 보아 solvent 증발과 관련된 문제 같은데.... 다양한 의견 부탁드립니다
  • pattern
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    정재현님의 답변

    네 말씀주신 것 처럼 solvent 가 증발하면서 생기는 것일 수 있고 이런 경우 bake 온도나 속도를 조절해 주는 방법 또는 고분자의 농도를 높여주는 방법도 괜찮을 것 같습니다. 혹은 patterned 된 기판에 용액을 도입하기 전에 그 용액을 디게싱시켜 용액자체에 있을 수 있는 기포를 제거하고 bake를 하는 것도 한 방법이라 생각합니다.
    네 말씀주신 것 처럼 solvent 가 증발하면서 생기는 것일 수 있고 이런 경우 bake 온도나 속도를 조절해 주는 방법 또는 고분자의 농도를 높여주는 방법도 괜찮을 것 같습니다. 혹은 patterned 된 기판에 용액을 도입하기 전에 그 용액을 디게싱시켜 용액자체에 있을 수 있는 기포를 제거하고 bake를 하는 것도 한 방법이라 생각합니다.
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    이민경님의 답변

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    용매가 표면으로부터 증발되어 없어지는 방향과 수직으로 전단력이 발생하기 때문에 최종 단면 구조는 증발이 얼마나 조절되느냐에 의해 달라질 수 있습니다. 또한 벌크에 비해 나노패턴표면에서는 넓은 표면적으로인해 dewetting이 빠르게 이루어지며, 그 속도를 제어하기도 쉽지않습니다. 얇은 두께로 채울수록 단면에서 void가 관찰된다고 말씀하신 것도 증발속도와 관련이 있구요. bake온도를 바꿀 수 없다면, 증발속도를 최대한 제어할 수 있도록 증발속도가 낮은 solvent로 바꾸어 시도해보시는 것도 괜찮을 것 같습니다.
    용매가 표면으로부터 증발되어 없어지는 방향과 수직으로 전단력이 발생하기 때문에 최종 단면 구조는 증발이 얼마나 조절되느냐에 의해 달라질 수 있습니다. 또한 벌크에 비해 나노패턴표면에서는 넓은 표면적으로인해 dewetting이 빠르게 이루어지며, 그 속도를 제어하기도 쉽지않습니다. 얇은 두께로 채울수록 단면에서 void가 관찰된다고 말씀하신 것도 증발속도와 관련이 있구요. bake온도를 바꿀 수 없다면, 증발속도를 최대한 제어할 수 있도록 증발속도가 낮은 solvent로 바꾸어 시도해보시는 것도 괜찮을 것 같습니다.
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