溶劑退火

在半導體製造工藝中,退火一般指的是加熱並保溫一段時間,以此來讓體系發生一些變化(比如消除熱歷史,或者是加速某些過程,比如冷結晶)。

基本介紹

  • 中文名:溶劑退火
  • 外文名:Solvent annealing
  • 英文縮寫:SA
  • 定義:加速聚合物鏈中某些單元的運動
退火的作用就是加速聚合物鏈中某些單元的運動,傳統意義上的退火能量來源在於熱。因此溶劑退火就是利用溶劑侵蝕大分子,進而為大分子鏈提供足夠的自由體積,使之發生某些變化,但這裡的能量來源不是熱,而是來源於小分子對大分子的侵蝕,為聚合物鏈提供了一定的自由體積,降低了其Tg值,增強其鏈段的運動能力,使膜的微相分離結構趨於規整有序。
溶劑的選擇,需要對所用溶劑與嵌段共聚物各嵌段之間的相互作用參數進行計算,才能便捷、可預見地調控嵌段聚合物在成膜或溶劑退火過程中形態和相態變化。一般用聚合物(P)和溶劑(S)相互作用參數(х)來評價聚合物在溶劑中溶解能力
對嵌段聚合物膜結構進行溶劑退火,通常使用選擇性溶劑。若某一前段的溶解能力高於另一嵌段,當膜結構暴露於該溶劑的蒸氣中時,溶解性較好的那一段會發生溶脹,相當於降低了其玻璃化轉變溫度,增強其活動能力,可以使膜結構更趨於有序化。
常用的退火方式有熱退火( Thermal annealing, TA)、 溶劑退火 ( Solvent annealing,SA)以及將兩種工藝相結合的雙重退火。其中SA工藝通常是將旋塗在襯底上的有源層放置在密閉玻璃器皿中慢慢晾乾,通過改變殘餘溶劑的蒸發速率來控制有源層的固化時間,達到調控薄膜的自組裝過程、 改善體異質結有源層結晶度和表面形貌的目的。與TA相比,SA具有工藝簡單、調控手段靈活等優點。

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