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一种定向传输锡液滴的方法及杂化表面基底实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及液滴各向异性滑动领域,具体涉及一种定向传输锡液滴的方法及杂化表面基底。

相关背景技术

[0002] 极紫外光刻(EUV)是一种先进的半导体制造技术,它使用波长为13.5nm的光源进行光刻。这种技术已经成为5nm及以上节点大批量制造(HVM)的首选技术,因为它可以提供更高的分辨率和更小的特性尺寸,从而实现更高的集成度和性能。
[0003] EUV技术也面临着一些挑战。其中一个主要的问题就是飞溅的锡滴对设备的污染。在EUV光源中,高强度的激光会打击到一个小锡滴,产生高能量的极紫外光。然而,这个过程中也会有一部分锡滴飞溅出来,这些飞溅的锡滴可能会附着在设备的各个部分,从而对设备造成污染。这种污染可能会影响设备的性能,甚至可能导致设备的损坏。因此,减少锡污染已经成为解决这个问题的一个重要问题。
[0004] 具有表面液滴无损输运功能的非润湿材料在清洁领域备受关注。非润湿材料的表面可以有效地阻止液体的吸附和扩散,使滴落的液体在材料表面无损传输,从而防止污染物的积累。这种阻止液体吸附和扩散的能力,使得非润湿材料在各种环境中都能保持清洁,不会因为液体的积累而导致表面污染。
[0005] 然而,液滴在非润湿材料表面上随意的流动也可能带来二次污染。因此,有必要使液滴沿着非润湿材料表面一个或两个特定方向滑动,而在其他方向具有较高的滑动阻力。

具体实施方式

[0029] 本发明设计原理:
[0030] 第一、在不锈钢表面构建纯铜亲锡通道。其中,304不锈钢具有优秀的疏锡性能,纯铜具有良好的亲锡性能。亲锡通道提供一定的粘附力,疏锡表面使液滴扩散程度较低。因此,当锡液滴接触到疏锡/亲锡杂化表面时,锡液滴在沿通道方向滑动阻力较低,在其他方向滑动阻力较高,从而实现锡液滴的定向传输。
[0031] 第二、基底凹槽两边凸起的地方为疏锡材料,凹陷的地方是亲锡材料,凸起的边宽小于凹槽底部的槽宽;
[0032] 第三、液滴的直径大于凹槽底部的槽宽,液滴并不会完全落入凹槽,而是部分接触到凹槽的亲锡表面,凹槽的亲锡表面起吸附作用,部分接触两边凸起的疏锡表面起滑动作用。液滴的滑动靠凹槽两侧凸起的疏锡材料,液滴的定向传输靠凹槽的亲锡表面。
[0033] 总之,凹槽两侧的凸起类似于火车的两条轨道。实际应用中飞溅并接触到基底表面的锡液滴是非常小的,随着EUV光源生产过程的进行,基底表面的小液滴不断累积汇聚为大液滴并流动。液滴在表面流动的时候,液滴的一部分接触到亲锡凹槽(起粘附作用),一部分接触到疏锡表面(起滑动作用)。这样,液滴就会按照凹槽的方向运动,而不会向任意方向滑动。
[0034] 基于以上原理,本发明设计了一种定向传输锡液滴的方法,其特点是,包括以下步骤:
[0035] 步骤一、建立具有疏锡/亲锡杂化表面的基底;具体过程如下:
[0036] 1)通过纳米激光系统照射304不锈钢表面获得多条相互平行的凹条纹作为表面纹理;
[0037] 2)在不锈钢凹条纹凹陷的地方和凸起的地方均镀上一层铜;
[0038] 3)激光烧蚀掉凹条纹凸起的不锈钢表面的铜,使制备出的基底材料具有不锈钢疏锡表面与铜亲锡通道;
[0039] 如图2所示,当激光烧蚀掉凹条纹两侧凸起的不锈钢表面的铜以后,疏锡不锈钢凹条纹凹陷的地方具有亲锡铜层,而凸起地方的铜层被激光烧蚀掉。
[0040] 所述亲锡通道凹条纹宽度为50μm,通道深度为10‑20μm。
[0041] 所述亲锡通道相邻距离为25μm。
[0042] 所述亲锡通道仅存在于条纹中间凹陷处,通道两边表面皆为疏锡表面。
[0043] 步骤二、锡液滴在高纯氩气的驱动下滴落在疏锡/亲锡杂化表面并沿亲锡通道方向快速滑动;具体过程如下:
[0044] 1)将纯度为99.99%的纯锡粒放入锡液发生装置中,加热到400摄氏度以融化锡粒;
[0045] 2)将具有疏锡/亲锡杂化表面的基底固定在距液滴初始距离5mm处,表面温度为500℃,倾斜角度为40°;
[0046] 3)锡液滴在高纯氩气的驱动下滴落在疏锡/亲锡杂化表面并沿亲锡通道方向快速滑动;
[0047] 4)锡液滴定向传输到锡液收集装置中以待二次利用。
[0048] 本发明还涉及了一种用于上述方法的具有疏锡/亲锡杂化表面的基底,该基底通过通过纳米激光系统照射304不锈钢表面获得多条相互平行的凹条纹作为表面纹理;在不锈钢凹条纹凹陷的地方和凸起的地方均镀上一层铜;激光烧蚀掉凹条纹凸起的不锈钢表面的铜,使制备出的基底材料具有不锈钢疏锡表面与铜亲锡通道。
[0049] 实施例一
[0050] 首先通过纳米激光系统照射不锈钢表面,使其表面具有凹条纹。其中,凹条纹宽度为50μm,深度为10‑20μm,相邻距离为25μm。然后,在不锈钢表面镀上一层铜。最后通过激光烧蚀铜层,使铜层仅存在于亲锡通道中。疏锡/亲锡杂化表面成功构建。
[0051] 将纯度为99.99%的纯锡粒放入锡液发生装置中,加热到400摄氏度以融化锡粒。具有疏锡/亲锡杂化表面的基底固定在距液滴初始距离5mm处,表面温度为500℃,倾斜角度为40°。锡液滴在高纯氩气的驱动下滴落在疏锡/亲锡杂化表面并沿亲锡通道方向快速滑动,在其他方向未观察到锡液滴。最终,锡液滴定向传输到锡液收集装置中以待二次利用。
[0052] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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