3-1-1 清洗玻璃
1. 本實驗我們使用ITO玻璃。將所要使用的玻璃切割為 25×30 mm2。
2. 將玻璃放入燒杯內,加入中性玻璃清潔劑,再加水蓋過玻璃,
將燒杯放入超音波機器中用超音波清洗 10 分鐘。
3. 用去離子水(DI water)將玻璃沖洗乾淨,並用氮氣吹乾後放置 到另一個乾燥的燒杯。
4. 加入丙酮(Acetone)到燒杯內,將燒杯放入超音波機器中用超 音波震盪清洗 10 分鐘,將丙酮回收以免污染。
5. 將丙酮清潔完的玻璃放置於另一個乾燥的燒杯,加入甲醇 (Methanol)到燒杯內,將燒杯放入超音波機器中用超音波震 盪清洗 10 分鐘,將甲醇回收以免污染。
6. 甲醇清潔完的玻璃放置於另一個乾燥的燒杯,加入去離子水 到燒杯內,將燒杯放入超音波機器中用超音波震盪清洗 10 分鐘。
7. 將玻璃再以去離子水沖洗,並使用氮氣吹乾,放入烤箱中烤 乾,冷卻備用。
3-1-2 玻璃基板熱蒸鍍鋁膜
1. 將清潔乾淨的玻璃基板以真空膠帶貼在包覆鋁箔紙的晶片 (wafer)上,ITO 面貼在晶片上,無 ITO 面朝上。
2. 我們使用高純度的鋁錠(99.99%),利用交大奈米中心的熱阻 絲蒸鍍機(Thermal coater)在玻璃基板上蒸鍍鋁薄膜。
3-1-3 鋁膜玻璃基板陽極氧化處理
1. 將鍍上鋁的玻璃基板當作陽極,並使用鉑當作陰極,進行陽 極處理,裝置如圖 3-1-1。
2. 陽極處理製程使用 15°C草酸(H2C2O4)濃度 3wt%當作電解液,
並以磁石以 300rpm轉速作均勻攪拌,使用KEITHLEY 2400 電 源電錶(Source meter)。
3. 陽極氧化處理有兩種製程方式:一次陽極處理及二次陽極處 理。
一次陽極處理:給一固定外加電壓並同時紀錄電流-時間曲 線,直至電流趨近於零,表示鋁薄膜均電解 成不導電之氧化鋁薄膜,反應流程如圖 3-1-2。
二次陽極處理:將陽極處理的時間分為兩段,第一段時間為一 次陽極處理時間的一半,也就是將鋁膜半層 電解成氧化鋁,再用置入 60°C 鉻酸 1.5wt%
與磷酸 6wt%混合液 40 分鐘,完整移除第一 次陽極處理產生的氧化鋁,再將剩下的鋁膜 全部電解成氧化鋁即完成,反應流程如圖 3-1-3。
4. 最後再放進 D.I water 用石英震盪器震 10 分鐘,將基板上的 草酸洗淨。
3-1-4 陽極氧化鋁膜基板磨刷處理
1. 將處理好的陽極氧化鋁膜基板放置磨刷機台上,按下"主軸 旋轉",主軸選轉設定為 850,刻度 8。
2. 底座前進設定 100 後,按下"自動前進"開始磨刷,並進行 兩次磨刷處理。
3.將基板切割成 25×15 mm2 ,準備做黃光製程。
3-1-5 光罩製作
利用 AutoCAD 程式,將要製作的圖形設計好,光罩選擇正 片,且膜面向上,再依最小線寬選做該等級之光罩,最後附上檔 案寄給台灣港建股份有限公司製作。
3-1-6 黃光製程
1. 烤乾基板上多餘的水氣,鍍上 HMDS,時間為 35 分鐘。
2. 鍍上正光阻 AZ4620,第一步轉速 1000rpm、10 秒,第二步轉 速 5000rpm、30 秒。
3. 軟烤:溫度 90°,時間 4 分 30 秒。
4. 將基板放置光罩對準曝光機,加入濾鏡,曝光時間設定 2.4 分 鐘。
5. 在將已曝好光的基板浸入顯影液 AZ300,顯影時間 2 分 30 秒。
6. 使用光學顯微鏡確定圖形已經呈現在基板上。
7. 硬烤:溫度 120°,時間 20 秒。
3-1-7 蝕刻溝槽
將已經完成黃光製程的陽極氧化鋁基板,浸入 60°C 鉻酸
1.5wt%與磷酸 6wt%混合液中 3 分鐘,再放入石英震盪器,依序 用 丙酮ÎD.I waterÎ丙酮Î甲醇ÎD.I water,每個步驟 10 分 鐘,最後再用氮氣吹乾,送入烤箱中烤乾。
3-1-8 組合樣品及灌液晶
將蝕刻完的陽極氧化鋁基板對切成兩片 12.5×10 mm2 ,再放 入一間隙物Mylar(spacer) 23µm於兩片基板中,反平行對夾形成 一個空樣品,最後灌入液晶(E7,Tc=60.5°C),如圖 3-1-4。