TW202216589A - 奈米纖維薄膜張力控制 - Google Patents
奈米纖維薄膜張力控制 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202216589A TW202216589A TW110134624A TW110134624A TW202216589A TW 202216589 A TW202216589 A TW 202216589A TW 110134624 A TW110134624 A TW 110134624A TW 110134624 A TW110134624 A TW 110134624A TW 202216589 A TW202216589 A TW 202216589A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- frame
- carbon nanotube
- nanotube film
- nanofiber
- film
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/16—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/168—After-treatment
- C01B32/174—Derivatisation; Solubilisation; Dispersion in solvents
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
- G03F1/64—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof characterised by the frames, e.g. structure or material, including bonding means therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/08—Aligned nanotubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
本文闡述用於向碳奈米管薄膜提供張力之裝置及方法。本文闡述用於將碳奈米管薄膜自第一框架轉移至第二框架之裝置及方法。實例方法包括藉由熱方法或物理方法中之一者使框架變形,允許該框架返回至原始形狀,並向該碳奈米管薄膜提供張力。
Description
本揭示案概言之係關於碳奈米纖維薄膜。特定而言,本揭示案係關於用於控制奈米纖維薄膜中之張力之裝置及方法。
已知奈米纖維具有不同尋常的機械、光學及電子特性。奈米纖維片或奈米纖維薄膜可藉由多種方法來製備。然而,設計可整合至商業產品中之奈米纖維片構形因奈米纖維之奈米級尺寸、其結構、相互作用及物理特性而具有挑戰。舉例而言,奈米纖維可以特定取向或隨機方式來排列。奈米纖維片亦可以多種方式處理以增強其特性並靶向不同之應用。
在第一實例中,方法包括將碳奈米管膜置於第一框架上,將第二框架置於碳奈米管膜上,將碳奈米管膜轉移至第二框架,向第二框架提供第一變形,及向第二框架提供第二變形。
實例2包括實例1之標的物,其中第一變形包括收縮。
實例3包括實例2之標的物,其中第二變形包括擴大。
實例4包括實例1之標的物,其中關於框架之寬度、長度、直徑或周長,第一變形及第二變形中之至少一者使第二框架之大小改變0.5%至5%。
實例5包括實例2之標的物,其中第一變形包括冷卻第二框架。
實例6包括實例3之標的物,其中第二變形包括加熱第二框架。
實例7包括實例2之標的物,其中第一變形包括使用向內推動或拉動之附接至第二框架之一組銷。
實例8包括實例3中任一者之標的物,其中第二變形包括使用向外推動或拉動之附接至第二框架之一組銷。
實例9包括實例1之標的物,其中將碳奈米管膜轉移至第二框架係藉由將第一框架提離碳奈米管膜來達成。
實例10包括實例1之標的物,其中將碳奈米管膜轉移至第二框架係藉由使第一框架滑過第二框架來達成。
實例12包括實例1之標的物,其中碳奈米管膜經構形以在第一變形及第二變形後具有增加的張力。
實例13包括實例12之標的物,其中碳奈米管膜經構形以在第一變形及第二變形後具有減小的撓曲。
實例14包括前述實例中任一者之標的物,其中碳奈米管膜係碳奈米管過濾薄膜。
概述
本文闡述用於控制奈米纖維膜之張力之裝置及方法。將奈米纖維膜自第一框架轉移至第二框架。藉由冷卻框架或將力機械施加至框架中之一者使第二框架變形。
闡述將奈米纖維薄膜自第一框架轉移至第二框架之技術。在一些實施例中,奈米纖維薄膜係藉由接觸自第一框架轉移至第二框架。在一些實施例中,奈米纖維薄膜係藉由使第一框架滑過第二框架來轉移。薄膜可用材料保形塗覆,如下文更詳細闡述。
本文所揭示之奈米纖維薄膜可包含多壁碳奈米管(MWCNT)、少壁碳奈米管(FWCNT)或單壁碳奈米管(SWCNT)或其組合。在一些實施例中,奈米纖維薄膜或過濾薄膜可為多層薄膜,其包含各自僅包含多壁碳奈米管(MWCNT)、少壁碳奈米管(FWCNT)、雙壁碳奈米管(DWCNT)或單壁碳奈米管(SWCNT)之層。
多壁、少壁及單壁碳奈米管
用於形成純形式之多壁碳奈米管(例如具有4至20個同心壁且直徑為4 nm至100 nm之碳奈米管)、少壁碳奈米管(例如具有兩個或三個同心壁且直徑為2 nm至6 nm之碳奈米管)及單壁碳奈米管(例如1個壁且管直徑為0.2 nm至4 nm)的製程可彼此不同。舉例而言,儘管多壁碳奈米管可使用化學氣相沈積製程在基板上之相對較厚之觸媒層(例如10 nm至幾微米厚)上製造,但少壁和單壁碳奈米纖維通常使用雷射剝蝕、碳弧製程或化學氣相沈積在薄觸媒層(例如厚度為0.2 nm至10 nm)上形成,該等碳奈米纖維在基板上可能係不連續的。雷射剝蝕通常產生比藉由化學氣相沈積產生之碳奈米管短之碳奈米管且可產生具有較少結晶缺陷之奈米管。至少出於此原因,用於產生一種類型之奈米纖維之製程通常不會產生可量測量之其他類型之奈米纖維。
該三種不同類型之碳奈米管中之每一者具有不同之特性。在一個實例中,少壁碳奈米管及單壁碳奈米管可更便利地分散於溶劑中(即大部分奈米管單獨地懸浮且不吸附至其他奈米管上),用於隨後形成隨機取向之碳奈米管之片。個別奈米管均勻地分散於溶劑中之能力進而可產生藉由過濾製程自懸浮的奈米纖維移除溶劑形成之尺寸均勻之奈米管薄膜。此奈米纖維片之構形有時稱為「過濾薄膜」。此物理均勻性(藉由彼此堆疊多個過濾薄膜進一步改良)亦可改良薄膜上之特性(例如對輻射之透明度)之均勻性。
奈米纖維之間凡得瓦吸引力(van der Waals attraction)之強度在單壁/少壁奈米纖維與多壁奈米纖維之間亦有所不同。通常,單壁/少壁奈米纖維具有大於對多壁奈米纖維所觀察到之凡得瓦相互吸引力。此單壁/少壁奈米纖維之間增加的吸引力可改良少壁/單壁碳奈米管彼此黏著形成凝聚的均勻奈米纖維結構(例如過濾薄膜)之能力。自單壁碳奈米管及少壁碳奈米管形成之片或薄膜能夠以小於自多壁碳奈米管形成之片或薄膜之尺寸符合下伏表面之形貌。在一些實例中,自單壁碳奈米管及/或少壁碳奈米管形成之片或薄膜可符合小至10 nm之下伏基板之形貌,其比多壁碳奈米管薄膜可符合之特徵大小小至少50%,此乃因多壁碳奈米管之直徑較大。在一些情形下,多壁碳奈米管比單壁/少壁奈米管更可能聚結在一起且由此產生不太可能符合及/或黏著至下伏表面之結構不均勻之薄膜。
過濾薄膜、具體而言使用單壁及/或少壁碳奈米管製造之彼等過濾薄膜亦通常對一些波長之輻射具有更大透明度,尤其具有低面密度之奈米纖維(例如0.2 µg/cm
2)的過濾薄膜。在一些實例中,入射輻射之透射率可高達90%以上或95%以上。在一些情形下,此透射率顯著高於在拉伸的多壁碳奈米管片(例如下文所述自碳奈米管林拉伸之彼等多壁碳奈米管片)中所觀察到之透射率。儘管不希望受限於理論,認為相對於過濾薄膜,拉伸片中奈米管之對準取向會增加輻射之散射。部分地,過濾薄膜(及其隨機取向之奈米管)之更大透明度已激發在多種應用(包括極紫外(EUV)微影)中自過濾碳奈米管薄膜形成透明過濾器及表膜(pellicle)的興趣。
儘管具有上文所述之單壁碳奈米管及少壁碳奈米管之優點,但多壁碳奈米管亦具有在自單壁或少壁奈米管形成之奈米管結構中不一定觀察到相同程度之優點。舉例而言,通常觀察到自多壁碳奈米管形成之結構具有大於自少壁/單壁碳奈米管形成之結構之發射率。儘管不希望受限於理論,認為較大之壁數量及較大之多壁碳奈米管直徑係發射率增加之因素。舉例而言,多壁碳奈米管結構(例如奈米管林,其係一種奈米管片)具有大於自少壁/單壁奈米管形成之奈米管結構之熱發射率。在一個比較實例中,包含多壁碳奈米管之奈米纖維結構之發射率為約0.275 (+/- 15%),而包含單壁碳奈米管之奈米纖維結構可具有0.05 (+/- 15%)之顯著較低之發射率。高發射率可能在製程可引起奈米纖維結構內之加熱之技術應用中尤其有利,但奈米纖維結構之傳導或對流冷卻機制係有限的或在技術上係不可行的。
因此,根據本揭示案之一些實例,闡述多層碳奈米纖維結構(例如包含多個堆疊薄膜及/或片之多層結構),其係多壁碳奈米管以及單壁及/或少壁碳奈米管中之一或多者之複合物。在一些情形下,複合物係一或多個過濾奈米纖維薄膜及一或多個拉伸奈米纖維片之堆疊。在一些情形下,拉伸奈米纖維片元件可藉由短暫暴露(1秒、2秒、3秒)於溶劑蒸汽部分地緻密化且連結至過濾薄膜。
奈米纖維林
如本文所用之術語「奈米纖維」意指直徑小於1 µm之纖維。儘管本文之實施例主要闡述為自碳奈米管製造,但應瞭解,亦可包括其他碳同素異形體,無論係石墨烯、微米級抑或奈米級石墨纖維及/或板及甚至奈米級纖維之其他組合物(例如氮化硼)。如本文所用之術語「奈米纖維」及「碳奈米管」涵蓋其中碳原子連接在一起形成圓柱形結構之單壁碳奈米管及/或多壁碳奈米管。在一些實施例中,如本文所提及之碳奈米管具有4至10個壁。如本文所用之「奈米纖維片」或簡單地「片」係指經由拉伸製程(如PCT公開案第WO 2007/015710號中所述,且其全文皆以引用方式併入本文中)對準奈米纖維片,以使得片之奈米纖維之縱軸平行於片之主表面及自林至片之拉伸方向而非垂直於片之主表面(即呈片之沈積原樣之形式,通常稱為「林」)。此分別圖解說明且顯示於圖3及圖4中。
碳奈米管之尺寸在很大程度上可端視所用製造方法而變化。舉例而言,碳奈米管之直徑可為0.4 nm至100 nm且其長度可介於10 μm至大於55.5 cm之範圍內。碳奈米管亦能夠具有極高縱橫比(長度對直徑之比率),且一些高達132,000,000:1或更大。鑑於寬範圍之尺寸可能性,碳奈米管之特性係高度可調節或「可調諧的」。儘管已鑑別出碳奈米管之許多有趣的特性,但在實際應用中利用碳奈米管之特性需要允許維持或增強碳奈米管之特徵之可縮放及可控的製造方法。
由於其獨特的結構,碳奈米管具有使其充分適用於某些應用之特定機械、電、化學、熱及光學特性。具體而言,碳奈米管展現優異的導電性、高機械強度、良好熱穩定性且亦係疏水的。除該等特性外,碳奈米管亦可展現有用的光學特性。舉例而言,碳奈米管可用於發光二極體(LED)及光偵測器以發射或偵測狹窄選定波長下之光。碳奈米管亦可證明可用於光子傳輸及/或聲子傳輸。
根據本揭示案之多個實施例,奈米纖維(包括但不限於碳奈米管)可以多種構形排列,包括以在本文中稱為「林」之構形。碳奈米管可自包括奈米纖維林生長之製程獲得。如本文所用之奈米纖維或碳奈米管之「林」係指實質上在基板上彼此平行排列之具有大致相同之尺寸之奈米纖維之陣列。圖1顯示基板上之實例奈米纖維林。基板可為任一形狀,但在一些實施例中,基板具有平坦表面,林組裝於該平坦表面上。如圖1中可見,林中之奈米纖維之高度及/或直徑可能大致相等。
如本文所揭示之奈米纖維林可能係相對緻密的。特定而言,所揭示之奈米纖維林可具有至少10億個奈米纖維/cm
2之密度。在一些特定實施例中,如本文所述之奈米纖維林可具有介於100億/cm
2與300億/cm
2之間之密度。在其他實例中,如本文所述之奈米纖維林可具有介於900億個奈米纖維/cm
2範圍內之密度。林可包括高密度或低密度之區域且特定區域可不含奈米纖維。林內之奈米纖維亦可展現纖維間連接性。舉例而言,奈米纖維林內之相鄰奈米纖維可藉由凡得瓦力彼此吸引。無論如何,林內奈米纖維之密度可藉由應用本文所述之技術來增加。
可使用多種方法來製造奈米纖維原始林。舉例而言,在一些實施例中,奈米纖維可生長於高溫爐中,示意性圖解說明於圖2中。在一些實施例中,可將觸媒沈積在基板上,置於反應器中且然後可暴露於供應至反應器之燃料化合物。基板可耐受大於800℃或甚至1000℃之溫度且可為惰性材料。基板可包含佈置在下伏矽(Si)晶圓上之不鏽鋼或鋁,但可使用其他陶瓷基板來替代Si晶圓(例如氧化鋁、氧化鋯、SiO
2、玻璃陶瓷)。在原始林之奈米纖維係碳奈米管之實例中,可使用基於碳之化合物(例如乙炔)作為燃料化合物。在引入反應器後,燃料化合物隨後可開始在觸媒上累積且可藉由自基板向上生長組裝形成奈米纖維林。反應器亦可包括其中燃料化合物及載體氣體可供應至反應器之氣體入口,及其中消耗的燃料化合物及載體氣體可自反應器釋放之氣體出口。載體氣體之實例包括氫、氬及氦。該等氣體、尤其氫亦可引入反應器中以促進奈米纖維林生長。另外,可將欲納入奈米纖維中之摻雜劑添加至氣體流中。
在用於製造多層奈米纖維林之製程中,在基板上形成一個奈米纖維林,然後生長與第一奈米纖維林接觸之第二奈米纖維林。多層奈米纖維林可藉由多種適宜方法來形成,例如藉由在基板上形成第一奈米纖維林,將觸媒沈積在第一奈米纖維林上,且然後將額外燃料化合物引入反應器以促進第二奈米纖維林自定位於第一奈米纖維林上之觸媒生長。端視所應用之生長方法、觸媒之類型及觸媒之位置,第二奈米纖維層可生長於第一奈米纖維層之頂部或在例如用氫氣更換觸媒後,直接在基板上生長,由此生長於第一奈米纖維層下方。無論如何,第二奈米纖維林可與第一奈米纖維林之奈米纖維大致首尾相接地對準,但在第一林與第二林之間存在可容易偵測到之界面。多層奈米纖維林可包括任何數量之林。舉例而言,多層原始林可包括兩個、三個、四個、五個或更多個林。
奈米纖維片
除以林構形排列外,本申請案之奈米纖維亦可以片構形排列。如本文所用之術語「奈米纖維片」、「奈米管片」或簡單地「片」係指其中奈米纖維可在平面中首尾相接地對準之奈米纖維排列。實例奈米纖維片之圖解說明顯示於具有尺寸標記之圖3中。在一些實施例中,片之長度及/或寬度為片之厚度的100倍以上。在一些實施例中,長度、寬度或二者為片之平均厚度的10
3倍、10
6倍或10
9倍以上。奈米纖維片可具有例如介於約5 nm與30 µm之間之厚度及適用於預期應用之任一長度及寬度。在一些實施例中,奈米纖維片可具有介於1 cm與10米之間之長度及介於1 cm與1米之間之寬度。提供該等長度僅用於說明。奈米纖維片之長度及寬度受製造設備之構形的約束而不受奈米管、林或奈米纖維片中任一者之物理或化學特性的約束。舉例而言,連續製程可製造任一長度之片。該等片可在製造時纏繞至輥上。
如圖3中可見,其中奈米纖維首尾相接地對準之軸稱為奈米纖維對準之方向。在一些實施例中,奈米纖維對準之方向可在整個奈米纖維片中係連續的。奈米纖維不必完美地彼此平行且應理解,奈米纖維對準之方向係奈米纖維對準方向之平均或總體量度。
奈米纖維片可使用任一類型之能夠製造片之適宜製程來組裝。在一些實例實施例中,奈米纖維片可自奈米纖維林拉伸。自奈米纖維林拉伸之奈米纖維片之實例顯示於圖4中。
如圖4中可見,奈米纖維可自林橫向拉伸且然後首尾相接地對準以形成奈米纖維片。在自奈米纖維林拉伸奈米纖維片之實施例中,可控制林之尺寸以形成具有特定尺寸之奈米纖維片。舉例而言,奈米纖維片之寬度可大致等於自其拉伸片之奈米纖維林之寬度。另外,可例如藉由在已達成期望片長度時結束拉伸製程來控制片之長度。
奈米纖維片具有可用於多種應用之許多特性。舉例而言,奈米纖維片可具有可調諧之不透明度、高機械強度及撓性、導熱性及導電性,且亦可展現疏水性。鑑於片內之奈米纖維高度對準,奈米纖維片可為極薄的。在一些實例中,奈米纖維片為約10 nm厚(如在正常量測公差內所量測),從而使其幾乎為二維的。在其他實例中,奈米纖維片之厚度可高達200 nm或300 nm。因此,奈米纖維片可將最小額外厚度添加至組件。
與奈米纖維林一樣,奈米纖維片中之奈米纖維可藉由處理劑藉由將化學基團或元素添加至片之奈米纖維之表面來功能化,並提供不同於單獨奈米纖維之化學活性。奈米纖維片之功能化可在先前經功能化之奈米纖維上實施或可在先前未經功能化之奈米纖維上實施。功能化可使用本文所述之任一技術來實施,包括(但不限於)CVD及各種摻雜技術。
呈自奈米纖維林拉伸原樣之奈米纖維片亦可具有高純度,其中在一些情況下大於90重量%、大於95重量%或大於99重量%之奈米纖維片可歸於奈米纖維。類似地,奈米纖維片可包含大於90重量%、大於95重量%、大於99重量%或大於99.9重量%之碳。
奈米纖維薄膜塗覆及形成技術
如上文所述,本文所述之實例包括自多壁碳奈米管以及單壁及少壁碳奈米管中之一或兩者之組合形成之奈米纖維薄膜。該等奈米纖維薄膜因堆疊層及/或由不同取向之奈米纖維構成之層(例如隨機取向之過濾薄膜、對準奈米纖維之拉伸片)內不同奈米纖維類型之組合或混合物可闡述為「複合薄膜」。在一些實例中,一種類型之過濾薄膜層中之相對重量比例係最大80重量(wt.) %之多壁碳奈米管及最小20 wt.%之單壁及/或少壁奈米管。可藉由延長或縮短化學氣相沈積反應器中之生長製程來控制多壁碳奈米管之長度,如上文所述。但對於本文之實例,多壁碳奈米管長度可具有約300 µm (+/-10%)之中值長度。如根據以下描述應瞭解,可在過濾薄膜中包括長度為至少250 µm或更長之多壁碳奈米管,以改良亦包括通常更短(例如0.5 µm至30 µm)之單壁及/或少壁碳奈米管之過濾薄膜之機械穩定性。包括較長多壁奈米管或較短少壁/單壁碳奈米管之薄膜通常不如包括多壁奈米管及少壁/單壁奈米管之混合物之彼等薄膜耐用。
圖5圖解說明藉由接觸將碳奈米管過濾薄膜自第一框架、轉移框架或收穫框架轉移至第二框架或最終框架並將碳奈米管過濾薄膜及第二框架定位於真空室中以使前體分解形成保形塗層之實例方法500。在第一步驟510中,製備碳奈米管過濾薄膜之邊緣以使其不如碳奈米管過濾薄膜之中心部分緻密。在第二步驟520中,用塗覆材料塗覆碳奈米管過濾薄膜。在第三步驟530中,藉由接觸將碳奈米管過濾薄膜置於第一框架上。在第四步驟540中,將碳奈米管過濾薄膜自第一框架轉移至第二框架,允許不太緻密之邊緣自薄膜分離而不損壞碳奈米管過濾薄膜之中心部分。在第五步驟550中,將碳奈米管過濾薄膜定位於真空中。在第六步驟560中,施加能源以分解塗覆材料並在奈米纖維表面上形成保形塗層。在一些實例中,碳奈米纖維過濾薄膜之暴露表面上之保形塗層可減少由微影曝光室中存在之氫離子引起之過濾薄膜降解。
應瞭解,可將本揭示案範圍內之任一過濾薄膜、碳奈米管複合物或表膜置於第一框架610、810上且轉移至第二框架612、812,如圖6A-C及圖8A-C中所顯示。在一些實施例中,第一框架610、810之尺寸可接近第二框架612、812之尺寸,但不相同或較小。在一些實例中,框架804可自聚合物(例如聚乙烯、聚碳酸酯)、複合材料(例如碳纖維環氧樹脂複合物)及金屬(例如鋁及不鏽鋼)製造。在一些實例中,框架610、612、810、812經定尺寸及構形以適合EUV微影機器,以使得微影限定之特徵可暴露於下伏光活性表面上。在一些實例中,框架610、612、810、812經定尺寸及構形以便利地自碳奈米管複合物製造地點運輸至EUV微影地點。在此實例中,框架610、612、810、812經構形以主要保持如本文所述獨立的碳奈米管薄膜,且便利地釋放獨立表膜用於隨後置於經構形以***EUV微影機器中之不同框架上。在一些實例中,具有單獨的運輸框架及微影框架使得運輸框架能夠根據更容易滿足之設計標準並使用比通常用於製造EUV微影機器之組件時的材料更便宜之材料來製造。另外,專門經構形用於EUV微影機器之框架可能更昂貴,可僅維持於微影製造場地(例如淨室)內,從而減少磨損、破損及/或污染率。
如圖6A-C中所繪示之碳奈米管過濾薄膜600圖解說明自第一框架轉移至第二框架之一個實例實施例。碳奈米管過濾薄膜係藉由接觸自第一框架610轉移至第二框架612。
圖6A係在實施例中定位於第一框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。圖6A圖解說明包括第一框架610之總成,第一框架610上佈置有實例碳奈米管過濾薄膜600。另一例示性碳奈米管膜可為單層或多層拉伸奈米管片。碳奈米管過濾薄膜600包括中心更緻密之區域604及外周不太緻密之區域602。例如此實例構形中所述之碳奈米管過濾薄膜可藉由過濾製程來形成。
過濾薄膜可經構形以匹配第一框架610之暴露區域。可移除跨越框架610之結構之過濾薄膜的外側部分但不移除跨越框架610之結構之過濾薄膜的剩餘部分,且薄膜跨越第一框架610內之開口(或多個開口)。自不直接上覆框架610之區域移除過量薄膜之技術包括使用雷射、放電機器(EDM)、機械技術(用刀片、例如手術刀片或矽晶圓之斷裂表面切割)。在一些技術中,可使用施用器(例如細棒)機械地施加溶劑。舉例而言,可將丙酮、IPA、NMP、DMF、甲苯或其他溶劑(及其組合)施加至棒,然後使該棒通過薄膜以切除過濾薄膜之期望部分。
在一些實施例中,可藉由將第一框架610上之薄膜暴露於水、IPA或其組合之蒸汽(即溫度高於沸點之蒸氣液滴)將過濾薄膜處理成黏著層。暴露於蒸汽將使過濾薄膜牢固地黏著至第一框架610,由此形成黏著層。在一些實例中,過濾薄膜之底層可經調配以包括較大百分比(例如大於50%、大於60%、大於70%)之少壁及/或單壁碳奈米管以進一步改良黏著。
圖6B係在實施例中定位於第一框架及第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。在圖6B中,第二框架612已經定位以與頂部主表面上之碳奈米管過濾薄膜600接觸,同時第一框架610保持與底部主表面上之碳奈米管過濾薄膜600接觸。在所圖解說明之實施例中,第二框架612定位於更緻密區域604之頂部且不與不太緻密之區域602接觸。
圖6C係在實施例中定位於第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖,其中不太緻密之邊緣部分保留在第一框架上。在圖6C中,第二框架612已沿方向620移動遠離第一框架610。在沿方向620移動期間,更緻密區域604維持與第二框架612接觸,而不太緻密之區域602自碳奈米管過濾薄膜600撕裂且維持在第一框架610上。
在一些實例中,如上文所述,將所選塗覆材料塗覆至碳奈米管過濾薄膜上。第二框架612及碳奈米管過濾薄膜600可與能源一起置於真空室中。所施加能源使塗覆材料分解並在過濾薄膜上產生保形塗層。
圖12圖解說明根據本揭示案之實施例用塗覆材料保形塗覆奈米纖維膜600、800之替代製程。在所圖解說明之實施例中,奈米纖維膜600定位於第二框架612、812上且與所選塗覆材料一起置於真空室中。在真空室內施加能源可使塗覆材料自固相變成氣相且使氣相材料沈積至奈米纖維膜600、800上。
塗覆材料可為以下中之任一者:矽、SiO
2、SiON、硼、釕、硼、鋯、鈮、鉬、銣、釔、YN、Y
2O
3、鍶、銠、金屬氧化物。
塗覆方法可為電子束沈積、化學氣相沈積、原子層沈積、旋塗、浸塗、噴塗、濺鍍。
圖7係圖解說明在實施例中將碳奈米管膜自第一框架轉移至第二框架之方法700之步驟的流程圖。在第一步驟710中,用所選塗覆材料預塗覆碳奈米管過濾薄膜。在第三步驟730中,藉由使第一框架滑過第二框架將碳奈米管過濾薄膜自第一框架轉移至第二框架。
圖8A係在實施例中定位於第一框架上之實例碳奈米管過濾薄膜800之橫截面側視圖。在圖8A中,碳奈米管過濾薄膜800具有沿其長度一致之密度且用前體806塗覆。
圖8B係在實施例中定位於第一框架810及第二框架812上之實例碳奈米管過濾薄膜800之橫截面側視圖。第一框架810沿方向820滑過第二框架812。碳奈米管過濾薄膜800黏著至第二框架812且與第一框架810脫離,如圖8C中所圖解說明。
方法500或方法700中之任一者可使用濕式施加(用於厚膜)或乾式施加(用於薄膜)。對於乾式施加,第二框架612、812可為多孔的以允許碳奈米管過濾薄膜600、800之更強黏著,從而限制移除第一框架610、810期間之撕裂。對於濕式施加,可用液體(例如水)潤濕第二框架612、812。然後,可將薄膜自第一框架610、810施加至第二框架612、812且可使液體在移除第一框架610、810之前乾燥。
圖9係在本揭示案之實例中複合奈米管過濾薄膜900之示意性圖解說明。如所顯示,複合奈米管過濾薄膜900包括與多壁碳奈米管908相互分散之單壁/少壁奈米管904。在此實例薄膜900中,單壁/少壁碳奈米管904對薄膜900整體之結構可具有至少兩種有益效應。舉例而言,單壁/少壁碳奈米管904可藉由橋接其中之空隙增加靠近的多壁碳奈米管908之間的間接連接數。短奈米纖維與長奈米纖維之間之該等相互連接可改良施加至薄膜之力之轉移及分佈且由此改良耐用性。在有益效應之第二實例中,單壁/少壁碳奈米管904可減小鄰近及/或重疊多壁碳奈米管908之間之空隙之中值或平均大小。另外,過多較長之多壁碳奈米管在分散於溶劑中時可能會聚結。此可產生不均勻薄膜。較短奈米管更易於分散於溶劑中且因此更可能形成具有每單位體積奈米管之均勻密度之尺寸均勻之薄膜。
圖10係在本揭示案之實例中複合奈米纖維表膜1000之一個實例之橫截面圖解說明。如可見,複合奈米纖維表膜1000不僅可為個別層內之多種不同類型之奈米纖維之複合物,且亦可為多個層之複合物,該多個層各自包括不同比率之不同類型之奈米纖維。應瞭解,個別地調整多層結構中每一層之組成並進一步調整層之數量及順序可影響本揭示案實施例之發射率及機械耐用性。
圖10中所顯示之複合奈米纖維表膜1000包括第一層1004A及第二層1004B,其處於第三層1008之相對側。第一層1004A及第二層1004B之組成包含大部分(例如50 wt.%至80 wt.%)多壁碳奈米管(即具有4至20個壁之奈米管)。第三層1008之組成具有大部分(例如大於50重量%)少壁碳奈米管(例如具有2至3個壁之奈米管)及/或單壁碳奈米管。
複合奈米纖維表膜1000可以多種方式中之任一者形成。舉例而言,可將期望比例之多壁碳奈米管及少壁/單壁碳奈米管之乾混合物混合且然後懸浮於溶劑中。在另一實例中,製備多壁碳奈米管以及少壁碳奈米管及單壁奈米管中之一或多者的已知濃度之單獨懸浮液。然後可按比例混合懸浮液以在最終過濾薄膜中達到期望相對重量之多壁奈米管及少壁/單壁奈米管。
在製備一或多種懸浮液時,可將乾碳奈米管與溶劑混合以使奈米管均勻地分佈於溶劑中作為懸浮液。混合可包括機械混合(例如使用磁力攪拌棒及攪拌板)、超音波攪動(例如使用浸沒式超音波探針)或其他方式。在一些實例中,溶劑可為水、異丙醇(IPA)、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基亞砜(DMS)及其組合。在一些實例中,亦可包括表面活性劑以幫助碳奈米纖維均勻地分散於溶劑中。實例表面活性劑包括(但不限於)膽酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)及十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)。溶劑中表面活性劑之重量百分比可為介於溶劑之0.1重量%至10 wt.%之間之任一者。在一個實施例中,可製備50 wt.%多壁碳奈米管及50 wt.%少壁/單壁碳奈米管之混合物且將其懸浮於水中並視情況地使用SDS表面活性劑。
然後可將懸浮液引入移除溶劑且在基板上形成隨機取向之奈米纖維薄膜之結構中。此製程之實例包括(但不限於)真空過濾至過濾紙之基板上。然後可使用框架來收穫薄膜,由此使過濾薄膜沈積在框架上。然後可乾燥複合薄膜(例如使用低濕度環境、熱、真空)。可重複此製程以形成視情況地多壁奈米管、少壁奈米管及/或單壁奈米管之構成不同之混合物的不同薄膜。
此實例製程可重複多次以製造多個碳奈米管薄膜。在一些實例中,將個別薄膜(在每一薄膜中具有相同或不同比例之多壁碳奈米管及少壁/單壁碳奈米管)彼此堆疊以形成多層複合薄膜。堆疊兩個或更多個薄膜可產生具有更均勻特性之更均勻堆疊。舉例而言,若堆疊中之一個薄膜具有局部缺陷(例如孔洞或撕裂),則堆疊中之鄰近薄膜可提供原本在缺陷位置不存在之特性之物理連續性及均勻性。在一些實施例中,堆疊可包括2至10個個別薄膜中之任一者,該2至10個個別薄膜中之每一者可具有與堆疊中之其他薄膜相同或不同之組成(亦即,不同相對比例之多壁碳奈米管對單壁/少壁碳奈米管)。
在一些實例中,堆疊薄膜可暴露於緻密化溶劑,包括水、IPA、NMP、二甲基甲醯胺(DMF)、甲苯或其組合。暴露於緻密化溶劑可使堆疊中之薄膜彼此黏著。在一些情形下,即使在使用顯微鏡技術來檢查堆疊之橫截面時,堆疊中之薄膜不僅彼此黏著,而且亦合併,變得彼此無法區分。換言之,緻密堆疊在層之間不具可見或顯微鏡可偵測到之界面。
如圖10中所顯示,第一層1004A及第二層1004B處於表膜1000之暴露表面上。如上文所述,第一層1004A及第二層1004B係由大部分(例如介於50 wt.%與80 wt.%之間)多壁碳奈米管構成。亦如上文所述,自多壁碳奈米管形成之薄膜具有高於自少壁/單壁奈米管形成之薄膜之熱發射率。由此構形,暴露的第一層1004A及第二層1004B可改良表膜1000在用於包括EUV及/或真空之環境中之可靠性。藉由比主要由少壁/單壁奈米管構成之表膜更有效地發射熱能(在表膜中由入射輻射形成),表膜1000可較佳地耐受EUV微影器件中之操作環境。此構形進一步減少由表膜1000發射及/或傳導遠離該表膜之熱輻射之重吸收。
圖11圖解說明自過濾碳奈米管薄膜堆疊形成之複合奈米纖維表膜1100之替代實施例。與表膜1000相似,表膜1100包括主要自多壁碳奈米管形成之第一層1104A及第二層1104B。第三層1108A及第四層1108B主要自單壁/少壁碳奈米管形成。
圖13圖解說明控制奈米纖維膜600、800之張力之實例方法。在步驟1310中,將碳奈米管薄膜置於第一框架610、810 (即轉移框架,圖解說明於圖6A-C及圖8A-C中)上。在步驟1320中,將碳奈米管薄膜轉移至第二框架612、812 (即最終框架,圖解說明於圖6B-C及圖8B-C中)。在步驟1330中,使第二框架612、812變形。可藉由熱方法或物理方法使第二框架612、812變形。第二框架612、812可在0.5%與5%之間、1%與4%之間、2%與3%之間、0.5%與3%之間或3%與5%之間變形。在一些實施例中,第一框架610、810可以類似方式變形。舉例而言,可藉由熱方法或物理方法使第一框架610、810變形。第一框架610、810可在0.5%與5%之間、1%與4%之間、2%與3%之間、0.5%與3%之間或3%與5%之間變形。薄膜不能過度拉緊,此乃因其將達到斷裂點且破裂。因此,必須小心地在合理範圍內實現框架之膨脹及收縮。在步驟1340中,允許第二框架612、812返回至第二框架612、812之原始形狀。在步驟1350中,向碳奈米管薄膜600、800提供張力。可將此相同程序施加至第一框架610、810及碳奈米管薄膜600、800。
藉由使第一框架610、810及/或第二框架612、812變形賦予薄膜600、800之張力改良薄膜之多個特徵。舉例而言,在能夠具有極高縱橫比(長度對直徑之比率)、一些高達132,000,000:1或更大之碳奈米管之情形下,可精細地調諧/調節縱橫比以滿足特定用途或應用而不損壞由此類碳奈米管製成之薄膜。由於賦予薄膜600、800之張力,可針對特定用途或應用來調節碳奈米管之長度及直徑。藉由將張力賦予薄膜,可精細地調諧/調節碳奈米管以提供具有高達90%以上或95%以上之入射輻照透射率的薄膜。亦可精細地調諧/調節發射率。
藉由如上文所述使第一框架610、810及/或第二框架612、812變形會抑制可源自過度拉緊之薄膜600、800之無意損壞,即由於張力可經由第一框架610、810及/或第二框架612、812之變形間接賦予薄膜600、800。另外,由於第一框架610、810及/或第二框架612、812可提供有大於薄膜600、800之尺寸(例如框架之長度、寬度及/或厚度可能較大,由此使得更易於握住或抓住框架且不會無意損壞相對更易碎之薄膜),將變形施加至第一框架610、810及/或第二框架612、812使得可能並更易於控制賦予薄膜之張力且亦將對薄膜之損壞遷移(例如,與將張力直接施加至薄膜自身相比)。不透明度、機械強度、撓性、導熱性、導電性及疏水性皆可藉由作為使第一框架610、810及/或第二框架612、812變形之結果將張力賦予薄膜600、800來調節。如上文所述拉緊薄膜600、800可用於其中提供薄膜作為表膜之EUV應用中。
應瞭解,薄膜可經由凡得瓦力固定至框架。薄膜亦可例如藉由在薄膜轉移之前將液體/霧施加至框架表面在薄膜與框架之間產生毛細管力而固定及/或黏著至框架。舉例而言,方法可包括 將碳奈米管膜固定至框架並使框架變形以將張力賦予碳奈米管膜。該方法可包括使框架經受熱處理以使框架變形並將張力賦予碳奈米管膜。該方法可包括使框架經受壓縮或膨脹以使框架變形並將張力賦予碳奈米管膜。另外,碳奈米管膜可包括具有第一撓曲值之初始撓曲之複數個交叉碳奈米管。該方法亦可包括藉由使框架變形拉緊複數個碳奈米管以獲得具有第二撓曲值之拉緊的撓曲。第二撓曲值可小於第一撓曲值。應瞭解,用於量測第一撓曲值及第二撓曲值之測試不受限制。然而,在比較第一撓曲值與第二撓曲值時,各值應使用相同的量測測試方法獲得。當然,第一撓曲值及第二撓曲值可根據下文所述之膨出測試或迸裂測試或任何其他適於平均化撓曲之測試來量測。
薄膜之撓曲可藉由「膨出測試」及「迸裂測試」來量測。「膨出測試」及「迸裂測試」量化在不破裂及破裂時薄膜能夠經受之撓曲之量。此量測至少部分地歸因於藉由使框架變形賦予薄膜之張力。舉例而言,在量測撓曲時,可將薄膜(已賦予張力)或包含薄膜之其他膜附接至支撐構件(例如呈具有中心開口之平坦或平面邊界之形式)。可在與薄膜及支撐構件之間之平坦接觸界面一致之位置建立或標識參考平面。支撐構件可具有中心開口,薄膜之相應中心區域在該中心開口上跨越。可在低靜壓下將初始惰性氣體流施加至薄膜之中心區域(例如垂直於薄膜中心區域之平面瞄準),由此使薄膜之中心區域自參考平面升高一定高度(h)。可以規律或相等之增量連續增加氣體壓力以使薄膜進一步變形直至壓力達到預定值,其對於「2Pa膨出測試」可為2帕斯卡(pascal)。當壓力達到預定壓力(例如2帕斯卡)時,參考平面至變形薄膜之最大高度(h
max)之距離定義為預定壓力(例如2帕斯卡)下之最大撓曲高度。氣體之壓力可增加超過例如2帕斯卡壓力直至薄膜破裂或迸裂。薄膜破裂時之壓力係破裂壓力。發生破裂時之膜撓曲係破裂撓曲或破裂高度。
可在多個施加氣體壓力下對各個薄膜實施撓曲測試,此端視薄膜之期望用途或應用而定。舉例而言,薄膜之各個大小介於1 cm×1 cm至12 cm×15 cm之範圍。薄膜可具有任一適宜大小,此端視期望用途及應用而定。撓曲測試並不受薄膜大小之限制,此乃因可基於薄膜之大小或期望用途及應用按比例調節期望參數,例如最大撓曲高度、破裂撓曲及氣體壓力。替代地,應瞭解,撓曲測試可採用真空壓力來引起預定真空壓力下之所量測撓曲。舉例而言,可將以較佳3.5 mbar/sec.至5 mbar/sec.之最大速度改變之真空壓力施加至薄膜來量測最大撓曲高度。
可將張力賦予薄膜,使得當垂直於薄膜平面施加2帕斯卡之氣體壓力時,1 cm×1 cm薄膜發生最大高度(h
max)為0.4 cm、且更佳0.3 cm、且甚至更佳0.2 cm、且甚至更佳0.1 cm之撓曲。最大撓曲高度可小至0.01 cm,此端視應用而定。具有前述最大撓曲高度之1 cm×1 cm薄膜因拉緊而展現例如縱橫比及其他特徵。呈薄膜之最大撓曲高度(h
max)對薄膜之最大尺寸(d
max) (例如,最大長度、直徑等係最大尺寸d
max)的比率(h
max/d
max)之撓曲可介於約0.0025至0.0400範圍內,且具有薄膜大小依賴性。
應瞭解,其他施加壓力在本揭示案之精神內。舉例而言,薄膜可經受薄膜之最大撓曲高度(h
max)對最大尺寸(d
max)之比率(h
max/d
max),或約10 sccm之真空壓力流速,或3.5 mbar/秒之壓力變化,或EUV微影掃描儀中之任何其他條件。
薄膜可藉由本文所揭示之框架變形經受EUV透射率改良。
在使第二框架612、812變形之熱方法中,將第二框架612、812冷卻以提供收縮效應。然後藉由將第二框架612、812加熱至室溫使第二框架612、812返回至第二框架612、812之原始形狀,由此向碳奈米管薄膜600、800提供張力。
在使第二框架612、812變形之物理方法中,使用一組銷1420向內推動或拉動第二框架之側面。在一些實施例中(圖解說明於圖14A-C及圖15A-C中),使用四個銷1420沿方向1410向內推動或拉動第二框架之側面。在一些實施例中,物理方法向內推動或拉動側面而非角。物理方法可能無法提供與熱方法一樣之變形均勻性,但可能更快。
本文所揭示之裝置及方法提供多個優點。特定而言,藉由所述方法拉緊之碳奈米管薄膜600、800可用於上文所述之EUV應用中作為表膜。拉緊之薄膜可提供小於相同薄膜之未拉緊形式之撓曲。
可估計給定框架將收縮之量。可應用虎克定律(Hooke’s Law)來確定將施加至薄膜之張力。薄膜可視為等效於簡單的螺旋彈簧,其一端附接至某個固定物體,而自由端由量級為
F
s 之力拉動。假設彈簧已達到平衡狀態,其中其長度不再發生變化。設
x為彈簧之自由端自其「鬆弛」位置(其未經拉長時)位移之量。虎克定律陳述
其中
k係正實數,為彈簧所特有。
楊氏模數(Young's modulus)使得能夠計算在伸張或壓縮負載下由各向同性彈性材料製成之薄膜尺寸之變化。例如,其可用於預測薄膜在張力下伸展或在壓縮下縮短之程度。楊氏模數直接適用於單軸應力之情形,其係一個方向上之伸張或壓縮應力且在其他方向上無應力。
楊氏模數
E可藉由用物理應力-應變曲線之彈性(初始,線性)部分中之伸張應力σ(ε)除以工程伸展應變ε來計算:
其中E係楊氏模數(彈性模數),F係在張力下施以薄膜之力,A係薄膜之實際橫截面積,其等於垂直於施加力之橫截面積,ΔL係薄膜長度之變化量(
ΔL在拉長薄膜時為正,且在壓縮薄膜時為負),且L
0係薄膜之原始長度。
張力可替代地藉由撓曲方法使用壓力來量測。可將少量壓力施加至薄膜且可量測薄膜之撓曲量以確定張力。
其他考慮因素
已出於圖解說明之目的呈現本揭示案實施例之前述描述;其不欲進行窮舉或不欲將申請專利範圍限於所揭示之精確形式。熟習此項技術者可瞭解,根據上述揭示內容,許多修改及變化形式係可能的。
本說明書中所用之語言主要係出於可讀性及指導性目的來選擇,且其可能未經選擇來描繪或限定本發明標的物。因此,本揭示案之範圍不欲由此詳細描述來限制,而是由基於其之申請案發佈之任何申請專利範圍來限制。因此,實施例之揭示內容意欲說明而非限制本發明之範圍,本發明之範圍闡釋於所附申請專利範圍中。
500:方法
510:製備碳奈米管過濾薄膜之邊緣以使其不太緻密
520:用前體塗覆碳奈米管過濾薄膜
530:藉由接觸將碳奈米管過濾薄膜置於第一框架上
540:將碳奈米管過濾薄膜自第一框架轉移至第二框架,允許不太緻密之邊緣自薄膜分離
550:將碳奈米管過濾薄膜及第二框架定位於真空室中
560:施加低功率光源以分解前體並形成保形塗層
600:碳奈米管過濾薄膜/奈米纖維膜/碳奈米管薄膜
602:外周不太緻密之區域
604:中心更緻密之區域
610:第一框架
612:第二框架
620:方向
705:製備未經塗覆之碳奈米管過濾薄膜
710:用所選塗覆材料塗覆碳奈米管過濾薄膜
720:藉由接觸將碳奈米管過濾薄膜置於第一框架上
730:藉由使第一框架滑過第二框架將碳奈米管過濾薄膜自第一框架轉移至第二框架
800:碳奈米管過濾薄膜/奈米纖維膜/碳奈米管薄膜
806:前體
810:第一框架
812:第二框架
820:方向
900:複合奈米管過濾薄膜
904:單壁/少壁奈米管
908:多壁碳奈米管
1000:複合奈米纖維表膜
1004A:第一層
1004B:第二層
1008:第三層
1100:複合奈米纖維表膜
1104A:第一層
1104B:第二層
1108A:第三層
1108B:第四層
1210:在第一框架(610、810)上獲得未經塗覆之碳奈米管過濾薄膜(600、800)
1220:將碳奈米管轉移至第二框架(612、812)
1230:將第二框架及碳奈米管薄膜與所選塗覆材料一起定位於真空室中
1240:施加能源以汽化塗覆材料
1250:將塗覆材料沈積在碳奈米管薄膜上
1310:在第一框架上獲得碳奈米管薄膜
1320:將碳奈米管薄膜轉移至第二框架
1330:使第二框架變形
1340:允許第二框架返回至第二框架之原始形狀
1350:向碳奈米管薄膜提供張力
1410:方向
1420:銷
[圖1]係根據本揭示案之實施例的基板上之實例奈米纖維林之顯微照片。
[圖2]係根據本揭示案之實施例的用於奈米纖維生長之實例反應器之示意性圖解說明。
[圖3]係根據本揭示案之實施例的奈米纖維片之圖解說明,其標識出片之相對尺寸且示意性圖解說明在平行於片表面之平面中首尾相接地對準之片內之奈米纖維。
[圖4]係根據本揭示案之實施例的自奈米纖維林橫向拉伸之奈米纖維片之掃描電子顯微術(SEM)影像,奈米纖維示意性地首尾相接地對準。
[圖5]係圖解說明根據本揭示案之實施例將碳奈米管膜自第一框架轉移至第二框架之方法之步驟的流程圖。
[圖6A]係根據本揭示案之實施例的定位於第一框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖6B]係根據本揭示案之實施例的定位於第一框架及第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖6C]係根據本揭示案之實施例的定位於第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖,其中不太緻密之邊緣部分保留在第一框架上。
[圖7]係圖解說明根據本揭示案之實施例將經塗覆碳奈米管膜自第一框架轉移至第二框架之方法之步驟的流程圖。
[圖8A]係根據本揭示案之實施例的定位於第一框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖8B]係根據本揭示案之實施例的定位於第一框架及第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖8C]係根據本揭示案之實施例的定位於第二框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖9]係根據本揭示案之實施例的過濾奈米管薄膜之一部分之示意性圖解說明,該過濾奈米管薄膜包括與單壁及/或少壁碳奈米管混雜之較大及較長之多壁碳奈米纖維,所有該等物質在薄膜平面內皆隨機取向。
[圖10]係根據本揭示案之實施例的本揭示案之實例奈米纖維膜之橫截面側視圖,橫截面垂直於膜之主表面截取。
[圖11]係根據本揭示案之實施例的本揭示案之實例奈米纖維膜之橫截面側視圖,橫截面垂直於膜之主表面截取。
[圖12]係圖解說明根據本揭示案之實施例膜轉移後奈米纖維膜之保形塗覆之步驟的流程圖。
[圖13]圖解說明根據本揭示案之實施例的控制奈米纖維膜之張力之實例方法。
[圖14A-C]圖解說明根據本揭示案之實施例的框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
[圖15A-C]圖解說明根據本揭示案之實施例的框架上之實例碳奈米管膜之橫截面側視圖。
各圖繪示本揭示案之各個實施例僅用於圖解說明之目的。根據以下詳細論述將明瞭多種變化形式、構形及其他實施例。
Claims (23)
- 一種方法,其包括: 提供第一框架,其中該第一框架具有由該第一框架之內周封閉之開口; 將碳奈米管膜固定至該第一框架以跨越該開口;及 使該第一框架變形以賦予該碳奈米管膜張力。
- 如請求項1之方法,其包括: 使該第一框架經受熱處理以使該第一框架變形並賦予該碳奈米管膜該張力。
- 如請求項1之方法,其包括: 使該第一框架經受壓縮或膨脹以使該第一框架變形並賦予該碳奈米管膜該張力。
- 如請求項1之方法,其中該碳奈米管膜包括複數個交叉碳奈米管,該複數個交叉碳奈米管具有具第一撓曲值之初始撓曲;及 藉由使該框架變形拉緊該複數個碳奈米管以獲得具有第二撓曲值之拉緊的撓曲,其中該第二撓曲值與該第一撓曲值彼此不同。
- 如請求項1之方法,其進一步包括: 提供第二框架; 使該第二框架與該碳奈米管膜直接接觸;及 將該碳奈米管膜與該第一框架分離。
- 如請求項5之方法,其中: 提供之該第二框架小於該第一框架之該開口;及 藉由強制該第二框架通過該第一框架之該開口將該碳奈米管膜與該第一框架分離。
- 如請求項5之方法,其中: 該第二框架之表面在碳奈米管膜轉移之前由選自水、表面活性劑之一層液體覆蓋。
- 如請求項5之方法,其進一步包括: 藉由選自雷射處理、放電機器、刀片切割之方法移除在該第一框架上但不在該第二框架上之過量碳奈米管膜。
- 如請求項4之方法,其中該第二撓曲值小於該第一撓曲值。
- 如請求項4之方法,其中該第二撓曲值大於該第一撓曲值。
- 一種方法,其包括: 將碳奈米管膜定位於第一框架上; 將第二框架定位於該碳奈米管膜上; 將該碳奈米管膜轉移至該第二框架; 向該第二框架提供第一變形;及 向該第二框架提供第二變形。
- 如請求項11之方法,其中該第一變形包括收縮。
- 如請求項12之方法,其中該第二變形包括擴大。
- 如請求項11之方法,其中該第一變形及該第二變形中之至少一者使該第二框架之大小改變0.5%至5%。
- 如請求項12之方法,其中該第一變形包括冷卻該第二框架。
- 如請求項13之方法,其中該第二變形包括加熱該第二框架。
- 如請求項12之方法,其中該第一變形包括使用向內推動或拉動之附接至該第二框架之一組銷。
- 如請求項13之方法,其中該第二變形包括使用向外推動或拉動之附接至該第二框架之一組銷。
- 如請求項11之方法,其中將該碳奈米管膜轉移至該第二框架係藉由將該第一框架提離該碳奈米管膜來達成。
- 如請求項11之方法,其中將該碳奈米管膜轉移至該第二框架係藉由使該第一框架滑過該第二框架來達成。
- 如請求項11之方法,其中該碳奈米管膜經構形以在該第一變形及該第二變形後具有增加的張力。
- 如請求項21之方法,其中該碳奈米管膜經構形以在該第一變形及該第二變形後具有減小的撓曲。
- 如請求項1及11之方法,其中該碳奈米管膜係碳奈米管過濾薄膜。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063079672P | 2020-09-17 | 2020-09-17 | |
US63/079,672 | 2020-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202216589A true TW202216589A (zh) | 2022-05-01 |
Family
ID=80775713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110134624A TW202216589A (zh) | 2020-09-17 | 2021-09-16 | 奈米纖維薄膜張力控制 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230341764A1 (zh) |
JP (1) | JP2023544099A (zh) |
KR (1) | KR20230066590A (zh) |
TW (1) | TW202216589A (zh) |
WO (1) | WO2022060975A1 (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5518964A (en) * | 1994-07-07 | 1996-05-21 | Tessera, Inc. | Microelectronic mounting with multiple lead deformation and bonding |
US7767985B2 (en) * | 2006-12-26 | 2010-08-03 | Globalfoundries Inc. | EUV pellicle and method for fabricating semiconductor dies using same |
JP2011158585A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ペリクルおよびペリクルの製造方法 |
TWI658321B (zh) * | 2013-12-05 | 2019-05-01 | 荷蘭商Asml荷蘭公司 | 用於製造一表膜的裝置與方法,以及一表膜 |
EP3404486B1 (en) * | 2017-05-15 | 2021-07-14 | IMEC vzw | A method for forming a pellicle |
-
2021
- 2021-09-16 US US18/026,722 patent/US20230341764A1/en active Pending
- 2021-09-16 TW TW110134624A patent/TW202216589A/zh unknown
- 2021-09-16 WO PCT/US2021/050654 patent/WO2022060975A1/en active Application Filing
- 2021-09-16 JP JP2023517915A patent/JP2023544099A/ja active Pending
- 2021-09-16 KR KR1020237011900A patent/KR20230066590A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230341764A1 (en) | 2023-10-26 |
KR20230066590A (ko) | 2023-05-16 |
JP2023544099A (ja) | 2023-10-20 |
WO2022060975A1 (en) | 2022-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11820659B2 (en) | Films of multiwall, few wall, and single wall carbon nanotube mixtures | |
KR101289256B1 (ko) | 탄소 나노튜브의 성장 및 수득 방법 | |
JP4374456B2 (ja) | カーボンナノチューブ自立膜及びその製造方法、並びにカーボンナノチューブ膜を有する構成体及びその製造方法 | |
US20190218099A1 (en) | Nanofiber sheet assembly | |
US10894718B2 (en) | Densifying a nanofiber forest | |
TW201627518A (zh) | 碳奈米管薄片的製造方法及碳奈米管薄片 | |
Pint et al. | Odako growth of dense arrays of single-walled carbon nanotubes attached to carbon surfaces | |
TW202216589A (zh) | 奈米纖維薄膜張力控制 | |
JP4628475B2 (ja) | カーボンナノチューブ自立膜及びその製造方法、並びにカーボンナノチューブ膜を有する構成体及びその製造方法 | |
JP2022553188A (ja) | パターン化された濾過によって組み立てられるパターン化されたナノファイバーアレイ | |
US20210017674A1 (en) | Carbon nanofiber adhesive film | |
JP7011704B2 (ja) | エッジ面を使用したナノファイバシートの密度の変更 | |
Pei et al. | Processing of thin carbon nanotube-polyimide composite membranes | |
TW202103917A (zh) | 奈米纖維薄膜及保護性奈米纖維離型襯裡 | |
US11135827B2 (en) | Patterning a nanofiber forest | |
US20210339455A1 (en) | Increasing transparency of nanofiber sheets | |
WO2021080699A1 (en) | Porosity control of filtered nanofiber films | |
JP2022553694A (ja) | ナノファイバーろ過フィルム及び可溶性基材の処理 | |
Tan | Carbon based materials for MEMS applications | |
Chun et al. | Engineered large area fabrication of ordered InGaAs-GaAs nanotube arrays |