KR20040034732A - 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤) 보호 코팅을포함하는 전기광학 부품 및 관련 방법 - Google Patents

플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤) 보호 코팅을포함하는 전기광학 부품 및 관련 방법 Download PDF

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Abstract

전기광학 구성성분에 보호 코팅을 적용하는 방법은 전기광학 부품을 챔버안에 위치시키는 단계와 보호 코팅이 표면에 형성될 수 있도록 전기광학 부품의 적어도 하나의 표면에 코팅 성분을 적용하는 단계를 포함한다. 코팅 성분은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)과 반사 방지 물질을 포함할 수 있다. 반사 방지 물질은 예컨대 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

Description

플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤) 보호 코팅을 포함하는 전기광학 부품 및 관련 방법{ELECTRO-OPTICAL COMPONENT INCLUDING A FLUORINATED POLY (PHEYLENE ETHER KETONE) PROTECTIVE COATING AND RELATED METHODS}
인터넷의 사용, 원격회의 등의 계속되는 증가는 보다 빠른 정보 통신의 필요를 불러오고 있다. 이러한 정보 통신은 높은 대역폭 신호전달을 가능하게 한다. 광학 전달은 예컨대 광섬유 네크워크를 이용한 포토닉스의 사용과 같은 광통신은 결론적으로 보다 널리 퍼진 하나의 통신 수단이다.
광통신 네크위크의 발달과 실행으로 좀더 작고 보다 신뢰할 수 있는 광학 부품에 대한 필요성이 대두되고 있다. 예를 들어, 마이크로 광전기(光電機) 시스템(MOEMS)과 같은 전기광학 부품은 스위칭과 라우팅 포토닉 광대역 정보 흐름을 위하여 현재 생산되고 있다. 이러한 부품은 신뢰할 수 있어야 하고 적대적인 환경 조건에서도 작동될 수 있어야 하며 그렇지 않으면 힌지의 기계적인 작동과 그러한 부품을 전극에 어드레스와 랜딩뿐만 아니라 거울, 스위치 그리고 광학적 완성도를 손상시킨다.
따라서, 패키징은 마이크로 광전기 시스템과 다른 소형화된 전기광학 부품의 생산에는 중요한 고려사항이다. 이러한 패키징은 전형적으로 습기와 미세입자와 같은 대기 오염물질로부터 부품을 보호할 필요가 있다. 예컨대, 수증기에 의한 부식이나 마찰의 발생을 줄이기 위하여 부품은 보호 코팅을 필요로 한다.
전형적인 선행기술에서의 코팅은 무기화학증착(예를 들면, MgF2, MgPO4, SiN, SiON, SIF4), Midland Michigan의 다우 케미컬사에서 생산된 DC 1900와 같은 파릴렌 타입 N, C, D 그리고 F 실리콘 및 St. Paul, Minnesota의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 컴퍼니에서 생산된 FC-722와 같은 플루오르아크릴릭을 포함한다.
불행히도, 상기 선행기술에서의 코팅은 전형적으로 높은 비용, 신뢰도, 부품 재작업의 불가능와 같은 한가지 또는 그 이상의 단점을 가지고 있다. 또한, 이러한 코팅은 밀봉되지 않은 등각 코팅을 제공하지는 못하는데 이러한 코팅은 특정 응용분야에서 요구된다.
이러한 단점을 처리하기 위하여 다양한 대규모 응용분야에서 사용되는 한가지 유망한 코팅물질은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)[poly(phenylene ether ketone)], 즉 12F-PEK이다. 이 물질은 카시디(Cassidy) 등의 미국 특허(U.S. Patent No. 4,902,769)에 공개되어 있고 이 특허는 본 발명에서 참고로 그 내용이 일체화되어 있다. 예로서, 세인트 클레어(St. Clair) 등에 의한 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)으로 표제가 붙은 논문(나사 테크 브리프 1994년 18 볼륨, 11 이슈, 74페이지)은 12F-PEK가 전기 그리고 열제어 적용분야에서 필름과 코팅 물질로서 잘 어울린다고 언급하고 있다. 보다 구체적으로, 본 논문은 이러한 적용분야 마이크로 전자회로에서 패시반트 인슐레이팅 코트와 인터레벨 유전체나 태양전지나 거울에서 보호 투명 코트로 언급하고 있다.
상기 논문에서는 추가로 12F-PEK가 무색, 투명하고 낮은 유전상수를 갖는다고 언급하고 있다. 더욱이, 12F-PEK는 여전히 마이크로 광전기 시스템과 다른 소형화된 전기광학 부품과 함께 사용하기에는 충분히 투명하지 않다.
본 발명은 전기광학 부품의 분야와 관련되며, 보다 구체적으로는 이를 위한 보호 코팅과 관련되어 있다.
도 1은 본 발명에 대한 전기광학 부품에 보호 코팅을 적용하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 방법에 따라서 코팅된 전기광학 장치의 전체도이다.
도 3은 도 1의 방법의 여러 단계에 대한 시간 대 온도의 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기광학 부품을 재작업하는 방법에 대한 흐름도이다.
상기 배경기술을 바탕으로, 본 발명의 목적은 원하는 투명성, 신뢰도와 전기광학 부품의 제작을 할 수 있도록 하는 보호 코팅이나 이와 관련된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명과 관계된 상기 목적 그리고 다른 목적, 특징 및 장점은 전기광학 부품을 챔버에 위치시키는 단계 및 코팅 성분을 전기광학 장치의 적어도 하나의 표면에 적용하여 표면 위에 보호 코팅을 형성하도록 코팅 성분을 적용하는 단계를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법에 의하여 제공된다. 코팅 성분은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)과 반사 방지물질을 포함할 수 있다. 코팅 성분은 이러한 적용을 용이하게 하기 위하여 용매를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 코팅 성분을 적용하는 단계는 스프레이 코팅과 스핀 코팅중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
특별히, 챔버는 진공 챔버이다. 예컨대 진공 챔버는 진공될 수 있고 전기광학 부품이 뿌려져서 코팅될 수 있다. 바람직하게는 코팅 성분은 실질적으로 완전한적어도 하나의 표면에 등각 보호 코팅을 형성하도록 적용할 수 있다.
게다가 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보호 코팅의 두께는 예컨대 약 25㎛보다 작을 수 있다. 추가적으로 상기 전기광학 부품은 마이크로 광전기 시스템, 수직 공동 표면발산 레이저(VCSEL;vertical-cavity surface-emitting laser), 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광학 파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 전기광학 부품의 적어도 하나의 표면이 평면이 아닐 수 있다.
상기 방법은 코팅 성분을 적용하는 단계전에 적어도 하나의 표면을 청소하는 단계와 코팅 성분을 적용하는 단계중에 전기광학 부품을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 보다 특별하게는 가열하는 단계는 약 25℃ 내지 100℃의 온도에서 수행할 수 있다. 추가적으로 예정된 시간동안 예정된 온도에서 챔버에서 전기광학 부품의 보호 코팅을 경화할 수 있다.
본 발명에 의한 다른 방법은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)(12F-PEK) 보호 코팅을 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법이다. 본 방법은 전기광학 부품의 적어도 한 부분이 노출되도록 12F-PEK 보호 코팅을 제거하는 단계 및 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)(12F-PEK)을 포함하는 코팅 성분을 전기광학 부품의 노출된 적어도 한 부분에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 코팅 성분과 그 적용은 상기 기술된 것과 비슷하다.
본 발명에 따른 전기광학 부품은 기판과 기판 위에 적어도 하나의 전기광학장치 및 기판위에 보호 코팅과 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)과 반사 방지 물질을 포함하는 적어도 하나의 전기광학 장치를 포함할 수 있다. 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 보호 코팅은 약 3㎛보다 작은 두께를 가질 수 있다.
게다가, 적어도 하나의 전기광학 장치는 평면이 아닌 표면을 가지고 있고, 보호 코팅은 평면이 아닌 표면을 실질적으로 덮을 수 있다. 또한, 전기광학 장치는 마이크로 광전기 시스템, 수직 공동 표면발산 레이저, 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절 격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기광학 부품을 위한 코팅도 역시 제공된다. 코팅은 용매, 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤) 및 반사 방지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는 코팅은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)을 약 2.0wt% 내지 8.5wt%, 반사 방지 물질을 약 1.0wt% 내지 6.0wt% 포함할 수 있다. 게다가 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 이하에서 첨부되는 도면을 참고하여 보다 충분히 설명한다. 본 명세서의 도면에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 나타나 있다. 그러나, 본 발명은 이하에서 예시된 실시예에 한정되는 것으로 해석되지는 않아야 한다. 오히려, 이러한 실시예는 본 발명의 공개를 철저하고 완전하게 하기 위하여 제공된다. 그리고 이러한 실시예는 발명의 범위를 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 전달한다. 같은 번호는 본 명세서내에서 같은 요소에 해당한다. 최초의 언급은 선택적인 실시예에서 비슷한 요소를 나타내는데 사용된다.
우선, 도 1과 도 2를 참조하여 보호 코팅을 전기광학 부품(10)에 적용하는 첫번째 방법을 설명한다. 상기 방법은 블록 31에서 코팅될 전기광학 부품(10)의 표면을 청소하는 것에 의하여 시작(블록 30)된다. 대표적인 청소방법은 이하의 실시예 1에 나타나 있다. 물론 다른 적당한 청소방법도 사용될 수 있다. 사용되는 특정 청소 방법은 코팅되는 구체적인 전기광학 부품에 따라 달라지며 이러한 내용은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의하여 이해된다. 역시, 청소하는 것은 모든 적용분야에서 필요한 것은 아닐 수 있다.
전기광학 부품(10)은 바람직하게는 진공 챔버와 같은 챔버(11), 예컨대 블록 32에 위치하고 있다. 상기 언급된 청소하는 것은 챔버(11)에서 실행될 수 있거나 전기광학 부품(10)을 위치시키기 전일 수 있다. 챔버(11)는 전기광학 부품(10)을위한 베이스(12)를 포함할 수 있다. 베이스(12)는 가열 요소(13)를 포함할 수 있다. 이러한 가열 요소(13)는 전기광학 부품(10)(블록 34)을 미리 가열하는데 사용될 수 있다. 물론 다른 적당한 가열 장치가 사용될 수도 있다. 상기 전기광학 부품(10)은 바람직하게 도 3에서 예시적으로 나타난 바와 같이 시간 t1에, 온도 T1에 도달할 때까지 미리 가열될 수 있다. 예를 들어, 다른 온도도 사용될 수 있지만, 온도 T1은 약 25℃ 내지 100℃의 범위일 수 있다. 진공안의 스프레이 코팅에서는 온도는 예를 들어 바람직하게는 약 70℃ 내지 100℃의 범위이다.
챔버(11)는 예를 들어 진공을 만들기 위하여 진공 펌프(18)를 사용하여 선택적으로 진공(블록 33)시킬 수 있다. 예컨대 챔버(11)는 압력이 약 1×10-4Torr 내지 1×10-3Torr가 될 때까지 진공될 수 있다. 여기서 다시, 상기 언급한 청소 단계와 위치시키는 단계(블록 31, 32)는 챔버(11)가 진공되기 전이나 진공된 후에 실행될 수 있다. 그리고 나서 코팅 성분은 블록 35에서 보호 코팅을 형성하기 위하여 섞이고 전기광학 부품(10)의 원하는 표면에 적용될 수 있다. 물론, 코팅 성분은 미리 섞인 방식으로 만들어지고 보관되어 섞임이 모든 적용 단계에서 꼭 필요하지 않도록 한다.
도 2에서 예시적으로 보여지듯이, 코팅 성분은 전기광학 부품(10)의 원하는 표면에 뿌려질 수 있다. 출원인은 진공에서 스프레이 코팅을 행하는 것이 등각 코팅의 두께가 약 3㎛거나 보다 얇게 이루어 질 수 있도록 유리하게 한다.
스프레이는 도 2에서 예시적으로 보여지듯이 호스(15)와 제어 가능한 흐름 밸브(16)를 거쳐 컨테이너(17)에 연결된 노즐(14)을 통하여 제공될 수 있다. 본 발명에서는 기재되어 있지는 않지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 널리 알려진 다른 적당한 코팅 방법, 예컨대 스핀 코팅도 사용될 수 있다. 바람직하게는 적용 방법에 관계없이 코팅 성분은 원하는 표면에 약 25㎛보다 작은 두께로 등각 코팅을 이루기 위하여 적용된다. 하지만 보다 큰 두께도 본 발명에 따라서 사용될 수 있다.
코팅 성분은 바람직하게 코팅 성분의 적용을 원활하게 하는 용매, 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)(A12F-PEK@) 및 반사 방지 물질을 포함한다. 12F-PEK 물질은 다음의 화학식을 가지고 있다.
용매는 예컨대 적어도 하나의 부틸 아세테이트를 포함할 수 있다. 그리고 반사 방지 물질은 적어도 하나의 무기염(불소마그네슘), 유기능화 첨가제(organofunctionalized additive) 또는 에르븀 첨가제를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는 코팅 성분은 12F-PEK을 약 2wt% 내지 8.5wt%, 반사 방지 물질을 약 1.0wt% 내지 6.0wt% 포함할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 12F-PEK는 향상된 신뢰도, 밀봉되지 않은 봉인을 제공하고 코팅되는 부품의 재작업하는 것을 허용한다. 이는 많은 코팅 성분에 대한 선행기술보다 비싸지 않다. 게다가, 코팅 성분에 반사 방지 물질을 포함함으로써 12F-PEK의 유리한 성질이 마이크로 광전기 시스템(MOEMS)과 같은 부품과 함께 사용될 수 있다. 이러한 마이크로 광전기 시스템에서 12F-PEK 단독의 자연적인 투명성이 특정분야에서는 반대로 충분하지 않다.
전기광학 부품(10)은 기판(20)과 MOEMS와 같은 전기광학 장치를 포함한다. MOEMS는 도 2에서 예시적으로 나타나는 바와 같이 거울 부재(mirror element)(21), 힌지(22), 거울 부재를 보호하는 파스너(fastener)(23) 및 전극(24)을 포함할 수 있다. 이렇게 MOEMS가 올려지는 기판(20)의 표면은 실질적으로 비평면일 수 있다. 이러한 비평면 표면에 있어서, 스핀 코팅과 같은 코팅 기술은 코팅 성분이 특정 지역에 모일 수 있기 때문에 문제가 있다고 밝혀질 수 있다. 물론 다른 많은 전기광학 장치가 본 발명에 준하여 사용될 수 있다. 예컨대, 전기광학 장치는 수직 공동(空洞) 표면발산 레이저, 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절 격자 그리고 프레스넬(Fresnel)이나 그렌(GREN) 렌즈와 같은 렌즈일 수 있다.
코팅 성분의 적용에 이어서 전기광학 부품(10)은 블록 36에서 시간 t3에 경화 온도(T2)에 이를 때까지 가열될 수 있다. 그리고, 용매를 제거하고 보호 코팅을 형성하기 위하여 경화시킨다. 경화 온도는 바람직하게는 약 125℃ 이상이다. 그러나 이보다 작은 경화 온도도 역시 사용될 수 있다. 경화 시간(예컨대, 시간 t3에서t4로)은 코팅 성분의 두께와 성분에 따라서 달라질 수 있다. 예로서 코팅 두께의 범위에서 전형적인 경화 시간은 약 15분 내지 45분 범위일 수 있다. 전기광학 장치(10)는 냉각되고(블록 38) 챔버에서 제거되며(블록 39) 방법이 마무리(블록 40)된다.
전기광학 부품(10)을 재작업하는 본 발명의 다른 방법도 역시 12F-PEK를 포함한다. 그 방법은 블록 51에서 적어도 전기광학 부품의 한 부분을 노출시키기 위하여 12F-PEK 보호 코팅을 제거함으로써 시작(블록 50)된다. 12F-PEK 보호 코팅을 제거하는 대표적인 방법은 아래의 실시예 2에 나타나 있다. 그러나 다른 적당한 방법들도 역시 본 발명에 준하여 사용될 수 있다. 다음으로, 원하는 작업은 실행(블록 52)될 수 있고 전기광학 부품(10)은 블록 32'에서 챔버(11) 안에 위치할 수 있다.
그리고 나서 전기광학 부품(10)은 미리 가열(블록 34')될 수 있다. 그리고 코팅 성분은 상기에 기재된 것과 같이 섞이고 적용(블록 35')될 수 있다. 다시, 코팅 성분은 바람직하게 12F-PEK를 포함한다. 그리고 반사 방지 물질을 포함할 수 있다. 코팅 성분은 그리고 나서 블록 37' 내지 39'에서 각각 경화(예컨대 도 4에서 나타난 바와 같이 미리 가열된 온도 T1에서), 냉각 그리고 챔버(11)로부터 삭제되며 방법을 종료(블록 53)한다.
실시예 1 : 12F-PEK 사전 캡슐화 청소 절차
다음은 실리콘과 실리콘 다이옥사이드 전기광학 기구에 대한 높은 신뢰도와공격적인 청소 절차의 개요이다.
사용된 물질
a) 두개의 고순도 용해 쿼쯔(quartz) 탱크(하나는 SC-1 청소 용액용이고, 다른 하나는 HF 청소 용액용)
b) A182-39MLB 테플론 PFA 웨이퍼 캐리어
c) A72-40-03 테플론 핸들/스퀴즈
d) A053-0215 테플론 핸들/앤드(end) 픽업(쿼쯔 탱크안에 적재 캐리어용)
사용된 화학물질
a) 하이드로전 페록사이드(Hydrogen Peroxide)(30% 불안정 반도체 등급)
b) 암모니움 하이드록사이드(Ammonium Hydroxide)(29% 반도체 등급)
c) 하이드로클로릭산(Hydrochloric Acid)(37% 반도체 등급)
d) 하이드로플루오릭산(Hydrofluoric Acid)(49% 반도체 등급)
적당한 의복
화학 튀김(splash) 보안경
PVC 앞치마
화학 저항 글러브(천연고무)
작동 절차
Ⅰ. 용액준비
용액는 화학적 혼합과 SC-1 유기청소용액과 HF(50:1)-HF 딥(Dip)의 상응하는 처리를 포함한다. HF 딥은 본 출원에 의존하여 필요하지 않을 수도 있다.
1. 두개의 깨끗한 500ml 쿼쯔 탱크를 선택한다.
2. DI 물을 이용하여 두개의 쿼쯔를 헹군다. 이는 화학물질을 섞기전에 탱크에서 남아 있는 오염물질을 제거하기 위함이다.
3. 다시, DI 물을 이용하여 각각의 탱크에 250ml의 물을 채운다.
4. 온열판을 켜서 물을 85℃까지 가열한다.
이러한 절차는 종료하는데 약 35분 정도 걸린다. DI 물을 가열하는 동안 SC-1 화학 용액의 준비가 시작될 수 있다. 역시, HF 딥 용액이 전에 섞이지 않았다면 섞여야 한다. 용액을 준비하기 위하여 아래의 섹션 B에서 밑줄쳐진 절차를 따른다.
A. SC-1 유기 청소 용액
이 용액의 목적은 남아있는 유기 및 금속 오염물을 제거하는데 있다. 이하에서 이 화학 혼합물은 SC-1라고 불린다.
1. 다음의 반응물을 SC-1 용액을 만들도록 준비된 쿼쯔 탱크에 넣어서 DI 물-암모늄 하이드록사이드-하이드로전 페록사이드(5:1:1)의 새로운 혼합물을 준비한다. 다음 화학물질를 각각 250ml씩 SC-1 쿼쯔 탱크에 첨가한다.
a. 5 볼륨의 DI 물(가열된 DI 물을 250ml 담고 있다.)
b. 1 볼륨의 암모늄 하이드록사이드-50ml
c. 1 볼륨의 하이드로전 페록사이드-50ml
2. 용액을 75℃ 내지 80℃로 다시 가열하고 청소하는 절차내내 이 온도를 유지한다.(필요하다면 온열판의 히터 다이얼을 주기적으로 조절한다.)
3. 부품을 포함하고 있는 캐리어를 뜨거운 SC-1 용액에 10분간 담근다. 발생하는 활발한 거품은 산소 발생 때문이라는 것을 안다. 용액은 하이드로전 페록사이드의 갑작스런 분해와 암모니아의 휘발을 방지하기 위하여 끓이지 않는다.
4. 10분간의 유기 청소 사이클을 마치고나서 부품을 포함하고 있는 캐리어를 SC-1 탱크로부터 제거하고 DI 물을 가지고 세척하고 B 단계로 나아간다.
두개가 모두 청소가 되면 이 시점에서 SC-1 용액으로 두번째 부품이 삽입될 수 있다.
B. HF(50:1)-HF 딥
HF 딥의 목적은 얇은 하이드러스(hydrous) 옥사이드 필름을 벗겨내는 것이다. 하지만 이러한 벗겨내는 것은 특정 적용에서는 필요하지 않을 수 있다. 화학용액은 하이드로플루오릭산(hydrofluoric acid)-DI 물이다.
1. 유기 청소 절차를 마치고(상기 A. 4 단계), 부품을 포함하고 있는 캐리어를 하이드로플루오릭산-DI 물(50:1) 용액에 담근다.
2. 부품이 단지 15초만 용액에 머물도록 한다.
3. 부품을 가지고 있는 캐리어를 용액으로부터 제거하고 캐리어와 부품을 DI 물을 가지고 닦는다.
4. 부품을 깨끗한 진공 오븐에서 약 100℃에 30분간 굽는다.
Ⅱ. 클린업
RCA 청소를 마친 후에, 클린업은 다음과 같이 행해진다.
1. 열판을 끈다.
2. 쿼쯔 탱크를 DI 물로 1/3 채우고 닦는다.
3. 흘린 것들을 헹구고 닦는다.
4. 작업지역을 깨끗하고 마른 상태로 둔다.
Ⅲ. 비상 정지
비상 정지가 필요한 경우는 다음의 절차가 사용될 수 있다.
1. 열판은 끈다.
2. 모든 화학물질 병을 마개를 덮도록 한다.
실시예 2 : 12F-PEK 캡슐화 제거 절차
다음은 실리콘과 실리콘 다이옥사이드만의 전기광학 부품의 수리를 위한 12F-PEK 제거 절차의 개요이다.
사용된 화학물질
a) 부틸 아세테이트(100% 반도체 등급 또는 동급)
적당한 의복
a) 화학 튀김 보안경
b) PVC 앞치마
c) 화학 저항 글러브(천연고무)
작동 절차
Ⅰ. 12F-PEK 제거(12F-PEK removal)
코팅은 벌크 캡슐화된 기구나 한 곳에 모인 부품 지역으로부터 제거될 수 있다.
1. 한개의 깨끗한 500ml 유리 탱크를 선택한다.
2. DI 물을 이용하여 유리 쿼쯔를 헹군다. 이는 화학물질을 섞기전에 탱크에서 남아 있는 오염물질을 헹구기 위함이다.
3. 유리 탱크에 250ml의 부틸 아세테이트를 채운다.
4. 12F-PEK 캡슐화된 부품을 집어넣고 관찰 유리로 덮는다.
5. 열판을 켜고 부틸 아세테이트를 연기 후드에서 질소 담요(nitrogen blanket)를 위로 하고 124℃ 내지 125℃에서 천천히 끓인다. 부틸 아세테이트는 가연성 액체임을 주의한다. 끓는 부틸 아세테이트에 산소가 접촉하지 않도록 하는 것이 중요하다. 질소담요나 적당한 비활성 기체가 사용될 수도 있다.
6. 12F-PEK 캡슐화된 부품을 부틸 아세테이트에서 코팅이 녹을 때까지 천천히 끓인다. 이를 마치는데는 약 1시간정도 걸릴 것이다.
7. 부품을 제거하고 오염되지 않은 부틸아세테이트를 가지고 헹군다.
Ⅱ. 클린업
제거 절차를 마친 후에, 클린업은 다음과 같이 행해진다.
1. 열판을 끈다.
2. 유리 탱크를 비우고 헹군다.
3. 흘린 것들을 헹구고 닦는다.
4. 작업지역을 깨끗하고 마른 상태로 둔다.
Ⅲ. 비상 정지
비상 정지가 필요한 경우는 다음의 절차가 사용될 수 있다.
1. 열판은 끈다.
2. 부틸 아세테이트가 있는 비이커를 열판에서 제거한다.
3. 모든 화학물질 병의 개를 덮도록 한다.
본 발명의 많은 변형과 다른 실시예는 본 명세서와 관계된 도면에서 제시된 교수의 이점을 가지고 있는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서상의 특정한 실시예에 한정되지 않으며 이러한 변형과 다른 실시예는 첨부된 청구범위의 범위안에 포함된 것으로 이해된다.
본 발명은 원하는 투명성, 신뢰도와 전기광학 부품의 제작을 할 수 있도록 하는 보호 코팅이나 이와 관련된 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (44)

  1. 전기광학 부품을 챔버에 위치시키는 단계; 및
    플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)과 반사 방지 질로 이루어지는 코팅 성분을 전기광학 장치의 적어도 하나의 표면에 적용하여 상기 표면 위에 보호 팅을 형성하도록 코팅 성분을 적용하는 단계를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계는 스프레이 코팅과 스핀 코팅중 적어도 하나를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계는 실질적으로 완전한 적어도 하나의 표면에 등각 보호 코팅을 형성하도록 상기 코팅 성분을 적용하는 것을 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 코팅은 약 25㎛보다 작은 두께를 가지는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계전에 적어도 하나의 표면을 청소하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계중에 상기 전기광학 부품을 가열하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가열하는 단계는 약 25℃ 내지 100℃의 온도에서 가열하는 것을 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 예정된 시간동안 예정된 온도에서 챔버에서 전기광학 부품의 보호 코팅을 경화하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전기광학 부품은 마이크로 광전기 시스템(MOEMS), 수직 공동 표면발산 레이저(VCSEL), 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광학 파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 표면은 적어도 하나의 표면이 평면이 아닌 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 성분은 용매를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  13. 전기광학 부품을 진공 챔버안에 위치시키는 단계;
    진공 챔버를 진공시키는 단계; 및
    플루오르화된 폴리 페닐렌 에테르 케톤과 반사 방지물질로 이루어지는 코팅 성분을 전기광학 장치의 표면에 보호 코팅을 형성하도록 상기 전기광학 장치의 적어도 하나의 표면에 뿌려는 단계를 포함하는 보호코팅을 전기광학 부품에 적용하는 단계.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 표면에 뿌리는 단계는 실질적으로 완전한 적어도 하나의 표면에 등각 보호 코팅을 형성하도록 표면에 뿌리는 것을 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 진공 챔버를 진공시키는 단계는 진공 챔버를 약 1×10-4Torr 내지 1×10-3Torr의 압력으로 진공시키는 것을 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 보호 코팅은 약 3㎛보다 작은 두께를 가지는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 표면에 뿌리는 단계전에 적어도 하나의 표면을 청소하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 표면에 뿌리는 단계중에 상기 전기광학 부품을 가열하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 가열하는 단계는 약 70℃ 내지 100℃의 온도에서 가열하는 것을 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  21. 제 13 항에 있어서, 예정된 시간동안 예정된 온도에서 진공 챔버에서 전기광학 부품의 보호 코팅을 경화하는 단계를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에적용하는 방법.
  22. 제 13 항에 있어서, 상기 전기광학 부품은 마이크로 광전기 시스템, 수직 공동 표면발산 레이저, 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광학 파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절 격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  23. 제 13 항에 있어서, 상기 표면은 적어도 하나의 표면이 평면이 아닌 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  24. 제 13 항에 있어서, 상기 코팅 성분은 용매를 더 포함하는 보호 코팅을 전기광학 부품에 적용하는 방법.
  25. 전기광학 부품의 적어도 한 부분이 노출되도록 12F-PEK 보호 코팅을 제거하는 단계; 및
    플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)(12F-PEK)을 포함하는 코팅 성분을 전기광학 부품의 노출된 적어도 한 부분에 적용하는 단계를 포함하는 플루오르화된 폴리 페닐렌 에테르 케톤(12F-PEK) 보호 코팅을 함유하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 12F-PEK를 적용하는 단계는,
    전기광학 부품을 진공 챔버안에 위치시키는 단계;
    진공 챔버를 진공시키는 단계; 및
    12F-PEK를 가지고 전기광학 장치에 뿌리는 단계를 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 12F-PEK를 적용하는 단계는 스프레이 코팅와 스핀 코팅중 어느 하나를 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 코팅 성분은 반사 방지 물질을 더 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  30. 제 25 항에 있어서, 상기 보호 코팅은 약 25㎛보다 작은 두께를 가지는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  31. 제 25 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계전에 적어도 하나의 표면을 청소하는 단계를 더 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  32. 제 25 항에 있어서, 상기 코팅 성분을 적용하는 단계중에 상기 전기광학 부품을 가열하는 단계를 더 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  33. 제 25 항에 있어서, 상기 가열하는 단계는 약 25℃ 내지 100℃의 온도에서 가열하는 것을 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  34. 제 25 항에 있어서, 예정된 시간동안 예정된 온도에서 챔버에서 전기광학 부품의 보호 코팅을 경화하는 단계를 더 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  35. 제 25 항에 있어서, 상기 전기광학 부품은 마이크로 광전기 시스템, 수직 공동 표면발산 레이저, 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광학 파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절 격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  36. 제 25 항에 있어서, 상기 코팅 성분은 용매를 더 포함하는 전기광학 부품을 재작업하기 위한 방법.
  37. 기판과 상기 기판 위에 적어도 하나의 전기광학 장치; 및
    상기 기판위에 보호 코팅과 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)과 반사 방지 물질을 포함하는 적어도 하나의 전기광학 장치를 포함하는 전기광학 부품.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함하는 전기광학 부품.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 보호 코팅은 약 3㎛보다 작은 두께를 가지는 전기광학 부품.
  40. 제 37 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기광학 장치는 평면이 아닌 표면을 가지고 있고, 상기 보호 코팅은 평면이 아닌 표면을 실질적으로 덮는 전기광학 부품.
  41. 제 37 항에 있어서, 상기 전기광학 장치는 마이크로 광전기 시스템, 수직 공동 표면발산 레이저, 광학 스위치, 거울 어레이, 광학 라우터, 광학 파장 조절기, 광송신기, 광수신기, 광학 송수신기, 레이저 다이오드, 홀로그래픽 격자, 회절격자 및 렌즈중 적어도 어느 하나를 포함하는 전기광학 부품.
  42. 용매;
    플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤); 및
    반사 방지 물질을 포함하는 전기광학 부품을 위한 코팅.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 반사 방지 물질은 무기염, 유기능화 첨가제 및 에르븀 첨가제중 적어도 하나를 포함하는 전기광학 부품을 위한 코팅.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 코팅은 플루오르화된 폴리 (페닐렌 에테르 케톤)을 약 2.0wt% 내지 8.5wt%, 반사 방지 물질을 약 1.0wt% 내지 6.0wt% 포함하는 전기광학 부품을 위한 코팅.
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