TWI472641B - 基材之高疏水性表面的處理方法 - Google Patents

基材之高疏水性表面的處理方法 Download PDF

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Description

基材之高疏水性表面的處理方法 發明領域
本發明係關於修飾一基材之表面使其為高疏水性之一方法，以提供具備高疏水性之基材。更特別地，此方法利用在該基材之修飾期間，兩種不同類型之有機矽烷分子自發的相分離，該二者具備低表面能量但具有不同之鏈長。表面粗糙度其起因於藉由相分離的長鏈低表面能量及短鏈低表面能量之該等有機矽烷分子所形成之域結構(domain structure)及基質結構(matrix structure)之高度差異者，其分別地可以模擬蓮花效應之超疏水性。在此方式中，該方法可以使該基材變成高疏水性的。
 發明背景
現今如果可能的話，一給定表面之疏水性(或具有一低的表面能量)係為該表面之一必要性質。假若該所關注之表面係非在一濕度為零之特殊環境中，微滴係吸收至該表面內且然後形成連續或不連續之濕氣膜，且進一步薄水膜。外部致污物係高度可能被吸收至如此形成之該等膜中，那些致污物使得後續之表面清潔變得不可能，因為藉助由蒸發作用過程中所引發之毛細管吸引力，該等致污物在水膜蒸發後甚至更緊密地附著於該表面。
當我們雨後看到在一建築物或車輛之窗戶上，或在一車身上之灰塵時，此一現象可以輕易地被理解。在此事例中，假若該表面係高疏水性的，該表面由此係不被水微滴浸濕的，然後該等水微滴掉落所以該表面係為耐沾污的，且附著於該表面之該等致污物係被吸收至順著該表面流下之該等水滴中，且因此係被移除的(自潔效應)。此外，對半導體元件或電子部件/電路、抗氧化表面處理、抗生物垢表面處理，及在我們生活中一般使用於產品/消費性電子表面之微機電系統(MEMS)，高疏水性係實質上要求的。
一般地，為了實現表面之高疏水性，一複合之表面粗糙度係要求在微米及奈米之層級。換言之，其係最小化水之可濕性，而同時在該相應部位上之表面能量係為零，該者不只單單藉由含括具有一低表面能量之有機固體表面，但亦藉由含括『空氣界面』。從物理化學之角度，在一高粗糙度之表面或含括空氣界面之一多孔表面上，水接觸之區域實際上係非常小的。在此事例中，為了將水吸收至該表面中，由於該所獲得之能量數量相較於水之表面積增加者之數量係非常的小，浸濕不會自發地發生，而同時水依舊為滴狀的，而不是蔓延的，因為該表面為疏水性的。上文說明之關係可以以下列之方程式1說明，該者係藉由在凱西方程式(Cassie equation)中含括溫策爾方程式(Wenzel equation)而導出，溫策爾方程式顯示表面粗糙度與水之接觸角之關係，而凱西方程式解釋在一非均勻表面上水之接觸角，其中該空氣界面與另一表面(1)係於一給定比率下共存。
其中θA 係為水在共存一空氣界面之表面上的視接觸角(apparent contact angle)，r係為實際表面積對投射表面積之一比率(溫策爾粗糙度，>1)，f1 係為另一表面，不是該空氣界面，對整個表面之一比率(<1)，θ1 係為水在不具備粗糙度之一平滑表面1上之一接觸角，且f2 係為該空氣界面對該整個表面之一比率(=1-f1 )。
然而，對具備如上文說明之此一表面粗糙度的表面，傳統使用之方法係為耗費時間的，其包含複雜之製程且要求大量成本，例如，重電漿處理(heavy plasma treatment)、光蝕刻法(photolithography)、澆鑄法、機械法......等等。實質上要求的是，進一步吸收一低表面能量之昂貴合成材料的額外製程。在以粒子塗佈之事例中，由於在該塗佈液體與粒子之間之鍵結僅依靠分子間相對低之凡得瓦力，該塗佈之耐磨性係退化的且該塗佈層在該基材表面係分層的。因而，假若灰塵大小之有機致污物沾污一表面，該等致污物不會經由該高疏水性表面的自潔而清潔，表面清潔係不可能藉助於機械性摩擦力。結果，歸因於該等致污物，該表面之高疏水性係隨著時間顯著地惡化。
如上文說明，先前技藝技術從技術複雜性、低生產效率、低耐熱性、化學耐受性、耐久性、耐磨性......等等之角度，如上文說明係為不利的。因此，其係需要一方法，該者處理及製造一高疏水性之表面，其透過一較簡單的製程具備所要求的該等性質以克服先前技藝之不利點與限制。
 發明概要
本發明係設計以對付前述提及之該等問題。本發明之一個目的係為在一簡單及有效之方式中提供製造高疏水性表面之一方法，此外，提供一種處理表面使其為高疏水性之一方法，該高疏水性表面可適用於要求耐沾污、耐熱性、化學耐受性、耐磨性、耐久性......等等之表面性質之領域。
本發明前述提及之及其他之目的與特性從下列例示的本發明之較佳實施例之說明將更為顯而易見。
本發明前述提及之該目的係藉由製造一基材表面且處理該表面使其為高疏水性之一方法而達成，其特徵在於該高疏水性之表面係藉由透過化學氣相沈積形成之一混合自組裝單層(SAM)而獲得，該化學氣相沈積係以具有CF3 基做為一官能基之一有機矽烷，及一有機矽烷其中其碳鏈長度係短於前項有機矽烷之碳鏈長度且具有CH3 基做為一官能基者。
該方法其特徵在於，該基材係為石英、矽晶圓、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、無機金屬氧化物或活化塑膠，及由此之薄膜。
較佳地，該方法其特徵在於蓮花效應係經由相分離而實現以達到高疏水性，該相分離係於具有CF3 基做為一官能基之該有機矽烷及具有CH3 基做為一官能基之該有機矽烷之間之表面鍵結過程中自發地發生。
較佳地，該方法其特徵在於，具有CF3 基做為一官能基之該有機矽烷的化學式係為F3 C(CF2 )a (CH2 )b SiX3 ，其中a範圍從5至20，b範圍從2至5，且X係為可水解氯、甲氧基或乙氧基；且具有CH3 基做為一官能基之該有機矽烷之化學式係為H3 C(CH2 )c SiX3 ，其中c範圍從7至23，且X係為可水解氯、甲氧基或乙氧基。
較佳地，該方法其特徵在於，在該具有CF3 基做為一官能基之有機矽烷及該具有CH3 基做為一官能基之有機矽烷之碳鏈中，其碳數目之差異至少係為2，所以在該混合之自組裝單層中由每一有機矽烷製成之相之高度差異導致了高疏水性。
較佳地，該方法其特徵在於，在化學氣相沈積之後其進一步包含一固化過程以提升該等有機矽烷對該基材之鍵結。
更佳地，該方法其特徵在於，藉由該等有機矽烷產生之表面粗糙度之RMS(均方根)值範圍從0.5nm至1nm。
有利效應
根據本發明，藉由兩種類型之疏水性/高疏水性官能基，及在碳鏈長度上不同之有機矽烷，表面粗糙度係經由自然/自發的表面鍵結於具有一反應部位之基材及相分離而獲得，該能夠與有機矽烷反應之反應部位，諸如羥基。具備如此獲得之粗糙度之該疏水性表面，其具有蓮花效應且因此係高疏水性的。於是，此一高疏水性之表面其特徵為本質上耐沾污，且在傳統之高疏水性表面處理方式中所不能達成之塗佈上係為有利的，例如，耐熱性、耐磨性、耐久性、化學耐受性......等等，此係藉由有機矽烷而促成。
圖式簡單說明
本發明之該等特性及優勢從下列之一較佳實施例之詳細說明將變得顯而易見的，該較佳實施例係參照該等伴隨圖式而例示，其中：第1圖顯示根據本發明之一混合自組裝單層之觀念；第2圖顯示根據本發明之該實施例(左方)及該比較實施例(右方)之疏水性表面之接觸角之相片；及第3圖顯示對根據本發明之實施例(A8)及比較實施例(A9)之表面的摩擦原子力顯微影像。
 較佳實施例之詳細說明
在下文中，本發明將藉由參照本發明之該實施例及該等圖式而更詳細的說明。
對熟習該項技藝者而言，係為顯而易見的是該實施例係意欲更詳細地例示本發明，且本發明之發明範圍不應受限於該實施例。
首先，第1圖顯示混合之自組裝單層之一觀念，該者由透過相分離衍生之域結構及基質結構組成，該相分離係藉助於全氟烷基矽烷(perfluoroalkylsilane)及烷基矽烷之化學氣相沈積處理一表面之過程中自發地發生，該烷基矽烷在碳鏈長度上係短於全氟烷基矽烷者(有機矽烷之結合，或藉由鍵結至一基材而衍生之該Si-O結合係簡化為2-D)。第2圖顯示根據本發明之實施例(左方)之疏水性表面之一接觸角的相片，及根據該比較實施例(右方)之疏水性表面之一接觸角的相片，其中，當含有水之注射器之針係於水滴中時該等接觸角係測量的。第3圖顯示根據本發明之實施例(A8，左方)之一摩擦原子力顯微影像，及根據該比較實施例(A9，右方)之一摩擦原子力顯微影像。
根據本發明處理一基材表面使其為高疏水性之該方法，其係關於處理該結合至基材之表面使其為高疏水性的，且其特徵在於高疏水性係藉由藉助於化學氣相沈積形成一混合自組裝單層而獲得，該化學氣相沈積係以具有CF3 基做為一官能基之一有機矽烷，及一有機矽烷其中其碳鏈長度係短於前項有機矽烷之碳鏈長度且具有CH3 基做為一官能基者。
根據本發明處理一基材表面使其為高疏水性之該方法，其達到高疏水性，該者使用兩種類型之有機矽烷，其具有不同類型之末端官能基或碳鏈組成分子，且在碳鏈長度上亦係不同的，其中該兩種類型之有機矽烷與該由此被塗佈之基材反應，由CF3 及CF2 組成之該有機矽烷其在疏水性上係較好的，該者經由在塗佈中自發性之相分離形成域或島狀物(island)，且由CH3 及CH2 組成之該有機矽烷形成在厚度上係較小之一基質，以達成具有低表面能量成分及一高表面粗糙度之該蓮花效應，且因此達成高疏水性。特別的，藉由使用有機矽烷其對基材產生一化學共價鍵者，其係可能實現在耐久性、耐磨性、耐熱性及化學耐受性，以及高疏水性及耐沾污上係為有利之塗佈(第1圖)。
根據本發明，在處理一基材表面使其為高疏水性之該方法中，該被表面處理之基材可能為石英、矽晶圓、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、無機金屬氧化物或活化塑膠，及由此之薄膜，或不然，氧化表面，其限制條件為該者具有一個能夠與該等有機矽烷去氫縮合反應之羥基。為了提升表面處理之特性或效率，該基材可能經歷一額外之氧化製程，例如，電漿處理、UV照射、水虎魚溶液(piranha solution)(H2 SO4 /H2 O2 =70/30v/v)處理......等等。
根據本發明，該使用於高疏水性表面處理或塗佈一基材之兩種類型之有機矽烷一般地係可於市場上獲得，且該前項有機矽烷(OSI)係為線性氟代烷基矽烷(fluoroalkylsilane)。其化學式係顯示於下方：
F3 C(CF2 )a (CH2 )b SiX3
其中a範圍從5至20，b範圍從2至5，且X係為可水解氯、甲氧基或乙氧基。a與b之總和其不大於7者導致一降低的矽烷分子間之凡得瓦鍵力且從而降低分子在該自組裝單層中之內聚力，且亦導致降低之高疏水性或耐熱性及耐久性。在末稍之CF3 係為一官能基，其在表面處理之後暴露於最外面以決定該表面之特性，且，該矽烷之表面能量值係約莫為11mJ/m2 。X係為該矽烷之一反應基，該者係被水解且由一羥基取代。該取代羥基然後與該基材表面上之羥基經歷去氫縮合反應以具有一強烈之矽氧烷鍵-Si-O-。假若其係有3種不同類型之X基，每一分子在羥基取代率或鍵反應性上彼此展現顯著之差異，但其建立一3維複合物及鬆散之結構，不會系統性地形成一單層。然而，在此事例中，所有的官能基係非暴露於最外面的，且其一部份係隱匿在此結構中，高疏水性係從而退化的，且其他性質亦同樣地退化的。
後者之矽烷(OS2)係為一烷基矽烷，該者具有一線性結構其具備下列之化學式：
H3 C(CH2 )c SiX3
其中c範圍從7至23且X係為可水解氯、甲氧基或乙氧基。係為較佳的是，由於如同於OS1之相同理由，X係一元化為一種類型之基。假若c不大於7，鍵結至該基材之該等分子的碳鏈之間的凡得瓦力係非充足的，所以該等鏈可能不會徹底地延伸且然後躺臥自身於該基材表面上或係彎曲的。然而，在此事例中，該表面分子鍵結之內聚力係退化的，且在該分子層上的一些水滲入至該分子層以偵察沒有鍵結至該基材的高親水性羥基，且因此被侵襲的，疏水性係從而惡化的。因而，OS2不直接接觸水，但係與基材中未與OS1反應之高親水性羥基結合，以有效地使該表面避開水且擔任一重要角色，所以OS1係為相分離的而同時具有一島狀物結構或域結構。係為必要的是，在OS1及OS2之該等碳鏈之間，碳數目的差異至少係為2，所以OS2可能形成一基質而同時在步階高度上對OS1具有一差異。於此，CH3 係為一官能基其表面能量係約莫近乎21mJ/m2 。
前述提及之該二有機矽烷係藉助於化學氣相沈積吸收入/結合至該氧化基材。在此事例中，由於具有含有氟基之碳鏈之OS1，在其中該鏈之長度係較長的，其分子間凡得瓦力或鍵結力係強於僅具有一烷基之OS2者，在其中該碳鏈之長度係較短的，OS1從而首先吸引同樣的分子以在一域結構中形成島狀物。在該過程期間，OS2充滿該等域結構之間之間隙以形成基質。就這一點而言，輕易且自然之相分離藉由兩種不同類型之有機矽烷與該基材吸收/反應之速度差異，連同該有機矽烷自發性地形成一單層之性質，其係變成可能的。也就是，在該兩種矽烷中，分子間相互作用力之該差異在鍵結至該基材之過程中導致了自發的微相分離，所以，在碳鏈長度上較長的該氟化之有機矽烷在其中形成域或島狀物，當相較於該烷基矽烷時，因此自然地或選擇地突出。
這樣使得一高疏水性之表面能夠自然地且自發地實現，而不用人工的額外製程，例如，合成一新的有機材料、製造一高表面粗糙度或一多孔結構、遮罩、施用粒子、照射能量射線……等等，該等者典型地係使用以達成蓮花效應其係藉助於一高表面粗糙度及一低表面能量之組合而具有超疏水性者。
在此發明，在根據本發明之處理後，假若必要的話，矽烷及該基材之間之鍵結可能藉由該基材額外之固化而提升。用於固化之較佳溫度範圍從室溫至約莫170℃，且一般地從80℃至150℃。該溫度越高，用於硬化所必須的時間係花費越少的。較佳的花費時間係為於80℃下約莫5小時及於170℃下約莫一小時。為了獲得更多之固體單層，該等矽烷分子其係物理地吸收因此形成一多層者，其可以藉由一般的有機溶劑(例如，己烷、甲苯、酒精、丙酮……等等)沖洗掉，或可以藉由浸漬該基材於一有機溶劑中且然後以一超音波處理器移除。
根據本發明處理一基材表面使其為高疏水性之該方法，其特徵在於以該等有機矽烷產生之表面粗糙度之RMS(均方根)值範圍從0.5nm至1nm。假若該RMS值係小於0.5nm，其係不可能達到含括空氣界面之表面粗糙度之該效應，且疏水性因此係退化。假若其係大於1nm，該混合之自組裝單層不會形成一單層，但形成一稀疏之多層，以致於該分子間之鍵結力或內聚力係退化的，而同時耐久性、化學耐受性、耐磨性及耐熱性之該等性質係惡化的。
在下文中，本發明將藉由參照該實施例與該比較實施例而更詳細地說明。
實施例
一矽晶圓(矽晶圓，5cm x 5cm)係使用做為用於高疏水性表面處理之基材。該晶圓係浸漬於水虎魚溶液(H2 SO4 /H2 O2 =70/30v/v)中約莫30分以移除在該表面上之致污物且活化該等羥基，且然後取出以DI水徹底地沖洗該晶圓，然後並以氮氣吹拂以乾燥該晶圓。在該實施例中使用的該兩種類型之有機矽烷係為CF3 (CF2 )10 (CH2 )2 SiCl3 (FTCS)及CH3 (CH2 )9 SiCl3 (DTCS)。在將200μl之該兩種類型之有機矽烷放置於3g之礦物油中且充分地攪拌後，然後將該混合物放置於乾燥器中，在該溶液中之氣泡係移除的，當藉由一真空泵維持該乾燥器之壓力於10mTorr時。假若化學氣相沈積係直接地施行而沒有預先移除該等氣泡，該壓力係降低的而同時該等氣泡突然地沸騰，且該有機矽烷分子突然、不規則及不均勻的蒸發作用可能不利地影響該塗佈層之品質。基於此理由，該溶液係預先除氣的然後釋放真空，且然後該矽晶圓之一側係以水虎魚溶液清潔，在該側上係為被表面處理的，其係被面向該溶液之表面且係保持垂掛在該室中。其後，該室係再次真空以維持壓力於10mTorr且然後施行沈積約莫一小時。該被表面處理之矽晶圓係放置在一烘箱以在80℃固化該矽晶圓約莫5小時。該矽晶圓然後係浸漬在一己烷溶劑中以一超音波清洗器清潔約莫2分鐘以為了移除可能物理地吸收在其上之有機矽烷分子。該矽晶圓然後係以氮氣吹拂以乾燥。
比較實施例
在該比較實施例中，僅以CF3 (CF2 )10 (CH2 )2 SiCl3 之化學氣相沈積係施用於矽晶圓其係如該實施例中以相同方式用水虎魚溶液清洗者。固化及超音波清洗兩者皆係如該實施例相同地施用。
在該混合自組裝單層係以FTCS及DTCS形成之事例中，該水之接觸角係大於僅以FTCS(第2圖)形成之單層者。在該混合單層中官能基之表面能量係為11及21mJ/m2 ，該者係相同或大於僅以FTCS形成但展現較低之表面能量之該單層者，該項事實間接例示的是，在該兩種類型之有機矽烷中，係有源自相分離之蓮花效應。
在僅以CF3 表面處理之事例中，高表面摩擦力(第2圖中右方)通常造成一較高之接觸角滯後(contact angle hysteresis)(該前進接觸角(advancing contact angle)與該回退接觸角(receding contact angle)之間之差)。基於此理由，由於僅以氟處理表面之該單層在疏水性上係為高的，但在水滴之接觸角滯後係為大的，水滴與在該表面上之灰塵及之類藉助於重力同時一起滑落之清潔效應係不容易實現的。然而，當該接觸角滯後如在該混合之自組裝單層中(第2圖中左方)係高度降低地，自潔效應係實現以提升耐沾污。
由該CF3 官能基形成之該等域，其在摩擦力上係較高的，該等在透過摩擦原子力顯微鏡(friction atomic force microscope)之該影像上係顯示為較明亮之島狀物，其與在該表面上之另一成分反應更靈敏地(摩擦力：CF3 >CH3 ，CF3 在顏色上係顯示相對地明亮)(第3圖-A8)。然而，在僅以CF3 形成之該比較實施例之事例中，其係沒有相對的差異，所以其在亮度上係沒有特別地差異，且均勻之亮度係展現的(第3圖，A9)。在藉由一地形原子力顯微鏡(topographic atomic force microscope)獲得、顯示表面粗糙度或步階差異之該影像中，其係不顯示顯著之差異，因為係有一小的步階差異。就這一點而言，藉由在該兩種類型之有機矽烷之表面反應過程中發生的自發性相分離，其係可能實現一表面，該者具有大於使用正常氟基之事例的疏水性。
因而，根據本發明，其係提供在一簡單及有效之方式中製造一高疏水性表面之方法，且，此外，具有一效果可適用於要求表面性質，例如，耐沾污、耐熱性、化學耐受性、耐磨性、耐久性……等等之該等領域。特別的，該如上文說明之耐熱性、化學耐受性、耐磨性及耐久性之高疏水性表面除了該等僅要求耐沾污之領域之外，係通常可適用於對額外之熱、化學及機械因子，從外側在一聚合物薄膜或在具有低表面能量之其他有機材料的表面上之行為研究(及另外之相關領域)。
對熟習該項技藝者而言，係為顯而易見的是前述之說明係詳細例示該實施例及該比較實施例，但可以在本發明之發明範圍中做變化及修正且應由下列附加之申請專利範圍所涵蓋。本發明存在於每個新穎特有之特性及該等特性每個之組合。該動詞『包含』及其動詞變化之使用並不排除除了在該申請專利範圍中陳述之外的元件之存在。該冠詞『一』或『一個』在一元件之前之使用並不排除數個此種元件之存在。
A1．．．CF3 官能基
A3．．．CH2 分子
A5．．．表面處理之基材其由此在該表面上含括羥基
A2．．．CF2 分子
A4．．．CH3 官能基
第1圖顯示根據本發明之一混合自組裝單層之觀念；
第2圖顯示根據本發明之該實施例(左方)及該比較實施例(右方)之疏水性表面之接觸角之相片；及
第3圖顯示對根據本發明之實施例(A8)及比較實施例(A9)之表面的摩擦原子力顯微影像。
A1．．．CF3 官能基
A2．．．CF2 分子
A3．．．CH2 分子
A4．．．CH3 官能基
A5．．．表面處理之基材其由此在該表面上含括羥基

Claims (16)

  1. 一種處理基材的平坦表面之方法，其包含有：透過藉一經CF3 官能化的有機矽烷及一經CH3 官能化的有機矽烷之化學氣相沈積，在該平坦表面上形成一層；其中該經CF3 官能化的有機矽烷具有以下化學式；F3 C(CF2 )a (CH2 )b SiX3 ，且該經CH3 官能化的有機矽烷具有以下化學式：H3 C(CH2 )c SiX3 ，其中a係5至20；b係2至5，c係7至23；且各個X係獨立選自於由氯、甲氧基及乙氧基所構成之群組者；其中，該經CH3 官能化的有機矽烷之碳鏈長度係短於該經CF3 官能化的有機矽烷之碳鏈長度；且其中，該經CF3 官能化的有機矽烷及該經CH3 官能化的有機矽烷之碳鏈中，碳數目之差至少為2。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該層係一混合之自組裝單層(SAM)。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該基材係選自於由石英、矽晶圓、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、無機金屬氧化物、活化塑膠及其等之薄膜所構成之群組者。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含有：於該表面與該經CF3 官能化的有機矽烷之間的鍵結過程中，以及該表面與該經CH3 官能化的有機矽烷之間的鍵結過程中，執行相分離。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中各個X係相同。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該層係高度疏水，其藉由水之接觸角來測量係至少120°，且藉由接觸角滯後(contact angle hysteresis)來測量係不大於5°。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含有：固化該層。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中前述固化該層之步驟係在25℃至170℃之溫度下實行。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中前述固化該層之步驟係在80℃至150℃之溫度下實行1小時至5小時。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該層具有均方根值為0.5nm至1nm之表面粗糙度。
  11. 一種處理基材的平坦表面之方法，其包含有：透過藉一經CF3 官能化的有機矽烷及一經CH3 官能化的有機矽烷之化學氣相沈積，在該平坦表面上形成一層；其中該經CF3 官能化的有機矽烷具有以下化學式；F3 C(CF2 )a (CH2 )b SiX3 ，且該經CH3 官能化的有機矽烷具有以下化學式：H3 C(CH2 )c SiX3 ，其中a係5至20；b係2至5，c係7至23；且各個X係獨立選自於由氯、甲氧基及乙氧基所構成之群組者，其中，該經CH3 官能化的有機矽烷之碳鏈長度係短於該經CF3 官能化的有機矽烷之碳鏈長度；於該表面與該經CF3 官能化的有機矽烷之間的鍵結過程中，以及該表面與該經CH3 官能化的有機矽烷之間的鍵結過程中，執行相分離；及 在25℃至170℃之溫度下固化該層；其中，該經CF3 官能化的有機矽烷及該經CH3 官能化的有機矽烷之碳鏈中，碳數目之差至少為2。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該層係一混合之自組裝單層(SAM)。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該基材係選自於由石英、矽晶圓、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、無機金屬氧化物、活化塑膠及其等之薄膜所構成之群組者。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中各個X係相同。
  15. 如申請專利範圍第11項之方法，其中前述固化該層之步驟係在80℃至150℃之溫度下實行1小時至5小時。
  16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該層具有均方根值為0.5nm至1nm之表面粗糙度。
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