旋轉式勻膠是根據不同的光刻工藝需求,將光刻膠按一定的比例和均勻性要求涂抹到芯片表面的工藝過程。光刻膠在旋轉離心力和表面張力的作用下,在芯片上形成一層均勻薄膜。工藝參數控制主要通過光刻膠的粘度和勻膠機的轉速、時間和加速度來控制膠膜的厚度以及均勻性,膠膜的厚度通常控制在1μm以下,片內膠膜厚度誤差應小于5%。當進行勻膠操作時,旋涂速度是影響旋涂質量的因素之一。
旋涂速度的影響因素:
旋涂速度越高,膠層的厚度通常會越薄。這是因為在高旋涂速度下,向心力和溶液的表面張力會共同作用,使液體涂層被拉成更薄的覆蓋層。
旋涂速度的改變對膠層的厚度影響較為顯著。
旋涂速度適配于均勻的膜厚,主要取決光刻膠的粘度,粘度越高,需要的轉速越高。
旋涂速度通常會受到材料溶解度的限制。對于高溶解度材料( 100 mg/ml或更高),可以實現>1 μm的厚度。同時對于一些低溶解度的共軛聚合物(幾毫克/毫升),厚度可能限制在20nm左右。
半導體旋涂工藝具有以下優勢:
1.簡單高效:旋涂工藝相對簡單且高效,適用于大面積的制備需求。
2.可控性強:通過調節旋涂參數,可以實現對薄膜厚度和均勻性的控制。
3.適用性廣:半導體旋涂工藝適用于不同材料和基片類型的制備。
然而,半導體旋涂工藝也存在一些挑戰:
1.均勻性控制:由于液體的離心力和表面張力的影響,旋涂過程中很容易出現均勻性不佳的情況,需要仔細調節旋涂參數以獲得均勻的薄膜。
2.溶液濃度控制:溶液的濃度對薄膜的質量和性能有很大影響,需要準確控制溶液的配比和濃度。
3.工藝適應性:不同材料和基片類型的制備可能需要不同的旋涂參數和溶液配方,需要根據具體要求進行優化。