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匀胶机涂胶步骤有哪些?

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内容节点
概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单

涂胶就是将光刻胶均匀地涂覆在硅片表面。光刻胶的涂覆有滴涂法和自动喷除法两种,前者在工艺和设备上都比较简单,使用也比较广泛。


 (1)滴胶将硅片固定在WS-650Mz-23NPPB涂胶机上,在硅片静止或转速很慢(约100~ 200r/min)时将光刻胶滴至硅片表面的ZX位置。滴胶量的多少取决于光刻胶的黏度,通常黏度越小形成的光刻胶膜越薄。

(2)旋转铺开迅速加速至3000~5000r/min的转速,利用高速旋转时的离心力,使光刻胶展开在硅片表面,典型的转速是4000r/min。

(3)甩胶降低转速,使多余的光刻胶飞出硅片表面,在硅片表面得到均匀的光刻胶膜覆盖层。滴在硅片上的光刻胶通常只留下Z多1%的量,其余都飞离了硅片。甩胶之后要进行去边处理。由于快速甩胶时,整个涂胶腔体内弥漫着溶剂和光刻胶的微粒,一部分光刻胶微粒会黏附在硅片的底部,在随后的工艺过程中会对其他设备造成沾污,所以利用位于硅片底部的一个喷嘴,对硅片底部进行清洗。在快速甩胶结束后,整个硅片上分布的是均匀厚度的光刻胶,但在硅片表面的Z外缘一圈,由于气流的影响,胶层特别厚。在随后的工艺(如腐蚀或注入等)处理中,为了传输或固定,一些设备中的某些机构会接触到硅片表面的边缘,摩擦会使边缘的胶脱落,对设备造成颗粒沾污。去边可分为两步,底部去边和顶部去边。


(4)溶剂挥发光刻胶中的溶剂会影响光刻胶的感光性以及粘着性等,故均匀的光刻胶膜形成后,需继续旋转硅片,直至溶剂挥发、光刻胶膜干燥为止。


2.肢膜质量要求(1)胶膜的厚度胶膜的厚度应符合要求,膜厚要均匀,在胶膜表面看不到干涉花纹。影响胶厚的因素有:


1)硅片的温度。

2)胶的温度。

3)环境温度和湿度。

4)排风量。

5)涂胶程序(预匀的转速和时间、快速匀胶的速度、加速度等)。

6)胶本身的黏度。

7)胶量。

8)前烘的温度时间及方式。


光刻胶膜的厚度与硅片的转速以及光刻胶的黏度等都有关系,它们之间的关系可用下式来描述光刻胶膜厚=舰2肛 (6-1)式中,肘为常数;三为固体含量百分比;r为转速。


可见,黏度越小,胶膜越薄;转速越快,胶膜越薄。生产中胶膜的厚度一般位于0.5~1¨m之间,整个硅片上胶膜的厚度差应控制在20~5nm之间,而一批硅片之间的胶膜厚度差应小于3nm。


温度和湿度对于光刻胶膜的均匀性有非常强的影响,涂胶机的排气速率也会影响胶膜厚度及均匀性,这些工艺参数都需要严加控制。


(2)缺陷光刻胶膜内应无缺陷,如针孔、回溅斑等。回溅斑是旋转过程中飞出硅片表面的光刻胶由于力的作用又回到硅片表面淀积下来而形成的。为了避免回溅斑的形成,通常在硅片周围设有防回溅设施。


(3)膜层表面膜层表面应无颗粒污染。若涂胶机的排气速率太大,则会产生强大的气流使光刻胶过于干燥;反之,若排气速率太小,气流则无法将颗粒带走,会使其淀积在硅片上而形成表面缺陷。


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