旋涂技術(shù)的工作原理是什么

旋涂是應(yīng)用最廣泛的將光刻膠和其他材料均勻分配到基板。旋涂用于生產(chǎn)所需材料的薄膜，具有高水平的過程控制和可重復(fù)性。

光刻基礎(chǔ)知識庫文檔中討論的光刻膠對光刻工藝至關(guān)重要。

通常，光刻膠是一種高粘性材料，其涂層的均勻性對可靠性起著重要作用任何光刻工藝，以及可實現(xiàn)的分辨率。旋涂是一種廣泛使用的技術(shù)研究、開發(fā)和工業(yè)過程，以生產(chǎn)特定的均勻薄膜涂層。

旋涂的原理是將幾毫升的光刻膠分散到基板上?；迨侨缓笠?500 – 4000 rpm 范圍內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)。然后選擇光刻膠的粘度以保持在最佳范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度，同時產(chǎn)生所需膜厚的涂層。這些參數(shù)通常是由抗蝕劑制造商指定并且特定于所使用的抗蝕劑。這些信息的另一個來源參數(shù)是研究有關(guān)光刻的大量文獻，并使已發(fā)布的工藝適應(yīng)您的需要。

在旋轉(zhuǎn)之前將光刻膠分配在基板的中心，這稱為靜態(tài)分配。一個對此的替代方法是動態(tài)分配，其中晶圓已經(jīng)以所需的速度旋轉(zhuǎn)，然后進行分配光刻膠。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度超過 1000 rpm 時，這是更常用的技術(shù)。

在這些高旋轉(zhuǎn)速度下，離心力導(dǎo)致粘性溶液向外擴散并流向晶圓的邊緣。在邊緣處，材料會逐漸增加，直到克服光刻膠溶液的表面張力，在抗蝕劑從旋轉(zhuǎn)晶片中彈出的點。

該薄膜的厚度由多個定義參數(shù)：旋轉(zhuǎn)速度、濃度、粘度和旋轉(zhuǎn)時間。

對均勻性的要求對紡絲工藝要求很高，因為薄膜的質(zhì)量對紡絲至關(guān)重要

轉(zhuǎn)移圖案中缺陷的數(shù)量和大小。光刻工藝可能需要高均勻性，無論是跨越單個晶圓并從盒中的一個晶圓到另一個晶圓。典型的光刻膠薄膜厚度為 2 μm，這是±1.0%的均勻性要求。

為了達到這種高公差的均勻結(jié)果，必須精確控制旋轉(zhuǎn)速度和時間，以及晶片加速到指定的旋轉(zhuǎn)速度。在某些情況下，建議使用多速自旋協(xié)議由抗蝕劑制造商，這是為了確保最終的抗蝕劑厚度得到精細(xì)控制并在公差范圍內(nèi)需要進一步處理。

進一步控制旋涂光刻膠層的厚度是通過在升高的溫度下烘烤襯底來實現(xiàn)的。

溫度，大約 90°C - 130°C。此烘烤步驟會蒸發(fā)多余的溶劑或水溶液，這些溶劑或水溶液用于涂布前分散光刻膠。隨著溶劑蒸發(fā)，涂層厚度減小。在這種情況下，在一些較厚的抗蝕劑和工藝中，制造商通常建議采用多溫度烘烤工藝。

審核編輯：湯梓紅