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旋涂機是將各種膠水滴在高速旋轉(zhuǎn)的基板上,通過離心力使滴在基板上的膠水均勻地涂在基板上的設(shè)備,薄膜的厚度取決于旋涂機的轉(zhuǎn)速和溶膠的粘度。
從其原理可以看出選購旋涂機時需要注意的幾個細節(jié):
1、旋轉(zhuǎn)速度。轉(zhuǎn)速的快慢和控制精度直接關(guān)系到旋涂的厚度控制和薄膜均勻性,如果電機的標(biāo)注轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速存在較大誤差,要求精確鍍膜的科研人員就不可能獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)。國內(nèi)有些旋涂機只能提供速度范圍,無法精確標(biāo)定實時速度。雖然大部分進口的旋涂機都可以校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,但是大部分轉(zhuǎn)速精度都沒有得到國際標(biāo)準(zhǔn)的認可。建議購買的速度控制標(biāo)準(zhǔn),如美國的NIST標(biāo)準(zhǔn)。
2、真空吸附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。真空泵必須無油,且壓力校準(zhǔn)準(zhǔn)確。國產(chǎn)無油真空泵真的不敢恭維,因為任何油污都有可能堵塞真空管道,如果真空吸附力降低,就會導(dǎo)致基板吸附不上,產(chǎn)生“飛片”的情況,膠滴會意外進入真空管道系統(tǒng),造成堵塞。用過國產(chǎn)旋涂機的客戶,往往會關(guān)心如何清洗。許多國外旋轉(zhuǎn)涂布機做得很好。它們有聯(lián)動機構(gòu),如果真空吸附力不夠,就不會開始轉(zhuǎn)動。
3、材料選擇。對于半導(dǎo)體化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用,材料的選擇尤為關(guān)鍵。大部分的旋涂機都是用不銹鋼或者普通塑料制成的,因為這種材料的成本很低,不銹鋼對各種化學(xué)粘合劑的耐腐蝕性不是很好,塑料在高溫高壓下容易變形。如果這種變形導(dǎo)致托盤的位置失去水平,就會導(dǎo)致旋涂時高低不平的狀態(tài)。自然,不能獲得良好的旋涂效果。比如美國的型號是天然的聚丙烯或者聚四氟乙烯。這兩種材料具有環(huán)保、節(jié)約資源、重量輕、強度高、耐沖擊性好、經(jīng)久耐用、花紋自然、光澤度好等優(yōu)點。
旋涂機有一個或多個滴膠系統(tǒng),可以應(yīng)用不同種類的光刻膠。點膠方式是晶圓靜止或旋轉(zhuǎn),隨著晶圓尺寸的增大,出現(xiàn)多滴膠或移動膠滴。近年來旋涂機的發(fā)展趨勢是在自動工作模式的旋涂機中加入預(yù)先涂有增粘劑的冷板和熱板工藝模塊,以增強光刻膠與晶圓的附著力。為了提高生產(chǎn)率,國外開發(fā)了各種工藝模塊任意組合的積木,有的還配有膠膜自動測量監(jiān)控裝置。