旋涂技术的工作原理是什么

旋涂是应用最广泛的将光刻胶和其他材料均匀分配到基板。旋涂用于生产所需材料的薄膜，具有高水平的过程控制和可重复性。

光刻基础知识库文档中讨论的光刻胶对光刻工艺至关重要。

通常，光刻胶是一种高粘性材料，其涂层的均匀性对可靠性起着重要作用任何光刻工艺，以及可实现的分辨率。旋涂是一种广泛使用的技术研究、开发和工业过程，以生产特定的均匀薄膜涂层。

旋涂的原理是将几毫升的光刻胶分散到基板上。基板是然后以 500 – 4000 rpm 范围内的高速旋转。然后选择光刻胶的粘度以保持在最佳范围内的旋转速度，同时产生所需膜厚的涂层。这些参数通常是由抗蚀剂制造商指定并且特定于所使用的抗蚀剂。这些信息的另一个来源参数是研究有关光刻的大量文献，并使已发布的工艺适应您的需要。

在旋转之前将光刻胶分配在基板的中心，这称为静态分配。一个对此的替代方法是动态分配，其中晶圆已经以所需的速度旋转，然后进行分配光刻胶。当旋转速度超过 1000 rpm 时，这是更常用的技术。

在这些高旋转速度下，离心力导致粘性溶液向外扩散并流向晶圆的边缘。在边缘处，材料会逐渐增加，直到克服光刻胶溶液的表面张力，在抗蚀剂从旋转晶片中弹出的点。

该薄膜的厚度由多个定义参数：旋转速度、浓度、粘度和旋转时间。

对均匀性的要求对纺丝工艺要求很高，因为薄膜的质量对纺丝至关重要

转移图案中缺陷的数量和大小。光刻工艺可能需要高均匀性，无论是跨越单个晶圆并从盒中的一个晶圆到另一个晶圆。典型的光刻胶薄膜厚度为 2 µm，这是±1.0%的均匀性要求。

为了达到这种高公差的均匀结果，必须精确控制旋转速度和时间，以及晶片加速到指定的旋转速度。在某些情况下，建议使用多速自旋协议由抗蚀剂制造商，这是为了确保最终的抗蚀剂厚度得到精细控制并在公差范围内需要进一步处理。

进一步控制旋涂光刻胶层的厚度是通过在升高的温度下烘烤衬底来实现的。

温度，大约 90°C - 130°C。此烘烤步骤会蒸发多余的溶剂或水溶液，这些溶剂或水溶液用于涂布前分散光刻胶。随着溶剂蒸发，涂层厚度减小。在这种情况下，在一些较厚的抗蚀剂和工艺中，制造商通常建议采用多温度烘烤工艺。

审核编辑：汤梓红