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光刻胶涂覆工艺—喷涂

为了确保光刻工艺的可重复性、可靠性和可接受性,必须在基板表面上均匀涂覆光刻胶。光刻胶通常分散在溶剂或水溶液中,是一种高粘度材料。根据工艺要求,有许多工艺可用于涂覆光刻胶。今天我们来介绍下光刻胶涂覆工艺的喷涂技术。

喷涂是旋涂的替代方法,特别是当基材表面或形态意味着光刻胶不能以所需的均匀性涂覆时。喷涂的基本原理是,光刻胶的沉积使光刻胶膜雾化成μm范围内的液滴。液滴的形成可以通过各种技术实现;最简单的方法是从喷嘴产生雾化喷雾,类似于传统喷枪和氮气喷嘴中使用的喷嘴。氮气是首选,因为它有助于减少湿度或颗粒对抗蚀剂的污染,并产生干燥的液滴雾。

产生雾化喷雾的第二种标准方法是使用超声波雾化喷涂。超声波雾化喷嘴通过抗蚀剂介质的高频机械振动产生抗蚀剂液滴,然后通过载气输送到基板。然后将光刻胶液滴沉积在基板表面,在那里它们形成光刻胶的连续薄膜。因此,喷涂涂层能够覆盖基材的整个表面,即使是任意形状,并且无论拓扑结构如何,都能提供保形涂层。此外,与旋涂相比,光刻胶浪费更少,产量更高。

为了能够喷涂光刻胶,抗蚀剂必须具有适当的低粘度。通常这是几cSt,可能需要用溶剂稀释抗蚀剂。抗蚀剂的稀释会导致抗蚀剂老化过程加速并在介质内形成颗粒。喷涂的另一个限制是,鉴于落在表面上的液滴的随机分布,很难形成<1μm的薄膜。要形成连续的薄膜,需要达到最小的临界光刻胶液滴密度,这增加了最小的薄膜厚度并增加了加工时间。

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