光刻膠黏度如何測量?光刻膠需要稀釋嗎?
在光刻膠的各種物性參數(shù)中,粘度值也是一個(gè)非常重要的參數(shù),它對(duì)指導(dǎo)光刻膠的涂膠至為重要,但是我們?cè)陂喿x光刻膠的說明文檔中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)不同廠家使用不同的粘度單位, 比如cP,mPa·S,cst, 這對(duì)我們用戶來說對(duì)比不同廠家的光刻膠的粘度性質(zhì)造成了困擾,本文我們就來簡單說明下動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度間如何換算。
光刻膠是一種對(duì)光敏感的混合液體,是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料,屬于半導(dǎo)體八大核心材料之一,是繼硅片、電子特氣和光掩模之后的第四大半導(dǎo)體材料。
光刻膠在未曝光之前是一種黏性流體,不同種類的光刻膠具有不同的黏度。黏度是光刻膠的一項(xiàng)重要指標(biāo)。那么光刻膠的黏度為什么重要?黏度用什么表征?哪些光刻膠算高黏度,哪些算低黏度呢?
光刻膠的黏度如何表示?
黏度通常用單位“泊”(Poise,P)或者“厘泊”(centipoise, cP)來表示:
1泊(P)= 1 dyne·s/cm2
1厘泊(cP)= 0.01泊(P)= 1 mPa·s(毫帕斯卡·秒)
而光刻膠通常用cp作為其黏度單位,因?yàn)閏p是一個(gè)較小的單位,更適合描述液體的黏度。水在20°C時(shí)的黏度約為1cP,而光刻膠的黏度范圍通常在數(shù)十到數(shù)千cp之間。
光刻膠黏度的重要性?
光刻膠的黏度會(huì)影響到涂層的厚度和均勻性。不同的產(chǎn)品應(yīng)用需要不同厚度的光刻膠涂層。
半導(dǎo)體制造中,當(dāng)特征尺寸進(jìn)入亞微米或納米級(jí)別時(shí),需要使用低粘度的光刻膠。低黏度光刻膠在晶圓上流動(dòng)性強(qiáng),旋涂時(shí),低黏度光刻膠能夠迅速鋪展,形成較薄且均勻的涂層。薄膠能夠減少光學(xué)衍射效應(yīng),有利于高分辨率的圖案制作。 在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、微流體器件等中,需要使用高黏度的光刻膠,一般可以達(dá)到幾微米到幾十微米厚。在干濕法刻蝕中,厚的光刻膠層可以作為掩膜,保護(hù)下方的材料不被蝕刻劑侵蝕。但是,隨之而來的問題是,旋涂時(shí)間,曝光時(shí)間,顯影時(shí)間都在相應(yīng)增加,控制難度變大,而膜層的均勻性卻在下降。
光刻膠黏度如何測量?
光刻膠供應(yīng)商一般會(huì)要求晶圓廠在生產(chǎn)過程中多次測量流體粘度,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。我們會(huì)使用在線的黏度計(jì)持續(xù)地對(duì)光刻膠的黏度進(jìn)行測量。為什么不是將樣品采集出來離線測量?為了進(jìn)行離線測量,需要從生產(chǎn)過程中提取樣品,這導(dǎo)致生產(chǎn)的暫時(shí)中斷。且由于處理和分析時(shí)間的延遲,離線測量無法提供即時(shí)的反饋。
光刻膠在用的時(shí)候需要稀釋嗎?
光刻膠是否需要稀釋取決于它的初始黏度、所需的厚度、旋涂設(shè)備能力等。 一些光刻膠是供應(yīng)商預(yù)先配制好的,其黏度已經(jīng)調(diào)整適合特定的應(yīng)用,這類光刻膠通常不需要晶圓廠自行稀釋。但是,如果光刻膠的初始黏度太高,超過了工藝需求,那么可能需要稀釋。
有時(shí)候,通過調(diào)整旋涂設(shè)備的參數(shù)無法得到所需的涂層,但是又不想更換光刻膠時(shí),可以考慮調(diào)整光刻膠的黏度。 一般在線黏度控制系統(tǒng)中包括黏度計(jì),稀釋系統(tǒng)等。當(dāng)黏度計(jì)測得的黏度大于設(shè)定黏度時(shí),稀釋系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)加相應(yīng)溶劑,直至達(dá)到設(shè)定值才會(huì)停止。不過,補(bǔ)加的溶劑與補(bǔ)加方法要按照光刻膠供應(yīng)商推薦的來,不要自行決定,否則會(huì)有很多新問題出現(xiàn)。
一般的光刻膠在多少cp?
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