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資料簡(jiǎn)介
勻膠機(jī)是在高速旋轉(zhuǎn)的基片上，滴注各類膠液，利用離心力使滴在基片上的膠液均勻地涂覆在基片上的設(shè)備，膜的厚度取決于勻膠機(jī)的轉(zhuǎn)速和溶膠的黏度。
概述
該設(shè)備主要用于晶片涂光刻膠，有自動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)三種工作方式。
送片盒中的晶片，自動(dòng)送到承片臺(tái)上，用真空吸附，在主軸電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速100-9900轉(zhuǎn)/分(±10轉(zhuǎn)/分)，起動(dòng)加速度可調(diào)。每道程序的持續(xù)時(shí)間，轉(zhuǎn)速、加速度、烘烤溫度、烘烤時(shí)間、預(yù)烘時(shí)間等工藝參數(shù)均可通過(guò)編程控制。
勻膠機(jī)有一個(gè)或多個(gè)滴膠系統(tǒng)，可涂不同品種的光刻膠。滴膠的方式有晶片靜止或旋轉(zhuǎn)滴膠。隨著晶片尺寸的增大，出現(xiàn)了多點(diǎn)滴膠或膠口移動(dòng)式滴膠。膠膜厚度一般在500-1000nm，同一晶片和片與片間的誤差小于±5nm。滴膠泵有波紋管式和薄膜式兩種，并有流量計(jì)進(jìn)行恒量控制。對(duì)涂過(guò)膠的晶片有上下刮邊功能，去掉晶片正反面多余的光刻膠。
烘烤工位，有隧道式遠(yuǎn)紅外加熱，微波快速加熱以及電阻加熱的熱板爐等。涂膠后的晶片要按一定的升溫速率進(jìn)行烘干。烘烤過(guò)程在密封的爐子中進(jìn)行，通過(guò)抽真空排除揮發(fā)出來(lái)的有害物質(zhì)。前烘結(jié)束后，將晶片送入收片盒內(nèi)。
主軸轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性和重復(fù)性是決定膠膜厚度均勻性和一致性的關(guān)鍵，起動(dòng)加速度的大小是決定是否能將不同粘稠度的光刻膠甩開(kāi)并使膠均勻的決定因素。
選購(gòu)技巧
從其原理來(lái)說(shuō)，可以看出選購(gòu)勻膠機(jī)需要注意的幾個(gè)細(xì)節(jié)
旋轉(zhuǎn)速度
轉(zhuǎn)速的快慢和控制精度直接關(guān)系到旋涂層的厚度控制和膜層均勻性。如果標(biāo)示的轉(zhuǎn)速和電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速誤差很大，對(duì)于要求涂覆的科研人員來(lái)說(shuō)是無(wú)法獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的。國(guó)產(chǎn)的某些勻膠機(jī)只能提供轉(zhuǎn)速范圍，并不能精確標(biāo)定實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速。進(jìn)口的勻膠機(jī)雖然大部分能標(biāo)定轉(zhuǎn)速，但是大部分轉(zhuǎn)速精度沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定。建議購(gòu)買轉(zhuǎn)速控制方面有認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的，比如:美國(guó)NIST標(biāo)準(zhǔn)等。
真空吸附系統(tǒng)的構(gòu)造
真空泵一定要無(wú)油的，壓力標(biāo)定準(zhǔn)確，國(guó)內(nèi)的無(wú)油真空泵實(shí)在不敢恭維。因?yàn)槿魏蔚挠臀鄱伎赡芏氯婵展艿?，如果真空吸附力降低，?huì)導(dǎo)致基片吸附不住而產(chǎn)生"飛片"的情況，還會(huì)讓滴膠液不慎進(jìn)入真空管道系統(tǒng)造成堵塞。用過(guò)國(guó)產(chǎn)勻膠機(jī)的客戶常常會(huì)關(guān)心怎么清洗的問(wèn)題，這一點(diǎn)許多國(guó)外的勻膠機(jī)做得不錯(cuò)，他們有通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，如果真空吸附力不夠的時(shí)候，不會(huì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。
材質(zhì)的選擇
對(duì)于半導(dǎo)體化工行業(yè)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，材質(zhì)的選擇尤為關(guān)鍵，大部分勻膠機(jī)采用的是不銹鋼或者普通塑料材質(zhì)，因?yàn)檫@種材質(zhì)的成本很低，不銹鋼的對(duì)于各類化工膠液的抗腐蝕性不太好，塑料對(duì)于較高溫度和壓力下易產(chǎn)生變形。如果這種變形引起托盤(pán)的位置失去水平的話，將會(huì)導(dǎo)致旋涂時(shí)，時(shí)高時(shí)低的顛簸狀態(tài)。自然無(wú)法得到好的旋涂效果。例如美國(guó)等型號(hào)都是采用天然聚丙烯(NPP)或者聚四氟乙烯(特氟隆，PTFE)材質(zhì)。這兩種材質(zhì)具備綠色環(huán)保、節(jié)約資源、重量輕、強(qiáng)度大、抗沖擊性能好、堅(jiān)固耐用、花紋自然、光澤度好等優(yōu)點(diǎn)。
旋轉(zhuǎn)涂覆
旋轉(zhuǎn)涂覆所使用的設(shè)備是勻膠機(jī)。勻膠機(jī)有很多種稱謂，英文叫Spin Coater或者Spin Processor，又稱甩膠機(jī)、勻膠臺(tái)、旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂膜機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂層機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、旋轉(zhuǎn)薄膜機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂覆儀、旋轉(zhuǎn)涂膜儀、勻膜機(jī)，總的來(lái)說(shuō)，他們?cè)矶际且粯拥?，即在高速旋轉(zhuǎn)的基片上，滴注各類膠液，利用離心力使滴在基片上的膠液均勻地涂覆在基片上，厚度視不同膠液和基片間的粘滯系數(shù)而不同，也和旋轉(zhuǎn)速度及時(shí)間有關(guān)。
從其原理來(lái)說(shuō)，勻膠機(jī)有以下兩個(gè)特點(diǎn)。
(1)旋轉(zhuǎn)速度
轉(zhuǎn)速的快慢和控制精度直接關(guān)系到旋涂層的厚度控制和膜層均勻性。如果標(biāo)示的轉(zhuǎn)速和電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速誤差很大，對(duì)于要求涂覆的科研人員來(lái)說(shuō)是無(wú)法獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的。目前轉(zhuǎn)速控制方面有認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)NIST標(biāo)準(zhǔn)等。
(2)真空吸附系統(tǒng)
真空泵一般采用無(wú)油泵，即通常說(shuō)的干泵，因?yàn)槿魏蔚挠臀鄱伎赡芏氯婵展艿溃绻婵瘴搅档?，?huì)導(dǎo)致基片吸附不住而產(chǎn)生"飛片"的情況，還會(huì)讓滴的膠液不慎進(jìn)入真空管道系統(tǒng)造成堵塞。有的勻膠機(jī)通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，當(dāng)真空吸附力不夠時(shí)不會(huì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。這樣可有效避免滴的膠液不慎進(jìn)入真空管道系統(tǒng)。
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