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中,粘度值也是一個非常重要的參數,它對指導光刻膠的涂膠至為重要,但是我們在閱讀光刻膠的說明文檔中往往會發現不同廠家使用不同的粘度單位, 比如cP,mPa·S,cst, 這對我們用戶來說對比不同廠家的光刻膠的粘度性質造成了困擾,本文我們就來簡單說明下動力粘度和運動粘度間如何換算。
光刻膠是一種對光敏感的混合液體,是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料,屬于半導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重要指標。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,因為cp是一個較小的單位,更適合描述液體的黏度。水在20°C時的黏度約為1cP,而光刻膠的黏度范圍通常在數十到數千cp之間。
光刻膠黏度的重要性?
光刻膠的黏度會影響到涂層的厚度和均勻性。不同的產品應用需要不同厚度的光刻膠涂層。
半導體制造中,當特征尺寸進入亞微米或納米級別時,需要使用低粘度的光刻膠。低黏度光刻膠在晶圓上流動性強,旋涂時,低黏度光刻膠能夠迅速鋪展,形成較薄且均勻的涂層。薄膠能夠減少光學衍射效應,有利于高分辨率的圖案制作。 在微機電系統(MEMS)、微流體器件等中,需要使用高黏度的光刻膠,一般可以達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,旋涂時間,曝光時間,顯影時間都在相應增加,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?
光刻膠供應商一般會要求晶圓廠在生產過程中多次測量流體粘度,以確保產品質量。我們會使用在線的黏度計持續地對光刻膠的黏度進行測量。為什么不是將樣品采集出來離線測量?為了進行離線測量,需要從生產過程中提取樣品,這導致生產的暫時中斷。且由于處理和分析時間的延遲,離線測量無法提供即時的反饋。
光刻膠在用的時候需要稀釋嗎?
光刻膠是否需要稀釋取決于它的初始黏度、所需的厚度、旋涂設備能力等。 一些光刻膠是供應商預先配制好的,其黏度已經調整適合特定的應用,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。
有時候,通過調整旋涂設備的參數無法得到所需的涂層,但是又不想更換光刻膠時,可以考慮調整光刻膠的黏度。 一般在線黏度控制系統中包括黏度計,稀釋系統等。當黏度計測得的黏度大于設定黏度時,稀釋系統會自動補加相應溶劑,直至達到設定值才會停止。不過,補加的溶劑與補加方法要按照光刻膠供應商推薦的來,不要自行決定,否則會有很多新問題出現。
一般的光刻膠在多少cp?
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