硅晶圆刻蚀后封装（光刻工艺流程②）

硅晶圆刻蚀后封装（光刻工艺流程②）旋转涂胶的设备包括手动旋转匀胶机和自动轨道涂胶系统，目前除少数发光二极管芯片制造厂家仍在使用手动旋转匀胶机外，其他半导体工艺的旋转匀胶工作都是在自动轨道涂胶系统中进行的。2.涂胶设备（2）高速旋转。使晶圆片快速旋转到一个较高的速度，光刻胶伸展到整个晶圆片表面。（3）甩掉多余的胶。甩去多余的光刻胶，在晶圆片上得到均匀的光刻胶覆盖层。（4）溶剂挥发。以固定转速继续旋转已涂胶的硅片，直至溶剂挥发，光刻胶的胶膜几乎干燥。

涂光刻胶也叫匀胶，就是在晶圆表面建立薄的、均匀的并且没有缺陷的光刻胶膜。

1.涂胶方式

对于半导体光刻技术，在晶圆片上涂光刻胶最广泛采用的方式是旋转涂胶法和自动喷涂法两种。自动喷涂法是将硅片放入涂胶机上盛片的容器里，借助计算机设定程序，让硅片自动地进入涂胶盘内进行喷涂，然后用传送带将涂好的硅片送入前烘机。旋转涂胶法使用十分普遍，旋转涂胶工艺和设备都十分简单，主要包括4个基本步骤。

（1）滴胶。将晶圆片在涂胶机上用吸气法固定，在晶圆片静止或旋转非常慢时，将光刻胶滴在晶圆片表面的中心位置上。

（2）高速旋转。使晶圆片快速旋转到一个较高的速度，光刻胶伸展到整个晶圆片表面。

（3）甩掉多余的胶。甩去多余的光刻胶，在晶圆片上得到均匀的光刻胶覆盖层。

（4）溶剂挥发。以固定转速继续旋转已涂胶的硅片，直至溶剂挥发，光刻胶的胶膜几乎干燥。

2.涂胶设备

旋转涂胶的设备包括手动旋转匀胶机和自动轨道涂胶系统，目前除少数发光二极管芯片制造厂家仍在使用手动旋转匀胶机外，其他半导体工艺的旋转匀胶工作都是在自动轨道涂胶系统中进行的。

自动轨道涂胶系统可以同时进行不同的光刻操作，如旋转涂胶、显影、烘焙和冷却等。为了进行旋转涂胶，机械手把晶圆片放在轨道上涂胶位置的真空托盘上，真空吸住晶圆片使它先旋转与托盘紧密接触。通过滴嘴将光刻胶分滴在晶圆片上，胶量可以进行精确控制。滴胶完成后通过旋转铺开，再经过大约 20～30s 的旋转进一步挥发溶剂。匀胶完成后，机械手取下晶圆片继续进行下一道工序。

3.旋转涂胶参数

光刻胶可以在不旋转时被滴到晶圆片上，这是静止滴胶。静止滴胶后，晶圆片首先以低速旋转，使光刻胶均匀铺开，然后转速被加速到设定的旋转速度。另一种方法是在晶圆片慢速旋转时滴胶，然后加速到设定的速度，这种方法称做动态滴胶。

滴胶量很大程度上取决于光刻胶的黏度，黏度越高，滴胶量就越大。例如，黏度为50cps的光刻胶，其滴胶量可能需要2cc，换成10cps的光刻胶，可能只需要1cc就可以了。

旋涂光刻胶的厚度和均匀性都是非常关键的参数。影响光刻胶厚度的主要因素是转速和光刻胶的黏度，黏度越高，转速越低，光刻胶的厚度就越厚。

旋涂光刻胶还需要去除边圈。在晶圆片旋转的过程中，由于离心力光刻胶流动到晶圆片的边缘和背面，光刻胶在晶圆片边缘和背面的隆起叫边圈。目前自动匀胶设备后一般会配备一种边圈去除（EBR）装置。一种常见的办法是用一吸嘴在旋转的晶圆片底侧喷出少量溶剂，溶剂通过离心力作用部分到达顶端边缘。溶剂的量要进行控制，确保既能去除边圈，又能不损伤到正面的光刻胶。典型的去边溶剂有丙烯乙二醇一甲胺以太醋酸盐（PGMEA）或乙烯乙二醇一甲胺以太醋酸盐（EGMEA），也有部分厂家直接使用丙酮。