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SU-8光刻:旋涂机

如何选择正确的旋涂机(匀胶机)用于SU-8微流模具的光刻技术?

涂机(匀胶机)用于微流模具的光刻,以 在基底上涂覆光致抗蚀剂层(例如SU-8)。它们适用于各种光刻胶,因此对于SU-8光刻应用来说,验证一些参数非常重要,以确保您的设备能够根据您的需求进行微调。本指南的目的是为想要购买用于SU-8模具制造的旋涂机的研究人员提供相关要点。

光刻胶涂层简介

基材上的光致抗蚀剂涂层可以以多种方式制造,最常用的是旋涂涂层,将液体光致抗蚀剂涂覆在旋转的基材上。但是它也存在喷涂层,其包括从喷嘴向衬底上投射液体光刻胶。最后,还有与树脂干膜一起工作的层压技术。

光刻胶涂层

旋涂光刻胶

将光致抗蚀剂放置在基底的中央光刻胶的速度,加速度和粘度将定该层的厚度。与以前的方法相反,这种方法使用了比所需更多的光致抗蚀剂,因为95%的光致抗蚀剂在旋转过程中会损失掉。但是,它是实验室中使用最多的方法,因为光刻胶的旋涂很容易使用且真正可重复使用。

喷涂光刻胶

喷涂光刻胶

对于喷涂而言,光刻胶必须是真正的液体,通常需要用溶剂稀释。该混合物使得该过程在涂覆的光致抗蚀剂层的厚度上非常难以重复。这种涂层通常需要很大的设备,并且喷嘴在衬底上的一定数量的通过使得可以具有均匀的层。这种技术的最大优点是能够在高的地形上沉积均匀的光致抗蚀剂层。由于光致抗蚀剂的高粘度,光致抗蚀剂层厚度的选择受限于薄值以确保具有与厚值相同的均匀层。

树脂层压

树脂层压

通过层压,可以将固体树脂涂覆成具有给定厚度的干膜。主要优点是有可能创建悬浮结构。该胶片可以直接用不同的供应商购买,也可以通过在塑料基材上旋涂完成。

如何选择用于SU-8光刻的匀胶机

旋涂机的最高速度和加速度

为了控制厚度,必须精确调整旋转速度和加速度。这两个参数可能是选择旋涂机最重要的参数。基材的旋转速度几乎可以自行消除树脂涂层的厚度。根据树脂提供商,可以预测厚度。请注意,厚度的变化与速度不成线性关系。市场上的大多数旋涂机都会达到SU-8微流控模具光刻所需的速度(SU-8旋涂速度通常低于6000 rpm)。请注意加速设置功能,因为某些型号无法为光刻胶旋涂的不同步骤设置不同的加速度。

旋转涂布机的晶圆固定系统

旋转涂布机的晶圆固定系统

基材可以用不同的方法固定在旋涂机上一个机械卡盘可以使晶圆真正居中在旋转的头上。然而,用于保持晶片的引脚会干扰旋转期间的树脂喷射,并因此在晶片的边缘上产生更多的缺陷。使用真空吸盘可以解决这个问题,并且能够形成一个非常水平的表面(在密封状态良好的情况下)。因此它需要在旋涂机上增加一个真空。更重要的是,必须检查真空管道内没有液体(树脂或溶剂)进入并打破旋涂机。