一种胶液涂敷方法、控制设备及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种胶液涂敷方法、控制设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着mems的应用发展，在高深宽比、愈发复杂的新型结构设计和加工过程中，光阻抗蚀剂即厚胶愈发得到广泛应用。例如su8系列光阻抗蚀剂厚度可达0.5微米到上百个微米，且具有高深宽比，光刻后可以达到非常好的陡直度，具有可导电性、粘合性较好，图层应力降低等优点。
3.将现有技术中的敷涂方法应用于光阻抗蚀剂等一些自身黏度很大的胶液时，会存在成品厚度不均匀、基材边缘偏厚、局部涂覆空缺等技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种胶液涂敷方法、控制设备以及计算机可读存储介质，可以保证成品的光阻抗蚀剂厚度均匀，避免基材边缘偏厚、局部涂覆空缺等技术问题。
5.实现本发明目的的技术方案为，一种胶液涂敷方法，包括：
6.按照设定的螺旋线涂胶轨迹自中心至边缘对所述基材进行涂胶；
7.控制所述基材以第一预设速度旋转，从而对所述基材表面的胶液进行匀胶，以得到设定厚度的胶层。
8.进一步地，所述按照设定的螺旋线涂胶轨迹自中心至边缘对基材进行涂胶，具体包括：
9.控制所述基材以小于所述第一预设速度的第二预设速度旋转，以使所述胶液相对于所述基材的流动速度不超过300mm/s，同时按照设定的螺旋线涂胶轨迹自中心至边缘对所述基材涂胶。
10.进一步地，所述按照设定的螺旋线涂胶轨迹自中心至边缘对所述基材进行涂胶，具体还包括：控制所述胶液的流量和/或涂胶时间，以使所述胶液至少覆盖所述基材表面的70％。
11.进一步地，所述螺旋线涂胶轨迹的起点为所述基材的中心；所述涂胶时间小于或等于所述基材第二预设速度旋转的时间。
12.进一步地，所述控制所述基材以第一预设速度旋转的同时，所述胶液涂敷方法还包括：
13.在所述基材的上方向所述基材的外周空间喷射溶剂，所述溶剂的喷射线与所述基材的边缘之间的距离为d，d≤10mm。
14.进一步地，所述在所述基材的上方向所述基材的外周空间喷射溶剂，具体包括：
15.在所述基材的外周空间多点同时喷射溶剂；所述溶剂的喷射线平行于所述基材的
边缘，且0≤d≤8mm。
16.进一步地，所述基材以第一预设速度旋转的时间为t，其中，n为所述溶剂的喷射总次数，ti为第i次喷射所述溶剂的持续时间。
17.进一步地，所述第一预设速度为50rpm～6000rpm；所述基材以第一预设速度旋转的时间t为5s～600s。
18.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种控制设备，包括存储器和与所述存储器连接的处理器，所述存储器上存储有程序代码，所述处理器用于从所述存储器中读取所述程序代码，以执行上述的胶液涂敷方法。
19.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码在被处理器执行时，可以实现上述的胶液涂敷方法。
20.由上述技术方案可知，本发明提供的一种胶液涂敷方法，包括以下几个步骤：
21.按照设定的螺旋线涂胶轨迹自中心至边缘对基材进行涂胶；相比于现有技术中在基材中心涂胶或从基材中心沿半径方向至边缘移动涂胶，本发明中通过螺旋式的涂胶方式，使得光阻抗蚀剂更加均匀地分布在基材上，多层光阻抗蚀剂沿光阻抗蚀剂的流动扩散方向间隔，使得靠近基材中心先涂胶的部分光阻抗蚀剂流动扩散后更均匀地覆盖基层表面。
22.控制基材以第一预设速度旋转，从而对基材表面的胶液进行匀胶，以得到设定厚度的胶层；由于各层光阻抗蚀剂以螺旋状的形式间隔分布，更有利于匀胶处理时相邻光阻抗蚀剂的流动和融合，保证光阻抗蚀剂的各处的厚度更均匀。
23.本发明的胶液涂敷方法采用螺旋移动的涂胶方式，由于内圈的螺旋线涂胶轨迹长度相比外圈的螺旋线涂胶轨迹长度更短，所以在胶管运行速度一定的情况下，内圈的涂胶所需时间小于外圈涂胶的所需时间，在进行外圈涂胶时，已经敷涂在基材上的光阻抗蚀剂有更充分的时间小范围内流动扩散，可使光阻抗蚀剂更快速均匀地覆盖基材表面，相比现有技术，覆盖会更充分，且利于后续匀胶处理，保证光阻抗蚀剂各处的厚度更均匀，解决了现有技术中成品的光阻抗蚀剂边缘偏厚、局部涂覆空缺的技术问题。
附图说明
24.图1为本发明实施例1提供的胶液涂敷方法的流程图；
25.图2为本发明实施例1提供的胶液涂敷方法中的涂胶的示意图；
26.图3为本发明实施例1提供的胶液涂敷方法中的多点喷射溶剂的示意图。
27.附图标记：1-基材，11-基材边缘；2-螺旋线涂胶轨迹；3-喷射线。
具体实施方式
28.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
29.为了解决现有技术中因光阻抗蚀剂自身黏度大导致的敷涂厚度不均匀、基材边缘偏厚、局部涂覆空缺等技术问题，本发明提供了一种胶液涂敷方法、控制设备及计算机可读
存储介质，比现有技术，覆盖会更充分，且利于后续匀胶处理，保证光阻抗蚀剂各处的厚度更均匀。下面以光阻抗蚀剂的敷涂为例，通过三个具体实施例对本发明内容进行详细介绍：
30.实施例1
31.如图1-图3所示，本发明提供的一种胶液涂敷方法，包括以下几个步骤：
32.按照设定的螺旋线涂胶轨迹2自中心至边缘对基材1进行涂胶；相比于现有技术中在基材1中心涂胶或从基材1中心沿半径方向至边缘移动涂胶，本发明中通过螺旋式的涂胶方式，使得光阻抗蚀剂更加均匀地分布在基材1上，多层光阻抗蚀剂沿光阻抗蚀剂的流动扩散方向间隔，使得靠近基材1中心先涂胶的部分光阻抗蚀剂流动扩散后更均匀地覆盖基层表面。
33.控制基材1以第一预设速度旋转，从而对基材1表面的胶液进行匀胶，以得到设定厚度的胶层；由于各层光阻抗蚀剂以螺旋状的形式间隔分布，更有利于匀胶处理时相邻光阻抗蚀剂的流动和融合，保证光阻抗蚀剂的各处的厚度更均匀。
34.本实施例对涂胶过程中，胶管的螺旋移动速度及尺寸大小不做具体限定，需根据实际采用的光阻抗蚀剂的黏度、基材1尺寸大小进行最佳匹配确定。但由于本实施例中胶液涂敷方法采用螺旋移动的涂胶方式，由于内圈的螺旋线涂胶轨迹2长度相比外圈的螺旋线涂胶轨迹2长度，所以在胶管运行速度一定的情况下，内圈的涂胶所需时间小于外圈涂胶的所需时间，在进行外圈涂胶时，已经敷涂在基材1上的光阻抗蚀剂有更充分的时间小范围内流动扩散，可使光阻抗蚀剂更快速均匀地覆盖基材1表面，相比现有技术，覆盖会更充分，且利于后续匀胶处理，保证光阻抗蚀剂各处的厚度更均匀，解决了现有技术中成品的光阻抗蚀剂边缘偏厚、局部涂覆空缺的技术问题。
35.本实施例对涂胶过程中基材1的状态不做具体限定，在对基材1进行涂胶时，在一些实施方式中，基材1可以处于静止，光阻抗蚀剂的自身黏度决定光阻抗蚀剂的流动速度。在一些实施方式中，按照设定的螺旋线涂胶轨迹2自中心至边缘对基材1进行涂的同时，该胶液涂敷方法还包括控制基材1以小于第一预设速度的第二预设速度旋转，以使胶液相对于基材1的流动速度不超过300mm/s，在此过程中，基材1低速动态旋转，以使光阻抗蚀剂产生微量流动即可。本发明对涂胶过程中，基材1的状态不做限定，为了避免基材1运动状态突变导致光阻抗蚀剂局部不均匀，本实施例中低速动态旋转即第二预设速度的旋转时间优选为大于或等于基材1进行涂胶的时间，以能够使光阻抗蚀剂布满基材1表面为宜。
36.本实施例对涂胶工序之后、匀胶工序之前光阻抗蚀剂的敷涂面积不做具体限定，为了进一步保证最终样品的光阻抗蚀剂均匀，本实施例中，所述按照设定的螺旋线涂胶轨迹2自中心至边缘对所述基材1进行涂胶，具体还包括：控制所述胶液的流量和/或涂胶时间，以使所述胶液至少覆盖所述基材1表面的70％，优选以光阻抗蚀剂能够布满基材1表面为宜。
37.本发明对螺旋线涂胶轨迹2的起点和终点位置均不做具体限定，螺旋线涂胶轨迹2的起点可以为基材1的中部任一点，本发明不做具体限定，本实施例中，优选地，以基材1的中心即圆心作为胶管螺旋线涂胶轨迹2的起点，终点位置选择可根据具体的光阻抗蚀剂的黏度以及胶管涂胶的运行速度选择设计，螺旋线涂胶轨迹2的方向顺时针或逆时针均可。
38.由于厚胶的黏度梯度相差较大，且厚胶的黏度以及目标厚度不同，均会影响匀胶过程中基材1旋转的第一预设速度和旋转时间的选择，本实施例中，为了得到设定厚度的厚
胶，对控制基材1以第一预设速度旋转，包括：控制基材1以50rpm～6000rpm的第一预设速度旋转5s～600s。比如第一预设速度可选为1000rpm、1500rpm、2000rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、5000rpm、5500rpm等；旋转时间可选为30s、100s、200s、300s、400s、500s等。本实施例仅给出常用的速度范围以及时间范围，具体速度值可依据厚胶特有的匀胶曲线进行分析选定，对于黏度较高的光阻抗蚀剂，若基材1尺寸较小或希望得到的成品厚胶厚时，第一预设速度可以低至50rpm；旋转时间也可以低至5s，第一预设速度的数值选择与旋转时间的数值选择无绝对的联系，既可以成正比、也可以成反比关系，因与实际需求相对应。
39.在匀胶过程中，多余的光阻抗蚀剂会脱离基材1甩出，现有技术普遍存在基材边缘11拉丝、旋涂槽体周边黏胶不净等技术问题，为了保证基材边缘11的光滑度以及便于后续的清洗整理，本实施例中，控制基材1以第一预设速度旋转的同时，该胶液涂敷方法还包括：在基材1的上方向基材1的外周空间喷射溶剂，溶剂的喷射线3与基材1的边缘之间的距离为d，d≤10mm。溶剂一方面可快速切断甩出基材1表面的光胶，防止甩掉的胶液与基材1上的光胶交联拉丝，另一方面可使甩掉的胶液溶于溶剂更易排出及清洁。
40.本实施例对溶剂喷射的方式不做限定，在一些实施方式中，以位于基材1的中心轴线上一个基点喷射溶剂，溶剂喷射的落点环绕基材1的外周，即采用单点喷射的方式。为了保证切断的效果，避免对基材1上的胶层产生影响，本实施例中，在基材1的上方向基材1的外周空间喷射溶剂，具体包括：在基材1的外周空间多点同时喷射溶剂；本发明对喷射线3与基材边缘11的关系不做具体限定，可以呈一定夹角设置，优选地溶剂的喷射线3平行于基材1的边缘，且0≤d≤8mm，比如20mm、40mm、60mm等，更优地0mm≤d≤3mm，以充分清除基材边缘11的光阻抗蚀剂，解决现有技术中光阻抗蚀剂在基材边缘11拉丝的技术问题。
41.为了避免溶剂滴在基材1上，破坏匀胶，本实施例中，溶剂的喷口直径为0.5mm～3mm，喷射的压力或者流量以实际效果最佳为宜。
42.基材1以第一预设速度旋转匀胶的时间以达到目标厚度为宜，为了保证基材边缘11的清理效果，本实施例中，基材1以第一预设速度旋转的时间为t，其中，n为所述溶剂的喷射总次数，ti为第i次喷射溶剂的持续时间，保证匀胶的过程中溶剂充分切断喷射甩出基材1表面的光胶，优选在匀胶过程中，多点始终同时喷射溶剂，即第一次喷射溶剂的持续时间t1与匀胶处理的时间为t相同，匀胶处理过程中溶剂一直处于喷射状态。
43.本实施例中，该胶液涂敷方法还包括：对匀胶后的基材1以及设定厚度的胶层进行背洗及洗边等处理，以清理样基材边缘11的多余胶液，得到最终的样品。
44.在背洗及洗边处理后后，该胶液涂敷方法还包括：以预设加速度将样品旋转至停止，完成整个敷涂工序。
45.应用实例1
46.针对az405000cp黏度的厚胶，在8寸si圆基材1上静态涂胶时，胶管以螺旋线涂胶轨迹2的轨迹移动并完成涂胶后，对基材1进行第一预设速度为1300rpm、时间为145s的旋转匀胶，匀胶的整个过程中，在基材边缘11进行多点同时喷射溶剂，从而得到边缘光滑的30um胶厚，并对得到的30um厚胶分别进行预设速度下的2mmebr洗边以及常规背洗，最后将得到的最终样品旋转至停下，至此完成整个涂敷工序。
47.应用实例2
48.针对su84500cst黏度的厚胶，控制8寸si圆基材1以100rpm低速旋转，胶管以螺旋线涂胶轨迹2的轨迹移动并进行涂胶，此涂胶过程中，光阻抗蚀剂的流动速度满足不超过300mm/s的要求。对基材1进行第一预设速度为5000rpm、时间为30s的旋转匀胶，匀胶的同时在基材1的上方对基材1的周向边缘进行多点喷射溶剂，从而得到边缘光滑的20um胶厚，并对得到的20um厚胶分别进行预设速度下的2mmebr洗边以及常规背洗，最后将得到的最终样品旋转至停下，至此完成整个涂敷工序。
49.实施例2
50.基于同样的发明构思，本实施例还提供了一种控制设备，包括存储器和与存储器连接的处理器，存储器上存储有程序代码，处理器用于从存储器中读取程序代码，以执行实施例1提供的胶液涂敷方法。该控制设备具体可为plc控制器、工控机等，本实施例采用工控机。
51.实施例3
52.基于同样的发明构思，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有程序代码，程序代码在被处理器执行时，可以实现实施例1的胶液涂敷方法。
53.通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
54.本发明提供的敷涂方法中，胶管以螺旋移动的方式，在静态或低速动态旋转的基材表面涂胶，此螺旋移动方式涂胶可使光阻抗蚀剂快速均匀地布满基材表面；然后在高速旋转进行匀胶的同时，增加从上向下围绕基材周边一圈多点喷射溶剂，一方面可实现快速切断甩出基材表面的光胶，防止甩掉的胶液与基材上的光胶交联拉丝，另一方面可使甩掉的光胶溶于溶剂更易排出及清洁，最后同常规涂胶过程一样完成背洗及洗边等步骤，直至旋转停止即可，解决现有涂覆方式容易导致旋涂不均匀、基材边缘偏厚、局部涂覆空缺、边缘拉丝、旋涂槽体周边黏胶不净等情况，提供了一种胶液涂敷方法，尤其适用于光阻抗蚀剂等黏度较大的胶液的敷涂。
55.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
56.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。