上周三蹲在旋涂机旁边守了4个小时，就为了调一层200nm的氧化硅钝化膜。
刚毕业的时候我也以为旋涂是个没技术含量的活，不就是把胶滴到基片上，按个启动键，等转完拿出来烘就行。直到第一次做钝化膜的时候，连续七片都出现了边缘放射状条纹，才蹲在旋涂机旁边拆了半小时的机盖找原因。
滴胶时机比转速先决定成败
很多人拿到旋涂机的第一反应是调转速。错。
我之前带的小孩，拿着手册上的参数直接套，滴完胶立刻开转，出来的片三道放射状的亮线，对着灯一看就漏。
后来我拆了自己试，滴完胶先不启动，盯着基片看。胶在重力作用下自然铺展，大概3秒左右就能完全覆盖2英寸的硅片，没有漏点。这时候再开低速，500转10秒，把多余的胶甩出去，再升高速3000转30秒，出来的膜表面完全均匀，对着灯看不到任何条纹。
旋涂的流平阶段是在低速甚至静置的时候完成的，不是高速。高速的作用只是把多余的胶甩走，同时让溶剂快速挥发，固定膜的结构。
试过不同的静置时长，3秒是个临界值，短了铺不匀，长了边缘的胶先挥发，反而会出现局部增厚的情况，得不偿失。
转速不是唯一的厚度控制旋钮
谁跟你说转速越高膜越薄？那是小尺寸基片、溶剂挥发速率稳定、胶的固含量不变的情况下才成立的近似关系。
上次为了把膜从300nm降到200nm，我直接把转速从3000提到5000，出来的片直接废了。
对着显微镜看，整个表面都是细密的橘皮纹，边缘的厚度差快到80nm。为啥？转速太快，溶剂还没来得及流平就被甩干了，胶的分子还没排列均匀就固化了，自然出缺陷。
旋涂的厚度本质是由胶的固含量、粘度、溶剂挥发速率共同决定的，转速只是其中一个调节项。真要降厚度，先调固含量，或者在旋涂腔里通一点低速的氮气，控制溶剂挥发的速度，比拧转速靠谱多了。
说真的，我现在看到谁上来就拧转速，就想上去拦一下。
大尺寸基片的隐形厚度差
小尺寸的2英寸硅片，怎么转都不会出太大的问题。毕竟整个基片的半径才1英寸，离心力的径向分布差可以忽略不计。
换到6英寸的玻璃片就不一样了。
第一次试6英寸片的时候，我还是用之前2英寸的参数，滴了2ml的胶，转完测厚度，中间是210nm，边缘是320nm，差了110nm，根本没法用。
为啥？大尺寸基片的旋涂均匀性，核心矛盾是离心力的径向分布差。中心的离心力几乎为零，边缘的离心力是中心的好几倍，胶被离心力甩到边缘之后，来不及全部甩出去，就堆积在边缘，形成了厚边。
后来试了调滴胶量，从2ml降到1.2ml，刚好够铺到整个6英寸基片的表面，没有多余的胶流到边缘堆积，厚度差降到了40nm左右。
现在还是有问题。要是要求厚度均匀性在±10nm以内，小试线的普通旋涂机根本做不到，得上带边缘气刀的设备，在旋涂的时候把边缘堆积的胶吹走。
没人会告诉你这个。手册上的参数，都是理想条件下的最优值，真到了产线上，全是要踩的坑。
