粘度
粘度是液体流动的定量测量。高粘度液体,如拖拉机油,流动缓慢。低黏度液体,如水,流动更容易。在这两种情况下,流动机制是相同的。液体中的分子在倾倒液体时相互翻滚。当分子翻滚时,它们之间存在一种吸引力,作为内部摩擦。粘度就是这种摩擦的测量。
粘度通过几种技术来测量。大多数光刻胶制造商使用旋转叶片在光刻胶中测量粘度。粘度越高,就需要越大的力来以恒定速度移动叶片穿过液体。旋转叶片装置展示了粘度的力相关特性。
粘度的单位是厘泊(poise的1%)。它以研究液体粘性流动的法国科学家泊肃叶命名。1泊等于1 dyne 秒每厘米。粘度单位厘泊更准确地称为绝对粘度。
另一个单位,称为运动粘度,是厘斯托克斯。这个值是通过将绝对粘度(厘泊)除以光刻胶的密度来计算的。粘度随温度变化;因此,其指定值在特定温度下说明,通常是25°C。粘度是决定旋转过程中光刻胶厚度的主要参数。粘度与固体含量密切相关。固体含量越高,粘度越高。
表面张力
光刻胶的表面张力也会影响旋转的结果。表面张力是液体表面吸引力的度量(见下图所示)。具有高表面张力的液体在平坦表面上流动得不那么顺畅。正是表面张力使液体在表面或管内形成球形。
折射率
光刻胶的光学属性在曝光机制中起作用。一个属性是折射,即光穿过透明或半透明介质时的弯曲。折射是使水中的物体看起来位置不同的同一现象。这是因为光线在材料中减慢。折射率是光在材料中速度与在空气中速度的比较测量,见下图所示。它通过反射角与入射角的比率来计算。对于光刻胶,折射率接近玻璃的折射率,大约是1.45。
光刻胶的存储和控制 光刻胶是精致的高技术混合物。它们的制造需要极大的关注和精确度。一旦开发出光刻掩膜工艺,其持续的成功就依赖于日复一日的过程参数控制和一致的光刻胶产品。批次间的一致性是制造商的责任。维护这种一致性是用户的责任。光刻胶的几个属性决定了所需的存储和控制条件。
光和热敏感性 光和热都可以激活光刻胶中的敏感机制。在存储和处理过程中保护光刻胶以防止不必要的反应,这些反应可能会干扰工艺结果是至关重要的。这就是为什么在使用负性光刻胶时,掩膜区域有黄灯的原因。这也是为什么光刻胶瓶是棕色的。有色玻璃保护光刻胶免受散射光的影响。适当的运输和存储光刻胶需要在制造商指定的温度限制内进行温度控制。
粘度敏感性
粘度控制对于良好的膜厚控制至关重要。为了保持光刻胶的黏度,光刻胶容器必须密封。暴露在大气中的容器允许溶剂蒸发,这导致固体含量增加,反过来又导致粘度增加。如果光刻胶从塑料管中分配,材料应该被测试以确保光刻胶没有从材料中浸出增塑剂。增塑剂会增加光刻胶的黏度。
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