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摘要
本文介绍了在大形貌表面上涂覆光刻胶的三种方法:旋涂法、喷涂法和电沉积法。概述了每种方法的特点及其优缺点。从复杂性、成本和应用类型方面进行比较，指出最合适的涂覆方法。
介绍
对于一些微机电系统应用和在具有大范围形貌的硅晶片上的3D微结构图案转移，不仅在平坦表面上，而且在不规则表面上需要均匀的抗蚀剂层。迄今为止，已经引入了三种光致抗蚀剂涂覆技术来制造微机电系统器件。旋涂是最常规的涂覆方法，通常应用于标准平板晶片。
旋涂
光刻胶旋涂是集成电路工艺中平面晶片的标准涂覆方法。旋涂是一种成熟的技术，使用市场上可买到的设备和抗蚀剂。该工艺与集成电路技术兼容，可用于所有类型衬底层的所有加工阶段。旅涂主要障碍是旋转时的离心力造成的。深蚀刻的特征对溶液流动造成物理阻碍，阻止完全覆盖，并经常导致条纹或抗蚀剂厚度变化。
图1 由于两个相邻角之间的分离区域覆盖不良，硅湿法蚀刻步骤后受损结构的光学图像
喷涂
与旋涂相比，喷涂的原理不同，它不受离心力引起的抗蚀剂厚度变化的影响。直接喷射系统包括超声波喷嘴，其产生微米大小的液滴分布。它可以减少晶片上光刻胶的流体动力学效应，因为光刻胶液滴应该停留在它们被沉积的地方。尽管专用的喷涂抗蚀剂涂层设备在市场上可以买到(EVG 101高级抗蚀剂处理系统)，但喷涂技术不如旋涂技术发达，具体的抗蚀剂解决方案仍在开发中。喷射技术比旋转给出更好的结果，但是如果在同一晶片上存在尺寸差异很大的空腔，则可以观察到抗蚀剂厚度的变化。小空腔底部的抗蚀剂厚度比大空腔中的厚。如果空腔的尺寸差异大，将导致空腔之间抗蚀剂厚度的大变化。
图2 使用喷涂
图3 使用旋涂
光刻胶的电沉积
光致抗蚀剂的电镀或光致抗蚀剂电沉积(ED)是一种强有力的技术，它需要特殊的电镀设备和电泳抗蚀剂乳液。为了沉积光致抗蚀剂层，晶片表面必须涂有导电材料。这种增透涂层的主要优点是与非平面特征的几何形状无关的保形抗蚀剂层。像空腔的钝角顶角和凹底角这样最关键的待涂覆部分被与晶片表面相同厚度的层覆盖。但是它不能用于工艺的所有阶段，它非常适合于金属层的图案化。设置和工艺处理比其他两种涂覆技术更复杂。应该经常检查和维护涂层槽，以便获得可重复的过程。
比较
结论
比较了用于微机电系统结构制造的三种光刻胶涂覆方法。指出了每种方法的优缺点。旋涂是一种简单的方法，但它不能在不同尺寸的深腔和随机分布在晶片上的深腔上给出良好和可再现的结果。喷涂和电泳沉积当然会带来更好的效果，但它们需要特殊的设备。这两种技术都可以用于批量生产。喷涂对于腔底部的图案化是优选的，并且可以应用于处理的所有阶段，而电沉积非常适合于图案化金属层。根据具体的配置和微观结构，选择特定的方法。更常见的是，抗蚀剂涂覆技术的适当组合是最佳选择，因为对于制造过程的每个光刻步骤，图案布局和晶片形貌可以有相当大的不同。
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