冷板 → 涂胶杯 (滴胶、铺展、主旋转、EBR、甩干) → 热板软烘 → 冷板。胶液按径向薄膜方程流动和挥发,热板上算晶圆二维温度场和胶内溶剂扩散,最后给出 49 点膜厚、残留溶剂和缺陷风险。
Excel 里每类数据一个工作表;CSV 为 UTF-8 编码,Excel 可直接打开。
涂胶:径向一维薄膜方程,离心流动 ρω²rh³/3η 与重力铺展,有限体积迎风格式,自适应时间步。粘度随溶剂体积分数指数上升,并随温度变化 (约 −2.7%/°C)。挥发 = 旋转圆盘气相传质 (层流 ∝ √ω,超过临界雷诺数 3×10⁵ 后湍流增强) 与胶内扩散阻力串联;气相驱动力 = Flory-Huggins 溶剂活度 − 杯内蒸气饱和度 (由排风和杯型决定)。干表面上的胶液前沿需达到一定厚度才能推进,且一部分沿指状失稳直接甩出,因此存在最小用胶量;溶剂预湿可消除这一限制。晶圆温度考虑来片温度、杯内气流对流、吸盘接触、挥发潜热和横向导热。各光刻胶的蒸发系数按数据表旋涂曲线的参考点校准。
边缘:边珠宽度与高度随膜厚、粘度和表面张力经验变化;EBR 按溶剂溶解 + 向内渗透处理,转速影响切口质量。条纹、湍流螺旋纹、彗星、挂滴、飞溅、雾滴回溅为风险判据。
热板:晶圆二维温度场 (导热、接近间隙空气导热、顶针孔、陶瓷支撑球、翘曲改变局部间隙、盖板与边缘排风散热),热板为集总热容 + PI 控温 (放片后的温度跌落与恢复)。胶内溶剂用非线性一维扩散 (D ∝ e^(24x),活化能 70 kJ/mol),并考虑溶剂增塑:有效 Tg 低于烘烤温度时溶剂才能继续扩散出来,因此残留溶剂随温度趋于平台。DNQ 热分解按阿伦尼乌斯积分 (130 kJ/mol)。
所有材料参数为典型值,适合理解趋势、比较方案;定量对标请用实测旋涂曲线、热板测温片 (TC wafer) 数据校准。