光刻胶黏度如何测量？光刻胶需要稀释吗？

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在光刻胶的各种物性参数中，粘度值也是一个非常重要的参数，它对指导光刻胶的涂胶至为重要，但是我们在阅读光刻胶的说明文档中往往会发现不同厂家使用不同的粘度单位， 比如cP，mPa·S，cst， 这对我们用户来说对比不同厂家的光刻胶的粘度性质造成了困扰，本文我们就来简单说明下动力粘度和运动粘度间如何换算。

光刻胶是一种对光敏感的混合液体，是微电子技术中微细图形加工的关键材料，属于半导体八大核心材料之一，是继硅片、电子特气和光掩模之后的第四大半导体材料。                       

光刻胶在未曝光之前是一种黏性流体，不同种类的光刻胶具有不同的黏度。黏度是光刻胶的一项重要指标。那么光刻胶的黏度为什么重要？黏度用什么表征？哪些光刻胶算高黏度，哪些算低黏度呢？

光刻胶的黏度如何表示？

需要注意的是cP和cSt并非国际单位，换算时，先换算为国际单位制，再将运动粘度乘以介质所在温度下的密度kg/m³即可得到对应的动力粘度。

动力粘度单位：1cP（厘泊）=0.01P(泊)=1mPa·s=0.001Pa·s=1kg/（m*s）。

运动粘度单位：1cSt（厘斯）=0.01St(斯)=1m㎡/s=0.000001㎡/s=0.0036㎡/h。

以甘油为例，20℃时粘度1500cp左右，密度为1261kg/m³，换算为St（斯）。

1500×0.001Pa·s/1261=1.1895*10(-3次方)㎡/s。因为1St(斯)=0.0001㎡/s，计算得11.895St=1189.5cSt。

粘度影响因素

对于气液相，温度升高，粘度会下降；对于气体，压力升高，分子间力增大，粘度也会升高。溶液浓度越高，粘度越大！

所以部分高粘度液体输送时需要加热，降低粘度和管道阻力，便于输送。

光刻胶黏度的重要性？

光刻胶的黏度会影响到涂层的厚度和均匀性。不同的产品应用需要不同厚度的光刻胶涂层。  

半导体制造中，当特征尺寸进入亚微米或纳米级别时，需要使用低粘度的光刻胶。低黏度光刻胶在晶圆上流动性强，旋涂时，低黏度光刻胶能够迅速铺展，形成较薄且均匀的涂层。薄胶能够减少光学衍射效应，有利于高分辨率的图案制作。   在微机电系统（MEMS）、微流体器件等中，需要使用高黏度的光刻胶，一般可以达到几微米到几十微米厚。在干湿法刻蚀中，厚的光刻胶层可以作为掩膜，保护下方的材料不被蚀刻剂侵蚀。但是，随之而来的问题是，旋涂时间，曝光时间，显影时间都在相应增加，控制难度变大，而膜层的均匀性却在下降。  

光刻胶黏度如何测量？

光刻胶供应商一般会要求晶圆厂在生产过程中多次测量流体粘度，以确保产品质量。我们会使用在线的黏度计持续地对光刻胶的黏度进行测量。为什么不是将样品采集出来离线测量？为了进行离线测量，需要从生产过程中提取样品，这导至生产的暂时中断。且由于处理和分析时间的延迟，离线测量无法提供即时的反馈。   

光刻胶在用的时候需要稀释吗？

光刻胶是否需要稀释取决于它的初始黏度、所需的厚度、旋涂设备能力等。   一些光刻胶是供应商预先配制好的，其黏度已经调整适合特定的应用，这类光刻胶通常不需要晶圆厂自行稀释。但是，如果光刻胶的初始黏度太高，超过了工艺需求，那么可能需要稀释。

有时候，通过调整旋涂设备的参数无法得到所需的涂层，但是又不想更换光刻胶时，可以考虑调整光刻胶的黏度。   一般在线黏度控制系统中包括黏度计，稀释系统等。当黏度计测得的黏度大于设定黏度时，稀释系统会自动补加相应溶剂，直至达到设定值才会停止。不过，补加的溶剂与补加方法要按照光刻胶供应商推荐的来，不要自行决定，否则会有很多新问题出现。  

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