SUSS MicroTec Solutions旋涂機(jī)LABSPIN 8TT實(shí)驗(yàn)室級(jí)精密涂覆與顯影設(shè)備
一、產(chǎn)品概述
SUSS MicroTec Solutions 的 LABSPIN 8TT 是 LabSpin 系列中面向?qū)嶒?yàn)室與研發(fā)(R&D)環(huán)境的旗艦級(jí)手動(dòng)旋涂機(jī)及顯影系統(tǒng)。該設(shè)備專(zhuān)為處理最大 200 mm 圓形或150 mm×150 mm 方形基板而設(shè)計(jì),覆蓋從早期科研探索到小規(guī)模工藝驗(yàn)證的廣泛需求。
作為新一代臺(tái)式(Table-Top)平臺(tái),LABSPIN 8TT 將 SUSS 數(shù)十年光刻工藝經(jīng)驗(yàn)與緊湊化設(shè)計(jì)相結(jié)合,在極小的潔凈室 footprint 內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻、精確且可重復(fù)的光刻膠涂覆與顯影結(jié)果。其模塊化架構(gòu)支持根據(jù)研發(fā)進(jìn)程靈活增配功能,實(shí)現(xiàn)從快速原型制作到高階工藝開(kāi)發(fā)的無(wú)縫過(guò)渡。
二、核心產(chǎn)品特點(diǎn)
2.1 超寬轉(zhuǎn)速與精確加速度控制
LABSPIN 8TT 搭載無(wú)刷 EC 電機(jī)(空心軸配防濺玻璃設(shè)計(jì)),轉(zhuǎn)速覆蓋 50 rpm 至 8,000 rpm(使用 200 mm 卡盤(pán)時(shí)),精度達(dá) ±1 rpm。加速度可在 200 rpm/s 至 3,000 rpm/s(部分配置可達(dá) 4,000 rpm/s)范圍內(nèi)編程設(shè)定,為敏感薄層涂覆與高速均勻成膜提供全量程工藝窗口。
這種寬域動(dòng)態(tài)控制使用戶(hù)能夠針對(duì)高粘度光刻膠(如 SU-8 系列)或低粘度聚合物溶液(如 PMMA 體系)分別優(yōu)化涂覆曲線(xiàn),實(shí)現(xiàn)厚度從亞微米到 200 µm 以上的可控沉積。
2.2 先進(jìn)工藝腔與化學(xué)兼容性
設(shè)備采用防溢流工藝腔(spill-free process chamber)設(shè)計(jì),配合可拆卸聚丙烯工藝碗與安全玻璃蓋板,在保證學(xué)抗性的同時(shí)顯著簡(jiǎn)化清潔維護(hù)流程。該設(shè)計(jì)有效隔離光刻膠、顯影液及去離子水(DI-water)等介質(zhì),防止交叉污染,特別適用于頻繁更換工藝配方的研發(fā)場(chǎng)景。
2.3 靈活多樣的基板適配能力
LABSPIN 8TT 提供豐富的標(biāo)準(zhǔn)及定制卡盤(pán)(Chuck)選項(xiàng),除常規(guī) 200 mm 晶圓外,還可適配 150 mm×150 mm 方形基板、碎片(fragments)及特殊幾何形狀樣品。真空吸附系統(tǒng)由內(nèi)置文丘里噴嘴利用外部壓縮空氣產(chǎn)生,無(wú)需額外真空泵,進(jìn)一步節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間。數(shù)字真空表與自動(dòng)真空控制功能確保基板吸附狀態(tài)實(shí)時(shí)可監(jiān)測(cè)。
2.4 配方管理與自動(dòng)化點(diǎn)膠
系統(tǒng)控制器配備彩色觸摸屏,可存儲(chǔ)多達(dá) 200 個(gè)自定義配方(Recipes),每個(gè)配方支持最多 40 個(gè)工藝步驟,步長(zhǎng)時(shí)間 1–999 s 可調(diào)。這一能力允許用戶(hù)在光刻膠涂覆、邊緣涂膠(Edge Coating)、邊緣膠珠去除(EBR)、顯影液點(diǎn)膠、DI 水沖洗及氮?dú)飧稍锏裙に嚹K間快速切換,保證多批次結(jié)果的高度一致性。
點(diǎn)膠系統(tǒng)提供三級(jí)自動(dòng)化方案:
手動(dòng)注射器點(diǎn)膠:適用于早期工藝摸索與珍貴材料實(shí)驗(yàn);
半自動(dòng) Cartridge 點(diǎn)膠:提升操作便捷性;
雙通道全自動(dòng)點(diǎn)膠系統(tǒng):支持標(biāo)準(zhǔn)位置或邊緣位置精確 dispense,滿(mǎn)足高通量工藝開(kāi)發(fā)需求。
2.5 顯影與后處理一體化
除旋涂功能外,LABSPIN 8TT 可作為浸潤(rùn)顯影(Puddle Develop)平臺(tái)使用。通過(guò)配置顯影液點(diǎn)膠、DI 水沖洗及氮?dú)飧稍锬K,并可選配高級(jí)蓋板(advanced cover plate),用戶(hù)可在同一設(shè)備上完成從涂膠到顯影、清洗、干燥的完整光刻工藝流程,減少晶圓轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)帶來(lái)的污染風(fēng)險(xiǎn)。
2.6 多重安全與聯(lián)鎖機(jī)制
設(shè)備集成真空監(jiān)測(cè)、開(kāi)蓋聯(lián)鎖(cover open interlock)等安全特性,防止在高速旋轉(zhuǎn)或真空未建立時(shí)誤操作。不銹鋼臺(tái)式機(jī)柜結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,排氣接口(PG11 管)可直接接入潔凈室排風(fēng)系統(tǒng),確保溶劑蒸汽安全排放。
三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
型號(hào)LABSPIN 8TT(Table-Top 臺(tái)式版)
適用基板圓形 ≤ 200 mm;方形 ≤ 150×150 mm;碎片及定制形狀
轉(zhuǎn)速范圍50–99 rpm(低速段);100–8,000 rpm(高速段,±1 rpm)
最大加速度最高 4,000 rpm/s(200 mm 卡盤(pán))
配方容量200 個(gè)配方,每配方最多 40 步
步長(zhǎng)時(shí)間1–999 s
開(kāi)啟壓力真空吸附,內(nèi)置文丘里真空發(fā)生器
最大工作壓力真空系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控
電機(jī)類(lèi)型無(wú)刷 EC 電機(jī),空心軸
工藝腔材質(zhì)可拆卸聚丙烯(PP)工藝碗 + 安全玻璃蓋
點(diǎn)膠選項(xiàng)手動(dòng)注射器 / 半自動(dòng) / 雙通道全自動(dòng)
顯影選項(xiàng)顯影液點(diǎn)膠、DI 水沖洗、N? 干燥
電源要求115/230 VAC,50/60 Hz,單相
氣源要求壓縮空氣 5–6 bar(用于真空與氣動(dòng))
外形尺寸(W×D×H)約 350×455×420 mm(蓋板關(guān)閉)
重量緊湊設(shè)計(jì),適合潔凈臺(tái)或濕法臺(tái)集成
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
4.1 光刻膠涂覆工藝開(kāi)發(fā)
在化合物半導(dǎo)體、MEMS 及生物物理研究中,LABSPIN 8TT 被廣泛用于 SU-8、AZ 系列、PMMA 等正負(fù)性光刻膠的旋涂工藝優(yōu)化。其寬轉(zhuǎn)速范圍與精確加速度控制使得從超薄層(<<1 µm)到厚膠層(>200 µm)的涂覆均可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的膜厚均勻性。
4.2 浸潤(rùn)顯影與清洗
利用 puddle develop 模式,研究人員可在晶圓表面精確控制顯影液駐留時(shí)間,配合后續(xù) DI 水沖洗與氮?dú)飧稍?,完成高分辨率圖形顯影。該流程對(duì)化學(xué)放大膠(CAR)及厚膠顯影尤為關(guān)鍵。
4.3 納米材料薄膜沉積
除傳統(tǒng)光刻外,LABSPIN 8TT 亦適用于納米顆粒懸浮液、聚合物摻雜溶液(如 PMMA-R6G 體系)的薄膜沉積,通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速(如 3,000–6,000 rpm)精確控制膜厚,服務(wù)于等離子體超表面、防偽器件等前沿研究。
4.4 離子選擇性膜制備
在電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)等研究中,LABSPIN 8TT 用于在玻碳電極或石英晶體電極上旋涂離子選擇性膜(如 PVC-DOS 體系),其可重復(fù)性對(duì)后續(xù)電化學(xué)性能表征至關(guān)重要。