本文首先讨论了开口向下球面涂胶的优点,分析了影响膜厚及均匀性的主要因素。基于流体力学理论对凹球面向下的时胶液微团进行了受力分析,从流体在球面上的边界条件出发,推导了光刻胶的成膜过程,建立了涂胶厚度与离心机转速、光刻胶黏度、旋涂时间和溶剂挥发等主要因素之间关系的数学模型。通过实验研究证明了采用开口向下旋涂球面光刻胶的工艺理论可以得到一定厚度并且厚度均匀的理想胶膜。2球面旋涂光刻胶的工艺分析2.1开口向下球面涂胶的优点与开口向上的涂胶方式相比[ 8] ,开口朝下涂胶理论具有以下优点:( 1) 剩余胶液易于流出;( 2)可得到相同的膜厚且离心机转速低,而前者离心力要克服胶液重力及与工件的附着力,多余的胶液才能飞离工件表面;( 3) 工件口径尺寸不受限制( 上开口旋涂时工件口径小于1.632R) ;( 4) 设计的专用夹具使工件在高速旋涂时稳定性好,不会因震动而使工件破碎,安全有保障。因此,开口向下的涂胶理论更适用于各种口径球面工件涂布光刻胶。2.2影响膜厚及均匀性的主要因素胶层厚度的均匀性与光刻胶粘度、离心速度、旋涂时间、环境温度及湿度、光刻胶的质量等多方面因素有关,并且也受工件基底材料、平面度及干净度的影响,因此在涂胶之前要进行预处理,以改善基底附着力。预处理时可先用石油醚清洗工件表面,之后用蒸馏水洗净,最后预烘蒸发掉工件表面的水汽。胶液黏度和离心机转速是影响膜厚及其均匀性的关键因素,因此调合适的黏度和控制一定的离心力十分重要。