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喷胶工艺的常见问题，主要包括针孔、桔皮、咖啡环、颗粒、膜厚不均等，其成因及解决方法如下：

1、针孔 · Pinhole

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局部未覆盖的小孔。

成因：

· 液滴过度干燥（飞行中溶剂挥发过快，形成“干粉”颗粒）；

· 基板表面有颗粒、油污（阻碍胶液铺展）；

· 雾化不良（产生大液滴或“卫星滴”，合并时留下空隙）。

解决方法：

· 优化雾化参数：减小液滴粒径；

· 缩短喷嘴与基板的距离，减少飞行中溶剂挥发；

· 改善基板状态：加强基板清洗。

2、桔皮 · Orange Peel

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局部未覆盖的表面呈橘子皮状的粗糙纹理。

成因：

· 溶剂挥发过快（液滴表面迅速固化，内部溶剂挥发后产生凹凸）；

· 基板温度过低或环境湿度过高，导致局部干燥不均；

· 胶液黏度偏高，流动性不足，难以流平。

解决方法：

· 控制溶剂挥发速率：调整稀释剂配比（加入高沸点溶剂，如丙二醇甲醚醋酸酯）；降低载气温度；减慢喷嘴扫描速度；

· 优化基板与环境：提高基板温度，加速溶剂挥发；控制环境湿度，避免水分吸收。

· 调整胶液性质：降低光刻胶黏度；选择低表面张力的光刻胶。

3、咖啡环 · Coffee Ring

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边缘深，中心浅的环状分布。

成因：

· 液滴在边缘挥发最快，溶质向边缘迁移富集（咖啡环效应）；

· 热板加热不均匀；

· 喷嘴轨迹不合理，导致胶液堆积。

解决方法：

· 平衡基板温度：优化热板温度分布；控制环境气流（避免局部强风）。

· 改善胶液配方：加入流平剂，降低表面张力，减少溶质迁移。

4、颗粒 · Particle

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表面微米级凸起物。

成因：

· 胶液或溶剂中含有颗粒杂质（如灰尘、凝胶）；

· 雾化不良（产生“卫星滴”或团聚的大液滴）；

· 喷嘴或管路清洗不净（残留干涸胶块脱落）。

解决方法：

· 加强过滤与清洁：使用前对光刻胶和溶剂进行滤膜过滤；定期清洗喷嘴、管路（用溶剂超声清洗）；

· 优化雾化效果：调整雾化气压确保液滴细小均匀；避免胶液长时间静置，防止凝胶形成；

· 控制环境颗粒：在黄光区操作，减少环境落尘；使用防尘罩（覆盖基板与喷嘴）。

5、膜厚不均 · Thickness Non-Uniformity

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整片或局部膜厚差异大。

成因：

· 喷涂参数设置不当（如喷嘴高度、扫描速度、流量不匹配）；

· 基板表面形貌复杂（如高深宽比结构，导致胶液覆盖不均）；

· 雾化气流或基板温度分布不均（如喷嘴堵塞，导致气流偏斜）。

解决方法：

· 优化喷涂参数：通过实验设计优化喷嘴高度、扫描速度、流量；采用多层薄喷代替单次厚喷；

· 适应复杂结构：采用多角度喷涂，增加液滴进入沟槽的概率；对高深宽比结构（＞3:1），先进行预热，减缓溶剂挥发；

· 校准设备：定期检查喷嘴（是否有堵塞、磨损）；校准热板温度（确保分布均匀）；检查雾化气流。

6、我司喷胶机

设备结构：

工艺参数：

工艺结果实例：

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