晶圆匀胶机是半导体制造及微纳加工领域的核心设备，通过高速旋转基片并滴注胶液，利用离心力实现光刻胶、溶胶-凝胶等材料的均匀涂覆，广泛应用于晶圆、玻璃基板等样件的薄膜制备。其核心原理在于通过精确控制转速、加速度、旋涂时间等参数，结合胶液黏度与基片特性，形成厚度均匀的薄膜层，膜厚误差通常控制在±5nm以内，满足高精度工艺需求。
晶圆匀胶机其功能围绕“在晶圆表面形成均匀、可控的薄膜”展开，具体可分为以下核心功能：
一、高精度薄膜涂覆
这是匀胶机最核心的功能。通过离心力驱动的材料扩散，将液态涂覆材料（如光刻胶、聚合物、金属前驱体、绝缘层材料等）均匀覆盖在晶圆表面，形成厚度一致的薄膜。
过程原理：先将少量材料滴于晶圆中心（或指定区域），晶圆通过高速旋转（转速通常为500-6000转/分钟，部分设备可达更高）产生离心力，推动材料向边缘流动并铺开，多余材料被甩出，最终形成均匀薄膜。
精度表现：可实现纳米级到微米级的薄膜厚度控制，且晶圆表面不同区域的厚度偏差通常控制在±1%以内，满足半导体工艺对薄膜均匀性的严苛要求（如光刻胶的均匀性直接影响后续图案转移精度）。
二、薄膜厚度精准调控
通过调整工艺参数，精确控制薄膜的最终厚度，满足不同器件的设计需求：
核心参数影响：
转速：在材料粘度固定时，薄膜厚度与转速的平方根成反比（遵循“Stokes定律”衍生的离心涂覆模型），即转速越高，薄膜越薄；
旋转时间：低速阶段（如100-500转/分钟）控制材料初步铺展，确保覆盖整个晶圆；高速阶段（如1000-6000转/分钟）决定最终厚度，时间越长，材料甩出越充分，厚度越稳定；
材料特性：配合涂覆材料的粘度、固含量等参数调整，可进一步拓展厚度控制范围（如低粘度材料适合制备超薄膜，高粘度材料适合厚膜）。
三、适配多样化基板与工艺场景
基板兼容性：支持不同尺寸（2英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸等）和类型的基板，包括硅晶圆、化合物半导体（GaAs、InP）、玻璃（用于显示）、陶瓷等，通过定制化卡盘（真空吸附或机械夹持）确保旋转时稳定无偏移。
材料适应性：可处理多种涂覆材料，如光刻胶（正性、负性）、SU-8胶（用于微结构制造）、金属溶胶、绝缘树脂等，满足光刻、封装、MEMS（微机电系统）等不同工艺的需求。
四、自动化与工艺稳定性保障
自动化集成：量产型匀胶机通常搭配机械臂实现自动上料、下料，可与光刻胶涂布前的预处理（如晶圆烘烤、表面改性）和涂布后的处理（如软烘）设备联动，形成连贯生产线，提升效率并减少人工污染。
环境与参数控制：部分高d机型集成温度、湿度控制模块，避免环境因素（如湿度影响光刻胶粘度）导致的工艺波动；同时，通过程序存储功能固化优参数，确保不同批次晶圆的涂覆效果一致性，提升器件良率。
五、辅助功能优化涂覆效果
边缘bead去除（EBR）：部分机型配备专用喷嘴，在匀胶后向晶圆边缘喷射溶剂，去除边缘多余的“胶珠”（避免后续工艺中边缘残胶脱落污染设备或影响图案）。
预旋转与加速控制：通过缓慢提升转速（而非瞬间高速），避免材料因离心力突变导致的分布不均，尤其适合大尺寸晶圆（如12英寸）的涂覆。
