为了使光刻胶的涂覆性更好，需用六甲基二硅氮烷（HMDS）对晶圆进行处理。特别是当Si氧化膜表面附着了水分，形成了硅醇等降低了光刻胶的黏结力情况下。为除去水分和分解硅醇，通常将晶圆加热至100~120℃，导入雾状HMDS，使之发生化学反应，反应机理如图1所示。HMDS真空烘箱系统通过HMDS处理，亲水性和接触角小的表面变成疏水性和接触角大的表面。加热晶圆可以获得更高的光刻胶黏结力。
通过测量接触角可以观察HMDS处理效果。图2所示是HMDS处理时间与接触角的关系，基板是Si，HMDS处理时间大于1min，接触角大于80℃，处理效果稳定。图3所示，是HMDS处理温度与接触角的关系，当温度超过120℃时，接触角降低，这表明HMDS受热分解。因此，通常在100~110℃温度下进行HMDS处理。
图2：HMDS处理时间与接触角的关系(处理温度110℃)
图3：HMDS处理温度与接触角的关系(处理时间60s)
在基板上旋涂光刻胶后，使用热板进行预烘烤。之所以成为“预烘烤”，是因为它是曝光前烘烤，与曝光后烘烤对应。预烘烤的主要目的是蒸发掉树脂中的溶剂，形成坚固的薄膜。预烘烤温度低，溶剂则残留在光刻胶中，而温度过高，感光剂会分解，一般预烘烤温度在90~110℃左右进行。
为膜厚与转速的关系。在相同的转速下，预烘烤温度越高，膜厚越小。这表明预烘烤温度越高，溶剂蒸发越多，导致薄膜厚度越薄。
为预烘烤温度与Dill’ A参数的关系。A参数表示感光剂浓度。当预烘烤温度升至140℃以上，A参数减小，表明感光剂在高于该温度的情况下发生分解。图6显示了不同预烘烤温度下的光谱透过率。在160℃和180℃下，300~500nm的波长范围内可观察到透过率增加。
综上所述，通过合理控制HMDS的处理温度及时间，预烘烤后膜厚及感光剂浓度，可最大化发挥前处理工艺的作用，提高工艺稳定性，为后续曝光、显影等工艺奠定稳定基础，对提升器件良率与性能具有重要意义。
