Jak může ultrazvukový nástřik zlepšit aplikaci fotorezistu?

Zavedení

Fotorezistní povlak je kritickým procesem ve výrobě polovodičů, mikroelektronice, MEMS, senzorů a dalších přesných průmyslových odvětvích. Kvalita a jednotnost vrstvy fotorezistu přímo ovlivňuje následné procesy expozice, vyvolávání, leptání a přenosu vzoru.

Tradiční rotační nanášení se široce používá pro aplikace fotorezistu, ale může mít omezení při zpracování ne-rovinných substrátů, trojrozměrných struktur, plátků s topografií povrchu nebo materiálů, kde je důležitá rovnoměrnost nátěru a využití materiálu.

Technologie ultrazvukového nástřikunabízí alternativní řešení. Použitím vysokofrekvenčních ultrazvukových vibrací k atomizaci kapalného fotorezistu na jemné a relativně stejnoměrné kapičky může ultrazvukový rozprašovací systém generovat řízený sprej pro nanášení tenkého- filmu.

Základní proces je:

Fotorezist → Ultrazvuková atomizace → Jemné kapičky → Řízené stříkání → Jednotný fotorezistový film

Na rozdíl od konvenčního pneumatického rozprašování nespoléhá ultrazvuková atomizace primárně na vysokotlaký vzduch, který rozbíjí kapalinu na kapičky. Vysokofrekvenční-vibrace na povrchu trysky generují proces atomizace.

Výsledný sprej lze ovládat pomocí parametrů, jako je ultrazvuková frekvence, průtok kapaliny, vzdálenost postřiku, pohyb trysky a rychlost substrátu.

Proč používat ultrazvukovou atomizaci pro fotorezist?

1. Jednotný tenký-potah

Ultrazvuková atomizace může produkovat jemné kapičky s relativně úzkým{0}}rozložením velikosti kapiček. Když jsou parametry postřiku správně optimalizovány, mohou se kapky ukládat rovnoměrně po povrchu substrátu.

To je zvláště užitečné pro aplikace vyžadující řízenou a rovnoměrnou tloušťku fotorezistu.

2. Přesné ukládání materiálu

Fotorezist může být drahý materiál, proto je důležité snížit zbytečnou spotřebu materiálu.

Ultrazvukový nástřik umožňuje přesnou regulaci průtoku kapaliny. Ve srovnání s konvenčními stříkacími systémy, které využívají velké množství stlačeného vzduchu, může tento proces potenciálně snížit přestřik a zlepšit využití materiálu.

3. Vhodné pro složité povrchy

Spin coating funguje nejlépe na relativně plochých substrátech. Ultrazvukový nástřik poskytuje větší flexibilitu při nanášení:

3D struktury

Mikrostrukturované substráty

MEMS komponenty

Nerovinné povrchy

Strukturované oplatky

Velkoplošné-substráty

Speciální elektronické součástky

Sprej může dosáhnout oblastí, které může být obtížné rovnoměrně natřít pomocí běžného odstředivého nanášení.

4. Nízká-rychlost, řízený rozstřik

Ultrazvuková atomizace může generovat měkký a ovladatelný sprej. Díky tomu je vhodný pro aplikace, kde by měly být minimalizovány nadměrné nárazy spreje nebo turbulence.

Charakteristiku spreje lze upravit změnou ultrazvukové frekvence, rychlosti podávání kapaliny, vzdálenosti od trysky-k{1}}podkladu a rychlosti skenování.

5. Flexibilní kontrola tloušťky povlaku

Tloušťka fotorezistu je ovlivněna více parametry procesu. Pomocí ultrazvukového stříkacího systému lze tloušťku povlaku upravit pomocí faktorů, jako jsou:

Koncentrace fotorezistu

Průtok kapaliny

Ultrazvuková frekvence

Vzdálenost postřiku

Rychlost skenování trysek

Počet průchodů nátěrem

Teplota substrátu

Podmínky sušení

To umožňuje optimalizaci procesu potahování pro různé složení fotorezistu a požadavky na substrát.

Fotorezistní povlak vyžaduje přesnou kontrolu tloušťky filmu, rovnoměrnosti, spotřeby materiálu a pokrytí substrátu.Technologie ultrazvukového nástřikunabízí flexibilní přístup k nanášení fotorezistu, zejména při práci s tenkými filmy, složitými strukturami nebo substráty, které se obtížně zpracovávají pomocí konvenčního odstředivého potahování.