Mi az az ultrahangos fotoreziszt permetező berendezés?

Mi az az ultrahangos fotoreziszt permetező berendezés?

Az ultrahangos fotoreziszt permetező berendezés egy precíziós bevonóberendezés, amely ultrahangos porlasztási technológiát használ a fotoreziszt (fényképezhető fotoreziszt) egyenletes permetezésére a szubsztrát felületére fotolitográfiás eljárásokhoz.

Egyszerűen fogalmazva, a működési elve a következő: az ultrahangos átalakító által generált nagyfrekvenciás rezgések (általában 20 kHz-120 kHz) a folyékony fotorezisztet mikron méretű (néhány mikrométertől több tíz mikrométerig terjedő) cseppekké porlasztják. Ezután egy vivőgáz (például nitrogén) vezeti ezeket a cseppeket, és egyenletesen rakja le őket a hordozó felületére, végül egységes és sűrű fotoreziszt filmet képezve.

A hagyományos centrifugáláshoz képest az ultrahangos permetező berendezés a következő jelentős tulajdonságokkal és előnyökkel rendelkezik:

Alkalmas egyenetlen felületekre: A spinbevonat a nagysebességű forgatás által generált centrifugális erőre támaszkodik a fotoreziszt simítására, és csak lapos kör- vagy négyzet alakú felületeket képes kezelni. Az ultrahangos permetezés nem támaszkodik a hordozó elforgatására, így ideális nem sík és egyenetlen felületek egyenletes bevonására, mint például mély árkok, háromdimenziós mikrostruktúrák, nagy oldalarányú átmenetek és mikrochipeket már tartalmazó szubsztrátumok.

Magas anyagfelhasználás: A spinbevonat általában nagy mennyiségű fotoreziszt kilökődését eredményezi a hordozó széleiből, ami jelentős anyagpazarláshoz vezet (a hasznosulás általában csak 10%-30%). Az ultrahangos permetezés, egy 'közvetlen írási' vagy irányított szórási eljárás, a fotoreziszt nagy részét pontosan le tudja rakni az aljzatra, így 70-90%-os anyagfelhasználási arány érhető el. Ez jelentősen csökkenti a drága fotorezisztek költségeit (különösen a speciális csomagolásban vagy MEMS-ben használt speciális fotorezisztek esetében).

Rendkívül szabályozható filmvastagság: A porlasztófej áramlási sebességének, a vivőgáz nyomásának és a fúvóka mozgási sebességének szabályozásával a filmvastagság szabályozása szubmikrontól több száz mikrométerig érhető el nagy méretű hordozókon, jó egyenletességgel.

Érintkezésmentes: A fúvóka nem érintkezik az aljzattal permetezés közben, így elkerülhető a törékeny szerkezetek (például mikrokonzolos gerendák és mikrotűsorok) fizikai károsodása.

Ezt a berendezést elsősorban a következő területeken használják:

Speciális félvezető csomagolás: fotoreziszt bevonat magas ütésekkel vagy mély lyukakkal rendelkező ostyákra ostyaszintű csomagolásban (WLP) és kihúzható csomagolásban.

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems): Egységes fotoreziszt bevonat mély üregekkel vagy összetett érzékelőszerkezetekkel rendelkező szilícium lapkákon.

Mikrofluidika és biochipek: Egységes fotoreziszt réteg kialakítása üveg vagy polimer hordozón.

Vastag fotoreziszt litográfia: Ha több tíz vagy akár több száz mikrométer vastag fotoreziszt rétegre van szükség, a többszörös permetezési bevonatok hatékonyabbak, mint az egyszeres centrifugálású bevonatok a buborékmentes, jó szélű vastag filmek elérésében.

Nagy vagy nem kör alakú szubsztrátok: például négyzet alakú üveg vagy fém hordozók panelszintű csomagolásban (PLP).

Fontos megjegyezni, hogy az ultrahangos permetező bevonó berendezések általában drágábbak, mint a spinbevonó berendezések, és a folyamatparaméterek (például porlasztási teljesítmény, hőmérséklet és áramlási sebesség) beállítása bonyolultabb. Ezenkívül a permetezés után általában egy 'kiegyenlítés' lépésre van szükség a cseppfelhalmozódás által okozott enyhe narancsbőr hatás kiküszöbölésére, biztosítva, hogy a végső filmfelület síksága megfeleljen a fotolitográfiai követelményeknek.