초음파 포토레지스트 스프레이 장비란 무엇입니까?

초음파 포토레지스트 스프레이 장비란 무엇입니까?

초음파 포토레지스트 분사 장비는 포토리소그래피 공정을 위한 기판 표면에 포토레지스트(광 경화성 포토레지스트)를 초음파 미립화 기술을 이용하여 균일하게 분사하는 정밀 코팅 장치입니다.

간단히 말해서 핵심 작동 원리는 초음파 변환기에 의해 생성된 고주파 진동(일반적으로 20kHz-120kHz)이 액체 포토레지스트를 미크론 크기(수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터)의 작은 물방울로 원자화하는 것입니다. 그런 다음 캐리어 가스(예: 질소)가 이러한 액적을 안내하여 기판 표면에 균일하게 증착하여 궁극적으로 균일하고 조밀한 포토레지스트 필름을 형성합니다.

전통적인 스핀 코팅과 비교하여 초음파 분무 장비는 다음과 같은 중요한 특성과 장점을 가지고 있습니다.

불규칙한 표면에 적합: 스핀 코팅은 포토레지스트를 평탄화하기 위해 고속 회전에 의해 생성된 원심력에 의존하며 평평한 원형 또는 사각형 기판만 처리할 수 있습니다. 초음파 스프레이는 기판 회전에 의존하지 않으므로 깊은 트렌치, 3차원 미세 구조, 고종횡비 비아 및 이미 마이크로칩이 포함된 기판과 같은 비평면 및 고르지 않은 표면을 균일하게 코팅하는 데 이상적입니다.

높은 재료 활용도: 스핀 코팅은 일반적으로 기판 가장자리에서 다량의 포토레지스트가 배출되어 상당한 재료 낭비를 초래합니다(활용률은 일반적으로 10%-30%에 불과함). '직접 쓰기' 또는 방향성 스프레이 프로세스인 초음파 스프레이는 대부분의 포토레지스트를 기판에 정확하게 증착하여 70%-90%의 재료 활용률을 달성할 수 있습니다. 이는 고가의 포토레지스트(특히 고급 패키징 또는 MEMS에 사용되는 특수 포토레지스트)의 비용을 크게 절감합니다.

고도로 제어 가능한 필름 두께: 분무 헤드의 유량, 캐리어 가스 압력 및 노즐 이동 속도를 제어함으로써 대형 기판에서 필름 두께 제어를 마이크론 미만에서 수백 마이크로미터까지 균일하게 달성할 수 있습니다.

비접촉식: 분사 중에 노즐이 기판과 접촉하지 않아 깨지기 쉬운 구조물(예: 마이크로캔틸레버 빔 및 마이크로니들 어레이)에 대한 물리적 손상을 방지합니다.

이 장비는 주로 다음 분야에서 사용됩니다.

첨단 반도체 패키징: WLP(웨이퍼 레벨 패키징) 및 팬아웃 패키징에서 범프가 높거나 구멍이 깊은 웨이퍼에 포토레지스트를 코팅합니다.

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems): 깊은 공동이나 복잡한 센서 구조를 가진 실리콘 웨이퍼에 균일한 포토레지스트 코팅입니다.

미세유체공학 및 바이오칩: 유리 또는 폴리머 기판에 균일한 포토레지스트 층을 형성합니다.

두꺼운 포토레지스트 리소그래피: 수십 또는 수백 마이크로미터 두께의 포토레지스트 층이 필요한 경우 다중 스프레이 코팅은 단일 스핀 코팅보다 기포가 없고 가장자리가 두꺼운 필름을 얻는 데 더 효과적입니다.

대형 또는 비원형 기판: 패널 레벨 패키징(PLP)의 정사각형 유리 또는 금속 기판 등입니다.

초음파 스프레이 코팅 장비는 일반적으로 스핀 코팅 장비보다 비싸고 프로세스 매개변수(예: 원자화 전력, 온도 및 유속)를 조정하는 것이 더 복잡하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 또한 일반적으로 스프레이 코팅 후에는 액적 축적으로 인해 발생할 수 있는 약간의 오렌지 필 효과를 제거하여 최종 필름 표면의 평탄도가 포토리소그래피 요구 사항을 충족하도록 하기 위해 '레벨링' 단계가 필요합니다.