Ultraschall-Sprühbeschichtung: Das bevorzugte Beschichtungsverfahren für die Halbleiterindustrie

RPS-sonic stellt Ultraschallbeschichtungsgeräte her, die sich der Bereitstellung innovativer Technologien und Produktspritzlösungen für Kunden in der Halbleiterindustrie widmen. Es bietet fortschrittliche Ultraschall-Sprühlösungen für inländische Hersteller von Halbleitergeräten, Herstellern elektronischer Geräte und Forschungseinrichtungen.

Das Ultraschall-Fotolackzerstäubungssprühen ist eine Kerntechnologie für die präzise Fotolackbeschichtung in der Halbleiter- und Mikroelektronikfertigung. Seine Hauptvorteile sind gleichmäßige Beschichtung, dünner Film und Materialeinsparung.

 

Grundprinzip: Flüssiger Fotolack wird mithilfe von Ultraschallvibrationen in Tröpfchen mit einer Größe von Nano- bis Mikrometern zerkleinert. Diese Tröpfchen werden dann per Luftstrom präzise auf die Oberfläche des Substrats (z. B. Siliziumwafer oder Glas) abgegeben und bilden einen gleichmäßigen dünnen Film. Die Tröpfchengröße wird sowohl durch die Vibrationsfrequenz als auch durch die Viskosität des Fotolacks gesteuert; Je höher die Frequenz, desto feiner sind die Tröpfchen.

 

Wichtige Anwendungswerte: Hohe Beschichtungspräzision: Hervorragende Tröpfchengleichmäßigkeit; Die Abweichung der Filmdicke kann innerhalb von ±5 % kontrolliert werden und passt sich so den Präzisionsanforderungen der Mikro-- und Nano--Fertigung an.

 

Hohe Materialausnutzung: Im Vergleich zur herkömmlichen Schleuderbeschichtung (mit einer Materialverschwendungsrate von über 50 %) ist beim Zerstäubungssprühen nur eine geringe Menge Fotolack erforderlich, um die gewünschte Filmdicke zu erreichen, was Kosten spart.

 

Geeignet für komplexe Substrate: Kann zum Beschichten von nicht{0}}planaren, großflächigen-Substraten oder unregelmäßig geformten Substraten verwendet werden, wobei die durch die Zentrifugalkraft beim Schleuderbeschichten verursachten Kanten-Dicken- und Mitten-Probleme vermieden werden.

 

Reduziert Defekte: Tröpfchen sind frei von Stößen mit hohem Druck-, was Defekte wie Blasen und Nadellöcher im Fotolackfilm reduziert und die Auflösung und Konsistenz von Fotolithografiemustern verbessert.

 

Typische Anwendungen:

Herstellung von Halbleiterchips: Wird für die Feinbeschichtung von Fotolack auf Waferoberflächen verwendet und unterstützt Kernprozesse wie Fotolithographie und Ätzen.

 

Herstellung von Anzeigetafeln: Angepasst für die Fotolackbeschichtung auf Substraten von OLED, Micro-LED und anderen Geräten, um die Einheitlichkeit der Pixel zu gewährleisten.

Mikro-Elektro-Mechanische Systeme (MEMS): Bietet präzise Fotolackfilme für die Mikrostrukturfertigung von Geräten wie Mikro-sensoren und Aktoren.

 

Die Wahl der richtigen Ultraschall-Fotolackzerstäubungs-Sprühausrüstung erfordert eine umfassende Berücksichtigung mehrerer Faktoren, einschließlich Spritzpräzision, Flüssigkeitseigenschaften, Gerätetyp und Düsentyp. Hier sind die wichtigsten Auswahlpunkte:

 

Präzisionsanforderungen beim Sprühen: Für die Herstellung dünner Filme im Nanomaßstab, wie zum Beispiel das Sprühen von Fotolack auf Halbleiterwafern, sind 100-{2}-12-kHz-Zerstäubungsdüsen geeignet. Diese ermöglichen eine präzise Steuerung extrem niedriger Durchflussraten und ultrafeiner zerstäubter Partikel. Für die Herstellung gleichmäßiger Beschichtungen im Mikrometerbereich sind 40-60-kHz-Zerstäubungsdüsen effizienter, da sie Durchflussrate und Sprüheffizienz ausgleichen und gleichzeitig ein gewisses Maß an Präzision beibehalten.

Flüssigkeitseigenschaften: Die Viskosität des Fotolacks ist ein entscheidender Faktor. Für niedrige-Viskosität (<30cP) photoresists, 100-120kHz is appropriate; while for medium-to-high viscosity (30-50cP) photoresists, 40-60kHz is more suitable. Furthermore, the volatility and corrosiveness of the photoresist must be considered. If the photoresist is corrosive, an external atomization nozzle should be selected.

 

Gerätetyp: Für die Kleinserienproduktion oder die Herstellung dünner-kleiner {1}Flächen im Labor eignet sich ein kleines, einfach zu bedienendes Sprühbeschichtungssystem in Laborqualität wie das RPS{{6}SONIC-P400. Für große-Produktionslinien ist ein bodenstehendes/produktionstaugliches Sprühbeschichtungssystem wie das RPS-SONIC-P 490 erforderlich. Dieses System kann mit mehreren Düsensystemen ausgestattet werden, um je nach benötigter Fläche ein großflächiges Sprühen zu erreichen.

 

Düsentyp: Wenn das Substrat ein nicht-planarer Halbleiter mit Oberflächenmikrostrukturen ist, kann eine streuende Ultraschalldüse ausgewählt werden. Es können vertikale oder gekrümmte Flächen mit Winkeln besprüht werden. Für das großflächige Sprühen von Fotolack, wie zum Beispiel das Sprühen von Dünnschicht-Solarzellen, ist eine Breitstrahl-Ultraschalldüse besser geeignet. Sein spezielles Strömungskanaldesign verteilt und lenkt das Trägergas um, wodurch der ultraschallzerstäubte Flüssigkeitsnebel fächerförmig versprüht wird und so die Sprühbreite vergrößert wird.

 

Ultraschallfrequenz: Die Frequenz hat entscheidenden Einfluss auf die Größe der zerstäubten Partikel und die Beschichtungsqualität. Hohe Frequenzen (z. B. über 100 kHz) können kleinere, gleichmäßigere Tröpfchen erzeugen und eignen sich daher für die Herstellung dünner, gleichmäßiger Beschichtungen mit hoher Oberflächenglätte, starker Haftung und guter Dichte. Dies gilt für Bereiche mit extrem hohen Präzisionsanforderungen, beispielsweise in der Mikroelektronik. Wenn die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Beschichtung nicht besonders hoch sind und ein großes Beschichtungsvolumen benötigt wird, kann ein Gerät mit niedrigerer Frequenz ausgewählt werden.