การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการถ่ายภาพด้วยแสงเริ่มต้นด้วยการพ่นด้วยอัลตราโซนิก

สารต้านทานแสงซึ่งเป็นวัสดุหลักที่มีต้นทุนสูง-ในการผลิตที่มีความแม่นยำ ส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการผลิตทั้งหมดและผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากอัตราการใช้งาน ในกระบวนการเคลือบแบบหมุนแบบดั้งเดิม ตัวต้านทานแสงมากกว่า 80% สูญเสียไปเนื่องจากแรงเหวี่ยง ส่งผลให้อัตราการใช้วัสดุโดยทั่วไปต่ำกว่า 20% การฉีดพ่นของเหลวสองแบบ-แบบเดิมยังบรรลุอัตราการใช้เพียง 20%–40% ทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นและสร้างมลพิษมากขึ้นเนื่องจากของเสียจากสารต้านทานแสง

เทคโนโลยีการพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิคด้วยผลการทำงานร่วมกันของการส่งแรงดันต่ำ-และการสะสมที่แม่นยำ ช่วยเพิ่มการใช้วัสดุต้านทานแสงได้มากกว่า 90% และสูงถึง 95% ในบางสถานการณ์ ซึ่งช่วยประหยัดการใช้โฟโตรีซิสต์ได้ 30%–50% เมื่อเทียบกับการเคลือบแบบหมุนแบบเดิม ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการใช้โฟโตรีซิสชนิดพิเศษที่มีต้นทุนสูง-ได้อย่างมาก นอกจากนี้ ฟังก์ชันการสั่นแบบอัลตราโซนิกของอุปกรณ์ช่วยให้ช่องของเหลวไม่มีสิ่งกีดขวาง ลดโอกาสที่หัวฉีดจะอุดตันและลดต้นทุนการบำรุงรักษาการหยุดทำงาน การฉีดพ่นแบบไม่สัมผัส-หลีกเลี่ยงความเสียหายทางกลต่อซับสเตรตที่เปราะบาง เช่น เวเฟอร์และซับสเตรตแบบออปติก ช่วยเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์และลดต้นทุนการผลิตโดยรวมอีกด้วย ในขณะเดียวกัน การใช้วัสดุที่ได้รับการปรับปรุงจะช่วยลดการปล่อยมลพิษจากของเสียจากตัวต้านทานแสง กำจัดมลพิษจากการระเหยของตัวทำละลายที่มากเกินไป และสนับสนุนโซลูชันที่ใช้น้ำ- ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนา-คาร์บอนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและต่ำของอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และออปติคัล

ในขณะที่การผลิตที่มีความแม่นยำก้าวไปสู่การย่อขนาด ความหนาแน่นสูงและ-มิติ ข้อจำกัดของเทคโนโลยีการเคลือบแบบดั้งเดิมในการจัดการโครงสร้างที่ซับซ้อน ประเภทของวัสดุพิมพ์ที่หลากหลาย และข้อกำหนดเฉพาะต่างๆ ก็เริ่มชัดเจนมากขึ้น เครื่องพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิกที่มีความสามารถในการปรับเปลี่ยนกระบวนการที่ยืดหยุ่น ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ต่างๆ และความต้องการที่หลากหลายได้อย่างครอบคลุม

ในแง่ของความเข้ากันได้ของซับสเตรต วิธีการพ่นแบบไม่-แบบสัมผัสจะปรับให้เข้ากับทั้งซับสเตรตที่แข็ง (เช่น เวเฟอร์ซิลิคอนและเลนส์แก้ว) และซับสเตรตที่ยืดหยุ่นได้อย่างสมบูรณ์แบบ (เช่น ฟิล์มกรองแสงที่ยืดหยุ่น) หลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดรอยขีดข่วนบนซับสเตรตที่เปราะบางซึ่งเกิดจากการเคลือบแบบสัมผัสแบบดั้งเดิม และช่วยลดอัตราการแตกหักของซับสเตรตที่เปราะบาง เช่น เวเฟอร์ซิลิคอนบางลงได้อย่างมาก เกี่ยวกับความเข้ากันได้ของโครงสร้าง หยดเล็กๆ สามารถเจาะลึกเข้าไปในโครงสร้างที่มีอัตราส่วนภาพสูง (เช่น ร่องลึกและจุดผ่าน TSV) ด้วยความช่วยเหลือของก๊าซตัวพา เมื่อรวมกับเทคโนโลยีการทำความร้อนและการบ่มบนเวที จะช่วยเพิ่มความครอบคลุมของขั้นตอนได้อย่างมาก ในโครงสร้าง TSV ที่มีอัตราส่วนกว้างยาว 10:1 การครอบคลุมของโฟโตรีซิสต์ที่ด้านล่างของ via สามารถเกิน 92% ได้ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอและพื้นผิวที่หายไปบนโครงสร้างสามมิติ-ที่เกิดจากการเคลือบแบบหมุนแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตโครงสร้างที่ซับซ้อน เช่น 3D IC Stack, MEMS Chamber และอุปกรณ์นำคลื่นแบบออปติคอล

ในแง่ของความเข้ากันได้ของวัสดุและข้อมูลจำเพาะ อุปกรณ์นี้สามารถใช้งานร่วมกับโฟโตรีซิสต์ชนิดต่างๆ ได้ตั้งแต่ความหนืดต่ำ (5-20 cps) ไปจนถึงความหนืดสูง (50-100 cps) รวมถึงโฟโตรีซิสต์แบบบวก โฟโตรีซิสต์แบบเนกาทีฟ และ-โฟโตรีซิสต์ประสิทธิภาพสูง เช่น โฟโตรีซิสต์ที่ใช้โพลีอิไมด์ โดยปรับให้เข้ากับข้อกำหนดทั้งหมดตั้งแต่ตัวอย่างในห้องปฏิบัติการขนาด 2 นิ้วไปจนถึงเวเฟอร์สำหรับการผลิตจำนวนมากขนาด 12 นิ้ว และสามารถปรับแต่งเส้นทางการพ่นและพารามิเตอร์ตามสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน (เช่น การผลิตตะแกรงเลี้ยวเบนและการเตรียมการเคลือบป้องกันแสงสะท้อน) เพื่อให้บรรลุการกำหนดค่ากระบวนการที่แตกต่างกัน

เครื่องพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิกที่มีความแม่นยำในการเคลือบที่เหนือกว่า การใช้วัสดุสูง-เป็นพิเศษ ความสามารถในการปรับใช้ในวงกว้าง และความสามารถในการผลิตในปริมาณมากที่มีความเสถียร ได้ทำลายข้อจำกัดของเทคโนโลยีการเคลือบแบบดั้งเดิมไปโดยสิ้นเชิง ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนการผลิตของการผลิตที่มีความแม่นยำและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ แต่ยังขับเคลื่อนนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในด้านต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์ ไมโคร-นาโนออปติก และ MEMS ท่ามกลางการขยายกำลังการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกและการทดแทนในประเทศที่เร่งขึ้น เทคโนโลยีนี้จะยังคงมีบทบาทสนับสนุนหลักต่อไป โดยเป็นเส้นทางใหม่สำหรับการพัฒนา-การกลั่นกรอง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และขนาดใหญ่-การผลิตที่มีความแม่นยำสูง- และช่วยให้อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องบรรลุ-การอัปเกรดคุณภาพสูง