การทำให้เป็นอะตอมด้วยอัลตราโซนิกสำหรับการเคลือบโฟโตรีซิสต์: เกม-การเปลี่ยนแปลงทางเลือกในการพ่นแบบหมุนและแบบนิวแมติกสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความแม่นยำ

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่โรงงานเซมิคอนดักเตอร์และโรงงานแปรรูปไมโครอาศัยการเคลือบแบบหมุนและการพ่นด้วยของเหลว-ด้วยลมสองชนิดเพื่อฝากสารต้านทานแสงลงบนแผ่นเวเฟอร์ พื้นผิวแก้ว อุปกรณ์ MEMS และชิปไมโครฟลูอิดิก แม้ว่ากระบวนการแบบดั้งเดิมเหล่านี้ใช้ได้กับพื้นผิวเรียบธรรมดา แต่ก็ต้องเผชิญกับปัญหาที่แก้ไขไม่ได้ เช่น เสียจากโฟโตรีซีสต์จำนวนมาก ความครอบคลุมที่ไม่สม่ำเสมอบนโครงสร้างอัตราส่วนภาพ-สูง-แบบ 3 มิติ ข้อบกพร่องขอบเม็ดบีด การอุดตันของหัวฉีดบ่อยครั้ง และการควบคุมความหนาของฟิล์มบาง-ที่ไม่เสถียร ในปัจจุบัน การพ่นละอองด้วยแสงด้วยแสงอัลตราโซนิกกลายเป็นโซลูชันการเคลือบที่มีนวัตกรรม -มีประสิทธิภาพ และมีความแม่นยำสูง- ซึ่งเขียนกฎเกณฑ์ของการสะสมฟิล์มด้วยแสงด้วยแสงใหม่ โดยให้ประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้สำหรับการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง

การทำให้เป็นอะตอมของอะตอมด้วยแสงอัลตราโซนิกทำลายขีดจำกัดทางเทคนิคแบบดั้งเดิมได้อย่างไร

ต่างจากการฉีดพ่นด้วยลมที่ต้องอาศัย-อากาศแรงดันสูงในการทำลายของเหลว หรือการเคลือบแบบหมุนที่กระจายความต้านทานผ่านแรงเหวี่ยง การทำให้เป็นอะตอมด้วยอัลตราโซนิกใช้ประโยชน์จากทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกภายในหัวฉีดอัลตราโซนิกโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นการสั่นสะเทือนตามยาวความถี่สูง-ที่เสถียร ตั้งแต่ 40kHz ถึง 120kHz การสั่นสะเทือนดังกล่าวจะสร้างคลื่นนิ่งที่ปลายหัวฉีด โดยแยกของเหลวโฟโตรีซิสต์ออกเป็นหยดขนาดเล็ก-ที่มีขนาดเท่ากันโดยไม่มีผลกระทบจากแรงดันสูง-

ไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนหรือเติมสารเคมีในระหว่างการทำให้เป็นอะตอม ซึ่งจะรักษาคุณสมบัติทางเคมีดั้งเดิมและความคงตัวของไวแสงของโฟโตรีซิสต์ได้อย่างสมบูรณ์ โดยหลีกเลี่ยงการเสียสภาพหรือการลดประสิทธิภาพของตัวต้านทานชนิดพิเศษที่มีราคาแพง เช่น โฟโตรีซิสต์ที่ขยายทางเคมี หยดละอองจะเคลื่อนไปยังพื้นผิวด้วยความเร็วต่ำมาก-เพียง 1% ของความเร็วสเปรย์ของหัวฉีดอากาศทั่วไป- ดังนั้นหยดจะลงสู่พื้นอย่างนุ่มนวลโดยไม่กระเด็น เด้งกลับ หรือสเปรย์มากเกินไป หลักการทำงานหลักนี้ช่วยแก้ไขข้อบกพร่องที่ดื้อรั้นที่สุดของกระบวนการเคลือบโฟโตรีซิสต์แบบดั้งเดิมโดยพื้นฐาน

ข้อดีสี่ประการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของการพ่นด้วยแสงอัลตราโซนิก

1. การเคลือบผิวที่ใกล้เคียง-สมบูรณ์แบบ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นผิวที่มีโครงสร้างแบบ 3 มิติ

การเคลือบแบบหมุนล้มเหลวอย่างรุนแรงบนแผ่นเวเฟอร์ที่มีร่องลึก, TSV ถึง-จุดผ่านซิลิคอน, ร่องไมโคร MEMS- และภูมิประเทศที่ไม่สม่ำเสมอ: แรงดึงจากแรงเหวี่ยงต้านทานออกไปด้านนอก เหลือ-ชั้นบางพิเศษที่ด้านล่างของร่องลึก และเม็ดขอบหนาที่ทำลายความละเอียดของการพิมพ์หิน การพ่นด้วยแรงดันแบบทั่วไปทำให้เกิดขนาดหยดที่ไม่สอดคล้องกัน ทำให้เกิดรูปแบบแถบและความหนาเบี่ยงเบนไปทั่วทั้งวัสดุพิมพ์ขนาดใหญ่

การทำให้เป็นละอองด้วยอัลตราโซนิคจะสร้างหยดขนาดเล็ก-ที่มีการกระจายตัวแน่น ซึ่งปรับได้ตั้งแต่ 1μm ถึง 40μm ตามความถี่ของหัวฉีด หยดเล็กๆ สามารถเจาะลึกเข้าไปในโครงสร้างจุลภาคที่มีอัตราส่วน-กว้างยาว-สูงภายใต้การไหลเวียนของอากาศที่มีรูปทรงไม่รุนแรง ทำให้ได้การครอบคลุมที่สม่ำเสมอบนผนังแนวตั้งและช่องที่ปิดภาคเรียน ความหนาของฟิล์มโฟโตรีซีสต์ที่เสร็จแล้วสามารถล็อคได้อย่างแม่นยำระหว่าง 0.1μm ถึง 40μm โดยควบคุมค่าเบี่ยงเบนความหนาภายใน ±5% ขจัดปัญหารูเข็ม พื้นผิวเปลือกส้ม และปัญหาขอบบีดโดยสิ้นเชิง โดยทำงานได้อย่างราบรื่นบนเวเฟอร์ซิลิคอนแบบแบน แผงกระจกโค้ง ชิปไมโครฟลูอิดิก และพื้นผิวเซรามิกที่ไม่ปกติ

2. 4อัตราการใช้โฟโตรีซิสต์สูงขึ้น X ลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก

สารต้านทานแสงจัดอยู่ในกลุ่มวัตถุดิบที่มีราคาแพงที่สุดในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยมีสูตรระดับพรีเมียมซึ่งมีราคาหลายร้อยเหรียญสหรัฐต่อแกลลอน การเคลือบแบบหมุนเสียความต้านทานมากกว่า 99% เนื่องจากการทิ้งแบบแรงเหวี่ยง การฉีดพ่นของเหลวแบบนิวแมติกสอง-จะสูญเสียวัสดุมากกว่า 75% ในการพ่นมากเกินไปและการกระเด็น

การพ่นด้วยอัลตราโซนิกมีการควบคุมการไหลระดับไมโคร-ที่แม่นยำด้วยอัตราการไหลขั้นต่ำ 0.01 มล./นาที และการสะสมตัวแบบอ่อนตามทิศทาง การใช้วัสดุมีมากกว่า 90% ซึ่งสูงกว่าการพ่นของเหลว 2- มาตรฐานถึงสี่เท่า สำหรับการผลิตแผ่นเวเฟอร์จำนวนมาก 200 มม. โรงงานสามารถลดการใช้สารต้านทานแสงลงได้ 60%-75% ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนในระยะยาว-ได้มหาศาลสำหรับห้องปฏิบัติการ R&D และสายการผลิต-ขนาดกลางถึงปริมาณมาก ตัวทำละลายเคมีที่สิ้นเปลืองน้อยลงยังช่วยลดการปล่อยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย สนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของห้องปลอดเชื้อ และลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสีย

3. ความสามารถในการควบคุมสูงเป็นพิเศษ- & การอุดตันเป็นศูนย์เพื่อการผลิตต่อเนื่องที่มีเสถียรภาพ

ระบบเคลือบอัลตราโซนิกทั้งหมดรวมการสื่อสาร RS485, ปั๊มจ่ายของเหลวสำหรับเข็มฉีดยา LCD ที่มีความแม่นยำสูงขนาด 7- นิ้ว และแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวสาม-แกนที่ตั้งโปรแกรมได้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับกำลังอัลตราโซนิก ความเร็วในการสแกนสเปรย์ อัตราการไหลของของเหลว และความกว้างของสเปรย์พัดลม (2 มม. ถึง 100 มม.) ได้อย่างอิสระ เพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์ฟิล์มไวแสงสำหรับสูตรการพิมพ์หินที่แตกต่างกัน หัวฉีดหลายประเภท-หัววัด-สำหรับการพ่นท่อใน หัวฉีดแบบขนานกว้างสำหรับแผงพื้นที่ขนาดใหญ่- หัวฉีดขนาดเล็ก 120kHz สำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก-ขนาดเล็ก หัวฉีดหน้าแปลนสุญญากาศสำหรับการเคลือบห้องสุญญากาศ รองรับความต้องการการผลิตที่ปรับแต่งได้อย่างเต็มที่

เนื่องจากการทำให้เป็นละอองอาศัยการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกเพียงอย่างเดียวแทนการอัดขึ้นรูปของเหลวที่มีแรงดันสูง- จึงไม่มีช่องแรงดันแคบที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน พื้นผิวสัมผัสของหัวฉีดทำจากโลหะผสมไททาเนียมที่ทนทานต่อการกัดกร่อน- เข้ากันได้กับสารต้านทานแสงที่มีความหนืดต่ำ-ที่ต่ำกว่า 100cps และมีปริมาณของแข็งต่ำกว่า 10% การปิดระบบบ่อยครั้งเพื่อทำความสะอาดหัวฉีดและบำรุงรักษาจะหมดไป ช่วยเพิ่มเวลาทำงานของอุปกรณ์ในการผลิตห้องคลีนรูมได้อย่างมาก

4. การปนเปื้อนต่ำ ห้องคลีนรูม-ความเข้ากันได้ของเกรด

การฉีดพ่นแรงดันสูง-แบบดั้งเดิมจะสร้างหยดสะท้อนขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่ในอากาศในห้องปลอดเชื้อ ทำให้เกิดการปนเปื้อนของอนุภาคที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของชิป การฉีดพ่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกใช้อากาศเสริมน้อยที่สุด โดยใช้สเปรย์ฉีดอ่อนเพื่อกำจัดหยดที่กระเด็นกลับ- เครื่องจักรทั้งหมดสามารถอัปเกรดเป็นการกำหนดค่าห้องคลีนรูมเต็มรูปแบบพร้อมการป้องกัน-ไฟฟ้าสถิตและป้องกัน-การกัดกร่อน เป็นไปตามมาตรฐานห้องสะอาดระดับ 100/1000 ที่เข้มงวดสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ การทับถมของแรงกระแทกต่ำ-ยังหลีกเลี่ยงความเสียหายจากรอยขีดข่วนเชิงกลต่อแผ่นเวเฟอร์บางที่เปราะบางและซับสเตรตฟิล์มนำไฟฟ้าโปร่งใสที่มีความยืดหยุ่น

สถานการณ์การใช้งานทางอุตสาหกรรมหลักของเทคโนโลยีการเคลือบด้วยแสงอัลตราโซนิก

เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์และบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบไวแสงบนเวเฟอร์ซิลิคอน, สารตั้งต้นเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามของซิลิคอนคาร์ไบด์-, โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ TSV และบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์- ช่วยรักษาความละเอียดของรูปแบบสำหรับการพิมพ์หินไมโคร-นาโน และลดการเสียของอุปกรณ์ที่เกิดจากการครอบคลุมความต้านทานที่ไม่สม่ำเสมอ ชิป MEMS และไมโครฟลูอิดิก

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบโครงสร้างช่องไมโคร-ร่อง ไมโคร- และช่องเซ็นเซอร์ที่การเคลือบแบบหมุนไม่สามารถให้การครอบคลุมผนังด้านข้างที่สม่ำเสมอ รองรับไบโอเซนเซอร์ทางการแพทย์และการผลิตส่วนประกอบระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก- อุตสาหกรรมจอแบนและกระจกออปติคอล

เหมาะสำหรับการเคลือบโฟโตรีซิสบนกระจกโฟลต เลนส์ เลนส์ ฟิล์มใสเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และแผงจอแสดงผลขนาดใหญ่- หัวฉีดอัลตราโซนิคแบบกว้าง-ครอบคลุมพื้นผิวได้ถึง 24 นิ้วโดยมีความหนาของฟิล์มสม่ำเสมอ ห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาขนาดเล็ก-การทดสอบแบบเป็นชุด

เครื่องเคลือบอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะ (ซีรีส์ P300, P400) นำเสนอแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว XYZ แบบกึ่ง-อัตโนมัติและตั้งโปรแกรมได้เต็มรูปแบบขนาดกะทัดรัด พร้อมพื้นที่ทำงานขนาดเล็กสำหรับห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยวัสดุเพื่อทำการทดสอบการกำหนดสูตรด้วยแสงและการตรวจสอบกระบวนการก่อนการผลิตจำนวนมาก อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำพิเศษ

หัวฉีดอัลตราโซนิกอุณหภูมิสูงและสุญญากาศแบบกำหนดเอง-รองรับการเคลือบไวแสงภายใต้สภาพแวดล้อมสุญญากาศหรือสภาวะพื้นผิวที่ให้ความร้อนสำหรับกระบวนการพิมพ์หินแบบพิเศษ

RPS-โซลูชั่นการเคลือบด้วยแสงอัลตราโซนิกแบบบูรณาการของ RPS

เรามีระบบเคลือบ-การทำให้เป็นอะตอมด้วยอัลตราโซนิกแบบครบวงจรที่ออกแบบมาสำหรับการสะสมด้วยแสงโดยครอบคลุมส่วนประกอบหลักทั้งหมด: หัวฉีดอัลตราโซนิกไทเทเนียมความถี่-ที่กำหนดเอง เครื่องกำเนิดอัลตราโซนิกความถี่สูง- ปั๊มหลอดฉีดยาไหลคงที่ที่มีความแม่นยำสูง-สูง- และเครื่องเคลือบอัตโนมัติแบบเต็มรูปแบบตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการ-ไปจนถึงอุปกรณ์ขนาดเล็ก-การผลิต-จำนวนมาก

อุปกรณ์ทั้งหมดรองรับการทำงานแบบตั้งโปรแกรมได้ของ Windows พร้อมสอนการแก้ไขวิถีโคจร และการอัพเกรดเสริม เช่น การทำความร้อนพื้นผิว การดูดซับสุญญากาศ การหมุน/เอียงหัวฉีด และชุดอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ทีมเทคนิคของเรานำเสนอการแก้ไขข้อบกพร่องพารามิเตอร์กระบวนการที่ปรับแต่งตามความหนืดของตัวต้านทานแสง ขนาดซับสเตรต และความหนาของฟิล์มเป้าหมายของลูกค้า ช่วยให้ผู้ผลิตเปลี่ยนสายการฉีดพ่นแบบหมุนหรือแบบนิวแมติกที่ล้าสมัยได้อย่างรวดเร็ว และอัปเกรดประสิทธิภาพการเคลือบหิน

บทสรุป

ในขณะที่การผลิตแบบจุลภาคก้าวหน้าไปสู่ขนาดคุณสมบัติที่เล็กลง โครงสร้าง 3D ที่ซับซ้อน และการควบคุมต้นทุนที่เข้มงวดมากขึ้น เทคโนโลยีการเคลือบด้วยแสงแบบเดิมก็ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้อีกต่อไป การพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิกมีความโดดเด่นในฐานะเทคโนโลยีการเคลือบที่มีความแม่นยำสูง-ในอนาคต ซึ่งรักษาสมดุลของคุณภาพฟิล์ม-บางเป็นพิเศษ- ประหยัดวัตถุดิบได้มาก การปนเปื้อนต่ำ และความสามารถในการปรับตัวของกระบวนการที่ยืดหยุ่น

ไม่ว่าคุณจะดำเนินกิจการโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมาก โรงงานแปรรูปแก้วออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เวิร์กช็อปส่วนประกอบ MEMS หรือห้องปฏิบัติการวิจัยเชิงวิชาการ ระบบเคลือบด้วยแสงอัลตราโซนิกช่วยให้ผลผลิตของผลิตภัณฑ์ ต้นทุนการผลิต และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมดีขึ้นอย่างวัดผลได้- ซึ่งเป็นเส้นทางการอัปเกรดที่สำคัญสำหรับ-การผลิตการพิมพ์หินรุ่นต่อไป

สำหรับการเลือกหัวฉีดแบบกำหนดเอง การเสนอราคาอุปกรณ์ และการทดสอบกระบวนการเคลือบโฟโตรีซิสต์ โปรดติดต่อทีมวิศวกรมืออาชีพของเราเพื่อขอรับการสนับสนุนทางเทคนิคที่ตรงเป้าหมาย