Ultraskaņas izsmidzināšanas pārklājums pusvadītāju rūpniecībā

Ultraskaņas smidzināšanas pārklājums pusvadītāju rūpniecībai ir precīza plānas -plēves uzklāšanas tehnoloģija, kas izmanto augstas-frekvences ultraskaņas enerģiju, lai izsmidzinātu pusvadītāju materiālus (piemēram, fotorezistus un vadošus materiālus) smalkos, viendabīgos pilienos. Pēc tam šie pilieni tiek precīzi izsmidzināti uz substrāta virsmas, izmantojot nesējgāzi, iegūstot augstas kvalitātes, viendabīgus plānas plēves pārklājumus. Šī tehnoloģija piedāvā tādas priekšrocības kā augsta efektivitāte, augsta precizitāte, mazi materiāla zudumi un plāni, viendabīgi pārklājumi. To plaši izmanto pusvadītāju ražošanā, jaunas enerģijas un stikla pārklājumos, aizstājot tradicionālās izsmidzināšanas metodes.

 

Fotorezista izsmidzināšana ir galvenā procesa tehnoloģija, lai iegūtu vienmērīgu fotorezista pārklājumu precīzas ražošanas lietojumos, piemēram, pusvadītājos un displeju paneļos. Tas ir īpaši piemērots ne-plakanu substrātu (piemēram, 3D mikroshēmu un MEMS ierīču) vai lielu substrātu (piemēram, OLED paneļu) pārklāšanai, novēršot tradicionālās griešanās pārklājuma ierobežojumus konkrētos lietojumos.

Fotorezista izsmidzināšanas būtība ir pārveidot šķidro fotorezistu vienādos mikronu- (vai pat nanometru- mēroga) pilienos, izmantojot fizisku izsmidzināšanu. Pēc tam šie pilieni tiek nogādāti uz substrāta virsmas, izmantojot precīzi kontrolētu gaisa plūsmu un spiedienu. Galu galā pilieni izplatās, saplūst un izcepas uz pamatnes, veidojot nepārtrauktu, viendabīgu fotorezista plēvi.

 

Ultraskaņas izsmidzināšana ir galvenā tehnoloģija precīzās ražošanas jomās, piemēram, fotorezista pārklājuma un funkcionālas plānas plēves sagatavošanas jomā. Tās galvenā pieeja ir izmantot augstas-frekvences ultraskaņas vibrācijas, lai šķidros materiālus (piemēram, fotorezistus, metālu prekursorus un bioloģiskos reaģentus) pārveidotu viendabīgos pilienos mikrometru vai pat nanometru mērogā. Pēc tam šie pilieni tiek transportēti uz substrāta virsmu, izmantojot precīzu gaisa plūsmu, galu galā veidojot nepārtrauktu, vienmērīgu plēvi. Salīdzinot ar spiediena izsmidzināšanu un elektrostatisko izsmidzināšanu, ultraskaņas izsmidzināšanai ir priekšrocības salīdzinājumā ar spiediena izsmidzināšanu un elektrostatisko izsmidzināšanu, kā rezultātā to plaši izmanto lietojumos, kuros nepieciešama ārkārtīgi augsta materiāla stabilitāte un pārklājuma precizitāte, jo tai trūkst mehāniskās bīdes un ļoti kontrolējamais pilienu izmērs.

 

Darba princips

1. Ultraskaņas izsmidzināšana:

Ierīces kodols ir ultraskaņas sprausla, kurā ir devējs, kas pārvērš elektrisko enerģiju augstas-frekvences mehāniskās vibrācijās.

2. Šķidruma izsmidzināšana:

Šķidrumam (šķīdumam, solam vai suspensijai) plūstot caur sprauslu, vibrējošais pulverizators rada vibrācijas. Kad vibrācijas amplitūda pārsniedz šķidruma virsmas spraigumu, šķidrums tiek sadalīts mikronu{1}}lielos pilienos.

3. Pārvadātāja gāzes piegāde:

Pēc tam izsmidzinātie pilieni tiek vienmērīgi transportēti uz substrāta virsmu ar iepriekš noteiktu nesējgāzes (piemēram, gaisa) daudzumu.

4. Plānās plēves nogulsnēšana:

Uz pamatnes tiek nogulsnēti pilieni, veidojot nepārtrauktu plānslāņa pārklājumu.

Priekšrocības pusvadītāju lietojumprogrammās

Augsta precizitāte un viendabīgums:

Spēja uzklāt īpaši plānus un vienmērīgus plānslāņa pārklājumus ir ļoti svarīga izmantošanai pusvadītāju ražošanā, piemēram, fotorezisti, vadošās plēves un izolācijas plēves, kurām nepieciešama ārkārtīgi augsta precizitāte.

Samazināts materiāla zudums:

Salīdzinot ar tradicionālo izsmidzināšanu, ultraskaņas izsmidzināšana praktiski nerada pilienu atlēcienu vai pārmērīgu izšļakstīšanos, vairākas reizes palielinot materiāla izmantošanu, padarot to īpaši piemērotu dārgu materiālu pārklāšanai.

Mīksta izsmidzināšana:

Izsmidzināšanas process ir maigs un nebojā pamatni, padarot to piemērotu trausliem pusvadītāju materiāliem un elektroniskām sastāvdaļām.

Daudzveidīgas sprauslas:

Var izvēlēties dažāda platuma, garuma, formas un plūsmas ātruma sprauslas, lai tās atbilstu īpašām pielietojuma prasībām, ļaujot vienādi pārklāt lokalizētas vai lielas platības.