Ultraheli pihustuskate pooljuhtide tööstuses

Ultraheli pihustuskate pooljuhtide tööstusele on täpne õhukese-kile sadestamise tehnoloogia, mis kasutab kõrgsageduslikku-ultrahelienergiat pooljuhtmaterjalide (nt fotoresistid ja juhtivad materjalid) peeneks ühtlasteks piiskadeks pihustamiseks. Seejärel pihustatakse need tilgad kandegaasi abil täpselt substraadi pinnale, mille tulemuseks on kvaliteetsed, ühtlased õhukesed kilekatted. See tehnoloogia pakub selliseid eeliseid nagu kõrge efektiivsus, suur täpsus, väike materjalikadu ja õhukesed ühtlased katted. Seda kasutatakse laialdaselt pooljuhtide tootmises, uues energias ja klaaskatetes, asendades traditsioonilised pihustusmeetodid.

 

Fotoresistiga pihustamine on võtmeprotsessi tehnoloogia ühtlase fotoresistkatte saavutamiseks täppistootmise rakendustes, nagu pooljuhid ja kuvapaneelid. See sobib eriti hästi mittetasapinnaliste aluspindade (nagu 3D-kiibid ja MEMS-seadmed) või suurte substraatide (nagu OLED-paneelid) katmiseks, kõrvaldades traditsioonilise tsentrifuugimise piirangud konkreetsetes rakendustes.

Fotoresisti pihustamise olemus seisneb vedela fotoresisti muutmises ühtlase mikroni-skaala (või isegi nanomeetri-skaala) piiskadeks füüsilise pihustamise teel. Need tilgad suunatakse seejärel substraadi pinnale täpselt kontrollitud õhuvoolu ja rõhu abil. Lõppkokkuvõttes levivad tilgad, sulanduvad ja küpsevad substraadile, moodustades pideva ühtlase fotoresistkile.

 

Ultraheli pihustamine on võtmetehnoloogia täppistootmise valdkondades, nagu fotoresist kate ja funktsionaalne õhukese kile ettevalmistamine. Selle põhiline lähenemisviis on kasutada kõrgsageduslikke ultrahelivibratsioone, et muuta vedelad materjalid (nagu fotoresistid, metallide lähteained ja bioloogilised reaktiivid) mikromeetri või isegi nanomeetri skaalal ühtlasteks tilkadeks. Need tilgad transporditakse seejärel täpse õhuvoolu abil substraadi pinnale, moodustades lõpuks pideva ühtlase kile. Võrreldes rõhuga pihustamise ja elektrostaatilise pihustusega pakub ultraheli pihustamine eeliseid rõhuga pihustamise ja elektrostaatilise pihustamise ees, mille tulemuseks on selle laialdane kasutamine rakendustes, mis nõuavad mehaanilise nihke ja hästi kontrollitava tilkade suuruse tõttu äärmiselt suurt materjali stabiilsust ja katte täpsust.

 

Tööpõhimõte

1. Ultraheli pihustamine:

Seadme tuumaks on ultrahelidüüs, mis sisaldab muundurit, mis muundab elektrienergia kõrgsageduslikeks mehaanilisteks vibratsioonideks.

2. Vedeliku pihustamine:

Kui vedelik (lahus, sool või suspensioon) voolab läbi düüsi, tekitab vibreeriv pihusti vibratsiooni. Kui vibratsiooni amplituud ületab vedeliku pindpinevuse, jagatakse vedelik mikroni{1}}suurusteks tilkadeks.

3. Veogaasi tarnimine:

Pihustatud tilgad transporditakse seejärel ühtlaselt substraadi pinnale eelnevalt kindlaksmääratud koguse kandegaasi (näiteks õhu) abil.

4. Õhukese kile sadestamine:

Aluspinnale sadestuvad tilgad, mis moodustavad pideva õhukese kattekihi.

Eelised pooljuhtide rakendustes

Kõrge täpsus ja ühtlus:

Üliõhukeste ja ühtlaste õhukeste kilekatete sadestamise võimalus on ülioluline pooljuhtide tootmisel, nagu fotoresistid, juhtivad kiled ja isoleerkiled, mis nõuavad äärmiselt suurt täpsust.

Vähendatud materjalikadu:

Võrreldes traditsioonilise pihustamisega ei tekita ultraheli pihustamine praktiliselt mingit tilkade põrgatamist ega liigset pritsimist, mis suurendab materjali kasutust mitu korda, muutes selle eriti sobivaks kallite materjalide katmiseks.

Pehme pihustamine:

Pihustusprotsess on õrn ja ei kahjusta aluspinda, mistõttu sobib see habrastele pooljuhtmaterjalidele ja elektroonikakomponentidele.

Mitmekesised pihustid:

Erineva laiuse, pikkuse, kuju ja voolukiirusega düüsid saab valida nii, et need vastaksid konkreetsetele kasutusnõuetele, võimaldades lokaalsete või suurte alade ühtlast katmist.