Fotolitograafia protsessi optimeerimine algab ultrahelipihustamisega

Fotoresist, kõrge{0}}kuluga täppistootmise põhimaterjal, mõjutab oma kasutusmäära tõttu otseselt tootmiskulusid ja keskkonnakasu. Traditsioonilistes tsentrifuugimisprotsessides läheb üle 80% fotoresistist raisku tsentrifugaaljõu tõttu, mille tulemuseks on materjali kasutusmäär tavaliselt alla 20%. Traditsiooniline kahe-vedeliku pihustamine saavutab ka kasutusmäära vaid 20–40%, suurendab tootmiskulusid ja tekitab fotoresisti jäätmete tõttu rohkem saasteaineid.

Ultraheli pihustamise tehnoloogia suurendab madala-rõhu ja täpse sadestamise sünergistliku efekti kaudu fotoresisti materjali kasutust üle 90% ja mõne stsenaariumi korral isegi kuni 95%. See säästab 30–50% fotoresisti tarbimist võrreldes traditsioonilise tsentrifuugimisega katmisega, vähendades märkimisväärselt kõrgete -hinnaga spetsiaalsete fotoresistide kasutamise kulusid. Lisaks hoiab seadmete ultrahelivõnkefunktsioon vedelikukanalid takistusteta, vähendades düüside ummistumise tõenäosust ja alandades seisakuaja hoolduskulusid. Kontaktivaba pihustamine väldib habraste aluspindade (nt vahvlite ja optiliste substraatide) mehaanilist kahjustamist, parandades toote saagist ja vähendades veelgi üldisi tootmiskulusid. Samal ajal vähendab täiustatud materjalikasutus fotoresistjäätmetest tekkivate saasteainete heitkoguseid, kõrvaldab liigse lahusti aurustumisreostuse ja toetab veepõhiseid lahendusi, mis on kooskõlas pooljuhtide ja optikatööstuse keskkonnasäästliku ja vähese süsinikdioksiidiheitega arengutrendiga.

Kuna täppistootmine liigub miniaturiseerimise, suure tiheduse ja kolmemõõtmelisuse suunas, muutuvad traditsiooniliste kattetehnoloogiate piirangud keeruliste struktuuride, erinevate substraaditüüpide ja erinevate spetsifikatsioonide käsitlemisel üha ilmsemaks. Ultraheli pihustamise pihustusfotoresist oma paindlike protsesside reguleerimisvõimalustega saavutab igakülgse kohanemisvõime mitme stsenaariumi ja erinevate vajadustega.

Substraadi ühilduvuse osas kohandub selle mittekontaktne pihustusmeetod suurepäraselt nii jäikade aluspindade (nagu räniplaadid ja klaasläätsed) kui ka painduvate aluspindadega (nt painduvad optilised kiled), vältides traditsioonilisest kontaktkattest põhjustatud habraste aluspindade kriimustamist ja vähendades märkimisväärselt habraste aluspindade (nt õhukesed silikoonvahvel) purunemiskiirust. Mis puudutab struktuurilist ühilduvust, siis väikesed tilgad võivad kandegaasi abil tungida sügavale suure kuvasuhtega struktuuridesse (nt sügavad kaevikud ja TSV-kanalid). Koos lava kuumutamise ja kõvendamise tehnoloogiaga parandab see oluliselt astmete katvust. TSV-struktuurides, mille kuvasuhe on 10:1, võib fotoresisti katvus läbipääsu põhjas ületada 92%, lahendades tõhusalt traditsioonilise tsentrifuugimise põhjustatud ebaühtlase katte ja puuduvate põhjade probleemid kolmemõõtmelistel struktuuridel. See annab usaldusväärse tagatise keerukate struktuuride, nagu 3D IC-virnad, MEMS-kambrid ja optilised lainejuhid, tootmiseks.

Materjalide ja spetsifikatsioonide ühilduvuse osas ühildub seade erinevate fotoresistidega alates madala viskoossusega (5-20 cps) kuni kõrge viskoossusega (50-100 cps), sealhulgas positiivsete fotoresistidega, negatiivsete fotoresistidega ja suure jõudlusega fotoresistidega, nagu fotoresistidel põhinevad polüimiidid. See kohandub kõikide spetsifikatsioonidega alates 2-tollistest laboriproovidest kuni 12-tolliste masstootmisplaatideni ning saab kohandada pihustusradu ja parameetreid vastavalt erinevatele kasutusstsenaariumidele (nt difraktsioonvõre valmistamine ja peegeldusvastase katte ettevalmistamine), et saavutada diferentseeritud protsessikonfiguratsioonid.

Ultraheli pihustamise pihustusfotoresist oma ülima katmistäpsuse, ülikõrge materjalikasutuse, -kõrge materjalikasutuse, laialdase kohaldamisvõime ja stabiilse masstootmisvõimega on täielikult ületanud traditsiooniliste katmistehnoloogiate piirangud. See mitte ainult ei vähenda täppistootmise tootmiskulusid ja suurendab toodete konkurentsivõimet, vaid soodustab ka tehnoloogilisi uuendusi sellistes valdkondades nagu pooljuhid, mikro{2}}nanooptika ja MEMS. Ülemaailmse pooljuhtide võimsuse laienemise ja kiirendatud siseriikliku asendamise taustal mängib see tehnoloogia ka edaspidi põhilist toetavat rolli, pakkudes uut teed rafineeritud, roheliseks ja laiaulatuslikuks-täppistootmise arendamiseks ning aidates sellega seotud tööstusharudel saavutada kõrget{6}kvaliteeti.