Revêtement par pulvérisation ultrasonique dans l'industrie des semi-conducteurs

Le revêtement par pulvérisation par ultrasons pour l'industrie des semi-conducteurs est une technologie de dépôt de film mince-de précision qui utilise une énergie ultrasonique à haute-fréquence pour atomiser des matériaux semi-conducteurs (tels que des photorésists et des matériaux conducteurs) en fines gouttelettes uniformes. Ces gouttelettes sont ensuite pulvérisées avec précision sur la surface du substrat à l'aide d'un gaz porteur, ce qui donne lieu à des revêtements en film mince-uniformes et de haute qualité-. Cette technologie offre des avantages tels qu’un rendement élevé, une haute précision, une faible perte de matière et des revêtements fins et uniformes. Il est largement utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs, les nouvelles énergies et les revêtements de verre, remplaçant les méthodes de pulvérisation traditionnelles.

 

La pulvérisation de photorésist est une technologie de processus clé pour obtenir un revêtement photorésistant uniforme dans les applications de fabrication de précision telles que les semi-conducteurs et les panneaux d'affichage. Il est particulièrement adapté au revêtement de substrats non-planaires (tels que les puces 3D et les dispositifs MEMS) ou de grands substrats (tels que les panneaux OLED), répondant ainsi aux limites du revêtement par centrifugation traditionnel dans des applications spécifiques.

L'essence de la pulvérisation par atomisation de photorésist est de transformer le photorésist liquide en gouttelettes uniformes à l'échelle du micron-(ou même du nanomètre-) grâce à l'atomisation physique. Ces gouttelettes sont ensuite délivrées à la surface du substrat à l’aide d’un débit d’air et d’une pression contrôlés avec précision. En fin de compte, les gouttelettes se propagent, fusionnent et cuisent sur le substrat pour former un film photorésistant continu et uniforme.

 

La pulvérisation par atomisation ultrasonique est une technologie clé dans les domaines de fabrication de précision tels que le revêtement photorésistant et la préparation fonctionnelle de couches minces. Son approche principale consiste à utiliser des vibrations ultrasoniques à haute fréquence pour transformer des matériaux liquides (tels que des photorésists, des précurseurs métalliques et des réactifs biologiques) en gouttelettes uniformes à l'échelle micrométrique ou même nanométrique. Ces gouttelettes sont ensuite transportées vers la surface du substrat via un flux d'air précis, formant finalement un film continu et uniforme. Par rapport à l'atomisation sous pression et à l'atomisation électrostatique, l'atomisation par ultrasons offre des avantages par rapport à l'atomisation sous pression et à l'atomisation électrostatique, ce qui lui permet d'être largement utilisée dans des applications nécessitant une stabilité matérielle et une précision de revêtement extrêmement élevées, en raison de son manque de cisaillement mécanique et de la taille des gouttelettes hautement contrôlable.

 

Principe de fonctionnement

1. Atomisation ultrasonique :

Le cœur de l'appareil est la buse à ultrasons, qui contient un transducteur qui convertit l'énergie électrique en vibrations mécaniques à haute fréquence-.

2. Atomisation liquide :

Lorsque le liquide (solution, sol ou suspension) s'écoule à travers la buse, l'atomiseur vibrant génère des vibrations. Lorsque l'amplitude de la vibration dépasse la tension superficielle du liquide, celui-ci est divisé en gouttelettes de taille micrométrique-.

3. Livraison de gaz vecteur :

Les gouttelettes atomisées sont ensuite transportées uniformément vers la surface du substrat par une quantité prédéterminée de gaz porteur (tel que l'air).

4. Dépôt de couches minces :

Des gouttelettes se déposent sur le substrat, formant un film mince continu.

Avantages dans les applications de semi-conducteurs

Haute précision et uniformité :

La capacité de déposer des couches minces ultra-uniformes est cruciale pour les applications de fabrication de semi-conducteurs, telles que les photorésists, les films conducteurs et les films isolants, qui nécessitent une précision extrêmement élevée.

Perte de matière réduite :

Par rapport à la pulvérisation traditionnelle, la pulvérisation par ultrasons ne produit pratiquement aucun rebond de gouttelettes ni éclaboussures excessives, ce qui augmente plusieurs fois l'utilisation du matériau, ce qui la rend particulièrement adaptée au revêtement de matériaux coûteux.

Pulvérisation douce :

Le processus de pulvérisation est doux et n’endommage pas le substrat, ce qui le rend adapté aux matériaux semi-conducteurs fragiles et aux composants électroniques.

Buses diversifiées :

Des buses de différentes largeurs, longueurs, formes et débits peuvent être sélectionnées pour répondre aux exigences d'application spécifiques, permettant un revêtement uniforme de zones localisées ou étendues.