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半導體普遍應用于計算機、消費電子、網絡通信、汽車電子等產業(yè)的核心領域。每個半導體產品的制造都涉及到數百個工藝,大體來講,整個制造過程分為八個步驟:晶圓加工-氧化-光刻-刻蝕-薄膜沉積-互連-測試-封裝。我們今天要說的光刻膠是其中必不可少的半導體材料,它被廣泛應用于電子元器件的制造過程中,它存在于芯片、面板、PCB、光伏、集成電路的封裝等等。一個芯片的制造需要經過10-50道光刻過程,光刻過程不僅對于光刻膠的性能有要求,超聲波光刻膠涂覆工藝也是其中的關鍵因素之一。
光刻膠,是一種對光敏感的化學物質。它是由光敏樹脂、增感劑、溶劑三種主要成分組成。經曝光之后,膠會產生化學反應,從而導致溶解度發(fā)生變化。利用這種性質,通過帶有特定圖形的掩膜就可以在基板上得到特定的圖形。我們首先將光刻膠涂覆到半導體材料上,經過曝光顯影后,留下的光刻膠部分相當于對底層進行保護,之后用蝕刻劑進行蝕刻,最終達到將掩膜版上特定的微細圖形轉移到襯底上的目的,因此光刻膠是微細加工技術中的關鍵性材料。
圖1.超聲波霧化噴頭噴涂光刻膠示意圖
如何將光刻膠均勻且符合工藝要求的涂覆到襯底表面,也是非常關鍵的課題。目前涂覆工藝有旋涂、浸涂以及超聲波噴涂等工藝。旋涂,也就是離心旋轉法,是將一定量的光刻膠溶液滴在基材表面,隨后通過離心力的作用將膠鋪展到基片上,此種方法可以得到厚度均勻的光刻膠薄膜,但普遍存在膜厚偏薄且厚度范圍調節(jié)不穩(wěn)定的問題。而且采用離心旋轉法涂膠,在旋轉過程中基片上多余的光刻膠被甩出,造成光刻膠浪費。而浸涂法,雖然操作方便效率高且涂料利用率也比較高,但只適用于形狀簡單的流線型材料,而且涂料量不好控制。
超聲波噴涂通過高精度注射泵能夠準確控制光刻膠的流量,對流經噴嘴的光刻膠進行霧化分散。然后經過帶壓氣流導向,直接分散于基片表面上,不需要進行旋轉分散,就可以通過對各項工藝參數進行調整,從而使基片表面形成厚度可控的光刻膠薄膜。該方法并不局限基材的涂覆面積,工藝過程易于控制和調節(jié),可有效保證產品質量的穩(wěn)定性,而且光刻膠浪費少。
圖2.超聲波噴涂在晶圓上噴涂光刻膠
北京東方金榮以超聲波噴涂技術為核心,為各種薄膜涂覆及光刻膠涂覆提供了專業(yè)的設備以及解決方案?;诮?0年的行業(yè)經驗,東方金榮的超聲噴涂系統(tǒng)也在半導體光刻膠涂覆領域貢獻自己的力量,用超聲波技術助力未來。