喷涂式光刻胶涂覆机
在半导体制造工艺不断升级的背景下,传统旋涂技术在超薄胶层控制、复杂表面涂覆等方面的局限性日益凸显。而 喷涂式光刻胶涂覆机 通过技术创新,实现了从50纳米超薄涂层到30微米以上加厚胶层的全范围精准控制,同时解决了高低起伏表面的均匀涂覆难题,为先进制程与三维集成工艺提供了关键支撑。
该设备的核心优势源于超声波雾化喷涂技术的应用。与传统旋涂依赖离心力形成涂层的原理不同,超声波雾化通过高频振动将光刻胶破碎为直径均匀的微小液滴(通常可控制在微米级以下),再经低压载流气体精准输送至晶圆表面。这种方式不仅使光刻胶厚度最薄可控制在50纳米——远低于传统旋涂技术中ArF光刻胶0.2-0.5μm的厚度下限,还能通过调整超声功率、喷涂路径等参数,实现30微米以上加厚胶层的高均匀性沉积。实验数据显示,优化后的超声喷涂工艺可使膜厚均匀性控制在较低水平(τ值越小越好),满足精密光刻对涂层一致性的严苛要求。
针对高低起伏超过50微米的结构化晶圆表面,设备通过多维度工艺优化实现了均匀涂覆。在TSV(硅通孔)等典型三维结构涂覆中,传统旋涂因离心力作用易在沟槽底部形成薄胶、边缘形成堆积,而超声雾化喷涂通过以下机制改善:一是微小液滴借助氮气载流可深入高深宽比结构,提升台阶覆盖率;二是载台加热使液滴到达表面后迅速固化,避免因重力流动导致的厚度偏差;三是通过动态调整喷嘴间距(通常优化范围在10-20μm)和扫描速度,补偿不同区域的形貌差异。某研究显示,在稀释质量比5:1、超声功率2kW的参数组合下,可在TSV结构表面获得颗粒细小、覆盖率均匀的涂层。
超声波雾化技术还带来了显著的工艺经济性与环保优势。传统旋涂工艺中,超过80%的光刻胶因离心作用被甩出浪费,而超声喷涂通过低压输送和精准沉积,原料利用率可达90%以上,大幅降低了有机材料消耗。同时,其非接触式喷涂方式减少了对晶圆表面的机械损伤,且钛合金喷嘴不易堵塞、维护成本低,适合大规模量产场景。
在应用场景上,该设备可覆盖从先进逻辑芯片到MEMS传感器的多元化需求:在7nm以下先进制程中,50纳米超薄胶层支持高精度图形转移;在功率器件封装中,30微米加厚胶层可满足厚胶光刻需求;而对高低起伏表面的适配能力,则为3D IC堆叠、微流控芯片等复杂结构制造提供了关键工艺保障。这种全场景适配性,使其成为半导体制造从平面向三维架构转型过程中的重要工艺设备。
随着半导体器件向高密度、立体化发展,光刻胶涂覆技术正从“平面均匀性”向“三维一致性”升级。喷涂式光刻胶涂覆机通过超声波雾化与智能工艺控制的结合,不仅突破了传统技术的物理局限,更通过材料利用率提升和工艺兼容性拓展,为半导体制造业的可持续发展提供了新的技术路径。
关于驰飞
驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的,可大幅减少过量喷涂,节省原材料,并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持,保证客户涂层稳定量产;针对特殊器械涂层需求,提供涂层定制研发服务;提供各类涂层代工服务。
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