پوشش اسپری اولتراسونیک در صنعت نیمه هادی

پوشش اسپری اولتراسونیک برای صنعت نیمه هادی، یک فناوری نازک{0}}رسوب لایه نازک است که از انرژی مافوق صوت با فرکانس بالا برای اتمیزه کردن مواد نیمه هادی (مانند مواد رسانا و مقاومت نوری) به قطرات ریز و یکنواخت استفاده می کند. سپس این قطرات با استفاده از گاز حامل دقیقاً روی سطح زیرلایه پاشیده می‌شوند و در نتیجه پوشش‌های نازک- با کیفیت بالا و یکنواختی ایجاد می‌شوند. این فناوری مزایایی مانند راندمان بالا، دقت بالا، تلفات کم مواد و پوشش های نازک و یکنواخت را ارائه می دهد. این به طور گسترده ای در ساخت نیمه هادی ها، انرژی های نو و پوشش های شیشه ای استفاده می شود و جایگزین روش های سنتی اسپری می شود.

 

پاشش مقاوم به نور یک فناوری فرآیند کلیدی برای دستیابی به پوشش یکنواخت مقاوم به نور در کاربردهای ساخت دقیق مانند نیمه هادی ها و پانل های نمایشگر است. مخصوصاً برای پوشش دادن زیرلایه‌های غیر مسطح (مانند تراشه‌های سه بعدی و دستگاه‌های MEMS) یا زیرلایه‌های بزرگ (مانند پانل‌های OLED) که محدودیت‌های پوشش چرخشی سنتی در کاربردهای خاص را برطرف می‌کند، مناسب است.

ماهیت پاشش اتمیزه کردن نور مقاوم در برابر نور این است که از طریق اتمیزاسیون فیزیکی، مقاومت نوری مایع را به قطرات یکنواخت در مقیاس میکرونی-(یا حتی در مقیاس نانومتری{1}}) تبدیل کند. این قطرات سپس با استفاده از جریان هوا و فشار دقیق کنترل شده به سطح زیرلایه تحویل داده می شوند. در نهایت، قطرات پخش می‌شوند، ذوب می‌شوند و روی بستر پخت می‌شوند تا یک لایه مقاوم و یکنواخت در برابر نور ایجاد کنند.

 

پاشش اتمیزه کردن اولتراسونیک یک فناوری کلیدی در زمینه های تولید دقیق مانند پوشش مقاوم به نور و تهیه لایه نازک کاربردی است. رویکرد اصلی آن استفاده از ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس بالا برای تبدیل مواد مایع (مانند مقاومت نوری، پیش سازهای فلزی، و معرف های بیولوژیکی) به قطرات یکنواخت در مقیاس میکرومتر یا حتی نانومتر است. سپس این قطرات از طریق جریان هوا دقیق به سطح زیرلایه منتقل می شوند و در نهایت یک فیلم پیوسته و یکنواخت را تشکیل می دهند. در مقایسه با اتمیزه کردن تحت فشار و اتمیزه کردن الکترواستاتیک، اتمیزه کردن اولتراسونیک مزایایی نسبت به اتمیزه کردن تحت فشار و اتمیزه کردن الکترواستاتیکی دارد که در نتیجه کاربرد گسترده آن در کاربردهایی که به پایداری مواد و دقت پوشش بسیار بالا نیاز دارند، به دلیل عدم برش مکانیکی و اندازه قطرات بسیار قابل کنترل است.

 

اصل کار

1. اتمیزه کردن اولتراسونیک:

هسته دستگاه نازل اولتراسونیک است که حاوی مبدلی است که انرژی الکتریکی را به ارتعاشات مکانیکی با فرکانس بالا- تبدیل می‌کند.

2. اتمیزه کردن مایع:

همانطور که مایع (محلول، سل یا سوسپانسیون) از طریق نازل جریان می یابد، اتمایزر ارتعاشی ارتعاش ایجاد می کند. وقتی دامنه ارتعاش از کشش سطحی مایع فراتر رود، مایع به قطرات میکرونی- تجزیه می‌شود.

3. تحویل گاز حامل:

سپس قطرات اتمیزه شده توسط مقدار از پیش تعیین شده گاز حامل (مانند هوا) به طور یکنواخت به سطح زیرلایه منتقل می شوند.

4. رسوب لایه نازک:

قطرات بر روی بستر رسوب می کنند و یک پوشش لایه نازک پیوسته را تشکیل می دهند.

مزایا در کاربردهای نیمه هادی

دقت و یکنواختی بالا:

توانایی قرار دادن پوشش‌های لایه نازک فوق‌{0} نازک و یکنواخت برای کاربردهایی در تولید نیمه‌رساناها، مانند مقاوم‌کننده‌های نوری، لایه‌های رسانا، و لایه‌های عایق که به دقت بسیار بالایی نیاز دارند، بسیار مهم است.

کاهش تلفات مواد:

در مقایسه با پاشش سنتی، پاشش اولتراسونیک عملاً هیچ جهشی قطره ای یا پاشش اضافی ایجاد نمی کند، استفاده از مواد را چندین برابر افزایش می دهد و به ویژه برای پوشش مواد گران قیمت مناسب است.

پاشش نرم:

فرآیند پاشش ملایم است و به بستر آسیب نمی رساند و آن را برای مواد نیمه هادی شکننده و قطعات الکترونیکی مناسب می کند.

نازل های متنوع:

نازل‌هایی با عرض، طول، شکل و سرعت جریان متفاوت را می‌توان برای برآورده کردن الزامات کاربردی خاص انتخاب کرد و پوشش یکنواخت مناطق محلی یا بزرگ را ممکن می‌سازد.