¿Qué es el procesamiento de obleas UV?

Procesamiento de obleas UV es una técnica de fabricación de semiconductores que utiliza UV durante la fotolitografía, la limpieza, la alteración de la superficie y la unión. Otros sistemas UV se centran en proporcionar radiación en momentos críticos del procedimiento, asegurando la precisión y confiabilidad de cada paso. A diferencia de las técnicas térmicas y químicas, este método opta por la limpieza y la unión mejoradas por UV a las superficies de obleas alineadas.

Procesamiento y unión de obleas realizadas con luz ultravioleta

Imposición fotolitográfica de una capa compleja sobre la superficie de la oblea

Con la fotolitografía, los patrones avanzados se superponen a las superficies de las obleas durante las operaciones secuenciales, y la eliminación se logra en pasos tan pequeños como unos pocos nanómetros.

Procesos realizados sin aplicación de calor

Los materiales sensibles a la temperatura, como los vidrios de GaAs y otros compuestos delicados, se benefician de un tratamiento sin estrés, como la exposición a los rayos UV.

Limpieza y modificación de superficies

Durante las etapas de preparación del recubrimiento o las capas de unión, la limpieza UV puede desactivar las superficies cortando las cadenas de carbono que dan como resultado superficies libres de contaminantes.

Sostenibilidad e innovaciones ecológicas

Las herramientas de exposición a obleas de silicio de última generación utilizan dispositivos que emplean tecnologías LED ultravioleta sin mercurio. Estos dispositivos son más ecológicos debido a su menor consumo de energía y a su mayor vida útil.

Funciones clave de UV en el procesamiento de obleas

Fotolitografía UV

Para grabar micro y nano características en las obleas y la litografía DUV tiene una mayor capacidad para una mayor reducción de tamaño.

Unión de obleas UV

Utiliza adhesivos ultravioleta a temperaturas bastante bajas, lo cual es imprescindible en las tecnologías WLP y MEMS, para unir obleas.

Grabado y corte en cubitos asistidos por UV

Proporciona trazado de obleas de silicio, zafiro y vidrio utilizando láseres UV para mejorar la calidad de los bordes al tiempo que minimiza los desechos y mejora la precisión.

Activación de Surface

Una disminución de la energía de unión adhesiva y la energía superficial con un aumento de la energía interfacial provoca el fortalecimiento de la unión adhesiva.

Horneado posterior a la exposición (PEB)

Los procesos posteriores a la exposición a la fotorresistencia fortalecen la reticulación de los enlaces, reforzando la definición de la imagen y mejorando la adhesión y la resistencia en general.

Exposición técnica: sistemas UV aplicados al procesamiento de obleas

Al igual que cualquier otra herramienta utilizada en el campo de los semiconductores, los sistemas UV utilizados para el procesamiento de obleas requieren precisión, confiabilidad y cumplimiento ecológico. Integran tanto UV profundo (185 nm) como UV cercano (405 nm), además de superar el umbral de intensidad de exposición de 20 W/cm^2 necesario para las técnicas litográficas modernas y los procesos avanzados de limpieza en seco, unión y grabado de obleas.

En comparación con los láseres y los steppers, los alineadores de máscara poseen diferentes metodologías de exposición a obleas UV. Estos sistemas procesan obleas de silicio, GaAs, vidrio y zafiro, proporcionan un control pasivo y activo de la temperatura y evitan el sobrecalentamiento mediante la gestión de la temperatura.

Las fuentes de radiación UV, tanto pasivas como activas, difieren entre sí en su intensidad y espectro. Estos sistemas son adecuados para unidades de investigación y desarrollo, así como para líneas de producción automatizadas y semiautomatizadas debido a sus capacidades de automatización parcial o total.

¿Qué beneficios sobre lo tradicional?

Al observar los beneficios de procesamiento de agua UV y comparándolo con los métodos térmicos o químicos tradicionales, está claro que las ventajas superan a las desventajas. En primer lugar, el procesamiento UV WAFE mejora las técnicas de micro y nanofabricación existentes. La integración con los sistemas de fotolitografía UV mejora la precisión acumulativa lograda para definiciones de patrones complejos.

• Los sistemas de curado vertical y exposición UV aumentan verticalmente el rendimiento al tiempo que abordan las limitaciones de tiempo de ciclo. A su vez, esto disminuye el tiempo de inactividad a medida que aumenta la eficiencia de la producción y optimiza las métricas de tiempo de actividad de producción volumétrica.

• Dado que estos sistemas no requieren tantos reemplazos de bombillas, aumenta el mantenimiento y la vida útil operativa de los sistemas UV basados en bombillas. Cuando estos sistemas se utilizan junto con un menor consumo de energía, se vuelven capaces de generar ahorros mayores y sostenidos.
• Como los sistemas ecológicos actuales todavía se relacionan con menores impactos de peligro, la eliminación de mercurio y otros productos químicos peligrosos hace que estos sistemas sean ecológicos. Además, la radiación de temperatura más baja que generan estos sistemas ultralimpios los coloca por debajo de los límites de sensibilidad para las obleas que pueden dañarse con el calor.
• La reducción de la dependencia de los baños químicos húmedos también mejora la limpieza del proceso y da como resultado rendimientos más limpios.

Tratamientos ultravioleta de materiales y sustancias

Obleas de silicio – Más útil para circuitos integrados y dispositivos MEMS.

Arseniuro de galio (GaAs) – Utilizado en sistemas de radiofrecuencia y fotónicos.

Vidrios y sílices fundidas – Aplicado en dispositivos ópticos, biosensores y otras tecnologías asociadas.

Sustratos poliméricos – Empleado en electrónica flexible.

Fotorresistencias – Necesario para procesos heliográficos y litográficos.

Fotolitografía en MEMS y tecnologías IC

En MEMS, con control ultravioleta, ahora es factible diseñar y fabricar haces móviles de precisión a nanoescala, sensores e incluso actuadores. En la tecnología de circuitos integrados, las fotomáscaras de varias capas se producen mediante litografía suave UV profunda. Durante el proceso de polimerización de uretano de los fotopolímeros, las resinas diepoxi, también conocidas como hinchamiento de matrices, mejoran la unión de las capas dieléctricas y metálicas, lo que mejora la adhesión de las capas dieléctricas y metálicas.

Salas blancas y automatización

Los diseños ISO de clase sala limpia se han integrado con nuevas funciones de automatización; además, los límites del sistema de procesamiento de obleas UV se están extendiendo. Los sistemas proporcionan:

• Extracción de humos automatizada en línea para la síntesis continua e ininterrumpida de la oblea.
• Interfaces de panel táctil.
• El suministro sostenido y la baja emisión de partículas de protección reducen la contaminación en el aire.
• Diseño estructural modular para escalar gradualmente la capacidad de producción.
• Baja emisión de partículas contaminantes.

Guía del comprador: Elegir el mejor sistema para el procesamiento de obleas UV

Elegir la oblea UV adecuada refinará la velocidad, precisión y eficiencia de una empresa de semiconductores. Las consideraciones más críticas durante la selección incluyen:

• Rango de longitudes de onda

Confirme que los fotorresistentes y los agentes adhesivos utilizados tienen rangos UV de 185 a 405 nm.

• Control de la intensidad de la exposición del sistema

Asegúrese de que los parámetros variables y preestablecidos tengan ajustes de intensidad fijos y un control preciso de la dosis.

• Métodos de enfriamiento

Activo (líquido/aire) y pasivo (disipador de calor) deben proporcionar una protección adecuada contra el sobrecalentamiento durante períodos operativos prolongados.

•Escalabilidad

La investigación y el desarrollo comienzan con unidades de sobremesa que avanzan a sistemas en línea para la producción de alto volumen. Los sistemas diseñados a medida para unidades a medida de producción se construyen en torno a demandas específicas.

• Compatibilidad con la automatización

Evalúe las brechas con manipuladores robóticos, transportadores y automatización de salas limpias para otras interfaces de sistemas sin riesgo de brechas en la interfaz de automatización.

Ayuda de socios y proveedores de equipos de mantenimiento

Para la reparación logística y el soporte de servicio, los proveedores valoran mucho recibir ayuda oportuna. UVET no tiene rival en el suministro de sistemas de procesamiento de obleas UV de alta velocidad, ecológicos y compatibles con salas limpias de última generación para semiconductores. Los ingenieros de semiconductores de todo el mundo confían en estos sistemas debido a la confianza en la velocidad y precisión de los sistemas.

Conclusión

A medida que aumenta el volumen de producción, aumenta la demanda de procesamiento UV de semiconductores. Las ventajas que ofrece la luz ultravioleta en la fabricación de semiconductores son la mejora precisa del trabajo y el escalado rentable de forma limpia. Esta precisión se logra con la unión asistida por luz y la fabricación de obleas escalonadas grabadas. ¿Busca refinar la precisión para su producción? La tecnología de vanguardia le espera en UVET, donde se logra una precisión industrial inigualable con cada construcción de capas del sistema de obleas UV.