Fotolackbeschichtung auf unkonventionellen Substraten für die Mikroelektronikfertigung

Die Spin-Coating-Technologie stößt bei der Anwendung auf übergroße, gekrümmte und speziell geformte Substrate in der Mikroelektronikfertigung an ihre Grenzen. Die Ultraschall-Sprühbeschichtungstechnologie bietet hier eine Alternative: Sie ermöglicht die Abscheidung hochgradig gleichmäßiger und anpassungsfähiger Fotolackschichten auf der gesamten Oberfläche und den Mikrostrukturen solcher unkonventioneller Substrate. Dies erleichtert die hochpräzise fotolithografische Bearbeitung für die Fertigung modernster optischer, elektronischer, Halbleiter- und biomedizinischer Bauelemente und beseitigt effektiv gängige Beschichtungsfehler wie Flüssigkeitsansammlungen, Streifenbildung und übermäßige Randwulstbildung. Dieses Beschichtungsverfahren ermöglicht die genaue Regulierung der Schichtdicke und eine stabile Grenzflächenhaftung und erlaubt die flexible Anpassung der Fotolacklösungsmittelformulierungen zur Optimierung der Benetzungs- und Trocknungseigenschaften entsprechend den Produktionsanforderungen.

Großflächige optische Bauelemente und Displaypanels
Die Ultraschall-Sprühbeschichtung ermöglicht die vollflächige Beschichtung mit präziser Randdickenkontrolle für Flachbildschirmpanels, großaperturige Linsen, diffraktive optische Elemente, Antireflexionskomponenten und andere optische Bauteile mit Freiform. Selbst auf gekrümmten und nicht-planaren Substratoberflächen behält der Fotolackfilm nach dem Vorhärten eine ausgezeichnete Dickenhomogenität. Dieses Verfahren eignet sich ideal für die Herstellung von AR/VR-Optikkomponenten, diffraktiven Mikrostrukturen und hochpräzisen fotolithografisch strukturierten Oberflächen.

Mikrofluidische Chips und Biosensorsubstrate
Für die Herstellung mikrofluidischer Systeme, Biosensoren und Lab-on-a-Chip-Geräte bietet sprühbeschichteter Fotolack eine hervorragende Haftung auf Glas, verschiedenen Polymermaterialien (PMMA, COC, PDMS) und heterogenen Kompositsubstraten. Die präzise Zerstäubung der Beschichtungströpfchen erzeugt glatte, lösungsmittelbeständige Dünnschichten mit hoher Genauigkeit bei der Strukturreplikation. Dieses Verfahren reduziert den Fotolackverbrauch und gewährleistet gleichzeitig eine stabile und gleichmäßige Dicke der dielektrischen und polymeren Funktionsschichten.

Beschichtung metallischer und leitfähiger Substrate
Fotolack kann direkt auf verschiedene metallische Substrate wie Gold, Platin, Kupfer, Aluminium und Edelstahl aufgebracht werden und unterstützt so die Herstellung von elektrochemischen Biosensoren, mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) und Mikrowellen-Hochfrequenzschaltungen. Die Ultraschall-Sprühbeschichtung ermöglicht eine gleichmäßige Filmbeschichtung auf reflektierenden, schlecht benetzbaren Metalloberflächen und erlaubt die Feinabstimmung der Filmdicke für eine hochpräzise Strukturierung von Mikrostrukturen und Seitenwänden.

Flexible Elektronik und Rolle-zu-Rolle-Fertigung
Die Ultraschall-Sprühbeschichtung erfüllt die Fertigungsanforderungen flexibler elektronischer Bauelemente, organischer Dünnschichttransistoren (OTFTs) und flexibler Solarzellen. Sie zeichnet sich durch geringen Lösemittelverbrauch und Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen aus und ist vollständig kompatibel mit kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Produktionsprozessen. Dank hoher Materialtransfer-Effizienz und geschlossener Prozessregelung reduziert diese Technologie den Verbrauch von Fotolack und chemischen Lösemitteln und gewährleistet gleichzeitig eine gleichbleibende Beschichtungsgenauigkeit in der Großserienfertigung.

Spezialisierte Strukturierung von Polymer- und dielektrischen Schichten
Für die Herstellung von photonischen Kristallen, polymerbasierten MEMS, Metamaterialien und optischen Wellenleitern ermöglicht das Sprühen von Fotolack die Bildung konformer Maskierungsschichten und Template-Strukturen auf mikro- und nanostrukturierten Oberflächen. Das Verfahren zeichnet sich durch hohe Kompatibilität mit verschiedenen Fotolackmaterialien aus, darunter Positiv-, Negativ- und UV-härtende Fotolacksysteme.

Technische Kernvorteile

– Gleichmäßige und konforme Fotolackabdeckung auf übergroßen, gekrümmten und unregelmäßigen Substraten
– Deutliche Reduzierung von Randfehlern und Verbesserung der Gesamtauflösung der Fotolithografie
– Geschlossene Regelung der Schichtdicke mit exzellenter Prozesswiederholbarkeit und -stabilität
– Breite Substratkompatibilität, einschließlich Glas, diverser Polymere, PDMS, Metalle und flexibler Dünnschichten
– Hohe Materialtransfer-Effizienz, wodurch Fotolack- und Lösungsmittelverbrauch deutlich reduziert wird

Anpassbar sowohl für die diskontinuierliche Chargenfertigung als auch für die kontinuierliche Rolle-zu-Rolle-Fertigung im großen Maßstab