摘要

提出了一種基於受限動態液滴彎月面的選擇性加工新技術。這種方法透過使用動態液滴對矽晶片進行區域性溼法處理來表示，該液滴在與晶片接觸時形成動態液體彎月面。這項工作引入的主要科學創新和相關性已經應用於工業太陽能電池生產和積體電路互連的矽晶片金屬凸塊形成(即。銅柱)。這種新技術允許在特定的限定位置接觸矽晶片，以便執行任何種類的溼法處理(例如。蝕刻、清潔和/或電鍍)而不需要任何保護性抗蝕劑。利用計算流體動力學技術(即。精確預測流體流動的數值技術)之後，並提出。建立了實驗裝置來驗證計算結果。數值結果與實驗結果吻合良好。使用立體光刻系統的原型頭被開發出來，並且在矽上進行不需要光刻步驟的區域性選擇性電鍍。文全

介紹

與半導體和光伏產業的任何其他部門一樣，主要驅動力是透過降低成本來提高業績。在光伏領域，這意味著每美元更便宜的瓦特和更高效率的矽太陽能電池(即。> 19%). 在電子封裝行業，這意味著使用面積陣列封裝尋求更好的電氣效能和更高的輸入/輸出數量，目標是“更小、更快、更便宜”。

實驗測試和計算流體動力學驗證

設計了兩種不同型別的原型來驗證計算流體動力學模型:一種具有矩形噴嘴幾何形狀，另一種具有圓形對稱陣列。同時，本文寫道，用於製造銅柱電鍍的具有4x4陣列的圓形對稱的原型正在建造中，這裡將給出測試的矩形幾何形狀相對於DLD和DLM的結果。採用高精度60塑膠快速成型立體光刻技術，實現了4個3釐米長的矩形通道。在圖1中，顯示了噴嘴末端部分的細節以及輸出通道、輸入入口和壁的相對幾何尺寸。

圖1為測試DLD和DLM而實現的矩形原型的幾何形狀

在表2中，報告了已實現原型的模擬值(計算流體動力學)和測量值(測試)。可以看出，他們之間的結果很一致。最後一行還報告了4個3釐米長的矩形噴嘴的空氣消耗量。

結論

提出了一種基於受限動態液滴彎月面的選擇性加工新技術。計算流體動力學模擬與實驗裝置非常吻合。這種新的方法，以使用DLD的區域性溼處理為代表，與襯底接觸形成DLM，允許執行任何型別的溼處理而不使用任何型別的光刻步驟。由於流體的高速，像在噴射電鍍中一樣，擴散層減少，並且實現了沉積速率高達9 m/min的銅的初步電鍍工藝。DLM一旦形成，甚至可以處理不完美的平面襯底。利用所呈現的實驗結構，即使磁頭和襯底之間的距離在兩個方向上變化大約200微米，也有可能在襯底上保持相同的DLM足跡。用於實現4x4銅柱陣列的原型噴嘴正在實現的路上，用於實現非常小的噴嘴尺寸的縮放技術也在實現的路上。20米的噴嘴尺寸正在透過微機電系統技術實現，並且利用鐳射微機械加工和3D直接鐳射寫入技術，正在研究小到5米的更小尺寸。提出了一種新的無掩模選擇性溼法工藝，為電子封裝和光伏產業打開了一個新的哲學程序。