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摘要
本文的方法通过使用动态液滴对硅晶片进行局部湿法处理来表示，该液滴在与晶片接触时形成动态液体弯月面。这项工作引入的主要科学创新和相关性已经应用于工业太阳能电池生产和集成电路互连的硅晶片金属凸块形成(即。铜柱)。这种新技术允许在特定的限定位置接触硅晶片，以便执行任何种类的湿法处理(例如。蚀刻、清洁和/或电镀)而不需要任何保护性抗蚀剂。利用计算流体动力学技术(即。精确预测流体流动的数值技术)之后，并提出。建立了实验装置来验证计算结果。数值结果与实验结果吻合良好。使用立体光刻系统的原型头被开发出来，并且在硅上进行不需要光刻步骤的局部选择性电镀。
介绍
与半导体和光伏产业的任何其他部门一样，主要驱动力是通过降低成本来提高业绩。在光伏领域，这意味着每美元更便宜的瓦特和更高效率的硅太阳能电池(即。> 19%). 在电子封装行业，这意味着使用面积阵列封装寻求更好的电气性能和更高的输入/输出数量，目标是“更小、更快、更便宜”。
实验测试和计算流体动力学验证
设计了两种不同类型的原型来验证计算流体动力学模型:一种具有矩形喷嘴几何形状，另一种具有圆形对称阵列。同时，本文写道，用于制造铜柱电镀的具有4x4阵列的圆形对称的原型正在建造中，这里将给出测试的矩形几何形状相对于DLD和DLM的结果。采用高精度60塑料快速成型立体光刻技术，实现了4个3厘米长的矩形通道。在图1中，显示了喷嘴末端部分的细节以及输出通道、输入入口和壁的相对几何尺寸。
图1 为测试DLD和DLM而实现的矩形原型的几何形状
结论
提出了一种基于受限动态液滴弯月面的选择性加工新技术。计算流体动力学模拟与实验装置非常吻合。这种新的方法，以使用DLD的局部湿处理为代表，与衬底接触形成DLM，允许执行任何类型的湿处理而不使用任何类型的光刻步骤。由于流体的高速，像在喷射电镀中一样，扩散层减少，并且实现了沉积速率高达9 m/min的铜的初步电镀工艺。DLM一旦形成，甚至可以处理不完美的平面衬底。利用所呈现的实验结构，即使磁头和衬底之间的距离在两个方向上变化大约200微米，也有可能在衬底上保持相同的DLM足迹。用于实现4x4铜柱阵列的原型喷嘴正在实现的路上，用于实现非常小的喷嘴尺寸的缩放技术也在实现的路上。20米的喷嘴尺寸正在通过微机电系统技术实现，并且利用激光微机械加工和3D直接激光写入技术，正在研究小到5米的更小尺寸。提出了一种新的无掩模选择性湿法工艺，为电子封装和光伏产业打开了一个新的哲学进程。
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