УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПЛАСТИНЫ Российский патент 2003 года по МПК H01L21/312 

Изобретение относится к устройствам нанесения покрытий посредством центрифугирования и может быть использовано, в частности, для создания светочувствительного слоя на полупроводниковых пластинах и фотошаблонах.

Известно устройство для нанесения покрытий на пластины (JР 6003793), содержащее поворотный стол, приводящийся во вращение с помощью механизма привода и на котором размещается пластина круглой формы; а также корпус, в передней стенке которого выполнено снабженное дверцей отверстие ввода-вывода, а в верхней стенке установлена крышка с отверстиями; сопло подачи и выпуска фоторезиста через указанное отверстие ввода-вывода, которое установлено перед указанным отверстием ввода-вывода с возможностью ввода и вывода сопла внутрь корпуса через отверстие ввода-вывода; пластину стабилизации расхода с отверстиями, поддерживаемую стойками под указанной крышкой; камеру регулирования откачки газа, соединенную каналами с указанным корпусом и снабженную откидным клапаном; на оси вращения указанного поворотного стола установлена трубка из пористого материала с отверстием для подачи сжатого воздуха.

Недостатком данного устройства является малая защищенность от привносимой дефектности вследствие притока загрязняющих частиц к вращающейся пластине с потоками воздуха, увлекаемыми ею.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для нанесения покрытий на пластины (патент SU 1260038. Устройство для нанесения покрытий на пластины / О.И.Палий и В.Н.Ловгач. 3887881/23-05, Заявлено 19.04.88; Опубликовано 30.09.86, бюл 36), содержащее приводной столик с механизмом крепления пластины и расположенную над столиком с зазором слоеформирующую пластину, установленную с возможностью вертикального перемещения в процессе формирования покрытия и выполненную с круговыми полостями, соосными столику и расположенными по обе стороны и с центральным отверстием, сообщающим кольцевые полости между собой; слоеформирующая пластина кинематически связана со столиком; над наружной поверхностью слоеформирующей пластины над ее круговой полостью установлена крышка с герметизирующим ее по периметру элементом, крышка установлена с возможностью вертикального перемещения.

В случае прототипа при вращении обрабатываемой и слоеформирующей пластины воздух увлекается ими и отбрасывается с них. Таким образом, в пространстве между центрами пластин возникает разрежение. В эту локальную область разрежения возможен прорыв воздуха с периферийных частей пластин, что приводит к загрязнению пластины, резко уменьшая процент выхода годных изделий. Также при нанесении маскирующего покрытия происходит загрязнение центральной области слоеформирующей пластины. В дальнейшем, при процессе центрифугирования происходит срыв фоторезиста со слоеформирующей пластины и нарушение им однородности слоя наносимого покрытия.

Технической задачей является снижение количества загрязняющих частиц, привносимых на пластину из воздуха.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для нанесения покрытий на пластины, содержащем приводной столик с механизмом крепления пластины, новым является то, что над столиком с зазором расположен защитный кожух, установленный с возможностью вертикального перемещения и вращающийся соосно и с одинаковой скоростью с приводным столиком, имеющий вид усеченного конуса с кольцевой частью на большем его основании, меньшее основание которого направлено от приводного столика, при этом защитный кожух содержит промежуточную камеру, сообщающуюся с полостью между внутренней поверхностью защитного кожуха и обрабатываемой пластиной через отверстия, расположенные концентрично и с линией подачи очищенного газа, также внутри защитного кожуха на нижней кромке конуса установлен датчик давления и на оси защитного кожуха выполнено отверстие, через которое выдвигается сопло подачи фоторезиста.

У предполагаемой конструкции отток воздуха из пространства над центром пластины компенсируется подачей очищенного воздуха, а защитный кожух имеет выпуклую в центре структуру, что также защищает центральную часть пластины от возможности попадания на нее воздуха из производственного помещения, несущего большее количество пылинок, по сравнению с дополнительно очищенным, благодаря созданию в центре избыточного давления.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг.1 схематично представлено предполагаемое устройство для нанесения покрытий на пластины (вертикальный разрез), на фиг.2 показан вид сверху на устройство.

Устройство нанесения покрытий на пластины содержит приводной столик 1 с устройством вакуумного присоса 2 и обрабатываемой пластиной 3. Над обрабатываемой пластиной находится защитный кожух 4, установленный с возможностью вертикального перемещения и осевого вращения, в центральной части которой проделано отверстие 5, через которое выдвигается сопло подачи наносимого материала 6. Также в защитном кожухе 4 концентрично проделан ряд отверстий малого диаметра, зависящего от диаметра обрабатываемой пластины, соединенных через промежуточную камеру 8 с линией подачи очищенного воздуха 9. Три штырька 10 служат для привода защитного кожуха 4 во вращение и его вертикального перемещения. Также в кожухе 4 установлен датчик давления 11.

Устройство работает следующим образом.

Пластина 3 при поднятом защитном кожухе 4 помещается на приводной столик 1 и закрепляется с помощью вакуумного присоса 2. Затем защитный кожух 4 помещается в свое рабочее положение. Приводной столик 1 и защитный кожух 4 приводятся во вращение (частота их вращения одинакова). Через отверстия 7 начинает подаваться очищенный воздух (объем его подачи пропорционален частоте вращения пластины и регулируется в зависимости от давления измеренного датчиком давления 11). В определенный период времени через отверстие 5 выдвигается сопло 6, через которое на поверхность обрабатываемой пластины 3 попадает наносимый материал. Расстояние между обрабатываемой пластиной 3 и защитным кожухом 4 обратно пропорционально скорости вращения приводного столика 1.

Было проведено экспериментальное апробирование полученного устройства, результаты которого, т. е. зависимость размера привносимой дефектности от расстояния защитной пластины от обрабатываемого изделия представлены в таблице.

Использование: при изготовлении полупроводниковых приборов, а также в машиностроении. Техническим результатом изобретения является снижение количества загрязняющих частиц, привносимых на пластину из воздуха. Сущность изобретения: устройство для нанесения покрытий на пластины содержит приводной столик с механизмом крепления пластины. Над столиком с зазором расположен защитный кожух, установленный с возможностью вертикального перемещения и вращающийся соосно и с одинаковой скоростью с приводным столиком, имеющий вид усеченного конуса с кольцевой частью на большем его основании, меньшее основание которого направлено от приводного столика. Защитный кожух содержит промежуточную камеру, сообщающуюся с полостью между внутренней поверхностью защитного кожуха и обрабатываемой пластиной через отверстия, расположенные концентрично и с линией подачи очищенного газа. Также внутри защитного кожуха на нижней кромке конуса установлен датчик давления и на оси защитного кожуха выполнено отверстие, через которое выдвигается сопло подачи фоторезиста. 2 ил., 1 табл.

Устройство для нанесения покрытий на пластины содержит приводной столик с механизмом крепления пластины, отличающееся тем, что над столиком с зазором расположен защитный кожух, установленный с возможностью вертикального перемещения и вращающийся соосно и с одинаковой скоростью с приводным столиком, имеющий вид усечённого конуса с кольцевой частью на большем его основании, меньшее основание которого направлено от приводного столика, при этом защитный кожух содержит промежуточную камеру, сообщающуюся с полостью между внутренней поверхностью защитного кожуха и обрабатываемой пластиной через отверстия, расположенные концентрично и с линией подачи очищенного газа, также внутри защитного кожуха на нижней кромке конуса установлен датчик давления и на оси защитного кожуха выполнено отверстие, через которое выдвигается сопло подачи фоторезиста.