Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины Советский патент 1983 года по МПК B04B5/00 

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий с помощью цент1Юбежной силы и может быть использовано, в частности, для нанесения светочувствительно ослоя (фоторезиста) на тонкие ситалловые подлож к и прямоугольной . Известна центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины, содержащая сборник фоторезиста/ установленную внутри него вращающуюся оправку для закрепления пластины и экран, устано ленный концентрично оправке/и выполненный в виде гофрированной сетки fl Недостатком этой центрифуги являг:ется то, что она не обеспечиваетнеобходш эго качества покрытия, так как в процессе его нанесения сбрасываемые с поверхности пластины излишки фоторезиста, ударяясь о сетчатый экран, разбиваются на мельчайшие капли и образуют в зоне обработки туман состоящий из паров растворителя, являющегося составной частью фоторезиста, и мельчайших взвешенных частиц фоторезиста. Под действием турбулентн лх потоков воздуха, создавае1«1ых вращающейся пластиной, взвешенные частицы фоторезиста заполняиот весь объем сборника и оседают на обраба-тываемую пластину в виде налета, что значительно ухудшает качество наносимохо покрытия. Кроме того, в процессе эксплуатации центрифуги отверсг тия в сетчатом экране быстро забиваются фоторезистом и он тер.чет свойство поглощать капли фоторезиста , ксэторые, отражаясь, также попадают на обрабатываемую пластину. Периолическая промывка экрана снижает прот (Изводительность труда на этой one- , рации. , Известна также центрифуга для нане сения фоторезиста на пластины, содержащая установленную на приводном валу в сборнике фоторезиста оправку для закрепления пластины и устройство; для предотвращения попадания на пос ледшэю отраженных от стенок сборника капельфоторезиста. Указанное устройство включает установленную в верхней части сборника фоторезиста герметичную камеру, сообщающуюся с вытяжной системой, и две конусообразные обеча ки, установленные так, что меньшее ос нование одной из них расположено под пластиной, а меньшее основание друт- гой - на ней с образованием кольцевого зазора для отвода избытка фоторезиста. В нижней части сборника фоторезиста,,концентрично оправке для закрепления подложки установлен распределитель газа, выполненный в виде конического экрана со штуцером для подвода сжатого инертного газа« Диаметр обращенного к обрабатываемой пластине большего основания коническ го экрана равен диаметру обрабатывамой пластины или немного меньше его. Конструкция центрифуги обеспечивает создание по периметру обрабатываемой пластиньа кольцевой, зоны разряжения, благодаря которой с обеих сторон обрабатываемой пластины устанавливаются радиально расходящиеся потоки газа, достигающие макс №1альных . скоростей у краев пластины. Поток газа, действующий на верхней стороне пластины, предотвращает образование и попадание взвешенных частиц фоторезиста на рабрчую поверхность пластины, а также образование так называемого краевого валика - утолщение пленки фоторезиста по пластины. Поток газа, действующий на пластину снизу, предоствращает попадание фоторезиста на обратную сторону пластины. Эта центрифуга практически исключает попадание на обрабатываемую пластину взвешенных частиц фоторезиста . Недостатком такой центрифуги является то, что она не обеспечивает нанесения качественного и равномерного по толщине слоя фоторезиста на тонкие пластины. Это объясняется следующим. Так как площадь оправки, служащей для закрепления пластины, меньше послед-ней, то на свисающие с оправки края подложки в процессе центрифугирования воздействуют потоки сжатого газа, поступающего через конич:еский распределитель газа (экран). Под действием этих потоков сжатого гаэа пластина деформируется. Деформация краев пластины достигает сравнительно больших значегНИИ при обработке тонких пластин. Вследствие этого силы сопротивления растеканию фоторезиста увеличиваются, а скорость его растекания по мере приближения к краям пластины уменьшается, что приводит к получению разнотолщинной пленки фоторезистивного покрытия. Особенно сильно этот недостаток проявляется при нанесении фоторезиста на тонкие ситалловые пластины (подложки) прямоугольной формы, так как величина деформации пластины по длин- ной ее стороне больше, нежели деформация по короткой стороне. Кроме того, при такой { равномерной деформации, когда пластина приобретает форму пропеллера (воздушного винта), над обрабатываемой пластиной образуются турбулентные потоки газа, которые способствуют образованию наплывов фоторезиста и создают благоприятные условия для получения разнотолщинных, а следовательно, некачественных по| рытий. Устранение этого недосг татка известным способом - путем увеличения площади оправки - приводит к тому, что излишки фоторезиста попадают на оправку, что в свою очередь приводит к попаданию фоторезиста.на обратную сторону пластины и к необходимости удаления остатков фо торези та с поверхности оправки йосле каждого цикла нанесения. Цель изобретения - улучшение качества покрытия. (Указанная цель достигается тем, что в центрифуге для нанесения фоторезиста на пластины,содержащей сообщенный с вытяжной системой сборник ф торезиста, установленную внутри него оправку для закрепления пластины и расположенный под оправкой экран, вы полненный в виде усеченного конуса, экран установлен так, что его меньше основание обращено к оправке, при этом диаметр большего основания зкра на превышает диаметр описанной окруж ности обрабатываемой пластины. На чертеже схематически изображен центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины. Центрифуга содержит сборник 1 фот резиста, крышку 2 с конусообразной обечайкой 3, форсунку 4 для подачи фоторезиста, приводную оправку 5 для закрепления обрабатываемой пластины б и, экран 7, выполненный в виде . усеченного конуса. Меньшее основание экрана 7 обращено к оправке, а диаметр его большего основания выбран больше диаметра описанной окружности обрабатываемой пластины. Крышка 2 соединена с вытяжной системой (не показана). Между валом оправки 5 и сборником 1 фоторезиста имеется коль цевой зазор, через который внутрь сборника фоторезиста подается очищен ный воздух или инертный газ. Центрифуга работает следующш-4 образом. Перед началом цикла нанесения пок рытия крышку 2 вместе с закрепленной на ней форсункой 4 и конусообразной обечайкой 3 снимают со сборника 1 фоторезиста. Затем на оправку 5 уста навливают обрабатываемую пластину 6 и фиксируют ее, например, при помонш вакуума, устанавливают крышку 2 на сборнике 1 фоторезиста и подключают ее к вытяжной системе. После этого на пластину 6 при помощи форсунки 4 наносят дозу фоторезиста и включают электропривод вращения оправки 5. Под действием центробежных сил фоторезист растекается на поверхности пластины. Излишки фоторезиста в виде крупных капель, сбрасываются в сборник 1 фотог резиста, откуда периодически удаляются через специальный штуцер (не показан), а пары растворителя и мелкие частицы фоторезиста через коль евуго щель, образованную обечайкой 3, cTerfками сборника 1 фоторезиста и крышкой 2, удаляются в систему вытяжки, В процессе центрифугирования по периметру обрабатываемой пластины 6 образуется кольцевая зона разряжения, благодаря которой с обеих сторон обрабатываемой пластины устанавливаются радиа льно расходящиеся потоки газа, Достигающие максимальных скоростей у краев пластины. Поток газа, действующий на верхней стороне пластины, предотвращает образование и попадание взвешенных частиц фоторезиста на рабо-. чую поверхность пластины, а также обт разование так называемого краевого валика - утолщения плёнки фоторезиста по краям пластины. Поток, действующий на. пластину снизу, предотвращает попадание фоторезиста на обратную сторону пластины. Так как на пути потоков очищенного воздуха, поступающего :. внутрь сборника 1 фоторезиста через кольцевую щель, образованную валом оправки 5 и корпусом сборника 1 фоторезиста, имеется конический экран 7, диаметр большего основания которого : больше диаметра описанной окружности обрабатываемой пластины 6, то деформация последней под действием упомянутых потоков очищенного воздуха полностью исключается. Поскольку расстояние от обрабатываемой пластины 6 до поверхности конического экрана 7 увеличивается от центра пластины к ее периферии (экран 7 обращен малым основанием в сторону пластины 6), то скорость потока, действующего на нижнкно сторону пластины 6,. уменьшается от центра пластины 6 к ее периферии. Благодаря этому исключается всасываюг щее воздействие воздушной струи на пластину и изгиб ее краев в сторону экрана 7.. По истечении определенного врюмени привод оправки отключают, снимают крышку 2 со сборника фоторе-; зиста, пластину б снимают с оправки 5 и передают на следующую операцию. Цикл повторяется. Благодаря наличию конического экана 7, малое основание которого обащено к обрабатываемой пластине, диаметр большего основания больше иаметра описанной окружности обраатываемой пластины, полностью ислючается деформация пластины в проессе формирования на ее поверхности слоя фоторезиста, что обеспечивает олучение качественных и Одинаковых по толщине фоторезистивных покрытий ез г1роколов и наплывов. Изготовлен и испытан в производтвенных условиях опытный Ьбразец инии фотолитографической обработки рямоугольных ситалловых пластин, которой использована предлагаемая ентрифуга. Испытания показали, что а счет исключения брака, являющегоя следствием деформации пластин в роцессе их обработки, выход годных

51025456

пластин увеличился на 0,5-1% что аолит получить годовой эконсячическйй При годовой программе 100000 шт. и эффект от эксплуатации одиой центристоимости одной пластины 6 руб. поэ- фуги в размере 3000 руО.

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ФОФОРЕЗНСТА НА ПЛАСТИНЫ, содержащая сообщенный с вытяжной систеьюй сборник фоторезиста, установленную внутри него оправку для закрепления пластины и расположенный под оправкой экран, выполненный в виде усеченного -конуса, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества покрытия, экран установлен так, что его меньшее основание обращено к оправке, при этом диаметр большего осндвания экрана превышает диаметр описанной окружности обрабатываемой пластины. (Л ND СЛ Р1 о:)