Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины Советский патент 1984 года по МПК B05C11/02 

со сх Изобретение относится к устройст вам для нанесения покрытий со средс вами для распределения на поверхнос ти изделия материала покрытия и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов, в ча стности для нанесения светочувствительного слоя на полупроводниковые пластины микросхем с субмикронными элементами топологии. Известна центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины, включающая сборник фоторезиста, установ ленную внутри него вращающуюся оправку для вакуумного закрепления пл тины, канал для подвода вакуума, ва куумное уплотнение и электродвигатель, причем оправка установлена на валу электродвигателя, а вакуумное уплотнение выполнено в виде вращающихся шайб из антифрикционного мате риала и неподвижного диска, размещенного между ними, при этом каналы даля подвода вакуума выполнены в тел диска .11. Конструкция известной центрифуги не обеспечивает высокое качество пленки фоторезиста. Пленка имеет ра ную толщину, обусловленную значител ным временем разгона центрифуги. Кр ме того, известный антифрикционный материал, например фторопласт, не обеспечивает скорость центрифуги, н обходимую для получения пленки фото резиста толщиной менее 1 мкм. Более близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является центрифуга для нанесения фоторезиста на.пластины, содержащая корпус, крышку с воздушной камерой, тормозной накладкой и штуцером для подачи сжатого воздуха, столик для размещения пластин соосно расположенные внутри корпуса на подшипниках маховик с фрикционной накладкой и шпиндель, на котором установлен с возможностью вертикального перемещения диск сцепления, размещенный между тормозной накладкой и фрикционной накладкой, и приспособление для вакуумного присоса пластин t2, В известной центрифуге на шпинделе закреплен шарикоподшипник для передачи от толкателя, соединенного с диафрагмой воздушной камеры, осевого движения диску сцепления, что необходимо для осуществления контакта диска сцепления с фрикционной, накладкой вращающегося маховика. В известной центрифуге из-за наличия на шпинделе шарикового подшипника, увеличивающего маховой момент шпинделя, а также из-за сил трения в этом подшипнике, возникающих в момент действия толкателя на наружное кольцо подшипника, создается дополнительное сопротивление ее разгону, в технической характеристике указано, что известная центрифуга набирает скорость 8000 об/мин за 0,03 с. Это время разгона слишком велико для того, чтобы обеспечить необходимую равномерность покрытия пластины пленкой толщиной 0,3 мкм, что является обязательным условием для получения высококачественной пленки. Цель изобретения - повышение равномерности распределения фоторезиста на пластине за счет сокращения времени разгона центрифуги. Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге для нанесения фоторезиста на пластины, содержащей корпус, крышку с воздушной камерой, тормозной накладкой и штуцером для подачи сжатого воздуха, столик для размещения пластин, соосно располоf- женные внутри корпуса на подшипниках маховик с фрик1.ионной накладкой и шпиндель, на котором установлен с возможностью вертикального перемещения диск сцепления, размещенный между тормозной накладкой и фрикционной накладкой, и приспособление для вакуумного присоса пластин, воздушная камера сверху перекрыта диском сцепления, на нижней поверхности которого выполнены дросселирующие радиальные и дуговые микроканавки. На фиг. 1 схематично изображена . центрифуга, )одольный разрез; на фиг. 2 - диск сцепления, вид снизу; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины содержит крышку 1 и корпус 2, в котором размещена опора 3. На опоре 3 закреплены подшипники 4, в которых размещен маховик 5 с фрикционной накладкой б, а также подшипники 7 г в которых расположен шпиндель 8. На крышке 1 имеется тормозная накладка 9. Между фрикционной накладкой 6 и тормозной накладкой 9 расположен диск 10 сцепления закрепленный на шпинделе 8 с возможностью перемещения в вертикальном направлении. На нижней стороне диска 10 выполнены дросселирующие радиальные и дуговые микроканавки 11 глубиной 0,5-0,8 мм для подачи в них сжатого воздуха под давлением 3 4 кгс/см. Крышка 1 выполнена с воздушной камерой 12, сверху перекрытой диском 10 сцепления и ограниченной в верхней части боковых сторон тормозной Накладкой 9, с каналом 13 и штуцером 14 для подачи сжатого воздуха в воздушную камеру 12. Центрифуга включает также столик 15 для размещения пластин, соединенный со шпинделем 8. Центрифуга имеет штуцер 16 с лабиринтным уплотнением 17 для осуществления через него вакуумного присоса пластин и пружину 18 для обеспечения контакта диска 10 сцепления с тормозной накладкой 9.

Центрифуга работает следующим образом.

Маховик 5 приводится в постоянное вращение через плоскоременную передачу от электродвигателя (не показан) . Полупроводниковая пластина (не показана), предназначенная для нанесения планки фоторезиста, укладывается на столик 15 и закрепляется на нем вакуумным присосом через 1чтуцер 16. В центре пластины наносится необходимое количество фоторезиста. Затем через штуцер 14 и канал 13 производится подача сжатого воздуха который поступает в воздушную камеру 12, а оттуда - под диск 10 сцепления через микроканавки 11 и равHOMepfho распределяется под всей нижней поверхностью диска. Между диско 10 сцепления и тормозной накладкой 9 образуется воздушная подушка, Диск 10 сцепления, выполняющий роль аэростатического подпятника с газовой смазкой, смещается вверх на ;0,03-0,04 мм, прижимается к вращающейся фрикционной накладке 6 и мгновенно приводит во вращение шпиндель 8. При этом.происходит распределение фоторезиста по всей поверхности пластины. Для выключения центрифуги прекращают подачу сжатого воздуха через штуцер 14 и канал 13. Диск 10 сцепления опускается вниз и под действием пружины 18 прижимается к тормозной накладке 9, в результате чего центрифуга быстро останавливается. Затем выключают вакуумный присос и пластину с нанесенным покрытием фоторезиста снимают со столика 15. Конструкция центрифуги обеспечивает получение эффекта аэростатического подпятника, в результате чего за счет частичного исключения сил трения, тормозящих движение шпинделя, уменьшается маховой момент шпинделя. При - этом время разгона центрифуги сокращается до 0,015-0,02 с, что позволяет при ускорении растекания фоторезиста исключить возникновение разнотолщинности пленки от центра пластины к периферии и проколов на пленке и тем самым повысить качество покрытия.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает увеличение выхода годной продукции за счет повышения равномерности распределения фоторезиста на пластине в 2 раза по сравнению с прототипом.

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ . ФОТОРЕЗИСТА НА ПЛАСТИНЫ, содержащая корпус, крышку с воздушной камерой, тормозной накладкой и штуцером для подачи сжатого воздуха, столик для размещения пластин, соосно расположенные внутри корпуса на подшипниках маховик с фрикционной накладкой и шпиндель, на котором установлен с возможностью вертикального перемещения диск сцепления, размещенный между тормозной накладкой и фрикционной накладкой, и приспособление для вакуумного присоса пластин, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности распределения фоторезиста на пластине за счет сокращения времени разгона центрифуги, воздушная камера сверху перекрыта диском сцепления, на нижней поверхности которого выполнены дросселирующие радиальные и дуговые микроканавки.

fO

fj

Y/y/yy/ / X

Ю

А-А

i

Y/y////yA

1Х ХХХ/Х