Устройство для нанесения покрытия на подложку Советский патент 1993 года по МПК H01L21/312 

00

ю

vj

о ю

Использование: изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и микросхем, в частности к средствам нанесения фоторезиста на заготовки фотошаблонов и полупроводниковых пластин в условиях массового производства. Сущность изобретения: цель изобретения - повышение качества покрытия за счет исключения попадания атмосферного воздуха в линию подачи и снижения степени перемешивания массы материала покрытия при транспортировке его по трубопроводам из технологической емкости на позицию выдачи дозы. Устройство для нанесения покрытия на подложку 8 содержит держатель 7 подложки 8 с приводом 10 вращения, сопло, установленное над держателем 7 и соединенное посредством нагнетательного трубопровода 6 с выходом дозатора 1, вход которого посредством всасывающего трубопровода 2 через фильтр 3 соединен с заборным патрубком 4, технологическую емкость. Новым в устройстве является введение дополнительной емкости 5, обьем которой соответствует объему дозатора 1 и определяется объемом отмеряемых доз. 3 ил.

- 3D

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и микросхем и предназначено для нане- сения фоторезиста нз заготовки фотошаблонов и полупроводниковых пластин в условиях массового производства.

Цель изобретения - повышение качества покрытия.

На чертеже изображена структурная схема устройства для нанесения покрытия на подложку.

Устройство содержит дозатор 1, входной клапан которого через всасывающий трубопровод 2 и фильтр 3 соединен с заборным патрубком 4, опущенным в дополнительную емкость 5. Выходной клапан дозатора 1 соединен с нагнетательным патрубком 6 с соплом на конце (на чертеже не показано), установленным над держателем 7 подложки 8. Держатель 7 размещен в реакционной камере 9, выполняющей функции сборника фоторезиста, и связан с приводом вращения - электродвигателем

11,12 в совокупности с флажком 13 предназначены для ограничения величины хода рабочего элемента дозатора 1. Дополнительная емкость 5 выполнена в виде перевернутой бутыли, в узкой нижней части которой размещен конец заборного патрубка 4. В крышке дополнительной емкости 5 предусмотрен штуцер 16 для подачи материала покрытия из технологической емкости (на чертеже не показана). В узкой части емкости 5 выполнены отверстия, одно из которых сообщается с мерной трубкой 17, на которой установлен датчик 18 ниже уровня, а другое - через вентиль 19 - с системой сбора материала покрытия (на чертеже не показана). С ней же сообщается и реакционная камера 9.

Датчик 18 нижнего уровня установлен на мерной трубке 17 несколько выше конца заборного патрубка 4 и служит для формирования сигнала на прекращение всасывания дозатором 1 фоторезиста из дополнительной емкости 5.

Объем дозатора 1 соответствует объему дополнительной емкости 5 и рассчитан на количество доз, выдаваемых в рабочую смену. В качестве рабочего элемента дозатора 1 применен сильфон, изготовленный из эластичного и достаточно прочного и упругого материала, например фторопласта. Предпочтительность использования сильфонно- го дозатора 1 продиктована тем обстоятельством, что он не содержит трущихся пар и, следовательно, не вносит загрязнений в материал покрытия (то же самое и к дозаторам, в качестве рабочего элемента которых используются мембраны соответствующих габаритов). Объем вмещаемого материала покрытия определяется эффективным диаметром ОЭф сильфона и величиной его растяжения I. При Озф 100 мм и I 135 мм в сильфон вмещается более 1000 мл материала покрытия, что составляет

0 1000 доз величиной 1 мл.

Работа устройства происходит следующим образом.

Через штуцер 16 в дополнительную емкость 5 из технологических емкостей зали5 вается материал покрытия - в рассматриваемом примере фоторезист. Затем включается электропривод 15, сообщающий возвратно-поступательное движение рабочему элементу - сильфону дозатора 1.

0 При движении вниз сильфон растягивается, внутри него создается разрежение, и фоторезист через входной (всасывающий) клапан дозатора 1, трубопровод 2, фильтр 3 и заборный патрубок 4 поступает из дополни5 тельной емкости 5 внутрь дозатора 1 до тех пор, пока флажок 13 не дойдет до датчика 12, фиксирующего момент заполнения дозатора 1. Датчик 12 формирует сигнал для блока управления (на чертеже не показан)

0 который дает команду на отключение электропривода 15. Отключение последнего произойдет и при срабатывании датчика 18, когда до его уровня опустится фоторезист в промежуточной емкости 5. При этом неболь5 шое количество фоторезиста, оставшееся в узкой части промежуточной емкости 5, будет перекрывать нижний конец заборного патрубка 4, исключая тем самым попадение атмосферного воздуха в линию подачи. В

0 дозаторе 1 в течение 30 минут осуществляется отстаивание фоторезиста.

Подложка 8 (фотошаблонная заготовка) закрепляется на держателе 7 с помощью вакуума (на чертеже не показано). По исте5 чении 30 минут включается электропривод 15, который через винтовую передачу 14 сообщает сильфону движение вверх. При этом осуществляется выдача дозы по нагнетательному трубопроводу 6 на фотошаблон0 цую заготовку со скоростью 0,2 м/с, причем величина дозы определяется временем включения электропривода 15. Затем электропривод 15 выключается. После того, как доза растечется по поверхности подложки 8

5 (обычно 1 - 5 с) и смочит ее поверхность, включается электродвигатель 10, приводящий во вращение с большой скоростью (обычно 3-6 тыс. об/мин) держатель .7 с закрепленной на нем подложкой 8. При этом излишки фоторезиста сбрасываются

на дно реакционной камеры 9 с дальнейшим удалением их из зоны обработки в систему сбора отработанного фоторезиста, а оставшийся на подложке 8 фоторезист образует тонкую пленку, толщина которой определяется параметрами вращения подложки 8. Практически возможно получение дозы любой величины (от 0,1 до 1000 мл). В рассматриваемом примере толщина пленки фоторезиста на фотошаблонной заготовке не должна превышать 1 мкм. По окончании процесса нанесения электродвигатель 10 выключается, производится выгрузка обработанной заготовки и загрузка новой. Вышеописанный цикл повторяется. Выдача доз осуществляется до тех пор, пока флажок 13 при перемещении сильфона вверх не дойдет до датчика 11, который формирует сигнал для блока управления, по которому в последнем формируется команда на повторное заполнение дозатора 1 фоторезистом. Таким образом осуществляется процесс нанесения покрытия на подложку. Предложенное устройство обеспечивает высокое качество наносимого покрытия благодаря тому, что выдача доз осуществляется из верхних, отстоявшихся (дегазированных) слоев дозатора, что в совокупности значительно уменьшает степень перемешивания массы материала покрытия. Кроме того, благодаря тому, что конец заборного

патрубка всегда перекрыт остатками материала покрытия, исключена возможность попадания атмосферного воздуха в линию подачи материала покрытия. Это повышает

качество покрытия, следствием чего является повышение выхода годных.

Формула изобретения Устройство для нанесения покрытия на подложку, содержащее держатель подложки с приводом его вращения, сопло, установленное над держателем подложки и соединенное нагнетательным трубопроводом с дозатором, соединенным всасывающим трубопроводом через фильтр с

заборным патрубком, технологическую емкость, отличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытия, оно снабжено дополнительной емкостью, выполненной в виде воронки, конец заборного патрубка

размещен в выходной цилиндрической части дополнительной емкости, причем обьемы дозатора и дополнительной емкости в ее широкой части выполнены соответствующими п дозам материала покрытия, в выходной

цилиндрической части дополнительной емкости выполнено дополнительное отверстие, соединенное мерной трубкой с датчиком уровня, выходное отверстие воронки соединено со средствами для соединения с системой сбора отработанного материала покрытия.

риг. Z

fff

/

Гл ,