Центрифуга для нанесения фоторезис-TA HA плАСТиНы Советский патент 1981 года по МПК B04B5/00 

(54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТА Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий с помощью центробежной сипы и может быть испол зовано, в частности, для нанесения . светочувствительного слоя (фоторезистора) на полупроводниковые пласти №1 при химической фотогравировке. Известна центрифуга для нанесения светочувствительного слоя на пол проводниковые пласти с использованием центробежных сил. Центрифуга содержит сборник фоторезиста, установленную внутри пего вращающуюся оправку дпя вакуумного закрепления пластины с каналсм для подвода вакуу ма и электропривод . Недостаток этой центрифуги - низкое качество наносимой пленки фоторе зиста, обусловленное попаданием на обрабатываемую пластину капель фоторезиста, отраженных от стенок сборни ка фоторезиста. Сбрасываемые с повер ности обрабатываемой пластины под действием центробежных сил излишки НА ПЛАСТИНЫ фоторезиста в виде мелких частиц с большой скоростью ударяются о стенки сборника фоторезиста и, отражаясь от них, попадают снова на обрабатываемую пластину. При этом более крупные частицы фоторезиста оседают на обрабатываемой пластине в виде капель и нарушают однородность наносимого покрытия, а более мелкие частищл фоторезиста, разбиваясь о стенки сборника фоторезиста, образуют туман в -зоне обработки, и за счет подсоса воздуха между пластиной и оправкой при вакуумном закрепленш пластины на оправке оседают как на обратись) стороне пластины, так и на оправке, и приводят к загрязнению обратной стороны, пластины. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является центрифуга дпя нанесения светочувствительного слоя на полупроводашковые пластины методом центрифугирования, содержащая установленную на приводном

валу в сборнике фоторезиста оправку для закрепления пластины и устройство для предотвращения попадания на последнюю отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, представляющее собой экран,.выполненный в виде гофрированной стенки и установленный соосно оправке 2 .

Недостатком известной центрифуги является то, что она не обеспечивает необходимого качества покрытия, так как в процессе его нанесения сбрасываемые с поверхности пластиШ) излишки фоторезиста,ударяясь о сетчатый экран, разбиваются на мельчайшие капли и образуют в зоне обработки туман, состоя|ций из паров растворителя, являющегося составной частью фоторезиста, и |4ельчайших взвешенных частиц фоторезиста.Под действием турбулентных потоков воздуха, создаваемых вращающейся пластиной, взвешенные частицы фоторезиста заполняют весь объем сборника и оседают на обрабатываемую пластину в виде налета, что значительно ухудшает качество наносимого покрытия Кроме того, в процессе эксплуатации центрифуги отверстия в сетчатом экране быстро забиваются фоторезистом, и он теряет свойство поглощать капли фоторезиста, которые, .отражаясь, также попадают на обрабатываемую пластину. Периодическая промывка экрана снижает производительность труда на этой операции.

Цель изобретения - улучшение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге, содержащей установленную на приводном валу в сборнике фоторезиста оправкудля закрепления пластины и устройство дпя предотвращения попадания на.последнюю отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, указанное устройство включает установленную в верхней части сборника фоторезиста герметичную камеру, сообщенную с вытяжной системой, и две конусообразные обечайки, установленные так, что меныяее основание однЫ4 из них расположено под пластиной, а меньшее основание Другой - над ней с образованием кольцевого зазора для отвода избытка фоторезиста.

При этом угол наклона к вертикали образующей обечайки1меньшее основание которой расположено под пластиной, превшпает угол наклона к вертикали

образующей обечайки,меньшее основание которой расположено над пяастиной.

На чертеже схематически изображена предлагаемая центрифуга для найесения фоторезиста на пластины.

Центрифуга дпя нанесения фоторезиста на пластиил содержит сборник фоторезиста со штуцером 2 для отвода излишков фоторезиста, вращакхцуюся оправку 3 для вакуумного закрепления обрабатываемой пластины 4, электропривод для враще1а1Я оправки (не показан ) и устройство для предотвращения попадания на пластину отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, включающее установленную в верхней части сборника 1 фоторезиста герметичную камеру 5, сообщенную с вытяжной системой, и две конусообразные обечайки 6 и 7, установленные так, что меньшее основание одной из них (6 расположено под пластиной 4, а меньт шее основание другой (7) - над пластиной с образованием кольцевого зазора дпя избытка фоторезиста. В крышке 8 камеры 5 герметично закреплены форсунки 9 для подачи фоторезиста и других необходимых по технологическому процессу реактивов и распределитель газа, выполненный в виде конического экрана 10 со штуцером 11 для подвода сжатого газа. Диаметр обращенного к обрабатываемой пластине 4 большего основания конического экрана 10 равен или немного меньше диаметра обрабатываемой пластины, при этом экран расположен таким образом, что по периметру пластины образуется кольцевая щель.

Центрифуга работает следующим образом.

Перед началом цикла нанесения покрытия камеру 5 вместе с закрепленными на ней крышкой 8, форсунками 9 и обечайкой 7 снимают со сборника I фоторезиста. Затем на оправку 3 устанавливают обрабатываемую пластину 4 и фиксируют ее, например, при помощи вакуума, устанавливают кольцевую камеру 5 на сборнике J фоторезиста и подключают, ее к вытяжной системе. После этого на пластину 4 при помощи одной из форсунок 9 наносят дозу фоторезиста, штуцер 1 подключают к магистрали подачи инертного газа и включают электропривод вращения оправки 3. Под действием центробежных сил фоторезист растекается по пластине; При этом излишки фоторезиста в виде крупных капель сбрасьшаются на внутреннюю поверхность обечайки 6, откуда стекают на дио сборника 1 фоторезиста и удаляются через штуцер 2, а пары растворителя через кольцевую щель, образованную обечайка1УШ 6 и 7, удаляются в кольцевую камеру 5 и далее поступают в. систему шдтяжки. Так как угол наклона к вертикали образующей обечайки 6 больше, чем угол наклона к вертикали образующей обечайки 7, то объем камеры, образованной ими, увеличивается по направлению движения п тока. Вследствие этого скорость потока уменьшается, и тяжелые крупные капли фоторезиста не попадают в коль цевую камеру, а оседают на внутренне поверхности обечайки 6. При этом взвешенные частицы фоторезиста, образовавшиеся при ударе крупных капель фоторезиста о поверхность обечайки 6, отводятся из зоны обработки в систему вытяжки. По истечении определенного времени привод оправки и подачу инертного газа отключают кольцевую камеру 5 снимают со сборни фоторезиста, пластину 4 снимают с оправки 3 и передают на следующую операцию. Цикл повторяется. Конструкция центрифуги обеспечивает созда1а1е по периметру обрабатываемой пластины кольцевой зомл разрежения, благодаря которой с обеих сторон обрабатываемой пластины устанавливаются радиально расходящиеся потоки газа, достигающие максимальных скоростей у краев пластины. Пото действующий на верхней стороне ппастины, предотвращает образование и попадание взвешенных частиц фоторезиста на рабочую поверхность пластаны, а также образование так называемого краевого валика - утолщения пленки фоторезиста по краям пластины. Поток у ействуюций на пластину снизу, предотвращает попадаше фотс езиста на обратиую сторону пластины. Таким образом, конструкция предлагаемой центрифуги обеспечивает повышение качества наносимого светочувствительного слоя за счет исключе ния попадания на пластину взвешенных частиц фоторезиста. Центрифуга может быть использована также для проя вления фоторезиста, отмывки и сушки ппастии. Изготовлен и испытан в производственных условиях опытный образец линии фотолитографической обработки полупроводниковых пластин, в которой использована предлагаемая конструкция центрифуги. Испытания показали, что за счет исключения брака, являющегося следствием попадания -на поверхность светочувствительного слоя взвешенных частиц .фоторезиста выход годных пластин увеличивается на 10%, что при годовой программе 1500000 пластин диаметром 100 мм позволяет получить годовой эконогшческий зффект около 1500 р. от одной центрифуги. Формула изобретения I. Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины, содержащая установленную на приводном валу в сборнике фоторезиста оправку дпя закрепления пластины и устройство дпя предотвращения попадания на последнюю отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, о тли;чаю. щ ая ся тем, что, с целью улучшения качества покрытия, указанное устройство включает установленную в верхней части сборника фоторезиста герметичную камеру, сообщенную с нятяжной системой, и две конусообразные обечайки, установленные так, что меньшее основание одной из них расположено под пластиной, а меньшее основаиие другой - над ней с образованием кольцевого зазора для отвода избытка фоторезиста. 2. Центрифуга по п.1, о т л и ча юща я с я тем, что угол наклона к вертикали образующей обечайки, меньшее ocHOBaraie которой расположецо под пластиной, превышает угол наклона к вертикали образующей обечайки, меньшее основание которой расположено над пластиной. Источники информации, принятые во виима ше при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР, М 358019, кл. В 04 В 5/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2606931/28-13, кл. В 04 В 5/00, 1978.