Способ нанесения фоторезиста и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B05B1/02 H01L21/312 

(54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к технологии нанесения покрытия на изделие, в частности к способам нанесения фоторезиста, и может найти широкое применение в различных областях производства для нанесения лаков, защитных покрытий и т. д., в том числе для производства изделий электронной техники.

Известен способ нанесения покрытий путем одновременного осаждения распыляемых разнородных веществ, согласно которому, с целью увеличения прочности сцепления между наносимыми слоями из расплавов полимеров, разнородные вещества распыляют с частичным перекрытием их зон осаждения 1.

Однако при нанесении фоторезиста этим способом, получается крупинчатая структура покрытия, что приводит к браку (проколы и т. п.).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ нанесения фоторезиста путем распыления на движущуюся подложку.

Устройство для его осуществления содержит камеру нанесения с размещенным в ней распылителем в виде набора форсунок в корпусе и механизм перемещения подложек.

Недостатками способа и устройства являются образование на покрываемой поверхности волнообразного валика из наносимого материала, получение разнотолщинного покрытия крупинчатой структуры и, вследствие этого, снижение качества покрытия.

Целью изобретения является повыщение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нанесения фоторезиста путем распыления на движущуюся подложку фоторезист распыляют снизу за один проход одновременно двумя вращающимися в одном направлении и находящимися один 15 в другом факелами, причем диаметр внутреннего в 1,1 -1,2 раза больще щирины подложки, а расстояние от подложки до распылителя равно 1/3 «полной высоты факела.

Кроме того, в устройстве для осуществления способа, содержащем камеру нанесения с размещенным в ней распылителем, выполненным в виде набора форсунок в корпусе, и механизм перемещения подложек, распылитель снабжен золотником, размещенным на корпусе и состоящим из двух аксиально расположенных частей, одна из которых жестко соединена с корпусом, а другая выполнена с возможностью вращения, на боковой поверхности которой равномерно на двухуровнях расположены форсунки, причем расстояние от верщины золотника до форсунок одного из уровней равно 1/2 нару йного диаметра форсунки, а расстояние между форсунками разных уровней составляет 1/4-1/3 высоты подвижной части золотника. На фиг. 1 показано устройство для нанесения фоторезиста; на фиг. 2 - распылитель с форсунками; на фиг. 3 - то же, вид сверху. Устройство включает камеру 1 нанесения с установленным в ней распылителем 2, и камеру 3 подсущки с установленными в ней электронагревателем 4. Для осуществления прямолинейного перемещения кассеты 5 с закрепленным лотком 6 с обрабатываемыми подложками устройство снабжено механизмом 7 перемещения подложек (транспортером) . Камеры 1 напыления и 3 подсушки имеют отсосы 8 для удаления вредных паров. Распылитель 2 с набором форсунок 9 имеет золотник, нижняя часть 10 которого закреплена неподвижно на корпусе И. На верхней части 12 золотника равномерно расположены форсунки 9 на двух уровнях, смещенных по высоте верхней части 12 золотника, причем расстояние между ними составляет 1/4-1/3 общей высоты верхней части 12, и первый ряд форсунок 9 расположен от вершины верхней части 12 на расстоянии, равном 1/2 диаметра корпуса форсунки 9. Верхняя часть 12 золотника соединена с нижней неподвижной частью 10 посредством вертикального вала 13 с фланцем, с установленными на нем подшипником 14 с опирающейся на него пружиной 15 сжатия с гайкой и контргайкой 16, регулирующей сжатие пружины. Вал 13 через муфту 17 соединен с электродвигателем 18. Для слива отработанной жидкости устройство снабжено лотком -19, установленным под нижней частью золотника. Части 10 и 12 золотника на сопрягаемых поверхностях,.имеют концентрические канавки 20, а внутри снабжены каналами 21 для подвода распыляемого фоторезиста и воздуха. Расположение форсунок одного из уровней на расстоянии, равном 1/2 диаметра корпуса форсунки, определяется диаметром факела распыления фоторезиста, который зависит от ширины обрабатываемой поверхности. Если первый уровень форсунок размещен на расстоянии, большем чем 1/2 диаметра форсунки, соответственно увеличивается внутренний диаметр факела, тем самым увеличивается площадь распыления, она будет значительно больше обрабатываемой поверхности, и, как следствие, нарушается стурктура покрытия и резко возрастает расход фоторезиста. Расположение форсунок на последующих кольцевых уровнях на расстоянии, равном 1/4-1/3 общей высоты верхней части золотника, дает возможность создать оптимальный размер факелов распыления фоторезиста без разрыва между внутренним и наружным факелами. В противном случае при разрыве между факелами распыления наблюдается неравномерное нанесение пленки фоторезиста и, как следствие, ухудщается качество покрытия. Что касается общей высоты верхней части золотника, то она конструктивно определяется размерами обрабатываемых пластин и диаметром форсунок. Расположение обрабатываемой поверхности от распылителя на расстоянии, равном 1/3 полной высоты факела, объясняется тем, что в этой зоне факела наибольшая дисперсность распыления. и пленка фоторезиста, получаемая на этой высоте, гладкая и глянцевая, что приводит к улучшению качества покрытия. Устройство работает следующим образом. Подложки укладываются в лотки и кассеты 5 механизма перемещения 7. Далее включаются одновременно механизм 7 перемещения и распылитель 2. Кассета 5 перемещается в камере 1 нанесения со скоростью 180 мм/с, золотник с форсунками 9 вращается со скоростью 550 + 5 об/мин. После нанесения фоторезиста на стеклянные пластины кассета 5 подается в камеру 3 подсушки. При выходе кассеты 6 из камеры 1 нанесения автоматически отключается подача распыляемого фоторезиста, останавливается распылитель 2, а роликовый транспортер 7 движется со скоростью 15 мм/с. После подсушки устройство автоматически выключается, после чего цикл обработки повторяется. Пример. На стеклянные пластины размером 105x23x0,75 мм с напыленным слоем окиси индия 600-1000 7 наносят фоторезист ФПРН-7 с помощью распылителя с форсунками снизу вверх посредством очищенного и подогретого до 23 ± 1°С воздуха при расстоянии от форсунки до напыляемой поверхности 20 мм в течение 3 с. За счет расположения форсунок на разной высоте и одновременного перемещения пластин и вращения распылителя факел, имеющий кольцевую форму, образует равномерное покрытие, многократно перекрывая напыляемую поверхность, причем капля фоторезиста движется криволинейно, встречаясь с напыляемой поверхностью под определенным углом, что дает возможность получить ровную, тонкую, глянцевую, без пор плен-ку фоторезиста толщиной 0,8 мкм. В таблице приведены сравнительные данные- нанесения фоторезиста по предлагаемому способу и центрифугированием, применяемым в производстве. I. 105 X 23 X 0,75 170 64 X 24 X 1,6 Центрифугирование 13 0,7 1,6 12 Наличие краевого валика, неравномерность + 0,4 мкм 12 То же

II. Распыление (по предлагаемому способу)

105 X 23 X 0,75 384

64 X 24 X 1,6 504

Как видно из таблицы, предлагаемый способ имеет ряд преимуществ по сравнению со способом центрифугирования и позволяет помимо повышения качества фоторезистивного покрытия повысить производительность и добиться экономии фоторезиста, что дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

0,14

Глянцевая поверхность, неравномерность+0,2 мкм

То же

0,09

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 550180, кл. В 05 В 1/02, 1976.

7

5 6

I

t t t t f

f ббУШДбй1В/&б1ПЯУШГ

/