Центрифуга для нанесения фоторезиста на подложку Советский патент 1982 года по МПК H01C17/06 B04B5/00 

1

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий с помощью центробежной сипы к может быть использовано, в частности, для нанесе шя светочувствительного слоя (фоторезиста) на полупрово дниковые пластины (подложки) при химической фотогравировке.

Известна центрифуга для нанесения светочувствительного слоя на полупроводниковые, пластины с использованием ,Q робежных сип, содержащая сборник фоторезиста, установленную внутри него вращающуюся оправку для вакуумного закрепления пластины с каналом для подвода вакуума и электропривод ij .,j

Недостатком ее является низкое качество наносимой пленки фоторезиста, обусловленное попаданием на обрабатываемую пластину капель фоторезиста, отраженных от стенок сборника фоторезиста, м Сбрасываемые с поверхности обрабатываемой пластины под действием центробежных .сил излишки фоторезиста в виде мелких частиц с большой скоростью ударяются

о стенки сборника фоторезиста и, отражаясь от них, попадают снова на сбрабатыва емую пластину. При этом, более крупные частицы фоторезиста оседают на обрабатываемой пластине в виде капель и нарушают однородность наносимого покрытия, а более мелкие, - разбиваясь о стенки сборника фоторезиста, образуют туман в зоне обработки и за счет подсоса воздуха между пластиной и оправкой при вакуумном закрюпленин пластины на оправ ке -оседают как на обратной стороне пластины, так и на опрювке и приводят к зв- грязнению обратной стороны пластЕка.

Известна также дентрнфуга для нанесения фоторезиста на подложку, которая содержит с орннЕ фоторезиста с кр ппкой, установленную внутри него на приводном валу оправку для закрепления подпожхн н устройство для предотвращения попада:ния на последнюю отраженных от. стенок сбярника капель фоторезиста. Устройство представляет собой экран, выполненный

в ввде гофрированной сетки и установленный концентраасчно оправке 2 .

Недостатксал известной центрифуги я&ляется то, что она не обеспечивает необходимого качества наносимого слоя фоторезиста, так как в процессе нанесения покрытия сбрасываемые с поверхности подложки излишки фоторезиста, ударяясь

0сетчатый 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 турбулентных потеков воздуха, создаваемых вращающей- ся подложкой, взвешенные частшп фоторезиста заполняют весь объем сборника фоторезиста и оседают на обрабатываемую подложку в виде налета, что значительно ухудшает качество наносимого покрытия, Кроме того, в процессе эксплуатации устройства отверстия в сетчатом экране быстро забиваются фоторезистом и эк- ран теряет свойство поглсаиать капли фоторезиста, которые, отршкаясь, также попадают на обрабатываемую подложку. Посредством скоростной киносьемки процесса формирования слоя фоторезиста было установлено, что частицы фоторезиста разлетаются по траектории, сходной со спиралью Архимеда, при этом некоторая их часть поднимается над подложкой. Вследствие этого отдельные участки гофрированного сетчатого экрана оказываются расположенными под прямым углом к направлению движения частиц фоторезиста.

В случае засорения этих участков экрана капли -фоторезиста, соударяясь с ними, хфевращаются в туман и оседают на обрабатываемую подложку в виде налета. Периодическая промывка экрана снижает

производительность труда на этой операции

1

Целью изобретения является улучшение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге для нанесения фоторезиста на подложку, содержащей сборник фоторезиста с крьпикой, установленную внутри него не приводном валу оправку для закрепления подложки и устройство для предотвращения попадания на последнюю отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, указанное устройство состоит из пластин, изогнутых ло .спирали Архимеда и укрепленных на внутренней поверхности крьпики сборника с образованием каналов для отсоса излишков фоторезиста, при этом концы пластин, расположённые

у подложки, имеют скосы, обращенные к последней.

На фиг, 1 изображена предлагаемая центрифуга, продольный разрез; на фиг, 2 разрез А-гА на фиг. Ij на фиг, 3 - вид Б на фиг, 2 (форма пластины).

Центрифуга для нанесения фоторезиста на подложку содержит сборник 1 фоторезиста с крьш1кой 2, установленную на валу электропривода 3 оправку 4 для закрепления обрабатываемой подложки 5 и устройство для предотвращения попадания на последнюю отраженных от стенок сборника капель фоторезиста, состоящее из изогнутых по форме спирали Архимеда и закрепленных на крышке 2 пластин 6, которые вместе с крьш1кой 2 и днищем сборника фоторезиста образуют каналы для отсоса излишков фоторезиста через фланец 7, посредством которого сборник фоторезиста соединен с вытяжной систем (не показана). Концы пластин 6, расположенные у обрабатываемой подложки 5, имеют скосы под углом oi 45°i 2°, обращенные к подложке, и нависают над ней на величину Н , равную (0,3-0,35) R , I где R - радиус обрабатываемой подложки, а нижние края пластин 6 расположены ниже уровня оправки 4 на величину Ь , равную 2-3 толщинам обрабатываемой подложки 5, Шаг спирали Архимеда устанавливают равным 1,5-2 диаметра подложки. Все приведенные вьш1е соотношения и размеры подобраны экспериментальным путем и являются оптимальными, обеспечивакшшми достижение цели изобретения.

Центрифуга. работает следующим образом.

Перед началом цикла нанесения покрытия крышку 2 с пластинами 6 снимают со сборника 1 фоторезиста. Затем на оправку 4 устанавливают обрабатываемую подложку 5 и фиксируют ее, например при помощи вакуума, устанавливают крьпику

2с пластинами 6 на сборник 1 фоторезиста. После этого на подложку 5 наносят дозу фоторезиста, сборник фоторезиста подключают при помощи фланца 7 к вытяжной системе и включают электропривод

3вращения оправки 4. Под действием центробежных сил фоторезист растекается по подложке 5, При этом излишки фоторезиста в виде капель отрываются от ее поверхности и по траекториям, близким

к спирали Архимеда, попадают в каналы, образованные пластинами б, дншдём сборника 1 фоторезиста и крвпцкой 2. Поскольку траектории капель фоторезиста и потоков воздуха в упомянутых каналах совпадают, то капли фоторезиста не ударвпотся о стенки каналов, а под действием имеющегося в них разрежения выносятся на сборника фоторезиста в вытяжную систему Так как вероятность соударения капель фоторезиста со стенками каналов ничтожно мала, то в зоне обработки не происхоfljrr образования - тумана из мельчайших брызг фоторезиста, вследствие чего исклю чается и ухудшение качества наносимого покрытия фоторезиста. По истечении определенного времени привод оправки отключают, снимают крышку 2 со сборника фоторезиста, снимают подложку 5 с оправки 4 и передают на операцию сушки. Цикл повторяется. Размеры пластин 6 и юс расположение относительно обрабатываемой подложки 5 подобраны экспериментальным путем. . . Увеличение размеров } , h , об по сравнению с приведенными выше нецелесообразно, поскольку это не приводит к количественному увеличению положительного эффек та. Уменьшение же размеров Н , h оС не позволяет получить положительный эффект . изложенный в цели изобретения. Предложенная конструкция центрифуги позволяет путем исключения попадания на покрытие отраженных капель фоторезиста повысить процент выхода годных подложек на операции на 0,5% что при годовой про 97 1 грамме 146000 подложек и стоимости одной подложки 25 руб позволяет получить годовой экономический эффект от использования одной центрифуги в сумме 18250 руб. Формула изобретения Центрифуга для нанесения фоторезиста на подложку, содержащая сборник фоторезиста с крьш1кой, установленную внутри него на приводном валу оправку для закрепления подложки и устройство для предотвращения попадания на последнюю СУГраженных от стенок сборника капель фоторезиста, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества покрытия,. устройство состоит из пластин, изогнутых по спирали Архимеда и укрепленных на внутренней поверхности крьшлки сборника с образованием каналов для отсоса излишков фоторезиста, при этом концы пластин, расположенные у подложки, имеют скосы, обращенные к последней. Источники информашга, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 358019, кл.Б 04 Б 5/ОО, 197О. 2.Авторское свидетельство СССР № 751439. кл. Б 04 В 5/ОО, 1978.

L

г

и

77777/9/

:

Ф1П.1

6

V

ц

/