Устройство для нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины

Авторы патента:

Комаров Валерий Николаевич (RU)

Комаров Николай Валерьевич (RU)

H01L21/31 - с целью образования диэлектрических слоев на полупроводниках, например для маскирования или с использованием фотолитографической технологии (для получения электродных слоев H01L 21/28, герметизирующих слоев H01L 21/56); последующая обработка этих слоев; выбор материалов для этих слоев

Владельцы патента RU 2761134:

Открытое Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения" (ОАО "НИИПМ") (RU)

Изобретение относится к технике для нанесения резиста на полупроводниковые пластины и может быть использовано для нанесения фоторезиста в полупроводниковом производстве при изготовлении ИС, БИС и СБИС в автоматической кластерной линии фотолитографии. Устройство включает пластинодержатель с приводом вращения, установленный в ванне, снабженной трубопроводом для подачи очищающей жидкости, соплом подачи фоторезиста и соплом для подачи растворителя, которые установлены на кронштейне с возможностью перемещения последних из рабочей зоны ванны в нерабочую к подставке. Подставка выполнена в виде цилиндрической емкости с двумя отверстиями в крышке под установку сопел и кольцевым сливным порогом в центре дна. Технический результат - снижение отрицательного влияния подсыхающего фоторезиста. 4 ил.

Известно устройство для нанесения фоторезиста, содержащее столик с приводом его вращения, размещенное над столиком сопло для подачи фоторезиста, соединенное трубопроводом с емкостью для фоторезиста (описание к SU 1398700, опубликовано 2.01.1988).

Устройство обладает следующими недостатками:

- возможность подсыхания фоторезиста на выходе сопла подачи резиста, т.к. сопло остается открытым в процессе функционирования установки, что отражается на качестве нанесения пленки;

Известно устройство для выброса фоторезиста на подложку, в котором установлен специальный клапан подсоса остатков фоторезиста в трубке вверх в полость трубки, что позволяет исключить возможность попадания остатков фоторезиста на поверхность подложки, что позволяет улучшить качество наносимой пленки фоторезиста (JP 58 - 170771(A) 16. 09. 1983).

В то же время остается такой недостаток, как возможность подсыхания фоторезиста на выходе сопла, подающего фоторезист и отсутствие возможности промывки ванны от отработанного фоторезиста, что значительно снижает качество наносимой пленки т.к. пыль от засохшего фоторезиста может осаждаться на пленке.

Известна установка для нанесения резиста, включающая камеру с ванной, внутри которой размещен распылитель (капельница) для подачи жидкого резиста на поверхность подложки, удерживаемой подложкодержателем (столик вакуумный) с возможностью свободного вращения (JP 86176404(A), 25. 07. 86).

В известной установке частично решена задача поддержания постоянных температурных условий операции нанесения фоторезиста на подложки путем создания рубашки вокруг подложки, на которой формируется пленка фоторезиста. При этом остается возможность подсыхания фоторезиста на выходе сопла, подающего фоторезист и отсутствует возможность промывки ванны устройства от фоторезиста непосредственно на устройстве без снятия ванны.

Известно устройство для нанесения фоторезиста на подложки, содержащее камеру для нанесения, столик (подложкодержатель) с приводом его вращения, установленный в ванне для нанесения фоторезиста, блок подачи фоторезиста с дозатором и соплом, соединенным с рабочей емкостью для фоторезиста Устройство снабжено подвижным соплом подачи фоторезиста, содержащим чашеобразную насадку, установленную на конце сопла, с конусной поверхностью по периферии торца насадки, взаимодействующей с неподвижной подпружиненной опорой, содержащей по периферии, ответный конус (описание к патенту RU 2402102 С1, МПК H01L 21/312 (2006.01), опубликовано: 20.10.2010 Бюл. №29, прототип).

Известное устройство позволяет частично уменьшить подсыхание фоторезиста в сопле в нерабочем положении, т.к. пары за счет малой дозы растворителя слишком быстро уходят из под колпака и эффект устранения подсыхания пропадает. Кроме того, отсутствует возможность промывки ванны от фоторезиста непосредственно на устройстве без снятия ванны.

Задача изобретения - расширение технических возможностей, повышение производительности и улучшение условий труда, повышение качества формирования пленки фоторезиста.

Технический результат - снижение отрицательного влияния подсыхающего фоторезиста на технологический процесс нанесения последнего и эксплуатацию устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины, включающее пластинодержатель с приводом вращения, установленный в ванне, и сопло подачи фоторезиста, дополнительно снабжено трубопроводом для подачи очищающей жидкости, размещенным в ванне, и соплом для подачи растворителя, при этом оба сопла установлены на кронштейне с возможностью перемещения последних из рабочей зоны ванны в нерабочую к подставке, выполненной в виде цилиндрической емкости с двумя отверстиями в крышке под установку сопел и кольцевым сливным порогом в центре дна.

Трубопровод для подачи очищающей жидкости может быть выполнен в виде изогнутой трубки с отверстиями, встроенной в кольцевой паз по периметру боковой стенки ванны

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2- вид А - А фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б - Б фиг. 1; на фиг. 4 - трубки для подачи очищающей жидкости в ванну, вид В- В фиг. 1.

Устройство для нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины содержит робот-манипулятор с захватом 1, базовую плиту 2, на которой размещены блок технологической обработки 3, блок поступательного перемещения 4 и подставка 5.

Блок технологической обработки 3 содержит ванну технологической обработки 6 со сливным патрубком 7, центрифугу 8, на валу которой установлен пластинодержатель в виде вакуумного столика 9, на котором размещается обрабатываемая пластина 10. Центрифуга 8 имеет возможность вертикального перемещения с помощью пневмоцилиндра 11, установленного на кронштейне 12, закрепленного на плите 2.

Внутренняя полость ванны 6 дополнительно снабжена кольцевым П-образным пазом 13 и двумя радиальными отверстиями 14 в стенке. В кольцевой П-образный паз 13 и в отверстия 14 вставлена трубка 15, согнутая по внутреннему диаметру паза, и, имеющая два патрубка 16 и 17, оси внутренних каналов которых перпендикулярны оси кольцевого канала 18 трубки 15. Патрубок 17 предназначен для исключения застойных зон с целью поддержания воды необходимого качества. Кроме того, наружная круговая поверхность трубки 15, обращенная внутрь центра объема ванны 6 снабжена радиальными отверстиями 19.

На каретке блока поступательного перемещения 4, установлен механизм вертикального перемещения 20, на котором размещен кронштейн 21. На кронштейне 21 размещаются два сопла. Сопло 22 для подачи фоторезиста и сопло 23 для подачи растворителя.

В исходном положении кронштейна 21 сопло 22 и сопло 23 установлены в отверстия крышки (не показаны) подставки 5 и их выходы размещены во внутренней полости 24 подставки 5. Последняя выполнена в виде цилиндрической емкости с двумя отверстиями в крышке под установку сопел и кольцевым сливным порогом 25 в центре дна. Высота цилиндрической стенки порога 25 меньше высоты стенки емкости подставки. Внутренняя полость 24 подставки 5 имеет кольцевую форму 27 ограниченную дном 28. Сливной порог 25 соединен с патрубком 29 для отвода растворителя.

Работа устройства осуществляется следующим образом

Захват робота 1 перемещает пластину 10 в зону блока технологической обработки 3 устройства и останавливается над центром столика вакуумного 9 центрифуги 8, размещенной в ванне 6. Пневмоцилиндр 11 поднимает центрифугу 8 вверх вместе со столиком вакуумным 9 и верхняя плоскость столика вакуумного 9, поднимая пластину 10 снимает ее с захвата робота 1, поднимая ее над захватом. Пластина 10 фиксируется на столике 9 вакуумом. Захват робота 1 отходит на исходное положение.

Центрифуга 8 вместе со столиком 9 и зафиксированной пластиной 10 с помощью пневмоцилиндра 11 опускается в ванну 6 и начинается процесс нанесения фоторезиста на поверхность пластины 10.

Механизм вертикального перемещения 20 блока перемещения 4 поднимает кронштейн 21 с соплом 22 для подачи фоторезиста и соплом 23 для подачи растворителя и механизм поступательного перемещения 20 перемещает кронштейн 21 с соплами 22 и 23 в рабочую зону ванны 6 и механизм 20 устанавливает сопла 22 и 23 над пластиной 10 на определенной высоте. Причем ось сопла 22 для подачи фоторезиста устанавливается над центром столика 9.

Из сопла 22 подается доза фоторезиста на поверхность пластины 10. Кронштейн 21 с соплами 22 и 23 удаляется из рабочей зоны ванны 6 и ставится на подставку 5, сопла 22 и 23 попадают во внутреннюю полость 24 подставки 5. Причем ось сопла 22 совпадает с осью сливного порога 25 и канала отвода 2. Сопло 23 устанавливается над кольцевой полостью 27. Из сопла 23 подается растворитель, который заполняет полость 27. При заполнении полости 27 растворитель переливается через патрубок сливного порога 25 и сливается в канал отвода 29. Полость 27 всегда заполнена растворителем, благодаря чему в полости 24 всегда присутствуют пары растворителя, которые не дают возможности подсыхания фоторезиста в сопле 22.

Поданный фоторезист на пластину 10 несколько секунд растекается по поверхности пластины 10 и центрифуга 8 начинается вращение столика вакуумного 9 с пластиной 10 с большой скоростью. Происходит формирование тонкой пленки фоторезиста на поверхности пластины 10.

Излишки фоторезиста, под действием центробежных сил, сбрасываются с поверхности пластины, оседают на стенках ванны 6, стекают на дно ванны 6, а часть их удаляется из ванны через сливное отверстие 7.

Со временем часть загрязнений из фоторезиста может подсыхать и явиться источником пыли, которая может осаждаться на поверхности обрабатываемых пластин и снижать качество наносимой пленки фоторезиста. С целью снижения влияния таких загрязнений на качество наносимых пленок фоторезиста ванны периодически снимают с устройства и отмывают в специальных местах. Затем их сушат и ставят на место.

Данный факт обслуживания устройства приводит к необходимости останавливать техпроцесс и проводить ручные работы по отмывке ванны и подготовке ее к работе. Это приводит к сокращению производительности оборудования, кроме того, ручные работы приводят к загрязнению рабочего пространства от действий наладчиков.

В предлагаемом устройстве вышеуказанный недостаток отсутствует. Ванна 6 периодически промывается без снятия ее с рабочего места.

Процесс промывки ванны 6 осуществляется следующим образом. На столик 9 устанавливают профилактическую пластину(не показана). Сопла 22 и 23 вводятся в рабочую зону ванны методом, описанным выше с одним условием, что ось сопла 23 совпадает с центром столика 9. Профилактическую пластину вращают. В сопло 23 подают растворитель, который, попадая на поверхность пластины под действием центробежных сил, сбрасывается с поверхности пластины, отмывая стенки ванны 6. В кольцевой канал 18 трубки 15 через входной штуцер 16 подают растворитель, вытекающий через отверстия 19, дополнительно промывая дно ванны 6. Кроме того, излишки растворителя вытекают через штуцер 17, промывая полость 18 трубки 15 устраняя застойную зону.

После промывки ванны 6 подача растворителя прекращается. Кронштейн 21 с соплами 22 и 23 возвращается в исходное положение, устанавливая сопла 22 и 23 в полость 24 подставки 5.

Устройство для нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины, включающее пластинодержатель с приводом вращения, установленный в ванне, и сопло подачи фоторезиста, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено трубопроводом для подачи очищающей жидкости, размещенным в ванне, и соплом для подачи растворителя, при этом оба сопла установлены на кронштейне с возможностью перемещения последних из рабочей зоны ванны в нерабочую к подставке, выполненной в виде цилиндрической емкости с двумя отверстиями в крышке под установку сопел и кольцевым сливным порогом в центре дна.

Использование: для изготовления полевого транзистора с пониженным значением токов утечек. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления полупроводникового прибора включает формирование на пластинах кремния p-типа тонкого слоя оксида и слоя поликремния, при этом поликремний формируют со скоростью осаждения 8,5 нм/с при скорости потока газа-носителя аргона 2,7 см/с и скорости потока силана SiN4 1,0% от скорости потока газа-носителя при температуре подложки 800°С и последующей имплантацией ионами азота с энергией 12,5 кэВ и дозой 1*1017см-2 при температуре подложки 100°С и проведением отжига в атмосфере водорода в течение 15 минут при температуре 350°С.

Композиция для получения перовскитов, содержащая несколько растворителей // 2731704

Настоящее изобретение относится к композициям, применяемым для образования перовскитовых пленок. Композиция для получения перовскитов содержит один или более предшественников перовскита, растворенных в смеси растворителей, которая содержит один или более полярных апротонных растворителей, каждый из которых выбран таким образом, что они могут при отсутствии других компонентов растворять указанные один или более предшественников перовскита, один или более линейных спиртов общей формулы CnH2n+1OH, где n составляет от 1 до 12, и необязательно одну или более кислот, при этом полярный апротонный растворитель или смесь полярных апротонных растворителей составляет от 50 до 95 об. % смеси растворителей, остальное - один или более линейных спиртов и одна или более кислот, если они присутствуют.

Способ изготовления поверхностно-барьерных детекторов на кремнии n-типа проводимости // 2726994

Изобретение относится к области технологии изготовления диодов Шоттки, включающей также детекторы ядерного излучения, в частности поверхностно-барьерные детекторы. Техническим результатом изобретения является уменьшение величины обратных токов, улучшение вида вольт-амперных характеристик, устранение избыточных шумов, что повышает выход годных детекторов.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2723982

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями токов утечек. Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя подзатворного окисла со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2717149

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с повышенным значением крутизны характеристики. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом*см, ориентацией (100) пленка титаната висмута наносится методом ВЧ распыления.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2717149

Состав для удаления полиимидного материала // 2711532

Изобретение относится к приборостроению, в частности к составам для удаления с изделий имидизированного полиимидного лака. Состав для травления полиимидного материала содержит органический амин, состоит из диметилсульфоксида (ДМСО), диметилформамида (ДМФА).

Способ защиты структур на основе алюмосиликатного стекла // 2702412

Изобретение относится к технологии изготовления мощных транзисторных приборов, в частности к способам защиты поверхности полупроводниковой структуры от различных внешних воздействий. Сущность способа защиты структур на основе алюмосиликатного стекла заключается в том, что на чистую поверхность полупроводниковой структуры с p-n-переходом наносят слой на основе алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси в состав которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO2; 15±5% окиси алюминия -Al2O3; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксида натрия -Na2O.

Способ защиты кремниевых структур на основе свинцово-силикатного стекла // 2702411

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способам защиты поверхности кремниевой структуры от различных воздействий. Сущность способа защиты кремниевых структур на основе свинцово-силикатного стекла заключается в том, что на чистую поверхность кремниевой структуры наносят слой свинцово-силикатного стекла, состоящего из смеси, в состав которой входит: 50±5% окиси свинца - PbO; 30±5% окиси кремния - SiO2; 8±2% окиси алюминия - Al2O3 и 13±2% оксида лития - LiO.

Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) // 2699347

Изобретение относится к материаловедению, в частности к области обработки поверхности антимонида индия (InSb) ориентации (100) травителем для создания меза-стуктуры, и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов. Изобретение позволяет обеспечить формирование меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов менее 90° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10], направлениях скола, что необходимо для качественной пассивации диэлектрическим покрытием, гладкую поверхность дна мезы, область между элементами, однородность травления по площади пластины и высокую воспроизводимость процесса.