Центрифуга для нанесения фоторезиста на подложку

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii973171

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заивлено 31.03.81 (21) 3305673/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1-5.11- 82. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.11.82 (51) М. Кл.

Ц 04 5 5/00

Н 01 С 17/06

3Ьеударстееииьй кенитет

СССР ао делан яеаеретеиий и втеритий (53) УД К 66.067. . 57 (088. 8) 1 "-.-- „

А. Ф. Музыкант, JI. В. Косыгина и B. В. Степ ов

1 (72) Авторы изобретения

h1 т (7I) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ФОТОРЕЗИСТА НА ПОДЛОЖКУ

Изобретение относится к устройствам . для нанесения покрытий с помощью центробежной силы и может быть использовано, в частности, для нанесения светочувствительного слоя (фоторезиста) на полупрово

5 дниковые пластины (подложки) при химической фотогравировке.

Известна центрифуга для нанесения светочувствительного слоя на полупроводниковые. пластины с использованием цент -1 робежных сил, содержащая сборник фоторезиста, установленную внутри него вращающуюся оправку для вакуумного закрепления пластины с каналом для подвода вакуума и электропривод )1)

Недостатком ее является низкое ка чество наносимой пленки фоторезиста, обусловленное попаданием на обрабатывае. мую пластину капель фоторезиста, отраженных от стенок сборника фоторежста. т0

Сбрасываемые с поверхности обрабатываемой пластины под действием центробежных сил излтццки фоторезиста в виде мелких частиц с большой скоростью ударяются

2 о стенки сборника фоторезиста и, отражаясь от них, попадают снова на обрабатываемую ппастину. При этом более крупные частицы фоторезиста оседают на обрабатываемой пластине в виде капель и нарушани однородность наносимого покрытия, а более мелкие, — разбиваясь о стенки сборника фоторезиста, образуют туман в зоне обработки и за счет подсоса воз- духа между пластиной и оправкой при вакуумном закреплении пластины на оправке-оседают как на обратной стороне ппастины, так и на оправке и приводят к загрязнению обратной стороны пластика.

Известна также центрифуга дпя нанесения фоторезиста на подложку которая содержит сборник фоторезиста с крышкой, установленную внутри него на ттрщводном валу оправку для закрепления подложки

H устройство для предотвращения попада:— ния на последнюю отраженных от, стенок. сборника капель фоторезиста. Устройство представляет собой экран, выполттенный

97317

s виде гофрарованной сетки и установленный концентрично оправке (2)

Недостатком известной центрифуги является то, что она не обеспечивает необходимого качества наносимого слоя фоторезиста, так как в процессе нанесения покрытия сбрасываемые с поверхности подложки излишки фоторезиста, ударяясь о сетчатый экран, разбиваются на мельчайшие капли и образуют в зоне обработ- 0 ки туман, состоящий из паров растворителя, являющегося составной частью фоторезиста, и мельчайших взвешенных частиц фоторезиста. Под действием турбулентных потсков воздуха, создаваемых вращакмцей->5 ся подложкой, взвешенные частицы фоторезиста заполняют весь объем сборника фоторезиста и оседают на обрабатываемую подложку в виде налета, что значительно ухудшает качество наносимого покрытия. 20

Кроме того, в процессе эксплуатации устройства отверстия в сетчатом экране быстро забиваются фоторезистом и эк-ран теряет свойство поглощать капли фоторезиста, которые, отражаясь, также по->5 падают на .обрабатываемую подложку; Посредством скоростной киносьемки процесса формирования слоя фоторезиста было установлено, что частицы фоторезиста разлетаются по траектории, сходной со спи- 30 ралью 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, превращаются в туман и оседают на обрабатываемую подложку в виде налета, 4р

Периодическая промывка экрана снижает производительность труда на этой операции.

Белью изобретения является улучшение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, 45 что в центрифуге для нанесения фоторезиста на подложку, содержащей сборник фоторезиста с крьпикой, установленную внутри него на 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 по с:пирали Архимеда И укрепленных на внутренней поверх-55 ности крышки сборника с образованием каналов для отсоса излишков фоторезиста, при этом концы пластин, расположенные

1 4 у подложки, имеют скосы, обращенные к последней.

На фиг. 1 изображена предлагаемая центрифуга, продольный разрез, на фиг. 2 разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — вид

Б на фиг. 2 (форма пластины).

Бентрифуга для нанесения фоторезиста на подложку содержит сборник 1 фоторезиста с крышкой 2, установленную на валу электропрявода 3 оправку 4 для закрепления обрабатываемой подложки 5 и устРойство дпя 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 крышкой 2 и днищем сборника фоторезиста образуют каналы для отсоса излишков фоторезиста через фланец 7, посредством которого сборник фоторезиста соединен с вытяжной системой (не показана). Концы пластин 6, расположенные у обрабатываемой подложки 5, имеют скосы под углом g =45 2о, обращенные к подложке, и нависают над ней на величину Н, равную (0,3-0,35) Я, где Я вЂ” радиус обрабатываемой подложки, а нижние края пластин 6 расположены ниже уровня оправки 4 на величину h, равную - 3 толщинам обрабатываемой подложки 5. Шаг спирали Архимеда устанавливают равным 1,5-2 диаметра подложки. Все приведенные выше соотношения и размеры подобраны экспериментальным путем и являются оптимальными, обеспечивающими достижение цели изобретения.

Бентрифуга.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 крышку

2 с 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

3 вращения 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 6, днищем сборника 1 фоторезиста и крышкой 2. Поскопь ку траектории капель фоторезиста и потоков воздуха в упомянутых каналах совпа9731 дают, то капли фоторезиста не ударяются о стенки каналов, а под действием имеющегося в них разрежения выносятся из сборника фоторезиста в вытяжную систему.

Так как вероятность соударения капель 5 фоторезиста со стенками каналов ничтожно мала, то в зоне обработки не происходит образования. тумана из мельчайших брызг фоторезиста, вследствие чего исклю. чается и ухудшение качества наносимого >0 покрытия фоторезиста. По истечении определенного времени привод оправки от ключают, снимают крышку 2 со сборника фоторезиста, снимают подложку 5 с оправки 4 и передают на операцию сушки. цикл повторяется.

Размеры пластин 6 и их расположение отйосительно обрабатываемой подложки

5 подобраны экспериментальным путем.

Увеличение размеров Н, 4 Ф по сравне- 20 нию с приведенными выше нецелесообразно, поскольку это не приводит к количест венному увеличению положительного эффекта. Уменьшение же размеров Н, 4, ф, не позволяет получить положительный эффект, И изложенный в цели изобретения.

Предложенная конструкция центрифуги позволяет путем исключения попадания на покрытие отраженных капель фоторезиста повысить процент выхода годных подложекЗО на. операции на 0,5% что при годовой про.

71 d 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 крышкой, установленную внутри него на приводном валу оправку для закрепления подложки и устройство для предотвращения попадания на последнюю отраженных от стенок сборника капещь фоторезиста, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества покрытия,. указанное устройство состоит из пластин, изогнутых по спирали Архимеда и укрепленных на внутренней поверхности крышки сборника с образованием каналов для отсоса излишков фоторезиста, при этом концы пластин, расположенные у подложки, имеют скосы, обращенные к последней.

Источники информации, в принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 358019, кл. В 04 Ц 5/00, 1970.

2. Авторское свидетепьство СССР

¹ 751439, кл. B 04 В 5/00, 1978.