CN103261969B - 用于生产结构化基板的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于生产结构化基板的装置。所述装置包括用于将层系统涂布至转动的基板的设备(1)，该设备(1)包括用于涂布液体材料、特别是光聚合物溶液的设备(2)、壳(6)、用于待被涂覆的基板的转动保持架(3)、用于待被涂布的液体材料的进给线路(13)以及收集设备(4)，收集设备(4)包括多个用于并未保持在基板上的液体材料的移除设备(5)。用于涂布液体材料的设备(2)的壳(6)填充有特别是干燥的分子态氮的非活性气体、稀有气体或这些气体的混合物。用于生产结构化基板的装置的辅助容器和通路为气密性的并且被设计成使得非活性分子态氮或稀有气体氛围在前述容器和通路中的液体内容物的上方生成。收集设备(4)具有多个收集区域，不同的液体材料能够被选择性地收集在收集区域中并通过相关的移除设备(5)选择性地移除。由于生产流程所需的光聚合物和其它液体材料的用量能够大幅减小，所以用于生产结构化基板的装置的所述设计允许提高生产流程的品质并且显著地降低流程的成本。

Description

用于生产结构化基板的装置
技术领域
本发明涉及用于生产结构化基板的装置。在集成电路的生产中采用这种用于生产结构化基板的装置。
背景技术
集成电路的典型的生产流程采用一个或多个光刻步骤来限定基板、特别是硅晶片的表面上的图案。所述图案被用于后续步骤中以提供多个元件，这些元件一起形成集成电路的有效组成部件和结合线路。
基板通常为盘状。在基板上通过线来形成正方形或长方形芯片的棋盘状图案，在基板上所执行的处理步骤一结束就能够沿着前述线将芯片分开。
传统光刻法包括一些为人熟知的步骤。在此方面，利用卡盘将基板置于涂覆设备中。然后，用液体溶剂清洗将要形成电路特征的顶部基板表面。溶剂可以包括适当的接合剂以促进随后将要被涂布至基板表面的光聚合物层的粘合。
下一个步骤为，操作卡盘以转动基板。该转动甩掉多余的溶剂直到基板表面干燥。然后关掉卡盘的电源。在基板停止运动之后，预定量的光聚合物溶液被涂布到基板表面。接下来，操作卡盘以使液体光聚合物溶液在基板上散布。
只要光聚合物溶液已经干燥，就可以通过使用掩模或通过使用直写技术选择性地使光聚合物溶液暴露于光，以便根据集成电路设计的整体布局的层的期望构造来构造各个芯片。利用这些执行例如蚀刻、掺杂、氧化或不同的沉积步骤等的后续步骤，并随后形成并图案化光聚合物层。
在光刻技术用于已知的集成电路的生产流程中时，很多不同的因素都能够对光刻技术的品质、一致性和可靠性产生不利影响。这些因素包括用于涂布液体材料、特别是光聚合物溶液的材料、技术和条件。理想地，所形成的光聚合物层具有如下品质：使对掩模的所有微观细节的精确的照相复制尽可能首先在也被称为光致抗蚀剂层的光聚合物层中进行，然后在将要利用所述光聚合物层形成的物理电路元件中进行。
必须小心控制所有物理的、化学的以及环境的因素以免任何与基板或单个芯片的部分相关的结构化步骤失败。有时，单独的个体因素并不足以引起问题，但这些因素结合起来则会对特别是光聚合物层的品质产生不利影响，然后对最终的电路元件的品质产生不利影响。
欧洲专利EP 0 403 0 086 B1公开了用于生产结构化基板的装置。
已知的涂覆装置具有如下问题：所涂布的不同液体材料、特别是光聚合物溶液的量如此之大，以至于存在相当可观的过剩量，而这些过剩的材料鉴于品质不能再被使用。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于生产结构化基板的装置，通过该装置减小了必要液体材料的量，从而使得光刻法生产流程的品质明显提高。
所述目的通过具有权利要求1的特征的、用于生产结构化基板的装置来实现。
对用于生产结构化基板的装置的有利的改进是从属权利要求的主题。
所发明的用于生产结构化基板的装置具有用于将层系统涂布至基板的设备，该设备具有密闭室，在密闭室中涂布用于形成层系统的液体材料。液体材料、特别是光聚合物溶液在这里特别重要，该液体材料(被用在)光刻处理的范围内以用于清洗，或是用于形成也被称为光致抗蚀剂层的光聚合物层。
圆形基板被置于通常称为卡盘的转动保持架，液体材料、特别是光聚合物溶液在静态或动态转动状态下通过进给器被涂布至基板。多余的液体材料、特别是光聚合物溶液被从转动的基板上甩掉并且从涂布层系统用的设备的密闭室移除。为此，根据本发明，在保持架的周围配置环绕所述保持架的收集设备，使得被甩掉的液体材料的至少大部分能够被所述收集设备收集并且能够通过多个移除部件选择性地从所述收集设备中移除。在此方面，根据本发明，收集设备和移除部件按时间或空间操作，使得所涂布的各种液体材料能够以尽可能纯的部分的形式被移除或者以只有很少的不同液体材料的分批形式被移除。这优选地通过对移除进行适当的时间控制、特别是时序控制，和/或通过适当的设计、配置或对收集设备的定位而发生。
根据本发明，被选择性地移除了的液体材料直接地或者在稍做准备之后被重新引入用于制备结构化基板的流程中，从而显著减小了对环境的污染并具有显著的节约潜力。
根据本发明，涂布层系统用的设备被实现为具有壳，这使得能够用非活性气体填充用于涂布液体材料的密闭室(即容积)，在该密闭室中配置有转动基板以及进给和移除部件，通过非活性气体能够保护液体材料、特别是光聚合物溶液不与周围空气中的干扰物质、特别是氧或空气中的水分等接触。这样，能够避免根据本发明所确认的、氧的已知干扰作用，在光聚合物溶液中的所述氧引起高极性氢键的氧化并转化醌型体系中的羟基。此外，能够防止由于空气中的水分而引起的光聚合物溶液的干扰皂化反应，藉此在光刻处理过程的随后的曝光步骤中使光引发剂失去其对光子的反应性。
通过根据本发明的涂覆设备的、具有填充有非活性气体的涂覆室的该配置，使得在涂布前、涂布中以及涂布后所采用的液体材料、特别是光聚合物溶液的品质得到提升；这在材料开支和成本降低的情况下使得整个流程在所生产的芯片的品质方面得到提高。在此方面，用于涂布液体材料的室不必包括涂布层系统用的设备的壳的整个内部。
在此方面，涂布层系统用的设备的壳优选地为气密性的并因此闭合，从而形成为使得能够在壳的整个内部提供保护性气体氛围，即提供非活性气体，其中的壳特别地由V4A钢或玻璃制成。因此优选地通过锁来实现基板的供给。已被涂覆的基板从涂布层系统用的设备被依次地收集和移除，特别是通过另一个锁。锁的使用使得能够将非活性氛围保持得持久并且稳定。
杜兰玻璃(Duran-Glas)对于在设备中使用的液体和气态物质具有特别的抗蚀性并且具有特别的气密性，其已经被证实是特别适合用于本发明的设备的玻璃。
已经证实，在使用在涂布层系统用的设备中之前，对优选地为分子态氮的非活性气体或稀有气体或这些气体的组合进行除湿是非常有利的，其中的稀有气体特别地为氦、氖或氬。这优选地借助于分子筛实现，分子筛借助于沸石去除非活性气体中的残留水气。已证实通过使用适当的分子筛得到的纯度为99.99999％的分子态氮特别有利。这样，在分子态氮中的干扰性大分子和剩下的残留水气两者均被分子筛中的沸石所保留。
通过对非活性气体的专门使用特别地确保了以下方面：一方面防止大气中的氧和空气中的水气的干扰效果，另一方面能够防止空气和水气对所采用的液体材料的有害反应。
作为本发明的特别优选的实施方式，利用布置在用于涂布液体材料的室中的环形收集设备来环绕位于涂布层系统用的设备的壳中的保持架，已经被证实为是有效的。在此方面，环形收集设备特别地具有壁，从转动基板上甩掉的液体材料击中该壁并接着从壁上流下。收集设备具有彼此分离的多个收集区域，从而分离元件将不透液的收集区域分开。这里的各收集区域均分配有移除部件，通过该移除部件能够专门地并且选择性地移除已经从收集区域中的壁上流下并且已经被收集的液体材料。通过本发明的实施方式，能够非常有效并且选择性地收集被甩掉的液体材料，而不会以不期望的方式混合所述材料并从而使它们自身受损。
通过收集设备的所述设计和所述设备的配置与填充的非活性气体共同作用，能够使甩掉的液体材料、特别是光聚合物被有效地收集，而不使所述材料由于周围大气(特别是大气氧或空气中的水气)的有害反应而在效力上受损。从而能够供给被选择性地收集在收集设备中的液体材料、特别是被收集的光聚合物溶液，而无需为了在本发明的涂布层系统用的设备中的再利用而进行昂贵的净化或处理步骤。
设计相对于保持架可动的收集设备，以使得不同的收集区域根据移动来收集被甩掉的液体材料变得可行，这一点已经被证明是非常有利的。通过创造性的收集设备的移动使得不同的收集区域在不同的处理阶段变得可以操作，从而使与该处理步骤相关的液体材料被选择性地收集并且通过选择性移除部件进行专门移除。在此，收集设备相对于保持架的位置被选择的过程控制，使得收集在收集区域中的液体材料不会相互干扰或者仅有微不足道的干扰，从而能够在结构化基板的生产中进行简单的再处理和再使用。
在此方面，优选地，将不同的收集区域构造为与保持架的平面平行的环形通路。特别地，在每种情况中，所述环形通路均通过环形壁实现，所述环形通路被特别地配置于单个的共用壁，所述环形通路特别地形成为空心筒或空心锥似的形状。因此，形成分隔壁的环形壁与各相邻的分隔壁的距离优选地为恒量并且各壁大致平行。结果，形成优选地以楔形截面为特征的环形通路。这是通过形成为相对于共用壁倾斜地延伸的分隔壁而实现的。优选地，截面为楔形的环形通路仅通过平行的分隔壁和一个共用壁形成，由此导致了具有移除部件的不同的收集区域的非常紧凑的、易于制造的且高度功能化的设计。
为了尽可能选择性地收集多余的液体材料，这些优选的实施方式提供了收集设备相对于保持架的有效并且简单的移动。所述收集设备在结构上也非常简单而不需非常精细，并且其选择功能非常可靠。特别地，在不同通路中收集若干不同的液体材料之后，这些液体材料通过配置于通路的下部区域的移除部件被选择性地移除并且被送至选择性的储存容器。这特别地借助于分开的移除设备而发生，移除设备实现为泵或阀控压力线路。
借助于这种特别地由玻璃制作的设计，一方面，实现了非常有效的收集设备，另一方面，确保了所述收集设备不被所采用的液体材料损坏。除此以外，优选地由玻璃或者V4A钢制成的所述收集设备不受用于涂布液体材料的室中的非活性气体的负面影响。由此本发明的装置成功地并且持久地实现了高的生产品质。
用于储存液体材料、特别是实现为去除了水分并去除了气体的液体材料的储存容器优选地被构造为使得所述液体材料、特别是光聚合物溶液不受环境中的有害气体、特别是氧或空气中的水气的负面影响。这特别地通过以下方面实现：储存容器和传输线路由V4A钢或玻璃制成，并且优选地储存容器被构造为使得非活性气体氛围总是被布置在液体材料的供给上方。在此方面，输送线路优选地在收集设备的液体收集容积的区域中终止，借助于特别地通过连接着的泵实现的负压，将收集到的液体材料从收集碗中排出并通过移除部件和与移除部件相连的气密性传输线路将这些液体材料传送到储存容器中。
从储存容器中，在生产流程中使用的并且被收集在彼此分开的不同的储存容器中的液体材料能够被再次供给至该装置中的生产流程。可选地，收集在储存容器中的所述各种液体材料被传送至用于供给该装置的其余部分的适当的储存器中。在此方面，借助于特别是气密性的传输线路进行该传送。
在本发明的装置的特别优选的实施方式中，设置至少一条通往用于涂布液体材料的室的各种液体材料的供给线路。由此，供给线路中的至少一条设置有至少一个脱气设备，还特别地设置有至少一个除湿设备。可选地或者另外地，为移除设备设置类似具有至少一个除气设备和特别地具有至少一个除湿设备的储存容器也被证实是有效的。采用的液体材料、特别是光聚合物的品质被长时间成功地保持于高水平，从而确保了结构化基板生产流程的品质。一方面，为储存容器或储存器设置脱气设备和可选的或附加的除湿设备被证实特别有效；能够产生以下结果：移除可能被引入到储存器中的干扰气体或水气从而特别地提高被用于生产结构化基板的液体材料的品质，并因此减少高成本的液体材料的采用量。至少一个储存容器或至少一个储存器、但优选地是两者被实现为使得非活性气体氛围、特别是除湿了的非活性气体总是被布置在液体材料的供给上方。
为了实现已知选择中的脱气设备或除湿设备，证实了脱气设备或除湿设备的以下实现是非常有效的：在储存容器和/或储存器的底部区域中设置了平面筛，平面筛具有开口以供分子态氮和/或稀有气体排出，以便用于对液体材料、特别是光聚合物溶液的脱气和特别是除湿，然后分子态氮和/或稀有气体随着液体材料、特别是光聚合物溶液的供给过程而上升，从而溶解液体材料中的其他气体、特别是残留的水气，并将它们从液体材料中移除。接下来，带有溶解在气体中的残留的水气的气体被收集并且被抽出。这样，在通过供给线路的供给之前，借助于特别地形成为特别地包含沸石的分子筛的除湿步骤，所供给的气体中的分子态氮或特别地是氦、氖和/或氬的稀有气体或它们的结合不存在残留水气。利用储存器中净化了的并且除湿了的气体来对液体材料、特别是光聚合物脱气和除湿，成功地提供了高纯度高品质的、生产流程所必需的液体材料，因此保持了所生产的结构化基板的品质并从而使得芯片的品质高。
根据本发明的涂覆系统的优选实施方式，如储存器等储存容器设置有脱气设备并特别地设置有除湿设备，由此能够使在生产流程中受到了不期望的气体或水气污染的液体材料、特别是光聚合物免于气体或液体污染；类似于脱气或除湿，这发生在储存器中。
接着通过使用粘度测量设备能够确定液体材料的品质，在这些液体材料被供给至进一步的生产流程之前，能够通过增加溶剂和/或树脂来调整随意的期望的粘度。在此已经证实，以下方法特别有效：借助于通过孔尺寸约为0.01μm或更小的颗粒过滤器的超滤法过滤从收集设备、从移除设备或从储存容器移除的液体材料。由于所谓的纳米盾过滤器是纳米管过滤器，在此已经证实其为特别适合的过滤器。这从液体材料、特别是光聚合物溶液成功地移除了极其小的干扰颗粒和胶粒，从而使液体材料、特别是光聚合物溶液的品质保持在非常高的品质标准。本发明的该专门方法使得能够实现在十亿分之一之下(sub-ppb)范围的品质。另外或可选地，使用分子筛或具有氧化锰和/或褐铁矿的过滤器已被证实有效。
根据本发明的优选实施方式，收集的液体材料被从储存容器移除并供给至真空蒸馏设备。所述真空蒸馏将选定的液体材料分离为组分，特别是水、溶剂和诸如涂覆组分等的其他液体组分，接着这些组分均被传输至指定的气密性容器。这样做时，真空蒸馏优选地发生在使蒸馏温度保持在明显低于70℃的情况下。特别地，该操作在负压为几mbar的范围内、特别是在10至20mbar的范围内的情况下实现。在这些选定的蒸馏条件下，能够从所用的液体材料、特别是光聚合物中产生的涂覆组分中可靠地、成功地分离所采用的溶剂，而不会使这些液体材料、特别是光聚合物被蒸馏破坏或受到其他损害。还能够从潜在的与水的共沸混合物中分离这些溶剂，从而保持溶剂和其他液体或固体涂覆组分的品质或者通过分离提高品质。这使得在生产结构化基板的流程中能够对这些组分进行新的、有利的、进一步的利用。
通过涂覆设备的创造性实施方式，能够重复利用在将层系统涂布于基板的过程中通过使用溶剂而被溶解的液体材料，并且基于该设备的创造性实行而使得所重复利用的液体材料具有如下品质：使得被溶解的、真空蒸馏了的液体材料，特别是光聚合物能够被再次引入生产流程。优选地，通过引入本发明的储存器中的一个来进行该实施方式。
优选地，通过尤其是树脂或溶剂的添加来对重复利用的液体材料、特别是光聚合物的粘度进行调节，使得液体材料能够在生产流程中被高效和有效地使用。此外，在液体材料被供给至储存器之前，利用分子筛来净化液体材料以去除污染物、特别是溶解了的水气的方法已经被证实有效。
由于不期望的物质通常具有特别是在1000范围内的高分子量，所以创造性地使用分子筛来净化所采用的液体材料、特别是所采用的溶剂的方式已经被证实非常有效。可以在很大程度上省却昂贵的蒸馏或其他再利用措施。
附图说明
以下根据图1和/或图2说明本发明的示例性实施方式。本发明不限于通过示例的方式所提出的本发明的用于生产结构化基板的装置的实现方式，本发明还包括由其衍生的解决方案，即对于本领域技术人员而言从具有示例性解决方案的本文献的全体所揭示出的解决方案。
图1示出本发明的用于生产结构化基板的选定装置的示意性图示。
具体实施方式
除了用于生产结构化基板的装置的多个其他组件(未示出)之外，用于生产结构化基板的装置是涂布层系统用的设备1，其被用作为用于生产结构化基板的装置的核心组件。保持架3在该设备中被配置于用于涂布液体材料的密闭室2中，密闭室2被由V4A钢制成的壳6包围并由此是气密性的。根据本发明，室2中为非活性气体氛围。如果保持架3承载了待被结构化的基板，则例如光聚合物溶液等的液体材料通过供给线路13被供给至该待被结构化的基板，通过转动保持架3使该光聚合物溶液由于基板的转动而散布在整个平坦的盘状基板上。由此，诸如光聚合物溶液等的多余的液体材料从转动的基板上被甩掉。
根据本发明，能够借助于涂布层系统用的设备1的配置，利用非活性气体氛围来防止所涂布的光聚合物溶液受到损害或破坏，从而使生产过程保持高品质，其中，生产过程的品质主要取决于所采用的溶液、特别是光聚合物溶液的品质。在此方面，非活性氛围特别地通过干燥了的分子态氮实现，该非活性氛围能够防止溶液与氧、特别是与来自周围空气中的氧或与来自周围空气中的水分接触。
氧之所以会损害光聚合物溶液是因为高极性氢键的氧化以及羟基到醌型体系的转化。还能够通过选定的非活性氛围成功地防止光聚合物溶液由于特别地来自于周围空气的水分而发生不期望的皂化反应。
根据本发明，从基板上甩掉的诸如光聚合物溶液等的液体材料由收集设备4收集。所述收集设备4由玻璃制成。收集设备4以环形状环绕保持架3并且被配置在气密壳6中。收集设备4具有空心筒形状，其中空心筒的壁8在朝向保持架的内侧上具有多个分离元件7；这些分离元件7将内壁以环形状的方式划界并由此形成多个环形通路9。被甩掉的液体材料被收集在所述通路9中；这些通路9形成收集区域。这种情形下，形成为壁形状的分离元件7彼此大致平行并且以彼此间距离相同的方式被配置于共用壁8。在每种情况下均可以将移除部件5配置在环形通路9的下端，借助于移除部件5能够选择性地移除收集在通路9中的诸如光聚合物溶液等的液体材料。通过收集设备4的上下运动使不同的收集区域移动至保持架3的旋转区域中，由此能够以简单有效的方式将在用于生产结构化基板的各种流程步骤中所使用的不同液体材料分离。由此能够大大减少液体材料的交叉污染。
在借助于喷嘴将经由供给线路13供给的液体材料涂布至保持架3中的转动的基板上之后，液体材料的多余部分通过转动而被从转动的基板上径向地甩掉，并且在离开基板后撞击至周围的收集设备4的环形壁8。接下来液体材料从共用壁8向下滴落至形成为环形通路9的收集区域中。此外这个过程还通过用于形成通路9的、分离元件7的平行设计而得以保证，通路9的截面为楔形，那些没有撞上壁8而是撞上了壁8上方的分离元件7的、被甩掉的液体材料也同样地进入位于下方的并且截面为楔形的环形通路9，由此特别地保证了液体材料在位于下方的收集区域中的选择性的收集。在此方面，通路仅通过共用壁8和平行的分离元件7形成。于是建立了非常简单并且容易管理的收集设备4，收集设备4形成为相对于保持架3可动，而保持架3的上下方向上的位置在转动阶段中不可改变。
由于根据本发明的收集设备4的可移动性，所以可以不在生产过程中持续地执行移除，而是能够在适当的时间保持反复地移除。根据本发明，由此能够选择性地反复收集在生产过程中使用的液体材料，并接着在后面的时间、特别是在单一的时间通过指定的选择性移除部件5来移除这些液体材料。这样能够更进一步地简化生产流程，并且由于被极大地减少了的交叉污染以及诸如非活性气体、脱气或除湿等其他保护措施，所以能够将被甩掉的液体材料的品质保持为异乎寻常的高。
借助于具有脱气和除湿设备的储存器19、在室2中具有非活性氛围的涂布层系统用的设备1、具有移除设备10的收集设备4以及具有脱气设备14和除湿设备15的气密性储存容器11的配置，特别地实现了将例如光聚合物溶液的液体材料收集到储存容器11中，所收集的液体材料在品质上与最初使用的在储存器19中的例如光聚合物溶液的液体材料大致相当。为了更进一步地提高品质，在将光聚合物溶液从储存容器11中送到储存器19之前，使该溶液通过颗粒过滤器18，即纳米盾过滤器。在本发明的用于制造结构化基板的装置中，通过结构化基板的生产流程用的储存器19和储存容器11的这种实施，确保了液体材料的特别高的品质。
现在还可以实现用于单独的液体材料的具有封闭式循环的生产流程，该生产流程从储存器19、涂布层系统用的设备1和储存容器11开始与相关的传输和供给线路，形成了闭合的、气密性的并且特别地充有非活性气体的系统，该系统在整体上确保了例如光聚合物溶液的非常持久的高品质。这样，通过本发明的装置确保了结构化基板的非常高效和高品质的生产流程。
在用光聚合物溶液涂覆之后，进行所谓的边缘珠去除或反冲。这样，被涂覆的基板的区域不再有光聚合物层。为此，适于被用作由光聚合物溶液形成的涂层用的溶剂的溶剂被用作液体材料。这种情况下，已经证明PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)、EL(乳酸乙酯)、MMP(3-甲氧基丙酸甲酯)或EEP(3-乙氧基丙酸乙酯)非常有利。
溶剂从储存器19开始传送，该储存器19像其他储存器19或储存容器11一样也是由气密性的V4A钢制成并且设置有干燥的非活性分子态氮的保护性气体氛围。所传送的溶剂经由到供给线路13的给送线路传送至用于制造层系统的设备。
这里，溶剂被特别地涂布于基板的边缘区域。在该流程步骤的范围内，基板的涂覆有干燥的光聚合物溶液的涂层被局部移除并且溶剂与被溶解的涂层的混合物被甩入选择性的收集区域中，然后经由选择性的移除部件5从设备1移除。通过存在于设备1的非活性氛围确保了溶剂不会被周围空气中的干扰颗粒污染，特别是不会被氧或水分污染，该污染在后续的回收处理中会导致对溶剂或光聚合物溶液的损害。
经由移除部件5被移除的液体材料在被引入储存容器11之后，至少部分地受到由脱气设备14进行的脱气处理。这种情况下，诸如经由位于储存容器11的底部的筛除湿了的例如干燥的氮气等的非活性气体被引入液体材料中，以便一方面对这些液体材料进行除湿，另一方面对这些液体材料进行脱气。被除湿了的非活性气体经由供给线路16被供给至筛，其中供给线路16中布置了用于给非活性气体除湿的分子筛17。液体材料被从储存容器11移除并供给至颗粒过滤器18，该颗粒过滤器18被实现为具有在0.1μm范围内或特别是在0.01μm范围内的纳米管的孔直径的纳米盾过滤器。这确保了溶剂以及被溶解了的光聚合物两者都能够容易地通过，而较大的复合物、特别是凝胶状颗粒则被阻挡。除了储存容器11和供给线路16之外，其他线路、特别是传输线路12也由V4A钢制成为气密性的。
在这方面，通过供给源21和在涂布层系统用的设备1中的锁共同作用而引入待被结构化的基板以便将该基板送到保持架3。在完成结构化之后，通过另一个锁，结构化的基板又被从涂布层系统用的设备1移除并被送到储存室22。这种配置的设计实现了保持非活性氛围并由此保持高的处理品质，从而使液体材料的品质以及生产流程的特别是与此相关的成本方面的品质高。
为了更进一步地提高品质，特别是提高被甩掉的液体材料(特别是溶剂)的纯度，在上述处理步骤之后，这些被甩掉的液体材料至少部分地被供给至真空蒸馏设备20。所述真空蒸馏设备20在大约65℃的温度和大约10mbar至20mbar的压强下操作。借助于所述真空蒸馏设备20，尤其是，100mpas至500mpas的聚合物溶液能够从有选择地收集的液体材料中成功地分离，并且从液体材料中依次分离的溶剂能够非常洁净地恢复。真空蒸馏设备20具有500L/h的蒸馏输出。
然后，溶剂被传送至储存器19，而光聚合物溶液与溶剂分开地被传送至另一储存器19，这些光聚合物溶液在另一储存器19中被调整成期望的粘度(这对层系统的生产流程特别重要)之后，能够被再次用到生产流程中。通过添加用于减小粘度的溶剂或用于增加粘度的树脂来调节粘度。
另外已经证实了添加高达1％的咪唑的有效性，其提高了被涂覆的基板的温度稳定性和等离子蚀刻稳定性。还证实了添加例如富勒烯或氧化钌的直径为大约25nm的耐热纳米颗粒的有效性，其能够改善被涂覆的基板的耐热性和在等离子蚀刻或离子注入过程中的抗蚀性。
通过实现用于生产结构化基板的装置的这种创造性类型，可以实现光聚合物的超过90％的节省率或所采用的溶剂的超过99％的节省率。这些溶剂和光聚合物是生产结构化基板的成本密集型因素，为此本发明的装置特别地通过减少所采用的材料而成功地大幅度减小了生产结构化基板的成本。

Claims (30)

1.一种用于生产结构化基板的装置，其具有用于将层系统涂布至基板的设备(1)，
所述装置具有用于涂布液体材料以形成所述层系统的密闭室(2)，所述装置具有用于基板的转动保持架(3)和用于收集从所述基板甩掉的液体材料的收集设备(4)，所述收集设备(4)环绕所述转动保持架(3)并且被布置在用于涂布液体材料的所述密闭室(2)中，
其特征在于，所述收集设备具有多个移除部件(5)，借助于所述移除部件(5)，所收集的液体材料能够被选择性地单独或成批地移除，
所述密闭室(2)中的所述收集设备(4)以环形方式环绕所述保持架(3)并且具有通过分离元件(7)而彼此分离的多个收集区域，以便收集被甩掉的液体材料，并且所述收集设备(4)在朝向所述保持架(3)的一侧具有多个壁状分离元件(7)，多个所述壁状分离元件(7)形成多个设置有一个或多个移除部件(5)的、作为收集区域的环形通路(9)，
所述环形通路(9)的截面为楔形。
2.根据权利要求1所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述收集设备(4)被形成为相对于所述保持架(3)可以移动，从而用于收集被甩掉的液体材料的不同的收集区域能够根据该移动而起作用。
3.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，具有多个环形通路(9)的所述收集设备被构造为可动的，所述环形通路(9)的截面为楔形并且形成所述收集区域。
4.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，多个环形通路(9)仅通过所述收集设备(4)的壁状分离元件(7)和共用壁(8)形成。
5.根据权利要求4所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述共用壁(8)具有空心筒或空心锥的形状。
6.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述壁状分离元件(7)彼此大致平行。
7.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，用于涂布液体材料的所述密闭室(2)由壳(6)气密性地包围。
8.根据权利要求7所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述壳(6)由V4A钢或玻璃制成。
9.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，用于涂布液体材料的所述密闭室(2)填充有非活性气体。
10.根据权利要求9所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述非活性气体是经过除湿的非活性气体。
11.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，
设置独立于用于涂布液体材料的所述密闭室(2)的移除设备(10)，所述移除设备(10)通过所述移除部件(5)将收集在所述收集设备(4)中的液体材料选择性地传送至独立的储存容器(11)中，所述储存容器(11)适用于储存液体材料。
12.根据权利要求11所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述储存容器(11)适用于储存已脱气的和/或已除湿的液体材料。
13.根据权利要求12所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述液体材料是光聚合物溶液。
14.根据权利要求11所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述储存容器(11)由V4A钢或玻璃制成并且经由气密性传输线路(12)被连接至所述收集设备(4)和所述移除设备(10)。
15.根据权利要求11所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，设置用于将液体材料供给至用于涂布液体材料的所述密闭室(2)的至少一个供给线路(13)，并且所述至少一个供给线路(13)和/或所述移除设备(10)设置有储存容器(11)，所述储存容器(11)具有至少一个脱气设备(14)。
16.根据权利要求15所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述储存容器(11)具有至少一个除湿设备(15)。
17.根据权利要求15所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述脱气设备(14)具有供给线路(16)和筛，所述供给线路(16)用于供给非活性气体，所述筛布置于所述储存容器(11)的底部区域，非活性气体流经所述筛的开口以便对液体材料进行脱气。
18.根据权利要求15所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述脱气设备(14)具有供给线路(16)和筛，所述供给线路(16)用于供给稀有气体，所述筛布置于所述储存容器(11)的底部区域，稀有气体流经所述筛的开口以便对液体材料进行脱气。
19.根据权利要求15所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述脱气设备(14)具有供给线路(16)和筛，所述供给线路(16)用于供给非活性气体和稀有气体，所述筛布置于所述储存容器(11)的底部区域，非活性气体和稀有气体流经所述筛的开口以便对液体材料进行脱气。
20.根据权利要求17所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述非活性气体是分子态氮。
21.根据权利要求18所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述稀有气体是氦、氖或氩。
22.根据权利要求17所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述液体材料是光聚合物溶液。
23.根据权利要求17所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述非活性气体是干燥了的非活性气体。
24.根据权利要求17所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述非活性气体流经所述筛的开口以便对液体材料进行脱气以及进行除湿。
25.根据权利要求17所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述供给线路(16)设置有分子筛(17)或二氧化锰或褐铁矿过滤器以用来对流经所述分子筛(17)或二氧化锰或褐铁矿过滤器的非活性气体进行除湿。
26.根据权利要求1或2所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，用于颗粒过滤的过滤器(18)设置在所述收集设备(4)的下游。
27.根据权利要求11所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，设置真空蒸馏设备(20)，所述真空蒸馏设备(20)通过蒸馏将不同的所述储存容器(11)中的液体材料分离成该液体材料的组分，并将这些分离出的组分传送至气密的储存器(19)。
28.根据权利要求27所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述液体材料是光聚合物溶液。
29.根据权利要求27所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，该液体材料的组分为水、溶剂和其他液体组分。
30.根据权利要求27所述的用于生产结构化基板的装置，其特征在于，所述储存器(19)中提供非活性气体氛围。
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