CN113457938B - 一种调节旋涂成膜腔室气氛的同步罩结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，包括罩盖和罩底，所述罩盖包括进气接口、盖板、内支撑筒和外支撑筒，所述罩底包括仿形罩、底板和支撑筒。本发明中溶剂蒸汽经进气接口、盖板与仿形罩之间的横隔腔室、内支撑筒与与仿形罩之间的气体通道、底板上的通气孔带进入旋涂腔室，可以减小挥发非均匀性。此外，在旋涂结束后，可以通过进气接口和通气孔带将旋涂腔室中溶剂蒸汽抽出，降低了旋涂腔室尤其是基片边缘附近的溶剂蒸汽浓度，加速边缘区域的挥发以防止边缘回缩产生边缘效应。本发明限制了通气孔带的位置，通气孔带正对基片外缘，不直接作用在基片上，避免了溶剂蒸汽注入或抽出过程中气流对膜厚的影响。

Description

一种调节旋涂成膜腔室气氛的同步罩结构

技术领域

本发明属于匀胶机旋涂成膜领域，具体涉及一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构。

背景技术

旋涂成膜技术因其成膜均匀性高、制备工艺成熟、适用范围广等优点成为半导体和光学元件等制造普遍应用的薄膜制备技术。匀胶机是实现旋涂成膜的主要设备，转台是匀胶机最重要的结构之一，溶液在旋涂成膜基片上的旋涂过程发生在密闭的腔室中，该腔室由固定旋涂成膜基片的转台和与转台同步旋转的同步罩共同构成。由于旋涂过程中不同位置溶剂挥发速率不同、不同旋涂阶段溶剂挥发速率不同等因素，导致旋涂过程中密闭腔室内的溶剂蒸汽浓度不可控。旋涂膜厚度的非均匀性与旋涂过程中溶剂挥发不均匀和旋涂结束后边缘挥发固化速度过慢有关。为此，需要在旋涂过程中注入溶剂蒸汽，减小挥发非均匀性；旋涂结束后，需要降低边缘区域的溶剂蒸汽浓度，加速边缘区域的挥发以防止边缘回缩产生边缘效应。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能够对旋涂过程中基片边缘附近溶剂蒸汽浓度进行调节，改善基片边缘效应缺陷，进一步提高旋涂薄膜均匀性的调节旋涂腔室气氛的同步罩结构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，包括罩盖和罩底，所述罩盖包括进气接口、盖板、内支撑筒和外支撑筒，所述盖板为圆形板，盖板中心与进气接口固定连接、盖板周边与外支撑筒上边固定连接；所述内支撑筒位于外支撑筒内侧、并与外支撑筒相距规定距离，内支撑筒的上边与盖板固定连接；所述内支撑筒和外支撑筒构成支撑结构；所述罩底包括仿形罩、底板和支撑筒，所述仿形罩固定安装在底板上侧的中心，仿形罩的平面形状与基片槽的平面形状相似；所述底板为圆形板，底板周边与支撑筒上边固定连接；所述底板上环绕仿形罩周边设置通气孔带，所述通气孔带的边缘形状与基片槽的外侧边缘形状相似；所述盖板通过支撑结构与底板连接构成整体；所述底板下侧、支撑筒内侧和转台上侧所形成的空间构成旋涂腔室；所述盖板下侧、仿形罩上板上侧、仿形罩侧壁外侧、内支撑筒内侧和底板上侧所形成的空间构成气体通道；所述基片槽用于放置待旋涂的基片，基片槽的平面形状和尺寸与基片的平面形状和尺寸相匹配。

所述通气孔带的宽度L与旋涂腔室的高度h的关系为L>0.5h；通气孔带内边界距离基片槽外边缘距离S与旋涂腔室的高度h的关系为S>0.5h。

进一步地，所述通气孔带上的通气孔均布。

进一步地，所述进气接口、盖板、内支撑筒、外支撑筒、仿形罩、底板、支撑筒和基片槽的中心共线。

进一步地，所述进气接口用于供气、抽气和安装时定心。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明中溶剂蒸汽经进气接口、盖板与仿形罩之间的横隔腔室、内支撑筒与与仿形罩之间的气体通道、底板上的通气孔带进入旋涂腔室，可以减小挥发非均匀性。此外，在旋涂结束后，可以通过进气接口和通气孔带将旋涂腔室中溶剂蒸汽抽出，降低了旋涂腔室尤其是基片边缘附近的溶剂蒸汽浓度，加速边缘区域的挥发以防止边缘回缩产生边缘效应。

2、由于本发明限制了通气孔带的位置，通气孔带正对基片外缘，不直接作用在基片上，避免了溶剂蒸汽注入或抽出过程中气流对膜厚的影响。此外，控制了通气孔带宽度与腔室高度的关系，因此避免了因通气孔带太窄，可能产生较大的气流冲击，而在基片边缘附近产生紊乱流场，降低边缘膜厚均匀性。

3、由于本发明通过设计支撑结构，实现支撑结构不仅具有分隔腔室的作用，亦能提高溶剂蒸汽的输运速度。溶剂蒸汽由进气接口进入后沿狭窄、扁平形状的横隔腔室水平输运至边缘区域腔室，减小了溶剂蒸汽由进气接口输运至通气孔带的有效流动距离，提高了基片边缘溶剂蒸汽控制的响应速度。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图。

图2是本发明的轴测剖视图。

图3是基片槽为矩形时的示意图。

图4是基片槽为多边形时的示意图。

图中：1、进气接口，2、盖板，3、仿形罩，4、底板，5、内支撑筒，6、外支撑筒，7、支撑筒，8、通气孔带，9、基片槽，10、转台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-4所示，一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，包括罩盖和罩底，所述罩盖包括进气接口1、盖板2、内支撑筒5和外支撑筒6，所述盖板为圆形板，盖板中心与进气接口1固定连接、盖板2周边与外支撑筒6上边固定连接；所述内支撑筒5位于外支撑筒6内侧、并与外支撑筒6相距规定距离，内支撑筒5的上边与盖板2固定连接；所述内支撑筒5和外支撑筒6构成支撑结构；所述罩底包括仿形罩3、底板4和支撑筒7，所述仿形罩3固定安装在底板4上侧的中心，仿形罩3的平面形状与基片槽9的平面形状相似；所述底板4为圆形板，底板4周边与支撑筒7上边固定连接；所述底板4上环绕仿形罩3周边设置通气孔带8，所述通气孔带8的边缘形状与基片槽9的外侧边缘形状相似；所述盖板2通过支撑结构与底板4连接构成整体；所述底板4下侧、支撑筒7内侧和转台10上侧所形成的空间构成旋涂腔室；所述盖板2下侧、仿形罩3上板上侧、仿形罩3侧壁外侧、内支撑筒5内侧和底板4上侧所形成的空间构成气体通道；所述基片槽9用于放置待旋涂的基片，基片槽9的平面形状和尺寸与基片的平面形状和尺寸相匹配。

所述通气孔带8的宽度L与旋涂腔室的高度h的关系为L>0.5h；通气孔带8内边界距离基片槽9外边缘距离S与旋涂腔室的高度h的关系为S>0.5h。

进一步地，所述通气孔带8上的通气孔均布。

进一步地，所述进气接口1、盖板2、内支撑筒5、外支撑筒6、仿形罩3、底板4、支撑筒7和基片槽9的中心共线。

进一步地，所述进气接口1用于供气、抽气和安装时定心。

图3所示的基片槽为矩形，仿形罩的平面形状亦为矩形，通气孔带的平面形状也为矩形。图4所示的基片槽为多边形，仿形罩的平面形状亦为多边形，通气孔带的平面形状也为多边形。

本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，其特征在于：包括罩盖和罩底，所述罩盖包括进气接口(1)、盖板(2)、内支撑筒(5)和外支撑筒(6)，所述盖板为圆形板，盖板中心与进气接口(1)固定连接、盖板(2)周边与外支撑筒(6)上边固定连接；所述内支撑筒(5)位于外支撑筒(6)内侧、并与外支撑筒(6)相距规定距离，内支撑筒(5)的上边与盖板(2)固定连接；所述内支撑筒(5)和外支撑筒(6)构成支撑结构；所述罩底包括仿形罩(3)、底板(4)和支撑筒(7)，所述仿形罩(3)固定安装在底板(4)上侧的中心，仿形罩(3)的平面形状与基片槽(9)的平面形状相似；所述底板(4)为圆形板，底板(4)周边与支撑筒(7)上边固定连接；所述底板(4)上环绕仿形罩(3)周边设置通气孔带(8)，所述通气孔带(8)的边缘形状与基片槽(9)的外侧边缘形状相似；所述盖板(2)通过支撑结构与底板(4)连接构成整体；所述底板(4)下侧、支撑筒(7)内侧和转台(10)上侧所形成的空间构成旋涂腔室；所述盖板(2)下侧、仿形罩(3)上板上侧、仿形罩(3)侧壁外侧、内支撑筒(5)内侧和底板(4)上侧所形成的空间构成气体通道；所述基片槽(9)用于放置待旋涂的基片，基片槽(9)的平面形状和尺寸与基片的平面形状和尺寸相匹配；

所述通气孔带(8)的宽度L与旋涂腔室的高度h的关系为L>0.5h；通气孔带(8)内边界距离基片槽(9)外边缘距离S与旋涂腔室的高度h的关系为S>0.5h。

2.根据权利要求1所述一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，其特征在于：所述通气孔带(8)上的通气孔均布。

3.根据权利要求1所述一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，其特征在于：所述进气接口(1)、盖板(2)、内支撑筒(5)、外支撑筒(6)、仿形罩(3)、底板(4)、支撑筒(7)和基片槽(9)的中心共线。

4.根据权利要求1所述一种调节旋涂腔室气氛的同步罩结构，其特征在于：所述进气接口(1)用于供气、抽气和安装时定心。

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