DD159605A1

DD159605A1 - METHOD AND DEVICE FOR MULTI-STAGE FILTRATION OF PHOTO BAGS

Info

Publication number: DD159605A1
Application number: DD23071681A
Authority: DD
Inventors: Helmut Hartmann; Michael Schmidt
Original assignee: Helmut Hartmann; Michael Schmidt
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1983-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mehrstufigen Filtration von Fotolacken innerhalb der Beschichtung von Siliziumscheiben. Ziel der Erfindung ist die staendige Bereitstellung von frisch filtriertem Fotolack mit hohem Reinheitsgrad unter gewaehrleistung eines ununterbrochenen Beschichtungsprozess und bei gleichzeitiger Senkung des Reinigungsaufwandes innerhalb der Filtrationsstrecke. Die Merkmale der Erfindung gemaess Fig. 1 bestehen darin, dass der Fotolack in leicht zu reinigenden, in Druckbehaelter (2;9) einsetzbaren Becherglaesern (3;4) gehandhabt, nach der Endstufenfiltration in einem Oberteil (16) eines zweiteiligen Vorratsbehaelters (15) aufgefangen wird und nach Fuellen der Oberteils (16) in ein Unterteil (17) ablaeuft. Dabei ist das Oberteil (16) mit dem Unterteil (17) ueber ein Lackventil (18) in Verbindung und vom Unterteil (17) fuehrt eine Schlauchleitung (19.2) direkt zur Scheibenbeschichtungsanlage. Bei geoeffnetem Lackventil (18) ist der Filterdruck der Endstufenfiltration abgeschaltet und das Oberteil (16) wird ueber die Magnetventil-Schaltung (14) mit dem Foerderdruck beaufschlagt. Fig. 1The invention relates to a method and a device for multi-stage filtration of photoresists within the coating of silicon wafers. The aim of the invention is the constant provision of freshly-filtered photoresist with a high degree of purity under the guarantee of an uninterrupted coating process and at the same time reducing the cleaning effort within the filtration section. The features of the invention according to FIG. 1 consist in that the photoresist is handled in beakers (3, 4) which are easy to clean and which can be used in pressure vessels (2, 9), after the final stage filtration in an upper part (16) of a two-part storage container (15). is caught and after filling the upper part (16) in a lower part (17) drains. In this case, the upper part (16) with the lower part (17) via a paint valve (18) in connection and from the lower part (17) leads a hose (19.2) directly to the disc coater. When the paint valve (18) is open, the filter pressure of the final stage filtration is switched off and the upper part (16) is supplied with the delivery pressure via the solenoid valve circuit (14). Fig. 1

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur mehrstufigen Filtration von FotolackenMethod and device for multi-stage filtration of photoresists

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung wird auf dem Gebiet der Mikroelektronik innerhalb des fotolithografischen Prozesses beim Beschichten von Siliziumscheiben mit Fotolack angewendeteThe invention is applied in the field of microelectronics within the photolithographic process of coating silicon wafers with photoresist

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Fotolack wird vor der Beschichtung von Siliziumscheiben einer zwei- oder mehrstufigen Filtration unterzogen, wobei die Filter zur Erhöhung der Filterstandzeiten unterschiedliche Porenweiten aufweisen. Bei den bekannten Filterverfahren ist ein mehrmaliges Umfüllen des zu filternden Lackes notwendig. Der Lack wird in einen Druckbehälter, der mit einer Druckversorgung verbunden ist, eingefüllt und über eine Schlauchleitung mittels Druck zu einem Filter transportiert. Der filtrierte Lack wird in einem Behälter, z« B₀ einem Glas oder einer Flasche, aufgefangen und innerhalb der Stufenfiltration in einen nächsten Druckbehälter bzw« in. ein Vorratsgefäß umgefüllt. Der gereinigte Lack wird schließlich in eine Lackbeschichtungsanlage eingegeben. Dabei ist es nachteilig, daß zur Gewährleistung der Gleichmäßigkeit, der Lackschicht aller Scheiben der Scheibenbeschichtungsprozeß beim Nachfüllen von Fotolack unterbrochen werden muß. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist, daß durch das mehrmalige Umfüllen des Fotolackes ein großer Lackverlust und die Möglichkeit desPhotoresist is subjected before the coating of silicon wafers of a two- or multi-stage filtration, wherein the filter to increase the filter life have different pore sizes. In the known filter method, a repeated transferring the to-be-filtered paint is necessary. The paint is filled in a pressure vessel, which is connected to a pressure supply, and transported via a hose line by means of pressure to a filter. The filtered paint is collected in a container, e.g., "B ₀ of a glass or a bottle, respectively, and within the next stage filtration in a pressure vessel" in. A storage vessel decanted. The cleaned paint is finally entered into a paint coater. It is disadvantageous that to ensure uniformity, the paint layer of all slices of the disc coating process during refilling of photoresist must be interrupted. Another disadvantage of the known method is that the repeated decanting of the photoresist, a large paint loss and the possibility of

KH -ι- ®ih Π9,6KH -ι- ®ih Π9,6

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Verschmutzens des Lackes durch eingetrockneten Lack in dem Einfüllstutzen des Vorratsbehälters auftritt. Es ist ein großer Aufwand zur Reinigung der verwendeten Behälter notwendig. Der gefilterte Lack kann nur eine begrenzte Zeit aufbewahrt werden. Bei längerer Aufbewahrung ist es erforderlich, den Lack vor seiner Verwendung erneut zu filtrieren.Contamination of the paint by dried paint in the filler neck of the reservoir occurs. It takes a great deal of effort to clean the containers used. The filtered paint can only be stored for a limited time. For longer storage, it is necessary to re-filter the paint before use.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der ständigen Bereitstellung von frisch gefiltertem Fotolack mit hohem Reinheitsgrad für die Scheibenbeschichtung ohne Unterbrechung des Beschichtungsprozesses, bei gleichzeitiger Senkung des Reinigungsaufwandes innerhalb der Filtrationsstrecke.The object of the invention is the constant provision of freshly filtered photoresist with high purity for the disc coating without interrupting the coating process, while reducing the cleaning effort within the filtration path.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ständige Versorgung der Scheibenbeschichtungsanlage mit frisch filtriertem Lack von hohem Reinheitsgrad durch eine Endstufenfiltration ohne Beeinflussung des Beschichtungsprozesses zu gewährleisten, wobei in der Filtrationsstrecke der Lack in leicht zu reinigenden Behältern gehandhabt wird.The invention has for its object to ensure a constant supply of the disc coater with freshly-filtered paint of high purity by a final stage without affecting the coating process, being handled in the filtration section of the paint in easy-to-clean containers.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Fotolack generell in einem Glasgefäß, vorzugsweise einem Becherglas gehandhabt wird, welches in einen Druckbehälter eines Filtriergerätes eingesetzt werden kann. Der filtrierte Fotolack wird in einem zweiten, neben dem Druckbehälter stehenden Becherglas aufgefangen, welches in den Druckbehälter der nächsten Filtrierstufe eingesetzt wird. Nach der Endstufenfiltration wird der filtrierte Fotolack mit- tels Druck unmittelbar vom Filter über eine Schlauchleitung in das Oberteil eines Vorratsbehälters befördert, wobei das Oberteil während der Filtration mittels einer Magnetventil-Schaltung entlüftet wird. Die Magnetventil -According to the invention the object is achieved in that the photoresist is generally handled in a glass vessel, preferably a beaker, which can be used in a pressure vessel of a Filtriergerätes. The filtered photoresist is collected in a second beaker next to the pressure vessel, which is inserted into the pressure vessel of the next filtration stage. After the final stage filtration, the filtered photoresist is conveyed directly from the filter via a hose line into the upper part of a storage container by means of pressure, wherein the upper part is vented during filtration by means of a solenoid valve circuit. The solenoid valve -

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Schaltung wird nach Beendigung der Filtration und Pullen des Oberteils des Vorratsbehälters betätigt, so daß der Förderdruck am Oberteil und Unterteil anliegt, und ein das Oberteil und das Unterteil des Vorratsbehälters verbindendes Lackventil wird geöffnet.Circuit is operated after completion of the filtration and pulling the upper part of the reservoir, so that the delivery pressure at the upper part and lower part is present, and a the upper part and the lower part of the reservoir connecting paint valve is opened.

Der filtrierte Lack wird während des gesamten Filtrationsprozesses ununterbrochen über ein Steigrohr und eine Schlauchleitung aus dem Unterteil des Vorratsbehälters der Scheibenbeschichtungsanlage zugeführt.The filtered paint is fed continuously through a riser and a hose line from the lower part of the reservoir of the disc coater during the entire filtration process.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Chargenfiltriergerät, einem Endstufenfiltriergerät und einem Vorratsbehälter, wobei die Filtriergeräte einen mit einer Druckversorgung verbundenen Druckbehälter und ein daneben angeordnetes Filter enthalten. Im Chargenfiltriergerät befindet sich unterhalb des Filters neben dem Druckbehälter ein Becherglas, dagegen ist das Filter des Endstufenfiltriergerätes über eine Schlauchleitung unmittelbar mit dem Oberteil des Vorratsbehälters verbunden. Der zweiteilige Vorratsbehälter weist zwischen seinem Oberteil und seinem Unterteil ein Lackventil auf. Das Endstufenfiltriergerät weist weiterhin eine unterhalb des Filters angeordnete, an sich bekannte Magnetventil-Schaltung auf, die mit dem Oberteil zum Zwecke dessen Entlüftung während der Filtration verbunden ist«, Vom Unterteil des Vorratsbehälters führt ein Steigrohr mit einer daran anschließenden Schlauchleitung unmittelbar zur Scheibenbeschichtungsanlage. 'The apparatus for carrying out the method consists of a batch filter unit, a final stage filter unit and a storage container, the filter units containing a pressure container connected to a pressure supply and a filter arranged adjacent thereto. In Batch Filtriergerät located below the filter next to the pressure vessel, a beaker, however, the filter of the Endstufenfiltriergerätes is connected via a hose directly to the upper part of the reservoir. The two-part reservoir has a paint valve between its upper part and its lower part. The Endstufenfiltriergerät further comprises a arranged below the filter, known per se solenoid valve circuit which is connected to the upper part for the purpose of venting during filtration «, From the lower part of the reservoir leads a riser pipe with an adjoining hose directly to the disc coater. '

Die Erfindung ermöglicht die Durchführung des Scheibenbeschichtungsprozesses ohne Unterbrechung und bei ständiger Zufuhr von frisch filtriertem Fotolack. Da ein mehrmaligesThe invention makes it possible to carry out the wafer coating process without interruption and with constant supply of freshly filtered photoresist. As a repeated

Umfüllen des Fotolackes beim erfindungsgemäßen Filtrierverfahren entfällt, entstehen praktisch keine Lackverluste und die Gefahr der erneuten Verschmutzung des filtrierten Fotolackes wird ausgeschlossen, so daß ein hoher Reinheitsgrad gewährleistet werden kann. Der Reinigungsaufwand innerhalb der Filtrationsstrecke ist auf die Filter und die leicht zu reinigenden Bechergläser beschränkt.Transferring the photoresist in the filtration process according to the invention is eliminated, virtually no paint losses and the risk of re-contamination of the filtered photoresist is excluded, so that a high degree of purity can be guaranteed. The cleaning effort within the filtration section is limited to the filters and the easy-to-clean beakers.

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Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll im folgenden Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail in the following embodiment with reference to a drawing. Showing:

Pig«, 1 die schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensPig ", 1 is the schematic representation of the apparatus for performing the method

Das Ausführungsbeispiel erläutert die zweistufige Filtration von Fotolack. In einem Chargenfiltriergerät 1 befinden sich ein Druckbehälter 2, in den ein mit zu filtrierendem Fotolack gefülltes Becherglas 3 mit einem Fassungsvermögen von vorzugsweise 600 ml eingesetzt wird, eine Druckversorgung 6 mit Verbindung zum Druckbehälter 2 über eine Druckleitung 6„5, ein Filter 5, ein Steigrohr 7«1 und eine Schlauchleitung 7c2 als Verbindungsleitung zwischen dem Druckbehälter 2 und dem Filter 5 sowie ein Becherglas 4. Die Druckversorgung 6 besteht aus einem Ventil 6o1, einem Manometer 6.2, einem Sicherheitsventil 6,3, einem Anschluß 6„4 und der Druckleitung 6.5. Mittels der Druckversorgung 6 wird der Druckbehälter 2 mit einem definierten Filterdruck beaufschlagt und der zu filternde Fotolack über das Steigrohr 7«1 und die Schlauchleitung 7.2 zum Filter 5 befördert, welches oberhalb des neben dem Druckbehälter 2 stehenden Becherglases 4 angeordnet ist₀ Der filtrierte Fotolack wird in dem Becherglas 4 aufgefangene Nach Beendigung des Filtriervorganges der ersten Filtrierstufe wird das den filtrierten Fotolack enthaltende Becherglas 4 in den Druckbehälter 9 des Endstufenfiltriergerätes 8 eingesetzt« Mittels einer mit dem Druckbehälter 9 in Verbindung stehenden Druckversorgung 10, welche aus einem Ventil 10*1, einem Manometer 10,2, einem Sicherheitsventil 10,3i einem Anschluß 10_e4 und einer Druckleitung 10«5 besteht, wird über die Druckleitung 10„5 ein· den Druckbehälter 9 mit einem daneben angeordneten Filter 12 verbindendes Steigrohr 11.1 und eine Schlauchleitung 11.2 mit einem definierten Filterdruck beaufschlagt.The embodiment explains the two-stage filtration of photoresist. In a batch filter apparatus 1 there are a pressure vessel 2 into which a beaker 3 with a capacity of preferably 600 ml filled with photoresist to be filtered is inserted, a pressure supply 6 with connection to the pressure vessel 2 via a pressure line 6 "5, a filter 5 Rising pipe 7 «1 and a hose line 7c2 as a connecting line between the pressure vessel 2 and the filter 5 and a beaker 4. The pressure supply 6 consists of a valve 6o1, a manometer 6.2, a safety valve 6.3, a port 6" 4 and the pressure line 6.5. By means of the pressure supply 6, the pressure vessel 2 is acted upon by a defined filter pressure and the photoresist to be filtered via the riser 7 «1 and the tubing 7.2 transported to the filter 5, which is located above the standing next to the pressure vessel 2 beaker 4 ₀ The filtered photoresist is After completion of the filtration process of the first filtration stage, the beaker 4 containing the filtered photoresist is inserted into the pressure vessel 9 of the final stage filtration apparatus 8 by means of a pressure supply 10 communicating with the pressure vessel 9, which consists of a valve 10 * 1, a Pressure gauge 10,2, a safety valve 10,3i a terminal 10 _e 4 and a pressure line 10 «5 is, via the pressure line 10" 5 a · the pressure vessel 9 with a filter arranged adjacent filter 12 connecting pipe 11.1 and a hose 11.2 with a applied defined filter pressure.

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Das Filter 12 weist dabei eine feinere Porenweite, vorzugsweise 0,2 /Um, als das Filter 5 auf. Der filtrierte Lack wird über eine sich dem Filter 12 unmittelbar anschließende Schlauchleitung 13 in ein Oberteil 16 eines Vorratsbehälters 15 transportiert, wobei der Vorratsbehälter 15 aus dem Oberteil 16, einem Unterteil 17 und einem diese beiden verbindenden Lackventil 18 besteht„ ¥/ährend der Endstufenfiltration wird das Oberteil 16 über eine Schlauchleitung 14,5, einer aus einem Schalter 14.1, Magnetventilen 14.2; 14.4 und Schlauchleitungen 14.5; 14.6 bestehenden Magnetventil-Schaltung 14 entlüftet, um bei eventuellem Durchschlagen des Filters 12 eine Beaufschlagung des Vorratsbehälters 15 mit dem Filterdruck zu verhindern. Gleichzeitig wird aus dem Unterteil 17 des Vorratsbehälters 15 durch den über die Schlauchleitung 14.6 der Magnetventil-Schaltung 14 anliegenden Förderdruck filtrierter Fotolack durch das Steigrohr 19,1 und die Schlauchleitung 19»2 der Scheibenbeschichtungsanlage zugeführt .The filter 12 has a finer pore size, preferably 0.2 / μm, than the filter 5. The filtered paint is transported via an immediately following the filter 12 hose 13 in an upper part 16 of a reservoir 15, wherein the reservoir 15 from the upper part 16, a lower part 17 and a connecting these two paint valve 18 is "¥ / uring the final stage filtration the upper part 16 via a hose 14.5, one of a switch 14.1, solenoid valves 14.2; 14.4 and hose lines 14.5; 14.6 existing solenoid valve circuit 14 vented to prevent any possible penetration of the filter 12, a loading of the reservoir 15 with the filter pressure. At the same time filtered from the lower part 17 of the reservoir 15 through the voltage applied via the hose 14.6 of the solenoid valve circuit 14 discharge pressure photoresist through the riser 19.1 and the hose 19 is fed »19 of the disc coater.

Das Magnetventil 14.2 und der Schalter 14.1 sind innerhalb des Endstufenfiltriergerätes 8 neben dem Druckbehälter 9The solenoid valve 14.2 and the switch 14.1 are within the Endstufenfiltriergerätes 8 next to the pressure vessel. 9

angeordnet. Durch den Schalter 14.1 wird das Magnetventil 14.2 und über die Steuerleitung 14«3 das Magnetventil 14·4 betätigt.arranged. By the switch 14.1, the solenoid valve 14.2 and the control line 14 «3, the solenoid valve 14 · 4 is actuated.

Ist das Oberteil 16 des Vorratsbehälters 15 mit filtriertem Fotolack gefüllt, yiird die Druckversorgung 10 abgeschaltet und das Magnetventil 14.4 betätigt. Dadurch wird das Oberteil 16 mit dem gleichen Förderdruck wie das Unterteil 17 beaufschlagt. Nach Öffnen des Lackventils 18 fließt der filtrierte Fotolack in das Unterteil 17 des Vorratsbehälters 15 ab, welches über das Steigrohr 19.1 und die'Schlauchleitung 19«2 mit der Scheibenbeschichtungsanlage verbunden ist. Auf diese Weise wird die Scheibenbeschichtungsanlage ständig mit frisch filtriertem Fotolack versorgt und der Beschichtungsprozeß kann ohne Unterbrechung, wie es beim Nachfüllen bei üblichen Filtrierverfahren notwendig ist, durchgeführt werden. Der Aufwand fürIf the upper part 16 of the storage container 15 is filled with filtered photoresist, the pressure supply 10 is switched off and the solenoid valve 14.4 is actuated. As a result, the upper part 16 is acted upon by the same delivery pressure as the lower part 17. After opening the paint valve 18 of the filtered photoresist flows into the lower part 17 of the reservoir 15, which is connected via the riser 19.1 and die'Schlauchleitung 19 «2 with the disc coating system. In this way, the disc coater is constantly supplied with freshly-filtered photoresist and the coating process can be carried out without interruption, as is necessary during refilling in conventional filtration processes. The effort for

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die Reinigung beschränkt sich, auf die Filter 5; 12 und die Bechergläser 3; 4. Eine erneute Verschmutzung des Lackes tritt nicht mehr auf, da·das Umfüllen nach jeder Filtrationsstufe entfällt, so daß ein hoher Reinheitsgrad des filtrierten Lackes gewährleistet, werden kann.the cleaning is limited to the filter 5; 12 and the beakers 3; 4. A renewed contamination of the paint no longer occurs because the transfer is omitted after each filtration stage, so that a high degree of purity of the filtered paint can be guaranteed.

Claims

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invention claim

A process for the multi-stage PiItration of photoresists and entering the filtered photoresist in a coating system, wherein the photoresist transported from a pressure vessel by means of a pressure supply via a riser and a hose to a filter, collected after filtration in a vessel and in the. Pressure vessel of a next filtration stage or, a reservoir is transferred, characterized in that the filled with to be filtered Fotolack vessel, preferably a beaker (3) in the pressure vessel (2) of a Batch Filtriergerätes (1) is used, that the filtered photoresist in a second , beaker (4) standing next to the pressure vessel '(2), which is inserted into the pressure vessel (9) of the following filtration stage, that the photoresist after filtration in the final stage by means of pressure on a filter (12) and a two-part reservoir (15) connecting hose 1 eitung (13) in the upper part (16) of the reservoir

(15) is vented, wherein the upper part (16) is vented during filtration by means of a known magnetic valve circuit (14) that after completion of the filtration and filling of the upper part (16) of the reservoir (15), the solenoid valves (14 * 2; 14.4), so that the delivery pressure at the upper part

(16) and on the lower part (17) is applied, and a the upper part (16) and the lower part (17) of the reservoir

(15) connecting paint valve (18) geöff, and that via a riser (19 * 1 ·) and an adjoining hose (19.2) by means of delivery pressure of the filtered photoresist from the lower part (17) of the reservoir (15) supplied to the ScheibenbeSchichtungsanlage becomes.

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2, Apparatus for carrying out the method according to item 1, consisting of a batch filter, a Endstufenfiltriergerät and a reservoir, wherein the Filtriergeräte one with a pressure. Supply connected pressure vessel and a filter, characterized in that a beaker (3; 4) iat in the pressure vessel (2j 9) that in the batch filter (1) below the filter (5) next to the pressure vessel (2) the beaker ( 4) is arranged, that the filter (12) of the Endstufenfiltriergerätes (8) directly to the reservoir

(15) is connected, that the storage container (15) consists of a lower part (17) and an upper part (16), wherein between the lower part (17) and the upper part

(16) by means of a paint valve (18) is made a connection that the upper part (16) by means of a known solenoid valve circuit (14) to vent and that the lower part (17) via a riser (19.1) and a hose line (19.2) is directly connected to a disc coater.

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