DD203181A1 - Verfahren zum beschichten von halbleiter- und schablonensubstraten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Halbleiter- und Schablonensubstraten mittels licht- oder strahlungsempfindlichen Materialien zur Erzeugung von Mikrostrukturen mit geringen Toleranzen im Fertigungsprozesz elektronischer Bauelemente. Dabei erfolgt der Beschichtungsvorgang in einer durch Programmzeit- oder Festwertsteuerung erzeugten Loesungsmittelgas- Traegergasatmosphaere. Durch das erfindungsgemaesze Verfahren wird erreicht, dasz die licht- oder strahlungsempfindliche Schicht eine ebene Oberflaeche erhaelt, womit in den anschlieszenden Strukturierungsschritten ein hoeheres Aufloesungsvermoegen erzielt sowie die Abbildungs- und Justierfehler verringert werden koennen.

Description

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Verfahren zum Beschichten von Halbleiter- -und Schablonen-Substraten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten τοη Halbleiter- und Schablonensubstraten, bei dem die Oberfläche derselben mit einer oder mehreren organischen Schutzschichten, beispielsweise mit licht- oder strahlungsempfindlichem fotolack oder, einer Polymerschicht zur Maskierung versehen wird.

Sie Erfindung eignet sich für den Auftrag dieser Schutzschichten mittels Sprüh- oder Schwallbeschichtungseinrichtungen auf ruhende oder bewegte Substrate in der HaIbleitertechnik.

Des weiteren ist der Einsatz des Verfahrens dort möglich, wo homogene Schutzschichten auf Oberflächen aufgebracht werden sollen.

Charakteristik der bekannten technischen !lösungen

In den bekannten technischen Lösungen werden Halbleiteroder Schablonensubstrate mit organischen Schutzschichten, beispielsweise mit licht- oder strahlungsempfindlichen Ivopierlacken beschichtet, indem die Substrate in drehende Bewegung versetzt und dabei' schwallartig mit dem Beschichtungswerkstoff versehen werden. Zur Erzielung einer homo-. genen Lackoberfläche wird in der BeSchichtungseinrichtung der partielle Lösungsmitteldampfdruck erhöht, indem innerhalb der Schleudereinrichtung Offene G-efäße vorgesehen

sind, in denen Lösungsmittel bzw. eine bestimmte lackmenge vorhanden sind und durch- die zusätzliche Verdampfung der lösungsmittel der Dampfdruck höher wird, als der sich bei der Verdampfung des Lösungsmittels aus der auf der Halbleiter- oder Schablonensubstratoberfläche verteilten Laekmenge allein ergebende

Das hat zur lolge, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels aus der Lackschicht abnimmt und die erzielte niedrigere Abdampfrate ein zu schnelles Antrocknen der Lackoberfläche und somit Streifenbildung in der Lackschicht verhindert werden.

Durch einen zwischen dem Schleudergehäuse und dessen Deckel vorgesehenen Spalt einstellbare Breite ist die.Verdampfungsgeschwindigkeit beeinflußbar.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß der. ^ilmbildungsprozeiS nicht oder nicht optimal steuerbar ist, da die Spaltbreite gemäß der Erfindung nur mittels Verstellschrauben manuell verändert wird.

Des weiteren bewirkt der Wechsel der Substrate eine Verringerung des Partialdrucks und somit eine verzögerte Einstellung des optimalen Zustandes zur Schichtbildung des jeweiligen Beschichtungswerkstoffes.

Sine systembedingte Wechselwirkung der Lösung von organischen Substanzen in Lösungsmitteln sowie dem Lösungsmittel in offenen Gefäßen ruft Veränderungen in der Zusammensetzung des in der Bearbeitungskammer deponierten Lösungsmittelsystems über die Dampfphase hervor, die zur Veränderung des iartialdruekes in dem Bearbeitungsraum und somit zur Veränderung der Schichtqualität führt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel· der Erfindung besteht darin, die mit Fotolack oder strahlungsempfindlichen Materialien für Maskierungszwecke erzeugte Oberfläche auf Halbleiter- oder Schablonensubstraten , zu verbessern, um Abbildungs- und Justierfehler zu verringern und eine Verkleinerung der Strukturbreiten zu erreichen.

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Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, ebene Maskierungsschichten auf Halbleiteroberflächen zu erzielen, wobei die Schichtdicke definiert ausgebildet werden kann.

Wesen der Erfindung·

SrfindungsgemäS wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in einer geeigneten Einrichtung erzeugte Lösungsmittelatmosphäre mit definierten Anteilen eines Trägergases über eine Bestwert- oder -trogrammzeitsteuerung gemischt und gemeinsam mit dem Beschichtungswerkstoff, beispielsweise einem fotolack, der Halbleiter- oder Schablonensubstratoberfläche direkt zugeführt werden, wobei der Partialdruck des Lösungsmittels im Gasgemisch ύοτι Hull bis zum Sättigungsgasgemisch des entsprechenden Lösungsmittels einstellbar ist.

Vorteilhaft wird für die Durchführung des Verfahrens als Trägergas Stickstoff eingesetzt und das Grasgemisch in einem feinporigen Sinterkörper homogenisiert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles sowie eines Schaltbildes näher erläutert.

Durch einen einer 3eSchichtungseinrichtung zugeordneten Thermostaten 1 wird ein Trägergas, beispielsweise Stickstoff, geleitet, auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und einem Verdampfer 2 beziehungsweise einem Hegelteil 4 zugeführt, wobei in dem Verdampfer 2 die Trägergasatmosphäre mit einem Lösungsmittel, beispielsweise mit Aceton, bei konstanten Temperaturen einer Sättigung unterzogen wird. Das Lösungsmittel wird dazu aus einem Vorratsbehälter 3 dem Verdampfer 2 zugeführt. Zweckmäßig ist es, die

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einem nachgeschalteten Regelten 4 sugeführte Lösungsmittelgas-Trägergasatmosphäre durch einen dem Verdampfer 2 nachgeordneten Abscheider 2' zu leiten, um in derselben enthaltene Plüssigkeitsteilchen abzuscheiden. In dem Segelteil 4 werden das Verhältnis von gesättigter Trägergasatmosphäre und reinem Trägergas sowie die Gesamtmenge mittels Bestwert- bzw. Progranmzeitsteuerung 5 geregelt. Die Homogenisierung der Gasphase und die Abscheidung weiterer Partikel wird durch ein filter 6 oder eine andere geeignete Einrichtung realisiert, und anschließend wird das so aufbereitete Gasgemisch mit definiertem Iiösungsmittelpartialdruck der Bearbeitungskammer 7 und somit darin angeordneten Halbleiter- oder Schablonensubstrat oberflächen direkt zugeführt..

Durch das Zumischen von Trägergasanteilen in den lösungsmittelstrom sind definierte Abdampfraten des Iiösungsmittels vom Beschichtungswerkstoff zu erzielen und somit ist der ^ilmbildungsprozeß definiert zu beeinflussen. Das Strömen des Lösungsmittelgas-Trägergasgemisches ermöglicht weiterhin eine schnelle Änderung des Lösungsmitte lpartialdruckes des den Halbleiter- oder Schablonensubstraten zugeführten Gasgemisches. Durch die Steuerung der Strömungsmenge des Gesamtgasstromes ist die Veränderungsgeschwindigkeit des Iiösungsmittelpartialdruckes des strömenden Gasgemisches variierbar und somit wird die Ausbildung der Filmschicht hinsichtlich einer exakten Oberfläche wesentlich beeinflußt. Dadurch ist es möglich, das Auflösungsvermögen bei den nachfolgenden Strukturiemngsvorgän- gQn sowie die Justiergenauigkeit bei gleichzeitiger Verminderung von Abbildungsfehlern zu erhöhen.

Claims (4)

1. Srfindungsansprueh

   . ^erfahren zum Beschichten von Halt)leiter- und Schablonensubstraten, bei dem die Oberfläche derselben durch Sprüh-, Spritz- oder Schwallauftrag im statischen oder bewegten Zustand mit einer licht- oder strahlungsempfindlichen Maskierungsschicht versehen wird, gekennzeichnet dadurch, daß die in einer geeigneten Einrichtung (2) erzeugte Lösungsmittelatmosphäre mit definierten Anteilen eines Trägergases versetzt und nach Durchleitung durch eine Homogenisierungseinrichtung (δ) mit dem strahlungsempfindlichen Medium direkt der Halbleiter- oder Schablonensubstratoberflache zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Partialdruck des Lösungsmittels im Lösungsmittelgas-Trägergasgemisch durch die Zuführung des Trägergases von lull bis zum Sättigungsdampfdruck des Lösungsmittels sowie die Gesamtmenge des Mediums durch Jestwert- oder Programmzeitsteuerung (5) geregelt wird.'
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Homogenisierungseinrichtung für die G-asphase ein ^iI-terkorper (6) eingesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Trägergas vorzugsweise thermostatierter Stickstoff zugesetzt wird.

   - Hierau 1 Seite Zeichnung -