DE2743011C2

DE2743011C2 - Anordnung zum Aufbringen einer lichtempfindlichen Lackschicht auf eine Halbleiterscheibe

Info

Publication number: DE2743011C2
Application number: DE19772743011
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(Grad.) 8034 Unterpfaffenhofen Binder; Elisabeth 8025 Unterhaching Suhr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DE2743011A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Aufbringen einer lichtempfindlichen Lackschicht auf eine Halbleiterscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Anordnung ist aus dem »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Bd. 16, Nr. 6, Nov. 1973, Seiten 1730 und 1731 bekannt. Die Anhebung des partialen Lösungsmitteldampfdruckes im Inneren des Schleuderbehälters erfolgt dabei zu dem Zweck, die Verdampfungsgeschwindigkeit des in dem Lackmaterial enthaltenen Lösungsmittels pro Zeiteinheit und Flächeneinheit zu verringern. Dadurch wird die Oberflächenspannung in der auf der Halbleiterschicht befindlichen Lackschicht während der Drehbewegung des Tellers klein gehalten, so daß Dickenschwankungen der Lackschicht, die insbesondere in Form von radialen Streifen auftreten, vermieden werden. Derartige Dikkenschwankungen führen beim selektiven Belichten der auf der Halbleiterschicht aufgebrachten, als Photomaske bei der Herstellung von Strukturen integrierter b5 elektrischer Schaltungen verwendeten Lackschicht zu Schwankungen in der Breite von linienförmigen Strukturen, was inbesondere dann stark ausgeprägt ist, wenn die Belichtung mit Lichtwellen einer einzigen Wellenlänge erfolgt

Bei bekannten Anordnungen wird die Anhebung des partialen Lösungsmitteldampfdruckes durch zusätzliches Einbringen von Lösungsmitteldämpfen in den Schleuderbehälter bewirkt, was jedoch einen beachtlichen apparativen Aufwand erfordert, wie z. B. aus dem »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Bd. 18, Nr. 5 OkL 1975, Seite 1320, hervorgeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln eine wirksame, die Dickenschwankungen der Lackschicht weitgehend vermeidende, einen erhöhten partialen Lösungsmitteldampfdruck aufweisende Atmosphäre im Inneren des Schleuderbehälters vorzusehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung nach den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Der mit der beanspruchten Anordnung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß durch die Einstellung der Spaltbreite zwischen dem Deckel und dem Schleuderbehälter, d. h. auf mechanischem Wege, eine optimale Einstellung des Lösungsmitteldampfdrukkes oberhalb der aufgebrachten Lackschicht erreicht wird. Man kann dabei eine Einstellung wählen, die einer vorgegebenen Dauer der Rotation des Tellers angepaßt ist, wobei die Spaltbreite mit abnehmender Dauer der Rotation zunimmt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Bei der dargestellten Anordnung ist eine mit einer lichtempfindlichen Lackschicht zu überziehende Halbleiterscheibe 1 lösbar mit einem Teller 2 verbunden, beispielsweise durch einen in bekannter Weise an ihrer Unterseite erzeugten Unterdruck. Der Teller 2 ist mittels einer vertikalen Achse 3 drehbar gelagert, wobei die bei der Drehbewegung auftretenden Fliehkräfte dazu dienen, das auf der Oberfläche der Halbleiterscheibe zunächst deponierte Lackmaterial so zu verteilen, daß sich über der ganzen Oberfläche der Halbleiterscheibe 1 eine Lackschicht mögüchst gleichmäßiger Dicke bildet. Ein den Teller 2 umgebender zylinderförmiger Schleuderbehälter 4, der mit einem Deckel 5 versehen ist, weist eine mit seinem Bodenteil 6 verbundene, ringförmige Kanalzone 7 auf, die die bei der Drehbewegung des Tellers 2 von der Oberfläche der Halbleiterscheibe 1 abgeschleuderten Lackreste 8 aufnimmt.

Das Bodenteil 6 weist ferner eine zweite ringförmige Kanalzone 9 auf, die durch eine ringförmige Zwischenwand 10 von der Kanalzone 7 getrennt ist. Somit liegt die Kanalzone 9 konzentrisch zu der Kanalzone 7 und ist innerhalb der letzteren angeordnet. Die Höhe der Zwischenwand 10 ist dabei so gewählt, daß keine abgeschleuderten Lackteilchen in die Kanalzone 9 gelangen können. Füllt man nun in die Kanalzone 9 flüssigen Lack oder das Lösungsmittel 11 ein, so steigt der partiale Dampfdruck des in dem Lackmaterial enthaltenen Lösungsmittels innerhalb des Schleuderbehälters 4, 5 durch die zusätzliche Verdampfung aus der Kanalzone 9 auf einen Wert, der höher ist, als derjenige, der sich bei der Verdampfung des Lösungsmittels aus der auf der Halbleiterschicht 1 deponierten bzw. auf dieser verteilten Lackmenge allein ergeben würde. Das führt dazu, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit des in dieser Lackschicht enthaltenen Lösungsmittels pro Zeiteinheit und Flächeneinheit abnimmt. Die sich daraus

ergebende niedrige Abdampfrate des Losungsmittels aus der Lackschicht auf der Halbleiterschicht ! verhindert ein zu schnelles Antrocknen der Lackoberfläche und damit eine Streifenbildung in der Lackschicht, die bei sonst unveränderten Bedingungen bei einer normalen Abdampfrate auftreten würde.

Der Deckel 5 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem oberen Rand des Schleuderbehälters 4 in einem solchen Abstand gehalten, daß zwischen beiden Teilen ein ringförmiger Spalt der Breite A entsteht Das wird durch mindestens drei Abstandsschrauben erreicht, von denen zwei dargestellt und mit 12 und 13 bezeichnet sind, wobei diese Schrauben in Gewindebohrungen einer flanschartigen Randzone 14 des Deckels 5 gehalten werden und sich mit ihren Enden auf einem flanschartigen Ansatz 15 der Wandung des Schleuderbehälters 4 abstützen. Durch

Einstellen der Abstandsschrauben, die mittels Muttern 16, 17 gegen eine unerwünschte Versteilung gesichert werden, gelingt es, die Spaltbreäe A so zu bemessen, daß ein gewünschter Wert der Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels bzw des partialen Lösungsmitteldrucks im Inneren des Schleuderbehälters erreicht wird.

Bei praktischen Versuchen wurde z. B. festgestellt, daß bei Verwendung eines bestimmten Photolacks eine Spaltbreite A von etwa 1 mm eine solche Verdampfungsgeschwindigkeit ergab, daß trotz einer relativ kurzen Schleuderzeit von etwa 10 see keine nennenswerten Dickenschwankungen der Lackschicht auftraten. Diese Zahlenwerte sollen jedoch nur zur Erläuterung der Erfindung dienen und begrenzen den Einstellbereich der Spaltbreite, der Abdampfrate des Losungsmittels und der Schleuderzeit in keiner Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Anordnung zum Aufbringen einer lichtempfindlichen Lackschicht auf eine Halbleiterscheibe, die einen mit einem Deckel verschlossenen zylinderförmigen Schleuderbehälter und in dem Schleuderbehäiter einen drehbar gelagerten Teller enthält, auf dem die Halbleiterscheibe gehalten wird, wobei die Halbleiterscheibe zum Aufbringen der lichtempfindlichen Lackschicht auf ihrer freien Oberfläche mit einer vorgegebenen Lackmenge belegt und zur gleichmäßigen Verteilung der Lackmenge vermittels der Fliehkraft mitsamt dem Teller gedreht wird, bei der ferner der Bodenteil des Schleuderbehälters eine erste ringförmige Kanalzone aufweist, in der die beim Drehen der Halbleiterscheibe weggeschleuderten Lackteile aufgefangen werden und bei der der Partialdruck eines in der Lackschicht auf der Kalbleiterscheibe enthaltenen Lösungsmittels dadurch erhöht ist, daß die Atmosphäre im Schleuderbehälter mit dem Dampf des Lösungsmitteis angereichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Schleuderbehälter (4) ein offener Behälter (9) enthalten ist, der das flüssige Lackmaterial oder das Lösungsmittel (11) enthält, und daß zwischen dem Rand des Deckels (5) und dem Rand des Schleuderbehälters (4) ein Spalt einstellbarer Breite (^vorhanden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) eine flanschartige Randzone (14) aufweist, deren Abstand zu einem flanschartigen Ansatz (15) der Wandung des Schleuderbehälters (4) mittels in der Randzone (14) oder dem Ansatz (15) gehaltener Abstandschrauben (12,13) einstellbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Behälter (9) eine zweite ringförmige Kanalzone des Bodenteils (6) darstellt, die konzentrisch zur ersten Kanalzone (7) angeordnet ist und die einen kleineren äußeren Radius aufweist als die erste Kanalzone (7).