DE3145879C2

DE3145879C2 - Verfahren zur Meniskusbeschichtung eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE3145879C2
Application number: DE3145879A
Authority: DE
Inventors: Philip J. Windsor Locks Conn. Birbara; Hendrik F. Fairhaven Ma. Bok
Original assignee: Integrated Technologies Inc
Current assignee: Integrated Technologies Inc
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1985-03-28
Also published as: FR2506183A1; DE3145879A1; JPS58137470A; NL8105269A; JPH0349627B2; GB2098510B; GB2098510A; US4370356A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen einer mikrodünnen Fluidschicht auf die Oberfläche eines Gegenstandes, beispielsweise eines Substrats (10) o.ä. geschaffen. Der Beschichtungsstoff wird durch eine durchlässige und geneigte Fläche geleitet, so daß er eine nach unten gerichtete Laminarströmung an der Außenseite der geneigten Fläche bildet. Der zu beschichtende Gegenstand (10) wird tangential gegen die Laminarströmung in einer Weise bewegt, daß die zu beschichtende Fläche die Laminarströmung des Beschichtungsstoffes im Scheitel der geneigten Fläche schneidet. Es werden Menisken (L, T) des Beschichtungsstoffes sowohl an der Vorderkante, als auch an der Hinterkante des Beschichtungsstoffes in Berührung mit der zu beschichtenden Fläche gehalten. Eine gleichmäßige Ablösung und Entfernung von aufgebrachtem, überschüssigem Beschichtungsstoff von der beschichteten Fläche wird durch die gleichmäßigen Menisken (L, T) und die konstante laminare Abwärtsströmung des Beschichtungsstoffes an der Außenseite der geneigten Fläche gewährleistet.

Description

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Ausführungsbeispiel dar, bei dem die nach unten gerich- Reinigungsmittellösung zu einem Reinigungsmitteltete laminare Strömung des Beschichtungsstoffes Ober oder Abfalltank erfolgt durch die Leitung 18. Ferner eine abgeplattete Fläche erfolgt, wird außerdem eine Anzahl von Strömungssteuervenii-

F i g. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei len 36,38 verwendet

dem die nach unten gerichtete Laminarströmung des 5 In den Fig.6 und 7 ist eine Reinigungs-, Beschich-

Beschichtungsstoffes über eine Dreiecksfläche erfolgt tungs- und Trocknungsanlage dargestellt, die zur

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver- Durchführung des Verfahrens dient Das Substrat 10 fahren zum Aufbringen einet Fluids, beispielsweise in befindet sich auf einem Vakuumhalter 56, der sich in Form von Fotolacken, Lacken, Dotierungsmitteln, Po- einem Transportrahmen 58 um 180° dreht und von einlyimiden oder Anüreflexionsbelägen auf ebene oder ge- ίο stellbaren Kabeln 42 gehalten wird. Diese laufen um krümmte ebene Flächen von Substraten, die beispiels- Riemenscheiben 44 und 48 und werden von einem Steilweise aus Glas, Keramik, Metall, Kunststoff oder einer motor 46 angetrieben. Der gesamte Rahmen 40 wird Kombination davon bestehen. von einstellbaren Schraubbeinen 50 gehalten, um eine

F i g. 1 zeigt ein umgekehrtes Substrat 10 bei der Me- horizontale Tischoberseite 60 zu ergeben. Eine Flächen-

niskusbeschichtung mit Hilfe eines zylindrischen Appli- ts reinigungseinrichtung weist eine rotierende Reini-

kators 12, der eine poröse Wand aufweist Der zylindri- gungsbürste 62 auf, die von einem Antriebsmotor 64

sehe Applikator 12 wird von einer Querachse gehalten getrieben wird und in einem Tank 70 liegt Die Bürste 62

und weist eine Fluidzuführleitung 16, einen Trog 14 für und der Tank 70 sind auf Rollen 72 montiert, so daß sich

die Wiedergewinnung von Beschichtungsstoff und einen der Tank und die Bürste quer zur Fortbewegungsrich-

Auslaß 18 für Beschichtungsstoff auf. 20 tung der Vakiaimhalterung 56 durch Führungen 76 und Das umgekehrte Substrat 10 wird gleichmäßig und 74 sowie durch einen Kabelzylinderantr^eb 66 bewegen

tangential über den über die Außenfläche des zylindri können.

sehen Applikator 12 nach unten fließenden Beschich- Es ist ferner ein unabhängiger Kabelzylinderantrieb

tungsstoff bewegt so daß ein Meniskus bei L an der 68 für die Oberflächen-Spülanlage vorgesehen, die ei-

Vorderkante der Fluidberührung und ein Meniskus bei 25 nen in einem Tank 84 angeordneten zylindrischen, porö- Tan der Hinterkante der Fluidberührung entstehen. sen Applikator 82 aufweist Im Tank 84 befindet sich ein F i g. 2 zeigt eine andere Ausführung, bei der das Sub- als Spülfluid dienendes Lösungsmittel. Der Tank 84 und

strat 10 festgehalten und der zylindrische Applikator 12 der zylindrische Applikator 82 sind auf Rädern 86 mon-

gegenüber der unteren Fläche des Substrats in Längs- tiert, die auf Bahnen 78 und 80 laufen,

richtung bewegt wird. 30 F i g. 6 zeigt ferner eine Plasmakammer 90, die durch

F i g. 3 zeigt Parameter für die Meniskusbeschich- eine Hebevorrichtung 92 in senkrechter Richtung der-

tung, und zwar bedeuten L die Fluidberührungs-Vor- art auf und ab bewegbar ist, daß die Plasmakammer 90

derkante, T die Fluidberührungs-Hinterkante, X der das umgekehrte Substrat berühren kann.

Abstand zwischen den Menisken an der Vorder- und Der zylindrische Applikator 12 und der Wiedergewin- Hinterkante, λ der Substratneigungswinkel, / die 35 nungstank 14 bilden die Beschichtungsaufbringungssta- Schichtdicke in μπι, h die Höhe des Substrats über ei- tion, die beispielsweise ein in F i g. 6 schematisch darge-

nem porösen Rohr in cm. Vdie Bewegungsgeschwindig- stelltes Stickstofflager aufweist. Eine Infrarot-Heizplat-

keit des Rohres gegenüber dem Substrat in cm/sec, d te 94 dient zum Trocknen des Beschichtungsstoffes. Die

der mittlere Porendurchmesser in μπι, /"die Wandstärke gesamte Anlage ist von einer Haube 52 mit einer Entiüf-

des porösen R^hrs in cm, e die Lösungsmitlelverdamp- 40 tung durch einen Abluftkanal 54 versehen. Gemäß

fungsgeschwindigkeit in cm Vcm² pro s, R die Fluidströ- F i g. 6 ist der Transportrahmen 56 nach dem Trocknen

mungsgeschwindigkeit in cmVcm² pro s, 7>dicTempera- um 180" schwenkbar, um nach dem Trocknen die be-

tur des Fluids in °C, T, die Temperatur des Substrats in schichtete Substratfläche in der Entladestation nach

⁰C, Wdie Gesamtbreite des Substrats in cm, Cdie Fest- oben zu richten.

Stoffkonzentration des Fluids in °/o und η die Viskosität 45 Die F i g. 9,10 und 11 zeigen andere Ausführungsfor-

des Fluids in rr.Pas. men des Fluidapplikators. Bei der Ausführung gemäß

F i g. 5 zeigt als Prinzipskizze eine Anlage zur Menis- F i g. 9 ist der untere Teil des zylindrischen Applikators kusbeschichtung eines umgekehrten Substrats, bei der mit einem Feststoff gefüllt, um in diesem Bereich eine das Substrat 10 an einem Vakuumjoch 22 hängt und radiale Ausströmung von Beschichtungsstoff auszutangential über die nach unien gerichtete laminare Strö- 50 schließen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 10 ist die mung des Beschichtungsstoffes an der Außenfläche des zylindrische Fläche derart verändert, daß sie einen abporösen zylindrischen Applikators 12 vorbei bewegbar geplatteten Querschnitt aufweist,
ist, um eine dünne Beschichtung 20 auf die ebene Fläche Bei der Ausführung gemäß F i g. 11 ist die zylindrische aufzubringen. Fläci.e so verändert, daß sie einen dreieckigen Quer-

Die radiale Strömung des Beschichtungsstoffes durch 55 schnitt hat

die poröse Wand erfolgt durch eine Leitung 16 und eine Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wi;d eine Anzahl von Ventilen 28 mit HilfsSteuerung. Ein Behälter Präzisionsbeschichtung auf eine Substratfläche in einer für Beschichtungsstoff ist beispielsweise bei 30 mit einer sorgfältig überwachten, sauberen Umgebung aufge-Temperatursteuerung versehen und weist eine Steue- bracht. Die Vorrichtung und das Verfahren zum Aufrung 34 für die Konzentration von Feststoffen, eine Vis- w> bringen von gleichmäßig dünnen Schichten sind dakösitätsänzeige 32 und ein Mischpaddel auf. Ferner durch ermöglicht, indem ein eng verbundener Oberfläkann eine Spülstickstoffquelle ebenso wie ein 0,1 bis chenvorbereitungsvorgang vor dem Aufbringen der 0,5 μηι Membranfilter 24, 25 verwendet werden. Eine dünnen Fluidschicht durchgeführt wird. Gemäß den oder mehrere Umwälzpumpen 26 und 27 werden ver- F i g. 4,6 und 7 umfassen die anfänglichen Substratbearwendet, um den Beschichtungsstoff in die Leitung 16 zu 65 beitungsstufen die Subüratreinigung mit einem geeigfördern. Der Transport des wiedergewonnenen Bc- neten Lösungsmittel zur Entfernung von Oberflächenschichtungsstoffes zum Beschichtungsstoffbchälter verunreinigungen, einen Trocknungsvorgang, der typi- oder zu einem Abfallbehälter und die Förderung von scherweise eine Lösungsmittelverdampfungstechnik

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wie kontrollierter Gasstrom und Plasmabehandlung zur stoff wird durch die Schwerkraft und die laminare AbVerfolgung von organischer Entfernung und vollständi- wärtsströmung der absinkenden, feuchten Schicht auf ger Dehydration umfaßt Ebenso werden der Zusam- der konvexen Fliehe des porösen Zylinders unterstützt menhalt der Schichtdicke und die Gleichmäßigkeit da- Die aufgebrachte Überschußflüssigkeit wird aus der durch verbessert, daß nach dem Aufbringen der dünnen 5 Schicht durch die Schwerkraft von beiden konvexen Schichten eine Lösungsmittelverdampfung und ein Flächen des Zylinders abgezogen, da die Kohäsions-Schichtausheizen eng angeschlossen werden. Alle Ver- kräfte zwischen Flüssigkeit und Flüssigkeit geringer arbeitungsschritte können mit Stickstoff oder mit ande- sind, als die Adhäsionskräfte zwischen Flüssigkeit und ren inerten Gasen gespült werden, um eine Sauerstoff- Feststoff. Eine gleichmäßige und gerade Ablösung des und Feuchtigkeitsberührung bei der Aufbringung aus- to Meniskusübergangs sowohl an der Vorderkante, als zuschalten. auch an der Hinterkante wird durch die gleichmäßige

Die Fläche des porösen, zylindrischen Applikator Abwärtsströmung des absinkenden, nassen Films auf

kann konvex, elliptisch oder in anderer Weise gegen- der konvexen Fläche des zylindrischen Applikators un-

über der Zylinderform abgewandelt sein, ohne von dem terstützt.

Erfindungsgedanken abzuweichen. Es wird darauf hin- t5 Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt in den

gewiesen, daß ein poröser, zylindrischer Applikator minimalen Filterungsanforderungen für die Beschich-

auch zum Reinigen und Spülen der Substratfläche mit tungslösung. da Verunreinigungen in den vorhergehen-

einem Lösungsmittel vor der Schichtaufbringung vcr- den Reinigungs-, Spül- und Plasmareinigungsschritten

wciidbaf ist. entfern; werden; süScrdcm %vird ds: Scschichlungsüuk!

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herge- 20 nur minimal der Umgebung ausgesetzt, die normalerstellten dünnen, gleichmäßigen Beschichtungen sind weise Verunreinigungen aufgrund von Feuchtigkeit, verhältnismäßig fehlerfreie Beschichtungen aufgrund Gasabsorption und/oder suspendierten Teilchen eindcr verbesserten Entfernung von teilchenförmiger Ver- führt. Das Verschließen der Poren an der Unterseite des unreinigung und absorbierter Oberflächengase, auf- porösen Zylinders 12 reduziert die durch die Anlage grund verbesserter Gleichmäßigkeit der Schichtauf- 25 umgewälzte Fluidmenge in entsprechender Weise. Dies bringung für die gesamte Substratfläche und aufgrund ist insbesondere für manche Fotolacklösungen ervon verbesserten optischen Qualitäten der Schicht mit wünscht, die sich aufgrund von Schereffekten chemisch minimaler Musterung aufgrund einer gleichmäßigeren veräisjirn, wenn sie durch Membranfilter mit Poren-Ablösung des Hintcrkanten-Beschichtungsfluidmenis- größen von weniger als I um bei höheren Drücken als kus. 30 2 bar gedrückt werden.

Der poröse, zylindrische Applikator 12 besteht bei- Gemäß Erfindung sind sehr dünne Schichten von Fo-

spielsweise aus Metall, aus Kunststoff oder aus Kera- tolack auf verschiedene Fläche» aufb^ringbar, beispieIs-

mik. Er ist so gebaut daß er eine gleichmäßige, verbun- weise auf Glas. Keramik und Metallsubstratflächen. die

dene, offenzellige Struktur darstellt. In der Praxis ist zur Dicken bis hinunter zu 0,2 μπι haben und eine durchgc-

Erzielung einer laminaren und gleichmäßigen Abwärts- 35 hende Gleichmäßigkeit von plus oder minus 1% besit-

strömung der Schicht über die konvexe Fläche des Zy- zen. Gemäß F i g. 3 werden die Dicke und die Konstanz

ünders die radiale FiukJsiröniung, die durch die Be- der Schicht durch die Viskosität η der Lösung, die Ab-

schichtungsanlage zirkuliert, dadurch reduziert indem Zugsgeschwindigkeit v. die Fluidströmungsgeschwindig-

die Strömung durch den unteren Teil des Rohrs gemäß kcit R, die Substrathöhe h über dem Rohr, die Substrat-

F i g. 8 abgedeckt ist Die Abdeckung läßt sich dadurch 40 flächencigcnschaften und die Vcrdunstungsgeschwin-

wirksam erzielen, daß Poren mit einer harzartigen oder digkeit e gesteuert die durch die Temperaturen T, und

wasserglasartigen Zubereitung versiegelt sind. 7}, durch die Temperatur der Substratoberfläche und

Gemäß F i g. 3 ist die Fluidströmungsgeschwindigkeit des Beschichtungsstoffes beeinflußt
R an der Außenfläche des Zylinders von den Zylinder- Gemäß F i g. 5 unterstützt eine Zirkulation der Beflächen-Parametern abhängig, wozu die Wandstärke f 45 Schichtungslösung durch den Beschichtungsstoffbehäl- und der mittlere Porendurchmesser d zählen. Der porö- ter, der etwa ein Beschichtungsstoffvolumen in einer se Zylinder liefert einen auf wirksame Weise gefilterten Menge von mehreren Größenordnungen mehr als die Beschichtungsstoff unmittelbar vor der Substratbcrüh- durch die übrige Anlage zirkulierende Fluidmenge entrung und kontrolliert somit auf sehr wirksame Weise hält die Minimierung von Schwankungen in der Festeine mögliche Fluidverunreinigung. 50 Stoffkonzentration des Beschichtungsstoffes über einen . Das umgekenrte Substrat ist so angeordnet, daß es Zeitraum aufgrund von Lösungsmittelentfernung durch beinahe die Oberseite des Zylinders in einer Horizontal- Verdampfung.

ebene oder in einer geringfügig dazu geneigten Ebene Eine Gleichmäßigkeit der Feststoffkonzentration des berührt und damit den strömenden Beschichtungsstoff Beschichtungsfluids läßt sich dadurch leicht erhalten, intangential erfaßt Fig.3 zeigt Einzelheiten der Fluid- 55 dem das Lösungsmittel im Beschichtungsstoffbehältcr berührungsparameter in dem Obergangsbereich vom richtig eingestellt wird, wie dies durch Analsyse des BeSubstrat zum Fluid. Eine Fluidabwärtsströmung und ein schichtungsfiuids bestimmt wird.
Abfließen treten an beiden Seiten der konvexen Flächen Ein Lösungsmitteltank und ein Abfalltank sind des zylindrischen Applikators auf. Die Länge der Fluid- zweckmäßig, um die Beschickungsanlage an allen erkontaktstrecke X zwischen dem Vorderkantenmeniskus 60 forderlichen Stellen sowie am Ende des Vorganges mit L und dem Hinterkantenmeniskus Twird für einen be- einer Reinigungsmöglichkeil zu versehen. Ein übliches stimmten zylindrischen Applikator durch verschiedene Verfahren ist das Ablassen des Beschichtungsfluids in Parameter bestimmt zu denen die Höhe des Substrats h den Beschichlungsstoffbehälter und das anschließende über dem porösen Rohr, die Fluidströmungsgeschwin- Reinigen der Anlage mit Lösungsmittel, bis der gcdigkeil R, die Fluid viskosität r,. die Fluidtempcratur 7>. ss wünschte Grad an Beschichtungsstoffentfernung erdie Substrattemperatur T₁ und die Bewegungsgeschwin- reicht ist
digkeit Vdes porösen zylindrischen Applikators zählen. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Bei-

Das Abführen von überschüssigem Beschichtungs- spiels näher erläutert:

Es wurde ein typisches Cavex-Verfahrcn mit den Einrichtungen gemäß Fi g. 7 und 8 durchgeführt. Das Substrat 10 war eine 4,76 mm dicke Glasplatte, die zuvor mit einer Indiumoj.idbeschichtung versehen war. Das Substrat soll für Flüssigkristallanzeigen verwendet werden.

Als Transportvorrichtung diente eine Vorrichtung gemäß ^n F i g. 6 und 7, die eine eine Stellvorrichtung zum Transportieren der Substrathaltcrung durch die folgenden Bearbeitungsstationen aufwies:

Station 1: Ladestation Station 2: Obcrflächcnwaschstation Station 3: Oberflächenspülstation Station 4: Plasmaoberflächcnbchandlungsstalion Station 5: Beschichtungsaufbringungsstation Station 6: Trocknungsstation Station 7: Entladestation.

vorgänge:

t. Das Substrat wurde eingeladen und umgedreht.

2. In der Oberflächenwaschstation wurden teilchenförmige, organische und anorganische Verunreinigungen losgelöst und entfernt. Hierzu drehte sich eine Nylonbürste mit einem Außendurchmesser von 5239 mm mit 120 U/Min, deren Drehzahl zwischen 50 bis 200 U/Min, einstellbar war. Zum Befeuchten der rotierenden Bürste wurde Isopropy- !alkohol verwendet. Alkohol wurde andauernd di> ch ein 0,2 μπι tiefes Filter gefiltert.

3. In der Oberflächenspülstation wurde ein stationärer poröser Applikator 82 zur konstanten Spülnctzung der Oberfläche des Substrats mit Isopropylalkohol für die Entfernung von Verunreinigungen verwendet Der Alkohol wurde konstant durch ein 0,2 μπι tiefes Filter gefiltert.

4. In der Plasmaoberflächenbehandlungsstation wurden Feuchtigkeitsspuren, absorbierte gasförmige und organische Verunreinigungen entfernt, um eine maximale Oberflächennetzung zu erreichen. Nachdem das Substrat in diese Station gebracht wurde, wurde die Plasmavakuumkammer 90 nach oben gegen eine Stützpalette gedrückt. Die Vakuumkammer 90 wurde auf 133 mbar evakuiert, worauf ein Sauerstoffplasma 40 Sekunden lang eingerichtet wurde. Das Substrat 10 erreichte dabei eine Temperatur von 50" C

5. Nun erfolgt die Beschichtung in der Beschichtungsaufbringungsstation, wobei positiver Fotolack bei 15% Feststoffgehalt aufgebracht wurde. Das Material wurde andauernd durch ein 0,2 μΐη tiefes Filter gefiltert.

Der Förderdruck zum zylindrischen Applikator lag bei 038 bar. Die Porengröße des zylindrischen Applikator^ betrug 10 μΐη. Der zylindrische Applikator drehte sich mit einer Geschwindigkeit von 10,16 cm/min. Es wurde eine Beschichtungsdicke von 0,75 μπι erhalten.

6. In der Trockungsstation wurde eine Infrarotstrahlungsplatte 94 zum Trocknen der Beschichtung verwendet. Die Plattentemperatur war auf t ·* 177°C eingestellt Die Querströmung von Luft betrug 30 cm/min. Die Trocknungszeit betrug 4 Min. Die Substrattemperatur betrug nach 3 min 333° C

7. In der Entladestation wurde das Substrat 10 mit der richtigen Seite nach oben geschwenkt und von der Palette abgenommen.

Es ist Ziel der Erfindung, eine Substratbeschichtung in einer »sauberen« Atmosphäre aufzubringen, wobei das Reinigen, Spülen, Plasmabehandeln und Trocknen mit der Meniskusbcschichtung koordiniert wird, um filmartige dünne Schichten von hoher Integrität, also geringer Fehlerdichte, ausgezeichneter Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit zu schaffen. F i g. 4 faßt solche Verfahrensschritte zusammen, die eng mit dem erfindungsgemäßen Mcniskus-Beschichtungsverfahren für die Bildung einer dünnen, gleichmäßigen und fehlerfreien Beschichtung gekoppelt sind.

Die Reinigungsverfahren umfassen die Wäsche mit einem Lösungsmittel unter Verwendung von Bürsten.

das Ultraschallwaschen und/oder andere mechanische Waschverfahren. Das Substrat wird anschließend mit hochreinem Wasser und/oder Lösungsmittel gespült, bevor die Lösungsmitteltrocknung und -Entfernung erfolgt. Ein poröser, zylindrischer Applikator wird 8'jßcrdem zum Reinigen und Spülen des Substrats mit Lösungsmitteln verwendet. Das Lösungsmitteltrocknen umfaßt Verdampfungsvorgänge durch gesteuerte Gasströmung und/oder Vakuumverfahren. Außerdem lassen sich Lösungsmittelverunreinigungen durch Ofenhei-

« zung und/oder Plasmabehandlung entfernen. Die reinen und trockenen Substrate werden dann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren meniskusbeschichtet. Die Fluidfilm-Trockenschritte sind ähnlich wie die Lösungsmittel-Trocknung und -Entfernung. Einige der beim Trocknen und Beschichten auftretenden Vorgänge werden mit Stickstoff und/oder anderen inerten Gasen gespült, um einen Kontakt durch Sauerstoff und Feuchtigkeit zu verhindern.
Das erfindungsgemäße Präzisionsbeschichtungsverfahren ist in zahlreichen Gebieten der Mikroelektronik, und zwar in der Fotolithographie, zweckmäßig anwendbar:

1. Fotolack läßt sich auf Siliciumbausteine aufbringen, wobei eine 1 μπι Lithographie zur Herstellung von Speicherschaltungen mit zunehmenden Dichten von 65 k bis 256 k Bits und von Mikroprozessorchips mit bis zu 32 Bits verwendet wird.

2. Fotolack wird auf runde, quadratische oder rechteckige Siliciumplatten für Solargeräte aufgebracht.

3. Fotolack wird auf Glasträger wie Plasma und Flüssigkristallanzeigen, Dünnfilmeinrichtungen, Masken etc. aufgebracht.

4. Fotolack wird auf hydriertes Schaltkreismaterial beispielsweise Keramik (Aluminiumsilikat) aufgebracht

5. Beschichtungen wie Polyimide, nichtreflektierende Stoffe, stromleitende Filme, Zusatzmittel etc. lassen sich auf Siliciumplättchen, Gläser, metallisiertes

Glas und Keramikflächen aufbringen.

6. Andere Beschichtungen, beispielsweise Reinigungsfluide, Spülstoffe und gasförmige Trocknungsmittel lassen sich auf Substrate nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbringen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, Patentansprüche: dadurch gekennzeichnet, daß ein stationärer Appli kator verwendet wird.

1. Verfahren zur Meniskusbeschichtung eines Ge- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, genstandes in folgenden Schritten: s dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegbarer Applikator verwendet wird.

A) Leiten eines Beschichtungsstoffes durch durchlässige und sich schneidende, geneigte Flächen

zur Bildung einer nach unten gerichteten Laminarströmung aus Beschichtungsstoff an der Au- ίο

ßenseite der geneigten Rächen; und Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbe-

B) Vorschieben eines zu beschichtenden Gegen- griff des Patentanspruchs 1.

Standes in einer Tangentialebene an die Lami- Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der US-PS

narströmung des Beschichtungsstoffes derart, 34 73 955 bekannt, nach der eine dünne, gleichmäßige daß eine Fläche des Gegenstandes die Laminar- 15 Schicht einer Beschichtungsflüssigkeit auf eine Bahn zuströmung des Beschichtungsstoffes im Scheitel- nächst zu dick aufgetragen und anschließend mit der punkt der geneigten Fläche schneidet; Bahn aufwärts bewegt wird, wobei die zu dick beschich

tete Oberfläche eine Walze berührt, die sich :n entge-

dadurch gekennzeichnet, gengesetzter Richtung zur Fortbewegungsrichtung der

20 Bahn dreht. Die zu beschichtende Bahn läuft zunächst

C) daß Menisken des strömenden Beschichtungs- schräg nach unten auf die Walze zu und dann wieder stoffes sowohl an der Vorderkante, als auch an schräg nach oben weg, so daß das Beschichtungsfluid der Hinterkante des den Gegenstand berühren- unter Bildung von zwei Menisken zwischen der Bahn den Beschichtungsstoffes durch Verwendung und der Walze gehalten wird. Damit lassen sich zwar eines porösen Applikator unterstützt werden; 25 verhältnismäßig gleichmäßige Beschichtungen errei- und chen. ein optimales Ergebnis läßt sich jedoch noch nicht

D) daß die beschichtete Räche des Gegenstandes erzielen, da die Menisken je nach Bahngeschwindigkeit von der Laminarströmung des Beschichtungs· gelegentlich etwas höher gezogen werden oder absinstoffes gleichmäßig abgelöst wird. ken.

30 Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Be-

2. Verfallen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schichtungsverfahren zu schaffen, mit welchem sich zeichnet, daß das Unterstützen der Menisken durch Subslratoberflächen gleichmäßiger als beim Stand der Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Technik beschichten lassen.

Beschichtungsstoffes und der Vorschubgeschwin- Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einem Verfah-

digkeit des Gegenstandes bewirkt wird. 35 ren der eingangs genannten Art die kennzeichnenden

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Merkmale des Patentanspruchs 1.

zeichnet, daß die zu beschichtende Räche des Ge- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben

genstandes umgedreht wird, so daß der Gegenstand sich aus den Unteransprüchen, selbst den Beschichtungsstoff während des Be- Die Erfindung wird im folgenden tmhand von Figuren

schichtens abschirmt. 40 näher erläutert:

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Fig. I zeigt eine teilweise geschnittene Prinzipskizze dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungssloff des tangentialcn Vorschiebens eines umgekehrten Subaus dem Inneren und durch die Wand des Applika- strats gegen die nach unten gerichtete Strömung des tors ausströmt. Beschichtungsstoffes an der Außenseite einer stationä-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 45 ren Zylinderfläche,

zeichnet, daß der Beschichtungsstoff in ungeordne- F i g. 2 ist eine perspektivische Teilansicht einer ande-

ten, radialen Strömen durch die Wand des Applika- ren Ausführung, bei der das umgekehrte Substrat statio-

tors strömt. när gehalten wird, während sich die Zylinderfläche ge-

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge- genüber dem umgekehrten Substrat in Längsrichtung kennzeichnet, daß die untere Wand des Applikator so bewegt,

abgedeckt wird, so daß eine Durchströrming mit Be- F i g. 3 stellt einen vertikalen Teilschnitt dar, in dem

Schichtungsstoff ausgeschlossen wird. verschiedene, für das Aufbringen einer Präzisionsbe-

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- schichtung bedeutende Parameter erkennbar sind, zeichnet, daß der Beschichtungsstoff während des Fig.4 ist ein Blockschaltbild des Verfahrensablaufs Fließens durch den Applikator gefiltert wird. 55 einschließlich Reinigung, Beschichtung und Trocknung,

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- F i g. 5 zeigt eine praktische Ausführungsform, zeichnet, daß der Beschichtungsstoff in einem Filter- Fig. 6 ist eine vertikale Ansicht einer Anlage zum medium unterhalb der Applikatorfläche gefiltert Reinigen, Beschichten und Trocknen eines Substrats, wird. F i g. 7 zeigt eine Draufsicht der Anlage gemäß

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 50 F i g. 6,

dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Ap- Fig.8 ist ein Vertikalschnitt durch einen zylindri-

plikator verwendet wird. sehen Applikator mit einer porösen Wand zum radialen

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Abgeben des Beschichtungsstoffes durch die Zylinderdadurch gekennzeichnet, daß ein Applikator mit ab- wand,

geplattetem Querschnitt verwendet wird. 65 F i g. 9 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine andere

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Ausführung, wobei der untere Teil der Zylinderwand für dadurch gekennzeichnet, daß ein Applikator mit den Beschichtungsstoff undurchlässig ist, dreieckigem Querschnitt verwendet wird. Fig. 10 stellt einen Vertikalschnitt durch ein weiteres