DE9218881U1

DE9218881U1 - Vorrichtung zur Trocknung eines polymeren Schutzüberzugs

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Publication number: DE9218881U1
Application number: DE9218881U
Authority: DE
Original assignee: TOM AO ZAKRYTOGO N PROIZV
Current assignee: TOM AO ZAKRYTOGO N PROIZV
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2002-11-20

Description

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29. Sep. 1995

NAUCHNO-PROIZVODSTVENNAYA FIRMA AKTSIONERNOE OBSCHESTVO ZAKRYTOGO TIPA ¹¹TEKHNOLOGIA, OBORUDOVANIE, MATERIALY" (A/0 "TOM")

Moskau, GUS

Vorrichtung zur Trocknung eines polymeren Schutzüberzugs

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf die Oberfläche eines Erzeugnisses aus einer Lösung aufgetragenen polymeren Schutzüberzugs der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

In der Beschichtungstechnik von Halbleitergeräten und Mikroschaltungen ist ein mehrstufiges Trocknungsverfahren eines auf die Oberfläche eines Objektes aus einer Lösung

aufgetragenen polymeren Schutzüberzugs bekannt, bei dem in einer ersten Stufe die Schutzschicht auf Raumtemperatur gehalten und in einer zweiten Stufe auf eine erhöhte Temperatur unter überdruck gehalten wird. In einer dritten Stufe erfolgt die Kühlung der Schutzschicht. Wie bei einer einfachen kontinuierlichen Trocknung ergeben sich bei diesem dreistufigen Verfahren Mikrorisse in der Schutzschicht, welche die Schutzwirkung und auch die Lebensdauer beeinträchtigen.

Die Anfangsphase der Trocknung bei Raumtemperaturen von etwa 20-24 ⁰C ist gekennzeichnet durch einen hohen Gehalt an Lösungsmittel im polymeren überzug und eine intensive Flüssigkeitsdiffusion, die sich jedoch allmählich verringert, was die Trocknungsgeschwindigkeit verlangsamt. In der zweiten Trocknungsphase wird die Temperatur erhöht, um die Fließfähigkeit des Polymers und damit die Diffusionsgeschwindigkeit zu steigern und innere Spannungen im Überzug abzubauen. Mit Rücksicht auf die thermische Stabilität des Polymerwerkstoffes sind der Temperatursteigerung jedoch Grenzen gesetzt, weil eine hohe Temperatur und deren langandauernde Einwirkung einen unterwünschten thermischen Abbau und Wärmepolymerisation zur Folge haben. Im Anfangsstadium dieser zweiten Phase erfolgt eine sprunghafte Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Lösungsmittels, die nach Erreichen eines Höchstwertes bis auf Null absinkt.

Neben der Verdampfung des Lösungsmittels auf der Außenfläche des Überzugs vollziehen sich offensichtlich Verdampfungen auch an den Oberflächen von im Überzug gebildeten Mikrorissen (innere Dampfbildung). Experimente bestätigen einen Zusammenhang zwischen der inneren Dampfbildung und den

Schutzeigenschaften &zgr;. B. eines Fotolacküberzuges- Die Kinetik der Verdampfung des Lösungsmittels in den Mikrorissen wird durch eine ganze Reihe von Faktoren bestimmt, wie z. B. durch den Lösungsmittelgehalt des Überzugs, den Druck des Lösungsmitteldampfes, Form und Abmessungen von Mikrohohlräumen, die Verteilungsdichte der Mikrorisse im Überzug, den Koeffizienten der Flüssigkeitsdiffusion des Lösungsmittels, die Viskosität und Oberflächenspannung des polymeren Überzugs, die Temperatur des Überzugs usw. Mit einer Vergrößerung der Intensivierung der inneren Dampfbildung wächst die Rißbildung und es sinkt die Haftung der Schicht am Objekt infolge der Entwicklung von mit Lösungsmitteldämpfen gesättigten Mikrorissen, die sich nachfolgend an der Außenfläche des Überzugs öffnen. Daneben werden Defekte im Überzug auch durch die Lage der geschlossenen Mikrorisse gegenüber der Außenfläche und der Grenzschicht der Schicht am Objekt beeinflußt. So greifen die der Außenfläche der Schicht nahegelegenen Mikrorisse bei ihrem Aufgehen nicht die tiefen Schichten des polymeren Überzugs an und beeinträchtigen die Schutzeigenschaften und die Adhäsion des Überzugs weniger als die sich an der Grenze des Erzeugnisses und des polymeren Überzugs befindlichen inneren Mikrorisse. Die letzteren erzeugen außer dem schichtweisen Ablösen des Überzugs bei ihrer Öffnung zur Außenfläche durchgehende Durchstiche. Mikrorisse in den mittleren Überzugsschichten fördern die Entstehung von Durchstichen und als Konzentrationsstellen der inneren Spannungen schwächen sie die Adhäsion am Erzeugnis.

Die innere Dampfbildung im Schutzüberzug mit einem hohen Lösungsmittelgehalt zeigt in der ersten Trocknungsphase

keine merkliche Wirkung, welche die Schutzeigenschaften des polymeren Überzugs vermindert, weil in dieser Phase günstige Bedingungen für die Verdampfung des Lösungsmittels vorliegen, die u. a. auf einen hohen Diffusionskoeffizienten der Flüssigkeit im Überzug und auf das hohe Fließvermögen der Polymerlösung zurückzuführen sind.

Bei einer Verminderung des Lösungsmittelgehaltes steigt die Viskosität des polymeren Überzugs und es vermindert sich seine Planarisierungsfähigkeit, d. h. die Fähigkeit des Polymers, eine ebene Oberfläche zu erzeugen und die Ränder von geöffneten Mikrorissen zuzuziehen.

Wegen fehlender Methodiken kann der Augenblick nicht genau bestimmt werden, in dem das Fließvermögen.für das Schließen von Mikrorissen gefährlicher Form und Abmessungen unzureichend wird. Es wird davon ausgegangen, und durch praktische Angaben bestätigt, daß diese Grenze bei Fotolacküberzügen nach dem Zentrifugieren erreicht wird, mit dem das überschüssige Überzugsmaterial entfernt wird.

Bei einem gattungsgemäßen Trocknungsverfahren, das in der Druckschrift "Elektronnaya tekhnika", Heft 5 (53), S. 58-65, 1975, V. P. Lavrischev, V. A. Peremyschev "Untersuchung des Mechanismus der Lösungsmittelentfernung aus einem Fotolackfilm" beschrieben ist, wird die aufgebrachte polymere Überzugsschicht in einem Zeitraum von 20 s bis 1 h auf Raumtemperatur und anschließend auf einer erhöhten Temperatur unter einem Überdruck gehalten, der die Entwicklung von Mikrorissen unterdrückt. Daran schließt sich eine Kühlungsstufe der Überzugsschicht an.

Eine derartig getrocknete Schutzschicht weist jedoch ebenfalls Fehler in Form von Durchstichen und Schwachstellen auf und auch ihre Haftung an der Objektoberflache erfüllt nicht die hohen gestellten Anforderungen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß in den Übergangsphasen zwischen den Verfahrensstufen Mikrorisse vermehrt auftreten können.

In der Druckschrift Elektronnaya promyschlennost, Nr. 5, [Tl), 1979, Moskau, V. V. Anufrienko, V. I. Osnin, V. A. Peremyschev, V. L. Sanderov, V. N. Tsarev "Aggregat zur Erzeugung von Fotolacküberzügen A -2", S. 50-62 ist eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf ein Objekt aus einer Lösung aufgetragenen polymeren Schutzüberzugs beschrieben, die eine hermetische Hochtemperaturkammer zum Halten des polymeren Überzugs auf einer erhöhten Temperatur aufweist. Diese Kammer ist an eine Hochdruckleitung und an eine Entlüftung über Rohrleitungen mit Ventilen angeschlossen und enthält eine Ladeluke mit dicht verschließbarem Schieber, eine Vorrichtung zum Verschieben des Erzeugnisses von der Ladeluke zur Entladeluke und ein Heizaggregat.

In dieser Vorrichtung wird in der zweiten Verfahrensstufe ein überdruck und eine erhöhte Temperatur nach der Positionierung des beschichteten Objekts erzeugt. Vor der Kühlungsstufe wird der Kammerdruck abgesenkt.

Selbst eine geringfügige Verzögerung der Entwicklung des Überdrucks gegenüber der Erwärmung der Schicht hat einen negativen Effekt wegen der sehr geringen Schichtdicke von ggf. unter einem Mikrometer und der gegebenen Wärmekapazität des Überzugs. Die Schicht wird nach der Posi-

tionierung in der Hochtemperaturkammer praktisch momentan auf die Kammertemperatur erwärmt. Ein Überdruck kann aber nicht augenblicklich erzeugt, sondern nur innerhalb einer gewissen Zeitspanne aufgebaut werden. Während der Durchwärmung der polymeren Schicht ohne Überdruck erfolgt eine innere Dampfbildung, was günstige Bedingungen für die Entwicklung von Mikrorissen im Schutzüberzug schafft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf die Oberfläche eines Erzeugnisses aus einer Lösung aufgetragenen polymeren Schutz-Überzugs anzugeben, bei welcher die innere Dampfbildung und die Entwicklung von Blasen und Mikrorissen, insbesondere in den Übergangsphasen der Verfahrensstufen auf technisch einfache Weise vermieden wird.

Die Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung hat einen hermetischen Hochtemperaturbehälter zum Halten des polymeren Überzugs auf einer erhöhten Temperatur, der an eine Hochdruckleitung und an einen Auslaß über Rohrleitungen mit Ventilen angeschlossen ist, und besitzt eine Ladeluke mit dicht verschließbarem Schieber, eine Entladeluke mit dicht verschließbarem Schieber, eine Vorrichtung zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke zur Entladeluke und ein Heizaggregat, wobei erfindungsgemäß vor dem Hochtemperaturbehälter in Bewegungsrichtung des Objekts eine zusätzliche hermetische Kammer zur Trocknung des polymeren Überzugs bei Raumtemperatur angeordnet ist, die mit der Hochtemperaturkammer über die Ladeluke in Verbindung steht und eine eigene Ladeluke mit dicht verschließbarem Schieber besitzt sowie über Rohrleitungen mit Ventilen an die Hochdruckleitung und den offenen Auslaß angeschlossen ist, und eine Vorrichtung zum Verschieben des Objekts von ihrer Ladeluke zur Ladeluke der Hochtemperaturkammer aufweist, wobei ferner der Hochtemperaturkammer eine weitere hermetische Kammer zur Kühlung des polymeren Überzugs nachgeordnet ist, die mit der Hochtemperaturkammer über die Entladeluke in Verbindung steht, und eine eigene Entladeluke mit dicht schließbarem Schieber besitzt, an die Hochdruckleitung und den offenen Auslaß über Rohrleitungen mit Ventilen angeschlossen ist und eine Vorrichtung zum Verschieben des Objekts von der Entladeluke für das Ausladen des Erzeugnisses aus der Hochtemperaturkammer zur Entladeluke für das Ausladen des Erzeugnisses aus der Kühlkammer aufweist.

Zur Verkürzung der Kühlzeit ist die Kühlkammer mit einem Kühler versehen.

Gemäß der Erfindung erfolgt durch die

Erzeugung eines Überdrucks in der ersten Trocknungsstufe bei Raumtemperatur keine Erwärmung des polymeren Überzugs bis zum Erreichen eines ausreichenden Überdrucks, welcher dem Entstehen und Wachsen von Mikrorissen entgegenwirkt.

Da auch in der Kühlstufe ein Überdruck erzeugt wird, kann ein stürmischer Austritt des Restlösungsmittels aus dem
erwärmten Schutzüberzug bei atmosphärischem Druck unterbunden werden, der zur Entstehung von Mikrorissen auf
der Oberfläche des Überzugs beiträgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich
erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Diagramm die Abhängigkeit der Temperatur T und des Drucks P, der Trockenzeit &Uacgr; bei
einem Trocknungsvorgang;

Fig. 2 im Diagramm die Abhängigkeit der Austrittsgeschwindigkeit V des Lösungsmittels von
der Trockenzeit T;

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf

die Oberfläche eines Erzeugnisses aus einer Lösung aufgetragenen polymeren Schutzüberzugs im Längsschnitt.

Das Verfahren zur Trocknung eines aus einer Lösung gebildeten polymeren Schutzüberzugs umfaßt eine erste Stufe I, in welcher der Überzug auf Raumtemperatur in einem Zeitraum von 20 s bis zu 1 Stunde gehalten wird. In dieser Stufe wird ferner ein überdruck erzeugt, der die Entwicklung von Mikrorissen unterdrückt. In einer zweiten Stufe II wird der Überzug auf einer erhöhten Temperatur unter einem Überdruck gehalten, der die Entwicklung von Mikrorissen während einer vorgegebenen Zeitspanne unterdrückt aber keine thermischen Strukturänderungen des Überzugs hervorruft. Die dritte Kühlstufe III verläuft unter einem entsprechenden äußeren Überdruck bis zu einer Temperatur, bei der sich unter Atmosphärendruck keine Mikrorisse entwickeln.

Die Stufe I beginnt mit dem Auftragen einer Polymerlösung in Form eines Überzugs auf die Oberfläche eines Objekts, beispielsweise durch Zentrifugieren. Die Bewegung des Objekts mit dem aufgetragenen überzug bildet die Anfangsphase I' in Fig. 1 der Stufe I der konstanten Raumtemperatur T . Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Trocknungsgeschwindigkeit in dieser Phase I' maximal, wobei eine zwangsweise beschleunigte Diffusion des Lösungsmittels im Gasmedium aufgrund der Zentrifugalkraft stattfindet.

In dieser Stufe I erfolgt eine intensive Verminderung des Lösungsmittelgehaltes im Überzug, was dessen Viskosität erhöht und die Fähigkeit des Polymerwerkstoffs herabsetzt, die im Überzug entstehenden Mikrorisse zuzuziehen. Der Übergang des polymeren Überzugs in einen solchen Zustand führt zu einer Vergrößerung der Mikrohohlräume infolge der inneren Dampfbildung, was durch einen in der

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Phase I" angelegten äußeren Überdruck verhindert wird. Dieser Überdruck wirkt der inneren Dampfbildung und damit der Entwicklung von Mikrorissen entgegen.

Die Dauer der Anfangsphase I¹ bis zum Beginn der Drucksteigerung wird durch die zum Erreichen eines optimalen Zustandes .des Überzugs erforderliche Zeit bestimmt. Ein derartig optimaler Zustand des Überzugs ist derjenige, bei welchem sich nur eine geringe Anzahl an Mikrorissen entwickeln. Dieser Zustand hängt von einer Reihe von physikalisch-chemischen und mechanischen Charakteristiken des Überzugs ab, und zwar von der Schichtdicke, dem Lösungsmittelgehalt, der Viskosität des Überzugsmaterials, der Oberflächenspannung, der Überzugsporosität, der Temperatur und dem Außendruck.

Die Zeitdauer Ir₁ der ersten Stufe wird experimentell festgelegt und liegt für die überwiegende Mehrheit von polymeren Überzügen in einem Intervall von 20 s bis zu 1 Stunde. Wird diese Zeitdauer T₁ kleiner als 20 s, so bleibt der Gehalt an Lösungsmittel beträchtlich, was zu einem noch intensiveren Austritt des Lösungsmittels in der folgenden Verfahrensstufe II führen wird. Eine Zeitdauer der Stufe I von mehr als einer Stunde führt zu einer übermäßigen Verlängerung der Trockenzeit ohne Verbesserung der Eigenschaften der Schutzschicht.

Die Höhe des jeweiligen Überdrucks wird von den Parametern des Polymers und des Lösungsmittels, der Temperatur T₁₁ des Überzugs und den geforderten Schutzeigenschaften der Schicht bestimmt, und liegt im Bereich von 0,3 bis 0,8 MPa. Ein Überdruck unter 0,3 MPa ist zur Verminderung der Ent-

• ··

• ·

• · · I

• ·

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Wicklung von Mikrorissen unzureichend. Und eine Erhöhung des Überdrucks über 0,8 MPa hinaus verbessert die Schutzeigenschaften des Überzugs nicht.

In der Verfahrensstufe II wird der Überzug auf der erhöhten Temperatur T_TT {Fig. 1) bei einem Überdruck P_T gehalten, welcher die Entwicklung von Mikrorissen unterdrückt.

Die Erhöhung der Temperatur auf den Wert T__T trägt zur Senkung der Viskosität des polymeren Überzugs bei, was die Austrittsgeschwindigkeit V des Lösungsmittels in der Phase II¹ erhöht. Die Dauer T₁- - t der Temperatur T (Fig. 1 ) beträgt 30 s bis 1 Stunde und ist abhängig von der Dicke und dem Typ des polymeren Überzugs, der Masse und Wärmekapazität des Objekts, der Kinetik der Wärme- und Masseübertragung, von der Temperatur T₁₁ des Überzugs und der thermischen Stabilität des Polymers. Eine Zeitdauer von weniger als 30 s in der Stufe II reicht nicht zum Austreiben des Lösungsmittels aus dem Überzug aus, und bei mehr als einer Stunde führt die erhöhte Temperatur zur Zerstörung der Struktur des polymeren Überzugs, was einen schroffen Abfall seiner Schutzeigenschaften hervorruft. Deshalb wählt man die Temperatur T und die Zeit T₁₁ - T_ der Verfahrensstufe II je nach der Art des polymeren Überzugs.

Für Diazochinon-Fotolacküberzüge liegen die Temperaturen &Tgr;_&tgr;&tgr; in der Stufe II bei 80 bis 100 ⁰C. Eine Temperatur T_JT unter 80 ⁰C in der Stufe II ergibt keine ausreichende Entfernung des Lösungsmittels, was die Adhäsion des Überzugs an der Objektoberfläche vermindert.

Bei Temperaturen &Tgr;_&khgr;&khgr; von über 100 ⁰C wird der themische Abbau des Polymers beschleunigt, was die Stabilität der Schutzeigenschaften beeinflußt.

Durch dieselben Abhängigkeiten werden die Temperatur- und Zeitverhältnisse der Verfahrensstufe II bei der Trocknung von polymeren Elektronenresist-Überzügen auf der Basis von Polymethylmethakrylat bestimmt. Für sie beträgt die Haltedauer 'f _TJ - &Uacgr;_&Uacgr; von 60 s bis zu 1 Stunde im Bereich der Temperaturen T von 160 bis 200 ⁰C.

Die Kühlung des polymeren Überzugs erfolgt auf eine Tempe ratur T₁₁₁ (Fig. 1, Etappe III), die gleich T ist. Die Austrittsgeschwindigkeit V (Fig. 2, Etappe III) des Lösungsmittels sinkt in dieser dritten Stufe III allmählich bis auf Null.

die in Fig. 3 dargestellte Trocknungsvorrichtung enthält eine hermetische Kammer 1, in der ein nicht dargestelltes beschichtetes Objekt bei Raumtemperatur angeordnet wird. Die Kammer 1 besitzt eine Ladeluke 2 mit einem dicht verschließbaren Schieber 3 und eine Entladeluke 4 mit einem dicht verschließbaren Schieber 5. In der Kammer 1 sind eine Plattform 6 zur Aufnahme des Objekts und eine Vorrichtung 7 zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke 2 zur Entladeluke 4 montiert. Die Verschiebevorrichtung 7 ist in dieser Variante als Förderband ausgebildet. Die Kammer 1 ist über einen in die Kammerwand eingebauten Stutzen 9, eine mit Druckregelventilen 10, 11 ausgestattete Rohrleitung mit einer Hochdruckleitung 8 verbunden. In diese Rohrleitung ist ein Ventil 12 zur Verbindung der Kammer 1 mit der Atmosphäre eingebaut.

Hinter der Kammer 1 ist in Vorschubrichtung des Objekts eine hermetische Hochtemperaturkammer 13 angeordnet, in der der polymere Überzug auf eine erhöhte Temperatur erwärmt werden kann. Die Entladeluke 4 der Kammer 1 bildet eine Ladeluke 14 der Hochtemperaturkammer 13. Die Kammer 1 steht mit der Hochtemperaturkammer 13 mittels dieser Luke 4, 14 in Verbindung. Ferner weist die Hochtemperaturkammer 13 eine Luke 15 mit dicht verschließbarem Schieber 16 zum Ausladen des Objekts auf. Innerhalb der Hochtemperaturkammer 13 ist eine Plattform 17 zur Aufnahme des Objekts und eine Vorrichtung 18 zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke 14 zur Entladeluke 15 montiert, wobei die Verschiebevorrichtung in dieser Variante in Form eines Förderbandes ausgebildet ist. Die Hochtemperaturkammer 13 ist mit der Hochdruckleitung 8 über eine Rohrleitung 19 verbunden, die mit einem Stutzen 20 und Druckregelventilen 21, 22, 23 ausgestattet ist. Im Inneren der Hochtemperaturkammer 13 ist ein Heizaggregat 24 installiert.

In der Bewegungsrichtung des Objekts ist der Hochtemperaturkammer 13 eine weitere Kammer 25 zur Kühlung des polymeren Überzugs nachgeordnet, die eine Ladeluke 26 mit dicht verschließbarem Schieber 27 enthält, welche auch die Entladeluke 15 der Hochtemperaturkammer 13 bildet. Vermittels dieser Luke 26 steht die Hochtemperaturkammer 13 mit der Kühlkammer 25 in Verbindung. Ferner ist die Kühlkammer 25 mit einer zum Austragen des Objekts bestimmten Luke 28 mit dicht verschließbarem Schieber 29 versehen. Innerhalb der Kammer 25 sind eine Plattform 30 zur Aufnahme des Objekts und eine Vorrichtung 31 zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke 26 zur Entladeluke 28 montiert. Die Luken 2, 4, 15 und 28 sind in den Querwänden

9 9*4 »4

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der Kammern 1, 13 und 25 in der Transportebene angeordnet. Die Kammer 25 ist mit der Hochdruckleitung 8 über ein Rohrstück 32 verbunden, das mit einem Stutzen 33 und Druckregelventilen 34, 35, 36 ausgestattet ist. An der Plattform 30 ist ein Kühler 37 befestigt. Durch ausgezogene Pfeile in Fig. 3 ist die Strömungsrichtung des Gases über die Rohrleitung bei der Erzeugung eines Überdrucks in den Kammern 1, 13, 25 gezeigt und durch gestrichelte Pfeile ist die Strömungsrichtung bei Absenkung dieses Drucks durch Auslassen des Gases in die Atmosphäre angedeutet.

Der Abstand zwischen den Verschiebevorrichtungen 7 und 18 in den Kammern 1 und 13 entspricht mindestens der Länge des Objekts, damit das Objekt aus der Kammer 1 bei geöffnetem Schieber 5 der Luke 4 ungehindert in die Kammer 13 transportiert werden kann. Entsprechendes gilt für den Abstand zwischen den Verschiebevorrichtungen 18 und 31 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Vor dem Beginn eines Trocknungsvorganges werden die Schieber 5 und 16 der Hochtemperaturkammer 13 geschlossen, das Heizaggregat 24 eingeschaltet und die Ventile 21, 22 der Hochdruckleitung 8 geöffnet. Das Ventil 23, das die Kammer 13 mit der Atmosphäre verbindet, ist während des gesamten Trocknungsvorganges geschlossen.

Das Objekt mit der beschichteten Oberfläche wird durch die geöffnete Ladeluke 2 mittels der Verschiebevorrichtung 7 auf der Plattform 6 in der Kammer 1 positioniert. Nach Schließen des Schiebers 3 der Luke 2 und Öffnen der Ventile

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10, 11 {das die Kammer 1 mit der Atmosphäre verbindende Ventil 12 bleibt geschlossen), wird ein überdruck in der Kammer 1 erzeugt. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wird der Schieber 5 der Entladeluke 4 geöffnet und das Objekt wird von den Verschiebevorrichtungen 7 und 18 in die Hochtemperaturkammer 13 auf die Plattform 17 überführt. Der Druck in der Kammer 1 und in der Hochtemperaturkammer 13 ist gleich.

Während der Trocknung des Objekts in der Hochtemperaturkammer 13 werden zur Vorbereitung der Kühlkammer 25 der Schieber 29 der Entladeluke 28 und das die Kühlkammer 25 mit der Atmosphäre verbindende Ventil 36 geschlossen, die Ventile 34, 35 der Hochdruckleitung 8 geöffnet und der Kühler 37 eingeschaltet.

Nach der Übergabe des Objekts von der Kammer 1 in die Hochtemperaturkammer 13 kann nach Schließen des Ventils

10 und des Schiebers 5 die Kammer 1 durch Öffnen der Ventile

11 und 12 entlüftet werden, um über die geöffnete Ladeluke 2 ein nächstfolgendes Objekt in die Kammer 1 einzubringen.

Nach Ablauf einer bestimmten Trocknungszeit in der Hochtemperaturkammer 13 werden der Schieber 16 der Entladeluke 15 geöffnet und die Verschiebevorrichtungen 18 und 31 aktiviert, um das Objekt in der Kammer 25 auf deren Plattform 30 zu positionieren. Nach der übergabe wird der Schie-27 geschlossen. Nach Beendigung der Kühlstufe öffnet das Ventil 36 zur Absenkung des Überdrucks, und das Objekt mit seinem getrockneten überzug wird von der Verschiebevorrichtung 31 durch die geöffnete Ladeluke 28 aus der Kühlkammer 25 ausgetragen.

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Zur Verkürzung der Kühlzeit ist in der Kühlkammer 25 ein Kühler 37 vorgesehen, der mit der Plattform 30 in wärmeleitender Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet einen kontinuierlichen Trocknungsbetrieb einer Vielzahl von durchlaufenden Objekten ohne manuelle Eingriffe. Da die Zeitspannen der ersten und der dritten Verfahrensstufen für verschiedene Arten von Schutzüberzügen unterschiedlich sind, können in den Kammern 1, 13 und 25 mehrere Plattformen 6, 17, 30 zur Aufnahme von Objekten vorgesehen sein, und die Verschiebevorrichtungen 7, 18 und 31 können zur Übergabe der Objekte zwischen diesen zusätzlichen Plattformen innerhalb der Kammern 1, 13, 25 ausgebildet sein. Diese Weiterbildung ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb mit einem konstanten Zyklus.

Beispiel

Es wurde eine vergleichende Bewertung der Schutzeigenschaften von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren getrockneten Überzügen und von Überzügen nach der Trocknung gemäß einem bekannten Verfahren durchgeführt.

Für die Trocknung von polymeren Potolacküberzügen wurde eine bekannte und eine erfindungsgemäße Einrichtung eingesetzt.

In die Kammer 1 (Fig. 3) der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde als Objekt eine verchromte Glasplatte mit einem aus einer Lösung aufgetragenen polymeren Schutzüberzug - einem positiven Diazochinon-Fotoresist mit 0,7 um Dicke -

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eingeführt. Derartige Erzeugnisse werden nach der Trocknung des Fotolacküberzuges als Halbzeuge zur Herstellung von Fotoschablonen verwendet. In der Kammer 1 wurde nach deren hermetischem Abschluß durch Gaszufuhr aus der Hochdruckleitung 8 ein Überdruck von 0,5 MPa erzeugt, der auch in der Kammer 13 und in der Kammer 25 aufrechterhalten wurde. Die Haltezeit des Schutzüberzugs in der Kammer 1 betrug 3 Minuten und die Temperatur in der Kammer 1 22—2 ⁰C. Die Haltezeit in der Kammer 13 betrug 15 Minuten und die Temperatur 100 ⁰C. Die Kühlzeit in der Stufe III in der Kammer 25 betrug 3 Minuten und die Endtemperatur der Kühlung -22±2 ⁰C.

Die Kontrolle der Fehlerhaftigkeit von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und nach dem bekannten Verfahren getrockneten Schutzüberzügen wurde nach bekannten Methoden durchgeführt. Die Prüfungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

- 18 Tabelle

Benennung des
Schutzparameters

Norm der

Schutzpara meter Kennziffern des Schutzparameters je nach der Zeit der Durchführung von Prüfungen und dem Trocknungsverfahren

am Tag	nach 2	nach 4
der	Monaten	Monaten
Trock
nung

Ver- befahkannren
tes
nach Ver-Erfin-
fahdung
ren

Ver- be-

fah- kannren tes nach Ver-Erfin- fahdung ren

Ver- befah- kannren tes nach Ver-Erfin- fahdung ren

Summarische Dichte nicht

von Defekten mit über

über 1 pm Größe, 0,20

cm"

0,03 0,09 0,028 0,16 0,04 0,29

darunter von
Durchstichen, cm

-2 0,017 0,069 0,015 0,14 0,02 0,27

von Chromresten,
cm

-2

0,013 0,021 0,013 0,02 0,02 0,02

Anzal von Erzeugnissen, die den
Normen der Schutz parameter nicht
entsprechen

Fortsetzung der Tabelle

Unterätzung der

Maskenschicht fur	nicht	0,1	0,15 0,1
den Schutzüber	über
zug, um	0,2
Anzahl von Erzeug
nissen, die den
Normen in bezug
auf die Unter
ätzung der Masken		0	0 0
schicht nicht ent
sprechen

0,2 0,12 0,35

Lokale Unterätzungen der Maskenschicht für den polymeren Überzug mit über 0,5 um Größe, cm

unzu

lässig

0,01

Anzahl von Erzeugnissen, die den Normen in bezug auf die lokale Unterätzung nicht entsprechen

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Die Kennziffern der Schutzparameter wurden nach ihrem mittleren arithmetischen Wert für zehn geprüfte Objekte bestimmt. Über eine Verlängerung der Haltbarkeitsdauer des Überzugs kann man nach dem Vergleich der Prüfungskennziffern von gemäß dem bekannten Verfahren und dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgetrockneten Schutzüberzügen nach 2 und 4 Monaten mit bekannten Normen der Schutzparameter sowie nach der Anzahl von diesen Normen nicht entsprechenden Erzeugnissen urteilen.

Die Erfindung läßt sich vorzugsweise bei der Herstellung von Mikroshaltungen und in der Mikrolithografie anwenden. Ferner können auch beschichtete Drähte und Bänder sowie in Schutzmitteln getränkte Materialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.

Claims

ANSPRUCHE

Vorrichtung zur Trocknung eines auf ein Objekt aufgebrachten Überzugs mit einer Hochtemperaturkammer (13) zum Halten des polymeren Überzugs auf einer erhöhten Temperatur, welche Kammer an eine Hochdruckleitung (8) und an eine Entlüftung über eine Rohrleitung (19) mit Ventilen (21, 22, 23) angeschlossen ist und eine Ladeluke (14) mit dicht verschließbarem Schieber (5), eine Entladeluke (15) mit dicht verschließbarem Schieber (16), eine Vorrichtung (18) zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke (14) zur Entladeluke (15) und ein Heizaggregat (24) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß vor der Hochtemperaturkammer (13) eine Kammer (1) zur Trocknung des polymeren Erzeugnisses bei Raumtemperatur angeordnet ist, die mit der Hochtemperaturkammer

(13) über deren Ladeluke (14) in Verbindung steht, eine eigene Ladeluke (2) mit dicht verschließbarem Schieber

(3) besitzt, an die Hochdruckleitung (8) und an die Entlüftung über eine Rohrleitung mit Ventilen (10, 11, 12) angeschlossen und mit einer Vorrichtung (7) zum Verschieben des Objekts von der Ladeluke (2) zur Entladeluke (14) der Hochtemperaturkammer (13) versehen ist, und

daß der Hochtemperaturkammer (13) eine Kühlkammer (25) zur Kühlung des polymeren Überzugs nachgeordnet ist, die mit der Hochtemperaturkammer (13) über deren Entladeluke (15) mit dem Schieber (16) in Verbindung steht, eine eigene Entladeluke (28) mit dicht verschließbarem Schieber (29) besitzt, an die Hochdruckleitung (8) und die Entlüftung über eine Rohrleitung mit Ventilen (34, 35, 36) angeschlossen ist und eine Vorrichtung zum Verschieben des Objekts von der Entladeluke (15) der Hochtemperaturkammer (13) zur eigenen Entladeluke (28) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß in der Kühlkammer (25) ein Kühler (3 7) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lade- und Entladeluken (2, 4, 15, 28) in gegenseitiger Flucht in den Querwänden der Kammern (1, 13 und 25) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Steuereinrichtung zur automatischen Betätigung der Schieber (2, 5, 16, 29), der Ventile (10-12, 21-23 und 34-36), der Verschiebevorrichtungen (7, 18, 31) des Heizaggregats (24) und des Kühlers (37) vorgesehen ist.