RU2046450C1 - Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation - Google Patents

Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2046450C1
RU2046450C1 SU5056720A RU2046450C1 RU 2046450 C1 RU2046450 C1 RU 2046450C1 SU 5056720 A SU5056720 A SU 5056720A RU 2046450 C1 RU2046450 C1 RU 2046450C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
valve
application chamber
vessel
tank
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.А. Лискин
Original Assignee
Научно-исследовательский институт молекулярной электроники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт молекулярной электроники filed Critical Научно-исследовательский институт молекулярной электроники
Priority to SU5056720 priority Critical patent/RU2046450C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2046450C1 publication Critical patent/RU2046450C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: electronics. SUBSTANCE: process of formation of thin films on semiconductor substrate involves anchoring of substrate on rotary table provided with vacuum gripper, turn of substrate through 180 deg around horizontal axis and its lowering into vessel with applied fluid, rotation of substrate, its return into initial position and rotation of substrate with increased speed, immersion of substrate into vessel with formation of clearance between substrate and surface of fluid in vessel, feed of filtered fluid to be applied from below under pressure to surface of rotating substrate, rotation of table with substrate with increased speed before return into initial position. Used fluid is discharged from vessel into recycling system and is directed for repeat cycle of application of film through filter. Device for implementation of process includes vessel with fluid to be applied, rotary table with vacuum gripper for fixation of treated substrate provided with mechanism for turning through 180 deg around horizontal axis and with mechanism for vertical translation. Vessel for application of fluid houses application chamber and corrugated tank with drive for its compression in vertical direction which are separated by conical valve from each other. Outer surface of bottom part of case of application chamber is seat of valve. Valve proper is put on cylindrical spring anchored on bottom part of tank. On top valve ends with horizontal platform which diameter does not exceed that of treated substrate. Filter which inlet is coupled to volume of corrugated tank and which outlet is coupled to volume of application chamber through duct made in body of conical valve is anchored in body of valve. Application chamber is fitted with cylindrical or ball cover and with mechanism for its turning through 180 deg relative to application chamber. Space housing rotary table with vacuum gripper and drive to move table with treated substrate into application chamber is manufactured inside cover. Outer surface of cover is mated with upper surface of walls of application chamber. EFFECT: improved manufacturing technology. 2 cl

Description

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к способу и устройству для формирования тонких пленок, например пленок фоторезиста на полупроводниковых пластинах. The invention relates to a technology for the production of semiconductor devices, in particular to a method and apparatus for forming thin films, for example photoresist films on semiconductor wafers.

В настоящее время известны многочисленные способы и устройства для формирования пленок фоторезиста на полупроводниковых пластинах. Наиболее широко распространенным является способ формирования пленок фоторезиста методом центрифугирования. Numerous methods and devices for forming photoresist films on semiconductor wafers are currently known. The most common is the method of forming photoresist films by centrifugation.

Типичный способ получения тонких пленок фоторезиста на поверхности кремниевой подложки способом центрифугирования описан, например, в работе. При использовании этого способа доза фоторезиста подается с помощью дозирующего устройства на центральный участок пластины, установленной на вращающемся столике центрифуги. При включении центрифуги жидкий фоторезист растекается под действием центробежных сил. За счет уравновешивания центробежной силы, пропорциональной числу оборотов, и силы сопротивления, зависящей от когезии молекул резиста, фоторезист формирует тонкую равномерную по толщине пленку. Данный способ позволяет формировать на центрифуге качественные пленки фоторезиста. Однако этот способ обладает и рядом недостатков, основным из которых является большой расход фоторезиста, поскольку обычно на изготовление самой пленки идет менее 1% от общего количества расходуемого фоторезиста. Регенерация бывшего в употреблении фоторезиста для его повторно использования вызывает большие трудности из-за потери им своих первоначальных свойств (вязкость, степень чистоты и т.д.) из-за контакта с окружающей средой при первичном использовании. Большие проблемы вызывает также утилизация отработанного фоторезиста из-за высокой токсичности его компонентов. A typical method for producing thin photoresist films on the surface of a silicon substrate by centrifugation is described, for example, in the work. When using this method, the dose of the photoresist is supplied using a metering device to the central portion of the plate mounted on a rotating centrifuge table. When you turn on the centrifuge, the liquid photoresist spreads under the action of centrifugal forces. By balancing the centrifugal force, which is proportional to the number of revolutions, and the resistance force, which depends on the cohesion of the resist molecules, the photoresist forms a thin film that is uniform in thickness. This method allows the formation of high-quality photoresist films in a centrifuge. However, this method also has a number of disadvantages, the main of which is the high consumption of the photoresist, since usually it takes less than 1% of the total amount of spent photoresist to produce the film itself. The regeneration of a used photoresist for its reuse causes great difficulties due to its loss of its original properties (viscosity, degree of purity, etc.) due to contact with the environment during initial use. Big problems are also caused by the disposal of spent photoresist due to the high toxicity of its components.

Известен способ нанесения пленки фоторезиста, выбранный авторами в качестве прототипа, при котором фоторезист наносится на подложку путем окунания последней в резервуар с жидким фоторезистом с вращением ее при этом с малой скоростью и последующим вращением на воздухе с повышенной скоростью с целью получения пленки заданной толщины. Данный способ осуществляют на устройстве, содержащем резервуар с наносимой жидкостью, вращающийся столик с вакуумным захватом для фиксации обрабатываемой подложки, снабженный механизмом поворота на 180о вокруг горизонтальной оси и механизмом для вертикального перемещения.There is a known method of applying a photoresist film, selected by the authors as a prototype, in which the photoresist is applied to the substrate by dipping the latter into a reservoir with a liquid photoresist and rotating it at a low speed and subsequent rotation in air at an increased speed in order to obtain a film of a given thickness. This process is carried out on an apparatus comprising a tank with the applied liquid, a rotating table with vacuum grip for fixing the treated substrate provided with a mechanism of rotation 180 about a horizontal axis and the vertical movement mechanism.

Данный способ позволяет уменьшить расход фоторезиста по сравнению с описанным выше способом за счет комбинации нанесения покрытия окунанием с последующим центрифугированием. Однако этот способ имеет и значительные недостатки. В процессе последовательной обработки подложек в одном и том же резервуаре идет постепенное загрязнение фоторезиста инородными частицами. Известно, что сама подложка является носителем значительного количества инородных частиц (до 600 шт. размером с 0,1-10 мкм), захваченных ею при контактах с кассетой, механизмом транспортировки, окружающей средой, оператором и т.д. В момент соприкосновения рабочей поверхности подложки с поверхностью фоторезиста часть этих частиц захватывается границей раздела пленка-подложка, а другая часть смывается с поверхности в объем фоторезиста, причем концентрация последних в фоторезисте с каждой обрабатываемой подложкой возрастает. Тем самым увеличивается возможность загрязнения формируемой на подложке пленки. С другой стороны, большая поверхность резервуара с фоторезистом, ведет к большим потерям фоторезиста через испарения и к загрязнению окружающей атмосферы экологически вредными веществами, входящими в состав фоторезиста. This method allows to reduce the consumption of photoresist in comparison with the method described above due to the combination of coating by dipping and subsequent centrifugation. However, this method has significant disadvantages. In the process of sequential processing of the substrates in the same tank there is a gradual contamination of the photoresist with foreign particles. It is known that the substrate itself is a carrier of a significant amount of foreign particles (up to 600 pieces with a size of 0.1-10 microns), captured by it in contact with the cartridge, transport mechanism, environment, operator, etc. At the moment of contact of the working surface of the substrate with the surface of the photoresist, part of these particles is captured by the film-substrate interface, and the other part is washed off the surface into the volume of the photoresist, and the concentration of the latter in each photographic resist increases with each processed substrate. This increases the possibility of contamination of the film formed on the substrate. On the other hand, the large surface of the reservoir with the photoresist leads to large losses of the photoresist through evaporation and to the pollution of the surrounding atmosphere with environmentally harmful substances that make up the photoresist.

Цель изобретения создание способа и устройства для нанесения тонких пленок, позволяющих осуществить изготовление бездефектных пленок, сокращение расхода наносимой жидкости и обеспечение экологически чистых условий производства. The purpose of the invention is the creation of a method and device for applying thin films, allowing the manufacture of defect-free films, reducing the flow rate of the applied liquid and ensuring environmentally friendly production conditions.

Для достижения цели в способе формирования тонких пленок на полупроводниковой подложке, включающем закрепление подложки на вращающемся столике, снабженном вакуумным захватом, поворот подложки на 180о вокруг горизонтальной оси и опускание в резервуар с наносимой жидкостью, вращение подложки, возвращение подложки в исходное положение и вращение подложки с увеличенной скоростью, подложку опускают в резервуар, изолированный от окружающей среды, с образованием зазора между подложкой и поверхностью, находящейся в резервуаре жидкости, снизу под давлением на поверхность вращающейся подложки подают фильтрованную наносимую жидкость, затем вращающийся столик переключают на более высокую частоту вращения, обеспечивающую сброс излишков наносимой жидкости, столик с подложкой возвращают в исходное положение, а отработанную жидкость в количестве, равном количеству, поданному на подложку в процессе цикла нанесения, сбрасывают из резервуара в систему рециркуляции и через фильтр направляют на повторный цикл нанесения пленки.To achieve the goal in a method of forming thin films on a semiconductor substrate, including fixing the substrate on a rotating table equipped with a vacuum grip, rotate the substrate 180 ° about the horizontal axis and lower it into the reservoir with the applied liquid, rotate the substrate, return the substrate to its original position and rotate the substrate with increased speed, the substrate is lowered into the tank, isolated from the environment, with the formation of a gap between the substrate and the surface in the liquid tank, from below under pressure, the filtered applied liquid is supplied to the surface of the rotating substrate, then the rotating stage is switched to a higher rotation speed, which ensures the discharge of excess applied liquid, the stage with the substrate is returned to its original position, and the spent liquid in an amount equal to the amount applied to the substrate during the cycle application, discharged from the tank into the recirculation system and through the filter is sent to a repeated film deposition cycle.

Отличительными признаками способа является то, что подложку опускают в резервуар, изолированный от окружающей среды, с образованием зазора между подложкой и поверхностью находящейся в резервуаре жидкости, снизу под давлением на поверхность вращающейся подложки подают фильтрованную наносимую жидкость, затем вращающийся столик переключают на более высокую частоту вращения, обеспечивающую сброс излишков наносимой жидкости, столик с подложкой возвращают в исходное положение, а отработанную жидкость в количестве, равном количеству, поданному на подложку в процессе цикла нанесения, сбрасывают из резервуара в систему рециркуляции и через фильтр направляют на повторный цикл нанесения пленки. Distinctive features of the method is that the substrate is lowered into the tank, isolated from the environment, with the formation of a gap between the substrate and the surface of the liquid in the tank, the filtered applied liquid is supplied from below to the surface of the rotating substrate under pressure, then the rotating table is switched to a higher speed , providing discharge of excess applied liquid, the table with the substrate is returned to its original position, and the spent liquid in an amount equal to the amount to the substrate during the deposition cycle, they are discharged from the reservoir into the recirculation system and sent through the filter to a repeated deposition cycle of the film.

Цель достигается также за счет того, что в устройстве для формирования тонких пленок на полупроводниковой подложке, содержащем резервуар с наносимой жидкостью, вращающийся столик с вакуумным захватом для фиксации обрабатываемой подложки, снабженный механизмом поворота на 180о вокруг горизонтальной оси и механизмом для вертикального перемещения, резервуар для наносимой жидкости состоит из камеры нанесения и гофрированной емкости с приводом для ее сжатия в вертикальном направлении, отделенных друг от друга коническим клапаном, седлом которого является наружная поверхность донной части корпуса камеры нанесения, а сам клапан установлен на цилиндрической пружине, закрепленной на донной поверхности гофрированной емкости, вверху клапан заканчивается горизонтальной площадкой, диаметр которой не превышает диаметр обрабатываемой подложки, в корпусе клапана закреплен фильтр, вход которого соединен с объемом гофрированной емкости, а выход через канал, выполненный в корпусе конического клапана, соединен с объемом камеры нанесения, камера нанесения снабжена цилиндрической или шаровой крышкой и механизмом для ее поворота на 180о относительно камеры нанесения, внутри крышки выполнена полость, в которой установлен вращающийся столик с вакуумным захватом и приводом для перемещения столика с обрабатываемой подложкой в камеру нанесения, а наружная поверхность крышки сопрягается с верхней поверхностью стенок камеры нанесения.The aim is also achieved due to the fact that in an apparatus for forming thin films on a semiconductor substrate, comprising a tank with the applied liquid, a rotating table with vacuum grip for fixing the treated substrate provided with a mechanism of rotation through 180 ° about a horizontal axis and a mechanism for vertical movement, a reservoir for the applied liquid consists of a coating chamber and a corrugated container with a drive for compressing it in the vertical direction, separated from each other by a conical valve, a seat to the outer surface of the bottom part of the application chamber body is thick and the valve itself is mounted on a cylindrical spring fixed on the bottom surface of the corrugated container, at the top of the valve ends with a horizontal platform, the diameter of which does not exceed the diameter of the processed substrate, a filter is fixed in the valve body, the input of which is connected to the volume corrugated capacity, and the output through the channel made in the conical valve body is connected to the volume of the application chamber, the application chamber is provided with a cylindrical and whether the ball cap and the mechanism for its rotation 180 ° relative to the application chamber, a cavity is made inside the cover in which a rotating table with a vacuum grip and a drive is installed to move the table with the substrate to be processed into the application chamber, and the outer surface of the cover mates with the upper surface of the chamber walls application.

Отличительными признаками устройства является то, что резервуар для наносимой жидкости состоит из камеры нанесения и гофрированной емкости с приводом для ее сжатия в вертикальном направлении, отделенных друг от друга коническим клапаном, седлом которого является обратная сторона донной части корпуса камеры нанесения, а сам клапан установлен на цилиндрической пружине, закрепленной на донной поверхности гофрированной емкости, вверху клапан заканчивается горизонтальной площадкой, диаметр которой не превышает диаметр обрабатываемой подложки, в корпусе клапана закреплен фильтр, вход которого соединен с объемом гофрированной емкости, а выход через канал, выполненный в корпусе конического клапана, соединен с объемом камеры нанесения, камера нанесения снабжена цилиндрической или шаровой крышкой и механизмом для ее поворота на 180о относительно камеры нанесения, внутри крышки выполнена полость, в которой установлен вращающийся столик с вакуумным захватом и приводом для перемещения столика с обрабатываемой подложкой в камеру нанесения, а наружная поверхность крышки сопрягается с верхней поверхностью стенок камеры нанесения.Distinctive features of the device is that the reservoir for the applied liquid consists of a coating chamber and a corrugated container with a drive for compressing it in a vertical direction, separated from each other by a conical valve, the seat of which is the back side of the bottom of the coating chamber, and the valve itself is mounted on a cylindrical spring mounted on the bottom surface of the corrugated container, at the top of the valve ends with a horizontal platform, the diameter of which does not exceed the diameter of the processed layers, a filter is fixed in the valve body, the inlet of which is connected to the volume of the corrugated container, and the outlet through the channel made in the conical valve body is connected to the volume of the application chamber, the application chamber is equipped with a cylindrical or ball cover and a mechanism for its rotation through 180 ° relative to the chamber application, inside the lid there is a cavity in which a rotating table with a vacuum grip and a drive is installed to move the table with the processed substrate into the application chamber, and the outer surface of the lid is mating bends with the upper surface of the walls of the application chamber.

Проведенные патентные исследования показали, что совокупность признаков патентуемого способа и устройства является новой, и патентуемое изобретение соответствует критерию новизны. Conducted patent studies have shown that the combination of features of the patented method and device is new, and the patented invention meets the criterion of novelty.

Опускание подложки в изолированный от окружающей среды резервуар с образованием зазора между обрабатываемой подложкой и поверхностью наносимой жидкости устраняет возможность загрязнения формируемой пленки под воздействием окружающей среды и жидкости, находящейся в резервуаре. Если учесть, что нанесение пленки производится не посредством окунания в постепенно загрязняемую жидкость, а посредством подачи на поверхность подложки фильтрованной жидкости, то это позволяет смыть частицы, захваченные поверхностью пластины в результате контакта с окружающей средой. Все это позволяет формировать бездефектные пленки, а циклическое фильтрование жидкости, накапливающейся в резервуаре и направляемой через фильтр на повторное использование, позволяет резко снизить расход наносимой жидкости. Lowering the substrate into a tank isolated from the environment with the formation of a gap between the substrate being treated and the surface of the applied liquid eliminates the possibility of contamination of the formed film under the influence of the environment and the liquid in the tank. If we take into account that the film is applied not by dipping into a gradually polluted liquid, but by applying filtered liquid to the surface of the substrate, this allows us to wash off particles captured by the surface of the plate as a result of contact with the environment. All this allows the formation of defect-free films, and the cyclical filtering of the liquid that accumulates in the tank and is sent through the filter for reuse, can dramatically reduce the flow rate of the applied liquid.

Отличительные признаки патентуемого устройства позволяют осуществить оптимальную реализацию способа, поскольку наличие пьедестала в камере нанесения, реализующего зазор между поверхностью подложки и поверхностью наносимой жидкости, позволяет оптимизировать смачивание подложки наносимой жидкостью. Гофрированная емкость, конический клапан и встроенный фильтр позволяют осуществлять многократное использование наносимой жидкости, а поворотная крышка, имеющая цилиндрическую или шаровую поверхность, сопряженную с поверхностью стенок камеры нанесения, обеспечивает изоляцию камеры нанесения от окружающей среды, чем достигается сохранность физико-химических свойств наносимой жидкости и экологически чистые условия окружающей среды. Distinctive features of the patented device allow for the optimal implementation of the method, since the presence of a pedestal in the application chamber that implements the gap between the surface of the substrate and the surface of the applied liquid allows optimizing the wetting of the substrate with the applied liquid. The corrugated container, the conical valve and the built-in filter allow reuse of the applied liquid, and a rotary cover having a cylindrical or spherical surface mating with the surface of the walls of the application chamber ensures isolation of the application chamber from the environment, thereby preserving the physicochemical properties of the applied liquid and environmentally friendly environmental conditions.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для формирования тонких пленок в исходном положении; на фиг.2 фрагмент устройства для реализации способа в момент формирования пленки. In FIG. 1 shows the proposed device for forming thin films in the initial position; figure 2 fragment of a device for implementing the method at the time of film formation.

Устройство содержит резервуар для заливки наносимой жидкости, образуемый камерой 1 нанесения и гофрированной емкостью 2 и закрытый цилиндрической крышкой 3, в теле которой выполнена полость 4, внутри которой размещен вращающийся столик 5, снабженный вакуумным захватом для фиксации подложки 6 и пневмоприводом 7 для вертикального перемещения. Электропривод 8 обеспечивает поворот цилиндрической крышки 3 на 180о относительно камеры 1 нанесения. Внутри гофрированной емкости 2 на пружине 9 установлен конический клапан 10, на корпусе которого закреплен фильтр 11 глубокой очистки. Верхняя часть конического клапана 10 заканчивается горизонтальной площадкой 12, через центр которой проходит канал 13 для подачи фильтрованной жидкости в процессе нанесения. Кожух 14 и донная часть основания гофрированной емкости 2 образуют пневмопривод 15 вертикального сжатия гофрированной емкости 2.The device contains a reservoir for pouring the applied liquid, formed by the application chamber 1 and the corrugated container 2 and closed by a cylindrical cover 3, in the body of which a cavity 4 is made, inside which a rotating table 5 is placed, equipped with a vacuum gripper for fixing the substrate 6 and the pneumatic actuator 7 for vertical movement. The electric drive 8 provides a rotation of the cylindrical cover 3 by 180 about relative to the camera 1 application. Inside the corrugated container 2, a conical valve 10 is installed on the spring 9, on the body of which a deep filter 11 is fixed. The upper part of the conical valve 10 ends with a horizontal platform 12, through the center of which passes the channel 13 for supplying filtered fluid during application. The casing 14 and the bottom of the base of the corrugated container 2 form a pneumatic actuator 15 for vertical compression of the corrugated container 2.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Кремниевая подложка 6, поступившая на обработку, фиксируется с помощью вакуума на поверхности столика 5, находящегося в крайнем верхнем положении, после чего по соответствующей команде на пневмопривод 7 столик 5 с подложкой 6 опускается вниз, в полость 4, выполненную в теле цилиндрической крышки 3. В нижнем положении столика 5 включают электропривод 8 и поворачивают цилиндрическую крышку 3 на 180о.The silicon substrate 6, received for processing, is fixed by vacuum on the surface of the stage 5, which is in the highest position, after which, by the appropriate command to the pneumatic actuator 7, the stage 5 with the substrate 6 is lowered down into the cavity 4 made in the body of the cylindrical cover 3. In the lower position of the table 5 turn on the electric drive 8 and rotate the cylindrical cover 3 by 180 about .

Поверхность крышки 3 сопряжена с поверхностью боковой стенки камеры 2, длина дуги которой превышает величину диаметра полости 4, а в центральной части этой дуги выполнено сквозное отверстие 16, соединенное с вакуумной системой. The surface of the lid 3 is associated with the surface of the side wall of the chamber 2, the arc length of which exceeds the diameter of the cavity 4, and in the central part of this arc there is a through hole 16 connected to the vacuum system.

Следовательно, при повороте крышки 3 происходит совмещение полости 4 с отверстием 16, что обеспечивает удаление атмосферного воздуха из полости 4. Therefore, when the cover 3 is rotated, the cavity 4 coincides with the hole 16, which ensures the removal of atmospheric air from the cavity 4.

Затем включают пневмопривод 7 и опускают столик 5 в камеру нанесения 1. При этом подложка 6 образует зазор с поверхностью находящегося там фоторезиста, после чего включают вращение столика 5 со скоростью 200 об/мин. Одновременно формируют команду на сжатие гофрированной емкости 2 путем подачи сжатого воздуха в пневмопривод 15. Конический клапан 10, установленный на пружине 9, перемещается вверх и фиксируется в седле 17, изолируя друг от друга объемы камеры нанесения 1 и гофрированной емкости 2. При этом горизонтальная площадка 12 конического клапана 10 образуют с рабочей поверхностью подложки 6 зазор 18 высотой 0,5 мм. Закрытие конического клапана 10 и дальнейшее сжатие гофрированной емкости 2 ведут к возрастанию давления на входе фильтра 11. Под действием этого давления струя фоторезиста поступает по каналу 13 на вращающуюся поверхность кремниевой подложки 6, заполняя зазор 18. Наличие зазора в сочетании со скоростью подачи фоторезиста и вращением подложки обеспечивают ламинарный поток фоторезиста в зазоре, оптимальное смачивание поверхности и удаление с рабочей поверхности частиц, захваченных ею при контактах с окружающей средой до момента поступления в камеру нанесения. При достижении заданного предела сжатия гофрированной емкости 2 отключают сжатый воздух от пневмопривода 15, и под действием сжатой пружины 9 и веса находящегося в гофрированной емкости 2 фоторезиста, гофрированная емкость 2 возвращается в исходное положение, что ведет к опусканию конического клапана 10 с горизонтальной площадкой 12. При этом фоторезист, скопившийся на дне камеры нанесения 1, через зазор между клапаном 10 и стенкой камеры нанесения сбрасывается в гофрированную емкость с тем, чтобы впоследствии через фильтр 11 подаваться на повторные циклы нанесения фоторезиста. После этого переключают вращение столика 5 на скорость 2100 об/мин и в течение 15 с формируют пленку. После этого прекращают вращение столика 5 и с помощью пневмопривода 7 возвращают столик 5 в полость 4 крышки 3. Затем включают электропривод 8 на реверс и поворачивают цилиндрическую крышку 3 на 180о в обратном направлении. При совмещении полости 4 с отверстием 18 происходит удаление летучих компонентов фоторезиста из полости 4 крышки 3. После этого включают пневмопривод 7 и столик 5 поднимают в зону загрузки, где происходит смена подложек, и цикл формирования пленки повторяется.Then the pneumatic actuator 7 is turned on and the stage 5 is lowered into the application chamber 1. In this case, the substrate 6 forms a gap with the surface of the photoresist located there, after which the stage 5 is turned on at a speed of 200 rpm. At the same time, a command is formed to compress the corrugated container 2 by supplying compressed air to the pneumatic actuator 15. The conical valve 10 mounted on the spring 9 is moved up and fixed in the seat 17, isolating the volumes of the application chamber 1 and the corrugated container 2 from each other. 12 of the conical valve 10 form a gap 18 with a height of 0.5 mm with the working surface of the substrate 6. Closing the conical valve 10 and further compressing the corrugated container 2 leads to an increase in pressure at the inlet of the filter 11. Under the influence of this pressure, the photoresist jet enters through the channel 13 onto the rotating surface of the silicon substrate 6, filling the gap 18. The presence of the gap in combination with the feed speed of the photoresist and rotation the substrates provide a laminar flow of the photoresist in the gap, optimal wetting of the surface and removal from the working surface of particles trapped by it in contact with the environment until it arrives a deposition chamber. Upon reaching the specified compression limit of the corrugated container 2, compressed air is disconnected from the pneumatic actuator 15, and under the action of the compressed spring 9 and the weight of the photoresist located in the corrugated container 2, the corrugated container 2 returns to its original position, which leads to the lowering of the conical valve 10 with a horizontal platform 12. In this case, the photoresist accumulated at the bottom of the application chamber 1, through the gap between the valve 10 and the wall of the application chamber is discharged into a corrugated container so that subsequently through the filter 11 it is fed to ornye cycles of applying the photoresist. After that, the rotation of the stage 5 is switched to a speed of 2100 rpm and a film is formed within 15 seconds. After that, the rotation of the stage 5 is stopped and, using the pneumatic actuator 7, the stage 5 is returned to the cavity 4 of the cover 3. Then the electric drive 8 is turned on and the cylindrical cover 3 is turned 180 ° in the opposite direction. When combining the cavity 4 with the hole 18, the volatile components of the photoresist are removed from the cavity 4 of the lid 3. After that, the pneumatic actuator 7 is turned on and the stage 5 is lifted into the loading zone, where the substrates are changed, and the film formation cycle is repeated.

В описанном выше примере изобретение описано на примере нанесения на кремниевую подложку фоторезиста. Однако изобретение не ограничивается нанесением только фоторезиста. Аналогичным образом на этом устройстве могут быть сформированы тонкие пленки и других материалов, например пленки полиимидов. При этом, исходя из свойств наносимых материалов, будут меняться зазор между подложкой и поверхностью горизонтальной площадки конического клапана, скорость вращения подложки, величина дозы и скорость подачи наносимой жидкости без изменения сущности способа. In the example described above, the invention is described by applying a photoresist to a silicon substrate. However, the invention is not limited to applying only a photoresist. Likewise, thin films of other materials, for example polyimide films, can be formed on this device. In this case, based on the properties of the applied materials, the gap between the substrate and the surface of the horizontal platform of the conical valve, the rotation speed of the substrate, the dose rate and the feed rate of the applied liquid will change without changing the essence of the method.

Способ и устройство позволяют наносить на подложки из различных материалов пленки высокого качества, не имеющие загрязнений, при пониженном расходе наносимого материала и устранении загрязнения окружающей среды летучими компонентами наносимых материалов. The method and device allows to apply high-quality films without pollution to substrates of various materials with a reduced consumption of the applied material and the elimination of environmental pollution by the volatile components of the applied materials.

Claims (2)

1. Способ формирования тонких пленок на полупроводниковой подложке, включающий закрепление подложки на вращающемся столике с вакуумным захватом, поворот подложки на 180o вокруг горизонтальной оси и опускание в резервуар с наносимой жидкостью, вращение подложки, возвращение подложки в исходное положение и вращение подложки с увеличенной скоростью, отличающийся тем, что подложку опускают в резервуар с образованием зазора между подложкой и поверхностью находящейся в резервуаре жидкости, снизу под давлением на поверхность вращающейся подложки подают фильтрованную наносимую жидкость, увеличивают скорость вращения столика с подложкой перед возвращением в исходное положение, а отработанную жидкость сбрасывают из резервуара в систему рециркуляции и через фильтр направляют на повторный цикл нанесения пленки.1. The method of forming thin films on a semiconductor substrate, including fixing the substrate on a rotating table with a vacuum grip, rotating the substrate 180 ° around the horizontal axis and lowering it into the reservoir with the applied liquid, rotating the substrate, returning the substrate to its original position, and rotating the substrate at an increased speed characterized in that the substrate is lowered into the reservoir with the formation of a gap between the substrate and the surface of the liquid in the reservoir, from below under pressure on the surface of the rotating sub The burners supply filtered applied liquid, increase the speed of rotation of the stage with the substrate before returning to the initial position, and the spent liquid is discharged from the reservoir into the recirculation system and sent through the filter for a repeated film deposition cycle. 2. Устройство для формирования тонких пленок на полупроводниковой подложке, содержащее емкость для наносимой жидкости, вращающийся столик с вакуумным захватом для фиксации обрабатываемой полупроводниковой подложки, установленный с возможностью поворота на 180o вокруг горизонтальной оси и вертикального перемещения, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной емкостью для наносимой жидкости, фильтром и крышкой основной емкости, дополнительная емкость размещена под основной емкостью и выполнена гофрированной с приводом ее сжатия, между основной и дополнительной емкостями размещен конический клапан, седло которого совмещено с донной стенкой корпуса основной емкости, клапан выполнен с горизонтальной площадкой со стороны основной емкости, диаметр которой на 6 7 мм меньше диаметра обрабатываемой полупроводниковой подложки, и подпружинен к донной стенке дополнительной емкости, в корпусе клапана размещен фильтр, вход которого соединен с дополнительной емкостью, а выход через канал, выполненный в корпусе клапана, соединен с основной емкостью, крышка основной емкости выполнена цилиндрической или шаровой и установлена с возможностью поворота на 180o относительно основной емкости, внутри крышки выполнена полость для столика с обрабатываемой полупроводниковой подложкой, наружная поверхность крышки сопряжена с верхней поверхностью стенок основной емкости, причем длина дуги сопряжения превышает величину диаметра полости крышки, а в центральной части дуги сопряжения выполнено сквозное отверстие для соединения с вакуумной системой.2. A device for forming thin films on a semiconductor substrate, containing a container for the applied liquid, a rotating table with a vacuum grip for fixing the processed semiconductor substrate, mounted to rotate 180 o around the horizontal axis and vertical movement, characterized in that it is equipped with an additional capacity for the applied liquid, the filter and the cover of the main tank, an additional tank is placed under the main tank and is made corrugated with a drive for its compression, between the main and additional capacities there is a conical valve, the seat of which is aligned with the bottom wall of the body of the main capacitance, the valve is made with a horizontal platform on the side of the main capacitance, the diameter of which is 6 7 mm less than the diameter of the treated semiconductor substrate, and is spring-loaded to the bottom wall of the additional capacitance, a valve housing is placed a filter, the input of which is connected to an additional tank, and the output through a channel made in the valve body is connected to the main tank, the cover of the main tank Execute cylindrical or spherical and is rotatably mounted through 180 o relative to the main container inside the cap a cavity for a table with the treated semiconductor substrate, the outer surface of the lid is associated with the upper face of the main walls of the container, wherein the conjugation length of the arc exceeds the diameter of the cavity cover, and a through hole for connecting to the vacuum system is made in the central part of the interface arc.
SU5056720 1992-07-27 1992-07-27 Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation RU2046450C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5056720 RU2046450C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5056720 RU2046450C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2046450C1 true RU2046450C1 (en) 1995-10-20

Family

ID=21610577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5056720 RU2046450C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2046450C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Японии N 60-2947, кл. G 03C 1/74, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2148654C (en) Method and device for lacquering or coating of a substrate
KR100224463B1 (en) Coating apparatus and method of controlling the same
US4197000A (en) Positive developing method and apparatus
EP0488267A2 (en) Wafer binding method and apparatus
EP0639534A2 (en) Waste treatment system in a polishing apparatus
WO1987007077A2 (en) Method and apparatus for cleaning semiconductor wafers
GB2056323A (en) Applying photoresist onto silicon wafers
CN101414549A (en) Substrate cleaning apparatus
EP0047308A1 (en) Centrifugal wafer processor.
JPH06206027A (en) Method for meniscus coating
RU2046450C1 (en) Process of formation of thin films on semiconductor substrate and device for its implementation
AU701991B2 (en) Process and device for lacquering or coating a substrate
JP3135209B2 (en) Semiconductor wafer cleaning equipment
US20050178402A1 (en) Methods and apparatus for cleaning and drying a work piece
JP2000140505A (en) Apparatus and method for degassing
US5711876A (en) Apparatus for removing bubbles in filter housing of coating equipment
US5470394A (en) Method and apparatus for treating and cleaning plates by means of a central reactor
CN109333335A (en) Mobile arm, chemical mechanical grinding trimmer and milling apparatus
JPH0226668A (en) Coating apparatus
CN114334608A (en) Automatic photoresist stripping process
JPH02122520A (en) Application of resist
KR100661391B1 (en) Apparatus for depositing particles for manufacturing a standard wafer
JPH02122819A (en) Viscous liquid degassing and discharging apparatus, and its method
CN219233081U (en) Adsorption resin pretreatment device
KR100450660B1 (en) Receptacle for storing materials used for semiconductor fabrication process