Оборудование для нанесения НЦР-пленок

Практические аспекты нанесения покрытий центрифугированием связаны с механическими вибрациями, крутящим моментом, формой и аэродинамикой центрифуги, распределительными устройствами для подачи раствора, величиной привносимой дефектности, что обуславливает необходимость разработки специализированного оборудования для реализации данного метода. Растворы для НЦР имеют низкую вязкость (от 1 до 10 ср), высокое давление паров и могут быть слегка кислотными. Когда во время вращения пластин несущий растворитель испаряется, образуются остатки (силикаты), которые могут образовать пылящие частицы. Этот испаряющийся материал может быть источником микрочастиц. Вышеуказанные свойства НЦР-материалов могут вызвать некоторые проблемы в применении НЦР-пленок:

· так как вязкость низкая, во время вращения раствор может формировать туман над подложкой, который может приводить к образованию частиц или дефектов, если пленки не были нанесены надлежащим образом;

· осадки НЦР-материала, образованные при испарении НЦР-материала на поверхностях ванны центрифуги, могут отпадать с поверхности, вызывая образование микрочастиц, которые приведут к дефектам;

· минимальные кислотные свойства раствора, могут вызвать медленную коррозию любых металлических поверхностей, поэтому металлические компоненты никогда не должны контактировать с НЦР-материалом.

Важно чтобы конструкция центрифуги, используемой для нанесения НЦР-пленок, обеспечивала изменяемый нисходящий поток вытяжки из ванны центрифуги для предотвращения контакта испаряющего материала с подложкой. Для тщательной промывки распыляющего сопла, ванны центрифуги и других компонентов центрифуги при помощи растворителя для предотвращения от остатков НЦР-материала также должна обеспечиваться возможность промывки сопла, в том числе и перед подачей раствора на каждую пластину.

Для нанесения НЦР-пленок может быть приспособлена установка нанесения фоторезиста, но для получения наилучших результатов рекомендуется использовать установку специально разработанную для нанесения НЦР-пленок – SOG-coater. Такая установка имеет множество особенностей, обеспечивающих получение однородных и бездефектных пленок. Отметим наиболее важные из них.

Рекомендуется использовать вытяжку во время обработки пластин рекомендуется использовать вытяжку из ванны центрифуги. Производительность вытяжки должна быть достаточной для удаления испаряемого материала и паров, генерируемых во время центрифугирования в области ниже поверхности, на которую наносится пленка. Типичный вытяжной поток от ванны составляет 20-40 мм вод. ст. Для наилучшего управления процессом необходимо поддерживать вытяжной поток постоянным. Вытяжка из ванны центрифуги влияет на температуру ванны центрифуги, которая в свою очередь влияет на толщину пленки и может привести к неоднородности покрытия. Более теплая окружающая среда будет приводить к образованию более толстой пленки за счет быстрого испарения растворителя из НЦР-материала. Вытяжка из шкафа установки должна обеспечивать одинаковую температуру в шкафу и в ванне центрифуги и должна вентилировать систему подачи НЦР-материала и сам шкаф.

Управление влажностью в области ванны центрифуги оссуществляется путем подачи сухого азота. Нанесение НЦР пленок должно проводится при температуре 21±1°C и влажности 38±4% (для фосфоросиликатов при влажности 33±4%) в области ванны и в производственном помещении, если это возможно.

Ванна центрифуги должна изготавливаться из поливинилхлорида, полипропилена высокой плотности или полиэтилена, так как эти материалы совместимы с НЦР-материалами. Ванна центрифуги должна иметь способность программирования промывки при помощи растворителя. Промывка ванны, запрограммированная в цикле нанесения НЦР-пленки, будет увлажнять внутреннюю поверхность ванны, предотвращая от образования сухих наростов НЦР и уменьшая образование частиц. Обычно для промывки растворителем используется изопропиловый или этиловый спирт, за исключением случая, когда исходным растворителем является MeOH.

Все материалы, используемые в установке нанесения НЦР-пленок (О-образные уплотнения, линии подачи материалов, адаптеры, откачное оборудование и т.п.) должны быть совместимыми с полярными органическими растворителями, сложными эфирами, спиртами или кетонами. Обычно используются следующие материалы: PFA, тефлон и политетрафторэтилен (PTFE). Для удаления частиц и остатков от силикатных НЦР-материалов должен использоваться разбавленный раствор 10% HF (pH=2,6).

Наилучшие условия подачи НЦР-материала на пластину достигаются при использовании систем с напором. Обычно используется азот, но растворимость гелия в НЦР-материалах ниже, чем азота, что означает меньшее выделение газов из НЦР-материала при его использовании и центрифугировании, что в свою очередь уменьшает образование частиц. Для создания однородного давления величиной от 0 до 0,35 кгс/см² при подаче НЦР-материала на пластину могут использоваться точные регуляторы давления. Для некоторых НЦР-материалов с успехом использовались тефлоновые насосы.

Центрифуга оборудуется форсункой для удаления НЦР-пленки с края планарной стороны пластины (краевой кромки). Обычно этот этап процесса выполняется одновременно с отмывкой обратной стороны. Удаление краевой кромки на планарной стороне может быть необходимым, когда в последующих после нанесения НЦР-пленки процессах имеется необходимость механического прижима на планарной и обратной стороне пластины. Толстая краевая кромка НЦР-пленки является вероятным источником образования частиц при прижиме. Многие пользователи успешно используют процесс нанесения НЦР-пленок только с отмывкой обратной стороны. Обычно промывающим растворителем является изопропиловый (или этиловый) спирт.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 203; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!