專利名稱：對基體進行旋轉涂布的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對基體進行旋轉涂布的裝置、應用和方法。
背景技術：
由現(xiàn)有技術已知多種不同的用于對基體進行旋轉涂布的裝置。特別是在半導體技術中已知用于向基體上施加光感漆(Fotolack)的旋轉涂布機或旋涂機。這種旋轉涂布機或旋涂機也稱為“涂層機(Coater) ”。晶片或玻璃片或類似部件用作基體。對于這種情況特別可以參考EP I 743 220A1。在現(xiàn)有技術中記載的用于對基體進行旋轉涂布的裝置描述了ー種旋涂機，所述旋涂機具有可旋轉的基體盤，用于水平地放置基體，還具有覆蓋單元，用于在通過基體保持件的旋轉來散布液態(tài)介質的過程中覆蓋基體，其中，基體保持件與覆蓋單元能夠密封地拼裝。 基體保持件具有周圍設置的通孔，經由所述通孔由覆蓋單元和基體保持件構成的涂布內腔保持與外部連通，與周圍設置的通孔間隔開地設有沿徑向對置的壁段，其中在旋轉涂布期間通孔相對于壁段發(fā)生相對運動。然而，在由現(xiàn)有技術記載的裝置中，不存在相互分離的轉盤和基體盤。相反，在現(xiàn)有技術中，被稱為基體保持件的區(qū)域一體地成形。但目前一般較為常見的是，現(xiàn)有技術的基體保持件分成兩部分，即ー個基體盤和ー個轉盤，以便能夠響應制造過程中的不同要求。以這種方式例如可以更換基體盤，這又使得相同的裝置適于制造不同尺寸的待制造的基體。然而，通過將現(xiàn)有技術的基體保持件分成基體盤和轉盤，會出現(xiàn)不希望的吸入和渦流現(xiàn)象，這是因為在轉盤下方存在的帶有相應地不希望的顆粒的空氣由于在轉盤和基體盤之間的涂布內腔的內部中的負壓而被吸入涂布內腔中。這種所不希望的空氣從轉盤的下部區(qū)域例如通過旋轉軸進入轉盤和基體盤之間的中間空間中，所述旋轉軸驅動轉盤，也驅動基體盤。除了旋轉軸，應使得基體盤正確地在轉盤上定位的所謂定位元件也會導致不希望的顆粒通過轉盤和基體盤之間的中間空間被吸入涂布內腔中。當轉盤和覆蓋單元之間密封地封閉時，所述通孔會導致，在轉盤和基體盤之間打開通路，因為基體盤在很小的范圍中從轉盤上松脫。由于這種松脫又會有位于轉盤下方的不希望的顆粒通過旋轉軸的通路或者附著在定位元件區(qū)域中的顆粒被吸入涂布內腔中。所述顆粒又沉降到液態(tài)介質上并損害所形成的產品的質量。此外，由于不希望的吸入現(xiàn)象會出現(xiàn)氣流不可預測的轉向，所述氣流此時不再被導入通孔，而是不協(xié)調地分布在涂布內腔中。此外，在現(xiàn)有技術中記載的具有分開的基體盤和轉盤的布置結構中會出現(xiàn)不利的狀況，即由于不希望地引入的空氣，還可能通過在涂布內腔中出現(xiàn)的不希望的氣墊使得現(xiàn)有技術中已知的蓋子略微抬起，這會導致附加的渦流。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于對基體進行旋轉涂布的裝置，該裝置克服了現(xiàn)有技術中已知的缺點。在這種情況下特別應避免，在涂布內腔出現(xiàn)不希望的吸入現(xiàn)象。這有對基體制造的質量和成本支出起積極影響。對于具有相應較大生產率的批量制造過程特別重要的是，液態(tài)介質、例如光感漆盡可能均勻地施加到基體上。這應與基體的尺寸或直徑無關地進行。由現(xiàn)有技術還已知旋轉涂布機或旋涂機，其中使用覆蓋單元。該覆蓋単元下降到待涂布的基體上。由此在基體或所施加的液態(tài)介質上應產生溶劑墊，這在旋轉過程中使得漆層更好地分布。沒有覆蓋部，會發(fā)生液體介質的不希望的“干燥”，這當然對所制造的產品的質量產生不利影響。發(fā)明目的的解決方案本發(fā)明所要求保護的裝置、應用和方法用于實現(xiàn)所述目的。根據(jù)本發(fā)明的用于對基體進行旋轉涂布的裝置具有轉盤。所述轉盤呈殼狀結構。轉盤的尺寸、形狀、材料或布置可以由本領域技術人員選擇。最后，轉盤構建成ー種殼體。該殼體與覆蓋單元配合作用。覆蓋單元適于在通過轉盤的旋轉而散布液態(tài)介質的過程中覆蓋基體。作為基體可以考慮采用所有在半導體技術中已知的和在涂層機中使用的基體。這里只是示例性地舉出晶片或玻璃片。典型地，考慮采用聚合物溶液作為液體介質。這通常 是所謂的光感漆，它也稱為光刻劑(photoresist)。光感漆由粘合剤、敏化劑和溶劑組成。這里粘合劑的比例約為20%。通常采用酚醛清漆作為粘合剤。酚醛清漆可以是酚醛樹脂如合成樹脂，或者是塑料，其主要確定漆的熱特性。敏化劑的比例占整個化學組成的約10%。敏化劑確定漆的光敏感性。敏化劑由這樣的分子組成，即這種分子在用能量射線照射時改變漆的可溶性。在正性漆中，通過曝光由敏化劑形成碳酸。為了使漆不會由于制造車間中的光而曝光，光技術處理在黃光下進行，所述漆對于黃光是不敏感的。溶劑的比例占整個化學組成的70%。溶劑確定漆的粘度。通過溶劑在加熱板上的蒸發(fā)，漆穩(wěn)定化并可耐受后面的處理。通常由制造商提供的漆具有確定的表面張カ和密度，以及確定的固體含量和確定的粘度。由此在芯片制造的涂布エ藝中光感漆厚度主要取決于涂布設備的轉速。在這種情況下還需要指出，各個組成成分所給定的百分比數(shù)值可能發(fā)生大的波動。這主要取決于對相應的漆所提出的要求。根據(jù)本發(fā)明的轉盤具有周圍設置的通孔。這些通孔導致所謂的噴射泵效應。這有利地用于通過通孔導出多余的液態(tài)介質。根據(jù)本發(fā)明的裝置的特別有利的實施方式設計成，使得轉盤在與基體相對的側面上是氣體(atmospMrisch)密封的。這意味著,轉盤朝向基體盤是密封的。這例如可以這樣來實現(xiàn)，即在轉盤和基體盤之間設置密封件。這種密封件適于相對于轉盤氣體密封基體盤。通常這種密封件是0形密封件。在另ー個實施方式中，密封也可以這樣來實現(xiàn)，即轉盤由自密封的材料制成。另ー個可能的實施方式可以這樣設計，即使得密封件作為轉盤或基體盤的一部分成形。最后，這里特別重要的是，轉盤在與基體盤相面對的側面上是氣體密封的。各技術特征的實施是本領域技術人員的責任。通過這種密封有利地實現(xiàn)了，涂布內腔內部的氣體狀態(tài)重新按希望的參數(shù)起作用。多余的液態(tài)介質此時相應地通過所設置的通孔導出。在批量制造中可以確保通孔的質量。根據(jù)本發(fā)明的裝置具有旋轉軸。所述旋轉軸穿過轉盤并伸入基體盤。也可以設定旋轉軸穿過基體盤。旋轉軸用于使轉盤和基體盤旋轉運動。在這種情況下，旋轉軸例如通過螺栓或螺母或其他連接元件與基體盤連接。在這種連接中，轉盤和基體盤相互壓緊。此夕卜，在穿過旋轉軸進入涂布內腔的通路上施加負壓，從而使得放置在基體盤上的基體被吸附在基體盤上。為了能夠產生有效的負壓，在一個實施方式中在基體盤和轉盤之間設置獨立的密封件。通過吸附基體還有利地防止通常只重幾克的基體由于基體盤的旋轉被甩出。接著，通過旋轉運動有利地以希望的方式將液態(tài)介質散布到基體上。除此以外，通過這種布置有利地實現(xiàn)了，轉盤在與基體相對置的側面上的密封通過對基體的吸附和旋轉軸與基體盤的固定而得到附加的輔 助。旋轉軸通過驅動裝置驅動。所述驅動裝置通常是電驅動裝置。但同樣也可以設想其他形式的驅動裝置。相應驅動裝置形式的選擇可以由本領域技術人員完成。對于所述驅動裝置有利的是這樣的情況，即轉盤和/或基體盤的旋轉的速度能夠無級地按希望的方式調整。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個優(yōu)選的實施方式具有定位元件。所述定位元件用于使基體盤和轉盤能夠相互定位。這具體是指，使用者在將基體盤安裝到轉盤中時，能夠通過例如設置在轉盤上的定位元件和成形在基體盤上的凹ロ之間的相互配合自動實現(xiàn)最佳的位置。但點位元件也可以設置在基體盤上。相應地，則凹ロ設置在轉盤上。這里有利的是，相應的使用者總是通過將基體盤齒合到轉盤上就可以實現(xiàn)基體盤和轉盤的相互間最佳的位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選具有升降裝置。所述升降裝置設計成，使得該升降裝置桿狀地設置在轉盤下方。所述升降裝置則通過升高裝置實現(xiàn)穿過旋轉盤和基體盤。所述升降裝置用于將基體從基體盤上抬起或取下。在將具有所施加的液體介質的基體從所述裝置中取出后，升降裝置重新移動回到其初始的、在轉盤下方的位置。這里有利的是，可以實現(xiàn)全自動的制造，因為不需要手動抬起相應地帶有液態(tài)介質的基體。由此很少在基體或所施加的液態(tài)介質上出現(xiàn)污染。特別優(yōu)選這樣安裝根據(jù)本發(fā)明的密封件，使得升降裝置或其通孔和/或定位元件和/或旋轉軸被包圍。這具體是指，在轉盤和基體盤之間的中間區(qū)域中不會有來自升降裝置和/或定位元件和/或旋轉軸的污物進入涂布內腔。所述密封件優(yōu)選安裝在轉盤上。但所述密封件也可以安裝在基體盤上。最后特別要注意的是，密封件在安裝在基體盤上時應盡可能遠離中心而設置在圓半徑的外邊緣上。如果密封件設置在轉盤上，則至少應注意，升降裝置和/或定位元件和/或旋轉軸通過密封件至少這樣被包圍，即使得這些元件都沒有位于密封件之外。如果這樣又會導致，轉盤和基體盤之間的污染的空氣可能會進入涂布內腔中。但這正是要防止發(fā)生的。所制造的產品的質量有利地得到了改進。所述密封件優(yōu)選設計成0形圈的形式，因為這種直接由塑料或橡膠制成的0形圈具有吸振的功能。這種吸振功能對于旋轉速度同樣有利實現(xiàn)所制造晶片等的良好的質量。此外，優(yōu)選應這樣使用這種裝置的應用，即所述裝置用于半導體制造。特別是在批量制造吋，根據(jù)本發(fā)明的裝置特別有利。在用于運行根據(jù)本發(fā)明的裝置的方法中，覆蓋單元和轉盤之間的密封連接在整個制造持續(xù)時間的后2 %至25 %，優(yōu)選5 %至15 %，更為優(yōu)選地10 %中完全密封。這里整個制造持續(xù)時間是指，從裝入基體和施加液態(tài)介質直至通過升降裝置抬起帶有液態(tài)介質的基體所需要的持續(xù)時間。這里有利地需要指出，在所述方法期間逐漸形成密封導致液態(tài)介質的流動特性的有利的改變。會出現(xiàn)在基體上改進的分布，并且接著更好地從基體的棱邊導出到預設的通孔中。


本發(fā)明其他的優(yōu)點、特征和細節(jié)由下面對優(yōu)選實施方式的描述以及根據(jù)附圖得出；其中
圖I示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的俯視圖；圖2示出圖I的視圖的側視剖視圖；圖3示出圖2的ー個局部的放大的部分視圖。
具體實施例方式圖I中示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的俯視圖。這里可以看到覆蓋單元2。覆蓋單元2在圖I中下降到不可見的轉盤上。此外，在圖I中還示出了涂布單元10。涂布單元10在覆蓋單元打開時擺動到在圖I中沒有示出的轉盤的上方，以便相應地將液態(tài)介質施加到同樣沒有示出的基體9上。此外在圖I中可以看到剖切線A-A。圖2示出圖I的剖切線A-A上的略微放大的剖切的側視圖。這里也示出覆蓋單元2，以及覆蓋單元如何下降到轉盤I上。覆蓋單元2由頭部12、包封蓋13和轉盤蓋14組成。在覆蓋單元的頭部12中可以看到彈簧元件15。該彈簧元件15使得在轉盤3的旋轉運動期間，液池蓋13和轉盤蓋14通過相應的壓カ支承在轉盤3或液池7上。此外通過離心力形成的不圓度通過彈簧元件15補償，從而實現(xiàn)自動平衡的作用。此外，在圖2中還示出基體盤3?；w盤3設置在轉盤I和基體9之間。在轉盤I的下方示出驅動裝置5，所述驅動裝置經由旋轉軸使轉盤I和基體盤3旋轉運動。通過基體盤3的旋轉運動還實現(xiàn)了，使基體9旋轉。旋轉軸6凸出穿過轉盤I并伸入基體盤3中。此外，在圖2中可以看到定位元件11. 1U1. 2。所述定位元件11. 1,11. 2設計成，使得所述定位元件獨立地伸入轉盤I和基體盤3的沒有詳細說明的凹ロ中。但所述定位元件也可以設計成，使得定位元件11. I、11. 2構成為轉盤I或基體盤3的一部分。在這種情況下，則在轉盤I或基體盤3中設置相應的凹ロ，從而定位元件可以相應地嵌接。定位元件11. I、11. 2用于簡單且精確地使基體盤3固定和定位在轉盤I上。此外，在轉盤I的下方示出升降裝置8。所述升降裝置8這樣設計成桿狀的，使得升降裝置通過升降裝置驅動裝置16穿過轉盤I和基體盤3，并從基體盤3上頂起基體9。此外，在轉盤I和基體盤3之間還不出0形圈形式的密封件4。該密封件4設置成，使得該密封件包圍定位元件11. 1、11. 2和旋轉軸6。此外，在該優(yōu)選的實施方式中示出這樣的密封件4. 1，該密封件只包圍旋轉軸6并防止來自轉盤I下方的區(qū)域的，即在驅動裝置5的區(qū)域中的顆粒能夠通過旋轉軸6的未詳細描述的通路進入轉盤3和基體盤I之間中間區(qū)域。但該實施方式只是多個不同的實施方式中的一個。此外，在圖3中進ー步放大地示出圖2的放大的部分視圖，即局部17的部分視圖。這里可以特別好地看到，在轉盤I的圓周上形成不同的通孔18。此外再次示出，密封件4圓形地包圍定位元件的區(qū)域。以及密封件4. I包圍在圖3中未示出的旋轉軸6，以便防止在轉盤I和基體盤3之間顆粒進入涂布內腔19。附圖標記列表1轉盤
2覆蓋單元
3基體盤
4密封件 5驅動裝置
6旋轉軸
7液池
8升降裝置
9基體 10涂布單元。
11定位元件
12頭部
13液池蓋
14轉盤蓋
15彈簧元件
16升降裝置驅動裝置
17局部
18通孔
19涂布內腔
權利要求
1.一種用于用液態(tài)介質對基體進行旋轉涂布的裝置，具有轉盤(I)和覆蓋單元(2)，所述覆蓋単元用于在液態(tài)介質通過轉盤(I)的旋轉而實現(xiàn)的散布過程中覆蓋所述基體，其中轉盤(I)能夠與覆蓋單元(2)密封地拼裝，但其中設有周圍設置的通孔，通過所述通孔由覆蓋單元(2)和轉盤(I)構成的涂布內腔向外連通，其中基體盤(3)貼靠在轉盤(I)上，其特征在于，轉盤(I)在與基體相面對的側面上氣體密封。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于，轉盤(I)和基體盤(3)通過旋轉軸(6)驅動。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在干，旋轉軸(6)具有驅動裝置(5)。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的裝置，其特征在于，轉盤(I)和基體盤(3)通過定位元件(11)相互定位，其中基體盤(3)是可取下的。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的裝置，其特征在于，設有升降裝置(8)，所述升降裝置設置成能穿過轉盤(I)和基體盤(3)，以便將基體(9)從基體盤(3)上抬起。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，升降裝置(8)和/或定位元件(11)和/或旋轉軸出)由所述密封件(4)包圍，從而基體盤(3)相對于轉盤(I)氣體密封。
7.一種對根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的裝置的應用，其特征在于，用于制造適用于半導體制造的基體。
8.一種用于運行根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的裝置的方法，其特征在于，覆蓋單元⑵和轉盤⑵之間的密封連接在制造結束前在基體(9)的整個制造持續(xù)時間的后2%至25%或者5%至15%中是完全密封的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于用液態(tài)介質對基體進行旋轉涂布的裝置，具有轉盤(1)和覆蓋單元(2)，所述覆蓋單元用于在液態(tài)介質通過轉盤(1)的旋轉而實現(xiàn)的散布過程中覆蓋所述基體，其中轉盤(1)能夠與覆蓋單元(2)密封地拼裝，但其中設有周圍設置的通孔，通過所述通孔由覆蓋單元(2)和轉盤(1)構成的涂布內腔向外連通，其中基體盤(3)貼靠在轉盤(1)上，其中，轉盤(1)在與基體相面對的側面上具有至少一個密封件(4)，所述密封件適于相對于轉盤(1)氣體密封基體盤(3)。
文檔編號B05C11/08GK102861701SQ20121018072
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者皮爾明·馬夫勒 申請人:半太陽能股份有限公司