用漆涂覆襯底的方法和用于平面化漆層的設(shè)備的制造方法
【專利說明】用漆涂覆襯底的方法和用于平面化漆層的設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及用漆涂覆襯底的方法和用于平面化襯底上的漆層的設(shè)備。
[0002]微米和納米制造工藝通常使用漆，所述漆以層施加到待處理的襯底上。在這些漆的幫助下，有可能產(chǎn)生例如襯底上的掩模，在其幫助下可以產(chǎn)生所需的結(jié)構(gòu)或者可以在襯底上實現(xiàn)加工。為了這個目的，所述漆是例如光敏的，從而使得所需的結(jié)構(gòu)可以在光學(xué)成像的幫助下從光掩模傳遞到光敏漆。
[0003]為了達到最佳結(jié)果，非常重要的是所施加的漆層不含有任何不規(guī)則(irregularities)和顆粒。除了旋轉(zhuǎn)方法，也使用噴射法將漆施加到襯底上，在噴射法中，通過噴嘴將漆噴射到襯底上。尤其在襯底具有表面形貌的情況下，即，襯底本身已經(jīng)在其表面上具有垂直的三維結(jié)構(gòu)，以只通過噴涂漆的經(jīng)濟方式可以實現(xiàn)盡可能均勻的漆層。
[0004]然而，由于一定數(shù)量的漆滴在噴嘴和襯底之間飛行時變干，然后已經(jīng)作為(幾乎)固化的漆顆粒撞擊襯底的表面上或者在該位置處存在的漆，因此，當(dāng)噴涂漆時，漆顆粒在漆層上形成。這些漆顆粒在噴涂的漆層上聚集并且在進一步的加工期間(例如，在暴露于光期間)造成問題，并最終導(dǎo)致所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的局部缺陷。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種方法和一種設(shè)備，其中，施加在襯底上的漆層平坦并且不含有漆顆粒。
[0006]該目的通過用漆涂覆襯底的方法實現(xiàn)，其中將漆均勻地施加到襯底上，然后降低施加到襯底的漆的溶劑比例，隨后將涂覆的襯底暴露于溶劑氛。由于涂覆的襯底暴露于溶劑氛，已經(jīng)在襯底上形成的漆顆粒溶解。然而，由于襯底的溶劑比例已經(jīng)預(yù)先降低，因此確保即便是在溶劑氛中操作期間，對襯底施加的漆不會進一步流動或者開始再次流動。因此確保即便是在可能提供的表面形貌的陡峭傾斜點處，襯底保持完全地涂覆有漆。
[0007]直到襯底暴露于溶劑氛時和襯底暴露于溶劑氛期間，所施加的漆的溶劑比例必須保持在一范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)所施加的漆的粘度足夠高以確保漆不再流動。同時，必須不能將溶劑比例降低到使得漆顆?；蛘卟灰?guī)則不再能夠被溶劑氛溶解。
[0008]在這方面，術(shù)語“漆”應(yīng)理解成溶劑和適于所需的應(yīng)用的漆的混合物。
[0009]在已暴露于溶劑氛之后，優(yōu)選加熱涂覆的襯底，由此所施加的漆經(jīng)歷軟烘。軟烘降低漆的溶劑比例到漆完全硬化并且可以進一步加工(例如，暴露于光)的程度。
[0010]可以將涂覆的襯底暴露于真空以便以所需的方式降低對襯底施加的漆的溶劑比例。以這種方式，揮發(fā)性溶劑的一部分蒸發(fā)，所以漆的粘度增加。
[0011]真空應(yīng)被理解為小于0.3巴的壓力。
[0012]在一個實施方案變化中，加熱涂覆的襯底以便降低對襯底施加的漆的溶劑比例，由此漆的粘度同樣增加。
[0013]在本發(fā)明一個實施方案中，溶劑氛具有至少50摩爾%，尤其是至少70摩爾%的溶劑比例。已經(jīng)證明這些值特別適于溶解從而去除所施加的漆上的不規(guī)則和漆顆粒。
[0014]溶劑可以是丙酮或甲基乙基酮，由此可以使用便宜的已知溶劑。
[0015]在本發(fā)明的一個實施方案中，溶劑氛的溫度高于溶劑的沸點，從而防止溶劑的凝結(jié)，這會導(dǎo)致不希望的溶劑液滴。這些液滴是不希望的，因為它們可以以不受控制的方式滴到涂覆的漆上并破壞漆層。
[0016]例如，溶劑氛的壓力大于或等于0.5巴，特別是大于或等于0.7巴，由此確?？煽康厝コ犷w粒和不規(guī)則。
[0017]涂覆的襯底可以在溶劑氛中暴露480s或更少，特別是420s或更少。這段時間足夠長使漆顆粒溶解并且不規(guī)則變平坦，但是又足夠短使所施加的漆不會開始再次溶解和開始流動。
[0018]在本發(fā)明的一個實施方案變化中，通過噴射將漆均勻地施加到襯底，由此即便該襯底具有表面形貌，可以以嘗試和測試的方式均勻地涂覆襯底。
[0019]所述目標(biāo)還通過平面化襯底上的漆層的設(shè)備實現(xiàn)，所述設(shè)備具有處理室，設(shè)計用于降低漆層的溶劑比例的干燥設(shè)備，和可以在處理室中產(chǎn)生溶劑氛的蒸發(fā)器。該設(shè)備能夠干燥漆層(即，降低漆的溶劑比例)到漆層不再流動的程度。另外，通過溶劑氛可以去除漆層上的不規(guī)則和漆顆粒。
[0020]因此，術(shù)語“蒸發(fā)器”并不限于從固體或者液體產(chǎn)生氣體的設(shè)備。該術(shù)語還包括能夠在處理室中產(chǎn)生溶劑氛的其他設(shè)備，例如，具有合適的閥的氣體儲存容器。
[0021]優(yōu)選地，所述設(shè)備具有涂覆設(shè)備，其可以將漆層均勻地施加到襯底，尤其是可以噴射漆。以這種方式，以嘗試和測試的方式，可以在襯底上，尤其是在具有表面形貌的襯底上產(chǎn)生均勻的漆層。
[0022]例如，干燥設(shè)備具有真空栗和/或至少一個文丘里噴嘴，其可以在處理室中產(chǎn)生真空，從而溶劑從施加的漆層蒸發(fā)并且漆層的溶劑比例降低。
[0023]在一個實施方案變化中，干燥設(shè)備是加熱設(shè)備，其可以加熱漆層，因此所施加的漆層的溶劑比例同樣地降低。
[0024]在本發(fā)明的一個實施方案中，所述設(shè)備具有加熱系統(tǒng)，其可以加熱處理室中的氣氛，由此可以控制處理室中的氣氛的溫度。例如，通過該加熱系統(tǒng)也可以加熱所施加的漆層。
[0025]在本發(fā)明的一個實施方案中，蒸發(fā)器產(chǎn)生具有至少50摩爾％，尤其是至少70摩爾％的溶劑比例的溶劑氛，由此確保氣氛中的溶劑濃度足夠高以弄平不規(guī)則和溶解漆顆粒。
[0026]參照以下描述和附圖，本發(fā)明的進一步的特征和優(yōu)點將是明顯的。在附圖中:
[0027]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
[0028]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
[0029]圖3a到3c示意性地示出了處于根據(jù)本發(fā)明的方法的不同時間點的待涂覆的襯底的截面圖。
[0030]圖1示意性地示出了用于涂覆和處理襯底的設(shè)備10。所述襯底是例如后續(xù)進一步處理的半導(dǎo)體。
[0031]設(shè)備10具有其中設(shè)置有襯底架14的處理室12。蒸發(fā)器16和干燥設(shè)備18連接至處理室12。
[0032]此外，設(shè)備10可以設(shè)置有涂覆設(shè)備20。
[0033]設(shè)備10還具有加熱系統(tǒng)22，其布置在處理室12中并且其可以在處理室12內(nèi)加熱氣氛。
[0034]加熱系統(tǒng)22可以由例如處理室12中的加熱棒或線圈形成。
[0035]在圖示說明的實施方案中，涂覆設(shè)備20具有噴嘴24，利用噴嘴24可以用漆均勻地噴射在襯底架14上設(shè)置的襯底26。
[0036]在第一實施方案中，干燥設(shè)備18具有真空栗28，其與處理室12處于流體連通并且可抽空該室。例如，真空栗28可以將處理室12內(nèi)的壓力降低到0.2巴。
[0037]此外，干燥設(shè)備18可以具有用于處理室12的抽空的至少一個文丘里噴嘴。
[0038]蒸發(fā)器16以這種方式形成從而其可以在處理室12中產(chǎn)生溶劑氛。為此目的，其同樣地與處理室12處于流體連通。
[0039]蒸發(fā)器16可以具有例如充滿溶劑的氣體洗滌瓶，通過該瓶供給氣體流，特別是氮氣流，由此蒸發(fā)溶劑。然后，將蒸發(fā)的溶劑與氮氣一起引入處理室12。
[0040]當(dāng)然，可以以其他方式提供溶劑氛，例如熱或者機械蒸發(fā)溶劑或者使用以氣態(tài)形式提供溶劑的儲溶劑器。
[0041]由蒸發(fā)器16產(chǎn)生的溶劑氛的溶劑比例為至少50摩爾％，尤其是至少70摩爾％。
[0042]溶劑是例如丙酮或甲基乙基酮。
[0043]參照圖3a至3c，下文描述了在設(shè)備的幫助下實施的用漆涂覆襯底并且平面化對襯底26施加的漆層的方法。
[0044]圖3示出了待涂覆的襯底26的截面的示意截面圖。在方法的開始，襯底26是未涂覆的并且無污垢。
[0045]為了簡化，所示的襯底26在這種