一种涂层形成装置制造方法及图纸

一种涂层形成装置，包括： 基片固定部分，用来固定基片； 喷嘴部分，通过设在其末端的排出口将涂层液体供应到由所述基片固定部分固定的所述基片上； 涂层液体输送通道，用来将所述涂层液体输送到所述喷嘴部分； 管道，连接所述排出口和所述喷嘴部分的所述涂层液体输送通道，且其中一段的直径大于所述排出口的直径； 压降部分，用来使所述涂层液体流经所述管道时产生压降； 第一驱动部分，使所述喷嘴部分沿第一方向在基片表面上移动；和 第二驱动部分，用来使所述喷嘴部分间歇地相对于所述基片沿与所述第一方向交叉的第二方向移动， 沿所述第一方向移动的所述喷嘴部分使所述涂层液体直线地涂到所述基片表面上，所述喷嘴部分相对于所述基片的间歇移动使所述直线涂覆区域沿所述第二方向排列起来。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将涂层液体供应到各种基片如半导体晶片、用于液晶显示器的玻璃基片或用于光掩模的标线基片上，从而在基片的表面上形成涂层液体薄膜的技术。为了适应近来对电路图案微型化越来越高的要求，必须减小抗蚀膜的厚度。在旋涂方法中，已经提高了晶片的转动次数来满足这种要求。然而，如果晶片以高速旋转，在晶片表面上就有可能出现湍流，尤其是当晶片尺寸较大时。湍流将使整个晶片上的薄膜厚度不均匀，因此难以减小图案的尺寸。于是，本专利技术人研究出不使用旋涂方法的涂层形成装置。图23示出了一种喷嘴单元的实例，其中喷嘴和用来沿X方向(从一侧到另一侧)移动喷嘴的驱动机构是整体形成的。图23中所示的壳体11是由前面部分12和后面部分13构成的。前面部分12的上下表面中分别设有狭缝14(底面侧的未示出)，用来限定从狭缝14中穿过的涂层液体输送管15的移动方向。向下排出涂层液体的喷嘴部分16安装在涂层液体输送管15的末端。涂层液体输送管15和喷嘴部分16设计成通过设在后面部分13的皮带传动部分17的驱动可以在由狭缝14限定的区域中往复运动。在涂覆过程中，喷嘴部分16沿上述X方向前后移动(进行扫描)，同时位于喷嘴部分16下面的晶片W沿Y方向间歇送进。而且，每一次沿Y方向间歇送进时，使沿X方向移动的宽度根据所要供应涂层液体的区域宽度改变，使得涂层液体能够以所谓的单行程涂刷方式供应到晶片表面上。然而，由于上述方法是通过并排排列直线涂覆区域在整个晶片表面上形成液体薄膜，所以必须缩短喷嘴部分16的每一行扫描时间以减少所需要的总时间。为了减少时间，使喷嘴部分16高速移动是有效的。然而，这样的操作会使比如皮带传动部分17产生较大的振动，并传播给涂层液体输送管15中的涂层液体，涂层液体的脉动使涂层液体输送管15内的压力发生变化。涂层液体输送管15中压力的变化直接反映在喷嘴部分16处涂层液体的排出压力上，结果使喷嘴部分16的排出口16a不均匀地输送涂层液体，如图26所示。为了解决上述问题，已经提出了各种方法，比如在皮带传动部分17上配置一可移动的减震体(平衡块)，沿与喷嘴部分16相反并对称的方向移动，或者施加高压空气到喷嘴部分16导向件(未示出)的周围，以减少喷嘴部分16移动时的机械摩擦。然而，由于很难完全消除传播到喷嘴部分16的振动，所以利用这些方法不能完全减少排出压力的变化。于是，本专利技术者一直在寻找其原因，并尝试在上述装置中以1米/秒移动喷嘴部分16在晶片表面上形成一行涂层液体，然后在所涉及部分测量这一行相对于时间的表面高度，从而发现在频率为如200赫兹时表面上带有规则的凹下和凸起部分。这被认为是产生振动的一个原因，因为该频率对应于图27A和27B所示皮带传动部分17中皮带18表面上的凹槽18a与凸轮19表面上的齿19a相啮合的周期。如图所示，凹槽18a和齿19a都是平行的，可以推测当齿19a的顶端接触凹槽18a的内表面时产生振动，且振动过程是重复进行的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种涂层形成装置，包括基片固定部分，用来固定基片；喷嘴部分，通过设在其末端的排出口将涂层液体输送到由基片固定部分固定的基片上；涂层液体输送通道，用来将涂层液体输送到喷嘴部分；管道，用来连接排出口和喷嘴部分的涂层液体输送通道，且其中一段的直径大于排出口的直径；压降部分，可使涂层液体流经管道时产生压降；第一驱动部分，可使所述喷嘴部分沿第一方向(左右方向)在基片表面上移动；和第二驱动部分，用来使所述喷嘴部分间歇地相对于基片沿与所述第一方向交叉的第二方向(前后方向)移动。沿左右方向移动喷嘴部分使涂层液体直线地涂到基片表面上，并相对于基片间歇地移动喷嘴部分，因此直线涂覆区域沿前后方向排列起来。在这种结构中，即使由于第一驱动部分在左右移动喷嘴部分时产生振动而使涂层液体输送通道出现脉动，喷嘴部分的压降部分也可以吸收脉动，从而防止振动传播到排出口侧。因此，可以使排出口处涂层液体的排出压力保持稳定，于是在基片表面上可以形成薄膜厚度具有高平面均匀度的涂层。对于压降部分来说，最好使用过滤件，具体地说，可以使用通过层叠若干多孔体而形成的一端开口的管状体。除了上述作用之外，这种结构使涂层液体在通过过滤件时可以除去其中的杂质，因此可以在基片上形成高纯度的涂层以提高成品合格率。此外，喷嘴部分可以是圆球，设置了带有圆形截面部分的管道，圆形部分用压降部分封闭，圆球表面上带有细微的凹进部分，因此在圆球和圆形部分之间形成细微的间隙。喷嘴部分也可以设计成带有管道，管道从排出口侧按照顺序依次设有直径大于排出口的第一液池部分、直径小于第一液池部分的连接通道、和直径大于连接通道的第二液池部分。每一结构都可以吸收在涂层液体输送通道侧产生的脉动，因而可以防止振动传播到排出口侧。注意到过滤件和圆球可以更加有效地布置在设于管道内的液池部分，该液池部分的直径大于排出口上端的直径和涂层液体输送通道末端的直径。涂层形成装置最好还包括将压力施加到涂层液体上以输送涂层液体到喷嘴部分的涂层液体供给部分，和用来测量从涂层液体供给部分到喷嘴部分的管道中涂层液体流量的流量计。从涂层液体供给部分到喷嘴部分的流量根据流量计测得的涂层液体流量进行调整。根据本专利技术的另一个特征，提供了一种涂层形成装置，包括基片固定部分，用来固定基片；喷嘴部分，将涂层液体供应到由基片固定部分固定的基片上；第一驱动部分，使喷嘴部分沿第一方向(左右方向)在基片表面上移动；振动吸收装置，设在第一驱动部分和喷嘴部分之间以抑制第一驱动部分产生的振动传播至喷嘴部分；和第二驱动部分，用来使喷嘴部分间歇地相对于基片沿与第一方向交叉的第二方向(前后方向)移动。沿左右方向移动喷嘴部分使涂层液体直线地涂到基片表面上，并相对于基片间歇地移动喷嘴部分，因此直线涂覆区域沿前后方向排列起来。这种结构使得振动吸收装置可以吸收第一驱动部分产生的振动，从而防止振动传播到喷嘴部分侧。该振动吸收装置最好包括由第一驱动部分和喷嘴部分之间的弹性体构成的部分，弹性体可以是橡胶、薄片弹簧或类似的部件。涂层形成装置最好还包括将压力施加到涂层液体上以输送涂层液体到喷嘴部分的涂层液体供给部分，和测量从涂层液体供给部分到喷嘴部分的管道中涂层液体流量的流量计。从涂层液体供给部分到喷嘴部分的流量根据流量计测得的涂层液体流量进行调整。根据本专利技术的还有一个特征，提供了一种涂层形成装置，包括基片固定部分，用来固定基片；喷嘴部分，可将涂层液体供应到由基片固定部分固定的基片上；第一驱动部分，可使喷嘴部分沿第一方向(左右方向)在基片表面上移动；和第二驱动部分，用来使喷嘴部分间歇地相对于基片沿与第一方向交叉的第二方向(前后方向)移动。第一驱动部分包括沿左右方向设置以对应于喷嘴部分移动区域的环形皮带，其内表面上设有许多平行延伸并与第一方向成锐角的凹槽和齿，还包括一对皮带轮，其整个圆周侧面上带有可与环形皮带凹槽和齿相啮合的凹槽和齿，因此可以使环形皮带转动。沿左右方向移动喷嘴部分使涂层液体成直线状地涂到基片表面上，并相对于基片间歇地移动喷嘴部分，因此直线涂覆区域沿前后方向排列起来。这种结构可以防止振动在振动源处发生，使得喷嘴部分排出的涂层液体可以保持稳定的排出压力。涂层形成装置最好还包括将压力施加到涂层液体上以输送涂层液体到喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：北野高广，古闲法久，武井利亲，川渊义行，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：