Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы, страница 9

Осушен- 1 иые пластины автоматически загружаются в приемные кассеты и вручную переносятся в автомат нанесения фоторезиста 5. Далее следует сушка нанесенного слоя и кассеты с пластинами передаются на установки совмещения и экспонирования (подробнее см. в $ 7.5). Кассеты с экспонированными пластинами устанавливаются в загрузочное устройство автомата проявления 6, после которого следует задубливание (вторая сушка) фоторезиста в печи 4. В структуре линии можно выделить три основных агрегата: очистки пластин, нанесения фоторезиста и его проявления. Каждый агрегат включает модуль для выполнения соответствующей технологической операции и модуль для термообработки пластин. Использование этого принципа позволило широко применять в линии унифицированные механические узлы, блоки управления, гидропневматическую аппаратуру, легко переналаживать оборудование при изменении диаметра обрабатываемых пластин.

Агрегаты очистки пластин, нанесения н сушки фоторезиста включают по два независимых однопозиционных автомата периодического действия, образующих на линии два параллельно работающих трека. Рабочие позиции каждого автомата включают центрифугу для вращения пластины, ловушку продуктов обработки, соединенную с вытяжным коллектором. В автомате гидромеханической отмывки использовано моющее устройство, показанное на рис. 3.5,а.

После автоматической за- 71 7 7 б б б Л 7 а) Рис. З.б. Рабочие позиции химико-технологических установок: а-автомат гиаромеханиеескоа отммвки; б — нанесении фотореаиста 42 грузки и фиксации на вакуумном столике центрифуги 1 очередной пластины 5 ловушка 3 с помощью пневмоцилиндра 19 перемещается вверх до упора отражателя 2 в амортизатор 4. Верхний торец ловушки через крышку 7 стыкуется с кольцом 8, закрепленным на корпусе 17, Шток пневмоцилиндра 16 и планка 15 идут вверх, рычаг 12 вращается против часовой стрелки (по чертежу), опуская моющую цилиндрическую щетку !1 в положение отмывки.

Вращение щетки осуществляется от электродвигателя с помощью пассиков через промежуточный ролик (не показаны). Насадки 9, закрепленные с помощью кронштейна 10 на кольце 8, подают сначала моющий раствор (синтанол), затем промывающий — спирт, далее дионизованную воду и азот (для сушки пластин), В крышке 7 установлен отражатель 6, предотвращающий попадание на пластину капель моющих растворов, сброшенных с нее при пентрифугировании. В полость, образованную отражателем 2 и нижней поверхностью пластины, нагнетается азот.

Создаваемая при этом зона повышенного давления препятствует попаданию рабочих растворов на обратную сторону пластины, После завершения очистки пластины вращение щетки прекращается, шток пневмоцилиндра 16 вращает рычаг 12 по часовой стрелке, отводя щетку в исходное положение. Одновременно ванна 14 поворачивается по часовой стрелке.

В положении, показанном штриховой линией, щетка 11 размещается внутри ванны 14, в которой установлена трубка с отверстиями для подачи мо7ощего раствора и денонизованной воды, необходимых для промывки щетки. После отвода щетки включаетоя промывка поверхности пластины струей реактива, а затем сушка центрифугированием. В корпусе 17 выполнена полость 13, стыкующаяся с вентиляционным трубопроводом 18 и открывающаяся сверху над пластиной, что обеспечивает бортовой отсос продуктов обработки из рабочей зоны, В автомате нанесения фоторезиста используется метод центрифугирования фоторезиста, распыленного иа поверхность пластины. Рабочая позиция автомата (рис.

3.5,б) во многом аналогична ранее рассмотренной. После загрузки очередной пластины 5 ловушка 3 поднимается вверх до контакта крышки 7 с кольцевой насадкой 20, выполняющей функции вытяжного коллектора. На верхней крышке насадки 20 закреплены форсунки 21 для подачи фоторезиста и азота, необходимого для предварительной обдувки пластины и последующей сушки нанесенного слоя. В автомате проявления фоторезиста аналогичная конструкция ицпользуется для обработки вращающейся подложки распыленной струей реактива, двукратной промывки и сушки пластины в струе азота.

Показанная на рис, 3.6 центрифуга является базой для компоновки автоматов гидромеханнческой отмывки, нанесения фото- 43 !9 70 ! Рис. 3.6. Базовая центрифуга Рис. 3.7. Установка териообработки ревиста и его проявления на линии фотолитографии «Лада-125». Закрепление подложки 1 на столике 2 производится вакуумом, подаваемым через осевое отверстие вала 20, отстойник 9 и штуцер 12. Электродвигатель !1 постоянного тока и ременная передача 13 обеспечивают вращение столика с регулируемой частотой в диапазоне 300... 10000 мин — ', время разгона до максимального числа оборотов составляет 0,5~0,1 с. Вал 20 вращается в подшипниках 6 и 17, причем стакан 4, в котором закреплен верхний подшипник, связан с плитой 14 через ряд переходных втулок и резинометаллический амортизатор 15. В верхней части стакана 16 закреплен второй амортизатор !9, к которому во время технологической операции прижимается отражатель 3 ловушки 5 для сбора продуктов обработки.

Подшипниковый узел центрифуги 44 предохраняется от воздействия жидких реактивов уплотнениями 7 и 18. Съемный отстойник 9, закрепляемый в нижней части центрифуги подпружиненным зажимом 8, предотвращает попадание продуктов обработки в вакуумную систему. Регулировка натяжения ремня 13 осуществляется с помощью поворота электродвигагеля 11 с эксцентричной втулкой !О. Очистка пластин, нанесение и проявление фоторезиста завершаются термообработкой, необходимой для удаления с пластин остатков жидкости, сушки и задубливания фоторезиста. В линии «Лада-125» используютоя конвейерные установки с ИК-нагревом (рис.

3.7). На сварном столе ! расположены две нагревательные камеры 4. В тумбах стола смонтированы силовая панель, панель управления, пневмосистема. Каждая нагревательная камера представляет собой сварной корпус, облицованный теплоизоляцией 5. В корпусе на кронштейнах 6 подвешены нагреватели 7, образующие три регулируемые температурные зоны. В качестве нагревателей использованы «темные источники» ИК-излучения в виде тонкой токопроводящей пленки, напыленной на лист кварцевого стекла. В соответствии с двухтрековой схемой построения линии в каждой нагревательной камере смонтирован ленточный конвейер 3, включающий привод 9, ведущий 8 и ведомый 2 барабаны, натяжной ролик 11.

Продолжительность термообработки составляет 2,5... ...5 мин и может регулироваться с помощью панели управления 10 за счет изменения скорости конвейера. Автоматическое регулирование температуры обеспечивает точность ее поддержания в пределах 5'С в диапазоне 60...170'С. Рис. 8.8. Устройство загрузки-выгрузки пластин Важным функциональным узлом линии «Лада-125» является универсальный загрузочно-разгрузочный механизм, позволяющий исключить контакт оператора с полупроводниковыми пластинами на всех этапах обработки. Автоматическая подача пластины из кассеты на рабочую позицию и последующая загрузка ее в приемную кассету уменьшают загрязнения и бой пластин. Конструкция загрузочно-разгрузочного механизма показана на рис.

3.8. Электродвигатель 4 через вал 2 и связанную с ним фрикционную гайку перемещает вниз платформу 8 с кассетой на один шаг. Очередной паз линейки 1, перемещающейся вместе с платформой, совмещается с фотодатчиком 3, который дает сигнал на остановку электродвигателя, В этом положении пластина 9 опирается на пассик 10 ролика 11. После того, как на рабочей позиции закончилась обработка очередной пластины, включается 48 электродвигатель 5 н через вал 6 и пассик 10 выдвигает пластину на транспортирующие пассики 13, натянутые между роликами 12 и 15. Вращение ролика 12 осуществляется от того же электродвигателя 5 через вал 6 и пассик 7.

Транспортирующие пассики 13 перемещают пластину до тех пор, пока она не ляжет на полки 35, находящиеся в этот момент в крайнем левом положении. При этом пластина нажимает на рычаг 17 датчика 16. По сигналу датчика включается двигатель 44, который через зубчатые колеса 43, 42 и кулису 41 перемещает корпус 31 вправо по чертежу. При движении корпуса ролики 19 штанги 20 выезжают из лунок направляющих 14 и 40, в результате полки 35 поднимают пластину над пассиками и перемещают ее вправо над фиксатором 18.

Далее упор 34 корпуса 3! контактирует с упором ЗЗ и приводит в движение корпус 36. При этом ролики 38 выезжают из лунки направляющей 39 и корпус 36 поворачивается относительно направляющей 32, поднимая связанный с ним фиксатор выше плоскости движения пластины. Совместное движение пластины и фиксатора происходит до крайнего правого положения кулисы 41. В этот момент центр пластины, находящейся на полках 35, оказывается за центром вакуумного столика центрифуги, с которого упорами 24 каретки предварительно выгружена предыдущая пластина. Фиксатор 18 занимает положение, в котором цилиндрическая поверхность его отсекателя становится концентрнчной оси вакуумного столика центрифуги.

Дальнейшее вращение шестерни 43 приводит к перемещению кулисы 41 в обратном направлении, Пластина, двигаясь назад на полках 35, упирается в цилиндрическую часть отсекателя фиксатора 18 и останавливается, причем ее центр в этом положении совпадает с центром вакуумного столика, Дальнейшее движение корпуса 31 назад приводит к тому, что полки 35 выезжают изпод пластины, которая опускается на вакуумный патрон центрифуги. Упор 34 при движении назад через упор 37 возвращает корпус 36 в крайнее левое положение. В этом исходном положении ролики !9 штанги 20 утопают в лунках направляющих !4 и 40, а ролик 38 корпуса 36 — в лунке направляющей 39. В результате упоры полок 35 и фиксатор 18 опускаются ниже плоскости движения пластины. В этом положении срабатывает конечный выключатель (не показан), который дает команду на выключение двигателя.

Выгрузка пластины с вакуумного столика происходит следующим образом. В конце хода корпуса 31 вправо упоры 24, закрепленные на штанге 23, сдвигают пластину с вакуумного столика центрифуги на рамку 28 сбрасывателя пластин. Концы штанги 23, на которые одеты фторопластовые трубки, перемещаются по направляющим !4 и 40. В конце направляющей 14 закреплен клин 22, по кото- 47 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ рому перемещается один из копцов штанги 23, отжимая при этом плоскую пружину 21. Переместившись на верхний уровень клина 22, штанга 23 поднимает упоры 24 выше плоскости движения пластины.