Облучательный прибор
Изобретение относится к электротехнике , в частности к облучательному прибору. Цель изобретения - повышение качества отвержденного слоя, например фоторезиста, за счет увеличения равномерности распределения светового потока по подложке и повышение скорости процесса. Облучательный прибор содержит корпус .1, в котором размещены безэлектродный высокочастотный источник 2 света, конусный отражатель 3, ВЧ-индуктор 4. генератор 5 и подложкодержатель 6. Конусный отражатель имеет при вершине угол в, определяемый соотношением 180 2 arctg 0,75 d/h в 180° - 2 arctg 0,5 d/2h, где d - диаметр источника света; h - высота источника света, а расстояние S от вершины отражателя до центра источника света выбрано из соотношения ( arctg O.bd/h ) - h/2-r e - длина образующей конусного отражателя. С целью расширения технологических возможностей в корпусе размещают г источников света и п отражателей под определенным углом друг к другу. 1 э.п. флы, 4 ил. (Л С XJ О ю О со ел +(
СОВХОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУЬЛИК
<я)s F 21 V 7/00
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПС ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ С .Р
1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К / ВТГ), CKOM" .СВИДЕ Е/1ЬСТВУ (21) 4654778/07 (22) 02.01.89 (46) 30.12.)1. Бюл. М 48 (72) А, П, Переверзев (53) 628,941-213.34 (088.8) (56) Патент США
М 4504768, кл. Н 05 В 41/16, 1981.
Авторское свидетельство СССР
М 1326831, кл. F 21 V 7/00, 1985. (54) ОБЛУЧАТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к облучательному прибору.
Цель изобретения — повышение качества отвержденного слоя, например фоторезиста, эа счет увеличения равномерности распределения светового потока по подложке и повышение скорости процесса. Облучательный прибор содержит корпус .1, в котором... Ж„„1702085 А1 размещены безэлектродный высокочастотный источник 2 света, конусный отражатель
3, ВЧ-индуктор 4. генератор 5 и подложкодержатель б, Конусный отражатель имеет при вершине угол О. определяемый соотношением 180 2 arctg 0,75 d/h 0 180 - 2
arctg 0,5 d/2h, где d — диаметр источника света; h — высота источника света, а расстояние $ от вершины отражателя до центра источника света выбрано из соотношения
h/2 (S а, -h/2, где1I длина образующей конусного отражателя. С целью расширения технологических воэможностей в корпусе размещают и источников света и и отражателей под определенным углом друг к другу. 1 э.п. флы, 4 ил.
1702085
Иэобре1 ение относится к светотехнике, а именно к облучательным приборам, и может быть использовано в полупроводниковом производстве для фотоотверждения слоя реэиста на плоских подложках глубо- 5 ким УФ-излучением, для фотоотверждения лакокрасочных покрытий, очистки поверхностей от органических загрязнений и т.д.
Цель изобретения — повышение качества отвержденного слоя эа счет увеличения 10 равномерности распределения светового потока по подложке и повышение скорости процессов, а также расширение технологических зависимостей.
На фиг. 1 изображен график интенсив- 15 ности светового потока; на фиг. 2 — то же, светового потока; на фиг. 3 — облучательный прибор и ход в нем основных световых лучей (продольный разрез); на фиг. 4 — иг агэповый облучательный прибор, общий 20 вид.
Облучательный прибор содержит корпус 1, в котором размещен источник света— лампа 2, конусный отражатель 3, ВЧ-индукгор 4, соед1 ненный с ВЧ-генератором 5, и 25 подло;«.кодержатель 6.
Уст ойство работает следующим обра-\dry, На и 1дуктор 4 от генератора 5 подается э1 ер1ия, лампа 2 с помощью системы под- 30 жи а (:" е показана) загорается. Световой по,ок от нeå, прямой и отраженный, падает на .: дложку 7. размещенную на подложкодер . «ег:e 6. Интенсивность прямого свегового
:.отока падает от центра к краю (фиг. 1), а 35
lnH1ен ивность отраженного за счет выбора конструкции отрах;ателя компенсирует недостаток интенсивности на краях подложки и ссммир ясь с основным потоком, увеличиваег i .rreíc. вность света по всей под- 40 .1ожк { ".м. 2).
Выбранная конструкция отражателя (уол .1ри вершине О, длина образующей конусного отражателя I1, расстояние S от верг.. ины до центра лампы, взаимосвязан- 45 . ые с параметрами источника света — его диаметром d и высотсй h) обеспечивает прохождение отраженного света через колбу лампы 2 и вне ее так, что отраженный световой поток попадает в основном на пери- 50 ферийные части подложки 7, компенсируя недостаток освещенности на краях и тем самым расширяя равномерное световое пятно, а суммируясь с основным потоком, увеличивает интенсивность света по всей 55 подложке.
Отраженные лучи (фиг. 3), проходящие через лампу, L1 L 1 и L2 L 2, ограничиваются
1 1 диаметром индуктора 4, Минимальный разоеэ его равен диаметру лампы cl4, так как (5) i t
05 d 2 (() индуктор расположен снаружи лампы, а максимальный разрез d4 1,5d, что обусловлено эффективностью ВЧ-возбуждения, Таким образом, d d4 (1,5d. (1)
Все другие лучи, попадающие из центральной части лампы на отражатель 3 между лучами L1 L1 и LZ L г, в основном также
1 1 отражаются на периферийные части подложки. Учитывая неравенство (1), иэ АВС, в котором АВ = d4 и ВС = h, определяем угол
У при вершине С
arctg (гр (arctg
050 (0750 (2)
Угол при вершине отражателя О=- 180
2 rp, т.е.
180 -2 arctg (0 (180 - arctg — - (3)
0,75 d 0,5
h h
Минимальное расстояние оТ вершины о-ражателя до центра лампы (S) может сос-:авлять величину h/2, т.е. отражатель может располагаться практически вплотную к лампе. Максимальное расстояние S ограничиваегся длиной образующей рефлектора!, Еэ ЛВQF, в котором ДЕ =- I а ВД:= S, имеем
I» — =- - ---- =- sin p
S h (4)
Подставляя минимальное значение риз выражения (2) получим
Р053 — h/2
SIA (Rl ctg — )
Таким образом, расстояние от верц1ины отражателя до центра источника опоеделяется выражением
h/25s(sin (arc
Приближая отражатель к лампе ог максимального значения к минимальному дополнительный вклад в вел: чину интенсивности на края обраба-,ываемой пластины вносят лучи L3, отражен Hble от рефлектора и проходящие вне лампы. Это дополнительно уравнивает интенсивность и расширяет световое пятно. Однако приблизить рефлектор вплотную к лампе ие всегда возможно иэ конструктивных соображений и соображения теплоотвода. График распределения интенсивности на подложке от облучательного прибора показан на фиг. 2.
При сравнении фиг, 1 и 2 видно, что отражатель не только повышает общую освещенность пластины, но и улучшает равномерность облучения и увеличивает площадь равномерно освещенного свегового пятна. Благодаря выбранному огра>кателю неравномерность интенсивности, 1702085 например на пластине диаметром 150 мм, снижается с ++ 30 Я, (фиг. 1) дс +10 % и менее (фиг. 2). Интенсивность по всей пластине увеличивается более, чем в 1,3 раза в зависимости пт качества и материала отражателя. В и-ламповом облучатель ом приборе (фиг. 4) оси рсветителей необходимо располагать под углом одна к другой, чтобы световой пучок попадал на одну площадку.
Иэ Л АВД, в. котором расстояние ВД определяется условием (1), а В = — расстоянию от центра лампы до подложкодержателя, имеем
05d, 075 d
2 arcsin S a 5 2 arcsin—
L ——
2 2
Безэлектродные ВЧ. как правило, изготавливаются одного габарита (e частности, 40х60 мм), но с различными напол ителями (Hg, P, Cd, и др.) например, лампы ФБ2500 Hg, Р, Cd каждая из котовых им .ет свой спектр излучения. Комбинируя лампы, например, в двухламппвом облучателе в сочетаниях Hg+Hg; Hg P; Р+Р1, HgCd: P+Cd;
Cd+Cd, можно получат ° необходимый эффективный спектр излучения or глубокого
УФ до видимого света. поэтому облучатель может использова1ься на разных технологических операциях. Для расширения технологических возможностей включают и ламп одновременно или последовательно в зависимости от техпроцесса.
Формула изобретения
1. Облучательный прибор, преимущественно для фотоотверждения полимерных слоев на плоских подложках. содержащий корпус, в котором размещены подложкодержатель и освститель, включающий отражатель и источник света, и источник возбуждения плаэмообразующего газа, о r5 лича ющийся reM,÷òî,сцельюповышения качества отвержденного слоя за счет увеличения равномерности распределения светового потока по подложке, и повышения скорости процесса, осветитель выпол10 нен в виде конусного отражателя и безэлектродного высокочастотного источника света, при этом угол Опри вершине конусного отражателя определяется в соответствии с соотношением
15 о 075<1 о 050
180 -2arctg < 0 < 180 -2arctg —
h h где d — диаметр источника света; и — высота источника света; а Расстояние S от вершины отражателя
20: до центра источника света выбрано из соотношения
h — <8 (I h
sin (arctg — )
25 где i длина образующей конусного отражателя.
2, Прибор по и. 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, в корпусе размещено и
30 осветителей, оси которых расположены, друг относительно друга под углом а, определяемым неравенством
0,5 б . 0.750
arcsin С вЂ” П72 < rt < 2 arcsin — -7 —, L — h. 2
35 где L — расстояние от лампы до подложкодержателя.
1702085 Ъг 2
Составитель В.Попова
Техред М.Моргентал
Корректор С,Черни
Редактор Н,Шитев
Проиэводственио-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагаринз, 101
Заказ 4529 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„4/5
