Способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение предназначено для сушки защитного полимерного покрытия, получаемого нанесением раствора на поверхность изделия, и может быть использовано в электротехнике и микроэлектронике. Сущность изобретения: избыточное давление, достаточное для подавления процесса развития микротрещин в покрытии, ухудшающих его свойства, создают на этапе выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения. Это давление поддерживают и на этапе охлаждения покрытия до достижения им температуры, при которой в условиях атмосферного давления устраняется процесс развития микротрещин в покрытии, ухудшающих защитные свойства покрытия. Устройство для сушки покрытия содержит последовательно расположенные и сообщенные между собой через люки 4, 15 камеру 1 для сушки покрытия при температуре технологического помещения, высокотемпературную камеру 13 и камеру 25 для охлаждения. Камеры выполнены герметичными и подсоединены к магистрали 8 высокого давления. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области микроэлектроники, электротехники, а именно к способу производства защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, и устройству для его осуществления.

В планарной технологии полупроводниковых приборов и микросхем широко известен способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включающий этап выдерживания покрытия при температурах технологического помещения, этап последующего выдерживания при повышенной температуре под избыточным давлением и этап охлаждения. При этом стоят проблемы получения качественных бездефектных полимерных пленок и сохранение их защитных свойств в течение определенного времени. На защитные свойства покрытий большое внимание оказывают микротрещины, пузыри, которые образуются и развиваются в зависимости от физико-химических процессов, происходящих во время сушки (под сушкой мы понимаем процесс выхода из полимерного покрытия растворителя).

Высыхание материала покрытия (сушка) включает процессы переноса растворителя в самом полимере (жидкостная диффузия), в газовой среде (газовая диффузия) и переход растворителя из жидкого состояния в пар (фазовое превращение первого рода). Кинетические характеристики указанных процессов определяют механизм выхода растворителя из покрытия.

Начальный этап сушки, который проводят в температурах технологического помещения (20 24oC), характеризуется высоким содержанием растворителя в полимерном покрытии и высокими скоростями его жидкостной диффузии. По мере высыхания покрытия диффузия растворителя в полимерном материале замедляется, что ведет к снижению скорости сушки.

Известно, что одним выдерживанием полимерного покрытия в температурах технологического помещения не удается добиться высоких значений защитных свойств (адгезия, бездеффектность).

Поэтому применяют выдержку на втором этапе при повышенной температуре. Температура выбирается по соображениям необходимости достижения высокой текучести полимера для увеличения скорости диффузии и снятия внутренних напряжений покрытия, но с учетом термостабильности полимерного материала, так как высокая температура и длительное ее воздействие приводит к нежелательным реакциям термодеструкции или термополимеризации.

На начальной стадии выдержки полимерного покрытия при повышенной температуре отмечается резкое увеличение скорости выхода растворителя. Достигнув затем своего максимального значения, эта скорость уменьшается до нулевого значения.

Считается, что наряду с испарением растворителя на внешней поверхности покрытия имеет место фазовый переход (испарение) и на поверхности газовых микротрещин, присутствующих в покрытии (внутреннее парообразование).

Эксперименты подтверждают связь внутреннего парообразования и защитных свойств, например фоторезистивного покрытия. Кинетические характеристики процесса испарения растворителя внутрь микротрещины определяются большим рядом факторов; содержанием растворителя в покрытии, давлением пара растворителя, начальными формами и размерами микрополостей; плотностью распределения микротрещин в объеме покрытия, коэффициентом жидкостной диффузии растворителя, вязкостью и поверхностным натяжением полимерного покрытия, температурой покрытия.

С увеличением скорости внутреннего парообразования растет дефектность и снижается адгезия покрытия к изделию. Это происходит в результате развития микротрещин, насыщаемых парами растворителя, последующим раскрытием их на внешней поверхности покрытия.

Большую роль на процесс образования дефектов влияет местонахождение закрытых микротрещин относительно внешней поверхности покрытия и границы покрытия с изделием. Так, близлежащие к внешней поверхности покрытия микротрещины, вскрываясь, не затрагивают глубокие слои полимерного покрытия и не оказывают такого влияния на защитные свойства, адгезию, какое оказывают микротращины, расположенные на границе изделия и полимерного покрытия. Последние помимо отслаивания покрытия при своем раскрытии на внешней поверхности создают сквозные проколы. Микротрещины, лежащие в серединных слоях покрытия, создают предпосылки к возникновению проколов и как места концентрации внутренних напряжений покрытия ослабляют его адгезию к изделию.

Внутреннее парообразование в защитном покрытии с высоким содержанием растворителя на первом этапе сушки не оказывает заметного воздействия, снижающего защитные свойства полимерного покрытия.

Это объясняется следующими причинами: благоприятными условиями для испарения растворителя, связанными с высоким коэффициентом жидкостной диффузии в покрытии, и состоянием высокой текучести раствора полимера, способствующей затягиванию возникающих микротрещин.

С уменьшением содержания растворителя происходит увеличение вязкости полимерного покрытия и потеря планаризирующей способности (под планаризирующей способностью мы понимает способность полимера создавать плоскую поверхность и затягивать неровности краев открывшихся микротрещин).

Определить точный момент, когда текучести раствора будет недостаточно для затягивания микротрещин опасных форм и размеров, не представляется возможным в виду отсутствия надлежащих методик. Можно лишь с определенной достоверностью, подтверждаемой практическими данными, считать, что для большинства фоторезистивных покрытий это происходит после окончания центрифугирования, при котором удаляют излишки полимерного защитного покрытия.

Рассматривая газовые микротрещины, как причину возникновения проколов в защитном покрытии и как причину ослабления адгезии, следует отметить полидисперсный характер их размеров и форм. Естественно, что с уменьшением микротрещин крупных размеров защитные свойства покрытий особенно улучшаются.

В то же время, длительность хранения высушенных покрытий может сделать опасными даже миктротрещины малых размеров.

Вероятно, что для каждого процесса в зависимости от условий его выполнения и требований к защитным свойствам может быть определен максимально допустимый размер микротрощин, при котором не происходит снижение защитных свойств ниже необходимых значений. Наиболее близким к изобретению является способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на изделие из раствора, включающий этап выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения в интервале времени от 20 с до 1 ч, этап последующей выдержки полимерного покрытия при повышенной температуре под избыточным давлением, достаточным для подавления процесса развития микротрещин в покрытии, ухудшающих его защитные свойства, и этап охлаждения полимерного покрытия. (Лаврищев В. П. Перемыщев В.А. Изучение механизма удаления растворителя из пленки фоторезиста, Электронная техника, выпуск 5(53), с. 58 65, 1975).

Фактором, препятствующим действию внутреннего парообразования и подавляющим развитие газовых микротрещин, является избыточное внешнее давление при выдерживании защитного покрытия в условиях повышенной температуры. Полимерное покрытие, высушенное с использование указанного способа, имеет дефекты в виде проколов и слабых мест. Для него отмечается потеря адгезии, сокращающая срок годности полимерного покрытия. Оба недостатка инициируются процессом развития микротрещин покрытия при его сушке.

Подавление данного процесса на этапе выдержки полимерного процесса при повышенной температуре не всегда обеспечивает выполнение технических требований к защитным свойствам полимерных покрытий.

Известно устройство для осуществления способа сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на изделие из раствора, включающее высокотемпературную герметичную камеру для выдерживания полимерного покрытия при повышенной температуре, подсоединенную к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопроводов с клапанами, имеющую загрузочный люк с герметичной заслонкой, люк для выгрузки с герметичной заслонкой, механизм перемещения изделия от загрузочного люка к люку для выгрузки и нагреватель. (Электронная промышленность, N 5, (77), 1979, М. В.В.Ануфриенко, В.И. Оснин, В.А.Перемыщев, В.Л.Сандеров, В.Н.Царев "Агрегат формирования фоторезистивных покрытий АФФ-2", с. 50 52).

В таком устройстве избыточное давление создают на этапе выдержки полимерного покрытия при повышенных температурах. При этом создание избыточного давления в высокотемпературной камере возможно лишь после загрузки изделия внутрь камеры и закрытия загрузочного люка герметичной заслонкой, а снятие этого давления осуществляется до того, как покрытие охладится до температуры, при которой в условиях нормального давления устраняется процесс развития микротрещин в покрытии, ухудшающих защитные свойства покрытия.

Даже незначительное запаздывание воздействия избыточного давления относительно нагрева покрытия имеет заметный отрицательный эффект из-за малой (доли мкм) толщины и теплоемкости покрытия. Покрытие после внесения его в разогретый объем высокотемпературной камеры практически мгновенно нагревается до температуры газа в камере. Но избыточное давление мгновенно создать невозможно. В подобном нагретом состоянии покрытие находится в момент снятия давления перед открытием высокотемпературной камеры для выгрузки изделия. А прогрев полимерного покрытия без избыточного давления вызывает активизацию внутреннего парообразования, что создает благоприятные условия для развития микротрещин в защитном покрытии.

Технический результат изобретения состоит в том, чтобы создать способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, в котором бы на этапе выдерживания при температуре технологического помещения были созданы такие условия сушки покрытия, при которых воздействие избыточного давления предшествовало повышению температуры, а на этапе охлаждения создать такие условия, при которых снижение температуры предшествовало прекращению воздействия избыточного давления, а также создать устройство для осуществления способа, которое не требовало бы больших затрат для своего изготовления, было бы удобно и надежно.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включающем этап выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения в интервале времени от 20 с до 10 ч, этап последующей выдержки полимерного покрытия при повышенной температуре под избыточным давлением, достаточным для подавления процесса развития микротрещин в покрытии, ухудшающих его защитные свойства, и этап охлаждения полимерного покрытия, согласно изобретению, избыточное давление, достаточное для подавления процесса развития микротроещин в покрытии, ухудшающих его защитные свойства, создают на этапе выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения и поддерживают на этапе охлаждения полимерного покрытия до достижения им температуры, при которой в условиях атмосферного давления устраняется процесс развития микротрещин в покрытии, ухудшающих защитные свойства покрытия. А также и тем, что в устройстве для осуществления способа, включающем высокотемпературную герметичную камеру для выдерживания полимерного покрытия при повышенной температуре, подсоединенную к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и имеющую загрузочный люк с герметичной заслонкой, люк для выгрузки с герметичной заслонкой, механизм для перемещения изделия от загрузочного люка к люку для выгрузки и нагреватель, согласно изобретению, перед высокотемпературной камерой по ходу движения изделия установлена дополнительная герметичная камера для сушки полимерного покрытия при температуре технологического помещения, сообщения с высокотемпературной камерой через загрузочный люк последней, имеющая свой загрузочный люк с герметичной заслонкой, подсоединенная к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и снабженная механизмом для перемещения изделия от загрузочного люка к загрузочному люку высокотемпературной камеры, а после высокотемпературной камеры по ходу движения изделия установлена герметичная камера для охлаждения полимерного покрытия, сообщенная с высокотемпературной камерой через люк для выгрузки последней, имеющая свой люк для выгрузки с герметичной заслонкой, подсоединенная к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и имеющая механизм для перемещения изделия от люка для выгрузки изделия из высокотемпературной камеры к своему люку для выгрузки изделия.

Для сокращения времени охлаждения желательно герметичную камеру для охлаждения полимерного покрытия дополнительно снабдить холодильником.

В способе сушки полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, благодаря созданию избыточного внешнего давления на этапе выдерживания покрытия при температурах технологического помещения исключается возможность температурного воздействия на полимерное покрытие до момента достижения такого избыточного давления, при котором прекращается рост газовых микротрещин, ухудшающих защитные свойства покрытия.

Кроме того, создание на этапе охлаждения полимерного покрытия избыточного давления дает возможность устранить бурный выход остаточного растворителя из нагретого защитного покрытия при атмосферном давлении, приводящий к возникновению микротрещин на поверхности полимерного покрытия, снижающих его защитные свойства.

На фиг. 1 изображена зависимость температуры Т и давления P, отложенных по оси ординат, от времени сушки, отложенного по оси абсцисс, по способу сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора; на фиг. 2 зависимость скорости V выхода растворителя, отложенной по оси ординат, от времени t сушки, отложенного по оси абсцисс; на фиг. 3 - устройство для сушки полимерного защитного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, согласно изобретению, продольный разрез.

Способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включает следующие этапы: этап 1 (фиг. 1) выдерживания покрытия при температурах технологического помещения в интервале от 20 с до 1 ч, во время которого в зоне выдержки создается избыточное внешнее давление, подавляющее развитие микротрещин, снижающих защитные свойства покрытия; этап II выдержки покрытия при повышенной температуре под избыточным внешним давлением, подавляющим развитие микротрещин, снижающих защитные свойства покрытия в течение времени, достаточного для достижения заданных механических и защитных свойств, но не вызывающего термических структурных изменений покрытия; этап III охлаждения покрытия под надлежащим избыточным внешним давлением до температуры, при которой в условиях атмосферного давления не происходит развития микротрещин, снижающих защитные свойства покрытия.

Этап I начинается с нанесением раствора полимера в виде покрытия на поверхность изделия, например методом центрифугирования. Вращение изделия с нанесенным покрытием следует рассматривать как начальную стадию 1' (фиг. 1) этапа I выдерживания покрытия при постоянной температуре T1 технологического помещения. При этом отмечаются максимальные скорости сушки на стадии 1' (фиг. 2), на которой происходит принудительное ускорение диффузии растворителя в газовой среде за счет центрифугирования.

Этот этап 1 характеризуется уменьшением содержания растворителя в покрытии, что увеличивает его вязкость и снижает способность полимерного материала затягивать возникающие в покрытии микротрещины. Переход полимерного покрытия к такому состоянию на этапе 1 обуславливает необходимость предотвратить увеличение размеров микрополостей за счет внутреннего парообразования путем создания в это время (стадия 1'' на фиг. 1) избыточного внешнего давления, подавляющего внутреннее парообразование, а следовательно развитие микротрещин, снижающих защитные свойства полимерного покрытия.

Продолжительность стадии 1' выдержки полимерного покрытия при температуре T1 технологических помещений до начала создания избыточного внешнего давления определяется временем, необходимым для достижения оптимального состояния покрытия. Оптимальным для каждого конкретного случая следует считать такое состояние покрытия, при котором оно менее подвержено развитию микротрещин и, следовательно, снижение защитных свойств при этом будет минимальным. Это состояние определяется рядом физико-химических и механических характеристик покрытия. В первую очередь толщиной покрытия, содержанием растворителя, давлением его пара, скоростью диффузии растворителя, вязкостью материала покрытия, поверхностным натяжением, характером пористости покрытия, температурой, внешним давлением.

Понятно, что каждый тип полимерного покрытия характеризуется своим оптимальным состоянием и продолжительностью выдержки при температуре технологического помещения. Время tI устанавливается экспериментальным путем и для подавляющего большинства полимерных покрытий находится в интервале от 20 с до 1 ч. Если время I выдерживания полимерного покрытия на этапе 1 будет менее 20 с, то остаточное содержание растворителя еще будет значительным, что приведет к более интенсивному его выходу на следующем этапе II. Выдерживание полимерного покрытия на этапе I более 1 ч приведет к излишнему увеличению времени сушки без улучшения защитных свойств.

Создание избыточного внешнего давления надлежащего значения, которое определяется характеристиками полимера и растворителя, температурой TII покрытия, требованиями к защитным его свойствам, в основном требует диапазона 0,3 0,8 МПа. Избыточное давление менее 0,3 МПа будет недостаточным для снижения развития микротрещин. А увеличение избыточного давления более 0,8 МПа не улучшит защитные свойства покрытия.

На этапе II (фиг. 1, 2) производят выдержку покрытия при повышенной температуре TII (фиг. 1) в условиях избыточного давления P1, подавляющего развития микротрещин.

Повышение температуры до значения TII способствует снижению вязкости полимерного покрытия, что приводит к увеличению скорости V (фиг. 2, участок II') выхода растворителя. Продолжительность II-I выдержки полимерного покрытия при температуре TII (фиг. 1) составляет от 30 с до 1 ч и зависит от толщины и типа полимерного покрытия, массы и теплоемкости изделия, на которое это покрытие нанесено, кинетики процессов тепломассопереноса, от температуры TII покрытия и термостабильности полимера.

Выдерживание полимерного покрытия менее 30 с на этапе II будет недостаточным для удаления растворителя из покрытия, а выдерживание полимерного покрытия более 1 ч при повышенной температуре приведет к разрушению структуры полимерного покрытия, что вызовет резкое падение его защитных свойств. Поэтому повышенную температуру TII и время II-I этапа II выбирают в зависимости от вида полимерного покрытия.

Например, рабочими для диазохиноновых фоторезисторных покрытий считаются температура TII на этапе II от 80 до 100oC. Использование на этапе II температуры TII ниже 80oC не обеспечит полного удаления растворителя, что снизит адгезию покрытия к поверхности покрытия.

Выдержка полимерного покрытия при температуре TII выше 100oC сопровождается ускоренной термодеструкцией полимера, что влияет на стабильность качества защитных свойств.

Примерно те же зависимости определяют температурно-временные режимы этапа II сушки электронорезистивных полимерных покрытий на основе полиметилметакрилата. Для них продолжительность II-I выдерживания составляет от 60 с до 1 ч в диапазоне температур TII 160 200oC.

Далее производят охлаждение полимерного покрытия до температуры TIII (фиг. 1, этап III) равной TI. Скорость V (фиг. 2, этап III) выхода растворителя на этом этапе III постепенно снижается до нуля.

Устройство для осуществления способа сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включает герметичную камеру 1 для выдерживания изделия (на чертеже не показано) с нанесенным на него полимерным покрытием при температуре технологического помещения, расположенную первой по ходу движения изделия. Камера 1 имеет загрузочный люк 2 с герметичной заслонкой 3. Внутри камеры 1 установлена платформа 6 для размещения изделия и механизм 7 для перемещения изделия от загрузочного люка 2 к выгрузочному концу камеры. Механизм 7 для перемещения выполнен в данном варианте в виде конвейерной ленты.

Камера 1 соединена с магистралью 8 высокого давления посредством штуцера 9, вмонтированного в стенку корпуса камеры 1, дополнительного трубопровода, оснащенного клапанами 10, 11, для регулирования давления. Кроме того, в этот же трубопровод вмонтирован клапан 12 для сообщения камеры 1 с атмосферой.

За герметичной камерой 1 по ходу движения изделия расположена высокотемпературная герметичная камера 13 для выдерживания полимерного покрытия при повышенной температуре, имеющая загрузочный люк 4 с герметичной заслонкой 5.

Загрузочный люк 4 камеры 13 является в данном варианте выгрузочным люком камеры 1. Герметичная камера 1 сообщена с высокотемпературной камерой 13 через люк 4.

Кроме того, высокотемпературная камера 13 снабжена люком 15 с герметичной заслонкой 16 для выгрузки изделия. Внутри высокотемпературной камеры 13 установлена платформа 17 для размещения изделия и механизм 18 для перемещения изделия от загрузочного люка 4 к выгрузочному люку 15, выполненный в данном варианте в виде конвейерной ленты. Герметичная камера 13 соединена с магистралью 8 высокого давления посредством трубопровода 19, оснащенного штуцером 20 и клапанами 21, 22, 23 для регулирования давления. Внутри высокотемпературной камеры 13 установлен нагреватель 24. После высокотемпературной камеры 13 по ходу движения изделия установлена дополнительная герметичная камера 25 для охлаждения полимерного покрытия.

Дополнительная герметичная камера 25 сообщена с камерой 13 через выгрузочный люк 15 с герметичной заслонкой 16, который одновременно является загрузочным люком ее. Кроме того, дополнительная камера 25 снабжена люком 28 для выгрузки изделия с герметичной заслонкой 29. Внутри камеры 25 установлена платформа 30 для размещения изделий и механизм 31 для перемещения изделия от люка 15 к выгрузочному люку 28.

Камера 25 соединена с магистралью 8 высокого давления посредством патрубка 32, оснащенного штуцером 33 и клапанами 34, 35, 36 для регулирования давления. На платформе 30 закреплен холодильник 37. Сплошными стрелками на фиг. 3 показано направление движения газа по трубопроводу при создании избыточного давления в камерах 1, 13, 25; штриховыми стрелками направление при снижении этого давления путем выпуска газа в атмосферу.

Расстояние между механизмом 7 для перемещения изделия в камере 1 и механизмом 18 для перемещения изделия в высокотемператуной камере 13 выбрано не меньшим длины изделия для свободного перемещения изделия из камеры 1 в камеру 13 при открытой герметичной заслонке 5 люка 4. То же самое относится и к расстоянию между механизмом 18 для перемещения высокотемпературной камеры 13 и механизмом 31 для перемещения герметичной камеры 25.

Работа устройства для осуществления способа сушки полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, согласно изобретению осуществляется следующим образом.

Предварительно подготавливают к работе высокотемпературную камеру 13. Для этого закрывают герметичные заслонки 5 и 16, включают нагреватель 24, открывают клапаны 21, 22 магистрали 8 высокого давления (клапан 23, связывающий камеру 13 с атмосферой, весь цикл сушки полимерного защитного покрытия закрыт).

Изделие с нанесенным на его поверхность раствором полимерного покрытия помещают через открытый загрузочный люк 2 посредством механизма 7 для перемещения на платформу 6, установленную в герметичной камере 1. Закрывают заслонку 3 люка 2 и открывают клапаны 10, 11 (клапан 12, связывающий камеру 1 с атмосферой при этом закрыт), чтобы создать избыточное давление в камере 1. Затем открывают заслонку 5 люка 4 и с помощью механизмов 7, 18 для перемещения подают изделие в камеру 13 на платформу 17. повышенное давление в камере 1 и в высокотемпературной камере 13 при этом одинаковое.

В момент выдерживания изделия в высокотемпературной камере 13 подготавливают камеру 25 для охлаждения. Для этого закрывают герметичную заслонку 29 выгрузочного люка 28, закрывают клапан 36, связывающий камеру 25 с атмосферой, и открывают клапаны 34, 35 магистрали 8 высокого давления, включают холодильник 37.

Во время выдерживания изделия с нанесенным на него защитным полимерным покрытием в высокотемпературной камере 13 после снятия избыточного давления в камере 1 путем открытия клапанов 11 и 12 и закрытия клапана 10 можно открыть заслонку 3 загрузочного люка 2 для приема следующего изделия.

После истечения определенного времени выдерживания покрытия в высокотемпературной камере 13 открывают заслонку 16 выгрузочного люка 15, включают механизмы 18 и 31 перемещения изделия в камеру 25 на платформу 30 и закрывают заслонку 16. После окончания охлаждения полимерного покрытия до заданной температуры открывают клапан 36 сброса избыточного давления, открывают заслонку 29 выгрузочного люка 28, включают механизм 31 перемещения изделия и выгружают изделие из камеры 25.

Для уменьшения времени охлаждения в герметичной камере 25 предусмотрен холодильник 37, с помощью которого инициируют процесс охлаждения покрытия в камере 25.

Устройство для осуществления способа, согласно изобретению, позволяет осуществлять сушку полимерного защитного покрытия при непрерывном потоке изделий. В силу того, что соотношение времени низкотемпературной, термической выдержки и охлаждения для разных видов защитных покрытий различно, устройство в камерах 1, 13, 25 может иметь несколько платформ 6, 17, 30 (на чертеже не показано) для размещения изделий, а механизмы 7, 18, 31 для перемещения могут производить переукладку изделий между дополнительными платформами внутри камер 1, 13, 25. Такое техническое решение дает возможность устройству работать в непрерывном режиме с постоянным циклом.

Для более четкого понимания существа настоящего изобретения приводится конкретный пример его осуществления.

Пример. Проведена сравнительная оценка защитных свойств полимерных покрытий, высушенных по способу согласно изобретению, и покрытий после сушки по известному способу. Для сушки фоторезистивных полимерных покрытий были использованы известное устройство и устройство, согласно изобретению.

В камеру 1 (фиг. 3) устройства, согласно изобретению, загружали изделие, в качестве которого была выбрана хромированная стеклянная пластина с нанесенным на нее из раствора защитным полимерным покрытием диазохиноновым позитивным фоторезистом толщиной 0,7 мкм. Такие изделия после сушки фоторезистивного покрытия используются как заготовки для изготовления фотошаблонов. В объеме камеры 1 после герметичного ее закрытия путем подачи газа от магистрали 8 высокого давления создавалось избыточное давление 0,5 МПа, которое неизменно сопутствовало в дальнейшем выдерживанию покрытия в камере 13 и камере 25. Время выдерживания защитного покрытия в камере 1 составляло 3 мин, температура в камере 1 была равна 222oС. Время выдерживания в камере 13 составляло 15 мин, а температура 100oC. Время охлаждения на этапе III в камере 25 составляло 3 мин, конечная температура охлаждения 222oC.

Контроль дефектности защитных покрытий, высушенных по предлагаемому и по известному способам проводился по общепринятым методикам. (Результаты испытаний представлены в таблице).

Показатели защитных параметров определялись по их среднеарифметическому значению для 10 контролируемых изделий. Об увеличении срока годности покрытия можно судить по сравнению показателей испытаний защитных покрытий, высушенных по известному способу и по способу, согласно изобретению, через 2 и 4 мес с широко известными нормами защитных параметров, а также по числу изделий, не отвечающих этим нормам.

Изобретение относится к производству микросхем и касается процессов и оборудования в микролитографии. Кроме того, изобретение возможно использовать для производства тонких защитных полимерных покрытий, например лаковых покрытий на проводах.

Формула изобретения

1. Способ сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включающий этап выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения в интервале времени от 20 с до 1 ч, этап последующей выдержки полимерного покрытия при повышенной температуре под избыточным давлением, достаточным для подавления процесса развития микротрещин в покрытии, ухудшающих его защитные свойства, и этап охлаждения полимерного покрытия, отличающийся тем, что избыточное давление, достаточное для подавления процесса развития микротрещин в покрытии, ухудшающих его защитные свойства, создают на этапе выдерживания полимерного покрытия в диапазоне температур технологического помещения и поддерживают на этапе охлаждения полимерного покрытия до достижения им температуры, при которой в условиях атмосферного давления устраняется процесс развития микротрещин в покрытии, ухудшающих защитные свойства покрытия.

2. Устройство для сушки защитного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность изделия из раствора, включающее высокотемпературную герметичную камеру для выдерживания полимерного покрытия при повышенной температуре, подсоединенную к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и имеющую загрузочный люк с герметичной заслонкой, люк для выгрузки с герметичной заслонкой, механизм для перемещения изделия от загрузочного люка к люку для выгрузки и нагреватель, отличающееся тем, что перед высокотемпературной камерой по ходу движения изделия установлена дополнительная герметичная камера для сушки полимерного покрытия при температуре технологического помещения, сообщенная с высокотемпературной камерой посредством загрузочного люка последней с герметичной заслонкой, имеющая свой загрузочный люк с герметичной заслонкой, подсоединенная к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и снабженная механизмом для перемещения изделия от загрузочного люка к загрузочному люку высокотемпературной камеры, а после высокотемпературной камеры по ходу движения изделия установлена дополнительная герметичная камера для охлаждения полимерного покрытия, сообщенная с высокотемпературной камерой посредством люка последней для выгрузки с герметичной заслонкой, имеющая свой люк для выгрузки с герметичной заслонкой, подсоединенная к магистрали высокого давления и открытому выходу во внешний объем посредством трубопровода с клапанами и имеющая механизм для перемещения изделия от люка для выгрузки изделия из высокотемпературной камеры к своему люку для выгрузки изделия.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что герметичная камера для охлаждения полимерного покрытия дополнительно снабжена холодильником.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сушильному оборудованию и может быть использовано в деревообрабатывающей и других отраслях промышленности для сушки древесины и других капиллярно-пористых материалов

Изобретение относится к технике строительных материалов и может быть использовано для производства керамических изделий, кирпича и других строительных материалов

Изобретение относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственного сырья, а именно для сушки плодов и овощей с целью их сохранности и продолжительного хранения и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой и других смежных отраслях промышленности

Изобретение относится к оборудованию для производства термостабилизированных и углеродных волокнистых материалов и может быть использовано в установках газотермического окисления и других термообработок

Изобретение относится к технологии изготовления полимерных композиционных материалов для формообразующей оснастки, предназначенной для вакуумавтоклавного формования деталей из армированных пластиков, и может быть использовано в авиастроении, судостроении, машиностроении и других областях техники

Изобретение относится к способам изготовления изделий из полимерных композиционных материалов и может быть использовано в химической промышленности, электротехнической промышленности и других областях техники

Изобретение относится к получению лакокрасочных покрытий и может быть использовано при защите металлов от коррозии

Изобретение относится к производству микросхем и касается процессов и оборудования в микролитографии

Наверх