DE69428391T2

DE69428391T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung eines Filmes

Info

Publication number: DE69428391T2
Application number: DE69428391T
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Deguchi; Akihiro Fujimoto; Keizo Hasebe; Hiroyuki Iino; Hiroichi Inada; Shinzi Kitamura; Mitsuhiro Nambu
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: US5658615A; SG93216A1; CN1059967C; EP0618504A2; CN1102505A; SG130022A1; DE69428391D1; US6063190A; KR940022743A; EP0618504B1; US5942035A; KR100284556B1; EP0618504A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Beschichtungsfilms auf einem Substrat, wie es aus US 5,066,616 und EP 0 403 086 A2 bekannt ist, sowie eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens. In den vorgenannten zwei Dokumenten beginnt ein Wafer eine Drehung, nachdem ihm ein Lösungsmittel am Mittenteil des Wafers zugeführt worden ist. Somit erfährt der Wafer eine Materialverdampfung, damit sich das Lösungsmittel mit der nachfolgenden starken Wahrscheinlichkeit bei dem Lösungsmittelfilmteil, der im Mittenteil des Wafers ausgebildet ist, bezüglich der Dicke von dem Lösungsmittelfilmteil am Rand oder an der Peripherie des Wafers unterscheiden kann. Dieser Unterschied bezüglich der Einheitlichkeit hat einen Materialeinfluß auf die mögliche Uneinheitlichkeit einer Schicht eines Fotolacks, der auf die Waferoberfläche aufgetragen wird. Weiterhin haben beide vorgenannte Dokumente keine Offenbarung diesbezüglich, daß ein spezifisches Einstellen oder Optimieren der Drehgeschwindigkeit erwünscht ist, um eine hohe Genauigkeit und eine gleichmäßige Oberfläche zu erreichen.
US 4,451,507 offenbart eine automatische Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung zum schnellen Drehen einer Oberfläche einer einheitlichen Dicke. Hier wird eine einzige Düse zum Verteilen von Flüssigkeit verwendet.
US 5,002,008 offenbart eine Beschichtungsvorrichtung und ein Beschichtungsverfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf einen Halbleiterwafer, wobei eine Düse in einem Standby- Zustand ausgewählt wird. Hier wird eine oder werden zwei Düsen zum Verteilen einer Schutzschichtlösung verwendet.
Wie es wohlbekannt ist, wird auf dem Gebiet von Halbleitertechniken ein Schutzschichtfilm auf der Oberfläche einer Schicht als Maske für einen Musterteil ausgebildet, wenn eine Halbleiterschicht, eine Isolierschicht oder eine Elektrodenschicht, die auf einem Halbleiterwafer ausgebildet ist, in ein vorbestimmtes Muster zu ätzen ist.
Beispielsweise ist eine Drehbeschichtung als Verfahren zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird ein Tisch mit einem darauf angeordneten und fixierten Halbleiterwafer gedreht. Beispielsweise wird eine Schutzschichtlösung, die aus einem Lösungsmittel und einem fotoempfindlichen Harz besteht, auf den Mittenteil der oberen Oberfläche des Wafers getropft. Die Schutzschichtlösung wird spiralförmig von der Mittenposition des Wafers zu seinem peripheren Teil gemäß den Dreh- und Zentrifugalkräften des Wafers diffundiert, um dadurch die Schutzschichtlösung auf den Halbleiterwafer aufzutragen.
Gemäß diesem Verfahren verdampft bei dem Prozeß zum Diffundieren der Schutzschichtlösung von der Mittenposition des Wafers zu seinem peripheren Teil das Lösungsmittel in der Schutzschichtlösung. Aus diesem Grund variiert die Viskosität der Schutzschichtlösung in einer Diffusionsrichtung, und die Dicke des Schutzschichtfilms beim Mittenteil ist unterschiedlich von derjenigen beim peripheren Teil. Zusätzlich ist die periphere Geschwindigkeit beim peripheren Teil höher als diejenige bei der Mittenposition, und eine Streumenge der Schutzschichtlösung beim peripheren Teil ist viel größer als diejenige bei der Mittenposition. Somit kann keine einheitliche Beschichtung erhalten werden.
Aus diesem Grund ist, wie es in den japanischen Patentanmeldungen KOKAI mit den Veröffentlichungs-Nr. 57- 43422 und 59-141220 beschreiben ist, ein Verfahren zum Einstellen der Temperatur einer Schutzschichtlösung oder ein Verfahren zum Auffüllen desselben Lösungsmittels wie in einer Schutzschichtlösung in einer Schutzschichtfilm- Ausbildungsatmosphäre zum Unterdrücken einer Verdampfung des Lösungsmittels in der Schutzschichtlösung geschaffen. Wie es in den japanischen Patentanmeldungen KOKAI mit den Veröffentlichungs-Nr. 59-11895, 61-91655 und 61-150332 beschrieben ist, ist auch ein Verfahren zum Tropfenlassen des Lösungsmittels einer Schutzschichtlösung auf eine Waferoberfläche vor einer Schutzschichtlösungs-Beschichtung vorgeschlagen.
Beim ersteren Verfahren ist jedoch die Menge an beim Ausbilden eines Schutzschichtfilms verwendeter Schutzschichtlösung groß. Beispielsweise tragen nur 1 bis 2% der Gesamtmenge an Schutzschichtlösung zur tatsächlichen Ausbildung des Schutzschichtfilms bei. Beispielsweise sind zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms mit einer Dicke von 1 um 4 bis 8 cc einer Schutzschichtlösung für einen 8"- Halbleiterwafer erforderlich. Beim letzteren Verfahren ist es schwierig, eine einheitliche Beschichtung zu erhalten, und somit können die herkömmlichen Probleme nicht zufrieden stellend gelöst werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das eine kleinere Menge an Beschichtungslösung erfordert, wie beispielsweise einer Schutzschichtlösung, und das einen Beschichtungsfilm mit einer einheitlichen Dicke ausbilden kann, und eine Vorrichtung dafür.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ausbilden eines Beschichtungsfilms und eine Vorrichtung dafür geschaffen, wie es in den Ansprüchen 1 und 20 definiert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet ein Substrat (halbleiterwafer, Flüssigkristallsubstrat oder ähnliches) ein Substrat selbst und ein Substrat mit Schichten oder einer Schicht aus anderen Materialien, wie beispielsweise einer Metallschicht und einer Halbleiterschicht. Daher zeigt ein mit einem Lösungsmittel versehenes Substrat ein Lösungsmittel an, das direkt auf das Substrat aufgetragen ist, oder ein Lösungsmittel, das auf einer solchen Schicht aufgetragen ist, die auf dem Substrat ausgebildet ist. Das bedeutet, daß es ein Substrat bedeutet, auf welchem eine Beschichtungslösung aufzutragen ist. Die Form des Substrats ist nicht beschränkt. Somit kann es eine kreisförmige Scheibenform, eine rechteckförmige Form oder ähnliches haben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt eine Beschichtungslösung eine Lösung an, die in einem flüssigen Zustand durch ein Lösungsmittel vorhanden ist, wie es herkömmlicherweise auf dem gemeinsamen Gebiet verwendet wird. Beispielsweise bedeutet sie eine Schutzschicht-(fotoempfindliche)-Lösung, eine magnetisierte Lösung oder ähnliches.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Größe von beispielsweise einem Halbleiterwafer, der als Substrat dient, die Drehgeschwindigkeit während einer Beschichtung mit einer Beschichtungslösung, der Innendurchmesser einer Düse (einer zweiten Düse) für die Beschichtungslösung, eine Zufuhrzeit und eine Menge der Beschichtungslösung vorzugsweise eingestellt, wie es folgt. Jedoch sind diese Bedingungen bzw. Zustände nicht darauf beschränkt.
6"-Wafer
Drehgeschwindigkeit: 3.000 bis 6.000 rpm
Innendurchmesser der Düse: 0,1 bis 2,0 mm
Zufuhrzeit
Flacher Wafer: 4 ±2 s
Unebener Wafer: 3 ±2 s
Zufuhrmenge:
Flacher Wafer: 0,2 bis 1 cc
Unebener Wafer: 0,5 bis 2,0 cc
8"-Wafer
Drehgeschwindigkeit: 2.000 bis 4.000 rpm
Innendurchmesser der Düse: 0,5 bis 2,0 mm
Zufuhrzeit
Flacher Wafer: 6 ±2 s
Unebener Wafer: 4 ± 25
Zufuhrmenge
Flacher Wafer: 0,5 bis 2,0 cc
Unebener Wafer: 1,0 bis 3,0 cc
12"-Wafer
Drehgeschwindigkeit 1.000 bis 3.000 rpm
Innendurchmesser der Düse: 0,8 bis 3,5 mm
Zufuhrzeit
Flacher Wafer: 9 ±1 s
Unebener Wafer: 7 ±1 s
Zufuhrmenge
Flacher Wafer 1,0 bis 3,0 cc
Unebener Wafer: 1,5 bis 5,0 cc
LCD-Substrat:
Drehgeschwindigkeit: 500 bis 2.000 4rpm
Innendurchmesser der Düse: 0,8 bis 5,0 mm
Zufuhrzeit: 12 ±4 s
Zufuhrmenge: 2,0 bis 9,0 cc
Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die eine Schutzschicht-Beschichtungsvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Ausbildung eines Beschichtungsfilms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Beschichtungsvorrichtung ist;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm ist, das die Entladungs-Flußrate (Antriebszeit einer Blasebalgpumpe) einer Schutzschichtlösung von einer Düse und die Betriebszeit eines luftbetriebenen Ventils mit einem Verstreichen an Zeit zeigt,
Fig. 4A bis 4C Schnittansichten sind, die jeweils die unterschiedlichen Modifikationen einer Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse und ihres distalen Teils zeigen;
Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht ist, die einen Sprühkopf zeigt, der bei der Beschichtungsvorrichtung verwendet wird;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Sprühkopfs ist;
Fig. 7 Ablaufdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms unter Verwendung der Beschichtungsvorrichtung ist;
Fig. 8 eine schematische perspektivische Ansicht ist, die eine gesamte Schutzschicht- Beschichtungs/Entwicklungs-Vorrichtung zeigt, auf welche die Beschichtungsvorrichtung angewendet ist;
Fig. 9 und 10 jeweils eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht sind, die die Modifikation eines Sprühkopfs zeigen;
Fig. 11 bis 13 Schnittansichten sind, die jeweils die verschiedenen Modifikationen der Düsenanordnung eines Sprühkopfs zeigen;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht ist, die die Modifikation einer Düsenanordnung und eines Glassubstrats als einen Körper zeigen, auf welchem ein Beschichtungsfilm auszubilden ist;
Fig. 15 eine Kurve ist, die einen Dicken- Variationsbereich durch die Beziehung zwischen der Entladungszeit der Schutzschichtlösung und der Drehgeschwindigkeit eines 8"-Halbleiterwafers zeigt;
Fig. 16 eine Kurve ist, die die Beziehung zwischen der Entladungszeit und der Entladungs-Flußrate der Schutzschichtlösung und der Drehgeschwindigkeit des Wafers zeigt;
Fig. 17 eine Kurve ist, die einen Dicken- Variationsbereich durch die Beziehung zwischen der Entladungszeit der Schutzschichtlösung und der Drehgeschwindigkeit eines 6"-Halbleiterwafers zeigt;
Fig. 18 eine schematische Schnittansicht ist, die eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms in einer Lösungsmittelatmosphäre zeigt;
Fig. 19 eine schematische Schnittansicht ist, die eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms in einer Atmosphäre mit reduziertem Druck zeigt;
Fig. 20 und 21 jeweils eine schematische Schnittansicht und eine schematische Draufsicht sind, die eine Beschichtungsvorrichtung mit drei Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen zeigen;
Fig. 22 eine schematische Draufsicht zum Erklären der Modifikation der in Fig. 21 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 23 eine schematische Draufsicht zum Erklären der Modifikation der in Fig. 22 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 23A und 23B Querschnittsansichten sind, die jeweils entlang den Linien 23A-23B und 23B-23B in Figur Fig. 23 genommen sind;
Fig. 24 eine schematische Draufsicht zum Erklären der anderen Modifikation der in Fig. 22 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 24A und 24B Querschnittsansichten sind, die jeweils entlang den Linien 24A-24A und 24B-24B in Fig. 24 genommen sind;
Fig. 25 eine Draufsicht zum Erklären einer Vorrichtung mit weiteren unterschiedlichen Sprühköpfen ist; und
Fig. 26 eine Draufsicht ist, die die Modifikation eines Sprühkopfs der in Fig. 25 gezeigten Vorrichtung ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Bei dieser Beschreibung wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Beschichtungsfilms und eine Ausbildungsvorrichtung oder eine Beschichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, auf ein Verfahren zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms eines Halbleiterwafers und eine Ausbildungsvorrichtung dafür angewendet werden.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Beschichtungsvorrichtung ein Verarbeitungsgefäß 1, ein Drehelement mit einem in vertikaler Richtung bewegbaren Mechanismus, z. B. ein Dreh-Spannfutter 2, einen Motor 2a, wie beispielsweise einen Impulsmotor, als Einrichtung zum Drehen dieses Dreh-Spannfutters 2, einen Sprühkopf 5 und einen Abtastmechanismus 6 auf. Das Verarbeitungsgefäß 1 hat ein zu beschichtendes Ziel oder ein scheibenartiges Substrat, z. B. einen Halbleiterwafer W (der hierin nachfolgend Wafer genannt wird) untergebracht. Das Dreh-Spannfutter 2 hält den Wafer W an seiner oberen Oberfläche in einem horizontalen Zustand durch eine Vakuumansaugung und wird mit einer variablen Drehgeschwindigkeit gemäß einem voreingestellten Programm gedreht. Eine Zufuhrdüse 3 (eine erste Düse) eines Lösungsmittels A einer Beschichtungslösung und eine Zufuhrdüse 4 (eine zweite Düse) einer Schutzschichtlösung B als die Beschichtungslösung, von welchen beide oberhalb des Dreh-Spannfutters 2 bewegbar sind, sind nahe zueinander und integral am Sprühkopf 5 angebracht. Der Abtastmechanismus 6 ist eine Einrichtung zum Halten des Sprühkopfs 5 zum Bewegen zwischen einer Sprühkopf-Warteposition und einer Betriebsposition oberhalb des Wafers. Ein Lösungsmittel-Zufuhrpfad und ein Schutzschichtlösungs-Zufuhrpfad, die jeweils von den Düsen 3 und 4 kommen, weisen Temperatureinstellmechanismen 10 zum jeweiligen Einstellen des Lösungsmittels A und der Schutzschichtlösung B, die durch diese Pfade fließen, auf voreingestellte Temperaturen auf.
Die Zufuhrdüse 3 ist über ein Lösungsmittel-Zufuhrrohr 7 als Lösungsmittel-Zufuhrpfad und als Öffnungs/Schließ-Ventil 7a verbunden. Eine vorbestimmte Menge des Lösungsmittels A im Lösungsmitteltank 7b kann in einer vorbestimmten Zeit durch Steuern des Drucks eines Nitrid-(N&sub2;-)Gases, das zum Lösungsmitteltank 7b zugeführt wird, zum Wafer W zugeführt werden.
Die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 kommuniziert mit einem Schutzschichtlösungstank 8b über ein Schutzschichtlösungs- Zufuhrrohr 8 als Schutzschichtlösungs-Zufuhrpfad. Ein Rücksaugventil 8c, ein luftbetriebenes Ventil 8b, ein Blasenentfernungsmechanismus 8e zum Separieren und Entfernen von Blasen in der Schutzschichtlösung B, ein Filter 8f und eine (Blase-)Balgpumpe 8g sind hinter dem Rohr 8 vorgesehen. Die Blasebalgpumpe 8g wird durch einen Treiberabschnitt derart gesteuert, daß sie ausdehnbar ist und eine vorbestimmte Menge an Schutzschichtlösung auf den Mittenteil des Wafers W durch die Düse 4 zuführen (beispielsweise durch Tropfenlassen) kann. Somit kann dieser Mechanismus eine Zufuhrmenge der Schutzschichtlösung steuern, so daß sie kleiner als diejenige bei einem herkömmlichen Verfahren ist. Der Antriebsabschnitt weist z. B. eine Kugelumlaufspindelanordnung 8k auf, die durch eine Schraube bzw. Spindel gebildet ist, die ein Ende hat, das an einem Ende der Blasebalgpumpe angebracht ist, und eine Mutter, die gewindemäßig in Eingriff mit dieser Schraube steht, und einen Schrittmotor 8h zum linearen Bewegen der Schraube durch Drehen der Mutter. Genauer gesagt ist der Innendurchmesser der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 auf 0,1 bis 2,0 mm eingestellt, und vorzugsweise auf 1,0 mm für einen6"-Wafer auf 0,5 bis 2,0 mm und vorzugsweise 1,5 mm für einen 8"-Wafer und auf 0,8 bis 3,5 mm und vorzugsweise 2,0 mm für einen 12"- Wafer. Auf diese Weise kann der Durchmesser der Düse, obwohl er vorzugsweise gemäß der Größe des Wafers eingestellt wird, innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 3,5 mm beliebig eingestellt werden. In jedem Fall kann die Düse die Schutzschichtlösung in einer kleineren Menge für eine längere Zeit zuführen. Wenn die Zufuhrzeit kurz ist, wird eine Einheitlichkeit der Filmdicke verschlechtert, und wenn sie lang ist, erreicht die Schutzschichtlösung den peripheren Teil des Wafers nicht. Hier hängt die kleinere Zufuhrmenge der Schutzschichtlösung vom Innendurchmesser der Düse und vom Druck zum Zuführen der Schutzschichtlösung ab.
Im Schutzschichtlösungs-Zufuhrsystem mit dem obigen Aufbau wird die Entladungszeit der Schutzschichtlösung durch die Antriebszeit des Schrittmotors 8h für die Blasebalgpumpe 8g gesteuert (Steuergenauigkeit ±2 msek). Die Entlademenge der Schutzschichtlösung wird durch die Antriebsoperation der Blasebalgpumpe 8g eingestellt, z. B. eine Antriebszeit und eine Antriebsgeschwindigkeit, und die Öffnungs/Schließ- Operation (EIN-AUS-Operation) des luftbetriebenen Ventils 8d zum Öffnen/Schließens des Schutzschichtlösungs-Zufuhrpfads. Beispielsweise werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, die Entladeschritte der Blasebalgpumpe 8g in eine Antriebs- Anstiegszeit (Anfangsperiode nach einem Beginnen eines Entladens) TD1, zu welcher eine Flußrate nach und nach größer wird, eine Antriebszeit (eine Zwischenperiode nach einem Entladen) TD2, zu welcher die Flußrate konstant gehalten wird, und eine Antriebs-Abfallzeit (letzte Periode vor einer Beendigung) TD3, zu welcher die Flußrate nach und nach kleiner wird, gemäß Filmausbildungsbedingungen unterteilt. Die Entlade-(Zufuhr-)Menge der Schutzschichtlösung und auch die Entlade-(Zufuhr-)Zeit kann durch Steuern dieser Schritte einzeln oder in Kombination genau gesteuert werden. Die Abszisse der Fig. 3 zeigt eine Zeit (sek) an, und die Ordinate zeigt die Entlade-Flußrate (diese ist proportional zur Antriebszeit der Blasebalgpumpe) der Schutzschichtlösung von der Düse 4 und die Betriebszeit bzw. Operationszeit des luftbetriebenen Ventils an.
Zusätzlich kann deshalb, weil die Zusammenziehoperation der Blasebalgpumpe 8g durch Steuern und Ändern von nur der Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 8h geändert werden kann, die Entlade-Flußrate während der Perioden TD1, TD2 und TD3 gesteuert werden. Beispielsweise wird die Entlade- Flußrate automatisch so gesteuert, daß die Entlade-Flußrate durch schrittweises Erhöhen der Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 8h während der TD1-Periode schrittweise bzw. nach und nach erhöht wird, durch Konstanthalten der Drehgeschwindigkeit während der TD2-Periode konstant gehalten wird und durch schrittweises Erniedrigen der Drehgeschwindigkeit während der TD3-Periode schrittweise erniedrigt wird.
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird das luftbetriebene Ventil 8d gemäß den Entladeschritten der Blasebalgpumpe 8g eingeschaltet und während einer vorbestimmten Zeit T (z. B. 0,1 bis 1, 2 Sekunden) nach dem Ende der Entladeschritte der Blasebalgumpe 8g eingeschaltet gehalten. Das bedeutet, daß die Blasebalgpumpe 8g mit einer Verzögerungszeit zum Durchführen einer Verzögerungsoperation ausgeschaltet wird, so daß ein Druck, der auf die Schutzschichtlösung durch ein Führen durch ein Rohr von der Blasebalgpumpe 8d zur Zufuhrdüse 4 wirkt, derart reduziert wird, daß er 0 ist, um dadurch die AUS-Operation durchzuführen. Daher kann eine Instabilität des Entladens der Schutzschichtlösung in einem Schritt, der der AUS-Operation am nächsten ist, eliminiert werden, und die Schutzschichtlösung B kann jedes Mal genau, entladen werden. Das Einstellen der Antriebszeiten (TD1, TD2 und TD3) der Blasebalgpumpe 8g und die EIN-AUS-Operation des luftbetriebenen Ventils 8d werden durch die Operation eines Computers auf der Basis eines voreingestellten Programms automatisch gesteuert.
Die Wichtigkeit beim Einstellen der Antriebszeiten (TD1, TD2 und TD3) der Blasebalgpumpe 8g wird beschrieben werden, wie es folgt. Nachdem die Entlade-Flußrate der Schutzschichtlösung so eingestellt ist, daß eine vorbestimmte Menge einer vorbestimmten gesamten Entlademenge (TD2) entladen wird, wird die zu entladende Restmenge mit einer niedrigeren Flußrate (TD3) zugeführt. Anders ausgedrückt wird während der TD3-Periode die Entlade-Flußmenge schrittweise erniedrigt und mit einem Verstreichen an Zeit zugeführt. Daher kann das Problem gelöst werden, daß die Dicke des Schutzschichtfilms am peripheren Teil des Verarbeitungsziels dünner wird.
Alternativ dazu kann die Entladezeit der Schutzschichtlösung durch die Öffnungs/Schließ-Operation einer variablen Öffnung (nicht gezeigt) gesteuert werden, die zur Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 vorgesehen ist. Zusätzlich kann die Schutzschichtlösung B nicht unter Verwendung der Blasebalgpumpe 8g zugeführt werden, sondern durch Drücken von N2-Gas zum Schutzschichtlösungs-Tank 8b. In diesem Fall kann die Entladezeit der Schutzschichtlösung B durch eine Einstellung der Druckmenge von N2-Gas gesteuert werden.
Gemäß dem System dieses Ausführungsbeispiels wird deshalb, weil die Verbrauchsmenge an Schutzschichtlösung reduziert werden kann, eine Kontaminierung innerhalb des Verarbeitungsgefäßes verringert, um eine Schale effektiv zu reinigen, Partikel in der Schale zu reduzieren und Dreck zu reduzieren, der am zu beschichtenden Ziel anhaftet. Weiterhin wurde gemäß einem durch den gegenwärtigen Erfinder durchgeführten Experiment bestätigt, daß die Verbrauchsmenge an Schutzschichtlösung auf beispielsweise etwa 1/4 pro Tag verringert wurde.
Obwohl das Einstellen der Antriebszeiten (TD1, TD2 und TD3) der Blasebalgpumpe und das Einstellen der EIN-AUS-Operation des luftbetriebenen Ventils durch die Operation eines Computers auf der Basis eines voreingestellten Programms automatisch gesteuert werden, können die jeweiligen Einstellungen unabhängig beliebig korrigiert und geändert werden. Zusätzlich wird nur TD2 beliebig korrigiert und geändert, und eine Ablaufsteuerung kann neu hinzugefügt werden.
Nach dem Schutzschichtlösung von der Zufuhrdüse 4 entladen ist, zieht das zum Schutzschichtlösungs-Zufuhrsystem in der Zufuhrdüse vorgesehene Rücksaugventil 8c die Schutzschichtlösung B, die durch eine Oberflächenspannung an der Innenwand des distalen Endteils der Schutzschichtlösungs- Zufuhrdüse 4 zurückbleibt. Daher kann eine Verfestigung der restlichen Schutzschichtlösung verhindert werden. In der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4, die eine geringe Menge der Schutzschichtlösung B entlädt, wird dann, wenn die Schutzschichtlösung durch die Operation des negativen Drucks des Rücksaugventils 8c in der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 normal gezogen wird, Luft um das distale Ende der Düse 4 auch in die Düse 4 gezogen, und es tritt ein Rest der Schutzschichtlösung B, die am distalen Ende der Düse 4 angebracht ist, in die Düse 4 ein, um dadurch ein Verstopfen der Düse 4 zu veranlassen. Zusätzlich wird der Wafer W durch eine Erzeugung von Partikeln kontaminiert, die durch eine getrocknete Schutzschicht ausgebildet werden, und die Ausbeute kann erniedrigt werden.
Zum Lösen des obigen Problems wird, wie es in Fig. 4A gezeigt ist, die Dicke eines Teils 4b nahe der Öffnung verglichen mit einem Durchmesser eines Düsenlochs 4a der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 größer gemacht. Das bedeutet, daß die Düse 4 einen zylindrischen distalen Endteil 4b und einen invertierten konischen trapezförmigen Teil, der diesem zylindrischen distalen Endteil folgt, aufweist. Statt dessen ist, wie es in Fig. 4B gezeigt ist, ein äußerer Flansch 4c zum zylindrischen distalen Endteil oder zur Öffnung der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 vorgesehen, um einen Luftzug um das distale Ende der Düse 4 beim Rücksaugen zu verhindern. Zusätzlich ist, wie es in Fig. 4C gezeigt ist, ein gebogener Teil mit kleinem Durchmesser 4d, der sich in einer lateralen S-Form erstreckt, am distalen Ende des sich in vertikaler Richtung erstreckenden zylindrischen Teils der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 ausgebildet. Das Rücksaugen wird nahe der Mitte des gebogenen Teils 4d durchgeführt, um dadurch ein Ziehen von Luft um den distalen Endteil der Düse zu verhindern.
Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, weisen die Temperatureinstellmechanismen 10 Temperatureinstell- Lösungszufuhrpfade 11 auf, die vorgesehen sind, um die jeweiligen äußeren Umfänge des Lösungsmittel-Zufuhrrohrs 7 und des Schutzschichtlösungs-Zufuhrrohrs 8 zu umgeben, zirkulierende Pfade 12, die jeweils zwei Enden haben, die mit den zwei Enden des entsprechenden Temperatureinstell- Lösungszufuhrpfads 11 verbunden sind, eine Zirkulationspumpe 13, die zu jedem Zirkulationspfad 12 vorgesehen ist, und Thermomodule 14, die jeweils im Verlauf des Zirkulationspfads 12 angeschlossen sind, um eine Temperatureinstelllösung C (z. B. reines Wasser mit konstanter Temperatur) auf einer konstanten Temperatur zu halten. Das Lösungsmittel A, das durch das Lösungsmittel-Zufuhrrohr 7 fließt, und die Schutzschichtlösung B, die durch das Schutzschichtlösungs- Zufuhrrohr 8 fließt, können durch die Temperatureinstellmechanismen 10 mit dem obigen Aufbau auf einer konstanten Temperatur (z. B. etwa 23ºC) gehalten werden.
In Fig. 5 sind die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 und das Lösungsmittel-Zufuhrrohr 7 bzw. die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 und das Schutzschichtlösungs-Zufuhrrohr 8 integral ausgebildet. Wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wird, sind sie jedoch vorzugsweise separat ausgebildet.
Der Sprühkopf 5 ist durch ein Element aus rostfreiem Stahl oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet. U-förmige Löcher, die jeweils die Teile von Profilpfaden 15 bilden, sind im oberen Teil des Sprühkopfs 5 ausgebildet. Jedes vertikale Durchgangsloch 5a, das sich durch die untere Oberfläche des Sprühkopfs 5 erstreckt, ist am unteren Teil jedes Lochs ausgebildet. Jedes Durchgangsloch 5a weist einen geneigten mittleren Teil 5b auf, dessen Durchmesser in Richtung nach unten größer wird, und einen unteren Teil mit großem Durchmesser 5c. Ein Innengewinde ist in der Innenumfangsfläche dieses unteren Teils ausgebildet. Wenn die Düsen 3 und 4 am Sprühkopf 5 mit dem obigen Aufbau angebracht werden, werden die zylindrischen Düsen 3 und 4 durch die Durchgangslöcher 5a eingefügt, um die oberen und unteren Teile der jeweiligen Düsen 3 und 4 auszudehnen, werden im wesentlichen konische Dichtungselemente 16, die aus synthetischem Harz hergestellt sind und die vertikale Durchgangslöcher haben, durch welche sich die Düsen 3 und 4 erstrecken können, in die geneigten mittleren Teile 5b gepackt und werden mit Gewinde versehene Elemente 17 mit vertikalen Durchgangslöchern, durch welche sich die Düsen 3 und 4 erstrecken können, in die über ein Gewinde angebrachten unteren Teile 5c geschraubt, um dadurch die Dichtungselemente 16 gegen die geneigten Innenumfangsflächen der mittleren Teile 5b zu drücken. Auf diese Weise werden die Düsen 3 und 4 dicht gegenüber Flüssigkeit am Sprühkopf 5 angebracht. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein 0-Ring 18 zwischen der oberen Oberfläche jedes mittleren Teils 5b und dem oberen Teil jedes Dichtungselements 16 angeordnet, so daß eine Dichtheit gegenüber Wasser zwischen dem Profilpfad 15 und den jeweiligen Düsen 3 und 4 sichergestellt werden kann.
Ein Haltestift 19 erstreckt sich auf der oberen Oberfläche des Sprühkopfs 5 auf einer Seite. Wenn ein Abtastarm 6a, der den Haltestift 19 hält, durch den Abtastmechanismus 6 in X- und Y-(horizontalen) und Z-(vertikalen)Richtungen bewegt wird, wird der Sprühkopf 5, d. h. die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 und die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4, selektiv zwischen einer Betriebsposition oberhalb des Mittenteils des Wafers W und einer Warteposition oberhalb eines Düsen- Warteteils 20 bewegt. In diesem Fall sind vier Arten der Sprühköpfe 5 (Fig. 2) gemäß Arten der Schutzschichtlösungen angeordnet. Das bedeutet, daß die vier Sprühköpfe 5 beim Düsen-Warteteil 20 vorbereitet sind, und die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen 4 dieser Sprühköpfe 5 kommunizieren mit Tanks, in welchen jeweils unterschiedliche Schutzschichtlösungen enthalten sind. In diesem Fall ist nur die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 zu jedem Sprühkopf 5 vorgesehen, und die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 kann am distalen Ende des Abtastarms 6a im voraus angebracht werden, um für alle Sprühköpfe 5 gemeinsam verwendet zu werden. Weiterhin ist eine Vielzahl von Lösungsmittel-Zufuhrdüsen 3 linear angeordnet, und die Lösungsmittel werden von einer Vielzahl von Teilen entlang der radialen Richtung des Wafers zugeführt. In diesem Fall sind unterschiedliche Auslaßdurchmesser von Düsen vorgesehen, um mit unterschiedlichen Entlade-Flußraten fertigzuwerden, und werden gemäß einer Entlade-Flußrate geändert, um dadurch eine Entladung von den jeweiligen Düsen beliebig zu steuern.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist das Verarbeitungsgefäß 1 ein zylindrisches äußeres Gefäß 1a auf, das den Wafer W umgibt, der durch das Dreh-Spannfutter 2 gehalten wird, und ein ringförmiges Innengefäß 1d, das nahe der unteren Oberfläche des Wafers W positioniert ist und ein horizontales Stück 1b und eine zylindrische Wand 1c hat. Ein Auslaßtor 1e und ein Flüssigkeitsentladetor 1f sind zum Bodenteil bzw. zum unteren Teil des äußeren Gefäßes 1a vorgesehen. Ein Auslaßrohr 21, das mit einer Saugeinrichtung verbunden ist, wie z. B. einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt), ist mit dem Auslaßtor 1e verbunden, und ein Flüssigkeitsentladerohr 22 ist mit dem Flüssigkeitsentladetor 1f verbunden.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 zu einer Seite vorgesehen, die der Düsen-Warteposition bezüglich des Dreh-Spannfutters 2 gegenüberliegt. Die Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 ist auch zu einem Endteil eines Bewegungsmechanismus 24 zum vertikalen Bewegen und Drehen der Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 über ein Gelenk vorgesehen. Der Bewegungsmechanismus 24 zieht sich vom Verarbeitungsgefäß 1 zurück, während keine Spüllösung zugeführt wird, und dreht die Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 und bewegt sie nach unten, die darüber warten, um die Spüllösung zum peripheren Teil des Wafers W zuzuführen.
Die Prozedur zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms durch die Beschichtungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau wird unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der Fig. 7 unter Verwendung eines 8"-Wafers beschrieben werden.
Eine Zentrierstruktur ist zu einem Wafer-Stützarm (nicht gezeigt) vorgesehen. Dadurch wird ein Wafer W, der von einem Waferträger entladen und positioniert wird, am stationären Dreh-Spannfutter 2 durch einen Beförderungsarm (nicht gezeigt) bewegt, und durch das Dreh-Spannfutter 2 durch ein Vakuumsaugen gehalten und gestützt (vorläufiges Positionieren). In diesem stationären Zustand ist der Wafer W in einem ruhigen Zustand (0 U/min) ohne Drehung, oder er wird mit einer niedrigeren Geschwindigkeit (in einem Bereich zwischen etwa 500 bis 1.500 U/min. z. B. einer Drehgeschwindigkeit von 1.000 U/min) gedreht, als der normalen Drehgeschwindigkeit (in einem Bereich zwischen etwa 1.500 bis 3.500 U/min, z. B. einer Drehgeschwindigkeit von 2.500 U/min), und zwar während einer Verarbeitung für etwa 1 bis 3 sek, z. B. 2,0 sek (Schritt 1). Während oder vor dieser Drehung wird 1,0 cc von Methyl-3-methoxypropionat (MMP) als das Lösungsmittel A der Beschichtungslösung auf die Mitte der Waferoberfläche innerhalb von z. B. 0,5 sek von der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 des Sprühkopfs 5 zugeführt (tropfengelassen), der durch den Abtastarm 6a eingeklemmt ist, um oberhalb des Mittenteils des Wafers W durch den Abtastmechanismus 6 bewegt zu werden (Schritt 1a).
Dann wird das Lösungsmittel A entlang der gesamten Oberfläche des Wafers W diffundiert und vom Wafer durch Drehen des Dreh- Spannfutters 2 für etwa 2 bis 10 sek, z. B. 6,0 sek, mit hoher Geschwindigkeit (einer Drehgeschwindigkeit im Bereich zwischen etwa 3.000 bis 5.000 U/min. z. B. 4.000 U/min) gestreut (Schritt 2). Während 6,0 sek wird, um eine durchschnittliche Variation zwischen unterschiedlichen Wafern W (eine Variation bezüglich einer durchschnittlichen Filmdicke) zu unterdrücken, das Dreh-Spannfutter 2 für etwa 1 bis 5 sek, z. B. 2,0 sek, mit niedriger Geschwindigkeit (einer Drehgeschwindigkeit im Bereich zwischen etwa 1.000 bis 2.000 U/min. z. B. 1.500 U(/min) gedreht (Schritt 2a). Danach wird das Dreh-Spannfutter 2 vorzugsweise mit einer höheren Geschwindigkeit (in einem Bereich zwischen etwa 2.000 bis 4.000 U/min. z. B. einer Drehgeschwindigkeit von 2.900 U/min) gedreht, als einer normalen Drehgeschwindigkeit (2.500 U/min), und zwar auf eine Verarbeitung zum Steuern der Filmdicke des peripheren Teils des Wafers W hin (Schritt 2b).
Die Drehgeschwindigkeit des Wafers W wird auf 1.500 U/min reduziert. Dies ist so, weil durch ein Experiment sichergestellt wird, daß eine Unebenheit der Schutzschichtfilme unter den beschichteten Wafern W auftritt, wenn die Drehgeschwindigkeit nicht reduziert wird, und diese Unebenheit zu verhindern ist. Die Drehgeschwindigkeit des (Drehgeschwindigkeit 2.900 U/min) während einer Wafers W ist gleich der Drehgeschwindigkeit Schutzschichtzufuhr (die nachfolgend zu beschreiben ist) nach dem Schritt eines Unterdrückens der durchschnittlichen Variation. Dies ist so, weil durch ein Experiment sichergestellt ist, daß diese Drehgeschwindigkeit effektiv ist, um die Dicke des Schutzschichtfilms zu stabilisieren, und die effektive Stabilisierung zu verstärken ist.
Wenn die 6,0 sek im Schritt 2 verstrichen sind und ein Lösungsmittelfilm auf der Oberfläche des Wafers ausgebildet ist (bevor das Lösungsmittel A getrocknet ist), wird der Wafer W mit der Drehgeschwindigkeit im Bereich zwischen etwa 2.500 und 3.500 U/min. z. B. 2.900 U/min. gedreht, und I,5 cc der Beschichtungslösung, z. B. der Schutzschichtlösung B, werden von der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 auf den Mittenteil des Lösungsmittelfilms auf der Waferoberfläche innerhalb von 3,5 sek zugeführt (getropft) (Schritt 3). Die Zeit, zu welcher das Lösungsmittel A getrocknet wird, kann durch ein Experiment im voraus erhalten werden. Beispielsweise ist, während Interferenz-Randzonen auf der Oberfläche des Wafers W visuell geprüft werden, die Oberfläche des Wafers W nicht getrocknet, und wenn die Interferenz-Randzonen nicht gesehen werden, ist die Oberfläche getrocknet, um dadurch das Ende eines Trocknens zu kennen. In diesem Fall ist die Zufuhrzeit für 3,5 sek die Antriebszeit der Blasebalgpumpe 8g, d. h. sie ist in die Antriebs-Anstiegszeit TD1, die normale Antriebszeit TD2 und die Antriebs-Abfallzeit TD3 unterteilt. Durch diesen Aufbau können die jeweiligen Zeiten (die Anzahl von Zyklusschritten) unabhängig gesteuert werden, und die Zufuhrmenge der Schutzschichtlösung kann genau minuziös gesteuert werden. Die Drehgeschwindigkeit des Wafers im Schritt 3 muß nicht auf höher als diejenige im Schritt 2 eingestellt werden, sondern kann auch auf gleich oder auf niedriger als diejenige im Schritt 2 eingestellt werden. Zu dieser Zeit werden die Zufuhrgeschwindigkeit der Schutzschichtlösung und die Drehgeschwindigkeit des Wafers vorzugsweise angesichts einer Trocknungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels eingestellt. Die obigen Bedingungen werden eingestellt, um eine Diffusionsgeschwindigkeit der Schutzschichtlösung auf dem Wafer an die Trocknungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels anzupassen, so daß der Schutzschichtfilm mit einer einheitlichen Dicke in einer kleinen Menge einer Schutzschichtlösung ausgebildet werden kann.
Am Ende des Schritts 3 der Schutzschicht-Zufuhrdüse 4 zur Warteposition zurückgebracht, und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W wird auf 2.500 U/min (eine normale Drehung) reduziert, um ihn für 15 sek zu drehen (Schritt 4). Nachdem ein Beschichtungsprozeß auf diese Weise beendet ist, wird die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 23 über den peripheren Randteil des Wafers W bewegt, und ein Lösungsmittel für eine Schutzschicht wird für z. B. 9,0 sek zugeführt, um eine restliche Schutzschichtlösung am peripheren Teil des Wafers W zu lösen und zu entfernen, während die dritte Geschwindigkeit des Wafers W auf 2.500 U/min gehalten wird. Zusätzlich wird das Lösungsmittel für eine Schutzschicht von einer rückwärtigen Reinigungsdüse (nicht gezeigt) zu der unteren Oberfläche des Wafers W gesprüht, um die an der unteren Oberfläche des Wafers W angebrachte Schutzschichtlösung zu entfernen (Schritt S), um dadurch die Beschichtungsoperation zu beenden.
Die Beschichtungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung wird einzig als Schutzschicht- Beschichtungsvorrichtung des Halbleiterwafers W verwendet und kann zur Verwendung in einer Schutzschicht- Beschichtungs/Entwicklungsvorrichtung des Halbleiterwafers W (die nachfolgend zu beschreiben ist) eingebaut sein. Die Struktur der Schutzschicht- Beschichtungs/Entwicklungsvorrichtung, in welcher die Beschichtungsvorrichtung des oberen Ausführungsbeispiels eingebaut ist, wird nachfolgend beschrieben werden.
Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, weist eine Schutzschicht- Beschichtungs/Entwicklungsvorrichtung 40 eine Trägerstation 30 an einem Ende auf. Eine Vielzahl (z. B. vier) von Kassetten 31 zum Enthalten von z. B. einer großen Anzahl von Halbleiterwafern W als Verarbeitungsziel kann in der Trägerstation 30 angebracht sein. Ein Hilfsarm 33 zum Laden/Entladen und zum Positionieren des Halbleiterwafers W ist am Mittenteil der Trägerstation 30 vorgesehen. Hauptarme 42 sind derart vorgesehen, daß sie beim Mittenteil der Schutzschicht-Beschichtungs/Entwicklungsvorrichtung 40 in der Längsrichtung bewegbar sind und daß sie den Halbleiterwafer W vom Hilfsarm 33 empfangen. Die verschiedenen Typen von Verarbeitungsmechanismen sind auf den zwei Seiten von Übertragungspfaden der Hauptarme 42 angeordnet. Genauer gesagt sind als diese Verarbeitungsmechanismen ein Bürstenschaber 41f zum Reinigen des Halbleiterwafers W durch Bürsten und eine Hochdruckstrahl-Reinigungseinheit 41g zum Reinigen des Wafers W durch Hochdruck-Strahlwasser parallel auf der Seite der Trägerstation 30 angeordnet, und zwei Entwicklungseinheiten 41e sind parallel angeordnet und zwei Heizeinheiten 41b, die zu diesen Einheiten benachbart sind, sind auf der gegenüberliegenden Seite des Übertragungspfads des Hauptarms gestapelt, von welchen alle als Verarbeitungsstationen dienen.
Auf der Seite der obigen Verarbeitungsmechanismen ist eine Anheftungs-Verarbeitungseinheit 41a zum hydrophobischen Behandeln des Halbleiterwafers W, bevor ein Fotolack auf den Wafer W aufgetragen wird, über eine Verbindungseinheit 35 vorgesehen, und eine Kühleinheit 41c ist unter der Anhefturigs-Verarbeitungseinheit 41a angeordnet. Die Heizeinheiten 41b sind derart angeordnet, daß sie in zwei Feldern gestapelt sind, die jeweils aus den zwei Heizeinheiten bestehen' die seitwärts von diesen Einheiten 41a und 41c sind.
Zwei Schutzschicht-Beschichtungsvorrichtungen 41d zum Auftragen der Fotolack-Lösung auf den Halbleiterwafer W sind parallel auf der gegenüberliegenden Seite der Heizeinheiten 41b, der Anheftungs-Verarbeitungseinheit 41a und ähnlichem angeordnet, um zwischen dem Übertragungspfad des Hauptarms 42 zu liegen. Eine Belichtungseinheit (nicht gezeigt) zum Belichten eines vorbestimmten Mikromusters auf dem Schutzschichtfilm und ähnliches sind seitwärts von der Schutzschicht-Beschichtungsvorrichtung 41d vorgesehen.
In der Schutzschicht-Beschichtungs/Entwicklungs-Vorrichtung mit dem obigen Aufbau wird ein nicht verarbeiteter Wafer W, der zu beschichten ist, vom Waferträger 32 durch den Hilfsarm 33 eines Lade/Entlade-Mechanismus aufgenommen, und der Wafer W am Hilfsarm 33 wird durch den Hauptarm 42 gehalten und sequentiell zu den Verarbeitungsmechanismen 41a bis 41e befördert und geeignet verarbeitet. Der verarbeitete Wafer W wird wieder durch den Hauptarm 42 befördert und durch den Hilfsarm 33 im Waferträger 32 gespeichert, um dadurch die Verarbeitungsoperation des Wafers W zu beenden.
Die Blasebalgpumpe bzw. Balgpumpe 8g mit einem Motorpumpenaufbau ist beschrieben worden, wobei eine vorbestimmte Menge der Schutzschichtlösung B im Schutzschichtlösungstank durch eine Zufuhr-Lösungsoperation durch eine Expansion und eine Kontraktion der Bälge durch die durch den Schrittmotor 8h angetriebene Kugelumlaufspindel 8k zum Wafer W zugeführt wird. Jedoch kann ein Diaphragma bzw. eine Membran anstelle der Bälge bzw. Blasebälge verwendet werden. Zusätzlich kann ein Linearmotor zur linearen Bewegung anstelle des Schrittmotors verwendet werden, und ein Riemenantrieb kann verwendet werden. Weiterhin kann eine elektronische Luftpumpe zum elektrischen Steuern eines Luftzylinders verwendet werden.
Da die Temperaturen des Lösungsmittels und der Schutzschichtlösung durch den Temperatureinstellmechanismus 10 gesteuert werden, kann die Dickenvariation des Schutzschichtfilms reduziert werden. Gemäß dem herkömmlichen Nachteil ist durch eine Änderung bezüglich einer Kühlungstemperatur die Schutzschichtfilmdicke beim Mittenteils des Verarbeitungsziels dünn und ist beim peripheren Teil des Verarbeitungsziels dick, wenn die Kühltemperatur hoch ist. Jedoch bestätigt der gegenwärtige Erfinder gemäß diesem System, daß die Schutzschichtlösung zugeführt wird, nachdem das Lösungsmittel aufgetragen ist, in einem Experiment, daß die einheitliche Dicke des Schutzschichtfilms trotz einer Änderung bezüglich der Kühltemperatur erhalten werden kann. Zusätzlich ist herkömmlicherweise die Dicke des Schutzschichtfilm beim Mittenteil des Verarbeitungsziels dünn, und ist beim peripheren Teil des Verarbeitungsziels dick, wenn die Temperatur innerhalb des Verarbeitungsgefäßes hoch ist, gleich der Änderung bezüglich der Kühltemperatur. Jedoch bestätigt der gegenwärtige Erfinder gemäß diesem System, daß die Schutzschichtlösung zugeführt wird, nachdem das Lösungsmittel aufgetragen ist, in einem Experiment, daß die einheitliche Dicke des Schutzschichtfilms trotz einer Änderung bezüglich der Temperatur innerhalb des Verarbeitungsgefäßes erhalten werden kann.
Beim obigen Ausführungsbeispiel ist der Aufbau beschrieben worden, daß die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 im Sprühkopf 5 integral mit der Zufuhrdüse 4 ausgebildet ist. Der Aufbau ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Lösungsmittel- Zufuhrdüse 3 kann integral mit der Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 zum Zuführen des Lösungsmittels vorgesehen sein, wie es in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist.
Bei diesem Beispiel ist der gemeinsame Temperatureinstellmechanismus 10 im Zufuhrpfad des Lösungsmittels und im Zufuhrpfad der Schutzschichtlösung angeordnet. Der Sprühkopf 5 und der Abtastarm 6a des Abtastmechanismus 6 sind integral ausgebildet, ein Temperatureinstelllösungs-Zufuhrpfad 10a ist im Sprühkopf 5 und im Abtastarm 6a ausgebildet und das Lösungsmittel- Zufuhrrohr 7 und das Schutzschichtlösungs-Zufuhrrohr 8 sind in diesem Zufuhrpfad 10a angeordnet, so daß dieselbe Temperatureinstellösung C die Temperaturen des Lösungsmittels A und der Schutzschichtlösung B einstellen kann. Durch diesen Aufbau kann die Struktur des Temperatureinstellmechanismus 10 vereinfacht werden, und die Temperaturen des Lösungsmittels A und der Schutzschichtlösung 3 können gleich zueinander gehalten werden.
Der Aufbau und die Struktur des Sprühkopfs 5 und der Düsen ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt, und der Sprühkopf 5 und die Düsen können angeordnet sein, wie es in den Fig. 11 bis 13 gezeigt ist.
Bei dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel ist die Lösungsmittel- Zufuhrdüse 3 koaxial zu der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 um den Außenumfang der Zufuhrdüse 4 angeordnet. Die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 und die Lösungsmittel- Zufuhrdüse 3 bilden eine Doppelrohrstruktur und das distale Ende der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 erstreckt sich nach unten, um niedriger als das distale Ende der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 zu sein. Natürlich kann das distale Ende der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 auf derselben Ebene wie die des distalen Endes der Zufuhrdüse 4 sein, oder das erstere kann kürzer sein. Alternativ dazu kann die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 außerhalb der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 angeordnet sein.
Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, kann ein Mechanismus, daß die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 und die Lösungsmittel- Zufuhrdüse 3 Seite an Seite angeordnet sind und ein Auslaßtor 6 für diese Düsen gemeinsam verwendet wird, verwendet werden.
Wie es in Fig. 13 gezeigt ist, wird das distale Ende der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 in das Lösungsmittel in einem kreisringförmigen Lösungsmittelspeichertank 62 eingefügt, der innerhalb des Sprühkopfs 5 ausgebildet ist und ein Auslaßtor 61 in der Mitte hat, und wird das distale Ende der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 am oberen Teil innerhalb des Tanks 62 positioniert, um das distale Ende der Düse 4 in einer Atmosphäre des gasförmigen Lösungsmittels freizulegen. Auf diese Weise kann deshalb, weil das distale Ende der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 am Außenumfang des distalen Endes der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 angeordnet ist, die an der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 angebrachte Schutzschicht durch das Lösungsmittel gereinigt werden, und es kann verhindert werden, daß die Schutzschichtlösung trocknet, wodurch eine Erzeugung von Partikeln durch ein Trocknen der Schutzschicht verhindert wird.
Ein Düsenmechanismus, der in Fig. 14 gezeigt ist, ist für einen Fall geeignet, daß ein Körper, auf welchem ein Beschichtungsfilm auszubilden ist, keine scheibenartige Form hat, sondern eine rechteckförmige Form, wie beispielsweise ein Glassubstrat, das für eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung verwendet wird, und ein Beschichtungsfilm wird auf diesem Substrat ausgebildet. Bei diesem Beispiel ist die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 entlang dem Außenumfang der Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse 4 angeordnet, und das distale Ende der Düse 3 ist bei diesem Beispiel in eine Vielzahl (z. B. vier) von Teilen verzweigt. Als Ergebnis wird das Lösungsmittel zu den vier Teilen gleichzeitig zugeführt. Vorzugsweise sind diese verzweigten Düsen 3a angeordnet, um jeweils den vier Ecken des Rechtecks zu entsprechen, das gleich einem Glassubstrat G ist. Das Lösungsmittel wird zu den entsprechenden Positionen auf den diagonalen Linien bezüglich der Mitte des Substrats G gleichzeitig zugeführt. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn das Substrat rechteckförmig ist, eine Diffusion des Lösungsmittels bis zu einem gewissen Maß einheitlich gemacht werden.
Beispiele des Verfahrens zum Ausbilden eines Schutzschichtfilms werden unter Bezugnahme auf Experimente beschrieben werden.

Experiment 1

Beispielsweise wird Methylmethoxypropionat (MMP) als Lösungsmittel A verwendet, und eine Entlademenge wird gemäß einem Maß an Unebenheit bestimmt (die obere Oberfläche eines Wafers oder eines Films, der auf dem Wafer ausgebildet ist, ist flach oder uneben und hat einen Stufenteil). Allgemein wird die Entlademenge für eine unebene Oberfläche auf größer als diejenige für eine flache Oberfläche eingestellt. Beispielsweise beträgt die Entlademenge für die unebene Oberfläche 0,7 cc und beträgt die Entlademenge für die flache Oberfläche 0,9 cc.
Bei diesem Beispiel wurden 0,7 cc des Lösungsmittels auf den Mittenteil der Oberfläche eines 8"-Wafers W getropft, während der.Wafer W mit einer Drehgeschwindigkeit von 1.000 U/min gedreht wird, um dadurch das Lösungsmittel entlang dem Wafer W in der Umfangsrichtung zu diffundieren. In diesem Drehzustand wurden 0,9 cc einer Schutzschichtlösung auf den Mittenteil des Wafers W getropft, bevor das Lösungsmittel A auf dem Wafer W getrocknet war, d. h. 2 sek nach dem Tropfen des Lösungsmittels A. Die Schutzschichtlösung B wurde während der Tropf-(Entlade-)Zeit getropft, und die Drehgeschwindigkeiten des Wafers W während und nach dem Tropfen wurden geeignet geändert. Ergebnisse sind in Fig. 15 gezeigt. Die Ordinate in Fig. 15 stellt eine Differenz (einen Dickenvariationsbereich) zwischen einem Schutzschichtfilmteil mit einer maximalen Dicke und einem Schutzschichtfilmteil mit einer minimalen Dicke dar, und die Abszisse stellt die Drehgeschwindigkeit des Wafers W dar.
Wie es aus Fig. 15 klar werden kann, wurden die Dickenvariationen innerhalb der jeweiligen Tropfzeiten minimal, um so klein wie 50 A oder darunter zu sein, wenn die Entladezeit einer Schutzschichtlösung B 2,5 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 1.000 U/min war, die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 2,0 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 3.500 U/min war, die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 1,0 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 4.500 U/min war, und die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 0,7 sek und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 5.000 U/min war. In diesem Fall waren die auf den Wafern ausgebildeten Schutzschichtfilme einheitlich. Als Beurteilung aus diesem Experiment wird gefunden, daß ein Film mit einer einheitlichen Dicke durch geeignetes Auswählen der Drehgeschwindigkeit des Wafers W gemäß der Entladezeit der Schutzschichtlösung ausgebildet werden kann. Die Beziehung zwischen der Entladezeit, der Drehgeschwindigkeit und der Entlade-Flußrate ist in Fig. 16 gezeigt.
Beim Experiment 1 hatte die Schutzschichtlösung B die Entlademenge von 0,9 cc. Jedoch wird gefunden, daß derselbe Effekt, wie er oben beschrieben ist, erhalten werden kann, wenn die Entlademenge der Schutzschichtlösung B auf 0,5 bis 2,0 cc für eine flache Oberfläche und auf 1,0 bis 3,0 cc für eine Stufenoberfläche eingestellt wird.

Experiment 2

Beispielsweise wird Ethylzellosolvacetat (ECA) oder Methylmethoxypropionat (MMP) als Lösungsmittel A verwendet, und eine Entlademenge wird gemäß einem Maß an Unebenheit bestimmt. Beim Verwenden von ECA werden 0,2 cc des Lösungsmittels auf eine flache Oberfläche getropft und werden 0,3 cc des Lösungsmittels auf eine unebene Oberfläche getropft. Beim Verwenden von MMP werden 0,4 cc des Lösungsmittels auf eine flache Oberfläche getropft und werden 0,5 cc des Lösungsmittels auf eine unebene Oberfläche getropft.
Bei diesem Beispiel wurde das Lösungsmittel A auf den Mittenteil der Oberfläche eines flachen 6"-Wafers W getropft, während der Wafer mit einer Drehgeschwindigkeit von 1.000 U/min gedreht wird, um dadurch das Lösungsmittel entlang dem Wafer W in der peripheren Richtung zu diffundieren. In diesem Drehzustand wurden 0,2 bis 0,3 cc der Schutzschichtlösung B auf den Mittenteil des Wafers W getropft, bevor das Lösungsmittel A auf dem Wafer W getrocknet war, d. h. 2 sek nach einem Tropfen des Lösungsmittels A. Die Schutzschichtlösung B wurde getropft, während die Tropf- (Entlade-)Zeit und die Drehgeschwindigkeiten des Wafers W während und nach dem Tropfen geeignet geändert wurden. Ergebnisse sind in Fig. 17 gezeigt.
Wie es aus Fig. 17 klar werden kann, wurden die Dickenvariationen innerhalb der jeweiligen Tropfzeiten minimal, um so klein wie 50 A zu sein, wenn die Entladezeit einer Schutzschichtlösung B 2,5 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 2.000 U/min war, die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 2,0 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 3.000 U/min war, die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 1,5 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 5.000 U/min war und die Entladezeit der Schutzschichtlösung B 1,0 sek war und die Drehgeschwindigkeit des Wafers W 6.000 U/min war. Bei einer Beurteilung aus diesem Experiment wird gefunden, daß ein Film mit einer einheitlichen Dicke durch geeignetes Auswählen der Drehgeschwindigkeit des Wafers W gemäß der Entladezeit der Schutzschichtlösung ausgebildet werden kann.
Durch ein Beurteilen aus beiden der Experimente wird das Lösungsmittel A auf die Oberfläche des Wafers W getropft, wird der Wafer W mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit (z. B. 1.000 U/min) gedreht und wird das Lösungsmittel A über die gesamte obere Oberfläche des Wafers W diffundiert. Die Schutzschichtlösung B wird auf den Wafer W in einer vorbestimmten Menge (0,6 bis 0,9 cc für einen 8"-Wafer) und 0,2 bis 0,3 für einen 6"-Wafer) für eine vorbestimmte Zeitperiode (0,7 bis 2,5 sek für einen 8"-Wafer und 1,0 bis 2,5 sek für einen 6"-Wafer) gemäß der Größe des Wafers, bevor das Lösungsmittel A getrocknet ist, entladen. Zusätzlich wird der Wafer W mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit (5.000 bis 1.000 U/min für einen 8"-Wafer und 6.000 bis 2.000 U/min für einen 6"-Wafer) gedreht. Daher kann der Schutzschichtfilm mit einer einheitlichen Dicke auf der Oberfläche des Wafers ausgebildet werden. Zusätzlich kann eine Menge an Schutzschichtlösung, die verwendet wird, erniedrigt werden. Es wird eingeschätzt, daß deshalb, weil die Schutzschichtlösung B nach einem Trocknen des Lösungsmittels A, das im voraus getropft wird, diffundiert wird und vom Mittenteil des Wafers W zum peripheren Randteil diffundiert wird (d. h. die Schutzschichtlösung B erreicht einen Teil direkt bevor der Lösungsmittelfilm, der vom Mittenteil zum peripheren Randteil nach und nach trocknet, trocknet), das Lösungsmittel A und die Schutzschichtlösung B in einem einheitlichen Verhältnis mit einer guten Benetzbarkeit kontaktieren.
Andere Beschichtungsvorrichtungen werden unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 20 beschrieben werden. Dieselben Bezugszeichen wie bei der Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 bezeichnen im wesentlichen dieselben Teile bei den Beschichtungsvorrichtungen, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen werden.
Die in Fig. 18 gezeigte Vorrichtung ist so gebildet, daß das Schutzschicht-Beschichtungsverfahren in einer Atmosphäre eines Lösungsmittels A durchgeführt wird. Aus diesem Grund hat ein Verarbeitungsgefäß 1 eine abgedichtete Struktur, und eine Sättigungsatmosphäre des Lösungsmittels A wird innerhalb des abgedichteten Verarbeitungsgefäßes 1 gebildet.
Der Hauptteil des Verarbeitungsgefäßes 1 ist durch ein äußeres Gefäß 30, ein inneres Gefäß 31 und ein Abdeckelement 32 gebildet. Der obere umgebende Teil des äußeren Gefäßes 30 umgibt einen Wafer W und kann sich in vertikaler Richtung bewegen. Das innere Gefäß 31 bildet den unteren Teil bzw. Bodenteil des Verarbeitungsgefäßes 1. Das Abdeckelement 32 bedeckt die Öffnung des oberen Teils des äußeren Gefäßes.
Das äußere Gefäß 30 weist einen zylindrischen Außengefäß- Hauptkörper 30a, der den Wafer W umgibt, an einem Dreh- Spannfutter 2 auf, und eine zylindrische bewegbare Wand 30b, die am Außengefäß-Hauptkörper 30a angebracht ist, um in vertikaler Richtung bewegbar zu sein. Die bewegbare Wand 30b kann durch einen sich in vertikaler Richtung bewegenden Arm (nicht gezeigt) bezüglich des Außengefäß-Hauptkörpers 30a in vertikaler Richtung bewegt werden.
Eine zylindrische Wand 31b erstreckt sich auf der oberen Oberfläche eines unteren Teils 31a im inneren Gefäß 31. Der untere Teil 31a ist vorzugsweise nach außen geneigt, um eine Abfalllösung auszulassen. Ein ringröhrenartiges bzw. anschlußflächenartiges Drehelement 31e ist angeordnet, um beim oberen Ende der zylindrischen Wand 31b in einer horizontalen Ebene drehbar zu sein, und zwar durch ein Lager 31d, und mit dem Dreh Spannfutter 2 verbunden, um gedreht zu werden. Ein kreisringförmiger Lösungsmittelreservoirkanal 31f, dessen obere Oberfläche offen ist, ist am peripheren Randteil des Drehelements 31e ausgebildet und das Lösungsmittel A ist im Lösungsmittelreservoirkanal 31f gespeichert. Eine zylindrische vertikale Wand 31g erstreckt sich unter dem Lösungsmittelreservoirkanal 31f des Drehelements 31g in Richtung nach unten, und eine Vielzahl von Kommunikationstoren 31h, die mit einem Auslaßtor 1e und einem Flüssigkeits-Entladetor 1f am unteren Teil kommunizieren, sind bei geeigneten Positionen der vertikalen Wand 31g ausgebildet.
Das kuppelartige Abdeckelement 32 weist eine Drehwelle 32c auf, die durch einen Aufhängungsarm 32a über ein Lager 32b aufgehängt ist, um in einer horizontalen Ebene drehbar zu sein. Das Abdeckelement 32 kontaktiert das Drehelement 31e über ein Dichtungselement 32d luftdicht, d. h. einen O-Ring, der zur inneren Umfangsfläche der Öffnung beim unteren Teil vorgesehen ist. In diesem Kontaktzustand wird ein eingeschlossener Raum 35 definiert, und die Drehkraft vom Drehelement 31e wird zum Abdeckelement 32 übertragen. Das Abdeckelement 32 wird durch den Aufhängungsarm 32a in vertikaler Richtung bewegt, der durch einen sich in vertikaler Richtung bewegenden Mechanismus (nicht gezeigt) in vertikaler Richtung bewegt wird. Eine Lösungsmittel- Zufuhrdüse 3 und eine Schutzschichtlösung-Zufuhrdüse 4 sind vorgesehen, um zusammen mit dem Abdeckelement 32 drehbar zu sein. Die Düsen 3 und 4, die jeweils mit einem Lösungsmittel- Zufuhrpfad 33 und einem Schutzschicht-Zufuhrpfad 34 verbunden sind, die sich durch die Drehwelle 32c erstrecken und drehbar mit einem Lösungsmittel-Zufuhrrohr und einem Schutzschichtlösungs-Zufuhrrohr verbunden sind, sind im Abdeckelement 32 angebracht, um damit drehbar zu sein.
In der Beschichtungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau wird dann, wenn das Lösungsmittel A im Lösungsmittelreservoirkanal 31f gespeichert ist und das Abdeckelement 32 geschlossen ist, das Lösungsmittel A verdampft, und die Sättigungsatmosphäre des Lösungsmittels A kann innerhalb des eingeschlossenen Raums 35 oder der Verarbeitungskammer realisiert werden. In dieser Atmosphäre wird ein Schutzschichtfilm auf dem Wafer gemäß dem obigen Verfahren ausgebildet. Genauer gesagt wird das Lösungsmittel A auf dem Wafer W getropft, um einen Film des Lösungsmittels A auf dem Wafer W auszubilden, während der eingeschlossene Raum 35 mit dem gesättigten Lösungsmittel A gefüllt wird. Bevor das Lösungsmittel A getrocknet wird, wird eine Schutzschichtlösung B mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit des Wafers W für eine vorbestimmte Zeitperiode in einer vorbestimmten Menge zum Wafer W zugeführt, um den Schutzschichtfilm auf der Oberfläche des Wafers auszubilden.
Da der Beschichtungsprozeß in der Lösungsmittelatmosphäre unter Verwendung dieser Vorrichtung durchgeführt werden kann, kann ein Trocknen des Lösungsmittels nach einer Beschichtung unterdrückt werden, und eine Einheitlichkeit der Filmdicke kann weiter erreicht werden.
In der obigen Beschreibung ist der Lösungsmittelreservoirkanal 31f am Drehelement 31e des inneren Gefäßes 31 vorgesehen, und das Lösungsmittel A ist in diesem Kanal 31f gespeichert, so daß die Sättigungsatmosphäre des Lösungsmittels innerhalb des eingeschlossenen Raums 35 realisiert wird. Jedoch ist die Struktur nicht darauf beschränkt. Beispielsweise wird eine größere Menge des Lösungsmittels A von der Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 entladen, um die Lösungsmittelatmosphäre innerhalb des eingeschlossenen Raums 35 zu realisieren, oder der Dampf des Lösungsmittels im Sättigungszustand wird zum eingeschlossenen Raum 35 unter Verwendung von z. B. eines Einlaßrohrs eingeführt, um die Lösungsmittelatmosphäre innerhalb des eingeschlossenen Raums 35 zu realisieren.
Die in Fig. 19 gezeigte Vorrichtung ist so gebildet, daß das Schutzschicht-Beschichtungsverfahren in einer Atmosphäre mit reduziertem Druck durchgeführt wird. Aus diesem Grund hat das Verarbeitungsgefäß 1 eine abgedichtete Struktur, und ein Druck in der Prozeßkammer bzw. Verarbeitungskammer wird auf einen vorbestimmten Wert reduziert, um eine Schutzschichtbeschichtung in dieser Atmosphäre mit reduziertem Druck durchzuführen.
Die in Fig. 19 gezeigte Vorrichtung ist im wesentlichen dieselbe Vorrichtung wie diejenige, die in Fig. 18 gezeigt ist, außer daß der Lösungsmittelreservoirkanal 31f nicht vorgesehen ist. In diese Vorrichtung kann ein Druck im eingeschlossenen Raum 35 durch eine Vakuumpumpe 36, die mit einem Auslaßrohr 21 verbunden ist, das mit dem Auslaßtor 1e über das Kommunikationstor 31h verbunden ist, das am Drehelement 31e ausgebildet ist, auf einen vorbestimmten Wert, z. B. 90 mm H&sub2;O reduziert werden.
Das Beschichtungsverfahren in der in Fig. 19 gezeigten Vorrichtung ist grundsätzlich dasselbe wie das oben angegebene Verfahren, außer daß sich die Atmosphäre von der obigen Lösungsmittelatmosphäre unterscheidet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen werden.
Im Beschichtungsprozeß in der Atmosphäre mit reduziertem Druck wird deshalb, weil Streupartikel in Richtung zum Kommunikationstor 3lh induziert werden können, verhindert, daß die auf den Wafer W getropfte Schutzschichtlösung B streut und wieder an die innere Oberfläche des Verarbeitungsgefäßes anhaftet, wodurch eine Kontaminierung des Wafers durch Partikel und eine Verringerung der Ausbeute verhindert wird. Zusätzlich zum Verhindern, daß ein Schutzschichtpartikel an der inneren Oberfläche des Verarbeitungsgefäßes anhaftet, sind gemäß der vorliegeden Erfindung deshalb, weil eine geringe Menge von Schutzschichtlösung verwendet wird, eine Wartung und eine Inspektion des Gefäßes nicht zeitaufwendig.
Eine Beschichtungsvorrichtung, in welcher eine Vielzahl (z. B. bei diesem Ausführungsbeispiel drei) von Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen 3 zu einem Sprühkopf 5 vorgesehen sind, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 20 und 21 beschrieben werden.
Wie es in Fig. 21 gezeigt ist, sind vier Düsen linear am distalen Endteil des länglichen Sprühkopfs 5 angeordnet, dessen proximaler Endteil gelenkig an einem Gehäuse 111 angebracht ist, um einen Abtastmechanismus 6 in einer horizontalen Ebene in einer Richtung drehbar zu sein, die durch einen Pfeil angezeigt ist. Alle vier Düsen werden zusammen mit der Bewegung des Sprühkopfs 5 bewegt. Die erste Düse 3 dient zum Zuführen eines Lösungsmittels und die anderen drei Düsen 4a, 4b und 4c dienen zum Zuführen unterschiedlicher Arten von Schutzschichtlösungen unter einem UND/ODER-Zustand. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen 4a, 4b und 4c über Schutzschichtlösungs-Zufuhrmechanismen mit entsprechenden Tanks verbunden, in welchen die unterschiedlichen Arten von Schutzschichtlösungen enthalten sind (ein Tank 8b und ein Lösungs-Zuführmechanismus sind in Fig. 20 dargestellt).
In dieser Vorrichtung können unterschiedliche Arten von Beschichtungsfilmen ohne Austauschen des Sprühkopfs 5 ausgebildet werden.
In der Vorrichtung gemäß dem in den Fig. 20 und 21 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen linear angeordnet. Jedoch ist die Schutzschichtlösung-Zufuhrdüsen beschränkt. Beispielsweise können die Düsen am Umfang unter Verwendung der Lösungsmittels-Zufuhrdüse als Mitte angeordnet sein. Zusätzlich müssen die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 und die Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen nicht integral im Sprühkopf 5 vorgesehen sein. Beispielsweise kann, wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 22 angezeigt ist, die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 sich nach rechts oder nach links vom Sprühkopf 5 erstrecken (bei dem in Fig. 22 gezeigten Beispiel werden vier Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüsen 4a bis 4e verwendet).
Weiterhin kann, wie es durch eine gestrichelte. Linie in Fig. 22 angezeigt ist, ein Bewegungsarm 23a, der eine Spüllösungs- Zufuhrdüse 23 stützt, über die Mitte eines Wafers W an einem Dreh-Spannfutter 2 ausgedehnt sein, und kann die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 am distalen Ende dieses Arms vorgesehen sein. In diesem Fall kann der Bewegungsmechanismus 24 derart gebildet sein, daß er den Arm 23a in vertikaler Richtung bewegt, und die Höhe der Spül-Zufuhrposition durch die Spüllösungs-Zufuhrdüse 23 und die Höhe der Lösungsmittel- Zufuhrposition durch die Zufuhrdüse 3 können unabhängig geändert werden. Die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 kann in Richtung zur Mitte des Wafers W angeordnet sein, ohne den Arm 32a über die Mitte des Wafers W hinaus zu erstrecken. Statt dessen kann, wie es durch eine Kettenlinie in Fig. 22 angezeigt ist, der Spülmechanismus zur gegenüberliegenden Seite (der unteren linken Seite in Fig. 22) des Wafers W vorgesehen sein. Alternativ dazu kann, wie es durch eine doppelt gestrichelte Kettenlinie in Fig. 22 angezeigt ist, der Spülmechanismus zur Seite des Wafers W vorgesehen sein, um den Arm 23a über ein Gelenk zu drehen, und zwar unter Verwendung des Bewegungsmechanismus 24 als Mitte, oder um den Arm 23a in paralleler Richtung zu bewegen, wie es durch einen Pfeil 107 angezeigt ist, um dadurch die Spüldüse 23 zum Wafer W zu bewegen.
Die Lösungsmittel-Zufuhrdüse kann am Gehäuse 111 der Beschichtungsvorrichtung unter Verwendung eines Montageelements (nicht gezeigt) fixiert sein. In diesem Fall ist die Lösungsmittel-Zufuhrdüse bei einer Position ohne Interferenz zum Laden/Entladen des Wafers W angebracht, und das Lösungsmittel wird vorzugsweise schräg in Richtung zum Drehzentrum des Wafers W gesprüht.
Die Sprühform des Lösungsmittels durch die Lösungsmittel- Zufuhrdüse kann einen Fluß oder eine Menge von Flüssen annehmen, oder kann nicht verstreut sein. Wie es beim obigen Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, kann eine Vielzahl von Lösungsmittels-Zufuhrdüsen vorgesehen sein. In diesem Fall sind beispielsweise Auslaßdurchmesser unterschiedlich voneinander, um Entladezustände von den jeweiligen Düsen entsprechend Entlade-Flußraten oder Änderungen bezüglich einer Entlade-Flußrate zu steuern. Statt dessen können zum Zuführen unterschiedlicher Lösungsmittel von den jeweiligen Düsen die düsen mit entsprechenden Tanks verbunden sein, und die Arten von Lösungsmitteln oder eine Entladesequenz werden ausgewählt, um dadurch optimale Beschichtungsbedingungen zu erhalten.
Bei einer weiteren Beschichtungsvorrichtung, die in Fig. 23 gezeigt ist, sind vier Sprühköpfe 5a bis 5d in einer Reihe bzw. einem Feld oberhalb eines Gehäuses 111 angeordnet. Jede der Zufuhrdüsen 3a bis 3d für ein Lösungsmittel A und jede der Zufuhrdüsen 4a bis 4d für eine Schutzschichtlösung B sind integral mit einem entsprechenden der Sprühköpfe vorgesehen. Jeder der Sprühköpfe wird durch ein Ende eines entsprechenden von sich in horizontaler Richtung sich erstreckenden Armelementen 200a bis 200d gestützt, die auf eine kurbelförmige Weise gebogen sind. Das andere Ende jedes der Armelemente 200a bis 200d ist mit einem entsprechenden von Montageteilen 201a bis 201d verbunden, an welchen sich Stützstifte 19a bis 19d nach oben erstrecken. Diese Montageteile sind mit Bohrungen 202a bis 202d versehen, die in den oberen Oberflächen ausgebildet sind und in einer Reihe bzw. einem Feld auf einem Tisch 206 gestützt sind, um gleichzeitig bewegt zu werden. Der Tisch 206 kann durch einen Bewegungsmechanismus 207 in der Y-Richtung bewegt werden, und die vier Montageteile 201a bis 201d können auch mit dieser Bewegung gleichzeitig bewegt werden. Ein Abtastarm 6a ist nahe dem Tisch 206 angeordnet, von welchem ein Halteteil 210 erstreckt ist, so daß seine untere Oberfläche dem Tisch 206 gegenüberliegen kann. Somit können ein Halteloch 6b und ein Vorsprung bzw. eine Projektion 212 mit dem im wesentlichen selben Durchmesser wie dem inneren Durchmesser der Bohrungen 202a bis 202d, die an der unteren Oberfläche des Halteteils 210 ausgebildet sind, gegenüberliegend zum Stützstift und zur Bohrung irgendeines der Montageteile 201a bis 201d sein. Das Halteloch 6b ist mit einer Vakuumeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden, sodaß es ein Saugtor zum Saugen des Stützstiftes zum Stützen des Montageteils bildet. Wenn der Halteteil 210 von der oberen Position auf den ausgewählten der Montageteile 201a und 201d nach unten kommt, stützt er den Montageteil mittels eines Vakuumsaugens. Der Abtastarm 6a wird durch eine Treibereinheit 216 gestützt, um bezüglich des Gehäuses 111 in der X-Richtung und in der vertikalen Richtung bewegbar zu sein.
Die Vorrichtung mit dem obigen Aufbau wird nachfolgend beschrieben werden.
Der Tisch 206 wird in der Y-Richtung bewegt, um den ausgewählten Montageteilstift (wobei in diesem Fall der Stift 201b angenommen ist) zu einer Position zu positionieren, die dem Halteteil 210 gegenüberliegt. Dann wird der Abtastarm 6a durch die Antriebseinheit 216 in der X-Richtung bewegt, wird der Halteteil 210 über den Montageteil 201b bewegt, um zu veranlassen, daß er nach unten kommt, so daß das Halteloch 6b in Eingriff mit dem Stützstift 19b ist und der Montageteil 201b durch den Halteteil 210 gestützt wird. In diesem Zustand wird der Abtastarm 6a durch die Antriebseinheit 216 nach oben bewegt, um den Montageteil 201b vom Tisch 206 anzuheben. Zusätzlich wird der Sprühkopf 5b in der X-Richtung bewegt, um die Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3b über dem Mittenteil des Wafers W zu positionieren. Danach wird ein Schutzschichtfilm auf dem Wafer 2 gemäß demselben Beschichtungsverfahren wie bei den obigen Ausführungsbeispielen ausgebildet.
Jede der vier Lösungsmittel-Zufuhrdüsen 3a bis 3d ist mit einem gemeinsamen Tank oder einem entsprechenden von verschiedenen Tanks verbunden, und eine vorbestimmte Menge an Lösungsmittel kann von den Düsen auf dieselbe Weise wie bei den obigen Ausführungsbeispielen gesprüht werden, Gleichermaßen ist jede der vier Schutzschichtlösungs- Zufuhrdüsen 4a bis 4d mit einem entsprechenden der Tanks verbunden, die unterschiedliche Arten von Beschichtungslösungen enthalten, und eine vorbestimmte Menge an Beschichtungslösung kann von der Düse für eine vorbestimmte Zeitperiode gesprüht werden.
In der Beschichtungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau können deshalb, weil ein beliebiger der Vielzahl der Sprühköpfe selektiv verwendet werden kann, Schutzschichtfilme unter unterschiedlichen Bedingungen auf einfache Weise mit hoher Geschwindigkeit ausgebildet werden. Da der Verbindungsteil zwischen dem Abtastarm 6a und dem Montageteil 201b während einer Bewegung nicht über dem Wafer W verläuft, werden Partikel, die dazu neigen, beim Verbindungsteil erzeugt zu werden, nicht auf den Wafer W fallen.
Fig. 24 ist eine in Fig. 23 gezeigte Vorrichtung und zeigt eine weitere Aufbaubeziehung eines Spülmechanismus wie in Fig. 22. Die Aufbaubeziehung ist dieselbe wie in Fig. 22, und eine Beschreibung davon wird weggelassen werden. Jedoch wird ihr Inhalt auf einfache Weise durch einen Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden.
Bei einer in Fig. 25 gezeigten Modifikation sind zwei Gruppen von Sprühköpfen 5 an einem Abtastarm 6a montiert, der an einem Gehäuse 111 vorgesehen ist, um in der X-Richtung bewegbar zu sein. Eine Lösungsmittel-Zufuhrdüse 3 ist am ersten Sprühkopf 5 montiert, der auf der linken Seite des Arms 6a fixiert ist. Jede von Schutzschichtlösungs- Zufuhrdüsen 4 ist an einem entsprechenden der vier Sprühköpfe 5 montiert, die auf der anderen Seite des Arms 6a vorgesehen sind, und zwar über eine Montageplatte. Bei diesem Beispiel ist zum Positionieren einer vorbestimmten Schutzschichtlösungs-Zufuhrdüse über dem Mittenteil eines Halbleiterwafers W und zum Verwenden der Düse der Arm 6a ausgebildet, um auch in der Y-Richtung bewegbar zu sein, und zwar durch einen Antriebsmechanismus 6, oder die Montageplatte ist ausgebildet, um bezüglich des Arms 6a durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) in der Y-Richtung bewegbar zu sein.
Bei dem in Fig. 26 gezeigten Beispiel wird ein länglicher Sprühkopf 5 zum Stützen einer Vielzahl (z. B. drei in diesem Fall) von Lösungsmittel-Sprühdüsen 3 in einer Reihe verwendet. In diesem Fall ist der längliche Sprühkopf 5 an einem Arm 6a montiert, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die rechtwinklig zum Arm 6a ist (X-Richtung), wie es durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist, oder in einer Richtung, die parallel zum Arm 6a ist (Y-Richtung), wie es durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist. Bei diesem Beispiel ist der die Düse 3 stützende längliche Sprühkopf 5 über einem Wafer W positioniert, und der Arm 6a ist positioniert, um an den Durchmesser des Wafers W angepaßt zu sein, so daß das Lösungsmittel von vier Teilen entlang der radialen Richtung gleichzeitig zum Wafer W zugeführt sein kann.
Eine Schutzschichtlösung, eine ARC- (Antireflexionsbeschichtungs-)Lösung oder ähnliches können als die obige Beschichtungslösung verwendet werden. Als die Schutzschichtlösung kann eine Mischung aus Phenolnovolac-Harz und Naphthocruinon-diazidester verwendet werden.
Als die Lösungsmittel können zusätzlich zu Methyl-3- metoxypropionat (MMP, Siedepunkt: 145ºC, Viskosität: 1,1 cps), Ethyllactat (EL, Siedepunkt: 154ºC, Viskosität: 2,6 cps), Ethyl-3-ethoxypropionat (EEP, Siedepunkt: 170ºC, Viskosität: 1,3 cps), Ethylpyruvat (EP, Siedepunkt: 144ºC, Viskosität: 1, 2 cps) und Propylenglykolmonomethyletheracetat (PGMEA, Siedepunkt: 146ºC, Viskosität: 1,3 cps), 2-Heptanon (Siedepunkt: 152ºC, Viskosität: 1,1 cps), Cyclohexan (das für eine ARC-Lösung verwendet wird) verwendet werden, von welchen alle auf diesem Gebiet wohlbekannt sind.
Jedes der obigen Ausführungsbeispiele hat die Vorrichtung zum Ausbilden eines Beschichtungsfilms gemäß der vorliegenden Erfindung beispielhaft erklärt, die auf die Schutzschicht- Beschichtungsvorrichtung für einen Halbleiterwafer angewendet ist. Jedoch kann diese Vorrichtung auf eine Beschichtungsvorrichtung für ein Verarbeitungsziel angewendet werden, z. B. ein LCD-Substrat, eine CD und ähnliches, zusätzlich zu einer Schutzschicht, und kann natürlich auch auf z. B. eine auf Polyimid basierende Beschichtungslösung (PIQ), eine Beschichtungslösung (SCG), die ein Glasbindemittel enthält, und ähnliches, angewendet werden.

Claims

1. Verfahren zum Ausbilden eines Beschichtungsfilms auf einem Substrat, das die folgenden Schritte aufweist:

a) Drehen des Substrats mit einem Lösungsmittel einer Beschichtungslösung, die zu einer Oberfläche davon zugeführt wird, mit einer ersten Drehgeschwindigkeit, um das Lösungsmittel über dem gesamten Bereich der einen Oberfläche zu diffundieren; und

b) Zuführen einer vorbestimmten Menge an Beschichtungslösung auf den im wesentlichen in der Mitte liegenden Teil des Substrats, während das Substrat mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit gedreht wird, was in einem Ausbreiten der Beschichtungslösung über dem gesamten Bereich der einen Oberfläche resultiert, um den Beschichtungsfilm auszubilden;

gekennzeichnet durch

i) Zuführen des Lösungsmittels der Beschichtungslösung auf der einen Oberfläche de Substrats, während das Substrat gedreht wird; und

ii) wobei die zweite Drehgeschwindigkeit gemäß der Entladezeit der auf das Substrat aufgebrachten Lösung ausgewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt i) ein sequentielles Zuführen einer vorbestimmten Menge an Beschichtungslösung aus einer Düse auf einen im wesentlichen zentralen Teil des Substrats über eine Anfangsperiode (TD1) aufweist, wenn sich eine Entladungsflußrate nach und nach erhöht, eine mittlere Periode (TD2), wenn die Entladungsflußrate im wesentlichen konstant ist, und eine letzte Periode (TD3), wenn die Entladungsflußrate nach und nach kleiner wird, während das Substrat gedreht wird, um dadurch die Beschichtungslösung zum gesamten Bereich der einen Oberfläche des Substrats zu diffundieren, um den Beschichtungsfilm auszubilden, wobei die letzte Periode gesteuert bzw. geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

c) Zuführen des Lösungsmittels einer Beschichtungslösung zu der einen Oberfläche des Substrats von einer ersten Düse, die bei einer Arbeitsposition oberhalb des Zentrums des Substrats positioniert ist, während das Substrat gedreht wird;

d) Bewegen der ersten Düse zu einer Warteposition außerhalb des Zentrums des Substrats davon;

e) Bewegen einer zweiten Düse zu einer Arbeitsposition oberhalb des Zentrums des Substrats aus der Warteposition von außerhalb davon, wobei die zweite Düse in einem Sprühkopf integral mit der ersten Düse angebracht ist; und

f) Zuführen der Beschichtungslösung aus der zweiten Düse, während das Substrat gedreht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drehgeschwindigkeit eine hohe Drehgeschwindigkeit zum Zerstreuen des Lösungsmittels vom Substrat und eine niedrige Drehgeschwindigkeit, die der hohen Drehgeschwindigkeit folgt, enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diffusionsgeschwindigkeit der Beschichtungslösung zu einem peripheren Teil des Substrats im wesentlichen gleich einer Trocknungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsfilm ein Schutzschichtfilm ist, die Beschichtungslösung eine Schutzschichtlösung ist, die Schutzschichtlösung durch eine Düse mit einem vorbestimmten inneren Durchmesser zugeführt wird und die zweite Drehgeschwindigkeit 1.000 bis 6.000 U/min ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Substrats derart eingestellt wird, daß sie niedriger ist, wenn ein Durchmesser des Substrats bei dem Schritt größer wird, bei welchem der Schutzschichtfilm durch das Zuführen der Schutzschichtlösung ausgebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit in dem Schutzschichtfilm- Ausbildungsschritt 3.000 bis 6.000 U/min für einen Wafer von 6" (15,2 cm) ist, 2.000 bis 4.000 U/min für einen Wafer von 8" (20,3 cm) und 1.000 bis 6.000 U/min für einen Wafer von 12" (30,4 cm) ist.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der Düse für ein Substrat von 6" (15,2 cm) 0,1 bis 2,0 mm ist, für ein Substrat von 8" (20,3 cm) 0,5 bis 2,0 mm ist und für ein Substrat von 12" (30,4 cm) 0,8 bis 3,5 mm ist.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrzeit im Schutzschichtfilm-Ausbildungsschritt für eine unebene Oberfläche des Substrats kürzer eingestellt wird als für seine flache bzw. ebene Oberfläche.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrzeit beim Schutzschichtfilm-Ausbildungsschritt für eine flache Oberfläche eines Substrats von 6" (15,2 cm) 4 ±2 sek ist, für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 6" 3 ±2 sek ist, für eine flache Oberfläche eines Substrats mit 8" (20,3 cm) 6 ±2 sek ist, für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 8" 4 ±2 sek ist, für eine flache Oberfläche eines Substrats von 12" (30,4 cm) 9 ±1 sek ist und für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 12" 7 ±1 sek ist.

12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrmenge der Schutzschichtlösung im Schutzschichtfilm-Ausbildungsschritt für eine unebene Oberfläche des Substrats größer als für eine flache Oberfläche davon eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrmenge der Schutzschichtlösung im Schutzschichtfilm-Ausbildungsschritt für eine flache Oberfläche eines Substrats von 6" (15,2 cm) 0,2 bis 1,0 cc ist, für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 6" 0,5 bis 2,0 cc ist, für eine flache Oberfläche eines Substrats von 8" (20,3 cm) 0,5 bis 2,0 cc ist, für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 8" 1,0 bis 3,0 cc ist, für eine flache Oberfläche eines Substrats von 12" (30,4 cm) 1,0 bis 3,0 cc ist und für eine unebene Oberfläche eines Substrats von 12" 1,5 bis 5,0 cc ist.

14. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichtlösung eine Mischung aus Phenolnovolac- Harz und Naphthoquinon-diazidester ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erhaltener Kontaktwinkel zwischen der einen Oberfläche des Substrats und einem peripheren Rand des Beschichtungsfilms während einer Dispersion der Beschichtungslösung auf der einen Oberfläche des Substrats kleiner als derjenige ist, der ohne Durchführen des vorherigen Schritts erhalten wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erhaltene Affinität zwischen der einen Oberfläche des Substrats und der Beschichtungslösung während einer Diffusion der Beschichtungslösung auf der einen Oberfläche des Substrats größer als diejenige ist, die ohne Durchführen des vorherigen Schritts erhalten wird.

17. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß

die Abbremsung während der letzten Periode gesteuert bzw. geregelt wird, wenn die Entladungsflußrate nach und nach abnimmt.

18. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß jeweilige Entladungszeiten der Anfangsperiode, der mittleren Periode und der letzten Periode unabhängig gesteuert bzw. geregelt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch Steuern bzw. Regeln einer Pumpe zum Zuführen der Beschichtungslösung zu der Düse durch einen Zufuhrpfad durch die Pumpe über die Anfangsperiode, die mittlere Periode und die letzte Periode und Schließen des Zufuhrpfads 0,1 bis 1, 2 sek, nachdem die Pumpe gestoppt wird, wobei wenigstens eines von einer Entladungszeit und einer Abbremsung der letzten Periode gesteuert bzw. geregelt wird.

20. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die folgendes aufweist:

a) eine Einrichtung zum Tragen des Substrats mit einer Oberfläche, die in Richtung nach oben schaut;

b) eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen des Lösungsmittels einer Beschichtungslösung und der Beschichtungslösung auf den im wesentlichen mittleren Teil des Substrats;

c) eine Dreheinrichtung zum Drehen des Substrats um eine Achse senkrecht zu der einen Oberfläche des Substrats mit der ersten und der zweiten Drehgeschwindigkeit;

d) wobei die Zufuhreinrichtung eine erste Düse zum Zuführen des Lösungsmittels für die Beschichtungslösung und eine zweite Düse zum Zuführen der Beschichtungslösung aufweist, wobei die erste und die zweite Düse in einem bewegbaren Sprühkopf integral montiert sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung bzw. Regeleinrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Zufuhreinrichtung zum Zuführen der- Beschichtungslösung über eine Anfangsperiode (TD1), wenn eine Entladungsflußrate nach und nach größer wird, eine mittlere Periode (TD2), wenn die Entladungsflußrate im wesentlichen konstant ist, und eine letzte Periode (TD3), wenn die Entladungsflußrate nach und nach abnimmt, während das Substrat gedreht wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkopf eine Einrichtung zum unabhängigen selektiven Einstellen von Temperaturen der ersten und der zweiten Düse aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkopf eine Einrichtung zum Heizen der ersten und der zweiten Düse auf dieselbe Temperatur aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Düse eine Doppelrohrstruktur bilden, und ein distales Ende der zweiten Düse in der ersten Düse positioniert ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Düse ein gemeinsames Auslaßtor aufweisen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein distales Ende der zweiten Düse in einer Lösungsmittelumgebung positioniert ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein distales Ende der ersten Düse in eine Vielzahl von Teilen verzweigt ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Düse einen zylindrischen distalen Endteil aufweist, und einen invertierten konischen trapezförmigen Teil, der dem zylindrischen distalen Endteil folgt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Düse einen zylindrischen distalen Endteil aufweist und einen äußeren Flansch, der an einer Öffnung des zylindrischen distalen Endteils vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Düse einen sich in vertikaler Richtung erstreckenden zylindrischen Teil aufweist, und einen in lateraler Richtung S-förmigen gebogenen Teil mit einem kleineren Durchmesser als demjenigen eines zylindrischen Teils, der mit dem vertikalen zylindrischen Teil verbunden ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Halten einer Vielzahl von Sprühköpfen bei der Warteposition, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Sprühkopfs eine Einrichtung zum selektiven Tragen eines der Vielzahl von Sprühköpfen hat, und einen Mechanismus zum Antreiben der Sprühkopf- Halteeinrichtung.

32. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung zum Zuführen der Beschichtungslösung einen Behälter hat, der die Beschichtungslösung enthält, einen Kommunikationspfad zum Veranlassen, daß der Behälter mit der zweiten Düse kommuniziert, und eine Pumpeinrichtung zum Zuführen der Beschichtungslösung im Behälter zur zweiten Düse durch den Kommunikationspfad, wobei die Pumpeinrichtung eine Gebläsepumpe und einen Schrittmotor zum Ausdehnen und zum Zusammenziehen der Gebläsepumpe hat, um zu veranlassen, daß die Gebläsepumpe die Beschichtungslösung zuführt.

33. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Prozeßgefäß mit einer Reduktionsdruckkammer, in welcher das Substrat enthalten ist, um verarbeitet zu werden.

34. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Prozeßgefäß, in welchem das Substrat enthalten ist, um verarbeitet zu werden, und eine Einrichtung zum Realisieren einer Sättigungsumgebung des Lösungsmittels innerhalb des Prozeßgefäßes.

35. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, wobei die Zufuhreinrichtung wenigstens eine erste Düse zum Zuführen eines Lösungsmittels einer Beschichtungslösung auf das Substrat und wenigstens eine zweite Düse zum Zuführen der Beschichtungslösung auf einen zentralen Teil des Substrats aufweist, und wobei ein Sprühkopf einen distalen Endteil zum Halten der ersten und der zweiten Düse und einen proximalen Endteil, der durch das Gehäuse drehbar gelagert ist, hat, wobei der Sprühkopf auf einer Seite der Substrat- Halteeinrichtung positioniert ist, eine Einrichtung zum gelenkigen Lagern des Drehkopfs, um eine Düse zwischen einer Tropfposition oberhalb des Substrats und einer Warteposition, die gegenüber dem Substrat versetzt ist, selektiv zu positionieren, und einen Arm, der im Gehäuse bewegbar ist, mit einer Spüllösungsdüse, und positioniert auf der anderen Seite der Substrathalteeinrichtung.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkopf eine Vielzahl von zweiten Düsen trägt.

37. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, wobei die Zufuhreinrichtung eine Vielzahl von Sprühköpfen aufweist, die im Gehäuse entfernbar angebracht sind, mit jeweils einer ersten Düse zum Zuführen des Lösungsmittels einer Beschichtungslösung auf das Substrat und einer zweiten Düse zum Zuführen der Beschichtungslösung auf einem zentralen Teil des Substrats, eine Vielzahl von Verbindungsarmen, die in einer horizontalen Ebene gebogen sind und die jeweils einen Endteil zum Tragen eines entsprechenden der Vielzahl von Sprühköpfen und den anderen Endteil haben, und eine Einrichtung zum Tragen des anderen Endteils eines ausgewählten der Vielzahl von Verbindungsarmen und zum selektiven Bewegen des ausgewählten Verbindungsarms zwischen einer Zufuhrposition, bei welcher der entsprechende Sprühkopf über dem Substrat positioniert ist, und einer Warteposition, bei welcher der entsprechende Sprühkopf versetzt gegenüber dem Substrat ist, während der andere Endteil des ausgewählten Verbindungsarms versetzt gegenüber dem Substrat gehalten wird.

38. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, wobei die Zufuhreinrichtung eine Vielzahl von Sprühköpfen aufweist, die im Gehäuse entfernbar angebracht sind, mit jeweils einer ersten Düse zum Zuführen eines Lösungsmittels einer Beschichtungslösung auf das Substrat und einer zweiten Düse zum Zuführen der Beschichtungslösung auf einen zentralen Teil des Substrats, eine Vielzahl von Verbindungsarmen, die in einer horizontalen Ebene gebogen sind und die jeweils einen Endteil zum Tragen eines entsprechenden der Vielzahl von Sprühköpfen und den anderen Endteil haben, eine Einrichtung zum Tragen des anderen Endteils eines ausgewählten der Vielzahl von Verbindungsarmen und zum selektiven Bewegen des ausgewählten Verbindungsarms zwischen einer Zufuhrposition, bei welcher der entsprechende Sprühkopf über dem Substrat positioniert ist, und eine Warteposition, bei welcher der entsprechende Sprühkopf gegenüber dem Substrat zurückgezogen ist, während der andere Endteil des ausgewählten Verbindungsarms gegenüber dem Substrat zurückgezogen gehalten wird, und einen Bewegungsarm, der im Gehäuse bewegbar ist, mit einer Spüllösungsdüse, und der auf der anderen Seite der Substrattrageeinrichtung positioniert ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsarm einen distalen Endteil zum Tragen der ersten Düse aufweist, einen mittleren Teil zum Tragen der Spüldüse und einen proximalen Endteil, der durch das Gehäuse drehbar gestützt wird.

40. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Halbleiterwafer ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Halbleiterwafer ist.