DE69702291T2

DE69702291T2 - Beschichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69702291T2
Application number: DE69702291T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Ito; Takahiro Kitano; Katsuya Okumura
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: SG75820A1; KR19980064625A; EP0851302B1; JPH10242045A; US6059880A; TW414962B; DE69702291D1; JP3333121B2; EP0851302A1; KR100375037B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungsvorrichtung zum Auftragen eines Flüssigwirkstoffes wie z. B. eine Abdeck- bzw. Schutzlösung auf ein Substrat wie z. B. eine Halbleiterscheibe oder ein LCD-Substrat.
Die Photolithographietechnik wird in einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitereinrichtungen verwendet. Bei der Photolithographie wird eine Abdeck- bzw. Schutzschicht auf eine Halbleiterscheibe aufgetragen, dann belichtet, um ein vorgegebenes Leiterbild zu haben, und dann entwickelt. Daraus resultiert, daß ein Schutzfilm eines vorgegebenen Leiterbildes auf der Halbleiterscheibe bzw. dem Wafer ausgebildet wird. Dieser Schutzfilm unterliegt einer weiteren filmbildenden Behandlung und einer Ätzbehandlung, wobei eine Schaltung eines vorbestimmten Leiterbildes gebildet wird. Eine Reihe von Schutzbeschichtungsbehandlungen, wie oben genannt, werden durch eine wie in USP 5,664,254 beschriebene Beschichtungs/Entwicklungsvorrichtung durchgeführt.
Eine Einheitlichkeit in der Dicke eines Schutzfilmes und eine Reduzierung in der Dicke sind in hohem Maße erforderlich, um die gegenwärtige Tendenz, eine in Halbleitervorrichtungen verwendete Liniendicke auf einen Submikronwert zu reduzieren, zu erfüllen. Gegenwärtig wird hauptsächlich ein Rotationsbeschichtungsverfahren zum Beschichten eines Wafers mit einer Abdeckung verwendet. Bei diesem Verfahren wird die Dicke eines Schutzfilmes durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Wafers gesteuert. Um z. B. den Schutzfilm dünner zu gestalten, muß der Wafer mit einer höheren Geschwindigkeit gedreht werden.
Bei den konventionellen Schutzbeschichtungsvorrichtungen ist die mechanische Leistung des Rotationsspannfutters eingeschränkt, und daher hat die Waferdrehgeschwindigkeit eine obere Grenze. Daraus resultiert, daß die Dicke des Schutzfilmes nicht weiter als bis zu einem gewissen Wert reduziert werden kann. Insbesondere bei der Beschichtung von einem Wafer mit einem großen Durchmesser von 20.3 cm oder 30.5 cm (8 Zoll oder 12 Zoll) ist die Diffusions- oder Streuungsgeschwindigkeit der Schutzlösung auf den Wafer niedrig, wodurch es schwierig ist, einen Schutzfilm, der dünner ist als die herkömmlichen, auszubilden.
Desweiteren kann ein auf einen Wafer aufgetragener Schutzfilm unmittelbar nach Änderungen der Prozessbedingungen wie z. B. eine erforderliche Filmdicke, die Art der Schutzlösung, etc., eine Dicke aufweisen, die nicht einem Ziel- bzw. Planwert entspricht. In diesem Fall muß die aufgetragene Abdeckung von dem Wafer entfernt und die Schutzbeschichtung erneut durchgeführt werden.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, eine kompakte Beschichtungsvorrichtung von einfacher Konstruktion vorzusehen, mit der ein Schutzfilm dünner als üblich mit der gewünschten Filmdicke erhalten wird.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Beschichtungsvorrichtung vorzusehen, welche die gewünschte Flüssigmittelbeschichtung durchführen kann, auch wenn unmittelbar nach der erforderlichen Schutzfilmdicke sich die Art der Schutzlösung, etc. geändert hat.
Um den Anforderungen nach immer dünneren Schutzfilmen gerecht zu werden, wird eine Schutzlösung, die leicht auf einem Wafer verteilt werden kann, eingesetzt. Die Viskosität der Schutzlösung wird unter Berücksichtigung von z. B. der Menge eines Lösungsmittels, wie z. B. Verdünner, das beigegeben wird, festgelegt. Die Schutzlösung mit der so definierten Viskosität befindet sich in einem Tank und wird in Einsatz gebracht. So kann die Schutzfilmdicke innerhalb eines größeren Wertbereiches als sonst verändert werden.
Gegenwärtig sind die Schutzlösung und Verdünner jedoch nicht kompatibel und sind unvermeidbar in dem Tank in Lagen bzw. Schichten aufgeteilt. Daher ist ein relativ großes Mischwerk erforderlich. Dies ist einer der Gründe, die das Reduzieren der Abmessung bzw. Größe der Schutzfilmbeschichtungsvorrichtung erschwert.
Weiterhin muß jedes Mal, wenn die Schutzfilmdicke geändert wird, die Schutzlösung in Einheiten des Tanks bzw. Behälters ausgetauscht werden. Weiterhin müssen viele Tanks, die unterschiedliche Arten von Schutzlösungen enthalten, vorher vorbereitet werden, um die Anforderung nach Änderung der Schutzfilmdicke zu erfüllen. Um mit vielen Behältern umzugehen, ist eine große Anzahl von Labors erforderlich. Zusätzlich können, auch wenn eine Schutzlösung von vorbestimmter Viskosität verwendet wird, nicht unbedingt Schutzfilme von gleicher Dicke ausgebildet werden, wenn die täglichen Umgebungsbedingungen unterschiedlich sind. Daher ist es wünschenswert bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen eine Schutzlösung mit leicht verschiedener Viskosität zu verwenden. Ein Behälter, der eine Schutzlösung mit einer geeigneten Viskosität enthält, kann jedoch nicht immer vorbereitet sein.
Wie vorstehend beschrieben muß die Schutzlösung bei der konventionellen Schutzbeschichtungsvorrichtung in Einheiten eines Tankes jedes Mal bei Änderung der erforderlichen Schutzfilmdicke ausgetauscht werden. Weiterhin müssen viele Behälter bzw. Tanks, die verschiedene Arten von Schutzlösungen enthalten, vorher vorbereitet werden, um die Anforderung nach Änderung der Schutzfilmdicke zu erfüllen. Auch ist es schwierig mit leichten Veränderungen einer Filmdicke, die von den täglichen Umgebungsbedingungen abhängt, angemessen umzugehen.
Eine erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch:
ein Substrathalteglied zum Halten des Substrates;
eine Behandlungslösungszuführung, die eine Primärbehandlungslösung gemischt mit einem Lösungsmittel enthält; eine Lösungsmittelzuführung, die ein Lösungsmittel enthält;
einem Zusammenflußventil, das mit der Lösungsmittelzuführung und der Behandlungslösungszuführung in Verbindung steht;
eine erste Pumpeinrichtung zum Zuführen der Primärbehandlungslösung von der Behandlungslösungszuführung zu dem Zusammenflußventil; eine zweite Pumpeinrichtung zum Zuführen des Lösungsmittels aus der Lösungsmittelzuführung zu dem Zusammenflußventil;
einen Mischer, der in Flussrichtung hinter bzw. stromabwärts des Zusammenflußventils zum Mischen der Primärbehandlungslösung und des Lösungsmittels, die von dem Zusammenflußventil zugeführt werden, vorgesehen ist;
eine Düseneinrichtung, die einen Lösungsausgabeteil zum Auftragen einer Lösung von dem Mischer auf das von dem Substrathalteglied gehaltene Substrat aufweist; und
Steuermittel zum Steuern der ersten und zweiten Pumpeinrichtung für das Einstellen eines Mischverhältnisses von der von der Behandlungslösungszuführung zu dem Zusammenflußventil zuzuführenden Primärbehandlungslösung und dem von der Lösungsmittelzuführung zu dem Zusammenflußventil zuzuführenden Lösungsmittel.
Da bei der vorgenannten Beschichtungsvorrichtung die Viskosität der Behandlungslösung unmittelbar vor dem Auftragen auf das Substrat eingestellt wird, kann die Behandlungslösung ausreichend mit dem Lösungsmittel vermischt werden (und daher hat die resultierende Lösung eine einheitliche Viskosität), auch wenn sie aus Materialien bestehen, die voneinander getrennt werden können. Daraus resultiert, daß ein Film von einheitlicher und akkurater Dicke erhalten werden kann. Weiterhin kann auf eine Anforderung bezüglich eine Änderung einer Filmdicke schnell reagiert werden. Es ist auch nicht erforderlich, die Behandlungslösungen von unterschiedlicher Viskosität vorher vorzubereiten, so daß die Vorrichtung kompakt sein kann. Weiterhin können leichte Variationen von Filmdicken aufgrund von Differenzen bezüglich täglicher Umgebungsbedingungen leicht gehandhabt werden.
Vorzugsweise weist die Düseneinrichtung bzw. Düsenmittel ein Auslaßventil auf, das stromaufwärts des Mischers und in der Nähe des Lösungsausgabeteits angeordnet ist, um den Fluss der Lösung von dem Mischer durchfließen zu lassen oder zu unterbrechen.
Vorzugsweise weist die Behandlungslösungszuführung eine Vielzahl von Behandlungslösungstanks auf, die Primärbehandlungslösungen von unterschiedlicher Zusammensetzung enthalten; die Lösungsmittelzuführung weist einen einzigen Lösungsmitteltank auf, der das Lösungsmittel enthält;
und das Zusammenflußventil weist auf eine Schalteinrichtung zum Nacheinanderschalten der Behandlungslösungstanks, um nacheinander die zu dem Mischer zuzuführenden Primärbehandlungslösungen zu schalten, eines mit dem Lösungsmitteltank in Verbindung stehenden Lösungsmitteldurchganges, eines in dem Lösungsmitteldurchgang vorgesehenen Ventilsitzes, eines ersten Ventilkörpers zum Öffnen und Schließen des Lösungsmitteldurchganges, und einen ersten Zylinder, um den ersten Ventilkörper in Kontakt bzw. aus dem Kontakt mit dem Ventilsitz zu bringen.
Durch den Einsatz der wie vorgenannt beschriebenen konstruierten Schaltmittel kann die Art der aufzutragendem Behandlungslösung leicht geändert werden und der ausgewählte Behandlungslösungstyp auf eine angemessene Viskosität unmittelbar vor dem Auftragen der Lösung eingestellt werden.
Vorzugsweise beinhaltet die Schalteinrichtung eine Vielzahl von Behandlungslösungsdurchgängen, wobei jeder mit einem entsprechenden Behandlungslösungstank in Verbindung steht, Ventilsitze, die jeweils in einem entsprechenden Behandlungslösungsdurchgang vorgesehen sind, zweite Ventilkörper, die jeweils zum Öffnen und Schließen eines entsprechenden Behandlungslösungsdurchganges vorgesehen sind, und zweite Zylinder, die jeweils zum In-Kontakt-Bringen und Aus-dem Kontakt-Bringen eines entsprechenden zweiten Ventilkörpers mit einem entsprechenden Ventilsitz vorgesehen sind.
Die Steuereinrichtung bzw. Steuermittel können individuell die Zuführungsrate der Primärbehandlungslösung aus der Behandlungslösungszuführung, und die Zuführungsrate des Lösungsmittels aus der Lösungsmittelzuführung steuern. Dies kann prompt damit einhergehen, daß die Dicke eines auf einem Substrat aufzutragenden Films geändert werden muß. Weiterhin kann die Vorrichtung kompakt sein, da es in diesem Fall nicht erforderlich ist, die Behandlungslösungen von unterschiedlicher Viskosität vorher vorzubereiten. Weiterhin können leichte Variationen der Filmdicke aufgrund der täglich unterschiedlichen Umgebungsbedingungen leicht gehandhabt werden.
Es ist wünschenswert, daß die erste und zweite Pumpeinrichtung jeweils ein flexibles Rohr bzw. Schlauch, der mit einem Lösungsmittelreservoir verbunden ist, und einen dritten Zylinder zum Hin- und Herbewegen des flexiblen Rohres aufweist. Es ist ebenso wünschenswert, daß die Vorrichtung weiterhin einen Sensor zum Messen der Größe einer Versetzung des flexiblen Rohres aufweist, wobei die Steuereinrichtung den dritten Zylinder sowohl der ersten als auch der zweiten Pumpeinrichtung auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Sensor steuert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Steuereinrichtung die dritten Zylinder der ersten und zweiten Pumpeinrichtung derartig steuert, daß sie gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t1 betrieben werden und gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t4 stoppen, und weiterhin den Lösungsmitteldurchgang und einen der Behandlungslösungsdurchgänge des Zusammenflussventils derartig steuert, daß sie gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t3 ein wenig später als der Zeitpunkt t1 öffnen und gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t6 ein wenig später als der Zeitpunkt t4 schließen. Diese Struktur verhindert wirksam die Rückfluß der Primärbehandlungslösung aus dem Mischer zu dem Zusammenflußventil.
Weiterhin weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Entleerungseinrichtung zum Entleeren bzw. Absaugen von Lösung, die zwischen dem Zusammenflußventil und dem Lösungsmittelausgabeteil vor dem Schalten der Behandlungslösungstanks, nachdem die Schalteinrichtung die Behandlungslösungstanks geschaltet hat, verbleibt. Diese Struktur kann verhindern, daß die vor dem Verändern des Behandlungslösungstyps aufgetragene Primärbehandlungslösung nochmals auf das Substrat aufgetragen wird, was bedeutet, daß ein gewünschter Typ einer Behandlungslösung auf einem Substrat, das als erstes nach dem Ändern des Typs der Behandlungslösung zugeführt wird, aufgetragen werden kann.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin Entleerungs- bzw. Absaugeinrichtungen bzw. -mittel zum Entleeren bzw. Absaugen einer Lösung, die zwischen dem Zusammenflußventil und dem Lösungsmittelausgabeteil vor einer Änderung des Mischverhältnisses zwischen der Primärbehandlungslösung und dem Lösungsmittel, nachdem die Steuereinrichtung das Mischverhältnis ändert, verbleibt. Diese Struktur kann verhindern, daß die vor dem Verändern der Viskosität der aufgetragenen Behandlungslösung nochmals auf das Substrat aufgetragen wird, was bedeutet, daß ein gewünschter Typ einer Behandlungslösung auf einem Substrat, das als erstes nach dem Ändern des Typs der Behandlungslösung zugeführt wird, aufgetragen werden kann.
Es ist wünschenswert, daß der Mischer ein statischer Mischer ist, der eine Vielzahl von Drosseleinrichtungen bzw. Prallflächen bzw. Umlenkflächen aufweist, die linear quer zu einem Lösungsdurchgang zum Mischen der Primärbehandlungslösung und des Lösungsmittels angeordnet sind. Weiterhin ist es wünschenswert, daß jede Drosseleinrichtung bzw. Prallfläche bzw. Umlenkfläche des statischen Mischers durch linksseitiges oder rechtsseitiges Biegen bzw. Verdrehen einer Seite einer quadratischen Platte um 90º ausgebildet ist, und daß nach links gebogene bzw. gedrehte Umlenk- bzw. Prallflächen und nach rechts gebogene bzw. gedrehte Umlenk- bzw. Prallflächen alternierend in einem Lösungsdurchgang angeordnet sind. In diesem Fall ist es ausreichend, wenn der Mischer einen Innendurchmesser hat, der im wesentlichen mit dem eines gewöhnlichen Rohres identisch ist. Dementsprechend kann der Mischer kompakt sein. Das bedeutet, daß die Menge der verbleibenden Lösung, die abgesaugt wird, wenn die Beschichtungsbedingungen sich ändern, reduziert werden kann, wobei sich die Menge der verwendeten Behandlungslösung und Lösungsmittel reduziert.
Es ist wichtig, daß der statische Mischer derartig positioniert wird, daß sein stromabwärtiges Ende auf einer höheren Ebene als sein stromaufwärtiges Ende angeordnet ist. Andernfalls unterbrechen die mehrfachen in dem Mischer angeordneten Umlenk- bzw. Prallflächen den Luftfluss und verursachen, daß die Luft eine Masse bildet, wobei sich dies negativ auf das Vermischen der Behandlungslösung mit dem Lösungsmittel auswirkt. Um dies zu vermeiden, ist der Mischer schräg oder gerade aufrecht mit dem nach oben gehaltenen stromabwärtigen Ende angeordnet. Bei diesem Aufbau bewegt sich die durch das stromaufwärtige Ende in den Mischer eingedrungene Luft nach oben zu der stromabwärtigen Seite und tritt aus den Mischer aus. Dadurch kann die vorbestimmte Mischleistungsfähigkeit aufrechterhalten werden. Insbesondere ist vorteilhafterweise der Lösungsmitteldurchgang des Mischers um 20º oder mehr mit Bezug auf eine horizontale Ebene geneigt.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung weiterhin ein Hauptluftventil zum Einstellen eines Flusses oder Druckes von Luft auf, die den ersten, zweiten und dritten Zylindern zuzuführen ist, wobei das Hauptluftventil durch die Steuereinrichtung gesteuert wird.
Diese Erfindung wird in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung verständlicher:
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Schutzbeschichtungs/- Entwicklungssystem;
Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Schutzbeschichtungs/Entwicklungssystems;
Fig. 3 zeigt die Rückansicht des Schutzbeschichtungs/Entwickllungssystems;
Fig. 4 zeigt die Schnittansicht des gesamten Aufbaus bzw. Struktur einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf den gesamten Aufbau der Beschichtungsvorrichtung;
Fig. 6 zeigt einen Schutzmittel/Verdünnermischer, der in der Beschichtungsvorrichtung integriert ist;
Fig. 7A und 7B zeigen Schnittansichten, wobei jede eine balgförmige Pumpe detailliert zeigt;
Fig. 8A und 8B zeigt die Schnittansichten eines Zusammenflußventils;
Fig. 9 ist eine Zeittafel (a) bis (e), in der die Betätigungen der in einem Schutzlösungszuführungskreislauf integrierten balgförmigen Pumpen und Ventile gezeigt wird;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht des Inneren eines statischen Mischers;
Fig. 11A und 11B zeigen jeweils eine in dem Mischer integrierte Ablenk- bzw. Prallfläche;
Fig. 12 zeigt ein Blockbild eines Steuerungssystems zum Steuern des Schutzmittel/Verdünnermischers;
Fig. 13 zeigt einen Schutzmittel/Verdünnermischer, der in einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform integriert ist.
Fig. 14A und 14B sind Schnittansichten von einem Zusammenflußventil gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem für einen Schutz/Verdünnungsmischer gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
Es werden bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Beschichtungs-/Entwicklungssystem 1 einen Kassettenabschnitt 10, einen Bearbeitungsabschnitt 11, und einen Schnittstellenabschnitt 12 auf. Eine Belichtungseinheit (nicht gezeigt) ist angrenzend an dem Schnittstellenabschnitt 12 angeordnet.
Der Kassettenabschnitt 10 beinhaltet einen Aufspanntisch 20, der mit vier Positionierungsprojektionen bzw. Positionierungsansätzen 20a zum Positionieren der Kassetten CR vorgesehen ist. Die Kassetten CR werden auf dem Aufspanntisch 20a in Richtung der X-Achse angebracht. In jeder Kassette CR sind normalerweise 25 Halbleiterscheiben bzw. Wafer W in regelmäßigen Abständen gestapelt. Ein erster Unterarmmechanismus 21 ist derartig vorgesehen, daß er auf dem Tisch 20 in seine Längsrichtung bewegbar ist. Der erste Unterarmmechanismus 21 hat einen Halter zum Halten jeder Halbleiterscheibe W, einen horizontalen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) zum Bewegen des Halters in X-Achsen-Richtung, einen vertikalen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) zum Bewegen des Halters in Z-Achsen- Richtung, und einen 9-Rotationsmechanismus (nicht gezeigt) zum Rotieren des Halters um die Z-Achse. Hinter dem ersten Unterarmmechanismus 21 ist eine dritte in dem Bearbeitungsabschnitt 11 beinhaltete Bearbeitungseinheitengruppe G&sub3; angeordnet, wobei der erste Unterarmmechanismus 21 einen Zugang zu einer Ausrichtungseinheit (ALIM) und einer Verlängerungseinheit (EXT), die sich in der dritten Bearbeitungseinheitengruppe G&sub3; befinden, hat.
Der Bearbeitungsabschnitt 11 beinhaltet fünf Bearbeitungseinheitengruppen G&sub1;- G&sub5; und einen Hauptarmmechanismus 22. Jede Bearbeitungseinheitengruppe hat Einheiten, die aufeinander gestapelt sind, um ein Schutzmittel auf die Halbleiterscheibe W aufzutragen. Der Armmechanismus 22 ist von den Einheitengruppen umgeben eingekreist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist der Hauptarmmechanismus 22 ein zylindrisches Stützglied 49, das sich in Z-Achsen-Richtung erstreckt, und eine Halbleiterscheibentransporteinheit 46, die innerhalb des zylindrischen Stützgliedes 49 angeordnet ist, auf. Ein unterer Teil des zylindrischen Stützgliedes 49 ist an der Rotationsachse eines Motors (nicht gezeigt) gekoppelt, und die Halbleiterscheibentransporteinheit 46 ist derartig angeordnet, daß sie sich zusammen mit dem zylindrischen Stützglied 49 um die Z-Achse dreht.
Die Halbleiterscheibentransporteinheit 46 beinhaltet einen Z-Achsen- Antriebsmechanismus (nicht gezeigt), einen Transfertisch 47 und eine Vielzahl von Armhaltern 48. Die Halbleiterscheibentransporteinheit 46 wird vertikal innerhalb des zylindrischen Stützgliedes 49 durch den Z-Achsen- Antriebsmechanismus bewegt. Jeder Armhalter 48 wird durch einen Vorschub/Rückzugmechanismus (nicht gezeigt) derartig gestützt, daß er auf dem Transfertisch 47 vorrückbar oder zurückziehbar ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die ersten und zweiten Bearbeitungseinheitengruppen G&sub1; und G&sub2; aneinander angrenzend an einem vorderen Teil des Systems 1 angeordnet. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die dritte Bearbeitungseinheitengruppe G&sub3; neben dem Kassettenabschnitt 10 angeordnet, und die vierte Bearbeitungseinheitengruppe G&sub4; ist neben dem Schnittstellenabschnitt 12 angeordnet. Weiterhin kann die fünfte Bearbeitungsgruppeneinheit G&sub5; zusätzlich an einem rückwärtigen Teil des Systems vorgesehen sein.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die erste Bearbeitungseinheitengruppe G&sub1; eine Schutzbeschichtungseinheit (COT) und eine Entwicklungseinheit (DEV) auf, die auf der Schutzbeschichtungseinheit aufgesetzt ist. Daher ist die Schutzbeschichtungseinheit (COT) vorzugshalber an einem unteren Teil des Systems 1 anzuordnen, um den Aufbau bzw. Struktur eines Trocknungsmechanismus zu vereinfachen und die Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Jede Einheit (COT, DEV) beinhaltet einen Becher bzw. Schale CP und eine Rotationsbearbeitungsvorrichtung mit einem Rotationsspannfutter. Gleichzeitig weist die zweite Bearbeitungseinheitengruppe G&sub2; eine Schutzbeschichtungseinheit (COT) und eine Entwicklungseinheit (DEV), die auf die Schutzbeschichtungseinheit aufgesetzt ist, auf. Die Schutzbeschichtungseinheiten (COT) der ersten und zweiten Bearbeitungseinheitengruppen G&sub1; und G&sub2; sind aneinander angrenzend angeordnet, wobei die Entwicklungseinheiten (DEV) der ersten und zweiten Bearbeitungseinheitengruppen G&sub1; und G&sub2; aneinander angrenzend angeordnet sind.
Wie in Fig. 3 gezeigt, beinhaltet die dritte Bearbeitungseinheitengruppe G&sub3; eine Kühleinheit (COL) für das Kühlen einer Halbleiterscheibe W, die sich auf einem Aufspanntisch SP befindet, eine Hafteinheit bzw. Klebeeinheit (AD), um der Abdeckung eine wasserabweisende Eigenschaft zu verleihen und um dessen Haftung zu steigern, eine Ausrichtungseinheit (ALIM) zum Ausrichten der Halbleiterscheibe W, eine Verlängerungseinheit (EXT), um das Bereitstellen der Halbleiterscheibe W zu ermöglichen, zwei Vor-Ofentrocknungseinheiten (PREBAKE) für das Durchführen einer Wärmebehandlung vor einer Belichtungsbehandlung, und zwei Nach-Ofentrocknungseinheiten (POBAKE) für das Durchführen einer Wärmebehandlung nach der Belichtungsbehandlung. Diese acht Einheiten sind aufeinander in dieser Reihenfolge gestapelt. Gleichzeitig beinhaltet die vierte Bearbeitungseinheitengruppe G&sub4; eine Kühleinheit (COL), eine Verlängerungskühleinheit (EXTCOL), eine Verlängerungseinheit (EXT), eine Kühleinheit (COL), zwei Vor-Ofentrocknungseinheiten (PREBAKE), und zwei Nach-Ofentrocknungseinheiten (POBAKE).
Wie oben beschrieben sind die Kühleinheit (COL) und die Verlängerungskühleinheit (EXTCOL), für die niedrigere Behandlungstemperaturen eingesetzt werden, in niedrigeren Positionen angeordnet, während die Vor- Ofentrocknungseinheiten (PREBAKE) und die Nach-Ofentrocknungseinheit (POBAKE), für die höhere Behandlungstemperaturen eingesetzt werden, in höheren Positionen angeordnet sind. Daraus resultiert, daß thermische Interferenzen minimiert werden können.
Der Schnittstellenabschnitt 12 hat im wesentlichen die gleiche X-achsige direktionale Dimension wie der Bearbeitungsabschnitt 11, und eine kleinere Y- achsige direktionale Dimension als diese. Eine bewegbare Aufnahmekassette CR und eine stationäre Speicherkassette BR werden aufeinander an einem vorderen Teil des Schnittstellenabschnittes 12 gestapelt. Weiterhin ist eine periphere Belichtungseinheit 23 an einem rückwärtigen Teil des Schnittstellenabschnittes 12 vorgesehen. Darüberhinaus weist der Schnittstellenabschnitt 12 einen zweiten Unterarmmechanismus 24, welche einen X-Achsen- Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) hat, einen Z-Achsen-Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) und einen θ-Rotationsmechanismus (nicht gezeigt) auf. Der zweite Unterarmmechanismus 24 hat Zugang zu sowohl der Kassette CR, BR, der peripheren Belichtungseinheit 23, der Verlängerungseinheit (EXT), die sich in der vierten Bearbeitungseinheitengruppe G&sub4; befindet, als auch einem Halbleiterscheibentransfertisch (nicht gezeigt), der an der Belichtungseinheitsseite angeordnet ist.
In dem Beschichtungs/Entwicklungssystem 1 kann die fünfte Bearbeitungseinheitengruppe G&sub5; hinter dem Hauptarmmechanismus 22 hinzugefügt werden. Die Bearbeitungseinheitengruppe G&sub5; ist entlang einer Führungsschiene 25 in Y-Achsen-Richtung verschiebbar. Wenn es in Y- Achsenrichtung verschoben wird, wird ein Zwischenraum an der Rückseite des Hauptarmmechanismus 22 definiert, durch den der Mechanismus 22 leicht überprüft und repariert werden kann.
Jede Schutzbeschichtungseinheit (COT) wird mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.
Eine ringförmige Schale bzw. Becher CP ist an einem mittleren Teil jeder Schutzbeschichtungseinheit (COT) vorgesehen, und ein Rotationsspannfutter 52 ist an einem mittleren Teil der ringförmigen Schale CP vorgesehen. Eine Vielzahl von Sauglöchern (nicht gezeigt) sind an der oberen Fläche des Rotationsspannfutters 52 ausgebildet, wodurch eine Halbleiterscheibe W an dem Rotationsspannfutter 52 mittels einer Vakuumkraft gehalten werden kann. Ein unterer Teil des Rotationsspannfutters 52 ist mit der Antriebswelle des Motors 54 gekoppelt.
Das Gehäuse des Motors 54 ist durch eine an einer Einheitsbodenplatte 50 ausgebildetenen Öffnung 50a eingesetzt. Eine Aluminium-Flanschschale deckt einen oberen Teil des Motors 54 ab. Durch die Flanschschale 58 ist der Motor 54 mit einem Luftzylinder 60 und einer vertikal bewegbaren Führung 62 gekoppelt. Stromversorgungskreise bzw. -leitungen für den Motor 54 und den Zylinder 60 sind an der Ausgangsseite eines in Fig. 12 gezeigten Controllers 131 angeschlossen.
Beim Schutzbeschichten befindet sich das untere Ende der Flanschschale 58 in leichten Kontakt mit der Einheitsbodenplatte 50 um die Öffnung 50a verlaufend, wodurch die Schutzbeschichtungseinheit (COT) auf eine luftdichte Weise abgedichtet wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Eingang/Ausgangsöffnung DR an einer Seitenfläche der Schutzbeschichtungseinheit (COT) vorgesehen, durch die die Halbleiterscheibe W durch den Armhalter 48 des Hauptarmmechanismus 22 in die Einheit geführt und wieder herausgeführt wird. Beim Transfer der Halbleiterscheibe W ragt eine Stange aus dem Zylinder 60 hervor, um das Rotationsspannfutter 52 anzuheben, Hebestifte (nicht gezeigt) ragen aus dem Rotationsspannfutter 52 zum Anheben der Halbleiterscheibe W hervor, der Armhalter 48 des Hauptarmmechanismus 22 wird unterhalb der angehobenen Halbleiterscheibe W eingebracht, und die Hebestifte werden nach unten abgesenkt. Dadurch wird die Halbleiterscheibe W auf den Armhalter 48 gebracht.
Die Schale CP umgibt das Rotationsspannfutter 52 und damit die darauf befindliche Halbleiterscheibe W. Ein unterer Teil der Schale CP ist mit einem Entleerungsdurchlaß verbunden, durch den die Flüssigkeit zentrifugal von der Halbleiterscheibe W während ihrer Rotation nach außen bzw. außerhalb der Einheit (COT) abgeführt wird. Die ringförmige Schale CP ist mit einem öffnungsbaren/schließbaren Deckel (nicht gezeigt) abgedeckt.
Eine Schutz- bzw. Schutzlösungsdüse 86 ist abnehmbar an einem freien Ende eines Abtastarmes 92 mittels eines Halters 100 angebracht. Das unmittelbare Ende des Abtastarmes 92 wird horizontal durch einen ersten Düsenbetätigungsmechanismus 96 gehalten. Der erste Betätigungsmechanismus 96 hat einen X-achsigen Antriebsmechanismus, einen Y-achsigen Antriebsmechanismus und einen Z-achsigen Antriebsmechanismus (die nicht gezeigt werden). Eine Y-achsige Führungsschiene 94 ist an der Einheitsbodenplatte 50 vorgesehen. Der Düsenbetätigungsmechanismus 96 wird durch den Y-achsigen Antriebsmechanismus entlang der Führungsschiene 84 in Y-Achsen-Richtung bewegt. Weiterhin wird die Düse 86 vertikal durch den Antriebsmechanismus auf der Z-Achse zusammen mit dem Abtastarm 92 bewegt, und durch den X-achsigen Antriebsmechanismus in X-Achsen-Richtung bewegt.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist ein Düsen-Reserve-Abschnitt 90 neben der Schale CP in der Einheit (COT) vorgesehen. Der Düsen-Reserve-Abschnitt 90 befindet sich dort, wo eine Vielzahl von vorstehend beschriebenen Schutzlösungsdüsen 86 im Stand-by-Modus stehen und deren Auslauföffnungen in Öffnungen bzw. Löchern 90a, die in einer Lösungsmittelumgebungskammer ausgebildet sind, eingesetzt sind. Diese Düsen 86 werden zum Ablassen von Schutzlösungsmitteln von unterschiedlicher Art und Viskosität verwendet und sie sind mit den entsprechenden Schutzlösungszuführungen 711-71 n (siehe Fig. 13) zum Zuführen der Schutzlösungen verbunden.
Der an dem freien Ende des Abtastarmes 92 angebrachte Halter 100 wird zum Aufnehmen einer Schutzdüse 86 aus dem Düsen-Reserve-Abschnitt 90 verwendet. Der Halter 100 ist gleichfalls an einer Verdünnerdüse 101 angebracht, die zum Auftragen von Verdünner auf die Halbleiterscheibe vor dem Auftragen des Schutzlösungsmittels vorgesehen ist. Mit anderen Worten - die Verdünnerdüse 101 führt sogenannte "Vornässungs"-Beschichtungen" aus.
Ein zweiter Düsenbetätigungsmechanismus 99, der den gleichen Aufbau hat wie der erste Düsenbetätigungsmechanismus 96, ist ebenfalls entlang der Führungsschiene 94 bewegbar. Der zweite Düsenbetätigungsmechanismus 99 stützt das nächstgelegene Ende eines horizontalen Abtastarmes 120. Eine Spülungsdüse 122 für die Seitenspülung bzw. Nebenspülung ist an dem freien Ende des horizontalen Abtastarmes 120 angebracht.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist jede Schutzlösungsdüse 86 über eine entsprechende Schutzlösungszuführleitung 88 an einen entsprechenden Schutzlösungs/- Verdünnermischer 70, der sich in einer Kammer unterhalb der Schutzbeschichtungseinheit (COT) befindet, angeschlossen.
Der Schutzlösungs/Verdünnermischer 70 wird im Detail mit Bezug auf die Fig. 6-10 beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt, umfasst jeder Schutzlösungs/Verdünnermischer 70 einen Schutzlösungstank 71 auf, der eine Schutzlösung beinhaltet, einen Verdünnertank 71, der Verdünner als Lösungsmittel enthält, ein Zusammenflußventil 75 zum gleichzeitigen Öffnen und Schließen der Durchlässe für die Schutzlösung und den Verdünner, um sie konfluent zu machen, eine balgförmige Schutzlösungspumpe 73 zum Pumpen des in dem Tank 71 befindlichen Schutzlösungsmittels und zu dessen Einfließen bzw. Eindringen in das Zusammenflußventil 75, eine balgförmige Lösungsmittelpumpe 74 zum Pumpen von in dem Verdünnertank 71 befindlichen Verdünner und zu dessen Eindringen in das Zusammenflußventil 75, einen statischen Mischer 76 zum Mischen der Schutzlösung und dem Verdünner, die bereits das Zusammenflußventil 75 passiert haben, und ein Ventil 77, welches den statischen Mischer 76 mit der Schutzmitteldüse 86 über die Schutzlösungszuführleitung 88 verbindet. Die oben genannten Elemente werden miteinander mittels z. B. einer Teflonrohrleitung mit hohem Korrosionswiderstand verbunden.
Der Schutzlösungstank 71 und der Verdünnertank 72 befinden sich außerhalb des Gehäuses des Beschichtungs/Entwicklungssystems 1 und sind jeweils an die balgförmige Schutzlösungspumpe 73 und an die balgförmige Lösungsmittelpumpe 74 über Rohrleitungen 78a und 78b, die sich vom Inneren des Systems 1 bis nach außen erstrecken, verbunden.
Die balgförmigen Pumpen werden mit Bezug auf die Fig. 7A und 7B beschrieben. Da die balgförmigen Pumpen 73 und 74 von gleichem Aufbau sind, wird hier nur die balgförmige Pumpe 73 beschrieben.
Die balgförmige Pumpe hat eine Schlauchleitung bzw. eine flexible Rohrleitung 102, einen Luftzylinder 107 mit einer Stange 107a und einer Lösungsmittelzuführung 140 mit einem Flansch 145. Die flexible Rohrleitung 102 ist ein ausziehbarer/zusammenziehbarer Balg, der aus weichem Harz hergestellt ist. Ein Ende der flexiblen Rohrleitung 102 ist an den Flansch 145 der Lösungsmittelzuführung 140 gekoppelt, und das andere Ende ist mit dem Flansch 147 eines Blindflansches 146 gekoppelt.
Die Stange 107a des Luftzylinders 107 ist mit der rückseitigen Fläche des Blindflansches 146 verbunden. Der Luftzylinder 107 ist mit einer Druckluftzuführung (nicht gezeigt), die von dem Controller 131 gesteuert wird, verbunden. Eine Abschirmungsplatte 137 ist an einer äußere Fläche des Blindflansches 146 angebracht.
Zwei Paare von Sensoren (108, 109), (135, 136) sind in der Nähe der flexiblen Rohrleitung 102 zum Abtasten von Versetzungen bzw. Versatz der Rohrleitung vorgesehen. Wenn die Stange 107a in den Zylinder 107 zurückgezogen wird, dabei die flexible Rohrleitung 102 verlängert wird, werden die Detektionslichtstrahlen aus den Lichtaussendeabschnitten 108 und 135 der ersten und zweiten Sensoren durch Abschirmplatten 137 (siehe Fig. 7A) abgeschirmt. Wenn andererseits die Stange 107a aus den Zylinder 107 herausgefahren wird, wobei die Schlauchleitung 102 zusammengezogen wird, erreichen die Detektionslichtstrahlen aus den Lichtaussendeabschnitten die entsprechenden Lichtempfangsabschnitte 109 und 136 (siehe Fig. 7B). Die Controller 131 steuern den AN/AUS-Betrieb des Zylinders 107 auf Basis der Detektionsergebnisse aus beiden Sensoren (108, 109), (135, 136), wodurch jede balgförmige Pumpe 73, 74 veranlaßt wird, eine angemessene Menge von Lösungsmittel zuzuführen.
Die Lösungsmittelzuführung 140 beinhaltet ein Lösungsmittelreservoir 141 und ein Paar von Kugelventilen 142 und 143. Das Kugelventil 142 befindet sich stromaufwärts des Lösungsmittelreservoirs 141, während das Kugelventil 143 sich stromabwärts des Lösungsmittelreservoirs befindet. Das stromaufwärtige Kugelventil 142 hat eine harte Kugel 104, die z. B. aus Keramik hergestellt ist, und einen Stopper bzw. Schließer 144. Ebenfalls hat das stromabwärtige Kugelventil 143 eine harte Kugel 105, die z. B. aus Keramik hergestellt ist, und einen Stopper 144.
Wenn die flexible Rohrleitung bzw. Schlauchleitung 102 verlängert ist, öffnet · sich das stromaufwärtige Kugelventil 142, die Lösung wird in das Lösungsmittelreservoir 141, wie in Fig. 7A gezeigt, eingeführt. Andererseits öffnet sich das stromabwärtige Kugelventil, wenn die Schlauchleitung 102 zusammengezogen wird, das Lösungsmittel wird aus dem Lösungsmittelreservoir 141 zu dem Zuführungskreislauf 78a, wie in Fig. 7B gezeigt, geführt. Das Lösungsmittelreservoir 141 der ersten balgförmigen Pumpe 73 ist mit dem Inneren der flexiblen Rohrleitung bzw. Schlauchleitung 102 und der Schutzmittellösungszuführungsleitung 78a verbunden. Das Lösungsmittelreservoir 141 der zweiten balgförmigen Pumpe 74 ist mit dem Inneren der flexiblen Rohrleitung 102 und der Verdünnerzuführungsleitung 78b verbunden. Wie in Fig. 6 dargestellt sind der Schutzlösungszuführungskreislauf 78a und der Verdünnerzuführungskreislauf 78b konfluent an dem Zusammenflußventil 75.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind der statische Mischer 76 und das Ventil 77 an der Rohrleitung 88 zwischen dem Zusammenflußventil 75 und der Düse 86 vorgesehen. Vorteilhafterweise ist das Ventil 77 stromabwärts von dem statischen Mischer 76 und so nah wie möglich an der Düse 86 angeordnet. Die Länge L1 des statischen Mischers 76 ist derartig festgelegt, daß seine Kapazität der Menge (z. B. 5 cc) der aus der Düse 86 zu einem Zeitpunkt auslaufenden Lösung entspricht. Weiterhin beträgt der durchschnittliche innere Durchmesser d3 des statischen Mischers 76 ungefähr 3.2 mm.
Das Zusammenflußventil 75 wird mit Bezug auf die Fig. 8A und 8B erklärt.
Das Zusammenflußventil 75 weist erste und zweite Eingangsdurchlässe 115 und 116 und eine einzige Ausgangsdurchlaß 119 auf. Die ersten und zweiten Eingangsdurchlässe 115 und 116 sind jeweils mit der entsprechenden Verdünnerzuführungsrohrleitung 78b und der Schutzlösungszuführrohrleitung 78 a verbunden. Ein erster Ventilkörper 113 wird drehbar von der Stange eines ersten Luftzylinders 111 zum Öffnen und Schließen des ersten Eingangsdurchlasses 115 gehalten. Ein zweiter Ventilkörper 114 wird drehbar von der Stange eines zweiten Luftzylinders 112 zum Öffnen und Schließen des zweiten Eingangsdurchlasses 116 gehalten. Ein Öffnungs/Schließteil des stromabwärtiges Ventils 77 gleicht im wesentlichen dem Teil des Zusammenflußventils 75.
Das Zusammenflußventil 75 hat eine Breite W1 von ungefähr 30 mm, eine Höhe W1 von ungefähr 30 mm, und eine Länge W2 von ungefähr 50 mm. Der erste und zweite Eingangsdurchlaß haben einen Innendurchmesser d1 von 4.35 mm, und der Ausgangsdurchlaß 119 hat einen Innendurchmesser d2 von 4.35 mm. Jedes Teil des Zusammenflußventils 75 ist aus PTFE Harz hergestellt.
Wenn der erste 113 und zweite 114 Ventilkörper von ihren Ventilsitzen, wie in Fig. 8A gezeigt, getrennt werden, fließen die Schutzlösung und der Verdünner in den Ausgangsdurchlaß 119, passieren das Rohr 88 und erreichen den statischen Mischer 76. Der Controller 131 funktioniert synchron mit den AN/AUS- Betriebszuständen (z. B. Entlade- und Pumpbetätigungen) jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 zum Betätigen eines jeden Luftzylinders 111, 112.
Die Betätigung bzw. Betrieb eines jeden Elementes wird mit Bezug auf das Laufzeitdiagramm von Fig. 9 beschrieben.
Fig. 9(a) zeigt die Betätigungen der ersten balgförmigen Pumpe 73 für die Schutzlösung, Fig. 9(b) zeigt die zweite balgförmige Pumpe 74 für den Verdünner, Fig. 9(c) zeigt den zweiten Ventilkörper 114 (für den Verdünner) des Zusammenflußventils 75, Fig. 9(d) zeigt den ersten Ventilkörper 113 (für die Schutzlösung) des Ventils 75, und Fig. 9(e) zeigt das entsprechende stromabwärtige Ventil 77.
Die erste und zweite balgförmige Pumpe 73 und 74 sind gleichzeitig an einem Zeitpunkt t1 geöffnet, und an einem Zeitpunkt t4 geschlossen. Der Zeitraum von t1 bis t4 beträgt ungefähr 2 bis 3 Sekunden. Der erste 113 und zweite 114 der Ventilkörper des Zusammenflußventils 75 sind gleichzeitig an einem Zeitpunkt t3 ungefähr 20 ms später als der Zeitpunkt t1 geöffnet, und an einem Zeitpunkt t6 ungefähr 20 ms später als der Zeitpunkt t4 geöffnet. Der Zeitraum von t3 bis t6 beträgt ungefähr 2 bis 3 Sekunden. Das stromabwärtige Ventil 77 ist an einem Zeitpunkt t2 zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 geöffnet, und an einem Zeitpunkt t5 zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 geschlossen.
Wenn das Zusammenflußventil 75 an einem Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt t1, an dem jede der balgförmigen Pumpen 73, 74 beginnen zu entladen, geöffnet ist, kann das verbleibende Lösungsmittel des vorhergegangenen Behandlungszyklus wieder zurück in die Pumpe fließen. Um dies zu vermeiden, sollte der Zeitpunkt t3, an dem das Zusammenflußventil 75 geöffnet ist, nach dem Zeitpunkt t1, an dem jede der balgförmigen Pumpen 73, 74 das Entladen beginnt, eingestellt werden. Weiterhin ist es wünschenswert, gleichzeitig die Ventilkörper 113 und 114 des Zusammenflußventils 75 zu öffnen. Außerdem können die Schutzlösung und der Verdünner leicht in die Rohrleitung 88 zurückfließen und leicht in dem statischen Mischer 76 vermischt werden, wenn das stromabwärtige Ventil 77 sich ein wenig vorher als die Ventilkörper 113 und 114 des Ventils 75 öffnet. Wie in Fig. 10 gezeigt, weist der statische Mischer 76 eine korrosionsbeständige zylindrische Rohrleitung 76a und darin 74 (z. B.) Ablenk- bzw. Prallflächen 117 auf. Jede Ablenk- bzw. Prallfläche ist durch das Krümmen bzw. Verbiegen einer Seite einer quadratischen Platte um 90º nach rechts oder links, wie in Fig. 11A und 11B gezeigt, ausgebildet. Fig. 11A zeigt eine Ablenk- bzw. Prallfläche nach links, während Fig. 11B eine Ablenk- bzw. Prallfläche nach rechts zeigt. In dem statischen Mischer 76 sind abwechselnd linksseitig und rechtsseitig gekrümmte Ablenk- bzw. Prallflächen angeordnet. Die Schutzlösung und der Verdünner durchlaufen die zylindrische Rohrleitung 76a mit ihren von rechts nach links und von links nach rechts abwechselnden Fließrichtungen. Daraus resultiert, daß sie wirksam vermischt werden.
Vorteilhafterweise kann der Innendurchmesser d3 der zylindrischen Rohrleitung 76a des statischen Mischers 76 auf einen Wert (z. B. einen Wert, der in einem Bereich zwischen 2 mm bis 8 mm liegt) eingestellt werden, der dem einer Verbindungsrohrleitung gleicht. Wenn der Innendurchmesser d3 der Rohrleitung 76a geringer ist als 2 mm, wird die Rohrleitung 76a blockiert. Wenn andererseits der Innendurchmesser d3 größer als 8 mm ist, muß eine große Menge an Schutzlösung abgelassen werden, wenn sich die Art der Schutzlösung oder der Viskosität der Schutzlösung verändert, wobei die Menge der verwendeten Schutzlösung und des Verdünners reduziert wird. Die Innenwand der Rohrleitung 76a und jede Ablenk- bzw. Prallfläche 117, mit denen die Mischung Schutzlösung/Verdünner hergestellt wird, sind mit einem hoch korrosionsbeständigem Film beschichtet, wie z. B. Tetrafluorethylen-Harz-Film, ein nimffuorisch beschichteter Film, ein TiC Film, ein Tuframe behandelter Film, ein weißer Alumite Film, etc.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein stromabwärtiges Ende des statischen Mischers 76 darum höher als ein stromaufwärtiges Ende und mit einem Winkel α geneigt. Indem das stromabwärtige Ende höher als das stromaufwärtige Ende der statischen Mischung 76 gesetzt wird, wird eine leichte Bewegung von Luft durch das stromabwärtige Ende und dadurch dessen leichte Ausgabe durch die Düse 86 ermöglicht.
Weiterhin ist es wünschenswert, den Neigungswinkel α des statischen Mischers 76 nicht geringer als 20º einzustellen. In diesem Fall kann verhindert werden, daß Luft in dem statischen Mischer 76 verbleibt. In dem Mischer 76 unterbrechen die vielfachen Ablenk- und Prallflächen die Bewegung von Luft in stromabwärtige Richtung, so daß daher die Luft, welche die Kraft zum Mischen der Schutzmittellösung und dem Verdünner abschwächt, in dem Mischer bleibt. Das Steuersystem für die Beschichtungsvorrichtung wird mit Bezug auf die Fig. 12 beschrieben.
Der Controller 131 steuert ein Hauptluftvantil 132 und erste und zweite Luftflußsteuerabschnitte 133 und 134 auf Basis des Detektionssignalausgangs von den zwei Sensorlichtempfangsabschnitten 109 und 136. Das Hauptluftventil 132 ist ein elektromagnetisches Ventil, das an eine Zuluftzuführung 121 angeschlossen ist. Der erste 133 und zweite 134 Luftflußsteuerabschnitt steuern einen Zylinder 107, der in der balgförmigen Schutzlösungspumpe 73 angeordnet ist, und einen Zylinder 107, der in der balgförmigen Verdünnerpumpe 74 angeordnet ist. Das Hauptluftventil 132 ist an die Luftzylinder 111 und 112 angeschlossen, und ein Luftzylinder 118 zum Öffnen und Schließen des Ventilkörpers (nicht gezeigt) des stromabwärtigen Ventils 77.
Der Controller 131 sendet ein Anzeigesignal für eine Steuermenge, die durch den Bediener festgelegt wird, an die zwei Luftflußsteuerabschnitte 133 und 134 für die balgförmigen Pumpen 73 und 74. Der Entladewert jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 wird durch Einstellung der Luftzufuhrmenge der Luftzylinder 107 gesteuert.
Da das Mischverhältnis der Schutzlösung und dem Verdünner einfach durch das Steuern des Ausgabewertes jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 festgelegt werden kann, ist die Viskosität der auf die Halbleiterscheibe W aufzutragenden Schutzlösung leicht einstellbar.
Außerdem schließt der Controller 131 das Hauptluftventil 132 und schaltet die Luftzylinder 107, 111, 112 und 118 des Zusammenflußventils 75, des Auslaßventils 77 und der balgförmigen Pumpen 73 und 74 ab, sobald er den Signalausgang von einem der optischen Sensoren 135 und 13, welche die Beendigung des Entladeschrittes einer der entsprechenden balgförmigen Pumpen 73 und 74 anzeigen, erhält.
Das Zusammenflußventil 75, das Auslaßventil 77 und die balgförmigen Pumpen 73 und 74 werden zu leicht unterschiedlichen Zeitpunkten an- und ausgeschaltet. Der leichte Zeitunterschied kann ebenfalls durch das Verändern der Längen der Luftzuführrohrleitung, welche das Hauptluftventil 132 mit den Luftzylindern 107, 111, 112 und 118 verbindet, eingestellt werden. Wenn, wie vorstehend beschrieben, der Zeitpunkt t3 früher als der Zeitpunkt t1 gesetzt wird, kann das verbleibende Lösungsmittel des vorhergehenden Halbleiterscheibenbehandlungszyklus zurück in das Zusammenflußventil 75 fließen. Um dies zu vermeiden, wird das Zusammenflußventil 75 20 ms nach Beginn des Kontraktionsschrittes jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 geöffnet. Wenn sich die balgförmigen Pumpen 73, 74 in dem Kontraktionsschritt befinden, ist es weiterhin vorteilhaft, das stromabwärtige Ventil 77 vor dem Zusammenflußventil 75 zu öffnen, z. B. um den Zeitpunkt t5 früher als den Zeitpunkt t6 zu setzen, um zu verhindern, daß die Schutzlösung aus den Düsen 86 auf die Halbleiterscheibe W tropft.
Nachstehend wird der Betrieb der vorstehend beschriebenen Beschichtungsvorrichtung beschrieben.
Zuerst gibt der Bediener an dem Kontroller 131 die Daten zum Festlegen der Viskosität der jeweiligen auf die Halbleiterscheibe W aufzutragenden Schutzlösung ein. Die festgesetzten Viskositäten werden aus einer Tabelle entnommen, in der das Verhältnis zwischen der Viskosität der jeweiligen Schutzlösung und der Hubrate (z. B. Ausgabewert) für jede balgförmige Pumpe 73, 74 bei einer Schutzbeschichtungstemperatur aufgeführt ist. Die Zuführmenge einer Schutzlösung/Verdünnermischung bei jedem Halbleiterscheibenbehandlungszyklus wird auf Basis von den Positionsdetektionsdaten ausgehend von den Sensoren 108, 109, 135 und 136 festgelegt. Zum Beispiel werden 0.5 cc Verdünner zu der ersten lcc von der Düse 86 abgeführten Schutzlösung hinzugefügt. Diese Art des Hinzufügens von Verdünner kann die Menge der in einem Halbleiterscheibenbehandlungszyklus erforderlichen Schutzmittellösung reduzieren.
Bei Erhalt der von dem Bediener festgesetzten Viskosedaten liest der Kontroller 131 aus der Tabelle Daten bezüglich einer zum Beispiel entsprechenden Hubrate jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 und gibt ein Anzeigesignal über eine Steuermenge entsprechend der gewünschten Hubrate an jeden der zwei Luftflußsteuermechanismen 133 und 134 zum Steuern der Luftzylinder der jeweiligen balgförmigen Pumpe 73 und 74 weiter. Daraus resultiert, daß die Hubrate, z. B. die Ausgaberate, der jeweiligen Pumpe 73, 74 eingestellt wird, um eine gewünschte Schutzlösungsviskosität zu erhalten.
Nachdem die Einstellung vorgenommen wurde, öffnet der Kontroller 131 das Hauptluftventil 132. Wenn das Hauptluftventil 132 geöffnet ist, führt die Luftzuführung 121 Luft zu den Luftzylindern 107, 111, 112, 118 des Zusammenflußventils 75, des Auslaßventils 77 und der balgförmigen Pumpen 73 und 74, wobei gleichzeitig die balgförmigen Pumpen 73 und 74 zusammengedrückt und das Zusammenflußventil 75 und das Auslaßventit 77 geöffnet werden.
Demgemäß treffen die Schutzlösung und der Verdünner, die aus dem Schutzlösungstank 71 und dem Verdünnertank 72 zu den balgförmigen Pumpen 73 und 74 gepumpt werden, in dem Zusammenflußventil 75 aufeinander und fließen in den statischen Mischer 76. Sie werden in dem Mischer 76 gemischt und werden von der Düse 86 über die Rohrleitung 88 ausgegeben.
Wenn der Ausgabeschritt bzw. Ablaßvorgang bei einer der balgförmigen Pumpen 73 und 74 beendet ist, geben die Sensoren 108, 109, 135 und 136 ein Positionsdetektionssignal an den Kontroller 131 weiter. Der Kontroller 131 wiederum schließt das Hauptluftventil 132. Wenn das Hauptluftventil 132 geschlossen ist, wird der Kompressionsschritt (Ausgabeschritt) jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 beendet und zu dem Expansionsschritt (Pumpvorgang) übergegangen, der durch die elastische Rückstellkraft der flexiblen Rohrleitung 102 bewirkt wird. Gleichzeitig werden das Zusammenflußventil 75 und das Ablaßventil 77 geschlossen. Somit ist das Zuführen der Schutzlösung auf die Halbleiterscheibe W abgeschlossen. Bei der vorstehend beschriebenen Beschichtungsvorrichtung wird eine bis zu einer gewünschten Viskosität zu verdünnende Schutzlösung mit Verdünner vermischt, was bedeutet, daß eine Schutzlösung mit beliebiger Viskosität mittels Vorbereiten eines einzigen Schutzlösungstanks und Verdünnertanks hergestellt werden kann. Folglich kann die Beschichtungsvorrichtung der Ausführungsform prompt und flexibel auf die Anforderung nach einem Ändern der Dicke eines auf einer Halbleiterscheibe ausgebildeten Schutzfilmes eingehen. Die Einrichtung ist somit leicht bei Änderungen der Schutzfilmdicke aufgrund der Differenz der täglichen Umgebungsbedingungen zu handhaben ist.
Wenn bei der Ausführungsform die Viskosität der Schutzlösung geändert wird, um der Anforderung an die zu ändernde Dicke eines Schutzmittelfilmes, der auf einer Halbleiterscheibe ausgebildet werden soll, zu entsprechen, wird die gesamte Schutzlösung, die vor der Viskositätsänderung vorbereitet wurde und in einer in der Schutzlösungszuführungskreislauf angeordneten Rohrleitung bzw. Schlauchleitung verblieben ist, abgelassen. Insbesondere wird die gesamte verbleibende Schutzlösung durch zum Beispiel Bewegen der Schutzmittellösungsdüse 86 in seine Rückzugsposition entleert, und kontinuierlich die Mischung aus Schutzlösung und Verdünner zugeführt. Die Mischung wird in einer Menge zugeführt, welche die Kapazität der stromabwärtig von den Pumpen 73 und 74 befindliche Rohrleitung überschreitet, und entsprechend der Mengenausgabeeinstellbedingungen der Pumpen 73 und 74, die nach Änderung der Viskosität eingestellt wurden, vorbereitet wird, wobei die verbleibende Lösung in der Rohrleitung über die Düse 86 abgelassen wird. Dadurch wird verhindert, daß eine Schutzlösung mit einer zu dem Zielwert unterschiedlichen Viskosität auf die Halbleiterscheibe W aufgeragen wird, was bedeutet, daß ein Schutzfilm von einer gewünschten Dicke auf eine zuerst zugeführte Halbleiterscheibe auch dann ausgebildet werden kann, nachdem die Filmdicke geändert wurde.
Nachstehend wird eine Beschichtungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 13, 14A, 14B und 15 beschrieben. Zu den Elementen, die für die erste und zweite Ausführungsform gemeinsam bestimmt sind, werden keine Erklärungen abgegeben.
Die Beschichtungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform beinhaltet eine Anzahl n von Schutzlösungstanks 711-71n, welche Schutzlösungen von unterschiedlicher Zusammensetzung enthalten. Der Schutzlösungstank 711-71 n enthält eine erste Schutzlösung R1 bis eine entsprechende n-te Schutzlösung Rn. Die erste durch n-te Schutzlösungen R1-Rn setzen sich unterschiedlich zusammen, wie auf Phenol basierende Novolak Harz Schutzmittel, ein chemischer Verstärkungstypschutz etc., und haben vorbestimmte Dichten (Viskosität). Die balgförmigen Pumpen 731 -7-n sind für die Schutzlösungszuführungskreisläufe für die entsprechenden Schutzlösungstanks 711-71n vorgesehen. Weiterhin wird ein einziger Verdünnertank 721 gemeinsam in der Beschichtungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform eingesetzt. Insbesondere laufen eine Verdünnerzuführungsrohrleitung 78b für den Verdünnertank 721 und Schutzlösungszuführungsrohrleitungen 78a-78n in einem Zusammenflußventil 751 zusammen. Ein statischer Mischer 761, ein Ablaßventil 771 und eine Düse 861 sind quer zu einer stromabwärtig von dem Zusammenflußventil 751 angeordneten Rohrleitung 88 vorgesehen. Der statische Mischer 761 und das Ablaßventil 771 sind im wesentlichen identisch mit denen in der ersten Ausführungsform Verwendeten.
Das Zusammenflußventil 751 wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 14A und 14B detailliert beschrieben. Das Zusammenflußventil 751 hat erste bis n-te Schutzlösungseingangsdurchlässe 361-36n, einen einzigen Verdünnereingangsdurchlaß 351, und einen einzelnen Ablaßdurchgang 719. Die Eingangsdurchlässe 361-36n treffen mit dem Ablaßdurchgang 719 in dem Zusammenflußventil 751 zusammen, und der Ablaßdurchgang 719 ist mit der Düse 816 über die Rohrleitung 88 verbunden. Der erste Schutzlösungseingangsdurchlaß 361 ist mit dem ersten Schutzlösungstank 711 über eine Zuführrohrleitung 781 verbunden, und der zweite Schutzlösungeingangsdurchlaß 362 ist mit dem zweiten Schutzlösungstank 712 über eine Zuführrohrleitung 782 verbunden. Gleichzeitig ist ein n-ter Schutzlösungseingangsdurchlaß 36 n mit einem n-ten Schutzlösungstank 71 n über eine Zuführrohrleitung 78 n verbunden. Weiterhin ist der Verdünnereingangsdurchlaß 351 mit dem Verdünnertank 721 über eine Zuführrohrleitung 78b verbunden.
Ein erster Ventilkörper 340 wird bewegbar durch die Stange eines ersten Luftzylinders 311 gehalten, und ist für das Öffnen und Schließen des Verdünnereingangsdurchlasses 351 ausgelegt. Ein zweiter Ventilkörper 341 wird bewegbar von der Stange eines zweiten Luftzylinders 321 gehalten, und ist für das Öffnen und Schließen des ersten Schutzlösungseingangsdurchlasses 361 ausgelegt. Ein dritter Ventilkörper 341 wird bewegbar von der Stange eines dritten Luftzylinders 322 gehalten, und ist für das Öffnen und Schließen der zweiten Schutzlösungseingangsdurchlasses ausgelegt. Ein (n + 1) Ventilkörper 34n wird bewegbar von der Stange eines (n + 1) Luftzylinders 32n gehalten, und ist zum Öffnen und Schließen des n-ten Schutzlösungseingangsdurchlasses 36 n ausgelegt. Ein Öffnungs/Schließabschnitt für das stromabwärtige Ablaßventil 771 ist im wesentlichen mit dem des Zusammenflußventiles 751 identisch, und weist einen Luftzylinder 318, wie in Fig. 15 gezeigt, auf. Die Ventilkörper 34a-34n für das Öffnen und Schließen des Schutzlösungseingangsdurchlässe 361-36n werden verschlossen gehalten, ausgenommen ist eine, die einer vom Bediener ausgewählten Schutzlösung entspricht.
Das Zusammenflußventil 751 hat eine Breite W3 von ungefähr 30 mm, eine Höhe W3 von ungefähr 30 mm. Wenn 10 Eingangsdurchlässe da sind, hat das Zusammenflußventil 751 eine Länge W4 von ungefähr 330 mm. Der Verdünnereingangsdurchlaß 351 und die ersten Durchsatz- n-th- Eingangsdurchlaß 361-36n haben einen Innendurchmesser d3 von 4.35 mm, und der Abflußdurchgang 719 hat einen Innendurchmesser d4 von 4.35 mm. Jeder Teil des Zusammenflußventils 751 ist aus PTFE-Harz hergestellt.
Nachstehend wird ein in der Einrichtung der zweiten Ausführungsform eingebrachtes Steuersystem mit Bezug auf die Fig. 15 beschrieben.
Ein Controller 431 steuert ein Hauptluftventil 232 und eine Anzahl n von Luftflußsteuerungsabschnitten 331-33n auf der Basis eines Detektionssignalausganges von zwei Sensorlichtempfangsabschnitten 109 und 136. Das Hauptflußventil 232 ist ein elektromagnetisches Ventil, das an eine Luftzuführung 221 angeschlossen ist. Die ersten und zweiten Luftflußsteuerungsabschnitte 331 und 332 steuern einen in einer balgförmigen Pumpe 731 eingebrachten Zylinder 107 für die erste Schutzlösung R1, und einen in einer balgförmigen Pumpe 732 eingebrachten Zylinder 107 für die entsprechende zweite Schutzlösung R2. Ein n-ter Luftflußsteuerungsabschnit 33n steuert einen in eine balgförmige Pumpe 73n eingebrachten Zylinder 107 für eine n-te-Schutzlösung Rn. Ein letzter Luftflußsteuerungsabschnitt 341 steuert einen in eine Verdünnerpumpe 741 eingebrachten Zylinder 107.
Das Hauptluftventil 232 ist mit den Luftzylindern 111 und 112, und einem Luftzylinder 118 für das Öffnen und Schließen des Ventilkörpers (nicht gezeigt) des stromabwärtigen Ventils 77 verbunden.
Der Controller 131 gibt ein Anzeigesignal der von dem Bediener eingestellten Steuermenge an die zwei Luftflußsteuerungsabschnitte 133 und 134 für die balgförmigen Pumpen 73 und 74 aus. Die Ablaßrate einer jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 wird durch Einstellen der Luftzuführmenge des Luftzylinders 107 gesteuert.
Da das Mischverhältnis der Schutzlösung und dem Verdünner leicht durch das Steuern der Ablaß- bzw. Entladerate jeder balgförmigen Pumpe 73, 74 eingestellt werden kann, kann die Viskosität der auf die Halbleiterscheibe W aufzutragenden Schutzlösung leicht eingestellt werden.
Bei Erhalt des Signalausganges von jedem optischen Sensor 135 und 136, welches das Beenden des Ablaß- bzw. Entladeschrittes bei einer der entsprechenden balgförmigen Pumpen 73 und 74 angibt, schließt der Kontroller das Hauptluftventil 132 und schaltet die Luftzylinder 107, 111, 112 und 118 des Zusammenflußventiles 75, das Ablaßventil 77 und die balgförmigen Pumpen 73 und 74 ab. Der Luftzylinder 318 wird zum Öffnen und Schließen des Ventilkörpers (nicht gezeigt) des stromabwärtigen Ventils 771 verwendet. Die Luftzylinder 321-32n für die in dem Zusammenflußventil 751 eingebrachte Schutzlösungszuführung sind mit dem Hauptluftventil 232 über jeweilige elektromagnetische Ventile 211-21n verbunden. Der Kontroller 431 wählt eine der Schutzlösungen R1-Rn, die auf die Halbleiterscheibe W aufgetragen werden soll, durch das Steuern der Betätigungen der elektromagnetischen Ventile 211- 21n aus. Insbesondere öffnet der Kontroller 431 nur das elektromagnetische Ventil, das der ausgewählten Schutzlösung entspricht, und schließt die anderen elektromagnetischen Ventile. Weiterhin steuert das Hauptluftventil 232 derartig, daß nur dem Luftzylinder 107 einer der ausgewählten Schutzlösung zugeordneten balgförmigen Pumpe zugeführt wird, und es steuert ebenfalls jeden Luftflußsteuerungsmechanismus 331-33n. Die Viskosität jeder Schutzlösung wird in gleicher Weise eingestellt wie bei der ersten Ausführungsform. Wenn sich die Art der zu verwendenden Schutzlösung ändert, wird der gesamte in der stromabwärtig von dem Zusammenflußventil 751 befindlichen Schutzlösungszuführungsrohrleitung 88 verbliebenen Schutzlösung entfernt bzw. abgelassen.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung auf eine Einrichtung zum Beschichten von Halbleiterscheiben mit einer Schutzlösung angewendet wird, ist sie ebenfalls für eine Einrichtung zum Beschichten eines Substrates, das keine Halbleiterscheibe ist, z. B. eines LCD Substrates, mit einer Schutzlösung anwendbar.
Da die Viskosität einer Schutzlösung erfindungsgemäß auf einen Zielwert unmittelbar vor der Beschichtung eines Substrates einstellbar ist, kann ein einheitlicher Schutzfilm mit einer Sollbreite aufgetragen werden, auch wenn die Schutzlösung und deren Lösung einer Trennung unterliegen.
Da weiterhin erfindungsgemäß eine Schutzlösung mit einer Sollviskosität beim tatsächlichen Beschichtungsstadium vorbereitet werden kann, kann eine Änderung bezüglich Behandlungsbedingungen wie Filmdicke sofort erfolgen. Erfindungsgemäß ist es ebenfalls nicht erforderlich, viele Schutzlösungszuführungen zum Zuführen der Schutzlösungen der gleichen Art aber von unterschiedlicher Viskosität vorzubereiten. Nur eine Schutzlösungszuführung ermöglicht eine Schutzlösung von einer Art mit unterschiedlicher Viskosität, so daß die Beschichtungsvorrichtung kompakt hergestellt werden kann. Darüberhinaus ist die Erfindung frei von Variationen der Schutzfilmdicke aufgrund täglich unterschiedlicher Umgebungsbedingungen.
Außerdem wird erfindungsgemäß die AN/AUS Steuerung der Zuführung der Behandlungslösung und des Lösemittels zu den Mischereinrichtungen durch Behandlungslösungs/Lösemittelzuführungseinrichtungen synchron mit den Öffnungs/Schließsteuerungen der Ventile, die quer zu den Lösungszuführungsrohrleitungen stromabwärtig der Mischeinrichtungen vorgesehen sind, ausgeführt, wobei der Rückfluß der Behandlungslösung und des Lösemittels wirksam verhindert wird.

Claims

1. Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten eines Substrates mit einer Behandlungslösung, gekennzeichnet durch:

ein Substrathalteglied (52) zum Halten des Substrates;

eine Behandlungslösungszuführung (71, 711 bis 71n), die eine Primärbehandlungslösung, die mit einem Lösungsmittel gemischt ist, enthält;

eine Lösungsmittelzuführung (72, 721), die ein Lösungsmittel enthält;

ein Zusammenflußventil (75, 751), das mit der Lösungsmittelzuführung und der Behandlungslösungszuführung in Verbindung steht;

eine erste Pumpeinrichtung (73, 731 bis 73n) zum Zuführen der Primärbehandlungslösung von der Behandlungslösungszuführung zu dem Zusammenflußventil;

eine zweite Pumpeinrichtung (74, 741) zum Zuführen des Lösungsmittels von der Lösungsmittelzuführung zu dem Zusammenflußventil;

einen Mischer (76, 761), der in Flußrichtung hinter bzw. stromabwärts des Zusammenflußventils vorgesehen ist, zum Mischen der Primärbehandlungslösung und des Lösungsmittels, die von dem Zusammenflußventil zugeführt werden;

eine Düseneinrichtung (86, 861), die einen Lösungsausgabeteil zum Auftragen einer Lösung von dem Mischer (76, 761) auf das von dem Substrathalteglied gehaltene Substrat aufweist; und

eine Steuereinrichtung (131, 431) zum Steuern der ersten und zweiten Pumpeinrichtung (73, 731 bis 73n, 74, 741) zum Einstellen eines Mischverhältnisses von der von der Behandlungslösungszuführung zu dem Zusammenflußventil (75, 751) zuzuführenden Primärbehandlungslösung zu dem von der Lösungsmittelzuführung zu dem Zusammenflußventil (75, 751) zuzuführenden Lösungsmittel.

2. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (86, 861) ein Ausgabeventil (77) aufweist, das stromaufwärts des Mischers (76, 761) und in der Nähe des Lösungsausgabeteils angeordnet ist zum Durchlassen oder Unterbrechen des Flusses der Lösung von dem Mischer (76, 761).

3. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Behandlungslösungszuführung eine Vielzahl von Behandlungslösungstanks (711 bis 71n) aufweist, die Primärbehandlungslösungen verschiedener Zusammensetzungen beinhalten;

die Lösungsmittelzuführung einen einzigen Lösungsmitteltank (721) aufweist, der das Lösungsmittel enthält; und

das Zusammenflußventil (751) eine Schalteinrichtung aufweist zum Schalten eines Primärbehandlungslösungsdurchganges (781 bis 78n), der mit den Behandlungslösungstanks (71 bis 71n) einzeln in Verbindung steht, um einzeln bzw. nacheinander die zu dem Mischer (76, 761) zuzuführenden Primärbehandlungslösungen zu schalten, eines mit dem Lösungsmitteltank (721) in Verbindung stehenden Lösungsmitteldurchganges (78b), eines in dem Lösungsmitteldurchgang (78b) vorgesehenenen Ventilsitzes (351), eines ersten Ventilkörpers (340) zum Öffnen und Schließen des Lösungsmitteldurchgangs (78b), und einen ersten Zylinder (311), um den ersten Ventilkörper (340) in Kontakt bzw. aus dem Kontakt mit dem Ventilsitz (351) zu bringen.

4. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aufweist eine Vielzahl von Behandlungslösungsdurchgängen (781 bis 78n), die jeweils mit einem entsprechenden Behandlungslösungstank (71 bis 71n) in Verbindung stehen, Ventilsitze (361 bis 36n), die jeweils in einem entsprechenden Behandlungslösungsdurchgang (781 bis 78n) vorgesehen sind, zweite Ventilkörper (341 bis 34n), die jeweils zum Öffnen und Schließen eines entsprechenden Behandlungslösungsdurchganges (781 bis 78n) vorgesehen sind, und zweite Zylinder (321 bis 32n), die jeweils zum In-Kontakt-Bringen und Aus-dem-Kontakt- Bringen eines entsprechenden zweiten Ventilkörpers (341 bis 34n) mit einem entsprechenden Ventilsitz (361 bis 36n) vorgesehen sind.

5. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Pumpeinrichtung (73, 731 bis 73n, 74, 741) jeweils ein flexibles Rohr (102), das mit einem Lösungsreservoir (141) in Verbindung steht, und einen dritten Zylinder (107) zum Hin- und Herbewegen des flexiblen Rohres (102) aufweisen.

6. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Sensor (108, 109, 135 und 136) zum Messen der Größe einer Versetzung des flexiblen Rohres (102), wobei die Steuereinrichtung (131, 431) den dritten Zylinder (107) sowohl der ersten als auch der zweiten Pumpeinrichtung auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Sensor steuert.

7. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (131, 431) die dritten Zylinder (107) der ersten und zweiten Pumpeinrichtung derartig steuert, daß sie gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t1 betrieben werden und gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t4 stoppen, und weiterhin den Lösungsmitteldurchgang (78b) und einem der Behandlungslösungsdurchgänge (78a, 781 und 78n) des Zusammenflußventils derartig steuert, daß sie gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t3 ein wenig später als der Zeitpunkt t1 öffnen und gleichzeitig bei einem Zeitpunkt t6 ein wenig später als der Zeitpunkt t4 schließen.

8. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (131, 431) die Zuführung der Primärbehandlungslösung und des Lösungsmittels stoppt, wenn der Sensor (108, 109, 135 und 136) die Beendigung des Betriebes des dritten Zylinders (107) der ersten oder der zweiten Pumpeinrichtung feststellt.

9. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (131, 431) die Zuführrate der Primärbehandlungslösung von der Behandlungslösungszuführung (71, 711 bis 71n) und die Zuführrate des Lösungsmittels von der Lösungsmittelzuführung (72, 721) individuell steuert.

10. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Entleerungs- oder Absaugeinrichtung (118, 318) für verbleibende Lösung, zum Entleeren bzw. Absaugen von Lösung, die zwischen dem Zusammenflußventil (75, 751) und dem Lösungsmittelausgabeteil (86, 861) vor dem Schalten der Behandlungslösungstanks (71 bis 71n), nachdem die

Schalteinrichtung die Behandlungslösungstanks geschaltet bzw. durchgeschaltet hat, verbleibt.

11. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Entleerungs bzw. Absaugeinrichtung (118, 318) zum Entleeren bzw. Absaugen einer Lösung, die zwischen dem Zusammenflußventil (75, 751) und dem Lösungsausgabeteil (86, 861), vor einer Änderung des Mischverhältnisses der Primärbehandlungslösung zu dem Lösungsmittel, nachdem die Steuereinrichtung (131, 431) das Mischverhältnis ändert, verbleibt.

12. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (76, 761) ein statischer Mischer ist, der eine Vielzahl von Drosseleinrichtungen bzw. Prallflächen bzw. Umlenkflächen aufweist, die linear quer zu einem Lösungsdurchgang zum Mischen der Primärbehandlungslösung und des Lösungsmittels angeordnet sind.

13. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Drosseleinrichtungen bzw. Umlenk- oder Prallflächen (117a, 117b) des statischen Mischers (76) gebildet ist durch Biegen oder Verdrehen einer Seite einer quadratischen Platte um 90º nach links oder rechts, und daß nach links gebogene bzw. gedrehte Umlenk- bzw. Prallflächen (117a) und nach rechts gebogene bzw. gedrehte Umlenk- bzw. Prallflächen (117b) alternierend in einem Lösungsdurchgang (76a) angeordnet sind.

14. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein stromabwärtiges Ende des statischen Mischers (76) auf einem höheren Niveau als ein stromaufwärtiges Ende angeordnet ist.

15. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lösungsdurchgang (76a) des statischen Mischers (76) um 20º oder mehr bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist.

16. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenflußventil (75, 751) eine Vielzahl von Lösungseinlaßdurchgängen (78a, 78b, 781 bis 78n) und einen einzigen Lösungsausgabedurchgang (88) aufweist.

17. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösungseinlaßdurchgang (78b) der Lösungseinlaßdurchgänge mit der Lösungsmittelzuführung (72, 721) in Verbindung steht und die anderen Einlaßdurchgänge (78a, 781 bis 78n) mit der Primärbehandlungslösungszuführung (71, 711 bis 71n) in Verbindung stehen.

18. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Hauptluftventil (132, 232) zum Einstellen eines Flusses oder Druckes von Luft, die den ersten, zweiten und dritten Zylindern (107, 11, 112, 311, 321 bis 31n) zuzuführen ist, wobei das Hauptluftventil durch die Steuereinrichtung (131, 431) gesteuert wird.

19. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Halbleiterwafer ist und das Substrathalteglied ein Drehfutter (52) zum Drehen des von ihm gehaltenen Halbleiterwafers ist.

20. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Behandlungslösungszuführung (71, 711 bis 71n) enthaltene Primärbehandlungslösung eine Schutzlacklösung einer vorbestimmten Konzentration ist, die mit einer vorbestimmten Menge eines Lösungsmittels gemischt ist.