DE10203580A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Teilchen auf Oberflächen - Google Patents

Abstract

Ein Beschichtungssystem wird zum Aufbringen von Teilchen auf ein Substrat, z. B. einen Wafer, in einer Beschichtungskammer verwendet. Die Teilchen werden in einem Aerosol mitgeführt, das in einem Zerstäuber erzeugt wird, welcher eine Prallplatte zum Entfernen großer Teilchen vor dem Abgeben des Aerosols aufweist und welcher eine Ausgabe aufweist, die durch einen Teilchenklassifizierer der Beschichtungskammer zugeführt wird. Es werden verschiedene Flußleitungszweige verwendet, so daß das Aerosol, in dem sich klassifizierte Teilchen befinden, mit einem reinen, trockenen Gas gemischt wird, bevor es in die Beschichtungskammer abgegeben wird, wobei das Aerosol selektiv zur Beschichtungskammer geleitet werden kann, ohne daß die Teilchen klassifiziert werden. Die das Aerosol führenden Leitungen können zu Anfang mit einer Vakuumquelle verbunden werden, die das Aerosol schnell dicht neben die Beschichtungskammmer zieht, um Verzögerungen zwischen Beschichtungszyklen zu vermeiden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen bzw. Ablagern oder Abscheiden von Teilchen auf Oberflächen, wobei die Teilchen von einer Aerosolerzeugungsvorrichtung bereitgestellt werden, die die Größe und die Konzentration der der Beschichtungs- bzw. Abscheidungskammer zugeführten Tröpfchen regelt, so daß insbesondere in ihrer Größe genau bemessene Teilchen oder Kügelchen auf die Oberfläche aufgebracht werden.

Pneumatische Zerstäuber werden häufig zum Erzeugen von Aerosolen verwendet, die Polystyrenlatex-(PSL)-Kügelchen oder -Teilchen sowie andere Teilchen enthalten, die nachfolgend auf Substrate, z. B. Halbleiterwafer aufzubringen sind. Die Teilchen werden zuerst in einer Flüssigkeit, wie z. B. in deionisiertem Wasser suspendiert, um eine Suspension zu bilden. Die Suspension wird dann unter Bildung von Tröpfchen zerstäubt. Wenn die Tröpfchen verdampfen, werden die PSL- Kügelchen oder -Teilchen zu Schwebeteilchen. Die Rate der Erzeugung von PSL-Kügelchen oder -Teilchen ist eine Funktion der Tröpfchenerzeugungsrate des Zerstäubers und der Wahr­ scheinlichkeit, daß ein Tröpfchen PSL-Kügelchen oder -Teil­ chen enthält.

Die durch einen pneumatischen Zerstäuber erzeugten Tröpfchen haben normalerweise eine breite Größenverteilung, die von weniger als 0,1 µm bis größer als 10 µm reicht. Bei großen Tröpfchen besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß sie mehr als ein PSL-Kügelchen oder -Teilchen enthalten. Falls ein Tröpfchen mehr als ein PSL-Kügelchen oder -Teilchen enthält, wird es als Mehrfachtröpfchen bzw. Multiplett bezeichnet. Mehrfachtröpfchen liefern mehr PSL-Teilchen als erwünscht.

Ein Tröpfchen, das gar keine Teilchen enthält, wird als leeres Tröpfchen bezeichnet. Wenn ein leeres Tröpfchen verdampft, bildet es ein restliches Teilchen, das sich aus dem Abscheiden in der Zerstäubungslösung gelöster nicht­ flüchtiger Verunreinigungen ergibt. Zum Herstellen einer PSL- Suspension wird beispielsweise häufig ein oberflächenaktives Mittel verwendet, um das Koagulieren suspendierter PSL- Kügelchen zu verhindern. Das oberflächenaktive Mittel ist eine der Quellen für restliche Teilchen. Die Größe der restlichen Teilchen hängt von der Größe der Tröpfchen und der Konzentration nichtflüchtiger Verunreinigungen in der Zerstäubungslösung ab. Bei einer gegebenen Konzentration der nichtflüchtigen Verunreinigung ist die Größe der restlichen Teilchen linear proportional zur Tröpfchengröße.

Bei der PSL- oder Teilchenbeschichtung sind die Mehrfach­ tröpfchen und die restlichen Teilchen stets unerwünscht. Spezielle Zerstäuber minimieren die Bildung von Mehrfach­ tröpfchen und die Größe der restlichen Teilchen durch Entfernen großer Tröpfchen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Aufbringen von Teilchen auf Oberflächen, insbesondere auf Halbleiterwafer. Die Erfindung gewährleistet, daß eine minimale Menge unerwünschten Materials auf den Wafer aufgebracht wird und daß jedes Tröpfchen des Aerosols nur ein Kügelchen oder Teilchen enthält. Die Reste werden minimiert, und die Beschichtung erfolgt gleichmäßig.

Die vorliegende Erfindung sieht gemäß einer Erscheinungs­ form einen Zerstäuber vor, der Tröpfchen zerstäubt, die nur innerhalb eines bestimmten Größenbereichs liegen, und sie gewährleistet, daß die Tröpfchen vom Zerstäuber eine solche Größe aufweisen, daß sie nur ein Teilchen des gewünschten Materials enthalten, das aufzubringen ist. Auf diese Weise werden leere Tröpfchen vermieden, und es werden auch Mehrfachtröpfchen oder Multiplett-Tröpfchen, also mehr als ein Teilchen enthaltende Tröpfchen, verhindert.

Ein Differentialbeweglichkeitsanalysator, der so ein­ gestellt werden kann, daß er nur die Teilchen aussendet, welche die richtige Größe aufweisen, wird zum Gewährleisten von Teilchen mit einer Größe verwendet.

Es sind verschiedene Formen von Vorrichtungen auf­ genommen, um die Dichte der Teilchen im Aerosol und die Flußrate zu prüfen. Die Flußleitungen ermöglichen das nach Bedarf erfolgende Hinzufügen reinen Gases zum Fluß des Aerosols, und eine Vorbeschichtungsfolge ermöglicht, daß der Aerosolfluß an einer Verzweigung neben der Beschichtungs­ kammer eingerichtet wird und dann zur Beschichtungskammer umgeschaltet wird. Durch den Vorgang wird die Zeit zwischen Beschichtungszyklen verringert.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Waferbeschichtungs­ systems,

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, in dem die Steuerung des beim Zerstäubungsvorgang verwendeten Gases dargestellt ist,

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Zerstäubungs­ einrichtung,

Fig. 4 ist eine vertikale Schnittansicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Differentialbeweglich­ keitsanalysators,

Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, in dem zwei Differentialbeweglichkeitsanalysatoren dargestellt sind, die zum Erweitern des Größenbereichs der verarbeitbaren Teilchen verwendet werden,

Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm der Aerosol­ flußlinien neben der Beschichtungskammer, und

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung von Anschlüssen eines Teilchenzählers.

In Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines allgemein bei 10 dargestellten gesamten Waferbeschichtungssystems dar­ gestellt, und es weist einen Aerosolerzeugungs- oder Zer­ stäuberabschnitt 11 auf, der entlang einer Leitung 12 ein Aerosol zu einem Differentialbeweglichkeitsanalysator (DMA) 13 überführt, der die Aerosolteilchen entsprechend der Größe klassifiziert und die klassifizierten Teilchen entlang einem Leitungssystem 14 zu einer allgemein bei 15 dargestellten Beschichtungskammer überführt. Die Kammer 15 wird zum Auf­ bringen im Aerosol mitgeführter Teilchen auf einen Wafer verwendet. Beschichtungskammern sind auf dem Fachgebiet wohl­ bekannt. Ein Fluidfluß durch die Leitungen wird durch den Überdruck am Aerosolgenerator und durch eine Vakuumpumpe bereitgestellt. Die Vakuumpumpe 16 wird nicht zum Evakuieren der Beschichtungskammer verwendet, sondern sie wird zum Erzeugen eines Anfangsflusses in den Leitungen und durch einen Teilchenzähler verwendet.

Die einzelnen Abschnitte haben Ventile, Flußsteuer­ einrichtungen, Druckregler und dergleichen, wie in Zusammen­ hang mit den einzelnen Abschnitten erklärt wird.

Fig. 2 zeigt den Zerstäuberabschnitt 11. Eine Quelle reinen, trockenen Gases 17 führt das Gas durch einen Druck­ regler 18, eine Massenfluß-Steuereinrichtung 19 und ein Dreiwegeventil 21 einem allgemein bei 20 angegebenen Zer­ stäuber zu. Die Massenfluß-Steuereinrichtung 19 steuert den Massenfluß vom Druckregler 18 zum Zerstäuber 20. Die Flüsse werden ausgeglichen, und es kann reines Gas zur Ausgabe des Zerstäubers hinzugefügt und damit gemischt werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist der Zerstäuber 20 einen Hauptteil 23 mit einem Luft- oder Gas-Einlaßdurchgang 23A von der Flußsteuereinrichtung 18 auf. Der Fluß tritt durch eine Austrittsöffnung 23D in eine Zerstäubungskammer oder -düse 23B, in die eine Zerstäubungsflüssigkeit 23L aus einem Behälter gezogen wird. Die Flüssigkeit wird in der Kammer oder Düse 23B in Tröpfchen zerlegt. Eine Prallplatte 22 ist neben dem Ausgang der Zerstäubungsdüse 23B, jedoch in einem Abstand von dieser, angeordnet, um große Tröpfchen durch einen Anprall zu entfernen. Die Prallplatte 22 kann, falls erwünscht, ein ringförmiges Band oder eine ringförmige Wand sein.

Drei Parameter zum Bestimmen der Größe und des Volumens der austretenden Tröpfchen sind die Abmessungen der Austrittsöffnung oder des Durchgangs 23D zwischen dem Einlaß­ durchgang 23A und der Zerstäubungsdüse 23B; der Durchmesser der Düse 23B und der Abstand von der Ausgangsöffnung der Düse 23B und der Prallplatte 22. Der Durchmesser der Austritts­ öffnung 23D ist mit D1 bezeichnet und durch Pfeile 24 angegeben, und der Durchmesser der Ausgangsdüse 23B ist mit D2 bezeichnet und durch Pfeile 26 angegeben. Der Abstand vom Ausgang der Düse 23B zur Oberfläche der Prallplatte ist mit D3 bezeichnet und durch Pfeile 28 angegeben. Die Zer­ stäubungsöffnung 23D steuert den Gesamtfluß des Zerstäubungs­ gases. Wenn D1 konstant ist, führt das Verkleinern der Abmessung D2, des Ausgangsdurchmessers der Düse 23B, und das Verringern der Abmessung D3, des Abstands vom Düsenausgang zur Oberfläche der Prallplatte, zu einer geringeren Größe der austretenden Tröpfchen. Durch selektives Ändern von D2 und D3 kann die Größe der vom Zerstäuber erzeugten Tröpfchen geregelt werden. Die Tröpfchengröße wird so gewählt, daß jedes Tröpfchen ein PSL-Teilchen enthält. Die Größe der PSL- Teilchen wird auch geregelt, und es kann das Ziel erreicht werden, daß keine leeren Tröpfchen und keine Mehrfach­ tröpfchen vorhanden sind. Bei verschiedenen Teilchentypen kann dieses Ziel erreicht werden, indem die Größen der Austrittsöffnung 23D und der Zerstäubungsdüse 23B sowie der Abstand der Düse von der Prallplatte geeignet festgelegt werden.

Das vom Zerstäuber 20 aus Fig. 3 und anderen Zerstäubern erzeugte Aerosol besteht aus in einem gesättigten Gas, gewöhnlich Luft, mitgeführten Tröpfchen. Ein Verfahren zum Verdampfen der Tröpfchen besteht darin, die Aerosoltröpfchen mit trockenem Gas oder trockener Luft zu mischen. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird das reine, trockene Gas von der Quelle 17 und von der Massenfluß-Steuereinrichtung 19 an einer Verzweigung 30 in zwei Ströme aufgeteilt. Das Zer­ stäubungsgas fließt in das Dreiwegeventil 21. Ein Mischgas­ fluß wird von der Verzweigung 30 entlang einer Leitung 32 durch eine Mischfluß-Steuereinrichtung umgelenkt, die eine Austrittsöffnung 34 aufweist. Ein Anschluß des Dreiwege­ ventils 21 wird selektiv mit dem Einlaß des Zerstäubers 20 verbunden, und der andere Anschluß des Ventils 27 wird selektiv mit einer Umgehungsleitung 38 verbunden, die eine Ausgleichsfluß-Steueröffnung 40 aufweist. Die Ausgangs­ leitungen vom Zerstäuber, die Leitung 32 und die Leitung 38 laufen an einer Verzweigung 20 J zusammen.

Während der Aerosolerzeugung ist das Dreiwegeventil 21 mit dem Einlaßdurchgang 23A des Zerstäubers 20 verbunden, wodurch Aerosoltröpfchen erzeugt werden. Die Aerosoltröpfchen von der Mischfluß-Steueröffnung 34 werden dann mit einem gesteuerten Volumen reiner, trockener Luft bzw. reinen, trockenen Gases gemischt. Falls der Zerstäuber 20 abgesperrt werden soll, leitet das Ventil 21 einen Fluß durch die Ausgleichsfluß-Steueröffnung 40.

Der Fluß vom Dreiwegeventil 21 durch den Einlaßdurchgang 23A, die Austrittsöffnung 23D und die Düse 23B des Zer­ stäubers 20 erzeugt die Aerosoltröpfchen durch Ansaugen einer PSL-Teilchen (oder andere Teilchen) enthaltenden Flüssigkeit von der Flüssigkeits- und Teilchenquelle 23L. Die Aerosol­ tröpfchen mischen sich dann mit der sauberen, trockenen Luft oder einem anderen Gas, die oder das an einer Verzweigung 20 J von der Mischflußsteuerung bereitgestellt wird. Nach dem Mischen verdampfen die Tröpfchen, wodurch ein Aerosol von PSL-Kügelchen oder Teilchen zur Beschichtung gebildet wird. Ein Verfahren zum Steuern der drei Flüsse, also des Aerosolflusses, des Mischflusses und des Ausgleichsflusses besteht in der Verwendung von Austrittsöffnungen mit einer geeigneten Größe. Die Steueröffnung 34 für den Mischfluß, die Austrittsöffnung 23D für den Zerstäubungsfluß und die Austrittsöffnung 40 für den Ausgleichsfluß weisen eine solche Größe auf, daß bei einem gegebenen Druck des reinen, trockenen Gases oder der reinen, trockenen Luft der Gesamt­ fluß durch den Aerosolgenerator zur Leitung 41 unabhängig davon konstant ist, ob das Dreiwegeventil 21 den Eingangsfluß dem Zerstäuber zum Zerstäuben der Flüssigkeit oder der Ausgleichsfluß-Steueröffnung zuführt. Der Zerstäubungsfluß wird gesperrt, wenn das Ventil 21 bewegt wird, um einen Fluß zur Leitung 38 bereitzustellen.

Die Ausgabe des Zerstäubers in der Leitung 41 läuft durch ein Dreiwegeventil 42. Das Ventil 42 kann das Aerosol entlang einer die Größenklassifizierung umgehenden Leitung 42A umleiten. In der Normalbetriebsposition des Ventils 42 wird das Aerosol zu einer Verzweigung 41 J (siehe Fig. 1) in der Leitung 12 übertragen, wo der gewünschte Fluß zum Differentialbeweglichkeitsanalysator 13 läuft.

Die Leitung 12 weist eine Flußsteueröffnung 44 sowie einen Ladungsneutralisierer 46, der das Aerosol entionisiert und elektrische Ladungen von den Teilchen reduziert, auf. Die Leitung 12 verzweigt an der Verzweigung 41 J zu einer Leitung 48, die durch einen Filter 50 verläuft, und zu einer Fluß­ steuerbeschränkung 52. Die Flußsteuerbeschränkung 52 ist als eine Austrittsöffnung dargestellt, sie könnte jedoch auch eine Massenfluß-Steuereinrichtung sein. Die Flußbeschränkung steuert das Volumen des durch die Leitung 48 und den Filter 50 umgelenkten Aerosols als Funktion des Gesamtflusses und des dem DMA 13 zugeführten Flusses. Ein Drucksensor 54 wird zum Erfassen des Drucks in der Leitung 48 und dazu, daß er geeignet geregelt gehalten wird, verwendet, und es wird auch ein Temperatursensor 56 verwendet. Diese Parameter werden als Rückkopplung zum Steuern der Eingaben in den DMA verwendet. Die Leitung 48 ist mit dem Hüllflußeingang des Differential­ beweglichkeitsanalysators verbunden und liefert den so­ genannten DMA-Hüllfluß. Der Filter 50 entfernt den größten Teil der Teilchen im Aerosol, so daß der Hüllfluß im wesentlichen ein reines Gas ist.

Das Aerosol in der Leitung 12 wird in die Mitte des DMA eingeleitet. Der DMA gibt nur die Teilchen ab, die eine gewünschte Größe aufweisen. Der DMA wird verwendet, um zu gewährleisten, daß die Teilchen, die der Beschichtungskammer zuzuführen sind, nur eine einzige Größe aufweisen oder monodispers sind.

Der Differentialbeweglichkeitsanalysator (DMA) 13 ist in Fig. 4 detailliert dargestellt, und er klassifiziert Teil­ chen so, daß sie monodisperse Teilchen sind. Der DMA 13 weist ein rohrförmiges Gehäuse 62 auf, durch das der geteilte Fluß vom Zerstäuber 20 hindurchtritt, und er enthält wie erwähnt den Hüllfluß von der Leitung 48 sowie den Aerosolfluß von der Leitung 12. Der durch den Block 64 in Fig. 4 angegebene Aerosolfluß tritt in Öffnungen 66 im Gehäuse 62 ein und fließt durch einen ringförmigen Durchgang 68 nach unten, der zwischen der Innenfläche des Gehäuses 62 und einem Flußverteiler 72 ausgebildet ist, der ein Mantel ist, welcher sich in einem Abstand vom Außengehäuse befindet, um einen Aerosolflußdurchgang zu bilden, und eine mittlere Elektrode 70 umgibt, die eine rohrförmige Elektrode ist. Der Aerosolfluß umgibt auf diese Weise die rohrförmige mittlere Elektrode 70 und befindet sich in einem Abstand von dieser. Das Aerosol fließt entlang der Außenseite des Fluß­ verteilungsmantels 72 nach unten, so daß es weiterhin entlang der Innenfläche des Gehäuses 62 fließt. Der durch einen Block 65 angegebene Hüllfluß von der Leitung 12 wird durch eine Öffnung 74 eingeleitet, und er fließt durch einen mittleren Durchgang 77 eines Isolatormantels 76 nach unten, der eine Hochspannungselektrode 78 aufweist, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen ist und die sich durch den mittleren Durchgang erstreckt, und eine Verbindung mit der rohrförmigen Hochspannungselektrode 70 herstellt.

Wenn die Hülle durch den Durchgang 77 nach unten fließt, wird sie in das Innere des Flußverteilers 72 abgegeben und fließt entlang den Flächen der rohrförmigen Elektrode 70 nach unten, so daß eine die Elektrode umgebende Hülle reiner Luft bereitgestellt wird. Die Aerosolteilchen führen ein geringes Maß an elektrischer Ladung mit, wenn sie sich vom Einlaßende 66 des DMA-Gehäuses 62 zum Auslaß bewegen, und die Spannung an der Elektrode 70 ist so festgelegt, daß die Teilchen mit der richtigen Größe angezogen werden und in eine bei 82 in der Seitenwand der Elektrode dargestellte Öffnung eintreten, und sie werden dann durch einen mittleren Durchgang 84 in einem Endstück 86 der rohrförmigen Elektrode 70 ausgelassen. Die Teilchen mit der gewählten Größe werden durch eine Leitung 88 ausgelassen. Die Ausgabe des DMA ist ein mono­ disperses Aerosol, also ein Aerosol, das Teilchen nur einer Größe aufweist. Die Spannung von der Quelle 80 steuert die Größe der in die Öffnung 82 eintretenden Teilchen, und bei einer festgelegten Spannung tritt nur eine Größe durch den Durchgang 84 und die Leitung 88.

Überschüssiger Fluß und darin enthaltene Teilchen, die eine andere Größe aufweisen als diejenigen, die durch die Öffnung 82 treten, werden durch einen Durchgang 90 für über­ schüssigen Fluß und durch einen Filter 90A, eine Flußsteuer­ einrichtung 90B und eine Leitung 90C zu einem gewünschten Ort nach außen geführt.

Der Gesamtfluß vom Aerosolgenerator 11 kann auf einem festgelegten Niveau gehalten werden, und der Fluß von einem Auslaß des Ventils 42 wird in zwei Flußströme aufgeteilt, wobei einer der DMA-Hüllfluß ist und der andere einen polydispersen Aerosolfluß enthält, der durch den DMA in der Größe zu klassifizieren ist. Das Verhältnis zwischen der DMA- Hüllflußrate und der Rate des polydispersen Aerosolflusses wird durch die zwei in Fig. 1 dargestellten Fluß­ beschränkungen 44 und 52 gesteuert. Alle Teilchen im DMA- Hüllfluß werden durch den Filter 50 (der zwei Abschnitte haben kann) vor der Flußbeschränkung oder der Flußsteuer­ vorrichtung 52 entfernt. Die Flußbeschränkung oder die Fluß­ steuervorrichtung 52 für den Hüllfluß kann eine Austritts­ Öffnungs-Flußbeschränkung oder eine Flußsteuereinrichtung in der Art einer Massenfluß-Steuereinrichtung sein. Der poly­ disperse Aerosolfluß in der Leitung 12 kann durch eine Massenfluß-Steuereinrichtung nicht zufriedenstellend ge­ steuert werden, weil der Fluß eine hohe Konzentration von Teilchen mitführt, von denen einige durch eine Massenfluß- Steuereinrichtung entfernt werden würden.

Die Flußbeschränkungsvorrichtung 34 ist eine Austritts­ öffnung oder eine ähnliche Vorrichtung, die den Aerosolfluß ohne einen Teilchenverlust beschränkt. Das Verhältnis zwischen der DMA-Hüllflußrate und der Rate des polydispersen Aerosolflusses ist feststehend, wenn Austrittsöffnungen zum Steuern des DMA-Hüllflusses und des polydispersen Flusses verwendet werden. Das Verhältnis kann durch Einstellen der Hüllflußrate mit der Flußsteuervorrichtung 52 eingestellt werden, falls diese eine Flußsteuereinrichtung ist. Der Gesamtfluß durch den DMA wird konstant gehalten, und die Größe der austretenden Teilchen wird durch die Spannung der Quelle 80 gesteuert.

Der aus dem DMA 13 austretende Fluß des monodispersen DMA-Aerosols, der zur Leitung 14 gelenkt wird, wird durch eine Austrittsöffnung 92 gesteuert. Der überschüssige DMA- Fluß - kann durch eine Austrittsöffnung 90B oder eine Fluß­ steuereinrichtung gesteuert werden. Wenn eine Austritts­ öffnung zum Steuern beider Flüsse vom DMA verwendet wird, weisen die beiden Austrittsöffnungen geeignete Größen auf, um in den Leitungen 88 und 90C ein konstantes Verhältnis der Flußraten aufrechtzuerhalten. Wenn der überschüssige DMA-Fluß in der Leitung 90C durch eine Flußsteuereinrichtung gesteuert wird, kann das Verhältnis der zwei Flußraten, also das Verhältnis der Flüsse in den Leitungen 88 und 90C, durch Einstellen des überschüssigen DMA-Flusses mit einer die Austrittsöffnung 90B ersetzenden Flußsteuereinrichtung ein­ gestellt werden.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind bei einer modifi­ zierten Ausführungsform der Erfindung zwei Differential­ beweglichkeitsanalysatoren bereitgestellt, um den Größen­ bereich der Teilchen, die der Beschichtungskammer im mono­ dispersen Fluß zugeführt werden können, zu erweitern. Der DMA 13 hat ein langes Gehäuse und einen langen Flußweg und kann Teilchen in einem Größenbereich von 0,10 bis 2,0 µm klassifizieren. Ein weiterer DMA 136 mit einem kurzen Gehäuse klassifiziert einen Teilchenbereich von 0,01 bis 0,3 µm. Der DMA 136 arbeitet ebenso wie der DMA 13, wobei die Teile jedoch so ausgelegt sind, daß sie zu Teilchen mit geringeren Größen passen. In Kombination überdeckt das zwei DMAs auf­ weisende System einen Größenbereich von 0,01 bis 2,0 µm. Zum Einrichten von zwei DMAs ist stromabwärts der Flußbeschränkung 52 ein Dreiwegeventil 137 in der Leitung 48 angeordnet. Eine Leitung 138 ist mit einem Ausgang des Ventils 137 verbunden und überführt den Hüllfluß zum DMA 136, wenn sich das Ventil 137 in der Position befindet, in der die Leitung 48 mit der Leitung 138 verbunden ist. Die Leitung 12 für polydisperses Aerosol ist mit einem Dreiwegeventil 140 und einer Verbindungsleitung 142 mit dem Aerosoleingang des DMA 136 verzweigt. Der DMA 136 ist wie für den DMA 13 dargestellt aufgebaut, die unterschiedliche Länge und andere bekannte Konstruktionsabmessungen führen jedoch dazu, daß er für den anderen Bereich von Teilchengrößen arbeitet.

Die monodisperse Auslaßleitung 144 des DMA 136 ist strom­ aufwärts der Flußbeschränkung 92 über ein Dreiwegeventil 146 mit der Ausgangsleitung 88 des DMA 13 verbunden. Der über­ schüssige Fluß vom DMA 136 wird durch einen Filter 147 und eine Leitung 148 abgelassen. Der überschüssige Fluß kann nach Wunsch abgelassen werden. Die Dreiwegeventile 137, 140 und 146 können gleichzeitig durch eine Zentralsteuereinrichtung 151 betätigt werden, wenn die Ausgabe des Zerstäubers 11 Teilchen im Bereich für den jeweiligen DMA liefert. Die Steuereinrichtung 151 wird verwendet, um alle Ventil-Fluß­ steuereinrichtungen, Druckregler und dergleichen zu steuern. Die Rückkopplung von den Drucksensoren, Temperatursensoren und vom Flußsensor wird von der Zentralsteuereinrichtung 151 verwendet, um die richtigen Einstellungen vorzunehmen.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann der monodisperse Aerosolfluß nach dem Hindurchtreten des monodispersen Flusses durch die Flußbeschränkung oder die Flußsteueröffnung 92 an einer Verzweigung 91 mit einem reinen Gas oder mit reiner Luft gemischt werden, das bzw. die von einer Verzweigung 97 an der Ausgangsleitung 18A des Reglers 18 über eine Zweigleitung 94 und 95 zugeführt wird. Die Leitung 94 hat eine Austrittsöffnung 96, eine Flußsteuereinrichtung 98 und einen Filter 100 zum Regeln des Flusses und zum Entfernen jeglicher Teilchen. Das Teilchen mitführende Gas, das mit einem trockenen, reinen Gas gemischt ist, um die richtige Teilchendichte in dem Fluß zu erreichen, bewegt sich entlang einer Leitung 102. Es ist eine weitere Flußsteuerbeschränkung 104 bereitgestellt. Ein erstes Dreiwegeventil ist bereit­ gestellt, um den Fluß selektiv zu einer Abfalleitung zu leiten, wenn das Beschichten nicht gewünscht ist.

Ein zweites Dreiwegeventil 108 in der Leitung 102 wird verwendet, um den Aerosolfluß entweder entlang einer Leitung 111 zu einer Punktbeschichtungsdüse in einer Beschichtungs­ kammer 110 oder entlang einer Leitung 109 zu einem Beschichtungs-Brausekopf zu leiten. Die Beschichtungskammer 110 kann nach Wunsch hergestellt werden. Das Aerosol wird dann auf einen Wafer in der Kammer aufgebracht, wobei der Auslaß durch einen Filter 118 führt. Der Fluß durch die Beschichtungskammer 110 wird durch Druckdifferenzen in den Leitungen bestimmt.

Falls gewünscht, kann der Fluß vom Ausgang des Ventils 108 entlang den Leitungen 111 und 109 direkt durch einen Filter 114 und ein Schaltventil 116 zur Vakuumpumpe 16 gesogen werden. Wenn das Ventil 116 offen ist, läuft der Fluß durch eine Flußbeschränkung 119 und dann zur Niederdruckseite der Vakuumpumpe 16. Es können nach Wunsch weitere Filter bereitgestellt werden. Die Leitung 109 vom Dreiwegeventil 108 ist mit einer Leitung 120 gekoppelt, die, wie dargestellt, auch über eine Leitung 95, eine Flußbeschränkung 126, eine Flußsteuereinrichtung 122 und einen Filter 124 mit dem Ausgang des Druckreglers 18 verbunden ist. Ein Schaltventil 128 bildet eine Umgehung um die Flußsteuereinrichtung 122. Die Flußbeschränkung 126 bleibt unabhängig davon, ob das Ventil 128 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, in den Flußleitungen.

Der Fluß von der Leitung 95 kann auch als ein Reinigungs­ fluß durch die Flußsteuereinrichtung 122 gesendet werden, um die Beschichtungskammer mit reiner, trockener Luft oder reinem, trockenem Gas zu reinigen.

Falls gewünscht, kann das aus dem Zerstäuber 20 aus­ tretende Aerosol durch das Ventil 42 entlang der Leitung 42A zur Leitung 120 und damit zur direkten Beschichtung zur Beschichtungskammer umgeleitet werden, ohne das Aerosol durch den DMA zu führen. Die Direktbeschichtungsfunktion wird normalerweise zum Aufbringen großer PSL-Teilchen (500- 4000 nm) verwendet. In diesem Fall stellen die restlichen Teilchen kein Problem dar, weil sie normalerweise viel kleiner sind. Typischerweise sind die restlichen Teilchen unter normalen Betriebsbedingungen gegenwärtig erhältlicher Zerstäuber kleiner als 30 bis 50 nm.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Die Ansprechzeit des Beschichtungs­ systems 10 kann verringert werden, indem die zeitliche Verzögerung für das Einleiten des Aerosols von den Leitungen oder Durchgängen 111 oder 109 in die Beschichtungskammer 110 verringert wird. Vor dem Beschichten wird das Aerosol durch das Vakuum von der Vakuumpumpe 16 durch das Schaltventil 116 gesteuert in die unmittelbare Nähe der Beschichtungskammer 110 gesogen. Die Vakuumpumpe 16 ist so ausgelegt, daß sie einen Fluß erzeugt, der etwas höher ist als der erforderliche Beschichtungsaerosolfluß. Wenn das Ventil 116 eingeschaltet wird (geöffnet wird), wird das Aerosol von einer der Leitungen 109, 111 oder 120 vom Ventil 108 und der Leitung 109 oder der Leitung 111 durch die Vakuumpumpe 16 zum Auslaß gesogen. Weil die Vakuumflußrate weiterhin etwas höher ist als der gewünschte Beschichtungsaerosolfluß, gibt es einen kleinen entgegengesetzten Fluß von der Beschichtungskammer 110 über die Beschichtungsdüse 115B oder den Beschichtungs- Brausekopf 115A (siehe Fig. 6) zur Vakuumpumpe 16, wenn das Ventil 116 eingeschaltet wird. Dieser Fluß entfernt Ver­ unreinigungen aus der Beschichtungskammer und bewirkt, daß die jeweilige Leitung 109 oder 111 (abhängig von der Einstellung des Ventils 108) oder die Leitung 120, falls sie verwendet wird, bis hinab zur Verzweigung mit den Leitungen 109A und 111A mit dem Aerosol gefüllt wird, wodurch die Hauptabschnitte dieser Leitungen mit dem Ventil 116 verbunden werden.

Die Punktbeschichtungsdüse 115B ist mit der Leitung 111 verbunden und dient dem Aufbringen von Teilchen in Flecken bzw. Spots mit gesteuerter Größe auf einen Wafer. Der Beschichtungs-Brausekopf 115A ist mit der Leitung 109 verbunden und dient der Beschichtung eines größeren Bereichs, was bekannt ist.

Nachdem das Ventil 116 ausreichend eingeschaltet war, so daß sich die Leitung 109 oder 111 mit dem gewünschten Aerosol gefüllt hat und die Beschichtungskammer 110 durch den entgegengesetzten Fluß gereinigt wurde, wird das Schaltventil 116 geschlossen, und das Aerosol in der Leitung 109 oder 111 tritt wegen der engen Kupplung der Leitungen mit der Kammer und der Vorfüllung der Leitungen mit dem richtigen Aerosol sofort in die Beschichtungskammer ein. Die Ansprechzeit der Beschichtung wird daher durch Bereitstellen des Vorflusses aus der Vakuumpumpe 16 erheblich verbessert.

Nach jedem Beschichtungszyklus wird das Ventil 116 für die Vakuumsteuerung durch die Zentralsteuereinrichtung 151 eingeschaltet. Die restlichen Teilchen in der Punkt­ beschichtungsdüse oder im Beschichtungs-Brausekopf werden daher nach jeder Beschichtung zur Vakuumquelle gesogen. Die Querverunreinigung durch Teilchen zwischen Beschichtungen wird vermieden.

Wie in den Fig. 1 und 6 auch dargestellt ist, wird die Austrittsöffnung 104 in Kombination mit einem Differenz­ drucksensor 105 zum Messen und Überwachen des Beschichtungs­ flusses des eine einzige Größe aufweisenden Aerosolflusses in der Leitung 102 verwendet. Während der Beschichtung werden der Beschichtungsfluß und die Aerosolkonzentration ständig überwacht, und die Beschichtungszeit anhand der gemessenen Aerosolkonzentration und der Beschichtungsflußraten wird angepaßt.

Ein Teilchenzähler 160 (Fig. 1 und 7), der ein Kondensationskeimzähler (CNC) ist, wird zum Bestimmen der Aerosolkonzentration durch Zählen der Anzahl der durch den Zähler hindurchtretenden Teilchen, wenn der Fluß bei einer Standardflußrate gehalten wird, verwendet. Die Eingangs­ leitung 162 des Zählers ist über eine Leitung 163 und ein Ventil 164 mit der Leitung 102 verbunden. Die Teilchen­ konzentration kann in festgelegten Intervallen oder für eine festgelegte Zeit, wenn jeder Beschichtungszyklus beginnt, gemessen werden. Die Ausgangsleitung vom Zähler 160 ist an die Vakuumpumpe 16 angeschlossen.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird eine Fluß­ beschränkungsvorrichtung oder eine Austrittsöffnung 166 in einer Umgehungsleitung zum Steuern des CNC-Umgehungsflusses verwendet. Die Flußbeschränkungsvorrichtung 166 ist so bemessen, daß ihre Flußrate der Abtastflußrate des CNC 160 gleicht. Das heißt, daß die Flußrate durch die Leitung 163, die den Fluß von der Leitung 102 zum CNC-Zähler 160 oder, wenn der Zähler abgesperrt ist, zur Flußbeschränkung 166 überträgt, unabhängig davon konstant gehalten wird, ob das Ventil 164 so geschaltet ist, daß es den Fluß zum CNC 160 leitet, oder so geschaltet ist, daß es den Fluß durch die Flußbeschränkung 166 leitet. Der konstante Umgehungsfluß durch den CNC oder die Beschränkung 166 hilft dabei, die Stabilität des gesamten Beschichtungssystems während des Betriebs aufrechtzuerhalten. Die Teilchenkonzentration im Aerosol wird durch den bei einer Standardflußrate arbeitenden CNC bestimmt. Ein Schaltventil 165 kann zum sicheren Unterbrechen des Flusses durch den CNC 160 verwendet werden.

Das dynamische Einstellen des Beschichtungszeitparameters beruht auf der gemessenen Aerosolkonzentration vom Zähler 160 und Beschichtungsflußraten-Signalen von der Beschränkung 104 und vom Drucksensor 105. Bei geeigneter Kalibrierung wird eine sehr hohe Genauigkeit des Beschichtungszählwerts erreicht. Es wird beispielsweise eine Genauigkeit des Beschichtungszählwerts von ±3% erreicht, welche die Kombination der Fluß- und der Konzentrationsmeßgenauigkeit ist.

Die Volumenflußraten des DMA-Hüllflusses, des Flusses des in der Leitung 12 in den DMA eintretenden Aerosols, des Flusses des monodispersen Aerosols in den Leitungen 88 und 102 und des überschüssigen Flusses in der Leitung 90 beeinflussen direkt die Größengenauigkeit des DMA. Falls ein DMA bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck kalibriert ist, spricht der DMA möglicherweise nicht genau auf die Größe an, wenn er in einer Umgebung verwendet wird, die eine andere Umgebungstemperatur und/oder einen anderen Umgebungsdruck aufweist. Der Temperatursensor 56 und Druckwandler 54 messen die Temperatur und den Druck im DMA (die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck und die Temperatur und den Druck der Luft bzw. des Gases innerhalb des DMA). Die Signale von der Echtzeitmessung der Temperatur und des Drucks werden zur richtigen Kompensation der Flußsteuereinrichtungen und anderer veränderlicher Parameter zum Gewährleisten der Größengenauigkeit des DMA zur Steuereinrichtung 151 zurückgesendet.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist der DMA ein Instrument, das Teilchen entsprechend ihrer elektrischen Beweglichkeit klassifiziert. Er kann als ein zylindrischer Kondensator beschrieben werden, der aus einem Metallstab besteht, der sich konzentrisch innerhalb eines Metallrohrs befindet. Ein polydisperses Aerosol und eine Hülle sauberer Luft werden in den DMA eingeleitet und fließen den Ring zwischen der mittleren Elektrode und dem äußeren Rohr als laminare Ströme hinab. Eine hohe Gleichspannung wird an die mittlere Elektrode angelegt, während das äußere Rohr geerdet ist. Das elektrische Feld zwischen den zwei zylindrischen Elektroden bewirkt, daß geladene Teilchen im Aerosol quer zu den Stromlinien zum Ausgangsschlitz in der Nähe des Bodens des rohrförmigen Elektrodenstabs abgelenkt werden. Die zum Ablenken von Teilchen in den Ausgangsluftstrom erforderliche Spannung wird dann in Beziehung zur elektrischen Beweglich­ keit der Teilchen gesetzt. Die Beziehung zwischen dem Teilchendurchmesser und der erforderlichen Spannung des mittleren Stabs kann unter Verwendung bekannter Gleichungen erhalten werden. Beim praktischen Gebrauch wird die Spannung abgetastet, um die Spitzenspannung zu finden, die der maximalen Teilchenkonzentration im austretenden Strom des monodispersen Aerosols entspricht. Die Spannung wird dann zum Berechnen der entsprechenden Teilchengröße verwendet.

Teilchen aller Größen mit Ausnahme der vom DMA gewählten Größe unter Einschluß restlicher Teilchen und von Mehrfach­ teilchen der PSL-Kügelchen werden vom DMA durch elektro­ statische Trennung entfernt. Falls die Zerstäubungs-PSL- Lösung eine PSL-Spitze hat, gibt der DMA die PSL-Kügelchen bei der Spitzefigröße aus. Falls die PSL-Lösung mehrere PSL- Größenspitzen aufweist, gibt der DMA die Spitzengröße aus, die der vom Bediener spezifizierten Größe am nächsten liegt. Falls beispielsweise vier PSL-Größen auf einen Wafer aufzubringen sind, werden vier Behälter mit Lösungen, die jeweils eine spezielle PSL-Kügelchengröße enthalten, bereit­ gestellt. Die vier PSL-Kügelchengrößen können gemischt werden, und es kann das DMA-System zum Ausgeben einer zur Beschichtung vorgesehenen PSL-Kügelchengröße zu einer gegebenen Zeit verwendet werden.

Das DMA-System, bei dem zwei DMAs verwendet werden, deckt den Größenbereich von 100 bis 2000 nm ab. Die zwei DMAs aufweisenden Systeme weisen in ihrem Größenbereich die höchste Genauigkeit und die höchste Auflösung auf. Die untere Erfassungsgrenze des kleineren DMA kann bis auf 3 nm erweitert werden.

Eine klassifizierte Beschichtungsteilchengröße, also bei Verwendung eines eine einzige Größe aufweisenden Aerosols von der Ausgabe des DMA, ist für PSL- oder Prozeßteilchen, die kleiner als 1000 nm sind, stark bevorzugt. Nach dem Neutralisieren zum Entfernen überschüssiger Ladungen von der Zerstäubung im Neutralisierer 46 wird das Aerosol vom DMA empfangen und durch den DMA entweder durch direkte Klassifizierung oder durch eine Größenverteilungsabtastung und eine Klassifizierung klassifiziert. Im Modus der Größen­ verteilungsabtastung und Klassifizierung wird das Aerosol vom Zerstäuber zuerst abgetastet, um die Aerosolgrößenverteilung zu bestimmen, und dann zur Beschichtung klassifiziert. In diesem Betriebsmodus werden unabhängig von der Breite der ursprünglichen Verteilung der PSL-Kügelchen in der Zer­ stäubungslösung nur die PSL-Kügelchen bei der Spitzengröße aufgebracht. Die PSL-Größe bei diesem Betriebsmodus wird als Etikettgröße (Label Size) bezeichnet, die vom Hersteller der PSL-Kügelchen angegeben wird. Zum Erzeugen absoluter Verunreinigungsnormen wird dieser Betriebsmodus am häufigsten verwendet, wenn PSL-Kügelchen des "United States National Institute of Science and Technology (NIST)" oder auf das NIST zurückführbare PSL-Kügelchen zur Beschichtung verwendet werden.

Der nur eine Klassifizierung aufweisende Betriebsmodus wird häufig von erfahrenen Benutzern bevorzugt. In diesem Modus wird die Teilchengröße anhand der elektrischen Beweglichkeit der Teilchen als DMA-Größe bezeichnet. Weil der DMA unter Verwendung von Standard-NIST-PSL-Kügelchen kali­ briert wird, stimmt die DMA-Größe gut mit derjenigen der Standard-PSL-Kügelchen überein. Der DMA hat eine Größen­ genauigkeit von ±2%, während PSL-Kügelchen von anderen Vertreibern einen Größenunterschied von bis zu 10% aufweisen können. Die DMA-Größe ist daher genauer als die meisten Etikettgrößen unter Einschluß einiger auf das NIST zurück­ führbarer PSL-Kügelchen.

Der nur eine Klassifizierung aufweisende Betriebsmodus wird auch als Prozeßteilchenbeschichtungsmodus bezeichnet, weil er verbreitet zur Prozeßteilchenbeschichtung verwendet wird. Bei der Prozeßteilchenbeschichtung haben die ursprüng­ lichen Teilchen in der Zerstäubungslösung normalerweise eine breite Größenverteilung. Beim Klassifizierungsmodus des DMA können die zur Beschichtung austretenden Teilchen eine beliebige Größe innerhalb der ursprünglichen Verteilung auf­ weisen. In diesem Betriebsmodus kann die Beschichtung sehr schnell erfolgen, und es können beispielsweise bis zu 30 Beschichtungen je Stunde ausgeführt werden.

Die Kammer 110 ist zur Punktbeschichtung und zur voll­ ständigen Beschichtung ausgelegt. Die Punktbeschichtung ist nützlich, weil durch sie mehrere Punkte unterschiedlicher Größen auf einen Einzelwafer aufgebracht werden können. Vorteile der Verwendung mehrerer Punkte sind unter anderem die Verringerung der Zeit und der Kosten der Kalibrierung des Kontrollsystems, die Erhöhung der Kalibrierungsgenauigkeit, die Verbesserung der Funktionsweise des Kontrollsystems und die leichte Überwachung des Verunreinigungsniveaus des Wafers.

Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fach­ leute erkennen, daß Änderungen an der Form und den Einzel­ heiten vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (21)

1. Beschichtungsvorrichtung zum Aufbringen von Teilchen auf eine Substratoberfläche in einer Beschichtungskammer, wobei die Teilchen in einem Aerosol mitgeführt werden, wobei die Vorrichtung eine Zerstäubungsdüse zum Abgeben einer das Aerosol bildenden, Teilchen enthaltenden zerstäubten Flüssig­ keit und eine in einem Abstand von der Zerstäubungsdüse angeordnete Prallplatte, gegen die das Aerosol prallt, aufweist, wobei die Prallplatte so positioniert ist, daß Tröpfchen oberhalb einer gewählten Größe entfernt werden, bevor das Aerosol in einen von der Beschichtungskammer aufzunehmenden Fluidstrom abgegeben wird.

2. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aerosol in einen in einer Flußleitung mitgeführten Fluidstrom abgegeben wird, wobei in der Leitung ein Ventil zum selektiven Leiten des Aerosols zu einer ersten und einer zweiten Leitung vorhanden ist, wobei die erste Leitung einen Differentialbeweglichkeitsanalysator zum Erhalten einer gewählten Teilchengröße zur Abgabe an die Beschichtungskammer aufweist.

3. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweite Leitung eine Abgabe des Aerosols direkt an die Beschichtungskammer bereitstellt.

4. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite Leitung eine Verzweigung aufweist, die das Aerosol in der Leitung in zwei einzelne Flüsse aufteilt, wobei die zweite Leitung einen ersten Fluß zum Differentialbeweglich­ keitsanalysator führt und Teilchen zu diesem führt, um sie hinsichtlich der Teilchengröße am Auslaß zu klassifizieren, und wobei der zweite Fluß in einer Hüllflußleitung geführt wird, in der sich ein Filter zum Entfernen von Teilchen befindet und die an den Differentialbeweglichkeitsanalysator angeschlossen ist und dem Differentialbeweglichkeits­ analysator einen Hüllfluß eines Gases zuführt.

5. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die zum Differentialbeweglichkeitsanalysator führende Leitung einen Ladungsneutralisierer zum Verringern der elektrischen Ladungen des Aerosols aufweist.

6. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei dem Zerstäuber an einem Einlaß ein reines Gas zugeführt wird und wobei er eine Verzweigung zum Umleiten eines Teils des reinen Gases durch eine Zweigleitung aufweist, wobei die Zweigleitung mit einem Auslaß des Differentialbeweglichkeitsanalysators verbunden ist, um mit einem vorab gewählten Verhältnis eine Mischung mit der Ausgabe des Differentialbeweglichkeitsanalysators herzustel­ len.

7. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei sich in der Zweigleitung eine Flußsteuereinrichtung befindet, wobei die Flußsteuereinrichtung die Menge des mit der Ausgabe des Differentialbeweglichkeitsanalysators gemischten reinen Gases steuert.

8. Waferbeschichtungssystem zum Aufbringen von Teilchen auf einen Wafer in einer geschlossenen Beschichtungskammer, wobei eine Quelle eines Teilchen mitführenden Aerosols bereitgestellt ist, wobei eine erste Leitung die Aerosol­ quelle mit der Kammer verbindet, wobei die Leitung eine zu einer Vakuumpumpe führende Zweigleitung aufweist, wobei die Zweigleitung mit der ersten Leitung neben der Beschichtungs­ kammer verbunden ist und wobei ein Ventil vorgesehen ist, um den Fluß in einem ersten Zustand in der ersten Leitung zur Vakuumpumpe zu leiten und um die Zweigleitung in einem zweiten Zustand zu schließen, um das Aerosol zur Beschichtungskammer zu leiten.

9. Beschichtungssystem nach Anspruch 8, wobei die Vakuumpumpe einen Fluß durch die Zweigleitung zieht, der größer ist als der Fluß von der Aerosolquelle, wobei die erste Leitung und die Zweigleitung mit der Beschichtungs­ kammer verbunden sind, so daß die Beschichtungskammer mit der Vakuumpumpe verbunden ist und Luft aus der Vakuumkammer entfernt wird, wenn sich das Ventil in seinem ersten Zustand befindet.

10. Beschichtungssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine zweite Zweigleitung stromaufwärts der Beschichtungs­ kammer mit der das Aerosol führenden ersten Leitung verbunden ist, wobei die zweite Zweigleitung selektiv angeschlossen wird, um den Fluß durch einen Teilchenzähler zu leiten, um die im Aerosol in der ersten Leitung mitgeführten Teilchen zu überwachen.

11. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Aerosolquelle einen Zerstäuber mit einer einen Auslaß aufweisenden Düse aufweist, wobei eine Prallplatte mit dem Düsenauslaß ausgerichtet angebracht ist, um große Teilchen aus dem Aerosol zu entfernen, bevor sie vom Zerstäuber abgegeben werden.

12. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Vakuumpumpe einen Gasfluß erzeugt, dessen Volumen größer ist als das Volumen des in der ersten Leitung geführten Aerosolflusses, wobei die Beschichtungskammer mit der ersten Leitung und der Zweigleitung verbunden ist, so daß die Vakuumpumpe, wenn sie mit der ersten Leitung verbunden ist, Gas aus der Beschichtungskammer sowie aus der ersten Leitung entfernt.

13. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Aerosol von einem Aerosolgenerator, der eine Ausgangsleitung aufweist, erzeugt wird, wobei ein Differentialbeweglichkeitsanalysator zum Klassifizieren der Teilchen in der Ausgangsleitung vom Aerosolgenerator bereitgestellt ist, wobei der Differentialbeweglichkeits­ analysator das Leiten von Teilchen mit einer gewählten Größe durch die erste Leitung zur Beschichtungskammer ermöglicht.

14. Beschichtungssystem nach Anspruch 13, wobei der Fluß vom Aerosolgenerator in zwei Flüsse aufgeteilt wird, wobei der erste Fluß dem Differentialbeweglichkeitsanalysator zugeführt wird und sich in dem zweiten Fluß ein Filter zum Entfernen von Teilchen befindet, wobei er so angeschlossen ist, daß ein Hüllgasfluß im Differentialbeweglichkeits­ analysator bereitgestellt wird.

15. Beschichtungssystem nach Anspruch 14, wobei sich ein Drucksensor und ein Temperatursensor in der Leitung befinden, die dem Differentialbeweglichkeitsanalysator einen Hüllgas­ fluß zuführen, um Rückkopplungssignale zum Steuern des Differentialbeweglichkeitsanalysators bereitzustellen.

16. Beschichtungssystem nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Differentialbeweglichkeitsanalysator aufweist: ein langgestrecktes zylindrisches Rohr mit einer Außenwand, eine in der Mitte angeordnete langgestreckte Elektrode in der Außenwand, eine an die Elektrode angelegte Spannung, einen Gasfluß an einer Innenfläche des den Hüllgasfluß aufweisenden Differentialbeweglichkeitsanalysators und eine Öffnung in der Elektrode zum Empfangen von Teilchen einer gewählten Größe, abhängig von Parametern zum Steuern des Differentialbeweglichkeitsanalysators, wobei die Teilchen an die Beschichtungskammer abgegeben werden.

17. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei ein zweiter Differentialbeweglichkeitsanalysator bereitgestellt ist, der so konfiguriert ist, daß Teilchen einer von derjenigen des zuerst erwähnten Differential­ beweglichkeitsanalysators verschiedenen Größe bereitgestellt werden, wobei Ventile zum selektiven Steuern des Hüllgas­ flusses und des Flusses des Teilchen mitführenden Aerosols für jeden der Differentialbeweglichkeitsanalysatoren bereit­ gestellt sind.

18. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei eine Quelle eines reinen Gases stromaufwärts des Teilchenzählers mit der ersten Leitung verbunden ist, wobei das reine Gas mit dem Aerosol gemischt wird, um eine durch den Teilchenzähler bestimmte gewünschte Teilchenkonzentration bereitzustellen.

19. Beschichtungssystem nach Anspruch 18, wobei die Quelle reinen Gases über eine Flußsteuereinrichtung selektiv direkt mit der Beschichtungskammer verbunden wird, um durch die Beschichtungskammer einen Reinigungsfluß bereitzustellen.

20. Beschichtungssystem nach Anspruch 18 oder 19, wobei in der ersten Leitung eine Flußmeßvorrichtung zum Bestimmen des Aerosolflusses zur Beschichtungskammer eingerichtet ist.

21. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei die erste zur Beschichtungskammer führende Leitung eine dritte Zweigleitung aufweist, wobei die dritte Zweig­ leitung mit einer Vakuumquelle verbunden ist, wobei sich ein Schaltventil in der dritten Zweigleitung befindet, um die Vakuumquelle zu gewählten Zeiten mit der ersten Leitung zu verbinden, wobei die Vakuumquelle Aerosol in die erste Leitung und zur Vakuumquelle zieht, wenn das Ventil geöffnet ist, um die erste Leitung vorab mit Aerosol zu füllen, das in die Beschichtungskammer abzugeben ist.