(57)【要約】  基板の表面を横切るＵＶ放射照度プロファイルを均一にする方法および装置が提供される。一実施形態では、基板処理ツールが、処理領域を画定する処理チャンバと、処理領域内において基板を支持する基板支持体と、基板支持体から間隔を置いて配置された紫外（ＵＶ）放射源であり、基板支持体上に配置された基板に向かって紫外放射を送るように構成された紫外（ＵＶ）放射源と、ＵＶ放射源と基板支持体の間に配置され、光学膜層がコーティングされた光透過窓とを含む。一例では、光学膜層の厚さプロファイルが半径方向に不均一であり、光透過窓の周縁エリアにおける光学膜層の厚さが、光学膜層の中心領域における厚さよりも相対的に厚い。
2014505996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理領域を画定する処理チャンバと、
前記処理領域内において基板を支持する基板支持体と、
前記基板支持体から間隔を置いて配置された紫外（ＵＶ）放射源であり、前記基板支持体上に配置された前記基板に向かって紫外放射を送るように構成された紫外（ＵＶ）放射源と、
前記ＵＶ放射源と前記基板支持体の間に配置され、第１の光学膜層がコーティングされた光透過窓と
を備える基板処理ツール。
【請求項２】
前記第１の光学膜層が、前記光透過窓の表面の全体に連続的に堆積させた中心からエッジまで均一な層である、請求項１に記載の処理ツール。
【請求項３】
前記第１の光学膜層が、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックを含む、請求項２に記載の処理ツール。
【請求項４】
前記第１の光学膜層の厚さプロファイルが半径方向に不均一であり、前記光透過窓の周縁エリアにおける前記第１の光学膜層の厚さが、前記第１の光学膜層の中心領域における厚さよりも相対的に厚い、請求項１に記載の処理ツール。
【請求項５】
中心領域における前記第１の光学膜層の全厚が約２０ｎｍから約６００ｎｍ、周縁エリアにおける全厚が約８０ｎｍから約２０００ｎｍである、請求項４に記載の処理ツール。
【請求項６】
前記光透過窓の中心領域が前記第１の光学膜層でコーティングされておらず、中心領域の直径が約５０ｍｍから約１００ｍｍである、請求項１に記載の処理ツール。
【請求項７】
前記光透過窓の前記ＵＶ放射源に面した第１の表面、前記光透過窓の前記基板支持体に面した第２の表面、または前記光透過窓の前記第１の表面と前記第２の表面の両方で、前記第１の光学膜層がコーティングされている、請求項１に記載の処理ツール。
【請求項８】
前記積層ＡＲＣ膜スタックが第１の層および第２の層を含み、前記第１の層が酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）であり、前記第２の層が、酸化チタン（ＴｉＯ２）層または酸化スズ層（ＳｎＯ２）である、請求項３に記載の処理ツール。
【請求項９】
前記第１の光学膜層の周縁エリアに堆積させた赤外吸収層をさらに備え、前記赤外吸収層が、約２０ｍｍから約８０ｍｍである、前記光透過窓の周囲に沿って一定の半径方向の幅を有する、請求項６に記載の処理ツール。
【請求項１０】
前記処理領域内の前記光透過窓と前記基板支持体の間に配置された透明なシャワーヘッドであり、前記透明なシャワーヘッドを貫通する１つまたは複数の通路が形成された透明なシャワーヘッドをさらに備え、前記透明なシャワーヘッドが、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックまたはダイクロイックコーティングを含む第２の光学膜層でコーディングされている、請求項１に記載の処理ツール。
【請求項１１】
処理チャンバ内に置かれた基板の表面を横切るＵＶ放射照度プロファイルを均一にする方法であって、
処理領域を画定する処理チャンバであり、ＵＶ放射源を有する処理チャンバを用意すること、および
前記ＵＶ放射源から放出された紫外放射を、光透過窓を通して、基板支持体上に配置された前記基板に向かって送ること
を含み、
前記光透過窓が第１の光学膜層でコーティングされており、前記第１の光学膜層の厚さが、前記光透過窓の下に配置された前記基板の周縁の方が前記基板の中心領域よりも高いＵＶ放射照度を受け取るように、調節されている
方法。
【請求項１２】
前記第１の光学膜層が、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光透過窓の中心領域が前記第１の光学膜層でコーティングされていない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の光学膜層の周縁エリアに赤外吸収層を堆積させることをさらに含み、前記赤外吸収層が、約２０ｍｍから約８０ｍｍである、前記光透過窓の周囲に沿って一定の半径方向の幅を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
紫外線処理チャンバで使用する光透過窓あって、
第１の表面および第２の表面を有し、前記第１の表面が、前記第２の表面と平行であり、前記第２の表面の反対側にある窓本体であり、前記紫外線処理チャンバの真空を維持するように構成された窓本体を備え、前記窓本体が、
前記窓本体の前記第１の表面および／または前記第２の表面に堆積させた光学膜層を備え、前記光学膜層の厚さプロファイルが半径方向に不均一であり、前記窓本体の周縁エリアにおける前記光学膜層の厚さが、前記第１の光学膜層の中心領域における厚さよりも相対的に厚く、前記光学膜層が、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックを含む
光透過窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は一般に、紫外線（ＵＶ）硬化チャンバに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、ＵＶ硬化チャンバ内に置かれた基板の表面を横切るＵＶ放射照度プロファイルを均一にする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、炭化ケイ素（ＳｉＣｘ）、炭素がドープされた酸化ケイ素（ＳｉＯｘＣｙ）などの誘電率の低い（低誘電率）材料は、半導体デバイスの製造において極めて広範囲に使用されている。導電性相互接続間の金属間誘電体および／または層間誘電体として低誘電率材料を使用すると、容量効果に起因する信号伝搬の遅延が短縮される。誘電体層の誘電率が低いほど、誘電体の静電容量は小さくなり、集積回路（ＩＣ）のＲＣ遅延は短くなる。
【０００３】
現在、最進の技術が必要とする、超低誘電率（ｕｌｔｒａ  ｌｏｗ−ｋ）（ＵＬＫ）誘電体としばしば呼ばれる、誘電率値が２．５未満の低誘電率誘電体材料の開発に集中的に取り組んでいる。超低誘電率誘電体材料は、低誘電率誘電体マトリックスに空隙を組み込んで、多孔性誘電体材料を生み出することによって得ることができる。多孔性誘電体を製造する方法は通常、２つの成分、すなわちポロゲン（ｐｏｒｏｇｅｎ：通常は炭化水素などの有機材料）と、構造形成材料または誘電体材料（例えばシリコンを含有する材料）とを含む「前駆体膜」を形成することを含む。基板の表面に前駆体膜を形成した後、ポロゲン成分を除去して、多孔性誘電体マトリックスまたは酸化物網目構造を、構造的に無傷のまま残すことができる。
【０００４】
前駆体膜からポロゲンを除去する技法には例えば、有機ポロゲンが分解し蒸発するのに十分な温度まで基板を加熱する熱処理が含まれる。前駆体膜からポロゲンを除去する既知の熱処理の１つに、ＣＶＤ酸化ケイ素膜の後処理に役立つＵＶ硬化処理がある。ＵＶ硬化処理は現在、図８に示すように、ハウジング１４内に細長いＵＶバルブ（ｂｕｌｂ）１２が取り付けられたＵＶランプ１０によって実行されている。ハウジング１４は、ＵＶバルブ１２に面し、ＵＶ放射を、円形基板２０の上方のフラッドパターン（ｆｌｏｏｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）１８内に導く、１つまたは複数の反射器１６を含むことができる。反射器１６は、反射器１６の表面に入射する放射の大部分をフラッドパターン１８内に反射するが、一部の放射は反射器表面を外れ、基板をカバーしているパターン１８の境界の外側にそれる（図８参照）。この問題を解決する１つの方法は、ＵＶランプによって生み出される実質的に長方形の露光パターンが、基板の周縁における照射損を補償し、それによって基板平面における照射の均一性を高めることができるように、硬化中に、ＵＶランプを、基板の中心を軸に回転させる方法である。しかしながら、中心のＵＶ放射は基板に対してより垂直であり、エッジのＵＶ放射はより傾いておりすなわち弱いため、時がたつと、この配置の出力は、基板の中心に大きなピークを生み出す。反射器（図示せず。通常はＵＶランプと基板の間に配置される）を使用することによって、ピークをいくぶんかは調節することができるが、ＵＶ放射を遮断しない限り、基板の膜プロファイルは依然として中心の方が高い。光を遮断すると、ＵＶ源の全体の効率が明らかに低下し、望ましくない。
【０００５】
さらに、ハウジング１４および反射器を使用すると、処理領域内に配置され、真空を維持するためにハウジング１４に対して密封されたＵＶ真空窓の表面に入射する光が生じることが避けられない場合がある。ＵＶ真空窓を通過する光は、空気からガラスへ進むときと、ＵＶ真空窓のもう一方の面でガラスから再び空気へ出るときの両方で反射される。反射される光の量は「反射損」として知られ、この反射損は、基板上の中心−エッジ処理不均一性に負の影響を与える。
【０００６】
したがって、当技術分野では、基板に堆積させた膜を効果的に硬化させ、同時に膜の均一性およびスループットを向上させる目的に使用することができるＵＶチャンバが求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施形態は一般に、基板の表面を横切るＵＶ放射照度プロファイルを均一にする装置および方法を提供する。一実施形態では基板処理ツールが提供される。このツールは一般に、処理領域を画定する処理チャンバと、処理領域内において基板を支持する基板支持体と、基板支持体から間隔を置いて配置された紫外（ＵＶ）放射源であり、基板支持体上に配置された基板に向かって紫外放射を送るように構成された紫外（ＵＶ）放射源と、ＵＶ放射源と基板支持体の間に配置され、光学膜層がコーティングされた光透過窓とを含む。一例では、光学膜層の厚さプロファイルが半径方向に不均一であり、光透過窓の周縁エリアにおける光学膜層の厚さが、光学膜層の中心領域における厚さよりも相対的に厚い。
【０００８】
他の実施形態では、処理チャンバ内に置かれた基板の表面を横切るＵＶ放射照度プロファイルを均一にする方法がもたらされる。この方法は一般に、処理領域を画定する処理チャンバであり、ＵＶ放射源を有する処理チャンバを用意すること、およびＵＶ放射源から放出された紫外放射を、光透過窓を通して、基板支持体上に配置された基板に向かって送ることを含み、光透過窓が第１の光学膜層でコーティングされており、第１の光学膜層の厚さが、光透過窓の下に配置された基板の周縁の方が基板の中心領域よりも高いＵＶ放射照度を受け取るように、調節されている。
【０００９】
他の実施形態では、紫外線処理チャンバで使用する光透過窓が提供される。この光透過窓は一般に、第１の表面および第２の表面を有し、第１の表面が、第２の表面と平行であり、第２の表面の反対側にある窓本体であり、紫外線処理チャンバの真空を維持するように構成された窓本体を備え、この窓本体は、窓本体の第１の表面および／または第２の表面に堆積させた光学膜層を備え、光学膜層の厚さプロファイルが半径方向に不均一であり、窓本体の周縁エリアにおける光学膜層の厚さが、第１の光学膜層の中心領域における厚さよりも相対的に厚く、光学膜層が、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックを含む。
【００１０】
次に、上に挙げた本発明の諸特徴を詳細に理解することができるように、上に概要を示した発明を、実施形態を参照してより詳細に説明する。実施形態の一部は添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態だけを示したものであり、したがって、添付図面を、本発明を限定するものと考えるべきではない。なぜなら、本発明は、他の等しく有効な実施形態を包含し得るためである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を組み込むことができる半導体処理システムの平面図である。
【図２】ＵＶ硬化チャンバとして構成された、半導体処理システムのタンデム処理チャンバを示す図である。
【図３】２つの処理領域の上方にそれぞれに配置された２つのＵＶバルブを含むリッド（ｌｉｄ）アセンブリを有する、タンデム処理チャンバの部分断面図である。
【図４】リッドアセンブリが取り外された、一方の処理チャンバの一部分の略等角断面図である。
【図５】Ａ部分は窓アセンブリが取り外された、図４の処理チャンバの略等角断面図である。Ｂ部分はＡ部分に示したシャワーヘッドの断面の大写し図である。
【図６】ガス流路を示す、図５Ａの処理チャンバの略断面図である。
【図７】Ａ部分は本発明のさまざまな実施形態に従って光学膜層を堆積させた、簡略化したＵＶ真空窓または透明なシャワーヘッドの断面図である。Ｂ部分は本発明のさまざまな実施形態に従って光学膜層を堆積させた、簡略化したＵＶ真空窓または透明なシャワーヘッドの断面図である。Ｃ部分は本発明のさまざまな実施形態に従って光学膜層を堆積させた、簡略化したＵＶ真空窓または透明なシャワーヘッドの断面図である。Ｄ部分は本発明のさまざまな実施形態に従って光学膜層を堆積させた、簡略化したＵＶ真空窓または透明なシャワーヘッドの断面図である。
【図８】先行技術のＵＶランプによって円形基板の上に生み出されるフラッドパターンを例示する、先行技術のＵＶランプの透視図である。
【図９】本発明の一実施形態に従って光学膜層を堆積させた、簡略化したＵＶ真空窓の上面図である。
【図１０】Ａ部分はＡＲＣ層の周縁エリアに赤外吸収層を堆積させた、図７ＢのＵＶ真空窓の略断面図である。Ｂ部分は赤外吸収層とＡＲＣ層を実質的に同じ高さに堆積させた、ＵＶ真空窓の略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
理解を容易にするため、複数の図に共通する同一の要素を示すために、可能な限り、同一の参照符号を使用した。別途の記述がなければ、ある１つの実施形態で開示した要素は他の実施形態で有益に利用できると予期されたい。
【００１３】
本発明の実施形態は、ＵＶ硬化のために使用する処理チャンバを提供し、この処理チャンバでは、タンデム処理チャンバが、チャンバ本体およびリッド内に、２つの別個の隣接する処理領域を提供し、これらの処理領域は、それぞれの処理領域の上方にそれぞれ整列させた１つまたは複数のＵＶ真空窓を有する。さまざまな実施形態では、光学膜層の組成および厚さを操作し、それによって、中心の方が高い従来の処理プロファイルを補償するエッジの方が高い基板の放射照度プロファイルを提供することによって、所望の波長の透過を向上させ、基板を横切るＵＶ放射の分布を調節するために、ＵＶ真空窓を光学膜層でコーティングすることができる。光学膜層の組成および厚さは、ＵＶ放射の入射角、波長および／または放射照度強度に基づいて調整することができる。
【００１４】
例示的なハードウェア
図１は、本発明の実施形態を使用することができる半導体処理システム１００の平面図を示す。システム１００は、米カリフォルニア州Ｓａｎｔａ  ＣｌａｒａのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から販売されている３００ｍｍ  Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（商標）処理システムの例示的な一実施形態を示す。処理システム１００は、必要な処理ユーティリティがメインフレーム構造体１０１上に支持された自己内蔵型のシステムである。処理システム１００は一般に、基板カセット１０９が支持されており、ロードロックチャンバ１１２に基板が装填され、ロードロックチャンバ１１２から基板が取り出される前端ステージングエリア１０２と、基板ハンドラ１１３を収容した移送チャンバ１１１と、移送チャンバ１１１に取り付けられた一連のタンデム処理チャンバ１０６と、システム１００の動作に必要なガスパネル１０３、配電盤１０５などの支援ユーティリティを収容した後端１３８とを含む。
【００１５】
タンデム処理チャンバ１０６はそれぞれ、基板を処理するための２つの処理領域（図３）を含む。それらの２つの処理領域は、共通のガス源、共通の圧力制御機構および共通の処理ガス排出／ポンピングシステムを共用する。この処理システムのモジュール設計は、任意の１つの構成から他の任意の構成への迅速な移行を可能にする。特定の処理ステップを実行するために、チャンバの配置および組合せを変更することができる。タンデム処理チャンバ１０６は、基板表面の低誘電率材料の硬化処理および／またはチャンバ洗浄処理で使用する１つまたは複数の紫外線（ＵＶ）ランプを含む、後述する本発明の諸態様に基づくリッドを含むことができる。一実施形態では、３つの全てのタンデム処理チャンバ１０６がＵＶランプを有し、スループットを最大にするために並列に動作するＵＶ硬化チャンバとして構成される。
【００１６】
一部のタンデム処理チャンバ１０６がＵＶ硬化チャンバとして構成されない代替実施形態では、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、エッチングなどの他のさまざまな既知の処理に対応するための既知の支援チャンバハードウェアを１つまたは複数のタンデム処理チャンバが有するように、システム１００を適合させることができる。例えば、１つのタンデム処理チャンバ１０６が、低誘電率膜などの材料を基板に堆積させるためのＣＶＤチャンバであるように、システム１００を構成することができる。このような構成は、研究開発製造における利用率を最大にすることができ、必要な場合には、そのようにして堆積さ
せた膜を大気にさらすことを防ぐことができる。
【００１７】
本発明の処理の制御を容易にするために、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４４、記憶装置１４２および支援回路１４６を含むコントローラ１４０が、半導体処理システム１００のさまざまな構成要素に結合される。記憶装置１４２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスクまたは他の形態のディジタル記憶装置などの、半導体処理システム１００もしくはＣＰＵ１４４内にある、または半導体処理システム１００もしくはＣＰＵ１４４から遠隔の任意のコンピュータ可読媒体とすることができる。支援回路１４６は、ＣＰＵ１４４に結合されて、従来の方法でＣＰＵを支援する。支援回路には、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路および入力／出力サブシステムなどがある。記憶装置１４２に記憶されたソフトウェアルーチンまたは一連のプログラム命令は、ＣＰＵ１４４によって実行されたときに、ＵＶ硬化タンデム処理チャンバ１０６に、本発明の処理を実行させる。
【００１８】
図２は、ＵＶ硬化チャンバとして構成された、半導体処理システム１００の１つのタンデム処理チャンバ１０６を示す。このタンデム処理チャンバ１０６は、本体２００と、蝶番によって本体２００に取り付けることができるリッド２０２とを含む。チャンバ本体２００はアルミニウムから製作することができる。リッド２０２には、２つのハウジング２０４が結合されており、ハウジング２０４はそれぞれ、ハウジング２０４の内部に冷却用の空気を通すための入口２０６および出口２０８に結合されている。中央加圧空気源２１０が、タンデム処理チャンバ１０６に関連づけられたＵＶランプバルブおよび／またはＵＶランプバルブ用電源２１４の適正な動作を保証するのに十分な流量の空気を入口２０６に供給する。ハウジング２０４はそれぞれ、電源２１４に隣接し、電源２１４からマイクロ波電力を受け取る開孔２１５を含む。出口２０８は、ハウジング２０４から排気を受け取る。この排気は、共通の排気システム２１２によって集められる。排気システム２１２は、選択したＵＶバルブによってはそのバルブによって生成される可能性があるオゾンを除去するスクラバーを含むことができる。
【００１９】
図３は、リッド２０２、ハウジング２０４および電源２１４を備えるタンデム処理チャンバ１０６の部分断面図を示す。ハウジング２０４はそれぞれ、本体２００内に画定された２つの処理領域３００の上方にそれぞれ配置された１つまたは複数のＵＶランプバルブ３０２を覆う。処理領域３００はそれぞれ、処理領域３００内において基板３０８を支持する、ペデスタル３０６などの加熱型基板支持体を含む。ペデスタル３０６は、セラミックから、またはアルミニウムなどの金属から製作することができる。ペデスタル３０６は、本体２００の底部を貫いて延びるステム３１０に結合することができ、ステム３１０は、駆動システム３１２によって操作されて、ペデスタル３０６を、処理領域３００内において、ＵＶランプバルブ３０２に近づく方向およびＵＶランプバルブ３０２から遠ざかる方向へ移動させる。基板照射の均一性をさらに向上させるため、駆動システム３１２はさらに、硬化中にペデスタル３０６を回転させかつ／または平行移動させることができる。
【００２０】
一般に、水銀マイクロ波アークランプ、パルスキセノンフラッシュランプ、高効率ＵＶ光発光ダイオードアレイなど、任意のＵＶ源を使用することができる。ＵＶランプバルブ３０２は、電源２１４によって励起させるキセノン（Ｘｅ）、水銀（Ｈｇ）などの１種または数種のガスで満たされた、密封されたプラズマバルブである。ＵＶランプバルブ３０２がＵＶ源として使用される１つの実施形態では、ＵＶランプバルブ３０２が、電極またはフィラメントを、電源２１４が、その電極に対する回路および／または直流電流（ＤＣ）、パルスＤＣなどの電流源となるような態様で、含むことができる。ある種の実施形態では、電源２１４が、ＵＶランプバルブ３０２内のガスを励起させて、プラズマの発生によりバルブの輝度を増大させることができる高周波（ＲＦ）エネルギー源を含む。
【００２１】
基板照射の均一性を向上させるためのさまざまな発想には、入射光の波長分布を変化させる目的にも使用することができるランプアレイの使用、回転および周期的な平行移動（スイーピング）を含む基板とランプヘッドの相対運動、ランプ反射器の形状および／または位置のリアルタイム変更などがある。用途に応じて、バルブ３０２は、１７０ｎｍから４００ｎｍの広い波長帯にわたる光を放出するように選択される。本発明の一実施形態では、バルブ３０２が、波長１８５ｎｍから２５５ｎｍの光を放出する。バルブ３０２内で使用する選択されたガスは、放出される波長を決定することができる。単一のバルブを示したが、ＵＶランプバルブのアレイを配置することもできる。ＵＶランプのアレイは、単一の電源または別個の電源によって電力が供給されるわずかに２つのバルブを含むことができる。一態様では、ＵＶランプのアレイが、第１の波長分布を放出する第１のバルブと、第２の波長分布を放出する第２のバルブとを含む。したがって、ガスの流量、組成、圧力、基板の温度、ならびに／または図７Ａ〜Ｄおよび図９に関して後に論じるＵＶ真空窓もしくは透明なシャワーヘッドの表面のさまざまなコーティングプロファイルの調整に加えて、さまざまなランプを用いた所与の硬化チャンバ内での照射の順序をさまざまに規定することによっても、硬化処理を制御することができる。多硬化型チャンバシステムに関してはさらに、タンデム硬化チャンバのそれぞれのチャンバ内での処理の順序を規定することによって、硬化処理をさらに改良することができ、それらのチャンバはそれぞれ、それぞれのチャンバが使用される硬化の特定の部分ごとに、ランプスペクトル、基板温度、周囲ガスの組成および圧力などのパラメータに関して独立して制御される。
【００２２】
基板３０８に堆積させた誘電体膜の後処理としての硬化を実行するために、基板を処理領域３００に入れる。この膜は、例えばシリコン骨格と炭素とを含む、ポロゲンを有する低誘電率誘電体膜とすることができる。動作時、ＵＶランプバルブ３０２から放出されたＵＶ光は、リッド２０２の開孔に配置された１つまたは複数のＵＶ真空窓３１４を通過することによって処理領域３００に入る。ＵＶ真空窓３１４は、ＯＨを含まない合成石英ガラスからなることができ、ひび割れることなく真空を維持する十分な厚さ（例えば１インチ）を有することができる。ＵＶ真空窓３１４の直径は約２００ｍｍから約３７５ｍｍとすることができ、厚さは約２５．４ｍｍとすることができる。ＵＶ真空窓３１４の表面を、単一の反射防止コーティング（ＡＲＣ）層または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックで堆積することができる。約１．２から約３．６マイクロインチ（μｉｎ）の所望の表面仕上げを提供するために、ＵＶ真空窓３１４の表面を研磨することができる。一実施形態では、ＵＶ真空窓３１４が、下に約１５０ｎｍまでのＵＶ光を透過させる溶融シリカである。リッド２０２は本体２００に対して密封され、窓３１４はリッド２０２に対して密封されるため、処理領域３００は、約１トルから約６５０トルの圧力を維持することができる容積を提供する。次いで、処理ガスまたは洗浄ガスが、２つの入口通路３１６のうちの対応するそれぞれの１つの入口通路３１６を通って処理領域３００に入り、共通の出口ポート３１８を通って処理領域３００を出る。さらに、ハウジング２０４の内部に供給される冷却用空気は、バルブ３０２を通り過ぎて循環するが、ＵＶ真空窓３１４によって処理領域３００からは分離される。ＵＶ露光の後、炭素結合が切れ、膜から炭素がガスとして放出され、シリコン骨格が残り、空隙率が増大する。これにより誘電率値が小さくなり、膜の電流を運ぶ能力が低下する。
【００２３】
ハウジング２０４は、ダイクロイック膜でコーティングされた（１次反射器の役目を果たす）鋳造石英ライニング３０４によって画定された放物面または楕円面状の内面を含むことができる。ＵＶランプバルブ３０２は、ＵＶランプバルブ３０２から放出されたＵＶ光を反射するために使用される石英ライニング３０４によって部分的に取り囲まれる。ＵＶ光は、石英ライニング３０４によって処理領域３００内へ導かれるＵＶ光のパターンに基づき、硬化処理およびチャンバ洗浄処理に適合するように成形される。石英ライニング３０４は、内部放物面を動かし、内部放物面の形状を変えることによって、それぞれの処理または作業により良く適合するように調整することができる。さらに、石英ライニング３０４は赤外光を透過させ、ダイクロイック膜によって、バルブ３０２が放出した紫外光を反射することができる。ダイクロイック膜は通常、高い屈折率と低い屈折率を交互に有する、多様な誘電体材料からなる周期的な多層膜を構成する。このコーティングは非金属であるため、鋳造石英ライニング３０４の裏側へ下方に入射した電源２１４からのマイクロ波放射は、これらの調節された層とあまり相互作用せずに、またはこれらの層によってあまり吸収されずに容易に透過して、バルブ３０２内のガスをイオン化する。
【００２４】
一実施形態では、ＵＶランプによって生み出される実質的に長方形の露光パターンが、基板の周縁における照射損を補償することができるように、硬化中に、ＵＶランプを、基板の中心を軸に回転させることによって、基板平面の照射の均一性を向上させる。他の実施形態では、硬化中および／または洗浄中に、石英ライニング３０４を回転させるか、または他の方法で周期的に動かすことによって、基板平面の照射の均一性を向上させる。あるいは、石英ライニング３０４をバルブ３０２に対して静止させたまま、ハウジング２０４全体を、基板３０８の上方で回転させまたは周期的に平行移動させてもよい。他の実施形態では、用途の要件に従い、ペデスタル３０６によって基板３０８を回転させまたは周期的に平行移動させることにより、基板３０８とバルブ３０２の間の相対運動を引き起こして、照射および硬化の均一性を向上させる。
【００２５】
処理チャンバの全体にわたるガス流プロファイルの制御を可能にするため、ＵＶチャンバ、ランプ加熱式チャンバ、あるいは膜を処理しまたは基板３０８の表面もしくは基板３０８の上方の反応を触媒するために「光」エネルギーが使用される他のチャンバ内で処理中の基板３０８を横切る特定のガス流プロファイル分布を可能にするハードウェアの設計が提供される。図４に示すように、ＵＶ真空窓４１２を保持するために、処理チャンバ４００内に窓アセンブリが配置される。窓アセンブリは、本体２００の一部分の上に載り、ＵＶ真空窓４１２を支持する真空窓クランプ４１０を含み、本体２００の上方にあるリッドアセンブリの一部であるＵＶランプバルブ３０２からのＵＶ光は、ＵＶ真空窓４１２を通過することができる。ＵＶ真空窓４１２は、ＵＶランプバルブ３０２などのＵＶ放射源とペデスタル３０６の間に配置される。ＵＶ放射源は、ペデスタル３０６から間隔を置いて配置され、紫外放射を発生させ、その紫外放射を、ペデスタル３０６上に配置された基板３０８へ送るように構成される。
【００２６】
一実施形態では、処理領域３００内のＵＶ真空窓４１２とペデスタル３０６の間に、透明なシャワーヘッド４１４が配置される。この透明なシャワーヘッドは、真空窓４１２と透明なシャワーヘッド４１４の間に上部処理領域３２０（図５Ａ）を画定し、透明なシャワーヘッド４１４とペデスタル３０６の間に下部処理領域３２２を画定する。上部処理領域３２０が下部処理領域３２２と流体連通するように、透明なシャワーヘッド４１４には、シャワーヘッドを貫通する１つまたは複数の通路４１６が形成されている。通路４１６が完全に透明にならないように、通路４１６は、時に「つや消し」とも呼ばれる粗い表面４１８を有することができる。それ以外の場合、基板３０８上に陰ができる可能性があり、膜の適切な硬化が損なわれる可能性がある。つや消し通路４１６はＵＶ光を拡散させ、そのため、処理の間、基板３０８の表面に光のパターンができない。
【００２７】
透明なシャワーヘッド４１４は、ＵＶ光が通過して基板３０８に到達することができる第２のＵＶ窓の役目を果たすことができる。第２のＵＶ窓として、シャワーヘッド４１４は、基板３０８の表面の膜を硬化させるために使用したい光の波長に対して透明であることができる。この透明なシャワーヘッドは、石英、サファイヤなど、透明なさまざまな材料から形成することができる。通路４１６は、処理領域３００内にぴったりとはまる透明なシャワーヘッド４１４を形成し整形するための石英片に穴をあけることによって形成することができる。石英片の表面は火炎研磨することができ、石英片にあける穴は、粗い表面４１８（図５Ｂ）を形成するようにエッチングすることができる。基板表面を横切る所望の流動特性を達成するために、通路４１６のサイズおよび密度は均一でもまたは不均一でもよい。通路４１６は、基板３０８を横切る半径方向の面積当たりの流量が均一である均一な流れプロファイルを有することができ、または基板３０８の中心もしくはエッジにより多くのガス流が流れるようにすることができる。
【００２８】
処理領域３００内のＵＶチャンバの側壁の近くに、酸化アルミニウムでできたガス分配リング４２０が配置される。ガス分配リング４２０は、ベース分配リング４２１およびガス入口リング４２３を備えることができる。ベース分配リング４２１は、１つまたは複数のガス分配リング通路４２６を有することができる。この１つまたは複数のガス分配リング通路４２６は、ガス分配リング４２０の内側空洞４２４を上部処理領域３２０に結合して、内側空洞４２４と透明なシャワーヘッド４１４の上方の上部処理領域３２０との間にガス流路を形成する。ガス分配リング４２０および透明なシャワーヘッド４１４よりも下の、処理領域３００内のＵＶチャンバの側壁の近くに、ガス出口リング４３０が配置される。ガス出口リング４３０も、ガス出口リング４３０の内側空洞４３４を下部処理領域３２２に結合して、下部処理領域３２２とガス出口内側空洞４３４の間にガス流路を形成する１つまたは複数のガス出口通路４３６を有する。
【００２９】
図６は、ガス流路を示す、図５Ａの処理チャンバの略断面図を示す。ＵＶ真空窓４１２と透明なシャワーヘッド４１４の間の上部処理領域３２０内へ、パージガスまたは他のタイプのガスを注入することができ、それらのガスは、透明なシャワーヘッド４１４を通り抜け、透明なシャワーヘッド４１４から基板に向かって下方へ流れる。通路４１６、４２６、４３６のサイズおよびガスの流量は、基板３０８に向かって流れる流れをならすための背圧が生じるように調整することができる。ガス流は、上方から基板の上に流れ、同心に広がり、ガス出口通路４３６を通って下部処理領域３２２を出、ポンプ６１０に流入する。矢印６０５は、ガス分配リング４２０を発し、透明なシャワーヘッド４１４を通り抜け、基板３０８の上を流れ、ガス出口リング４３０を通り、チャンバ４００を出るガス流路を示す。一例では、ガスが、ガス入口リング４２３に形成されたガス入口に入り、ガス分配リングの内溝４２４を通って流れ、ガス出口リング４３０の通路４２６から流出する。ガスは、透明なシャワーヘッド４１４の上方の容積、例えば上部処理領域３２０を満たし、シャワーヘッド通路４１６を通り抜ける。ガスは次いで、同心に、基板３０８を横切って半径方向にガス出口通路４３６へ流れる。ガスは次いで、下部処理領域３２２から排出され、ガス出口リングの内溝４３４に入り、内溝４３４を通って流れ、ガス出口４３８を出て排気口３１７に流入し、ポンプ６１０へ流れる。
【００３０】
通路４１６、４２６、４３６の密度およびサイズを調整して、ガスの流速を希望に応じて増大させまたは低減させることができる。シャワーヘッド４１４の通路４１６のパターンによって、流れを均一にし（基板面積に比例するようにし）、または中心もしくはエッジにより多く流れるようにすることができる。したがって、基板３０８を横切るガス流プロファイルを制御して、所望の均一なまたは不均一な分布を得ることができる。さらに、基板３０８を横切る温度プロファイルを、均一または不均一になるように制御することもでき、これによって、基板を横切る均一なガス流プロファイルおよび温度プロファイルを生み出すことができるだけでなく、所望の不均一なガスプロファイルおよび温度プロファイルを生み出し制御することもできる能力が提供される。この窓アセンブリ、特に透明なシャワーヘッド４１４および関連構成要素のより詳細な説明／利点が、２０１１年９月２９日にＢａｌｕｊａ他によって出願された、参照によってその全体が組み込まれる、同一譲受人の米国特許出願第１３／２４８，６５６号（代理人事件整理番号第１５６３２号）に記載されている。
【００３１】
ＵＶ窓の選択的コーティング
上述した通り、処理中にＵＶランプ１０が生み出す長方形のフラッドパターンの境界の外に基板のいくつかの部分がはみ出すことがあるため（図８参照）、従来のＵＶ硬化処理は、基板平面内の中心−エッジ間において不均一なＵＶ照射強度を生み出す。さらに、ハウジング１４および反射器を使用すると、ＵＶ真空窓の表面に入射する光が生じることが避けられない場合があり、この光が、ＵＶ真空窓を光が通過するときに界面において「反射損」を引き起こすことになり、したがって基板表面における中心−エッジ処理不均一性に負の影響を与える。この問題を解決するため、本発明の発明者らは、エッジの方が高い基板の高放射照度プロファイルを、ＵＶ放射を遮断することなしに提供するさまざまな方法を提案した。図７Ａ〜Ｄに示す光学コーティング層は一律の尺度では描かれておらず、図解のため誇張されている点に留意すべきである。
【００３２】
さまざまな実施形態では、所望の波長の透過を向上させ、基板を横切るＵＶ放射の分布を調節するために、ＵＶ真空窓３１４の片面または両面に光学コーティング層を選択的に堆積させる。一例では、ＵＶ真空窓３１４の上面（ＵＶ源に面する面）に光学コーティング層を堆積させる。この光学コーティング層は有機材料または誘電体材料とすることができる。一実施形態では、光学コーティング層が、ＵＶ放射がＵＶ真空窓３１４を通過するときの反射を低減させるために使用する反射防止コーティング（ＡＲＣ）である。この光学コーティング層は、この層の両方の境界から反射された光波が打ち消しあうような透明な層とすることができる。このＡＲＣ層は通常、反射光の位相相殺および吸収を生み出すＡＲＣ材料の３つの性質、すなわちＡＲＣの屈折率（ｎ）、吸収率（ｋ）および厚さ（ｔ）によって、反射する光波が減りまたはなくなるように選択される。必要なｎ、ｋおよびｔ値は、その下の物体の厚さおよび特性によって異なることがあり、後に論じるように、それぞれの特定の用途に応じて調整が必要になることがある。したがって、ＡＲＣ層は、１つの媒質から別の媒質へのより滑らかな移行を提供し、ＡＲＣ層を使用して、選択した波長の反射をゼロにすることもできる。
【００３３】
放射の入射角、波長および／または放射照度強度に基づいて、ＵＶ真空窓３１４に堆積させるＡＲＣ層の組成および厚さを操作することによって、ＵＶ真空窓３１４を通過する放射電力の分布を制御することができる。ＡＲＣ層の厚さを中心−エッジ間で調節して、放射照度強度および入射角に対するＵＶ放射照度プロファイルを変更することができる。ＡＲＣ層の厚さを、ＡＲＣ層の屈折率に対して適切に調整して、所望の波長スペクトルの吸収を最大にすることができる。一実施形態では、エッジの方が高い基板の放射照度プロファイルを有する中心−エッジ処理不均一性が提供されるような方法で、ＵＶ真空窓３１４にＡＲＣ層を堆積させる。ＡＲＣ層は、ＩＲ、可視、ＵＶなどの広範囲の周波数の放射波長（単一の波長または複数の波長）に応じて、単一の膜層、または対照的な屈折率を有する層が交互に積み重ねられた積層ＡＲＣ膜スタックとすることができる。すなわち、このＡＲＣ層は、より広い帯域にわたって関心の波長をより良好に透過させる帯域フィルタの役目を果たすことができる。ＡＲＣ層の直径方向の効率が放射の入射角とともに変化するように、ＡＲＣ層のコーティング特性を傾斜させることができる。中心のＵＶ放射は、ＵＶ真空窓／ＡＲＣ層に対してより垂直であり、エッジのＵＶ放射はより傾いているため、不均一なコーティングは、高い中心−エッジ補償プロファイルを生じさせる。硬化速度は、ＵＶ真空窓の下に配置された基板が受け取る放射の量に比例するため、ＵＶ真空窓を透過する放射の量、したがってその下に配置された基板を横切る放射の分布を制御する中心−エッジ間において不均一なＡＲＣ層を、半径に沿って、特定の入射角に対して最適化することができる。
【００３４】
エッジの方が高い基板の放射照度プロファイルを提供するため、図７Ａに示す１つの実施形態では、ＵＶ真空窓３１４の下に配置された基板（図示せず）の周縁が中心よりも高いＵＶ放射照度を受け取って、中心の方が高い従来の処理の不均一性の問題を補償するように、エッジにおけるＡＲＣ層の厚さが、ＵＶ真空窓３１４の中心領域における厚さよりも半径方向に相対的に厚くなるような方法で、ＵＶ真空窓３１４にＡＲＣ層７０２を堆積させる。このような不均一な厚さプロファイルを得る目的には、適当な任意の技法を使用することができる。例えば、シャドウフレームなど（図示せず）を堆積中に使用して、ＵＶ真空窓３１４の中心領域を、材料が堆積しないようにマスクすることができる。あるいは、ＡＲＣ層を堆積させる前に、上面３１４ＡのＵＶ真空窓３１４の周縁にマスク材料（図示せず）などを配置して、ＵＶ真空窓３１４上にエッジの方が高いＡＲＣ層を堆積させてもよい。どちらの場合も、ＡＲＣ層７０２の全厚は、約３０ｎｍから約３０００ｎｍの間、例えば約５０ｎｍから約１０００ｎｍの間になるように制御することができる。一実施形態では、ＵＶ真空窓３１４の中心領域におけるＡＲＣ層７０２の全厚を、約２０ｎｍから約８００ｎｍの間とし、ＡＲＣ層７０２の全厚を中心領域から周縁へ徐々に増大させ、周縁における全厚を約８０ｎｍから約２０００ｎｍの間にする。さらに、所望の厚さプロファイルおよび／または所望の膜の粗さを得るために、ＡＲＣ層７０２を研磨しかつ／また表面仕上げを施してもよい。ＡＲＣ層は、ＵＶ真空窓３１４の上面３１４Ａおよび／または下面３１４Ｂに堆積させることができる。
【００３５】
代替実施形態では、図７Ｂに示すように、ＵＶ真空窓３１４の周縁領域にＡＲＣ層を堆積させ、ＵＶ真空窓３１４の中心は、ＡＲＣ層でコーティングしない。これは、従来のリソグラフィ、エッチングプロセスなど適当な任意の技法によって達成することができる。例えば、ＡＲＣ層７０４の表面にレジストマスクパターン（図示せず）を塗布して、所望のパターンを、適当な化学エッチング剤を使用して現像し、ＡＲＣ層に転写し、それによってＡＲＣ層７０４の中心領域に１つまたは複数の開口を得ることができる。中心領域７０６がＡＲＣ層７０４でコーティングされていない例示的なＵＶ真空窓３１４の上面図を図９に示す。コーティングされていない円形の中心領域７０６が示されているが、中心領域７０６は所望の任意の形状とすることができる。ＵＶ真空窓３１４の総面積に対するコーティングのない中心領域７０６の比率は、約３０％から約９５％の間、例えば約６０％から約８５％の間とすることができ、この比率は、基板上の所望の放射照度プロファイルおよび／またはＵＶランプの配置に応じて変更することができる。ＵＶ真空窓３１４の直径「Ｂ」が約３７５ｍｍ、厚さが約２５．４ｍｍである１つの実施形態では、コーティングのない中心領域７０６の直径「Ａ」が約５０ｍｍから約１００ｍｍの間、例えば約８０ｍｍである。
【００３６】
ＡＲＣ層７０２、７０４は、ＰＶＤ、ＣＶＤまたは他の適当な堆積技法によって、ＵＶ真空窓３１４の上面３１４Ａおよび／または下面３１４Ｂに形成することができる。ＡＲＣ層７０２、７０４は、所望の膜透過率および屈折率を有する任意の材料とすることができる。ＡＲＣ層７０２、７０４は、空気の屈折率とＵＶ真空窓３１４の屈折率の間の屈折率を有するように選択することができる。一実施形態では、屈折率が約１．１にとなるように、ＡＲＣ層７０２、７０４を選択する。さまざまな実施形態において、ＡＲＣ層７０２、７０４は、光がＵＶ真空窓３１４を透過してその下に配置された基板３０８に到達するのを助けるために使用することができる、ポリアミドなどの有機反射防止コーティング、または窒化ケイ素、酸化チタン、アモルファスカーボン材料などの誘電体反射防止コーティングを含むことができる。酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せなどの他の適当な材料を、ＡＲＣ層７０２、７０４に対して使用することもできる。
【００３７】
ＵＶ真空窓３１４にＡＲＣ層を形成した後、所望の表面仕上げ、例えば約１．２から約３．６マイクロインチ（μｉｎ）の仕上げを有する膜を提供するために、ＡＲＣ層７０２、７０４の表面を研磨することができる。望ましい仕上げ／粗さを有する表面は、ＵＶ真空窓３１４を通してその下に配置された基板３０８に送達することができる光を捕捉するのに役立つと考えられている。ＡＲＣ層７０２、７０４の表面は、例えばＣｅＯ２またはＡｌ２Ｏ３を含む研磨流体を用いたＣＭＰによって研磨することができる。あるいは、ＡＲＣ層７０２、７０４の表面を、当技術分野で使用可能な適当な任意の方法によって機械的に削磨しかつ／または研磨することができる。一実施形態では、ＡＲＣ層７０２、７０４を表面仕上げにかけて、膜の平均粗さが約２５Ｒａから５０Ｒａの間、例えば約３０Ｒａになるようにする。
【００３８】
図７Ｃに示す他の実施形態では、あるスペクトルを有する光だけが通過することができるように、異なる屈折率を有する層が交互に積み重ねられた膜スタックからなるＡＲＣ層７０７を、ＵＶ真空窓３１４の上面３１４Ａに形成する。ＡＲＣ層７０７は、帯域フィルタの役目を果たすことができ、ＡＲＣ層７０７では、層の材料／屈折率が、ＩＲを反射しＵＶを通過させるように（またはＵＶを反射しＩＲを通過させるように）特に選択され、それにより、硬化速度に影響を与えるＵＶ真空窓３１４を透過する光の量を制御することによって、膜均一性を調節する。硬化速度は一般に、基板が受け取る光の量に比例する。一例では、ＡＲＣ層７０７が一般に、ＵＶ真空窓３１４の上面３１４Ａに形成された第１の層７０８および第２の層７１０を含む。第１および第２の層７０８、７１０は、図７Ａおよび７Ｂに照らして既述した材料の中から任意のものを選択することができる。第１の層７０８は酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）とすることができ、第２の層７１０は、酸化チタン（ＴｉＯ２）層もしくは酸化スズ層（ＳｎＯ２）層とすることができ、または第１の層７０８を酸化チタン（ＴｉＯ２）層または酸化スズ層（ＳｎＯ２）とし、第２の層７１０を酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）としてもよい。一例では、形成されるＡＲＣ層７０７の第１の層７０８が酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）であり、第２の層７１０が酸化チタン（ＴｉＯ２）層である。他の例では、膜スタックが、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層と酸化チタン（ＴｉＯ２）層の繰返しを含む。例えば、膜スタックは、第１の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層および第１の酸化チタン（ＴｉＯ２）層からなる第１の対と、ＵＶ真空窓３１４に連続して形成された第２の酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）および第２の酸化チタン（ＴｉＯ２）層を有する第２の対とを有することができる。この酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）の第１の層および酸化チタン（ＴｉＯ２）層の第２の層は、必要な回数だけ繰返し形成することができる。
【００３９】
さまざまな実施形態では、ＡＲＣ層７０７の第１および第２の層７０８、７１０の厚さを、それらの層が、特定の放射の波長の１／４または１／２波長の増分で塗布される厚さに制御することができる。第１の層７０８の厚さは約１０ｎｍから約３０００ｎｍとすることができ、第２の層７１０の厚さは約５ｎｍから約２０００ｎｍの厚さとすることができる。ＡＲＣ層の全厚は、約３０ｎｍから約３０００ｎｍの間、例えば約５０ｎｍから約１０００ｎｍの間に制御することができる。必要な場合には、厚さプロファイルを不均一にするために、図７Ａおよび７Ｂに照らして既述した方法と同様の方法で、このＡＲＣ層の膜スタックを形成することができる。
【００４０】
図７Ａ〜Ｃで論じたさまざまな方法を、透明なシャワーヘッド４１４（図４）に対して同様に適用して、光が透明なシャワーヘッド４１４を通過するときの光の反射に起因する透過効率の損失を補償することができる。図７Ｄに示すように、透明なシャワーヘッド４１４の上面４１４ａおよび／または下面４１４ｂを、光学膜層７１２でコーティングして、所望の波長の透過効率を向上させることができる。光学膜層７１２は、図７Ａ〜７Ｃに関して上で論じた反射防止コーティング（ＡＲＣ）または膜スタックとすることができる。あるいは、光学膜層７１２を、ＵＶを反射しＩＲを通過させるダイクロイックコーティングとしてもよい。光学膜層７１２は、ＰＶＤ、ＣＶＤまたは他の適当な堆積技法によって形成することができる。
【００４１】
所望の波長の透過、したがって基板を横切るＵＶ放射の所望の分布のために使用するさまざまな方法に加えて、本発明の発明者らは、ＵＶ真空窓３１４の周縁エリアに赤外吸収層を堆積させると、ＵＶ硬化処理中に、液体ベースの前駆体、残留物または基板から放出された気体ポロゲンが、ＵＶ真空窓３１４に凝縮することを防ぐことができることを見出した。
【００４２】
図１０Ａに示す１つの実施形態では、中心領域７０６がＡＲＣ層７０４でコーティングされていないＵＶ真空窓３１４（図７Ｂおよび９）を用意し、ＡＲＣ層７０４の周縁エリアに赤外吸収層１００２を堆積させる。シャドウフレームなど（図示せず）を堆積中に使用して、（コーティングされていない中心領域７０６を含む）ＡＲＣ層７０４の中心部分に材料が堆積しないように、ＵＶ真空窓３１４の中心エリアをマスクすることができる。赤外吸収層１００２は、赤外線エネルギーを吸収することによって温度が上昇し、ＵＶ真空窓３１４を、前駆体または残留物の凝縮温度よりも高い温度に加熱する。したがって、蒸発した前駆体／残留物の凝縮が防止される。
【００４３】
ＵＶ真空窓３１４の直径が約３７５ｍｍである場合、ＡＲＣ層７０４を持たない中心領域７０６の直径は、約５０ｍｍから約１００ｍｍの間、例えば約８０ｍｍとすることができ、ＡＲＣ層７０４の周縁エリアに堆積させる赤外吸収層１００２は、約２０ｍｍから約８０ｍｍである、ＵＶ真空窓３１４の周囲に沿って一定の半径方向の幅「Ｃ」を有することができ、直径約７５ｍｍから約１２０ｍｍのコーティングされていない中心エリア「Ｄ」を画定することができる。
【００４４】
図１０Ｂに示す代替実施形態では、ＵＶ真空窓３１４の上面３１４Ａに、赤外吸収層１００４とＡＲＣ層１００６とを、実質的に同じ高さに堆積させる。ＡＲＣ層１００６は、赤外吸収層１００４の半径方向内側に堆積させることができ、中心領域１００８は、ＡＲＣ層１００６でコーティングしない。すなわち、ＵＶ真空窓３１４の周縁エリアに、コーティングされていない中心領域１００８を完全に取り囲んだＡＲＣ層１００６を取り囲むように、赤外吸収層１００４を堆積させる。ＵＶ真空窓３１４の直径が約３７５ｍｍの場合、ＡＲＣ層１００６でコーティングされていない中心領域１００８の直径は、約５０ｍｍから約１００ｍｍの間、例えば約８０ｍｍとすることができる。ＡＲＣ層１００６は、約２０ｍｍから約６０ｍｍである、ＵＶ真空窓３１４の周囲に沿って一定の半径方向の幅「Ｅ」を有することができ、赤外吸収層１００４は、約２０ｍｍから約８０ｍｍである、ＵＶ真空窓３１４の周囲に沿って一定の半径方向の幅「Ｆ」を有することができる。
【００４５】
上で論じたさまざまな実施形態では、赤外吸収層１００２、１００４が、７５０から２０，０００ｎｍの間の波長範囲において高い赤外吸収を有する材料を含むことができる。赤外吸収層１００２、１００４は例えば、多置換型フタロシアニン化合物、シアニン染料、メロシアニン染料等、カーボンブラック、黒鉛、二酸化クロムなどの無機顔料、またはアルミニウム、銅などの金属とすることができる。その材料層を塗布することによってＵＶ真空窓３１４の温度が上昇しうる限りにおいて、他の適当な材料を使用することができる。
【００４６】
本発明の実施形態は、ＵＶ真空窓の表面におけるフレネル損失を低下させ、システムの効率を４〜１０％も向上させることができることが立証されている。本発明のさまざまな実施形態は、ＵＶ真空窓に堆積させるコーティング層の組成または厚さを調整することによって、ＵＶ放射を遮断することなしに、所望の波長の透過効率および基板表面における中心−エッジ処理均一性を向上させる。提案した発明は、基板の周縁が、中心よりも高いＵＶ放射照度を受け取ることによって、中心が高い従来の処理の問題を補償することを可能にする。提案の発明は、硬化処理の効率を高めることを可能にするため、特に、このシステムのスループットも増大する。
【００４７】
以上の説明は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の追加の実施形態を想到する可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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