(57)【要約】  本発明は、一般に、ＵＶランプ出力を制御して放射照度均一性を向上させる方法に関する。この方法は、チャンバ内のベースライン放射照度を決定することと、第１のランプおよび第２のランプに対応する基板上の相対放射照度を決定することと、相対放射照度とベースライン放射照度とに基づいて補正係数または補償係数を決定することとを含む。次に、ランプは閉ループ制御を介して補正係数または補償係数を使用して調整され、ランプは所望の出力に個々に調整される。ランプは、オプションとして、ランプを所望の出力に調整するのに先立って等しい放射照度に調整することができる。閉ループ制御により、基板間でのプロセス均一性が保証される。放射照度測定と補正係数または補償係数とにより、チャンバ構成要素の劣化、チャンバ構成要素の取替え、またはチャンバの洗浄に起因するランプ設定値の調整が可能になる。
2014507064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線ランプ出力を制御する方法であって、
ベースライン放射照度を確立することと、
ＵＶ放射強度を測定するように構成され、コントローラに結合されるセンサを有する光パイプを使用して、第１のランプに対応する相対放射照度を決定することと、
第２のランプに対応する相対放射照度を決定することと、
前記第１のランプの補償係数を決定することと、
前記第２のランプの補償係数を決定することと、
前記第１のランプの出力および前記第２のランプの出力を所望の出力に調整することと
を含む方法。
【請求項２】
前記ベースライン放射照度が１００パーセントに等しいランプ設定点で決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
出力を前記調整することが閉ループプロセスである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第３および第４のランプを前記所望の出力に調整することをさらに含み、前記第３および第４のランプが前記第１および第２のランプと異なるチャンバに配置される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のランプの前記補償係数および前記第２のランプの前記補償係数が、前記第１のランプおよび前記第２のランプ内に配置されたＵＶ電球の低下した効率を補償する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のランプの前記補償係数および前記第２のランプの前記補償係数が、前記第１のランプおよび前記第２のランプ内に配置されたリフレクタの低下した効率を補償する、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記調整することがＵＶ硬化処理プロセス中に行われ、第１のランプに対応する相対放射照度を前記決定することが、基板に隣接して配置されたリフレクタに配設された孔を通して紫外線放射を感知することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数の基板を紫外線硬化処理することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１および第２のランプの前記所望の出力が前記ベースライン放射照度に等しい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
紫外線ランプ出力を制御する方法であって、
ベースライン放射照度を確立することと、
ＵＶ放射強度を測定するように構成され、コントローラに結合されるセンサを使用して、第１のランプに対応する相対放射照度を決定することと、
第２のランプに対応する相対放射照度を決定することと、
前記第１のランプに対応する前記相対放射照度と前記第２のランプに対応する前記相対放射照度とが等しくなるように調整することと、
次に、前記第１のランプおよび前記第２のランプを所望の出力に調整することと
を含む方法。
【請求項１１】
前記所望の出力が前記ベースライン放射照度に等しく、前記ベースライン放射照度が１００パーセントに等しいランプ設定点で決定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のランプに対応する前記相対放射照度と前記第２のランプに対応する前記相対放射照度とが等しくなるように前記調整するのに先立って、ランプ変動補正係数を決定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ランプ変動補正係数は、前記第１のランプおよび前記第２のランプの両方が同じ相対放射照度を有するように前記第１のランプの設定点が調整されなければならない係数である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記調整することがＵＶ硬化処理プロセス中に行われ、出力を前記調整することが閉ループプロセスである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の基板を紫外線硬化処理することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【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、基板を紫外線硬化処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化ケイ素膜、炭化ケイ素膜、および炭素ドープ酸化ケイ素膜などの材料は、半導体デバイスの製造で広範に使用される。そのようなケイ素含有膜を基板上に形成するための１つの取り組みは、化学気相堆積（ＣＶＤ）のプロセスによるものである。ＣＶＤ膜を形成した後、紫外（ＵＶ）放射を使用して、堆積膜を硬化処理して高密度化することができる。
【０００３】
基板にＵＶ放射を与える１つの手法では、ＵＶ放射ランプが使用される。ＵＶランプシステムで使用される電球は、動作の合計時間、スタートの回数、スタンバイモードでの時間、電力レベル、および他の条件を含むいくつかの要因で寿命が決められる消耗品である。ＵＶ電球が有効寿命の終わりに近づくにつれて、出力は変化し、それにより、基板間の処理均一性に影響を与える。その上、チャンバ内のＵＶ電球はすべて同時に取り替えられるとは限らず、したがって、同じランプヘッド内のＵＶ電球は出力レベルが異なることがある。チャンバ内の不均一な出力は処理される基板の端から端までのプロセス均一性に影響を与える。
【０００４】
したがって、プロセス均一性を向上させるためにＵＶ電球出力の制御を改善する必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、一般に、ＵＶランプ出力を制御して放射照度均一性を向上させる方法に関する。この方法は、チャンバ内のベースライン放射照度を決定することと、第１のランプおよび第２のランプに対応する基板上の相対放射照度を決定することと、相対放射照度とベースライン放射照度とに基づいて補正係数または補償係数を決定することとを含む。次に、ランプは閉ループ制御を介して補正係数または補償係数を使用して調整され、ランプは所望の出力に個々に調整される。ランプは、オプションとして、ランプを所望の出力に調整するのに先立って等しい放射照度に調整することができる。閉ループ制御により、基板間でのプロセス均一性が保証される。放射照度測定と補正係数または補償係数とにより、チャンバ構成要素の劣化、チャンバ構成要素の取替え、またはチャンバの洗浄に起因するランプ設定値の調整が可能になる。
【０００６】
本発明の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明が実施形態を参照しながら行われ、それらの実施形態のうちのいくつかは添付図面に示される。しかし、添付図面は本発明の典型的な実施形態のみを示し、それ故、本発明は他の同等に効果的な実施形態を受け入れることができるので本発明の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ＵＶ硬化処理するように構成されたタンデムプロセスチャンバの部分的概略図である。
【図２Ａ】図１のタンデムプロセスチャンバのＵＶ硬化処理チャンバのうちの１つの概略図である。
【図２Ｂ】ＵＶ硬化処理チャンバ用のＵＶランプヘッドの下面図の概略図である。
【図２Ｃ】ＵＶ硬化処理チャンバ用の二次リフレクタの概略図である。
【図３】ＵＶ硬化処理チャンバ内のＵＶ強度を調整するための１つの実施形態を示す流れ図である。
【図４】ＵＶ硬化処理チャンバ内のＵＶ強度を調整するための別の実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
理解しやすくするために、同一の参照番号が、可能であれば、図に共通する同一の要素を指定するのに使用されている。ある実施形態で開示された要素は、特に詳述することなしに、他の実施形態で有益に利用することができることが考えられる。
【０００９】
本発明は、一般に、ＵＶランプ出力を制御して放射照度均一性を向上させる方法に関する。この方法は、一般に、チャンバ内のベースライン放射照度を決定することと、第１のランプおよび第２のランプに対応する基板上の相対放射照度を決定することと、相対放射照度とベースライン放射照度とに基づいて補正係数または補償係数を決定することとを含む。次に、ランプは閉ループ制御を介して補正係数または補償係数を使用して調整され、ランプは所望の出力に個々に調整される。ランプは、オプションとして、ランプを所望の出力に調整するのに先立って等しい放射照度に調整することができる。閉ループ制御により、基板間でのプロセス均一性が保証される。放射照度測定と補正係数または補償係数とにより、チャンバ構成要素の劣化、チャンバ構成要素の取替え、またはチャンバの洗浄に起因するランプ設定値の調整が可能になる。
【００１０】
本発明の実施形態は、カリフォルニア州、サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＮＡＮＯＣＵＲＥ（商標）チャンバ内で実施することができる。他の製造業者からのものを含む他のチャンバも本明細書で説明する実施形態から利益を得ることができることが考えられる。
【００１１】
図１は、ＵＶ硬化処理するように構成されたタンデムプロセスチャンバ１００の部分的概略図である。例示のタンデムのプロセスチャンバは、カリフォルニア州、サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＰＲＯＤＵＣＥＲ（商標）チャンバである。タンデムプロセスチャンバ１００は２つのＵＶ硬化処理チャンバ１０１を含み、各々はその中で１つまたは複数の基板を処理するように構成される。ＵＶ硬化処理チャンバの各々は、一般に、壁（図示せず）によって分離される。タンデムプロセスチャンバ１００は、本体１０２と、本体１０２に蝶番で取り付けられたリッド１０４とを含む。第１の下部ハウジング１０６ａおよび第２の下部ハウジング１０６ｂがリッドの上部表面に結合される。下部ハウジング１０６ａ、１０６ｂの各々は、その中に二次リフレクタを保持するように構成される。下部ハウジング１０６ａ、１０６ｂの各々の上に、それぞれ、上部ハウジング１０８ａ、１０８ｂが位置づけられる。各上部ハウジング１０８ａ、１０８ｂは回転可能であり、ＵＶ放射を下部ハウジング１０６ａ、１０６ｂを通して本体１０２に供給するように各上部ハウジング１０８ａ、１０８ｂ内に位置づけられたランプヘッドを有し、本体１０２において１つまたは複数の基板はＵＶ放射を受け取るように位置づけることができる。
【００１２】
図２Ａは、図１のタンデムプロセスチャンバ１００のＵＶ硬化処理チャンバ１０１のうちの１つの概略図である。ＵＶ硬化処理チャンバ１０１は、ＵＶランプヘッド２１０、二次リフレクタ２２０、石英窓２２２、基板支持体２２４、およびコントローラ２２９を含む。ＵＶランプヘッド２１０は、上部ハウジング１０８ａ内に配設され、２つのＵＶランプ２１２ａおよび２１２ｂを含む。各ＵＶランプ２１２ａ、２１２ｂはＵＶ電球２１４ａ、２１４ｂを含む。一次リフレクタ２１６ａは、ＵＶ電球２１４ａの上、およびそのまわりに位置づけられ、ＵＶ電球２１４ａからのＵＶ放射を石英窓２２２を通して基板支持体２２４の方に誘導するように構成される。同様に、一次リフレクタ２１６ｂは、ＵＶ電球２１４ｂの上、およびそのまわりに位置づけられ、ＵＶ電球２１４ｂからのＵＶ放射を石英窓２２２を通して基板支持体２２４の方に誘導するように構成される。ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂの出力または強度はそれぞれのコントローラ２２９によって制御される。各ＵＶ硬化処理チャンバ１０１の各ＵＶランプ２１２ａ、２１２ｂはそれ自体のコントローラ２２９を有するように示されているが、タンデムプロセスチャンバ１００のすべての態様を制御するために単一のコントローラを使用し得ることが考えられる。
【００１３】
二次リフレクタ２２０は下部ハウジング１０６ａ内に配置され、ＵＶランプヘッド２１０と半導体基板２２６との間に位置づけられる。二次リフレクタ２２０は、ＵＶランプ２１２ａおよび２１２ｂの下部表面に結合され、回転可能な上部ハウジング１０８ａ、１０８ｂに結合されたランプ２１２ａおよび２１２ｂとともに回転することができる。二次リフレクタ２２０の下部端面は基板２２６の直径よりも小さい内径を有し、そこで、ランプヘッド２１０の方向から見たときに二次リフレクタ２２０と基板２２６の外径との間に光学的間隙がない。二次リフレクタ２２０は、普通なら一次リフレクタのフラッドパターンの境界の外側に入るＵＶ放射を反射するチャネリング効果を有し、その結果、そのような放射はＵＶ硬化処理される基板２２６に当たる。したがって、基板２２６に分配されるエネルギーの強度が増加する。二次リフレクタ２２０は、ＵＶランプ２１２ａ、２１２ｂのフラッドパターンを、実質的に長方形の区域から、基板２２６の実質的に円形の形状に対応する実質的に円形の形状に変える。センサ２２５は下部ハウジング１０６ａの内面に結合され、二次リフレクタ２２０が回転するとき二次リフレクタ２２０に配設された孔を通してＵＶ放射を感知するように位置づけられる。
【００１４】
石英窓２２２は、ランプヘッド２１０と基板２２６との間に位置づけられる。二次リフレクタ２２０のまわりの空気流を可能にして冷却しやすくするために、二次リフレクタ２２０の底部と石英窓２２２との間に小さい間隙２２８が存在する。空気流は、下部ハウジング１０６ａに配設された１つまたは複数の開口を通して二次リフレクタおよび／または石英窓に供給することができる。
【００１５】
ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂはマイクロ波アークランプであるが、しかし、パルスキセノンフラッシュランプまたは高効率ＵＶ発光ダイオードアレイを含む他のタイプのＵＶ光源が考えられる。ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂは、マイクロ波発振器などの電源で励起するためのキセノンまたは水銀などの１つまたは複数のガスで充満された封止プラズマ電球である。マイクロ波発振器は、ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂ内のガスを励起するために１つまたは複数のマグネトロンを含む。代替として、高周波（ＲＦ）エネルギー源を使用してＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂ内のガスを励起することができる。ＲＦ励起は容量性または誘導性とすることができるが、しかし、誘導結合プラズマ電球は、より高密度なプラズマを発生させることによって電球のより大きい輝きをより効率的に発生させることができる。
【００１６】
望ましくは、ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂは１８０ｎｍから４００ｎｍの広帯域の波長にわたって光を放出する。ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂ内で使用するために選択されるガスにより、一般に、放出される放射の波長を決定される。酸素がＵＶ硬化処理チャンバ１０１内に存在する場合、短い波長ほどオゾンを発生させる傾向があるので、２００ｎｍを超える広帯域ＵＶ光を主に発生させるようにＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂによって放出されるＵＶ光をチューニングして、硬化処理プロセス中にオゾンを発生させないようにする。
【００１７】
図２Ｂは、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１用のＵＶランプヘッド２１０の下面図の概略図である。ＵＶランプヘッド２１０は２つのランプ２１２ａおよび２１２ｂを収容し、それらの各々は細長いＵＶ電球２１４ａ、２１４ｂを収納する。電球はＵＶ放射を発生し、ＵＶ放射は一次リフレクタ２１６ａ、２１６ｂおよび二次リフレクタ２２０によって基板２２６に誘導される。一次リフレクタ２１６ａは、部分２６０ａおよび部分２６１ａからそれらの間の間隙を伴って形成される。同様に、一次リフレクタ２１６ｂは、部分２６０ｂおよび部分２６１ｂからそれらの間の間隙を伴って形成される。ＵＶランプヘッド２１０は２つの細長い電球を収納するように示されているが、ＵＶランプヘッド２１０は２つを超える電球を収納することができることが考えられる。
【００１８】
図２Ｃは、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１のための二次リフレクタ２２０の概略図である。二次リフレクタ２２０は、チャンバ内で、部分２３８がランプ２１２ａに隣接して配置され、部分２４０がランプ２１２ｂに隣接して配置されるように向きを定められる。二次リフレクタは、基板２２６の方にＵＶ放射を誘導するだけでなく、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１内の異なる構成要素によって発生または反射されたＵＶ放射強度の測定も可能にする。二次リフレクタ２２０は、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１内の個別の構成要素をモニタするために光パイプ２３０〜２３５を含む。「パイプ」という用語が使用されるが、光パイプ２３０〜２３５は、単に、二次リフレクタ２２０の壁を通して配設される孔とすることができ、二次リフレクタの外壁に結合された細長いチューブを含んでもよいし、含まなくてもよい。ＵＶ放射強度を測定するように構成されたセンサ２２５が二次リフレクタ２２０に隣接する下部ハウジングに結合される。センサ２２５は、二次リフレクタ２２０が処理中に回転する間、光パイプ２３０〜２３５の各々を出るＵＶ放射を受け取るように位置づけられる。センサ２２５はコントローラ２２９に接続され、ＵＶ強度情報をコントローラ２２９に与えるように構成される。
【００１９】
基板に達するＵＶ放射の量は、ＵＶ電球２１４ａ、２１４ｂから放出されたＵＶ放射、ならびに一次リフレクタ２１６ａ、２１６ｂの部分２６０ａ、２６０ｂ、２６１ａ、および２６１ｂから反射された光の関数である。この関数は、一般に、経験的に決定され、この関数は、一般に、個々のＵＶ硬化処理チャンバ１０１ごとに異なることが理解されるべきである。関数は、いくつかの要因の中で特に、使用されるＵＶ電球のタイプ、一次リフレクタおよび二次リフレクタの反射率、ＵＶ電球およびリフレクタに対する基板の位置、ならびにチャンバ寸法に応じて変化する。
【００２０】
各光パイプ２３０〜２３５は、光パイプ２３０〜２３５が固定センサ２２５を通り過ぎて回転するとき１つの特定のチャンバ構成要素からの光のみが各光パイプ２３０〜２３５を通過し、センサ２２５に接触できるようにする角度で二次リフレクタ２２０に結合される。個々の光パイプの領域の二次リフレクタ２２０の壁の厚さに応じて、光パイプの長さは、二次リフレクタ２２０の壁を通して形成された孔またはスロットにアルミニウムチューブを挿入することによって延ばすことができる。光パイプ内の反射の効果を減少させ、特定の受容角内の放射線のみがセンサ２２５に確実に達するように、光パイプの内面は適切な光吸収材料で裏打ちまたは被覆することができる。代替として、粗化またはテクスチャ化された表面を有するように光パイプの内面を処置して、光パイプ２３０〜２３５の壁に接触する不要な光を多重反射を介して消散させることができる。
【００２１】
ＵＶ硬化処理チャンバ１０１の個々の構成要素をモニタする際に、光パイプ２３０〜２３５により、所望の構成要素によって発生または反射された光線のみがその構成要素をモニタする光パイプの端部でセンサに達することができるようになることが望ましい。事例によっては、センサ２２５に達する光線の１００パーセントが単一の構成要素からのものとなるように光パイプを設計するのは実用的でないことがある。代わりに、光パイプは、センサ２２５に達する光線の好適に高い割合、例えば、８０パーセントまたは９０パーセントが所望の構成要素からのものであるように設計することができる。そのような設計では、コントローラ２２９は、不要な構成要素からのものである感知光の一部を把握できるべきである。
【００２２】
処理の間、ランプ２１２ａ、２１２ｂならびにそれに結合される二次リフレクタは、ＵＶ放射を基板２２６に供給しながら回転する。光パイプ２３０〜２３５がセンサ２２５を通り過ぎて回転するとき、特定のチャンバ構成要素のＵＶ出力または反射が決定される。センサ測定の精度を向上させる（例えば、サンプリング点の数を増加させる）ために、光パイプ２３０〜２３５のいずれかがセンサ２２５に隣接するとき、ランプ２１２ａ、２１２ｂおよび二次リフレクタ２２０の回転速度を低下させることができる。例えば、光パイプ２３０〜２３５のいずれかがセンサ２２５のそばを通り過ぎるとき、二次リフレクタは毎分約０．１から約０．２回転で回転することができる。光パイプのどれもセンサ２２５に隣接していない（例えば、光パイプ２３０〜２３５間の二次リフレクタ２２０の区域である）とき、二次リフレクタは、毎分１回転を超えて、例えば、毎分約１から約２回転で回転することができる。したがって、ランプ２１２ａ、２１２ｂおよび二次リフレクタ２２０の回転速度は可変である。
【００２３】
図２Ｃの実施形態では、光パイプ２３０は、一次リフレクタ２１６ａの部分２６０ａの反射をモニタする。光パイプ２３１は一次リフレクタ２１６ａの部分２６１ａの反射をモニタする。光パイプ２３２は、一次リフレクタ２１６ｂの部分２６１ｂの反射をモニタする。光パイプ２３３は、一次リフレクタ２１６ｂの部分２６０ｂの反射をモニタする。光パイプ２３４および２３５は、それぞれ、ＵＶ電球２１４ａおよび２１４ｂの強度をモニタする。
【００２４】
個々の構成要素によって発生または反射されたＵＶ放射をモニタするための二次リフレクタ２２０の機能により、ＵＶチャンバ１０１内のそれらの構成要素をモニタおよび補償することができるようになる。これらの構成要素の光反射または光発生は時間とともに減少するので、個々の構成要素のモニタリングが望ましい。例えば、物質が一次リフレクタ２１６ａ、２１６ｂの表面にたまり、それにより、基板２２６の方に誘導される反射ＵＶ放射の量および／または強度が減少することがある。さらに、物質が石英窓２２２の表面にたまり、それによって、石英窓２２２を通過して基板２２６に達するＵＶ放射の量が減少することがある。さらに、ＵＶ電球２１４ａ、２１４ｂの強度は、ＵＶ電球２１４ａ、２１４ｂが利用寿命に近づくにつれて低下する。しかし、二次リフレクタ２２０はＵＶチャンバ内の個々の構成要素の強度をモニタできるようにするので、補正係数を調整して、構成要素の効率の低下を償うことができる。したがって、基板２２６は均一な量のＵＶ放射を受け取り、それによって、たとえいくつかの構成要素の光反射または光発生が減少したとしてもプロセス均一性を向上させることができる。
【００２５】
一般的なＵＶ硬化処理プロセスでは、ＵＶ硬化処理チャンバ内に配置された単一のＵＶ放射センサがチャンバ内のＵＶ放射の全体的なレベルを測定する。例えば、センサは、チャンバ内のＵＶ放射のレベルが低すぎると、その場合、ＵＶランプに印加される電力を増加させて、チャンバ内のＵＶ放射のレベルを増加させることを指示することができる。一般的なＵＶ硬化処理プロセスに関する第１の問題は、センサが全体的なＵＶ強度を測定しており、個々の構成要素の強度を測定していないことである。したがって、１つのＵＶ電球がほとんど切れている場合、または１つのリフレクタが粒子堆積物で覆われ、ＵＶ放射を効率的に反射する機能を失っている場合、センサは構成要素の効率の低下を識別することができない。第２に、一般的なＵＶ硬化処理プロセスは、個々の構成要素によって反射または発生されたＵＶ放射を検出することができないので、一般的なＵＶプロセスはプロセスパラメータを調整して、単一の構成要素の効率の低下を償うことができない。もっと正確に言えば、一般的なＵＶプロセスは、チャンバ内のＵＶ強度を調整するのにシステムにひとまとめでただ単により多くの電力を印加し、個々のＵＶ電球に印加される電力の量を考慮に入れていない。これにより、基板の不均一な照射と、プロセス均一性の低下とがもたらされる。
【００２６】
図３は、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１内のＵＶ強度を調整するための１つの実施形態を示す流れ図である。ステップ３４０において、ベースライン放射照度が確立される。ベースライン放射照度は、すべてのチャンバ構成要素の最適性能に対応する基板上の放射照度である。一般に、ベースライン放射照度は１００パーセントのランプ性能に対応する。しかし、処理の間、ＵＶランプ２１２ａおよび２１２ｂは、構成要素劣化に応じた調整を可能にするために１００パーセントよりも少ない設定点に設定される。例えば、処理の間、ＵＶランプ２１２ａ、２１２ｂは最大電力の約８０パーセントに設定することができる。
【００２７】
基板がＵＶ硬化処理チャンバ１０１内で処理されるとき、個々のチャンバ構成要素の効率は低下する。したがって、基板２２６に達するＵＶ放射の量も減少する。二次リフレクタ２２０とその近くに位置づけられセンサ２２５とにより、システムの効率の低下と、それに対応して基板２２６に達するＵＶ放射の量とが測定できるようになる。ステップ３４１において、第１のランプによって基板２２６に送出されるＵＶ放射の量が、二次リフレクタ２２０と、二次リフレクタ２２０の近くに位置づけられたセンサ２２５とを介して測定される。基板２２６に達するＵＶ放射の量は、個々のチャンバ構成要素の効率の低下を測定することによって決定される。所与のランプに関して基板２２６に達する測定された放射照度は相対放射照度と呼ばれる。処理の前には、チャンバ構成要素の劣化がまだ生じていないので相対放射照度はプロセス設定点に等しい。ステップ３４２において、第２のランプによって基板２２６に送出されるＵＶ放射の量が、二次リフレクタ２２０とセンサ２２５とを介して測定される。その上、第２のランプの相対放射照度も決定される。一般に、ステップ３４１および３４２は同時に行われるが、しかし、ステップ３４１および３４２は継続的に行うことができることが考えられる。
【００２８】
ステップ３４３において、ランプ補償係数がランプ２１２ａおよび２１２ｂの各々に対して決定される。ランプ補償係数は、相対放射照度をベースライン放射照度で除算したものである。ステップ３４４において、閉ループアルゴリズムを搭載するコントローラ２２９が、ランプ２１２ａおよび２１２ｂの各々に印加される電力を調整する。コントローラのターゲット点は、オリジナルの設定点（例えば、８０パーセント）をランプ補償係数で除算したものに等しい。したがって、基板の処理が多くなり、チャンバ構成要素の効率が低下するとともに、コントローラ２２９は設定点を上昇させる（ランプ制御係数は、一般に、１より小さいので）。設定点は上昇されるが、チャンバ効率は低下しており、それ故、基板２２６に達するＵＶ放射の総量はプロセス間で一定のままである。ステップ３４１〜３４４は、実時間で、またはいくつかの基板ごとに、または所望に応じて行うことができる。一般に、ステップ３４０は、プロセスの初めに、特定のプロセス方策に向けて基板２２６に達するＵＶ放射の所望の量を確立するために行われる。
【００２９】
図３に関連して説明したように、ランプ２１２ａおよび２１２ｂの各々はコントローラ２２９に記憶されたランプ自体の閉ループアルゴリズムによって制御される。プロセスチャンバ１００は２つのＵＶ硬化処理チャンバ１０１を含むので、タンデムプロセスチャンバ１００は４つのコントローラ２２９を含む。ランプ２１２ａ、２１２ｂは各々１つを超える電球２１４ａ、２１４ｂを収納することができ、その場合、コントローラ２２９は、それぞれ、電球ごとに、またはランプ２１２ａ、２１２ｂごとに閉ループ制御を備えることができることが考えられる。
【００３０】
図３で略述した制御プロセスでは、ランプ２１２ａ、２１２ｂの各々を特定の構成要素劣化に対して個々に制御および補償することができるのでチャンバ構成要素の状態にかかわらず基板２２６を均一に照射することができる。これは、チャンバ構成要素が必ずしも同じ速さで劣化するとは限らないので望ましい。例えば、電球２１４ａが電球２１４ｂの前に切れた場合、電球２１４ａは新しいもの（より明るい電球）に取り替えられることになる。したがって、新しい電球と電球２１４ｂとによって供給される照射は等しくないことになる。しかし、図３で略述した制御プロセスを使用することにより、新しい電球と電球２１４ｂとの出力を補償係数を使用して調整し、基板２２６の端から端までのＵＶ照射が確実に均一になるようにすることができる。図３の制御プロセスを、同様に、マグネトロンまたは一次リフレクタ２１６ａ、２１６ｂなどの他のチャンバ構成要素の取替えに適用することになる。その上、チャンバ構成要素が異なる割合で洗浄される場合、図３の制御プロセスは有益である。
【００３１】
図４は、ＵＶ硬化処理チャンバ内のＵＶ強度を調整するための別の実施形態を示す流れ図である。ステップ４５０において、ベースライン放射照度がステップ３４０と同様に確立される。ステップ４５１において、第１のランプに対応する相対放射照度がステップ３４１と同様に決定される。ステップ４５２において、第２のランプに対応する相対放射照度がステップ３４２と同様に決定される。ステップ４５１および４５２は、一般に、同時に行われるが、しかし、ステップ４５１および４５２を継続的に行うことができることが考えられる。
【００３２】
ステップ４５３において、ランプ変動補正係数が決定される。ランプ変動補正係数は、どちらかがより低い相対放射照度を有するランプ２１２ａまたは２１２ｂの設定点を、ランプ２１２ａおよび２１２ｂの両方が同じ相対放射照度を有するように調整しなければならない係数である。ステップ４５４において、ランプ２１２ａおよび２１２ｂの両方が同じ相対放射照度を有するように、ランプ変動補正係数が適用される。したがって、たとえ相対放射照度がベースライン放射照度に等しくない場合であっても、基板２２６の端から端までの少なくとも放射照度は均一である。
【００３３】
ステップ４５５において、ランプ２１２ａおよび２１２ｂの両方は所望のＵＶ出力に同時に調整される。これは、ステップ３４３および３４４で説明したように補償係数を決定することによって達成することができる。代替として、ランプ２１２ａおよび２１２ｂは同じＵＶ放射照度出力を有する（適用されたランプ変動補正係数により）ので、ランプヘッド２１０は、単一のＵＶセンサからの信号に応じて調整することができる。それに加えて、ランプ２１２ａおよび２１２ｂは事前に同じ相対放射照度に調整されているので、コントローラがランプ２１２ａおよび２１２ｂの出力を調整するとき、基板の端から端までのＵＶ放射照度の変化は均一である。これは、各ランプの変化率がほぼ等しいので処理される基板の端から端までより均一な硬化処理をもたらす。第１のＵＶ硬化処理チャンバ１０１用のランプ２１２ａおよび２１２ｂの出力を調整した後、そのプロセスは第２のＵＶ硬化処理チャンバ１０１に繰り返される。望ましくは、ＵＶ硬化処理チャンバ１０１の各々のランプ２１２ａおよび２１２ｂの出力は等しい。
【００３４】
本発明の利点には、ＵＶ硬化処理チャンバ内でのＵＶ硬化処理プロセスの閉ループ制御が含まれる。その上、チャンバ構成要素の状態および効率を、処理の間、モニタすることができ、効率の低下を補正係数の適用によって補償することができる。それに加えて、補正係数の適用により、均一なＵＶランプ出力、ならびに均一なＵＶランプヘッド出力、それによるプロセス均一性の向上が可能になる。
【００３５】
上記は本発明の実施形態に関するが、本発明の他のおよびさらなる実施形態を本発明の基本範囲から逸脱することなく考案することができ、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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