(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理領域を画成する本体と、
上記基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、
上記基板支持体から離間され上記基板支持体上に配置された基板へ紫外線放射を発生し伝送するように構成された紫外線放射ランプであって、紫外線放射源、及び該紫外線放射源を部分的に取り囲む一次リフレクタを含むような紫外線放射ランプと、
上記一次リフレクタと上記基板支持体との間に配置された二次リフレクタであって、このようにしなければ上記基板に当たらない紫外線放射を上記基板の方へ向け直すように適応された二次リフレクタと、
を備え、
上記紫外線放射ランプは、紫外線放射の矩形のフラッドパターンを発生し、上記二次リフレクタは、上記矩形のフラッドパターンを円形のフラッドパターンへと変える、基板処理ツール。
【請求項２】
上記二次リフレクタは、上方部分及び下方部分を備え、上記上方部分及び下方部分の各々は、（i）長手方向の面の長さ方向を横切る頂上にて交差する対向する長手方向の面及び（ii）上記長手方向の面の端部の間に延長する対向する横断方向の面を含む、請求項１に記載の基板処理ツール。
【請求項３】
上記二次リフレクタの上記上方部分及び下方部分の両者の上記長手方向の面は、長手方向に沿って全体として凹状である、請求項２に記載の基板処理ツール。
【請求項４】
上記二次リフレクタの上記上方部分及び下方部分の上記対向する横断方向の面は、横断方向に沿って全体として凸状である、請求項３に記載の基板処理ツール。
【請求項５】
上記二次リフレクタの上記上方部分の上記対向する長手方向の面は、上記リフレクタの上部から上記頂上へと全体として内方に延長し、上記二次リフレクタの上記下方部分の上記対向する長手方向の面は、上記頂上から上記リフレクタの底部へと全体として外方に延長している、請求項３に記載の基板処理ツール。
【請求項６】
上記基板支持体から離間された少なくとも２つの紫外線放射ランプを備え、各々の紫外線放射ランプは、細長い紫外線放射源と、上記細長い紫外線放射源を部分的に取り囲む対応する一次リフレクタとを含み、上記少なくとも２つの紫外線放射ランプは、組み合わさって上記基板支持体の方へ向けられた紫外線放射のフラッドパターンを生成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理ツール。
【請求項７】
上記基板処理領域を上記少なくとも２つの紫外線放射ランプから分離する窓を更に備え、該窓は、上記紫外線放射のフラッドパターンが上記基板に達する前に上記窓を透過するよう配置されている、請求項６に記載の基板処理ツール。
【請求項８】
上記少なくとも２つの紫外線放射ランプは、垂直に対して対向する角度をなして互いに面するように取り付けられている、請求項６に記載の基板処理ツール。
【請求項９】
上記二次リフレクタが、内側面及び外側面及び上記内側面から上記外側面へと上記リフレクタを横切る少なくとも１つの穴を有し、
上記紫外線放射ランプによって発生されて上記少なくとも１つの穴を通して伝送される紫外線放射光を受け取るように配置された光検出器を更に備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理ツール。
【請求項１０】
上記一次リフレクタは、少なくとも１つの放物線状部分及び少なくとも１つの楕円形状部分を含む反射面を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理ツール。
【請求項１１】
互いに離れて隣接している第１処理領域及び第２の処理領域を画成する本体と、
上記第１の処理領域内に基板を支持するように適応された第１の基板支持体及び上記第２の処理領域内に基板を支持するように適応された第２の基板支持体と、
上記第１の基板支持体から離間され紫外線放射を上記第１の基板支持体上に配置された第１の基板へ伝送するように構成された第１の紫外線放射ランプモジュールと、
上記第２の基板支持体から離間され紫外線放射を上記第２の基板支持体上に配置された第２の基板へ伝送するように構成された第２の紫外線放射ランプモジュールと、
上記第１の紫外線放射ランプモジュールと上記第１の基板支持体との間に配置された第１の二次リフレクタであって、このようにしなければ上記第１の基板に当たらないような紫外線放射を上記第１の基板の方へ向け直すように適応された第１の二次リフレクタと、
上記第２の紫外線放射ランプモジュールと上記第２の基板支持体との間に配置された第２の二次リフレクタであって、このようにしなければ上記第２の基板に当たらないような紫外線放射を上記第２の基板の方へ向け直すように適応された第２の二次リフレクタと、
を備え、
上記第１の紫外線放射ランプモジュールは、紫外線放射の第１の矩形のフラッドパターンを発生し、上記第１の二次リフレクタは、上記第１の矩形のフラッドパターンを第１の円形のフラッドパターンへと変え、
上記第２の紫外線放射ランプモジュールは、紫外線放射の第２の矩形のフラッドパターンを発生し、上記第２の二次リフレクタは、上記第２の矩形のフラッドパターンを第２の円形のフラッドパターンへと変える、基板処理システム。
【請求項１２】
紫外線放射の円形のフラッドパターンを生成するための装置において、
細長い紫外線放射源及び上記細長い紫外線放射源を部分的に取り囲む一次リフレクタを備え、上記細長い紫外線放射源及び上記一次リフレクタが組み合わさって紫外線放射の矩形のフラッドパターンを生成するような紫外線放射ランプと、
上記一次リフレクタから離間された二次リフレクタであって、上記二次リフレクタに入射する上記紫外線放射の矩形のフラッドパターンの部分を向け直して上記紫外線放射の円形のフラッドパターンを生成するように適応された二次リフレクタと、
を備える装置。
【請求項１３】
基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法において、
上記誘電体物質が形成された上記基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、
紫外線放射源及び一次リフレクタを用いて紫外線放射の矩形のフラッドパターンを生成し、上記一次リフレクタと上記基板支持体との間に配置された二次リフレクタを用いて上記矩形のフラッドパターンを紫外線放射の円形のフラッドパターンへと整形し直すことによって上記基板を紫外線放射に対して露光させるステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
基板処理領域を画成する本体と、
上記基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、
上記基板支持体から離間され紫外線放射を上記基板支持体上に配置された基板へ伝送するように構成された紫外線放射ランプであって、紫外線放射の矩形のフラッドパターンを発生するように構成された紫外線放射ランプと、
上記紫外線放射ランプ又は基板支持体の少なくとも一方を互いに対して少なくとも１８０度回転させるように作動的に結合されるモータと、
上記矩形のフラッドパターンを基板上の紫外線放射の円形の照射パターンへ変えるための一以上のリフレクタと、
を備え、
上記照射パターンは、第１の強度を有する中心領域と、中心領域を囲む環状領域とを含み、環状領域は、上記第１の強度よりも高い、第２の強度を有する高強度領域と、上記第１の強度よりも低い、第３の強度を有する低強度領域とを含む、基板処理ツール。
【請求項１５】
基板処理領域を画成する本体と、
上記基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、
上記基板支持体から離間され上記基板支持体上に配置された基板へ紫外線放射を伝送するように構成された第１の紫外線放射ランプであって、第１の紫外線放射源と、上記第１の紫外線放射源を部分的に取り囲む第１のリフレクタとを備え、上記第１のリフレクタは、対向する第１の内側反射パネル及び第１の外側反射パネルを有し、上記第１の内側反射パネルは、第１の反射面を有し、上記第１の外側反射パネルは、上記第１の反射面と非対称な第２の反射面を有する、第１の紫外線放射ランプと、
上記基板支持体から離間され上記基板支持体上に配置された基板へ紫外線放射を伝送するように構成された第２の紫外線放射ランプであって、第２の紫外線放射源と、上記第２の紫外線放射源を部分的に取り囲む第２のリフレクタとを備え、上記第２のリフレクタは、対向する第２の内側反射パネル及び第２の外側反射パネルを有し、上記第２の内側反射パネルは、第３の反射面を有し、上記第２の外側反射パネルは、上記第３の反射面と非対称な第４の反射面を有する、第２の紫外線放射ランプと、
上記第１のリフレクタ及び上記第２のリフレクタと上記基板支持体との間に配置された第３のリフレクタであって、上記基板の外側での紫外線放射損失を減少させるように適応される第３のリフレクタと、
を備え、
第１及び第２の紫外線放射ランプのそれぞれは、紫外線放射の矩形のフラッドパターンを発生し、上記第３のリフレクタは、上記矩形のフラッドパターンを円形のフラッドパターンへと変える、
基板処理ツール。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
[0001]酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）及び炭素ドープ酸化シリコン（ＳｉＯＣｘ）の如き物質は、半導体デバイスの製造において広く使用されている。半導体基板上にシリコン含有膜を形成するための１つの方法として、チャンバ内にて化学気相堆積（ＣＶＤ）のプロセスによるものがある。例えば、シリコン供給源と酸素供給源との間の化学反応により、ＣＶＤチャンバ内に配置された半導体基板の上面に固相酸化シリコンを堆積させることができる。別の例としては、少なくとも１つのＳｉ-Ｃ結合を有するオルガノシラン含むＣＶＤ反応によって、炭化シリコン及び炭素ドープ酸化シリコン膜を形成することができる。
【０００２】
[0002]水は、しばしば、有機珪素化合物のＣＶＤ反応の副産物である。従って、水は、それらの膜内へ水分として物理的に吸収されたり、その堆積膜内へＳｉ-ＯＨ化学結合として混和したりすることがあり得る。これらの形の水の混和は、いずれも、一般的には望ましくないものである。従って、水の如き望ましくない化学結合及び化合物は、堆積炭素含有膜から除去されるのが好ましい。又、ある特定のＣＶＤプロセスにおいては、犠牲物質の熱的に不安定な有機断片を除去する必要がある。
【０００３】
[0003]このような問題に対処するために使用される１つの普通の方法として、従来の熱アニールがある。このようなアニールからのエネルギーにより、不安定で望ましくない化学結合は、規則膜を特徴付けるより安定な結合へと変換し、その膜の密度が増大される。従来の熱アニールステップは、一般的には、比較的に長い持続期間（例えば、しばしば、３０分から２時間の間）を必要とし、従って、相当の処理時間を費やしてしまうものであり、全製造プロセスの速度を低下させてしまう。
【０００４】
[0004]これらの問題に対処するための別の技術として、ＣＶＤ酸化シリコン、炭化シリコン及び炭素ドープ酸化シリコン膜の後処理を助成するため紫外線を利用するものがある。例えば、共にアプライドマテリアル社のものであって、ここにそのまま援用される米国特許第６，５６６，２７８号及び第６，６１４，１８１号明細書には、ＣＶＤ炭素ドープ酸化シリコン膜の後処理のためにＵＶ光を使用することが記載されている。ＣＶＤ膜を硬化させ濃密とするためにＵＶ放射線を使用することにより、個々のウエハの全熱履歴を減少させることができ、製造プロセスをスピードアップさせることができる。基板上に堆積された膜を効果的に硬化させるために使用できる多くの種々なＵＶ硬化システムが開発されている。この種の一例が、アプライドマテリアル社に譲渡され、ここに種々の目的で援用する、２００５年５月９日に出願され発明の名称を「High Efficiency UV Curing System」とする米国特許出願第１１/１２４，９０８号明細書に記載されている。
【０００５】
[0005]種々のＵＶ硬化チャンバが開発されているのであるが、この重要な技術に関しては更なる改善が絶えず求められているものである。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]本発明の実施形態は、一般的には、基板上に設けられた誘電体物質を硬化するための紫外線（ＵＶ）硬化チャンバに関するものであり、又、ＵＶ放射線を使用して誘電体物質を硬化する方法に関するものである。
【０００７】
[0007]１つの実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、基板支持体から離間されて、基板支持体上に配置された基板へ紫外線を伝送するように構成された紫外線ランプと、この紫外線ランプ又は基板支持体のうちの少なくとも一方を、少なくとも互いに関して少なくとも１８０度回転させるように作動的に結合されたモータとを備える。この基板処理ツールは、更に、相補的な高強度領域及び低強度領域を有していて、回転されるときに組み合わされて実質的に一様な照射パターンを発生するような紫外線のフラッドパターンを基板上に発生するよう適応された１つ又はそれ以上のリフレクタを含むことができる。
【０００８】
[0008]本発明の別の実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、この基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板に対して紫外線を発生して伝送するように構成された紫外（ＵＶ）放射線ランプとを備え、このＵＶ放射線ランプは、ＵＶ放射線源と、このＵＶ放射線源を部分的に取り囲む一次リフレクタと、この一次リフレクタと基板支持体との間に配置された二次リフレクタとを含み、この二次リフレクタは、そうしなければ基板に接触しないような紫外放射線を基板の方へ向け直すように適応されている。ある実施形態では、二次リフレクタは、上方部分及び下方部分を含み、これら上方部分及び下方部分の各々は、対向する長手方向の面及び対向する横断方向の面を含み、これら対向する長手方向の面は、これら長手方向の面の長さ方向を横切る頂上で交差しており、これら対向する横断方向の面は、長手方向の面の端部の間に延長している。
【０００９】
[0009]本発明の別の実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、この基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板へＵＶ放射線を伝送するように構成された第１のＵＶランプとを備え、第１のＵＶランプは、第１のＵＶ放射線源と、この第１のＵＶ放射線源を部分的に取り囲む第１のリフレクタとを含み、第１のリフレクタは、対向する内側反射パネル及び外側反射パネルを有し、内側反射パネルは、第１の反射面を有し、外側反射パネルは、第１の反射面と非対称である第２の反射面を有する。ある実施形態では、更に、基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板へＵＶ放射線を伝送するように構成された第２のＵＶランプを含み、この第２のＵＶランプは、第２のＵＶ放射線源と、この第２のＵＶ放射線源を部分的に取り囲む第２のリフレクタとを含み、第２のリフレクタは、対向する内側反射パネル及び外側反射パネルを有し、内側反射パネルは、第３の反射面を有し、外側反射パネルは、第３の反射面と非対称である第４の反射面を有する。
【００１０】
[0010]本発明の別の実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、この基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板へ紫外線を発生して伝送するように構成された紫外（ＵＶ）放射線ランプとを備え、このＵＶ放射線ランプは、ＵＶ放射線源と、このＵＶ放射線源を部分的に取り囲む一次リフレクタとを含み、更に、一次リフレクタと基板支持体との間に配置されて基板の外側での光損失を減少させるように構成された二次リフレクタを備え、この二次リフレクタは、内側面及び外側面と、内側面から外側面へとリフレクタを横切る少なくとも１つの穴とを有し、更に、ＵＶ放射線ランプによって発生されて少なくとも１つの穴を通して伝送されるＵＶ放射線光を受け取るように配置された光検出器を備える。
【００１１】
[0011]本発明の別の実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、この基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板へ紫外線を発生して伝送するように構成された紫外（ＵＶ）放射線ランプとを備え、このＵＶ放射線ランプは、ＵＶ放射線源と、このＵＶ放射線源を部分的に取り囲む一次リフレクタとを含み、更に、一次リフレクタと基板支持体との間に配置されて基板の外側での光損失を減少させるように構成された二次リフレクタを備え、この二次リフレクタは、内側面及び外側面と、内側面から外側面へとリフレクタを横切る少なくとも１つの穴とを有し、更に、ＵＶ放射線ランプによって発生されて少なくとも１つの穴を通して伝送されるＵＶ放射線光を受け取るように配置された光検出器を備える。
【００１２】
[0012]本発明の別の実施形態による基板処理ツールは、基板処理領域を画成する本体と、基板処理領域内に基板を支持するように適応された基板支持体と、この基板支持体から離間され、基板支持体上に配置された基板へ紫外線を発生して伝送するように構成された紫外（ＵＶ）放射線ランプとを備え、このＵＶ放射線ランプは、ＵＶ放射線源と、このＵＶ放射線源を部分的に取り囲む一次リフレクタとを含み、この一次リフレクタは、少なくとも１つの放物線状部分及び少なくとも１つの楕円形状部分を含む反射面を有する。１つ実施形態では、一次リフレクタは、内側反射パネル及び外側反射パネルを備え、これら内側反射パネル及び外側反射パネルの各々は、少なくとも１つの放物線状部分及び少なくとも１つの楕円形状部分を含む反射面を有する。
【００１３】
[0013]１つの実施形態による基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法は、誘電体物質を上に形成した基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、基板支持体から離間された紫外線源からの紫外線に対して基板を露光させこの露光ステップ中に紫外線源及び／又は基板を回転させるステップとを含む。ある実施形態における露光ステップは、相補的な高強度領域及び低強度領域を有していて、露光ステップにおける回転中に組み合わされて実質的に一様な照射パターンを発生するような実質的に円形のフラッドパターンを発生することを含む。
【００１４】
[0014]別の実施形態による基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法は、誘電体物質を上に形成した基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、ＵＶ源及び一次リフレクタを用いてＵＶ放射線の実質的に矩形のフラッドパターンを発生して、一次リフレクタと基板支持体との間に配置した二次リフレクタを用いて実質的に矩形のフラッドパターンをＵＶ放射線の実質的に円形のフラッドパターンへと整形し直すことにより紫外線に対して基板を露光させるステップとを含む。
【００１５】
[0015]基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法は、誘電体物質を上に形成した基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、細長いＵＶ源でもってＵＶ放射線を発生して、ＵＶ源を部分的に取り囲み互いに非対称である第１の反射面及び第２の反射面でもってＵＶ源によって発生されたＵＶ放射線を向け直すことによりＵＶ放射線に対して基板を露光させるステップとを含む。別の実施形態による基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法は、誘電体物質を上に形成した基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、（i）第１のＵＶ源及び第２のＵＶ源を用いてＵＶ放射線を発生し、（ii）互いに非対称であり、組み合わさって基板の第１の半分にＵＶ放射線を集中させる第１の反射面及び第２の反射面でもって第１のＵＶ源によって発生されたＵＶ放射線を向け直し、（iii）互いに非対称であり、組み合って第１の半分と対向する基板の第２の半分にＵＶ放射線を集中させる第３のリフレクタ及び第４のリフレクタを用いて第２のＵＶ源によって発生されたＵＶ源を向け直すことにより、ＵＶ放射線に対して基板を露光させるステップとを含む。
【００１６】
[0016]別の実施形態による基板上に形成された誘電体物質の層を硬化する方法は、誘電体物質を上に形成した基板を基板処理チャンバにおける基板支持体上に配置するステップと、細長いＵＶ源でもってＵＶ放射線を発生して、ＵＶ源を部分的に取り囲む対向する第１の反射面及び第２の反射面であって、これら対向する第１の反射面及び第２の反射面のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの放物線状部分及び少なくとも１つの楕円形状部分を含むような対向する第１の反射面及び第２の反射面でもってＵＶ源によって発生されたＵＶ放射線を向け直すことにより、ＵＶ放射線に基板を露出させるステップと、を含む。
【００１７】
[0017]本発明のこれらの実施形態及び他の実施形態、並びにその効果及び特徴について、添付図面に関連して以下により詳細に説明する。
【発明の詳細な説明】
【００１８】
[0045]図１は、従来のマイクロ波ＵＶランプ１０の斜視図で、実質的に矩形の露光領域上にこのランプにより発生される放射線の照射レベルを示している。ランプ１０は、ハウジング１４内に取り付けられた細長いＵＶバルブ１２を含む。ハウジング１４は、ＵＶバルブ１２に面していてＵＶ放射線を基板２０上のフラッドパターン１８へと指向するリフレクタ１６を含む。リフレクタ１６は、このリフレクタのサイズ及び形状を制限する共鳴空胴の内側に置かれている。
【００１９】
[0046]リフレクタ１６は、その面に当たる放射線（選択された波長内）の大部分をフラッドパターン１８内へと反射するのであるが、放射線のあるものは、そのリフレクタ面から外れてパターン１８の境界の外側に出てしまう。このような放射線の一実施例を、図１において放射線路１５として示している。フラッドパターン１８内及びフラッドパターン１８外の両者におけるランプ１０によって発生される放射線の強度を、図１の底部分２２に概念的（簡単化した仕方で）に例示している。底部分２２に示されるように、ランプ１０によって発生されるＵＶ放射線の強度は、フラッドパターン１８の境界内において本質的に一様（又はそれに近い）である（平坦ライン２３）。ある放射線は、領域１８の外側に出てしまい、その量は、その放射線レベルがライン２５で示されるように零に達するまで、傾斜ライン２４によって示されるように境界から離れるにつれて減少していく。
【００２０】
[0047]実質的に円形の半導体基板上に堆積された誘電体物質を硬化するために、ランプ１０と同様のＵＶランプモジュールが使用されている。しかしながら、このような使用に伴う１つの問題点は、その形状のために、その半導体基板の全体を露光させるには、ランプ１０によって発生される実質的に矩形の露光パターンであると、必然的にある量の放射線がその基板の外側に出てしまうことになるということである。
【００２１】
[0048]この問題は、異なるウエハ−ランプ距離における照射外形を示す図２に図式的に例示されている。図２に示されるように、円形の基板２８がランプ１０に対して比較的に近い位置（位置Ａ）に配置される場合には、基板の部分（例えば、部分２８ａ）は、一次照射パターン１８の外側に出てしまう。基板をＵＶランプ１０からさらに遠くへ（位置Ｂ）移動させると、基板全体が照射パターン内に入ることになるが、一次照射パターンにおける放射線の相当部分が基板の境界の外側に出てしまうことになる。
【００２２】
[0049]このような使用に伴うもう１つ別の問題点は、境界１８の縁が基板の外側縁と一致する場合でも、傾斜ライン２４（図１）に対応する放射線は、基板の境界の外側に出てしまうということである。一般的には、実質的に円形の半導体基板の表面上に対して出来るだけもっと一様なＵＶ放射線を集中させることが望ましい。従来のランプに関して前述したような問題点は、このような理想的な露光とは反対方向のものである。
【００２３】
[0050]図３は、基板に対して分配されるエネルギーの強度を増大させるように設計された二次リフレクタ４０を含む本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０の断面斜視図である。ランプモジュール３０は、また、一次リフレクタ３６によって部分的に取り囲まれた細長いＵＶバルブ３４を有するＵＶランプ３２（例えば、高電力水銀マイクロ波ランプ）を含む。図３に示すように、二次リフレクタ４０は、ＵＶランプ３２と半導体基板５０との間に配置されている。このリフレクタの下方縁は、ランプの方向から見たとき、二次リフレクタと基板の外側直径との間に光学的ギャップが無いように、基板の直径より小さい直径を有している。
【００２４】
[0051]ＵＶ透明窓４８（例えば、石英窓）がランプ３２と基板５０との間に配置されており、この二次リフレクタの周りに空気流が流れるようにするために、二次リフレクタとＵＶ透明窓との間には小さいギャップが存在している。１つの実施形態では、ＵＶ放射線に対して露出させられる基板５０の上面と二次リフレクタ４０の底面との間の、窓４８の厚さを含む距離は、約１．５インチである。下方リフレクタ縁の直径が基板直径に比べて小さいために、間隔があけられているにもかかわらず、基板に対する光の損失は極小とされている。
【００２５】
[0052]二次リフレクタは、これがなければ一次リフレクタのフラッドパターンの境界の外側に出てしまうようなＵＶ放射線（例えば、図１における放射線１５）を反射させてそのような放射線が処理すべき基板上に入射するようにして、基板に対して分配されるエネルギーの強度を増大させるようにするチャンネリング作用を果たす。図４に示されるように、二次リフレクタ４０は、ＵＶランプ３２のフラッドパターンを実質的に矩形の領域（例えば、図１に示されるような）から露光される実質的に円形の半導体基板に対応する実質的に円形の形状４９へと変更する。
【００２６】
[0053]ここで図３及び図３に示した二次リフレクタの上面斜視図である図５の両者を参照するに、この二次リフレクタは、リフレクタ４０の内周囲の周りに延長する頂上４３で交わる上方部分４１及び下方部分４２を含む。上方部分４１は、ランプ冷却空気の妨げのない流れを作り出すための半円形状の切欠き部４６を含む。上方部分４１は、また、２つの対向する全体的に内側へ傾斜した（上面から）長手方向の面４１ａと、２つの対向する横断方向の面４１ｂとを含む。横断方向の面４１ｂは、全体として垂直であり、横断方向に沿って凸面を有している。長手方向の面４１ａは、長手方向に沿って全体として凹面とされている。
【００２７】
[0054]上方部分４１の直ぐ下に配置される下方部分４２は、２つの対向する全体として外側へ傾斜した（上面から）面４２ａと、２つの対向する全体として外側に傾斜した横断方向の面４２ｂとを含む。図３及び図５に示す実施形態では、面４２ｂは、面４２ａよりも減じた角度（垂直に対して）とされている。長手方向の面４２ａは、長手方向に沿って全体として凹面とされており、一方、面４２ｂは、横断方向に沿って全体として凸面とされている（面４２ａの下方部分が面４２ｂの下方部分と交わる隅部４４は全くの例外として）。
【００２８】
[0055]図３及び図５から明らかなように、二次リフレクタ４０は、特定のＵＶ放射線源及び一次リフレクタに対してカスタマイズできるような複雑な形状とされている。二次リフレクタ４０は、また、適用の要件に従って特定の照射プロフィール及び均一性のレベルに対してもカスタマイズできるものである（使用される一次リフレクタ３６に関連して）。例えば、ある実施形態では、リフレクタ４０は、中心部が高いヒータ熱プロフィールを補償するため縁部の高い照射プロフィールを発生するように設計することができる。また、二次リフレクタ４０は、一般的には、後述するように固定又は回転ランプと共に使用されるかに従って、異なる照射パターンを生成するように設計することができる。
【００２９】
[0056]本発明者は、ラムダリサーチコーポレーションによる市販のモンテカルロレイトレーシングシミュレーションプログラム、トレースプロを使用して図３及び図５に示した実施形態を設計した。ある１つの放射線源によって発生される１００万ものレイをシミュレートした反復プロセスを使用して二次リフレクタのための最終的な最適化設計をなすことが出来た。当業者であれば、特定のＵＶ放射線源及び一次リフレクタの組合せに対して適当である特定の二次リフレクタを設計するのに、異なる種々なシミュレーションプログラム及び他の技術を使用できるものであることは、理解できよう。
【００３０】
[0057]１つの実施形態では、二次リフレクタ４０は、４つの別々の機械加工されたアルミニウム部片４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄから形成され、部片４０ａ、４０ｃの内側面は、対向する面４１ａ及び対向する面４２ａを画成し、部片４０ｂ、４０ｄの内側面は、対向する面４１ｂ及び対向する面４２ｂを画成する。面４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂの各々は、好ましくは、光学的に滑らかな仕上げ面とされ、一次リフレクタに関して後述するのと同様な二色性コーティングで光学的に被覆することができる。他の実施形態では、二次リフレクタ４０は、４つより多い又は少ない部片で形成することができ、また、ある実施形態では、二次リフレクタ４０は、単一の材料ブロックから機械加工することもできる。別の実施形態では、二次リフレクタ４０は、二色性コーティングで被覆された内側反射面を有する石英で形成される。
【００３１】
[0058]図６Ａは、本発明の１つの実施形態によるＵＶ放射線に対する幾つかの反射路を示すＵＶランプモジュール３０の横断方向軸に沿った簡略断面図である。図６Ｂは、本発明の１つの実施形態によるＵＶ放射線に対する付加的な反射路を例示するＵＶランプモジュール３０の長手方向軸に沿った簡略断面図である。図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、二次リフレクタ４０は、バルブ３４によって発生されたＵＶ放射線の実質的に全てがＵＶランプモジュールの下方に配置された基板５０の方へ向けられ、そこに入射するようにする。ある実施形態では、図示を容易とするため図６Ａ又は図６Ｂのいずれにも示していない石英窓又は同様のＵＶ透明窓を、図３に関して前述したように、モジュール３０の下方面と基板５０との間に設けることができる。
【００３２】
[0059]図６Ａは、３つの異なる典型的な経路、即ち、一次リフレクタ３６又は二次リフレクタ４０のいずれからも反射されることなく基板５０に直接的に当たる経路４５ａ、二次リフレクタ４０の上方部分４１ａによって反射された後、基板５０に当たる経路４５ｂ及びリフレクタ４０の下方部分４２ａによって反射された後、基板５０に当たる経路４５ｃのうちの１つによって基板５０に入射するランプ３４からの放射線を示している。図６Ｂは、幾つかの付加的な典型的な経路、即ち、一次リフレクタ３６又は二次リフレクタ４０のいずれからも反射されることなく基板５０に直接的に当たる第２の経路４５ａ、二次リフレクタ４０の上方部分４１ｂによって反射された後、基板５０に当たる経路４５ｄ及びリフレクタ４０の下方部分４２ｂによって反射された後、基板５０に当たる経路４５ｅのうちの１つによって基板５０に入射するランプ３４からの放射線を示している。図６Ａ及び図６Ｂに示した経路４５ａから４５ｅは、単に典型的な経路であり、二次リフレクタ４０によって発生される反射路は他にも多くあり、例えば、部分４０ａ、４０ｄが交差する隅部に近い領域において上方部分４１に放射線が最初に当たるような場合におけるように、放射線が二次リフレクタの複数の点にて反射されるような幾つかの比較的に複雑な経路があることは理解されよう。
【００３３】
[0060]再び図３を参照するに、本発明の幾つかの実施形態において使用される二次リフレクタは、多くの異なるＵＶランプのうちのいずれにも使用することができる。図３に例示した実施形態では、ＵＶランプ３２は、単一の細長いＵＶバルブ３４及びバルブ３４から離間させて対向して向かい合う向きに配置された１対の内側反射パネル３６を含む。各々の反射パネル３６は、ＵＶバルブの長手方向に沿って延長しており、光学的に滑らかな仕上げ面を有する凹面状の内側面を含む。図３は、図示を容易とするために、パネル３６を別々の接続されていないパネルの対として示しているのであるが、本発明の実施形態はこのようなものに限定されるものではないことに注意されたい。ある実施形態では、リフレクタパネル３６は、バルブを通して空気流が流れることができるようにバルブ３４の上方に穴又は開口を含むことができる単一のＵ字形構成要素として接続される。
【００３４】
[0061]反射パネル３６は、ランプを通しての照射プロフィールに影響を及ぼすものであり、直接光非均一性（ランプに沿う照射は、そのランプの中心からの距離の関数である）を補償するように設計される。基板を照射するのに単一ＵＶランプ３２が使用されるような１つの実施形態においては、その反射パネル３６の対は、対向する対称的な反射面を有する。本発明のある幾つかの実施形態では、例えば、基板を照射するのに２つ又は２つより多い又はそれ以上のＵＶランプ３２が使用されるとき、以下により完全に説明するように、個々のＵＶランプにおいて反射パネル３６の非対称対が使用される。反射パネル３６は、楕円形状又は放物線状リフレクタでもよく、又は、楕円形状反射部分及び放物線状反射部分の両者を組み合わせたものでもよい。本発明者は、同じ光ビームの幅について言えば、楕円形状リフレクタの方が放物線状リフレクタよりもより小さな共鳴空胴にはめ込むことができることを見出した。しかしながら、本発明者は、楕円形状部分及び放物線状部分の両者を有する反射パネルとするのが、以下により完全に説明するように、特定の応用例に応じた形状に編成された反射パターンを作り出す上で最も融通性があることも見出した。
【００３５】
[0062]ここで使用されるように、楕円形状リフレクタは、真の又は完全な楕円形状である必要はない。代わりに、明確に画成された焦点を有していない部分的又は準楕円形状を有するリフレクタも又、楕円形状リフレクタと称する。同様に、放物線状リフレクタは、真の又は完全な放物線状形状を有する必要はない。代わりに、厳密に平行ではないレイを反射する部分的又は準放物線状形状を有するリフレクタも又、放物線状リフレクタと称する。
【００３６】
[0063]再び図３を参照するに、各々のリフレクタパネル３６の内面は、二色性被覆で被覆された注型石英ライニングによって画成されている。この石英ライニングは、ＵＶバルブ３４から放射されたＵＶ放射線を反射する。この二色性コーティングは、有害な熱を発生する赤外線の全てを反射しない高屈折率及び低屈折率を交互に有する多様誘電体物質からなる周期的多層膜を備える。従って、リフレクタパネル３６は、コールドミラーとして機能する。本発明に使用するのに適したＵＶランプ３２は、例えば、オハイオ州ウエストレイクのノードソンコーポレーション又はメリーランド州スティーブンソンのミルテックＵＶから市販されているものでよい。１つの実施形態では、ＵＶランプ３２は、ミルテックからの単一のＵＶ  Ｈ＋バルブを含む。他の実施形態では、ＵＶランプ３２は、２つ又はそれ以上の別々の細長いバルブ、又はＵＶバルブの任意のアレイ、又はその他の構成から形成された細長いＵＶ源を含むことができる。本発明の実施形態は、特定のＵＶランプ又はバルブの型に限定されない。
【００３７】
[0064]本発明のある幾つかの実施形態では、反射パネル３６は、特定の適用例に対して編成されている照射パターンを作り出すように設計される（二次リフレクタが使用されるときにはその二次リフレクタ４０に関連して）。例えば、処理プロセス中に基板に対してＵＶランプを回転させるような適用例においては、反射パネル３６は、図１１Ａ−図１１Ｄに関して説明するように、相補的な高強度領域及び低強度領域を有し、基板が回転されるときそれらの相補的領域が互いに補償し合って所望の一様な照射露光を作り出すような照射プロフィールを発生するように設計できる。他の適用例では、改善された均一性を有する最終硬化膜を生成するため、堆積されたままの膜における非均一性を補償するような露光パターンを使用することができる。例えば、堆積されたままの膜が中央部において厚い（例えば、基板の中央部における厚さが基板の周辺近くにおける厚さよりも厚いような膜）適用例では、反射パネル３６は、より厚い堆積の領域に対応する基板の中央部においてより高い強度を有する照射パターンを発生するように編成される。同様に、堆積される膜の特定の領域が他の領域よりもより揮発性の反応活性種を有するような適用例では、反射パネルは、そのより大きな反応活性種に対応する基板の領域においてより高い強度を有するような照射パターンを発生するように編成される。
【００３８】
[0065]楕円形状のリフレクタパネル３６を使用する１つの特定の実施形態では、パネル３６の内面のプロフィールは、ＵＶバルブ３４から放射されるレイを、共鳴空胴によって決定されるスペース内の幾つかの等角度部分へ分割することにより生成される。ここで、その各々の等角度部分は、バルブ３４によって放射されるエネルギーの等量を示すものである。このような実施形態は、図７Ａに例示されており、ここでは、楕円形状リフレクタ３６のリフレクタ部分３６ａ−３６ｋが示されている。部分３６ａは、ＵＶ放射線を基板の中心部の方へ反射するように設計されている。そして、各々の相続く部分３６ｂ−３６ｋは、図７Ｂに例示されるように、その前の部分の外側すぐのところへＵＶ放射線を反射するように設計されている。ここでは、部分３６ａ−３６ｋは、ＵＶ放射線を基板５０の各々の部分５０ａ−５０ｋへ向け直すように示されている。各々の間隔５０ａ−５０ｋの長さは、ランプと基板との間の距離、光線入射角、直接光プロフィール及び反射係数の関数である。図７Ａ及び図７Ｂに示す如き滑らかな連続プロフィールは、リフレクタ面の不完全性及びリフレクタ整列精度の影響を受けにくいものである。図７Ａ及び図７Ｂは、リフレクタパネル３６が１１個の異なる部分に分割されているものを例示しているのであるが、本発明の１つの実施形態によれば、パネル３６が４０個の等角度部分へ分割される。
【００３９】
[0066]別の実施形態では、各々のリフレクタ３６は、１つ又はそれ以上の放物線状部分及び１つ又はそれ以上の楕円形状部分を含む。図７Ｃは、このような組合せ放物線状及び楕円形状リフレクタ１３６を例示している。ＵＶランプ３２は、細長いバルブ３４の周りに配列された内側楕円形状リフレクタ及び外側楕円形状リフレクタ１３６を含むことができる。その上、内側リフレクタ及び外側リフレクタ１３６は、特定の適用例に対してその照射プロフィールをより特定的に編成するため、非対称な形状とすることができる。
【００４０】
[0067]図７Ｃは、その左側部分にリフレクタ１３６の斜視図を示し、その中央部分にリフレクタ１３６の断面図を示し、その右側部分にリフレクタ１３６の部分Ａ１、Ａ２の分解断面図を示している。図７Ｃに示されるように、リフレクタ１３６は、部分Ａ２の分解図に示されるような波状面を形成する単一放物線状部分１３６ａ及び複数の楕円形状部分１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄを含む。放物線状部分１３６ａは、図７Ｄに示されるように、放射線を基板５０上の選択領域へと反射する。楕円形状部分１３６ｂ−１３６ｄは、図７Ｅに示されるように、放射線を基板５０の異なる選択領域へと反射する（図７Ｄ又は図７Ｅのいずれにも、明瞭とするため、直接レイは示されていないことに注意されたい）。各々のリフレクタ１３６は、基板５０上に高強度でなおも均一性の高い露光を与えるパターンを発生するため、硬化プロセス中にＵＶランプモジュール及び／又は基板が回転されるか否かを考慮して、ＵＶバルブ３４及び二次リフレクタ４０との組合せにて設計されている。他の実施形態では、リフレクタ１３６とは異なる数の放物線状及び／又は楕円形状リフレクタを含むことができる。
【００４１】
[0068]図８は、本発明の実施形態を組み入れることのできる半導体処理システム１００の簡略平面図である。システム１００は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社から市販されているProducerＴＭ処理システムの一実施形態の例である。処理システム１００は、主フレーム構造体１０１に支持された必要な処理ユーティリティを有する自蔵式システムである。処理システム１００は、一般的には、基板カセット１０９が支持されており且つ基板がロードロック室へとロードされたりロードロック室１１２からアンロードされたりするフロントエンド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、ガスパネル１０３及び配電パネル１０５の如き、システム１００の動作のために必要とされる支持ユーティリティを収容したバックエンド１３８とを含む。
【００４２】
[0069]タンデム処理チャンバ１０６の各々は、基板を処理するための２つの処理領域を含む（図１３参照）。これら２つの処理領域は、共通のガス供給源、共通の圧力コントロール及び共通の処理ガス排出/吸込みシステムを共用する。このシステムをモジュラー構造としておくと、任意の１つのシステム構成から任意の他のシステム構成へとすばやく変えることが可能となる。これらチャンバの配列及び組合せは、特定の処理ステップを行う目的に応じて変更することができる。これらタンデム処理チャンバ１０６のいずれも、基板上の低Ｋ物質の硬化プロセス及び／又はチャンバ清掃プロセスにおいて使用するための１つ又はそれ以上の紫外線（ＵＶ）ランプを含む、後述するような本発明の態様による蓋を含むことができる。１つの実施形態では、３つのタンデム処理チャンバ１０６の全ては、ＵＶランプを有し、並列運転すると最大スループットとすることができるようなＵＶ硬化チャンバとして構成されている。
【００４３】
[0070]タンデム処理チャンバの全てがＵＶ硬化チャンバとして構成されているのではないような別の実施形態では、システム１００は、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング等の如き種々な他のプロセスを行うために知られているように、それらのタンデム処理チャンバの１つ又はそれ以上のものが補助チャンバハードウエアを有するように適応できる。例えば、システム１００は、タンデム処理チャンバ１０６のうちの１つ及び基板上に低誘電率（Ｋ）膜の如き物質を堆積するためのＣＶＤチャンバを有するように構成できる。このような構成とすることにより、研究開発製造利用度を最大とすることができ、必要ならば、堆積直後の膜を大気に曝さないようにすることができる。
【００４４】
[0071]図９は、ＵＶ硬化のために構成された図８に示すタンデム処理チャンバ１０６の１つを示す簡略斜視図である。このタンデム処理チャンバ１０６は、本体２００及び上記本体２００にヒンジ接続できる蓋２０２を含む。蓋２００には、２つのハウジング２０４が結合されており、各々のハウジング２０４は、これらハウジング２０４の内部に冷却空気を通すための入口２０６及び出口２０８を含む。冷却空気は、室温又は約２２度Ｃでよい。中央加圧空気源（図示していない）は、いずれものＵＶランプバルブ及び／又はそれらバルブのための関連電力源が適切に動作するようにするに十分な空気流量を入口２０６へ与える。出口２０８は、ハウジング２０４からの排出空気を受け取り、排出空気は、共通の排気システム（図示していない）によって収集され、この共通の排気システムは、バルブ選択によってはＵＶバルブによって発生される可能性のあるオゾンを除去するためのすくラバを含むことができる。オゾン管理の問題は、酸素を含まない冷却ガス（例えば、窒素、アルゴン又はヘリウム）でランプを冷却することによって避けることができる。タンデム処理チャンバ１０６に関連して使用することのできる冷却モジュールの詳細については、２００６年１１月３日に出願され本願の譲受人であるアプライドマテリアルズ社へ譲渡された「Nitrogen Enriched Cooling Air Module for UV Curing System」と題する米国特許出願第１１/５５６，６４２号明細書に開示されている。従って、この米国特許出願第１１/５５６，６４２号明細書の記載はそのままここに援用される。
【００４５】
[0072]各々のハウジング２０４は、ランプ３２の如きＵＶランプが配置される上方ハウジング２１０と、二次リフレクタ４０が配置される下方ハウジング２１４とを含む。本発明の一部の実施形態では、更に、複数の歯２１２ａを有するディスク２１２を含み、それらの歯２１２ａは、モータ（図示していない）に作動的に結合されるスピンドル２１６へディスク２１２を結合する対応するベルト（図９には示されていない）と係合する。ディスク２１２、ベルト、スピンドル２１６及びモータの組合せにより、上方ハウジング２１０（及びそこに取り付けられたＵＶランプ）は、蓋２０２の下方で基板支持体上に配置された基板に対して回転できる。
【００４６】
[0073]リフレクタ４０及びディスク２１２の上方に見た斜視図である図１０に示されるように、各々の二次リフレクタ４０は、ねじ穴２１８（図２Ｂにも示されている）を通して部分４０ｓ、４０ｃの外側面に取り付けられたブラケット２２０によって各々のディスク２１２の底部に取り付けられている。こうすることにより、二次リフレクタは、上方ハウジング及びＵＶランプと共に下方ハウジング２１４内で回転することができる。露光すべき基板に対してＵＶランプを回転させると、基板の面に亘っての露光の均一性を改善することができる。１つの実施形態では、ＵＶランプは、露光すべき基板に対して少なくとも１８０度回転させられる。他の実施形態では、ＵＶランプは、２７０度、全３６０度又はそれ以上に回転させられる。
【００４７】
[0074]既に述べたように、ある実施形態では、一次リフレクタ及び二次リフレクタは、回転中に互いに補償しあって一様な放射線パターンを与えるように高照射領域及び低照射領域を発生するように設計される。例えば、図１１Ａは、本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０の照射をグラフ式に示している。この実施形態では、ＵＶランプ、一次リフレクタ及び二次リフレクタは、組み合わさって、モジュール３０によって発生されるフラッドパターンの外側周辺の対向端に沿って比較的により高い強度（約９５０−１１００Ｗ/ｍ２）の領域６６及び、比較的により低い強度（ほぼ５００−７００Ｗ/ｍ２）の領域６８を含む照射パターンを発生する。比較的に中間の強度（約８００−９００Ｗ/ｍ２）の大きな領域６７が、露光すべき基板のほとんどの領域に亘って分布されている。より高い強度の領域６６は、より低い強度の領域６８と実質的に同じ環状領域に配置されており、円形フラッドパターン内に形成された仮想的方形の各々の隅部に位置していると言える。
【００４８】
[0075]図１１Ｂは、水平軸６９及び垂直軸７０の両者にそう図１１Ａに示した実際の放射線レベルを示している。図１１Ｂは、環状領域７１内における領域６７、６８の相補的効果を示しており、また、基板の中央領域における異なる軸に沿っての照射の変化が基板の周辺に沿っての変化に比べて大きく減ぜられていることを示している。
【００４９】
[0076]ＵＶランプモジュール３０が適当に回転させられるとき、図１１Ａに示される比較的に高い照射の領域及び低い照射の領域は、基板の大部分が遭遇する領域６７に対応する中間の照射近くにまで平均化される。図１１Ｃは、本発明の１つの実施形態によりＵＶ露光中に１８０度回転させられるときの図１１Ａの照射パターンをグラフ式に示しており、一方、図１１Ｄは、軸８６にそう図１１Ｃに示した実際の放射線レベルを示している。図１１Ｃ及び図１１Ｄに示したデータは、ＵＶランプが図１１Ｃ及び図１１Ｄにて測定された露光期間中に１８０度回転させられたことを除けば、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいてなされたのと同じ条件の下で基板をＵＶ放射線に対して露光させた後に収集されたものである。図１１Ｃ及び図１１Ｄから明らかなように、露光中にＵＶランプを回転させることにより、基板がその全表面にわたって実質的に一様な照射レベルで露光させられることになる。
【００５０】
[0077]ＵＶランプモジュールを基板に対して回転させるために、種々多くの技術を使用することができる。ある実施形態では、ＵＶランプが固定位置に保持され、一方、基板が回転する基板支持体上に配置される。他の実施形態では、ＵＶランプが回転させられ、一方、基板が固定維持され、また、さらに他の実施形態では、ＵＶランプ及び基板が、例えば、互いに反対方向に回転させられる。
【００５１】
[0078]図１２Ａは、図９に示したディスク２１２と同様に２つのディスク２５０ａ、２５０ｂが示されているような１つの特定の実施形態を示している。ベルト２５２ａ、２５２ｂが、各々のディスク２５０ａ、２５０ｂ及びスピンドル２５４に作動的に結合される。図１２Ａには示されていないが、ベルト２５２ａは、ベルト２５２ｂとは異なる垂直平面においてスピンドル２５４に配置されている。例えば、スピンドル２５４は、上下に２つの溝を含み、それら溝に各々のベルトが掛けられる。同様に、各々のディスク２５０ａ、２５０ｂの各々は、ベルトを掛けるための溝をその周辺に含むことができる。他の実施形態では、ディスク２５０ａ、２５０ｂ及びスピンドル２５４は、図９に示すようなベルト２５２ａ、２５２ｂに形成された複数の歯と係合する複数の歯を各々の外側周辺に含む。また、図１２Ａに示されるように、ベルトのテンションを適切に維持する作用をするガイド２５６ａ−２５６ｄが設けられる。図１２Ａに示す単一スピンドル２５４により、ディスク２５０ａ、２５０ｂの両者が同じモータによって回転させられるようにすることができる。ＵＶランプ及び二次リフレクタは、図１０に関して説明したようにディスク２５０ａ、２５０ｂに取り付けられる。ここで注意されたいことは、図示を容易とするため、ディスク２５０ａ、２５０ｂは、単一中実ディスクとして示されているのであるが、ＵＶランプと基板との間にディスクが配置されるような実施形態における実際の使用においては、ディスクは、ＵＶ放射線がディスクを通してＵＶランプから基板へと通過できるようにする窓又は開口（図示していない）を有しているということである。ディスク又は同様のディスク駆動機構がＵＶランプの上方に配置されるような実施形態では、このような窓は必要がない。
【００５２】
[0079]図１２Ｂは、ディスク２５０ａ、２５０ｂの各々をそれぞれ回転させるための専用の別々のスピンドル２５４ａ、２５４ｂを使用している別の配列例を示している。各々のスピンドルが別個のモータに作動的に結合されるならば、このような配列により、ディスクは互いに独立して回転させられ、これは、例えば、処理要件がディスク２５０ａ、２５０ｂの各々に関連したＵＶランプによって使用されるチャンバにおいて異なる硬化時間又は回転速度を必要としているような場合に有用である。図１２Ｃは、単一ベルト２５２が単一スピンドル２５４ｃによって駆動されるディスク２５０ａ、２５０ｂの各々の周辺に掛けられるようなさらに別の実施形態を示している。図１２Ａ−図１２Ｃは、基板に対してＵＶランプを回転させるような３つの特別な配列例を示しているのであるが、当業者には、他の種々な配列を使用できることは理解できよう。また、当業者には、図１２Ａ−図１２Ｃに例示された配列例の各々が図８におけるチャンバ１０６の如きタンデム処理チャンバに関連したＵＶランプを回転させるのに適していることも理解できよう。本発明の他の実施形態では、単一チャンバツールのための単一ＵＶランプを回転させるモータ駆動システムが使用される。
【００５３】
[0080]図８に例示したタンデム処理チャンバ１０６の簡略断面図（右側チャンバの上方部分を除いて）である図１３を参照する。図１３は、蓋２０２及びハウジング２０４を有したタンデム処理チャンバ１０６の部分断面図である。ハウジング２０４の各々は、本体２００内に画成された２つの処理領域の上方にそれぞれ配設された２つのＵＶランプバルブ３０２の各々をカバーしている。処理領域３００の各々は、ＵＶ露光プロセス中に処理領域３００内に基板３０８を支持するための加熱ペデスタル３０６を含む。ペデスタル３０６は、セラミック又はアルミニウムの如き金属で形成できる。１つの実施形態では、ペデスタル３０６は、本体２００の底部を通して延長しているステム３１０に結合しており、これらステム３１０は、駆動システム３１２によって作動させられ、処理領域３００において、ペデスタル３０６を、ＵＶランプバルブ３０２の方へ移動させたり、ＵＶランプバルブ３０２から遠ざけたりする。ある実施形態では、駆動システム３１２は、基板照射の均一性をさらに高めるために、硬化中にペデスタル３０６を回転及び／又は並進させることができる。ペデスタル３０６の位置を調整できるようにすることにより、焦点長さの如き光分配システム設計条件の性質に従って基板３０８への入射ＵＶ照射レベルを微細にチューニングすることができるようになることに加えて、揮発性硬化副産物及びパージ及び洗浄ガス流パターン及び滞留時間の制御を行えるようにすることができる。
【００５４】
[0081]一般的に、本発明の実施形態では、水銀マイクロ波アークランプ、パルス化キセノンフラッシュランプ又は高効率ＵＶ発光ダイオードアレイの如き任意のＵＶ源を使用としているものである。ＵＶランプバルブ３０２は、電力源（図示していない）によって励起されるキセノン（Ｘｅ）又は水銀（Ｈｇ）の如き１つ又はそれ以上のガスで満たされた密閉プラズマバルブである。好ましくは、電力源は、１つ又はそれ以上のマグネトロン（図示していない）及びマグネトロンのフィラメントを付勢するための１つ又はそれ以上の変圧器（図示していない）を含むマイクロ波発生器である。キロワットマイクロ波（ＭＷ）電力源を有する１つの実施形態では、ハウジング２０４の各々は、電力源から約６０００Ｗまでのマイクロ波電力を受け取り、そしてバルブ３０２の各々から約１００ＷまでのＵＶ光を発生するように、電力源に隣接して開口を含む。別の実施形態では、ＵＶランプバルブ３０２は、電極又はフィラメントを含むことができ、電力源が電極に対して直流（ＤＣ）又はパルス化ＤＣの如き回路及び／又は電流供給を与えるようにすることができる。
【００５５】
[0082]ある実施形態の電力源は、ＵＶランプバルブ３０２内のガスを励起できる無線周波数（ＲＦ）エネルギー源を含むことができる。このバルブにおけるＲＦ励起の構成は、容量性又は誘導性でよい。誘導性結合プラズマ（ＩＣＰ）バルブは、容量性結合放電よりもより濃密なプラズマを発生することによりバルブの輝度を効率的に増大させるのに使用できる。更に、ＪＣＰランプは、電極劣化によるＵＶ出力の低下を無くしており、その結果として、システムの生産性を高めるより寿命の長いバルブとなる。電力源がＲＦエネルギー源であることの利点としては、効率の増大がある。
【００５６】
[0083]好ましくは、バルブ３０２は、１８０ｎｍから４００ｎｍまでの波長の広帯域に亘る光を放射する。バルブ３０２内に使用するのに選択されたガスにより、放射される波長が決定される。波長が短い程、酸素が存在するときにオゾンを発生する傾向があるので、ある実施形態においてはバルブ３０２によって放射されるＵＶ光は、硬化処理中にオゾンの発生を避けるため、主に２００ｎｍより上の広帯域ＵＶ光を発生するように同調される。
【００５７】
[0084]ＵＶランプバルブ３０２から放射されたＵＶ光は、蓋２０２の開口に配設された窓３１４を通して処理領域３００に入る。１つの実施形態では、窓３１４は、ＯＨフリー合成石英ガラスで形成され、クラッキング無しに真空を維持するに十分な厚さを有している。さらに、１つの実施形態では、窓３１４は、ほぼ１５０ｎｍより下のＵＶ光を透過する融解石英である。蓋２０２が本体２００に対して封止され、窓３１４が蓋２０２に封止されているので、処理領域３００は、ほぼ１トルからほぼ６５０トルまでの圧力を維持することができる容積を与える。処理又は洗浄ガスは、２つの入口通路３１６のうちのそれぞれ一方を通して処理領域３００に入る。それから、その処理又は洗浄ガスは、共通の出口ポート３１８を通して処理領域３００から出て行く。さらに又、ハウジング２０４の内部へ供給された冷却ガスは、バルブ３０２を通して循環するが、処理領域３００からは窓３１４によって分離されている。
【００５８】
[0085]ＵＶ硬化中に、水分子又は種々な他の種が硬化すべき又は処理すべき膜又は物質からガス放出又はその他の仕方で解放させられるのが普通である。これらの種は、窓３１４の如きチャンバの種々な露出面に集まる傾向にあり、処理の効率を減少させてしまうことがある。これらの種の蓄積を減少させ高効率処理を維持するために、後述するように、毎回２００個のウエハを処理した後の如く、それらの面を周期的に洗浄するとよい。また、ガス放出された種をチャンバから運び出すため、処理すべき基板の照射面に亘ってアルゴン又は別の貴又は不活性ガス又は他の適当なガスの如きパージガスの層流が与えられる。このような層流は、入口ポート３１６及び出口ポート３１８に作動的に結合されるポンプライナー（図示していない）から発せられる。このようなポンプライナーを有する処理領域３００の詳細については、２００６年１１月２１日に出願され本願の譲受人であるアプライドマテリアル社に譲渡された「Increased Tool Utilization/Reduction in MWBC for UV Curing Chamber」と題する米国特許出願第１１/５６２，０４３号明細書に開示されている。従って、この米国出願第１１/５６２，０４３号明細書の記載は、そのままここに援用される。
【００５９】
[0086]ＵＶランプバルブ３０２は、また、チャンバ洗浄の効率を増大させるために、チャンバ洗浄処理中に付勢できる。洗浄プロセスの一実施例として、ペデスタル３０６の温度は、約４００度Ｃと約６００度Ｃとの間、好ましくは、約４００度Ｃまで上昇させられる。処理領域３００におけるＵＶ圧力を、入口通路３１６を通してその領域内へ洗浄ガスを導入することにより上昇させた状態とすると、このようなより高い圧力により、熱移送が容易となり、洗浄動作が高められる。さらに又、誘電体バリア/コロナ放電又はＵＶ活性化の如き方法を使用して遠隔的に発生されたオゾンを、処理量委３００内へ導入することができる。このオゾンは、加熱されているペデスタル３０６と接触するとき、Ｏ−とＯ２とに解離する。この洗浄プロセスにおいて、元素状態の酸素は、処理領域３００の各々の面に存在している炭化水素及び炭素種と反応して、一酸化炭素及び二酸化炭素を形成し、これら一酸化炭素及び二酸化炭素は、出口ポート３１８を通して吸い出し又は排出できる。ペデスタル間隔、洗浄ガス流量及び圧力を制御しながらペデスタル３０６を加熱することにより、元素状態の酸素と汚染物質との間の反応速度を高めることができる。その結果生ずる反応物及び異物は、処理領域３００から吸い出され、その洗浄プロセスは完了する。
【００６０】
[0087]ＵＶランプ（例えば、ＵＶランプモジュール３０）によって発生される放射を増大して、より短い露光時間でより高いウエハスループットとするために、本発明の一部の実施形態では、各々の単一ウエハ処理領域毎に複数のＵＶランプを使用する。図１４は、本発明の１つの実施形態による２ＵＶ源単一ウエハＵＶ硬化チャンバ４００の簡略断面図である。図１４において、２つの円筒型高電力水銀マイクロ波ランプ４１０、４１２が、各々の共鳴空胴４０２、４０４内に互いに平行に配置されている。ランプ４１０は、外側リフレクタ４２０及び内側リフレクタ４２２を有する非焦点楕円形状一次リフレクタによって部分的に取り囲まれた細長いＵＶバルブ４１４を含む。ランプ４１２は、内側リフレクタ４２４及び外側リフレクタ４２６を有する非焦点楕円形状一次リフレクタによって部分的に取り囲まれた細長いＵＶバルブ４１６を含む。各々のランプ４１０、４１２の内側一次リフレクタ及び外側一次リフレクタの間のスリット４３０、４３２により、入口４０６を通して導入されたランプ冷却空気がバルブ４１４、４１６を横切って流れるようにされる。
【００６１】
[0088]アルミニウム二次リフレクタ４４０が、ランプ４１０、４１２と石英窓４４８の大気側との間に配置されている。基板４５０は、石英窓４４８の真空側に置かれ、図１３に関して説明したように圧力制御されるチャンバ内の領域３００の如き処理領域内の加熱される基板支持体（図示せず）上に配置される。基板４５０は、ランプ４１０、４１２から約５−２０インチ（別の実施形態では６−１１インチ）離れた位置に置かれる。二次リフレクタの上方部分における開口４４２により、ランプ冷却空気は、最小の伝導損失にて流出していくことができる。一次リフレクタ及び二次リフレクタの全ての反射面には、１８０−４００ｎｍレンジにて最大の反射率とするため、二色性コーティングが施されている。図１５に示されるように、この特定の２ランプ構成では、ランプ４１０及びランプ４１２に関連付けられたハウジングは、基板４５０の外形を越えて延在している。
【００６２】
[0089]各々のランプは、それに関連付けられた一次リフレクタと一緒になって、ＵＶ放射線をウエハのほぼ半分に対して分配する。基板に当たる直接放射線（非反射）は、ウエハの縁部よりもウエハの中央部近くにてより高い強度を有している。これを補償するために、リフレクタから反射される光は、ウエハの縁部に集められる。こうするために、各々のランプ４１０、４１２の各々の内側一次リフレクタ及び外側一次リフレクタは、ウエハの中央部に最低照射が位置しウエハの縁部に最高照射が位置するような非対称照射プロフィールを各々のランプの一次リフレクタが生成するように、異なる曲率を有している（この実施形態では、外側リフレクタ４２０、４２６は、内側リフレクタ４２２、４２４がそうであるように、互いに対称である）。図１６は、ＵＶランプ４１２のための内側リフレクタ４２４及び外側リフレクタ４２６の照射パターンを示している。図１６に示されるように、外側一次リフレクタ４２６は、基板の中央部に向かって最高強度の領域を有する照射プロフィール４６０を発生し、一方、内側一次リフレクタ４２４は、基板の周辺に沿って最高強度の領域を有する照射プロフィール４６２を発生する。照射プロフィール４６０、４６２は、組み合わさって、基板４５０のほぼ半分をカバーし基板の周辺に沿って最高強度の領域４６６を有するような組合せ照射プロフィール４６４を生成する。プロフィール４６０、４６２、４６４の各々は、図１６に示される直径Ａ−Ａ′に沿って取られている。
【００６３】
[0090]図１７は、ランプ４１２（バルブ４１４、４１６及び一次リフレクタ４２０、４２２、４２４、４２６を含む）と組み合わされたランプ４１０によって生成される照射プロフィールを示している。図１７に示されるように、ランプは、ランプ軸にそう凸状の照射プロフィール４６７Ａ及びランプ軸を横切る凹状の照射プロフィール４６７Ｂを生成する。一次リフレクタの曲率は、静的照射プロフィール４６８（プロフィール４６７Ａ、４６７Ｂが組み合わされたもの）がランプ軸Ｂ−Ｂ′に沿って、更にランプ軸Ｂ−Ｂ′を横切って見たとき「バットマン」形状を有するようなものとなるようにされている。しかしながら、回転されるとき、高強度及び低強度の相補的領域が組み合わさって、参照符号４７０で示されるような相当により一様なプロフィールが生成される。
【００６４】
[0091]リフレクタがないとすると、この２つの水銀ランプによって放射される直接光のほぼ１５％が基板４５０の表面に達するであろう。この直接光の照射プロフィールは、中央部が高いドーム状となる。一次リフレクタ（４２０、４２２）及び（４２４、４２６）は、基板に達する光の量をほぼ３倍にする。図１７及び図１８を分析すると明らかなように、二次リフレクタ４４０は、これがなければ基板の外側に出てしまうような光を基板面へ戻るように向け直すことにより、付加的に約３５％だけ照射を増大させる。二次リフレクタの反射面の曲率を特定のものとすることにより、前述したような照射プロフィールをさらに修正することができる。このような技術は、光照射の過大な損失を伴わずにウエハの縁部の照射プロフィールを平坦なものとするのに特に有用である。図１８は、ランプ及び一次リフレクタのみによって発生される照射プロフィールに対する二次リフレクタ４４０による付加的な影響を示している。図１８に示されるように、照射プロフィール４７２は、プロフィール４６８と同様な「バットマン」形状を有しているが、相当により高い照射レベルとされている。その上、二次リフレクタ４４０は、回転されたときに、照射プロフィール４７６がプロフィール４７０よりもより一様となるような照射パターンを生成できるようにする。
【００６５】
[0092]本発明の１つの特定の実施形態では、ランプ４１０、４１２は、損失を最小とし且つ光照射非均一性を３％より低くして１２インチウエハに対して光を分配する矩形フットプリント内の直線状ランプである。硬化チャンバ４００の光学系（ランプ、一次リフレクタ及び二次リフレクタ）は、ランプ回転のよる利点を最大に利用するように線形される。図１８に示されるように、ランプ及びリフレクタは、組み合わさって、ランプを横切る凸状の照射プロフィール及びランプにそう凹状の照射プロフィールを生成する。それから、回転の後、高照射領域及び低照射領域は、互いに補償し合って比較的に平坦なプロフィールを生成する。各々のランプは、非対称なプロフィールを発生する。何故ならば、各々のランプは、ウエハのほぼ半分をカバーし、従って、各々のランプの内側一次リフレクタ及び外側一次リフレクタは、異なる形状を有しているからである。また、一次リフレクタは、局所的極端さのない非焦点楕円形状曲率を有しており、これにより、製造精度及び整列精度からの影響をあまり受けないものとされている。
【００６６】
[0093]光学系の第２の構成要素は、二次リフレクタ４４０である。二次アルミニウムリフレクタ（４４０）は、２つの機能を果たす。第一に、この二次リフレクタは、ウエハの外側に出てしまう光を減少させることにより、ウエハ上の平均照射を増大させる（１つの特定の実施形態では、約３５％だけ）。第二に、この二次リフレクタは、ウエハにわたっての照射の均一性をさらに改善する。ある実施形態では、照射プロフィールに対する最終的修正（実際の膜収縮マップに基づく修正）も又、この二次リフレクタの形状変更によってなされうる。一次リフレクタ及び二次リフレクタの両者とも、２００ｎｍ−４００ｎｍの範囲において少なくとも９０％の反射率とするため二色性コーティングを有する。
【００６７】
[0094]以下の表１に示されるように、本発明者によって行われたテストは、図１４に示した２ランプ回転技術を使用する本発明の実施形態によれば、低Ｋ膜に対する硬化時間を、固定単一ランプの場合の２５分から、９分へと短縮することができ、しかも、同じ平均膜収縮とすることができ、膜収縮均一性も相当に改善することができたことを立証している。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
[0095]図１９は、本発明による二重ランプシステム４８０の別の実施形態の簡略断面図である。システム４８０は、図１４に示されたシステム４００と次の点を除いて同様である。第１のＵＶランプ４８２及び第２のＵＶランプ４８４は、それらランプを処理すべき基板の中央部により近づけて配置できるようにし且つ冷却空気がそれらランプを通して流されるようにより多くの空間を与えるようにするために、互いに対向する角度をなすようにして取り付けられている。ある実施形態では、この対向する角度は、垂直に対して２−２５度の間であり、他の実施形態では、４−１０度の間である。本発明のさらに別の実施形態においては、ランプの他の構成を使用することができる。図１９に示すシステム４８０においては、一次リフレクタ及び二次リフレクタの設計構造は、所望の照射パターンを生成するようにランプ４８２、４８４の角度を補正するために前述した技術を使用して編成することができる。
【００７０】
[0096]ランプ４１０、４１２の如きＵＶランプの効率は、時間が経つにつれて低下する。本発明の一部の実施形態では、交換スケジュールを決定し且つランプの寿命にわたって高い光均一性を達成するため、ＵＶランプの各々の構成要素の強度/反射率を個別に監視できるようにする照射センサが含まれる。このような機能を達成するために、本発明の１つの実施形態では、二次リフレクタを貫通する複数の穴又はスロット（ここでは、ある場合には、光パイプと称する）が形成される。各々の光パイプを通過した放射線は、ＵＶ放射線センサに当たる。このＵＶ放射線センサは、光パイプを通過した選択された波長範囲（例えば、２００−４００ｎｍ又は２５０−２６０ｎｍ、２８０−３２０ｎｍ、３２０−３９０ｎｍ又は３９５−４４５ｎｍの如きより狭い範囲）における放射線の強度を測定するものである。
【００７１】
[0097]光パイプの位置及び方向、その直径及び長さにより、ランプから発生されたどの光線がその光パイプを通してそのセンサに達するかが決定される（即ち、光パイプの受入角度）。各々の光パイプは、１つのランプ構成要素（例えば、１つのランプバルブ又は１つの一次リフレクタ）が他の構成要素とは独立して監視できるようにする特定の受入角度を有するように設計される。一般的には、光パイプの軸は、そのパイプを通過するように意図された角度レイと一致している。こうすることにより、所望の構成要素によって発生された光又は所望の構成要素から反射された光のみがそのセンサへとその光パイプを通過するようにされるのである。従って、光パイプは、特定の方向からのレイのみを通過できるようにする方向性フィルタと考えてよい。
【００７２】
[0098]個々の光パイプが形成される領域における二次リフレクタの厚さに応じて、その光パイプの長さは、その二次リフレクタを通して形成された穴又はスロットへあるチューブ（例えば、アルミニウムチューブ）を挿入することによって延長することができる。光パイプ内の反射の作用を減少させ且つ光パイプの設計された特定の受入角度内の放射線レイのみがそのセンサに達するようにするために、光パイプの内側面は、そのセンサが検出する波長における放射線を吸収する適当な光吸収材料で裏打ち又は被覆することができる。別の仕方として、光パイプの内側面は、その光パイプの壁に当たる不要の光を多重反射により消散させてしまうように（例えば、スチールブラシでこすることにより）高い粗さを有するように処理されてもよい。
【００７３】
[0099]ＵＶランプの個々の構成要素を監視するには、光パイプは、その構成要素によって発生又は反射されたレイのみがその構成要素を監視する光パイプの端部のセンサに達するようにするのが望ましい。ある場合には、その関連するセンサに達するレイの１００％が単一構成要素からのものであるように光パイプを設計することは実際的でなく、その代わりに、光パイプは、そのセンサに達する光線の適当に高い割合、例えば、８０％又は９０％がその監視される構成要素からのものであるように設計される。
【００７４】
[0100]図１４のＵＶ硬化システムの場合には、ＵＶバルブ４１４、４１６の各々並びに一次リフレクタ４２０、４２２、４２４、４２６の各々を別々に監視するため６つの異なる光パイプを含むことができる。直接光線及び反射光線は、異なる角度で進む。同様に、一次リフレクタ４２０、４２２、４２４、４２６の各々からの反射レイは、二次リフレクタの異なるスポットに到達する。この知識及び適当なレイトレーシングプログラムを使用して、各々の光パイプが構成要素のうちの１つを監視できるようにする二次リフレクタにおける各々の光パイプの場所を決定することができる。
【００７５】
[0101]次に、図２０及び図２１を参照する。これら図２０及び図２１は、二次リフレクタに光パイプを組み込む前及び組み込む後の図１４に以前に示した二次リフレクタ４４０の斜視図である。図２０は、個々の構成要素（バルブ４１４、４１６及び一次リフレクタ４２０、４２２、４２４、４２６）を監視する６つの光パイプを配置できる二次リフレクタ４４０における場所５０１−５０６を示している。場所５０１Ａ、５０２Ａは、二次リフレクタの対向端部にあり、一次リフレクタから反射される放射線の全て又はほとんどをフィルタリングしてバルブ４１４又は４１６のうちの１つからの直接放射線のみが通過できるようにする光パイプのための場所として良く適した場所である。ＵＶランプ４１０が図２０に配置されているように二次リフレクタ４４０の左側部分の上に配置されており、ＵＶランプ４１２が二次リフレクタの右側部分の上に配置されているときには、ＵＶバルブ４１４によって発生された直接放射線を監視する光パイプを場所５０１Ａに配設し、ＵＶバルブ４１６による直接放射線を監視する光パイプを場所５０２Ａに配設することができる。場所５０１Ｂ、５０２Ｂは、ＵＶバルブ４１４、４１６をそれぞれ監視するために光パイプを配設する代替場所である。また、外側一次リフレクタ４２０によって反射された放射線を監視する光パイプを場所５０３に配設し、内側一次リフレクタ４２２によって反射された放射線を監視する光パイプを場所５０４に配設し、内側一次リフレクタ４２４によって反射された放射線を監視する光パイプを場所５０５に配設し、外側一次リフレクタ４２６によって反射された放射線を監視する光パイプを場所５０６に配設することができる。
【００７６】
[0102]図２１は、それぞれ場所５０３−５０６で二次リフレクタ４４０に組み込まれた光パイプ５１０−５１３、及び、それぞれの場所５０１ｂ、５０２ｂに形成された光パイプ５１４、５１５を示している。光パイプ５１０は、外側一次リフレクタ４２０の反射を監視し、パイプ５１１は、内側一次リフレクタ４２２の反射を監視し、パイプ５１２は、内側一次リフレクタ４２４の反射を監視し、パイプ５１３は、外側一次リフレクタ４２６の反射を監視する。光パイプ５１０、５１３は、それぞれ場所５０３、５０６において二次リフレクタの反射面を貫通する開口で形成されている。光パイプ５１１、５１２は、それぞれ場所５０４、５０５において二次リフレクタの反射面を貫通する開口で形成されている。更に又、各々のパイプが関連付けられているリフレクタに関連していない放射線をさらにフィルタリングするように各々の光パイプ５１１、５１２を長くするため、場所５０４、５０５における穴の各々に延長チューブがはめ込まれる。光パイプ５１４、５１５は、これにも延長チューブがはめ込まれるのであるが、これらは、それぞれ、ＵＶバルブ４１４、４１６の強度を監視する。
【００７７】
[0103]本発明の一部の実施形態では、各々の光パイプの端部に個別のＵＶ放射線センサが設けられる。しかしながら、硬化プロセス中にＵＶランプ又は基板のうちの１つ又はそれ以上のものを回転させるような本発明の実施形態では、光パイプ当たり１つより少ないセンサとすることができる。例えば、ランプモジュールがＵＶ硬化プロセス中に１８０度回転させられるような実施形態では、２つのＵＶ放射線センサとすることができる。例えば、第１のセンサは、光パイプ５１０、５１４、５１２を通過した放射線を検出するように配置され、一方、第２のセンサは、光パイプ５１１、５１５、５１３を通過した放射線を検出するように配置される。別の実施例では、ランプモジュールが硬化プロセス中に光パイプの各々を通過する光がセンサに当たるように十分な量（例えば、２７０度又は３６０度）だけ回転させられるのであれば、光パイプ５１０−５１５の各々を通過する放射線を検出するためのセンサを単一のものとすることができる。個々のセンサが複数の光パイプを監視するような場合には、ロジック又はコントロール回路（例えば、マイクロコントローラ又はコンピュータプロセッサ）が、それらの回転のタイミング及びセンサからのデータサンプルを追跡し、そのタイミング情報及び既知の回転パターンを使用して、個々のセンサの読取り値がどの光パイプに関連しているのかを決定する。
【００７８】
[0104]ＵＶセンサによって検出されるノイズを減少させるために、センサは、光パイプの出口にできるだけ接近させて配設するのが望ましい。単一センサが複数の光パイプを通して放射されたＵＶ放射線を検出するのに使用されるような実施形態では、特定のセンサと協働するように作動的に配置された光パイプの全てがその光パイプの端部とそのセンサとの間の距離が同様なものとなるようにするため、ある特定の光パイプの長さを他のものに比べて延長させる必要がある場合がある。一実施例として、図２２Ａ及び図２２Ｂを参照する。これら図２２Ａ及び図２２Ｂは、本発明の１つの実施形態によるリフレクタ５４０の一方の側の斜視図である。リフレクタ５４０は、リフレクタ４４０において光パイプ５１０、５１２、５１４が形成されている領域と同等なそのリフレクタの領域に形成された光パイプ６１０、６１２、６１４を含む。しかしながら、リフレクタ５４０は、リフレクタの外側周辺領域５４５においてリフレクタ４４０よりも著しくより厚くされている。領域５４５は、光パイプ５１０、５１２、５１４の各々の端部が、二次リフレクタ５４０の回転時に穴の各々を通過するＵＶ放射線を検出するように作動的に配置されたセンサ（図示せず）に対して等離間されるように選択された曲率半径をもつ湾曲面５５０を含む。
【００７９】
[0105]本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたのであるが、本発明による誘電体膜を硬化するその他の多くの均等又は代替的装置及び方法があることは当業者には明らかであろう。これらの代替及び均等物は、本発明の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】露光領域上にＵＶランプによって発生される光の概略照射レベルを例示している従来のＵＶランプの斜視図である。
【図２】異なるランプ−ウエハ距離での従来のＵＶランプの一次照射パターンの簡略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による二次リフレクタを含むＵＶランプモジュールの断面斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０の照射パターンの簡略図である。
【図５】図３に示した二次リフレクタ４２の上面斜視図である。
【図６Ａ】本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０によって発生されたＵＶ放射線に対する幾つかの反射路のＵＶランプモジュールを横切る軸に沿った簡略断面図である。
【図６Ｂ】本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０によって発生されたＵＶ放射線に対する幾つかの反射路のＵＶランプモジュールの長手方向の軸に沿った簡略断面図である。
【図７Ａ】本発明の１つの実施形態による一次リフレクタ３６によって発生され選択された反射路を示している、図３に示した一次リフレクタの簡略断面図である。
【図７Ｂ】本発明の１つの実施形態による一次リフレクタ３６によって発生され選択された反射路を示している、図３に示した一次リフレクタの簡略断面図である。
【図７Ｃ】本発明の１つの実施形態による放物線状部分及び楕円形状部分の両方を有する反射面を含む一次リフレクタの簡略斜視断面部分分解図である。
【図７Ｄ】図７Ｃに示した放物線状部分１３６ａの反射パターンを示す簡略断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｃに示したリフレクタの楕円形状部分１３６ｂ−１３６ｄの反射パターンを示す簡略断面図である。
【図８】本発明の実施形態を組み込むことのできる半導体処理システムの簡略平面図である。
【図９】本発明の１つの実施形態によりＵＶ硬化のために構成されている、図８に示したタンデム処理チャンバ１０６の簡略斜視図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態によるＵＶ放射線に対して露光される基板に関してリフレクタ及びＵＶランプが回転できるようにするディスク２１２に取り付けられた二次リフレクタ４０の斜視図である。
【図１１Ａ】本発明の１つの実施形態によるＵＶランプモジュール３０の照射パターンをグラフ式にて示している。
【図１１Ｂ】軸６９及び軸７０の両者にそう図１１Ａに示した実際の放射線レベルを示している。
【図１１Ｃ】本発明の１つの実施形態によるＵＶ露光中に回転されるときのＵＶランプモジュール３０の照射パターンをグラフ式にて示している。
【図１１Ｄ】軸８６に沿った図１１Ｃに示した実際の放射線レベルを図式的に示している。
【図１２Ａ】本発明の種々な実施形態による図３に示したモジュール３０の如き二重ＵＶランプモジュールを回転させるための駆動機構を示す簡略上面図である。
【図１２Ｂ】本発明の種々な実施形態による図３に示したモジュール３０の如き二重ＵＶランプモジュールを回転させるための駆動機構を示す簡略上面図である。
【図１２Ｃ】本発明の種々な実施形態による図３に示したモジュール３０の如き二重ＵＶランプモジュールを回転させるための駆動機構を示す簡略上面図である。
【図１３】図８に例示したタンデム処理チャンバの簡略断面図である。
【図１４】本発明の１つの実施形態による二重ランプチャンバの簡略断面図である。
【図１５】図１４に示したランプ４１０、４１２の底面図である。
【図１６】図１４に示したＵＶ硬化システム４００の部分の照射パターンをグラフ的に示している。
【図１７】図１４に示したＵＶ硬化システム４００の部分の照射パターンをグラフ的に示している。
【図１８】図１４に示したＵＶ硬化システム４００の部分の照射パターンをグラフ的に示している。
【図１９】本発明の別の実施形態による二重ランプチャンバの簡略断面図である。
【図２０】１つの実施形態によるＵＶ硬化システム４００のＵＶバルブ及び一次リフレクタの各々を別々に監視する光パイプのための可能な場所を例示する図１４に示した二次リフレクタ４４０の簡略斜視図である。
【図２１】１つの実施形態によるＵＶ硬化システム４００の一次リフレクタ及びＵＶバルブの各々を別々に監視するための光パイプを含む二次リフレクタ４４０の簡略斜視図である。
【図２２Ａ】本発明の別の実施形態による二次リフレクタの部分の簡略斜視図である。
【図２２Ｂ】本発明の別の実施形態による二次リフレクタの部分の簡略斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
３０…ＵＶランプモジュール、３２…ＵＶランプ、３４…ＵＶバルブ、３６…一次リフレクタ（反射パネル）、４０…二次リフレクタ、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…アルミニウム部片、４１…上方部分、４１ａ…長手方向の面、４１ｂ…横断方向の面、４２…下方部分、４２ａ…長手方向の面、４２ｂ…横断方向の面、４３…頂上、４４…隅部、４６…切欠き部、４８…ＵＶ透明窓、５０…半導体基板、１００…半導体処理システム、１０６…タンデム処理チャンバ、２００…本体、２０２…蓋、２０４…ハウジング、２０６…入口、２０８…出口、２１０…上方ハウジング、２１２…ディスク、２１２ａ…歯、２１４…下方ハウジング、２１６…スピンドル、２１８…ねじ穴、２２０…ブラケット、４００…２ＵＶ源単一ウエハ硬化チャンバ、４０２、４０４…共鳴空胴、４０６…スリット、４１０、４１２…円筒型高電力水銀マイクロ波ランプ、４１４、４１６…ＵＶバルブ、４２０…外側リフレクタ、４２２…内側リフレクタ、４２４…内側リフレクタ、４２６…外側リフレクタ、４４０…アルミニウム二次リフレクタ、４４８…石英窓、４５０…基板
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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