(57)【要約】  基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板は、金属フレーム全体にわたって延びるマイクロメッシュスクリーンを備える。一変形形態では、マイクロメッシュスクリーンは、少なくとも１つの電鋳された層を備える。マイクロ波反射板を製作する方法は、マイクロメッシュスクリーンの開放面積が総面積の８０％を上回るように、マイクロメッシュスクリーンを取り囲む金属フレームを電鋳するステップを含む。
2012506639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板であって、
（ａ）金属フレームと、
（ｂ）前記金属フレーム全体にわたって延び、１つまたは複数の電鋳された層を備えるマイクロメッシュスクリーンと
を備える反射板。
【請求項２】
前記マイクロメッシュスクリーンが、
（ｉ）総面積の８０％より大きい開放面積、
（ｉｉ）面積が少なくとも１ｍｍ２である複数の開口、
（ｉｉｉ）面積が１０ｍｍ２未満である複数の開口、
（ｉｖ）高さと幅の比が少なくとも約１．５である方形の断面、および
（ｖ）前記高さと幅の比が約２〜約５である方形の断面
という特徴のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の反射板。
【請求項３】
前記マイクロメッシュスクリーンが固体セグメントの格子を備え、前記固体セグメントが、
（ｉ）幅が約１０〜約１００ミクロンであり、高さが２〜約５００ミクロンである方形の断面、および
（ｉｉ）直径が約１０〜約１００ミクロンである円形の断面
という特性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の反射板。
【請求項４】
（ｉ）少なくとも１つの電鋳された層、
（ｉｉ）少なくとも約２０ｍｍの幅、および
（ｉｉｉ）約２０ミクロン〜約１００ミクロンの厚さ
という特性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の反射板。
【請求項５】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板を製作する方法であって、前記マイクロメッシュスクリーンの開放面積が総面積の８０％を上回るように、マイクロメッシュスクリーンを取り囲む金属フレームを電鋳するステップを含む方法。
【請求項６】
（ａ）プリフォームの表面を清浄するステップと、
（ｂ）前記プリフォームの表面上にフォトレジスト層を塗布するステップと、
（ｃ）前記フォトレジスト層上に、マイクロメッシュパターンを有するフォトマスクを配置するステップと、
（ｄ）前記フォトマスクを通過する光に前記フォトレジスト層を露出させて、前記フォトマスクの前記マイクロメッシュパターンの画像を前記フォトレジスト層上に刻印するステップと、
（ｅ）前記露出されたフォトレジストを現像して、高くなったレジストフィーチャのパターンを形成するステップと、
（ｆ）電解液からの材料を前記レジストフィーチャ間の凹部領域上に堆積させて、マイクロメッシュスクリーンを画定する相互接続された固体セグメントを形成するステップと、
（ｇ）前記フレームおよびマイクロメッシュスクリーンを前記プリフォームから剥がすステップと
によって、前記マイクロメッシュスクリーンを取り囲む前記フレームを電鋳するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｆ）が、
（ｉ）前記プリフォームの前記表面を金属含有電鋳液内に浸漬するステップと、
（ｉｉ）前記溶液に電流を流すステップと
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項８】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板であって、
（ａ）紫外線透過板と、
（ｂ）前記紫外線透過板全体にわたって延びるマイクロメッシュスクリーンと
を備える反射板。
【請求項９】
前記紫外線透過板が石英板を構成する、請求項８に記載の反射板。
【請求項１０】
前記石英板の厚さが約４分の１インチ〜約２インチである、請求項８に記載の反射板。
【請求項１１】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板を製作する方法であって、
（ａ）紫外線透過板を形成するステップと、
（ｂ）前記紫外線透過板上へマイクロメッシュスクリーンを電鋳するステップと
を含み、前記マイクロメッシュスクリーンの開放面積が総面積の８０％より大きい方法。
【請求項１２】
１つまたは複数のパターン付きの層を電鋳して前記マイクロメッシュスクリーンを形成する方法であって、
（ａ）プリフォームの表面を清浄するステップと、
（ｂ）前記プリフォームの表面上にフォトレジスト層を塗布するステップと、
（ｃ）前記フォトレジスト層上に、マイクロメッシュパターンを有するフォトマスクを配置するステップと、
（ｄ）前記フォトマスクを通過する光に前記フォトレジスト層を露出させて、前記フォトマスクの前記マイクロメッシュパターンの画像を前記フォトレジスト層上に刻印するステップと、
（ｅ）前記露出されたフォトレジストを現像して、高くなったレジストフィーチャのパターンを形成するステップと、
（ｆ）電解液からの材料を前記レジストフィーチャ間の凹部領域上に堆積させて、マイクロメッシュスクリーンを画定する相互接続された固体セグメントを形成するステップと
によって、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板であって、
（ａ）固体セグメントの格子を備えるマイクロメッシュスクリーンと、
（ｂ）前記固体セグメントを覆う被覆媒体と
を備える反射板。
【請求項１４】
前記被覆媒体が、
（ｉ）紫外線透過性の媒体であること、
（ｉｉ）ポリマーであること、および
（ｉｉｉ）約２ミクロン〜約１０ミクロンの厚さを有すること
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の反射板。
【請求項１５】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板を製作する方法であって、
（ａ）固体セグメントの格子を備えるマイクロメッシュスクリーンを電鋳するステップと、
（ｂ）前記固体セグメントを被覆媒体で被覆するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本装置の実施形態は、基板の紫外線処理に使用されるマイクロ波反射板に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路、ディスプレイ、および太陽電池パネルの製造では、半導体ウェーハ、ガラスパネル、または金属パネルなどの基板上に、誘電性、半導電性、および導電性の材料層が形成される。次いでこれらの層は、電気的相互接続、誘電体層、ゲート、および電極などのフィーチャを形成するように加工される。後処理では、紫外線放射を使用して、基板上に形成された層またはフィーチャを処理することができる。紫外線放射の波長は、５００ｎｍ未満、たとえば１０ｎｍ〜５００ｎｍである。紫外線放射は、基板上に形成された層を急速に加熱するために、急速加熱処理（ＲＴＰ）で使用することができる。紫外線放射はまた、硬化、すなわちポリマーの縮合および重合反応を促進するため、応力を受けた膜層を生成するため、およびガスを励起させてチャンバを清浄するために使用される。
【０００３】
１つの応用例では、紫外線（ＵＶ）放射は、酸化シリコン、炭化シリコン、または炭素ドープ酸化シリコンの膜を処理するために使用される。たとえば、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，５６６，２７８号および第６，６１４，１８１号は、シリコン−酸素−炭素膜を処理するための紫外光の使用について記述している。両特許を、全体として参照により本明細書に組み込む。酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、およびシリコン−酸素−炭素（ＳｉＯＣｘ）膜などの材料が、半導体デバイスの製作において誘電体層として使用される。これらの膜を堆積させるには、化学気相成長（ＣＶＤ）法が使用されることが多く、この方法は、ＣＶＤチャンバ内のシリコン供給源と酸素供給源の間で熱またはプラズマに基づく反応を促進することを含む。いくつかのプロセスでは、少なくとも１つのＳｉ−Ｃ結合を含むオルガノシラン源が使用されるとき、シリコン−酸素−炭素膜の堆積の際に水が形成される。この水は、膜内に物理的に吸収されることがあり、および／またはＳｉ−ＯＨ化学結合として堆積された膜に組み込まれることがある。これらはどちらも望ましくない。ＵＶ放射は、たとえばＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓに譲渡された「Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の２００５年５月９日出願の米国特許出願第１１／１２４，９０８号に記載のように、個々のウェーハの全体的な熱量を低減させて製作プロセスを加速させながら、堆積された膜を硬化させて密度を高くするようにこれらのＣＶＤ膜を処理するために使用されてきた。同出願を、全体として参照により本明細書に組み込む。
【０００４】
上記その他の紫外線プロセスでは、紫外線放射の強度を増大させて、より良好なまたはより速いプロセスを提供することが望ましい。マイクロ波で生成された紫外線プラズマ光源は、ＵＶ放射を効率的に良好な出力電力で生じさせる。しかし、ＵＶ光を生成するために使用されるマイクロ波放射は、紫外線生成領域内に閉じ込めなければならない。この領域からマイクロ波が漏れると、紫外光を生成するために利用可能なマイクロ波の量が低減し、また、潜在的に望ましくない影響を引き起こすことがあり、たとえば、プロセス区間内の酸素からオゾンを生成することがある。マイクロ波はまた、基板上またはチャンバ側壁内のマイクロ波吸収材料を加熱することがある。
【０００５】
したがって、マイクロ波生成領域とプロセス区間を分離するために、そして紫外源生成領域内にマイクロ波を閉じ込めるために、窓が使用されてきた。たとえば、石英の窓を使用して、プロセス区間からマイクロ波生成区間内へプロセスガスが通過するのを防止することができ、または逆も同様である。２つの領域間で導電性のワイアメッシュ状のスクリーンを使用して、マイクロ波を反射しながら、紫外線放射にメッシュのオリフィスを通過させることもできる。
【０００６】
上記その他の欠陥を含む様々な理由のため、様々なＵＶ処理技法の発達にかかわらず、紫外線処理技術のさらなる改善が引き続き求められている。
【発明の概要】
【０００７】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板は、金属フレーム全体にわたって延びるマイクロメッシュスクリーンを備える。一変形形態では、マイクロメッシュスクリーンは、１つまたは複数の電鋳された層を備える。
【０００８】
基板処理チャンバ用の紫外線透過式マイクロ波反射板を製作する方法は、マイクロメッシュスクリーンを取り囲む金属フレームを電鋳するステップを含み、マイクロメッシュスクリーンの開放面積は、総面積の８０％より大きい。
【０００９】
別の変形形態では、紫外線透過式マイクロ波反射板は、紫外線透過板と、紫外線透過板全体にわたって延びるマイクロメッシュスクリーンとを備える。
【００１０】
紫外線透過式マイクロ波反射板を製作する別の方法は、紫外線透過板を形成するステップと、紫外線透過板上へマイクロメッシュスクリーンを電鋳するステップとを含み、マイクロメッシュスクリーンの開放面積は、総面積の８０％より大きい。
【００１１】
さらに別の変形形態では、紫外線透過式マイクロ波反射板は、固体セグメントの格子を備えるマイクロメッシュスクリーンを備え、被覆媒体が固体セグメントを覆う。
【００１２】
紫外線透過式マイクロ波反射板を製作するさらなる方法は、固体セグメントの格子を備えるマイクロメッシュスクリーンを電鋳するステップと、固体セグメントを被覆媒体で被覆するステップとを含む。
【００１３】
本発明のこれらの特徴、態様、および利点は、本発明の例を示す以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面を見れば、よりよく理解されるであろう。しかし本発明では、それぞれの特徴は、単に特定の図面内だけでなく一般的に使用でき、本発明は、これらの特徴の任意の組合せを含むことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】紫外線透過式マイクロ波反射板と、紫外線ランプと、ランプに電力供給するマイクロ波源とを備える基板処理チャンバの一実施形態の側面概略断面図である。
【図２Ａ】紫外線透過式マイクロ波反射板の一実施形態の斜視図である。
【図２Ｂ】図１のマイクロ波反射板の部分斜視図である。
【図３Ａ】マイクロメッシュスクリーンの幅全体にわたって異なる断面積を有する固体セグメントを示すマイクロ波反射板の別の実施形態の側面断面図である。
【図３Ｂ】円形の断面を有する固体セグメントを示すマイクロ波反射板の別の実施形態の側面断面図である。
【図３Ｃ】固体セグメントの長さ全体にわたって変動する断面寸法を有するマイクロメッシュスクリーンの固体セグメントの一実施形態の断面図である。
【図４】マイクロメッシュスクリーンの周囲に先細り状のフレームを有するマイクロ波反射板の側面断面図である。
【図５】マイクロメッシュスクリーンを備えるマイクロ波反射板を作製する電鋳プロセスの一実施形態の流れ図である。
【図６】紫外線透過板によって支持された固体セグメントの格子を備えるマイクロ波反射板の別の実施形態の斜視図である。
【図７】被覆媒体内に埋め込まれたワイア格子を備えるマイクロ波反射板のさらに別の実施形態の斜視図である。
【図８】マイクロメッシュスクリーンを有するマイクロ波反射板を支持するために使用できるフレームアセンブリの一実施形態の図である。
【図９】紫外線透過式マイクロ波反射板を示す、反射板アセンブリによって取り囲まれたＵＶランプモジュールを構成する紫外線（ＵＶ）ランプモジュールの一実施形態の上面斜視図である。
【図１０】複数の基板処理チャンバを備える基板処理装置の一実施形態の概略上面図である。
【図１１】基板処理チャンバの一実施形態のタンデム版の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に概略的に示すように、紫外線（ＵＶ）処理を使用して、基板処理チャンバ１２内で、半導電性ウェーハ、ディスプレイ、または太陽電池パネルなどの基板１０上の層および材料を処理することができる。基板処理チャンバ１２は、紫外線処理チャンバ、ＣＶＤもしくはＰＶＤと紫外線を組み合わせた処理チャンバ、または加工タスクの組合せを実行する任意の他のチャンバとすることができる。チャンバ１２は、プロセス区間１４を密閉する壁１３を備え、プロセス区間１４は、基板１０を支持する基板支持体１６を保持する。基板１０より上にある紫外線生成区間１８内で、紫外線放射を生成することができる。
【００１６】
紫外線ランプモジュール２０は、紫外線生成区間１８内に紫外線放射を生成するために使用される。ランプモジュール２０は、紫外線放射を放出するＵＶランプ２２を備える。ＵＶランプ２２は、水銀のマイクロ波アークランプ、パルスキセノン閃光ランプ、または高効率のＵＶ発光ダイオードアレイなどの任意のＵＶ源とすることができる。一変形形態では、ＵＶランプ２２は、マイクロ波２５を生成するマイクロ波源などの電源２３によって励起されるように、キセノン（Ｘｅ）または水銀（Ｈｇ）などの１つまたは複数のガスで充填された封止式プラズマバルブを備える。別の実施形態では、ＵＶランプ２２は、電源２３（概略的に示す）によって電力供給されるフィラメントを含み、電源２３は、フィラメントに直流電流を供給する。ＵＶランプ２２はまた、ＵＶランプ２２内のガスを励起できる無線周波数（ＲＦ）エネルギー源を備える電源２３によって電力供給することができる。ＵＶランプ２２は、例示を目的として、細長い円筒形バルブとして示すが、当業者には明らかであるように、球形のランプまたはランプのアレイなど、他の形状を有するＵＶランプを使用することもできる。適切なＵＶランプ２２は、たとえばオハイオ州ウェストレイクのＮｏｒｄｓｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎまたはメリーランド州スティーブンソンのＭｉｌｔｅｃ  ＵＶ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。一実施形態では、ＵＶランプ２２は、Ｍｉｌｔｅｃ  ＵＶ  Ｃｏｍｐａｎｙからの単一の細長いＵＶ  Ｈ＋バルブを含む。他の実施形態では、ＵＶランプ２２は、２つ以上の隔置された細長いバルブを含むことができる。
【００１７】
ＵＶ透過板２４は、ＵＶランプモジュール２０を隔離し、ＵＶ生成区間１８と下にあるプロセス区間１４を分離する。板２４はまた、基板１０からＵＶランプ２２への粒子状物質による汚染をなくし、ＵＶランプ２２および／またはマイクロ波源を冷却するためのガスの使用を可能にする。板２４はまた、プロセス区間１４内でプロセスガスを使用できるようにし、これらのガスがＵＶランプ２２の動作に干渉しないようにする。一実施形態では、板２４は、所望のＵＶ波長に対して実質上透過性の光透過率を有する石英材料から製作される。そのような石英材料の一例は、ニュージャージー州ウェストベルリンのＤｙｎａｓｉｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ｄｙｎａｓｉｌ  １０００で市販されている。他の材料を使用して、２２０ｎｍ未満の波長など、異なる波長を有する紫外線放射を生成することもできる。板２４はまた、ＵＶ生成区間１８内へのＵＶ放射の後方反射を最小にするために、反射防止被覆で被覆することができる。たとえば、板２４は、フッ化マグネシウム、シリコン、フッ素、および他の被覆で被覆することができる。
【００１８】
紫外線透過式マイクロ波反射板２５は、ＵＶランプモジュール２０の前に配置され、マイクロ波反射板２５を通して紫外線（ＵＶ）放射２６を透過しながら、同時に、ＵＶランプ２２より上で生成されたマイクロ波２７を後方反射する。反射されるマイクロ波を矢印２７ａで示す。マイクロ波反射板２５は、マイクロ波２７ａを紫外線生成区間１８内へ後方反射するのに有用である。同時に、ＵＶ生成区間２８内で生成される紫外線放射２６は、マイクロ波反射板２５を透過して、チャンバ１２のプロセス区間１４内に位置する基板１０を処理する。
【００１９】
一実施形態では、マイクロ波反射板２５は、図２Ａおよび２Ｂに示すように、大きい開放面積を提供するマイクロメッシュスクリーン２８を備える。開放面積が大きいことで、ＵＶランプ２２によって生成される紫外線放射の大部分が、スクリーン２８を通過することができる。マイクロメッシュスクリーン２８内の開口２９の寸法が大きければ大きいほど、開口２９間の固体領域によって反射される紫外線放射２６の減衰は低い。したがって、マイクロメッシュスクリーン２８の開放面積は、スクリーンの総面積の８０％より大きい。スクリーンの総面積とは、固体セグメント３０の格子によって覆われた面積である。しかし、マイクロメッシュスクリーン２８はさらに、総面積の９５％より大きい開放面積を提供するように寸法設定された開口２９を有することもできる。図示の例では、マイクロメッシュスクリーン２８は、方形の開口２９を備える。しかし、開口２９は、格子製造技術の当業者には理解されるように、他の形状にすることができる。
【００２０】
この変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８の開口２９はまた、図１に示すように、マイクロ波がスクリーン２８から「跳ね返る」ようにしながら、それでもなお紫外線放射２６のうちマイクロメッシュスクリーン２８を通過する量を最大にするように寸法設定される。開口２９は、図１に矢印２７ａによって示すように、マイクロ波２７（またはＵＶランプ２２を付勢するために使用される他の放射）がマイクロメッシュスクリーン２８から「跳ね返る」ように寸法設定される。マイクロ波を反射するのに適切な開口の寸法は、任意の方向に、マイクロ波の波長の少なくとも約４分の１である。２ＧＨｚの周波数（１５０ｍｍの波長）を有するマイクロ波放射の場合、マイクロメッシュスクリーン２８は、２５ｍｍ２にほぼ寸法設定された開口２９を備える。当業者には明らかなように、他のタイプの放射または異なる波長を有するマイクロ波放射を反射するためにスクリーンが使用される場合、開口２９はそれに応じて寸法設定されることを理解されたい。
【００２１】
一変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８は、開口２９を画定する固体セグメント３０の格子を備える。図２Ａおよび２Ｂに示す変形形態では、固体セグメント３０は、厚さが実質上均一であり、同じ寸法を有する開口２９を画定するが、固体セグメント３０の厚さはまた、格子全体にわたってまたは格子開口の長さ全体にわたって変動することもある。一変形形態では、たとえばスクリーン２８が電鋳、ＰＶＤ、またはＣＶＤなどの堆積プロセスによって作製されるとき、固体セグメント３０の連続する層が、互いに交差してマイクロメッシュスクリーン２８を形成する。堆積の変形形態では、スクリーン２８は本質的に連続する固体材料層であり、開口２９のパターンは、線形または非線形の固体セグメント３０の交差するパターンによって作られる。しかし、スクリーン２８を個々のワイアから、または交差部でともに接合された固体部分のパターンから作製して、固体セグメント３０間に開口２９を画定することもできる。開口２９の例示的な変形形態は方形の形状を有することを示すが、開口２９は、弧状の形状などの他の形状、たとえば円形または長円形の形状を有することができることを理解されたい。
【００２２】
開口２９間の固体セグメント３０の寸法または幅は、マイクロメッシュスクリーン２８の強度に影響を及ぼす。開口２９間の固体材料の寸法が小さすぎ、または細かすぎる場合、マイクロメッシュスクリーン２８は、取り扱うのが困難なことがあり、また設置するとき、または清浄のためにＵＶランプモジュール２０から取り外すときに、破損することがある。したがって、固体セグメント３０の寸法は、固体セグメント３０間の開口２９の寸法を制限することがある。一変形形態では、良好な機械的強度を有するマイクロメッシュスクリーン２８は、各開口の開放面積が５ｍｍ２未満になるように開口２９間の固体セグメント３０にパターン形成することによって形成される。
【００２３】
図２Ａおよび２Ｂに示す変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８は固体セグメント３０の格子を備え、固体セグメント３０はそれぞれ、高さと幅で方形の断面を有する。方形の固体セグメント３０は、固体セグメント３０の寸法の空間的な向きの制御を提供する。たとえば、横方向の強度が高いマイクロメッシュスクリーン２８は、高さが幅より高い固体セグメント３０から作製することができる。高さが高ければ高いほど、垂直方向により大きい厚さを提供しながら水平方向の厚さを最小にし、マイクロメッシュスクリーン２８に改善された機械的強度を提供しながら、より多くの量のＵＶ放射に開口２９を通過させる。固体セグメント３０の幅が小さければ小さいほど、より大きい開放面積が紫外線ランプに面し、ランプの放射のより多くの部分にスクリーンを通過させる。一変形形態では、固体セグメント３０の高さと幅の比は、少なくとも約１．５であり、またさらには約２〜約５である。たとえば、セグメント３０は、約１０〜約１００ミクロンの幅および約２〜約５００ミクロンの高さを有することができる。
【００２４】
別の変形形態では、固体セグメント３０は、図３Ａに示すように、異なる寸法の長方形を含む。たとえば、固体セグメント３０は、マイクロメッシュスクリーン２８の周辺領域３１ａ、ｂでより大きい第１の断面積を有し、マイクロスクリーンの中心領域３１ｃでより小さい第２の断面積を有することができる。この変形形態では、ＵＶランプ２２の中心で固体セグメント３０の寸法を最小にしながら、それでもなおスクリーン２８の周辺縁部で十分な強度を保持する。逆に、特定のＵＶランプ２２またはＵＶランプモジュール２０の紫外線放射出力のスペクトル強度プロファイルに応じて、固体セグメント３０の断面プロファイルは、ランプモジュール２０全体にわたって紫外線強度放射プロファイルを均衡させかつ均等にするように、他の形で選択することができる。一例では、周辺領域３１ａ、ｂの固体セグメント３０は、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍの第１の直径または幅を有することができ、中心領域３１ｃの固体セグメント３０は、約０．００２ｍｍ〜約０．１ｍｍの第２の直径を有することができる。固体セグメント３０の寸法は、周辺領域３１ａ、ｂから中心領域３１ｃへ段階的または継続的に低減させることができ、または逆も同様である。
【００２５】
さらに別の変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８の固体セグメント３０は、図３Ｂに示すように円形の断面を有する。円形の断面とは、円、長円形、または楕円形の形状を意味する。円形の断面プロファイルは、より大きい圧縮強度を提供し、組立てまたは使用中にマイクロ波反射板２５およびマイクロメッシュスクリーン２８に圧縮応力が加えられるときに望ましい。一変形形態では、円形の断面プロファイルを有する固体セグメント３０の直径は、約１０〜約１００ミクロンである。円形の断面を有する固体セグメント３０はまた、所望のパターンで互いに重複するように置かれて、重複する接合部で接着剤（図示せず）によって接合された押出しワイアとすることができる。たとえば、固体セグメント３０上に接着剤を噴霧して接合部を定位置に固定し、格子を形成することができる。
【００２６】
固体セグメント３０はまた、図３Ｃに示すように、長さ全体にわたって変化する寸法を有することができる。この変形形態では、断面寸法は、直径または幅などによって、固体セグメント３０の長さ全体にわたって変化する。たとえば、断面寸法は、マイクロメッシュスクリーン２８の中心の方へ徐々に低減することができる。この変形形態では、固体セグメント３０の断面寸法は、周辺縁部で第１のより大きい寸法を含み、中心領域で第２のより小さい寸法を含み、または逆も同様である。たとえば、断面寸法は、少なくとも約１００ミクロンの第１の寸法から約２０ミクロン未満の第２の寸法へ徐々に先細りすることができる。
【００２７】
マイクロメッシュスクリーン２８は、電気メッキ／電鋳、鋳造、射出成型、または他の製作技法などのプロセスによって所望の構造で製作できる任意の適切なマイクロ波反射材料から作製することができる。一変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８は、導電性の金属から作製される。少なくとも約１３以上の高い原子数を有する金属が、より安定しているため、より良好である。金属材料はまた、少なくとも約１９ｇ／ｃｍ３以上などの高い密度を有することができる。たとえば、マイクロメッシュスクリーン２８は、ニッケル、ニッケル−鉄、銅、銀、金、鉛、タングステン、ウラン、またはこれらの合金などの金属から作製することができる。
【００２８】
図２Ａおよび２Ｂに示す実施形態では、マイクロ波反射板２５はまた、マイクロメッシュスクリーン２８を取り囲む金属フレーム３２を備える。金属フレーム３２は、たとえばマイクロメッシュスクリーン２８が微細な断面寸法を有するとき、脆弱なマイクロメッシュスクリーン２８を補強するために提供される。この変形形態は、マイクロメッシュスクリーン２８がミクロンの範囲で寸法設定された固体セグメント３０を備えるとき、特に有用である。しかし、金属フレーム３２はまた、大きい寸法を有する開口２９によって固体セグメント３０が隔置され、したがって機械的強度または剛性が低いスクリーンを提供するときに使用することもできる。これらの変形形態は、紫外線処理チャンバ１２内へ設置中に破損または湾曲することが多い。
【００２９】
金属フレーム３２は、マイクロメッシュスクリーン２８を取り囲み、したがってスクリーン２８は、金属フレーム３２全体にわたって延びるように伸縮する。図示の変形形態では、金属フレーム３２は、長手方向の境界３３ａおよび横方向の境界３３ｂを備え、境界３３ａ、ｂはそれぞれ、方形の断面プロファイルを有する。長手方向の境界３３ａと横方向の境界３３ｂの断面寸法は同じにすることができ、または長手方向の境界３３ａは、横方向の境界３３ｂの第２の方形の断面とは異なるように寸法設定された第１の方形の断面を有することができる。一変形形態では、金属フレーム３２の長手方向の境界３３ａおよび横方向の境界３３ｂは、少なくとも約２０ｍｍの幅および約１０ミクロン〜約１００ミクロン、またさらには約３０ミクロン〜約８０ミクロンの厚さを含む。
【００３０】
別の変形形態では、金属フレーム３２は、図４に示すように、先細り状の断面を含む。この変形形態では、金属フレーム３２の長手方向の境界３３ａは、第１の厚さを有する外周部３４ａと、第１の厚さより薄い第２の厚さを有する内周部３４ｂとをもつ。これにより、金属フレーム３２に構成上の剛性を提供しながら、フレームを作製するために使用される材料の量を低減させる。そのようなフレームの断面は、フレームを作製するために使用される材料が高価であるとき、またはフレームの厚さを構築するプロセスに時間がかかるときに適切である。金属フレーム３２に選ばれた金属は、マイクロメッシュスクリーン２８に選ばれた材料と同じ材料でも異なる材料でもよく、また元素状金属でも金属合金でもよい。
【００３１】
一実施形態では、マイクロメッシュスクリーン２８は、図５に示すように、電鋳プロセスによって作製され、１つまたは複数の電鋳された層を備える。この方法では、金属、プラスチック、セラミック、またはガラスの平滑なプリフォームが清浄される。プリフォームに適切な材料は、たとえば銅、ニッケル、またはステンレス鋼である。プリフォームを研磨して平滑な研磨された表面を提供し、電鋳されたメッシュを容易に剥がせるようにする。ガラスプリフォームなど、プリフォームが非導電性であるとき、または堆積された材料より下にベース層を提供するには、プリフォーム上に導電材料層を塗布することもできる。プリフォームの表面は、シート状の感光性のフォトレジスト層で被覆される。フォトレジスト層はまた、プリフォームの研磨された導電表面に積層させることもできる。フォトレジスト上には、所望のマイクロメッシュスクリーンに対するパターンを有するマイクロメッシュパターンのフォトマスクが配置され、光源を使用して、マイクロメッシュパターンの画像をフォトレジスト上に刻印する。次いで、露出されたフォトレジストが、様々な現像液で洗い流される。現像液は、フォトレジストの露出されていない部分または露出された部分を、硬化、溶解、および／または除去する。その結果、マイクロメッシュスクリーンの充填された開口に対応する高くなったレジストフィーチャのパターンが、プリフォーム上に作られる（図示せず）。
【００３２】
次いで、電解液からの導電材料が、パターン付きレジストフィーチャ間の凹部領域上に堆積し、マイクロメッシュスクリーン２８を画定する相互接続された固体セグメント３０を形成する。このプロセスでは、プリフォームの裏面は、この面に金属が堆積するのを防止するために、非導電性の材料で覆われる。次いで、プリフォームは、たとえばスルファミン酸ニッケルまたは硫酸銅など、ニッケルまたは銅塩を含有する金属含有電鋳液内に浸漬される。導電性のプリフォーム表面をカソードとして使用し、堆積すべき金属の電極をアノードとして使用して、溶液に電流が流される。好ましいアノード材料は、ニッケルまたは銅を含む。溶液の端と端の間に電位が存在するとき、非導電性のレジストフィーチャによって画定されたパターン内の導電性の露出された心棒表面上に金属が堆積する。電鋳プロセスは、マイクロメッシュスクリーン２８の固体セグメント３０に対する所望の厚さが得られるまで継続される。電鋳後、マイクロメッシュスクリーン２８は、プリフォームから剥がされる。マイクロメッシュが非常に微細な線を有する応用例では、溶解液内で洗浄することによって残留のフォトレジストをまず除去してから、電鋳されたマイクロメッシュスクリーン２８をプリフォームから持ち上げることができる。
【００３３】
一変形形態では、金属フレーム３２はまた、マイクロメッシュスクリーン２８と一体化されたユニット構造として作製することができる。金属フレーム３２のパターンをマイクロメッシュスクリーン２８の開口３０のパターンに組み込んで単一のパターン付きのフォトマスクにすることによって、電鋳プロセスを使用して、金属フレーム３２とマイクロメッシュスクリーン２８の両方を同時に形成できることがわかった。電鋳プロセスは、連続する電鋳された層である金属フレーム３２およびマイクロメッシュスクリーン２８を作る。
【００３４】
電鋳プロセスは、マイクロメッシュスクリーン２８に対して高品質の微細パターンを可能にするので有利である。電鋳プロセスによって作製されるマイクロ波反射板２５では、周波数が２０ＧＨｚより大きくＵＶ透過率が８０％より大きいマイクロ波放射の反射率は、９８％より大きい。このプロセスはまた、良好なプロセス再現性および制御において比較的低い単価で品質生産を可能にする。電鋳はまた、非常に微細な線を含む固体セグメント３０のマイクロメッシュスクリーン２８を生成し、電鋳を使用して、弧状の断面または他のパターンの固体セグメント３０を形成することができる。写真で再現されるパターンで得られる精度および分解能により、マイクロメッシュスクリーンは、微細な線の幾何形状およびより厳しい公差を有することができる。しかし、電鋳製作の例示的な方法は、製作方法を例示するために提供され、他の方法を使用して、マイクロ波反射板２５およびマイクロメッシュスクリーン２８を形成することもできる。また、当業者には明らかであるように、異なる電鋳材料および溶液を用いることもできる。
【００３５】
紫外線透過式マイクロ波反射板２５の別の実施形態は、図６に示すように、ＵＶ透過板２４全体にわたって延び、ＵＶ透過板２４によって支持されたマイクロメッシュスクリーン２８を備える。適切な紫外線透過材料の紫外線透過は、材料上に入射する紫外線放射の少なくとも約８０％である。たとえば、ＵＶ透過板２４を形成するために使用できる紫外線透過材料は、二酸化シリコン、たとえば石英を含む。適切な石英板は、約４分の１”〜約２”の厚さを有することができる。チャンバ１２では、重ね合わせたマイクロメッシュスクリーン２８を備えるＵＶ透過板２４を使用して、前述のＵＶ透過板２４自体に取って代わることもできる。マイクロメッシュスクリーン２８は、別個の構造として電鋳し、次いでＵＶ透過板２４に付着させ、または他の形で接合させることができる。別の変形形態では、マイクロメッシュスクリーン２８は、ＵＶ透過板２４上へ直接電鋳される。後者の場合、石英板は、所望の形状および寸法を有する板を形成するように、石英スラブを鋳造してスラブを機械加工することによって形成される。平滑な表面を形成するように、従来の研磨方法を使用してスラブの平坦な表面を研磨することができる。その後、上述のフォトレジスト方法を使用して、マイクロメッシュスクリーン２８に対応する導電性の格子パターンが石英板上に形成される。その結果得られる構造を電鋳液内に浸漬して、ＵＶ透過板２４上へ直接マイクロメッシュスクリーン２８を電鋳する。
【００３６】
さらに別の変形形態では、図７に示すように、固体セグメント３０の格子を備えるマイクロメッシュスクリーン２８は被覆媒体３８で被覆され、したがって被覆媒体は、固体セグメント３０を覆う。被覆媒体３８はまた、紫外線透過媒体とすることができる。一変形形態では、被覆媒体の厚さは、約２ミクロン〜約１０ミクロンである。この方法では、固体セグメント３０の格子を備えるマイクロメッシュスクリーン２８は、電鋳によって形成される。その後、固体セグメント３０は、被覆媒体３８で被覆される。たとえば、ポリマーを含む被覆媒体３８を固体セグメント３０上に広げることができる。一変形形態では、ポリマーは液体として提供され、固体セグメント３０の格子上に塗布される。次いでポリマーは、加熱または他の処理によって硬化され、ポリマー構造内に埋め込まれたワイアメッシュを形成する。
【００３７】
ＵＶランプ２２の前でフレーム入りマイクロメッシュスクリーン２８を支持するために使用できるフレームアセンブリ４０の一実施形態を図８に示す。この変形形態では、フレームアセンブリ４０は外側フレーム４２を備え、外側フレーム４２は、マイクロ波反射板２５の金属フレーム３２に嵌合する境界４３と、境界４３の上部および底部区域から上方へ延びるフランジ４４とを備える。マイクロ波反射板２５の金属フレーム３２は、外側フレーム４２の境界４３の上に、境界４３を覆うように位置決めされる。マイクロ波反射板２５の金属フレーム３２の上には、フレームを保持してマイクロメッシュスクリーン２８にかかる応力を緩和するように、フレームマウント４６が嵌合され、フレームマウント４６は、方形のカットアウト４８を取り囲む長手方向の縁部４７ａおよび横方向の縁部４７ｂを備える。外側フレーム４２とフレームマウント４６は、マイクロ波反射板２５のフレーム３２を間に挟んで、微細なマイクロメッシュスクリーン２８に機械的強度および剛性を提供する。１対の側面ガスケット４９ａ、ｂはそれぞれ、長手方向ストリップ５０ａ、ｂを備え、長手方向ストリップ５０ａ、ｂの内側および外側の縁部上のポスト５１ａ、ｂが、フレームマウント４６の長手方向の縁部４７ａの上に位置決めされる。１対の上部ガスケット５２ａおよび底部ガスケット５２ｂはそれぞれ、長手方向ストリップ５３ａ、ｂを備え、長手方向ストリップ５３ａ、ｂは、垂直に延びる外側フランジ５４ａ、ｂをもつ。ガスケット４９ａ、ｂおよび５２ａ、ｂの上には、フレームアセンブリ４０全体を保持および捕獲するように、フレームトラップ５５が取り付けられる。この変形形態では、マイクロ波反射板２５は方形の形状を有し、したがって、フレームアセンブリ４０の様々な構成要素はまた、マイクロ波反射板２５のマイクロメッシュの方形の形状に一致するカットアウトを有するように成形されるが、他のフレーム形状および構成を使用することもできる。
【００３８】
ＵＶランプ２２を含むＵＶランプモジュール２０、マイクロ波反射板２５、ＵＶランプ２２を部分的に取り囲む１次反射板６３を含む反射板アセンブリ６２を図９に示す。１次反射板６３は、中心反射板６４を含むことができる１組の反射板を構成する。中心反射板６４は、ＵＶランプ２２に対して隔置された関係で、ＵＶランプ２２の後ろで中心に位置決めされる。中心反射板６４は、湾曲した反射表面６７を有する長手方向ストリップ６６を備え、反射表面６７は、ＵＶランプ２２によって放出されて誘導された紫外線放射線を基板１０の方へ後方反射するために、ＵＶランプ２２の裏面に面する。長手方向ストリップ６６内には、冷却ガス６９を外部の冷却ガス源からＵＶランプ２２の方へ誘導できるように、複数の貫通孔６８が設けられる。１次反射板６３はまた、中心反射板６４のいずれかの側面に位置決めされた第１の側面反射板７０および第２の側面反射板７２を含むことができる。１次反射板６３、ならびに第１の側面反射板７０および第２の側面反射板７２はまた、注型石英から作製することができ、それぞれ弧状の反射表面７４、７６である内部表面を有する。中心反射板６４および側面反射板７０、７２のいずれかは、それぞれ長円形もしくは放物線状の反射板とすることができ、または長円形の反射部分と放物線状の反射部分の両方の組合せを含むことができる。任意選択で、中心反射板６４または側面反射板７０、７２の反射表面のいずれかに、２色性の被覆（図示せず）を塗布することもできる。２色性の被覆３６は、小さい波長範囲を有する光を選択的に通過させながら他の波長を反射する薄膜フィルタである。
【００３９】
反射板アセンブリ６２はまた、図９に示すように、１次反射板６３に加えて２次反射板９０を含むことができる。２次反射板９０は、普通なら１次反射板の投光パターンの境界の外側に入るはずのＵＶ放射をさらに通して再誘導し、したがってこの反射された放射は、処理されている基板１０に当たって、基板１０を放射するエネルギーの強度を増大させる。２次反射板９０は、ＵＶランプ２２の投光パターンを実質上方形の領域から実質上円形の形状９２に変える。実質上円形の形状９２は、露出されている実質上円形の半導体基板１０に対応する。２次反射板９０は、上部部分９４および下部部分９６を含み、上部部分９４と下部部分９６は、反射板９０の内周部の周りを延びる頂点９８でぶつかる。上部部分９４は、冷却空気を妨げずにＵＶランプ２２へ流せるように、半円形のカットアウト１００を含む。上部部分９４はまた、２つの対向する（上部から）概ね内側に傾斜した長手方向の表面１０２ａ、ｂと、２つの対向する横方向の表面１０２ｃ、ｄとを含む。横方向の表面１０２ｂは概ね垂直であり、横方向に沿って凸形の表面を有する。長手方向の表面１０２ａは、長手方向に沿って概ね凹形である。上部部分９４の真下に位置決めされる下部部分９６は、２つの対向する（上部から）概ね外側に傾斜した表面１０４ａと、２つの対向する概ね外側に傾斜した横方向の表面１０４ｂとを含む。図示の実施形態では、表面１０ｂは、（垂直に対して）表面１０２ａより低減された角度をなす。長手方向の表面１０２ａは、長手方向に沿って概ね凹形であるが、表面１０２ｂは、横方向に沿って概ね凸形である（ただし顕著な例外として、隅部１０８では、表面１０２ａの下部部分が表面１０２ｂの下部部分とぶつかる）。
【００４０】
本明細書に記載の紫外線ランプモジュール２０は、たとえば半導体加工装置、太陽電池パネル加工装置、およびディスプレイ加工装置を含めて、多くの異なるタイプの基板処理装置で使用することができる。シリコンまたは化合物の半導体ウェーハなどの半導体ウェーハを処理するために使用できる例示的な基板処理装置２００を図１０および１１に示す。装置２００は、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販のＰｒｏｄｕｃｅｒ（商標）処理システムの一実施形態を示す。装置２００は、図１０に示すように、メインフレーム構造２０２上に必要な処理ユーティリティが支持された自己完結型システムである。装置２００は通常、ロードロックチャンバ２０８との間で基板１０のロードおよびアンロードを可能にするように基板カセット２０６ａ、ｂが支持されるカセットロードチャンバ２０４と、基板ハンドラ２１４を収容する搬送チャンバ２１０と、搬送チャンバ２１０上に取り付けられた一連のタンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃとを含む。ユーティリティエンド２２０は、ガスパネル２２２や配電パネル２２４など、装置２００の動作に必要な支持ユーティリティを収容する。
【００４１】
タンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃはそれぞれ、基板１０ａ、ｂをそれぞれ処理することが可能なプロセス区間２１８ａ、ｂ（チャンバ２１６ｂのものを示す）を含む。２つのプロセス区間２１８ａ、ｂは、共通のガス供給、共通の圧力制御、および共通のプロセスガス排気／ポンプシステムを共有して、異なる構成間の急速変換を可能にする。チャンバ２１６ａ〜ｃの構成および組合せは、特定のプロセスステップを実行する目的に対して変更することができる。タンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃのいずれかは、基板１０上の材料の処理および／またはチャンバ清浄プロセスに使用するために、１つまたは複数のＵＶランプ２２を含む下記の蓋を含むことができる。図示の実施形態では、タンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃの３つすべてがＵＶランプ２２を有し、最大処理量のために並列で動作するようにＵＶ硬化チャンバとして構成される。しかし、代替実施形態では、タンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃはすべて、ＵＶ処理チャンバとして構成されないこともあり、装置２００は、化学気相成長（ＣＶＤ）、物理気相成長（ＰＶＤ）、エッチング、またはこれらのプロセスの組合せなどの他のプロセスを実行するチャンバを有するように適合することができ、ＵＶ処理は同じチャンバ内で実行される。たとえば、装置２００は、基板１０上に低誘電率（Ｋ）膜などの材料を堆積させるＣＶＤチャンバとしてタンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃの１つを備えるように構成することができる。
【００４２】
半導電性ウェーハなどの基板１０のＵＶ処理のために構成された装置２００のタンデム型プロセスチャンバ２１６の一実施形態を図１１に示す。プロセスチャンバ２１６は、本体２３０と、本体２３０にヒンジで取り付けることができる蓋２３４とを含む。蓋２３４には２つの筐体２３８ａ、ｂが結合され、筐体２３８ａ、ｂはそれぞれ、筐体２３８ａ、ｂの内部へ冷却ガスを通過させるために、出口２４２ａ、ｂとともに入口２４０ａ、ｂに結合される。冷却ガスは、パイプ２４６ａ、ｂおよび流れ制御装置２４８ａ、ｂを介して冷却ガス源２４４から得られ、冷却ガスは、約２２℃など、室温以下とすることができる。冷却ガス源２４４は、タンデム型プロセスチャンバ２１６ａ〜ｃに関連するＵＶランプ２２および／またはランプ用の電源の正しい動作を確実にするのに十分な圧力および流量の冷却ガスを入口２４０ａ、ｂへ提供する。タンデム型プロセスチャンバ２１６と一緒に使用できる冷却モジュールの詳細は、本発明の譲受人に譲渡された２００６年１１月３日出願の「Ｎｉｔｒｏｇｅｎ  Ｅｎｒｉｃｈｅｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ａｉｒ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  ＵＶ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第１１／５５６，６４２号に見られる。同出願を、全体として参照により本明細書に組み込む。オゾンの形成は、酸素のない冷却ガス（たとえば、窒素、アルゴン、またはヘリウム）でランプを冷却することによって回避することができる。一変形形態では、冷却ガス源２４４は、流量が約２００〜２０００ｓｃｃｍの窒素を含む冷却ガスを提供する。出口２４２ａ、ｂは、筐体２３８ａ、ｂから排気された冷却ガスを受け取り、この冷却ガスは、共通の排気システム（図示せず）によって収集される。この排気システムは、バルブ選択に応じて、ＵＶバルブによって潜在的に生成されるオゾンを除去するためにスクラバを含むことができる。
【００４３】
筐体２０４はそれぞれ、本体２３０内に画定された２つのプロセス区間２１８ａ、ｂ上にそれぞれ配置された２つのＵＶランプ２２の１つを覆う。各プロセス区間２１８ａ、ｂ上には単一のＵＶランプ２２を示すが、たとえば２００７年３月１５日出願の「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  Ａ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  １０  ＷＩＴＨ  ＵＶ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  ＰＲＩＭＡＲＹ  ＡＮＤ  ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ  ＲＥＦＬＥＣＴＯＲＳ」という名称の米国特許出願公開第２００７０２５７２０５号に記載のように、複数のＵＶランプを使用して全体的な照射を増大できることに留意されたい。同出願を、全体として参照により本明細書に組み込む。筐体２３８ａ、ｂはそれぞれ、ＵＶランプ２２が中に位置決めされる上部筐体２５２ａ、ｂと、２次反射板９０が中に配置される下部筐体２５６ａ、ｂとを備える。図示の変形形態では、ディスク２５５ａ、ｂがそれぞれ複数の歯２５７ａ、ｂを有し、歯２５７ａ、ｂは、ディスクをスピンドル（図示せず）に結合させる対応するベルト（図示せず）を把持する。スピンドルは、モータ（図示せず）に動作可能に結合される。ディスク２５５ａ、ｂ、ベルト、スピンドル、およびモータにより、基板支持体２５４ａ、ｂ上に位置決めされた基板に対して、上部筐体２５２ａ、ｂ（および上部筐体２５２ａ、ｂ内に取り付けられたＵＶランプ２２）を回転させることができる。各２次反射板９０は、ブラケット（図示せず）によってそれぞれのディスク２５５ａ、ｂの底部に取り付けられ、それによって２次反射板は、下部筐体２５６ａ、ｂ内で上部筐体２５２ａ、ｂおよびＵＶランプ２２とともに回転することができる。露出している基板１０ａ、ｂに対してＵＶランプ２２を回転させることで、基板の表面全体にわたって露出の均一性を改善する。一実施形態では、ＵＶランプ２２は、露出している基板１０ａ、ｂに対して少なくとも１８０度回転することができ、他の実施形態では、ＵＶランプ２２は、２７０度またさらには全３６０度回転することができる。
【００４４】
プロセス区間２１８ａ、ｂはそれぞれ、プロセス区間２１８ａ、ｂ内で基板１０ａ、ｂを支持する基板支持体２５４ａ、ｂを含む。支持体２５４ａ、ｂは加熱することができ、セラミックまたはアルミニウムなどの金属から作製することができる。支持体２５４ａ、ｂは、ステム２５８ａ、ｂに結合することが好ましく、ステム２５８ａ、ｂは、本体２３０の底部を貫通して延出しており、処理区間２５０ａ、ｂ内で支持体２５４ａ、ｂをＵＶランプ２２の方へ動かし、またＵＶランプ２２から離すように、駆動システム２６０ａ、ｂによって動作される。駆動システム２６０ａ、ｂもまた、基板照射の均一性をさらに高めるために、硬化中に支持体２５４ａ、ｂを回転および／または平行移動させることができる。また、支持体２５４ａ、ｂを調整可能に位置決めすることで、焦点距離など、光伝達システムの設計上の考察の性質に応じて、基板１０ａ、ｂ上の入射するＵＶ照射レベルの潜在的な微調整に加えて、揮発性の硬化副生成物ならびにパージガスおよびクリーンガスの流れパターンおよび滞留時間の制御も可能になる。
【００４５】
図示の変形形態では、ＵＶランプ２２は、ＵＶランプ２２へマイクロ波を供給するマイクロ波源を備える電源（図示せず）によって励起されるように水銀で充填された、細長い円筒形の封止式プラズマバルブである。一変形形態では、マイクロ波源は、マグネトロンと、マグネトロンのフィラメントを付勢する変圧器とを含む。一変形形態では、キロワットのマイクロ波電源は、筐体２３８ａ、ｂ内の開口（図示せず）に隣接してマイクロ波を生成し、開口を通ってＵＶランプ２２へマイクロ波を伝送する。最高６０００ワットのマイクロ波電力を提供するマイクロ波源は、それぞれのＵＶランプ２２から最高約１００ＷのＵＶ光を生成することができる。一変形形態では、ＵＶランプ２２は、広帯域の波長１７０ｎｍ〜４００ｎｍ全体にわたってＵＶ光を放出する。ＵＶランプ２２内のガスは、放出される波長を決定し、酸素が存在するとき、より短い波長がオゾンを生成する傾向があるため、ＵＶランプ２２によって放出されるＵＶ光は、ＵＶ処理プロセス中のオゾン生成を回避するために、２００ｎｍを越える広帯域のＵＶ光を主として生成するように調整することができる。
【００４６】
各ＵＶランプ２２から放出されるＵＶ光は、蓋２３４内の開口内に配置された窓２６４ａ、ｂを通過することによって、処理区間２５０ａ、ｂの１つに入る。一変形形態では、窓２６４ａ、ｂは、合成の石英ガラス板などの紫外線透過板を備え、亀裂なく真空を維持するのに十分な厚さを有する。たとえば、窓２６４ａ、ｂは、最低約１５０ｎｍまでのＵＶ光を透過するＯＨのない溶融シリカから作製することができる。蓋２３４は本体２３０を封止し、したがって窓２６４ａ、ｂは蓋２３４に封止され、約１トル〜約６５０トルの圧力を維持することが可能な体積を有するプロセス区間２１８ａ、ｂを提供する。プロセスガスは、２つの入口通路２６２ａ、ｂの１つを介してプロセス区間２１８ａ、ｂに入り、共通の排気ポート２６６を介してプロセス区間２１８ａ、ｂから出る。また、筐体２３８ａ、ｂの内部へ供給される冷却ガスは、ＵＶランプ２２を越えて循環するが、窓２６４ａ、ｂによってプロセス区間２１８ａ、ｂから隔離される。
【００４７】
シリコン−酸素−炭素を含む低誘電率誘電体材料が硬化される例示的な紫外線処理プロセスについて、次に説明する。そのような硬化プロセスでは、支持体２５４ａ、ｂは３５０℃〜５００℃に加熱され、プロセス区間２５８ａ、ｂは、支持体２５４ａ、ｂから基板１０への熱の伝達を高めるように、約１〜約１０トルのガス圧力で維持される。硬化プロセスでは、それぞれの入口通過２６２ａ、ｂを介して、それぞれのタンデム型チャンバ２１６ａ〜ｃ内で、８トルの圧力において１４ｓｌｍの流量でヘリウムが導入される（対の片側当たり７ｓｌｍ）。いくつかの実施形態では、硬化プロセスはまた、Ｈｅの代わりに、またはＨｅとの混合物として、窒素（Ｎ２）またはアルゴン（Ａｒ）を使用することもできる。パージガスは、硬化している副生成物を除去し、基板１０ａ、ｂ全体にわたって均一の熱の伝達を促進し、処理区間２５０ａ、ｂ内の表面上に蓄積する残留物を最小にする。また、水素を追加して、基板１０上の膜からメチル基を除去し、硬化中に解放された酸素を捕集することもできる。
【００４８】
別の実施形態では、硬化プロセスは、パルスキセノン閃光ランプを使用できるパルスＵＶランプ２２を使用する。プロセス区間２１８ａ、ｂは、約１０ミリトル〜約７００トルの圧力において真空下で維持され、基板１０ａ、ｂは、ＵＶランプ２２からのＵＶ光のパルスに露出される。パルスＵＶランプ２２は、様々な応用例に対して、ＵＶ光の調整された出力周波数を提供することができる。
【００４９】
プロセス区間２１８ａ、ｂ内で、清浄プロセスを実行することもできる。このプロセスでは、支持体２５４ａ、ｂの温度を約１００℃〜約６００℃に上昇させることができる。清浄プロセスでは、元素状酸素が、処理区間２５０ａ、ｂの表面上に存在する炭化水素および炭素種と反応して、一酸化炭素および二酸化炭素を形成する。一酸化炭素および二酸化炭素は、排気ポート２６６を通ってポンプで汲み出すことができ、または排気することができる。酸素などの清浄ガスは、選択された波長のＵＶ放射へ露出させて、その場でオゾンを生成することができる。清浄ガスが酸素であるとき、所望の波長、好ましくは約１８４．９ｎｍおよび約２５３．７ｎｍでＵＶランプ２２からＵＶ光放出を提供するように、電源をオンにすることができる。酸素は１８４．９ｎｍの波長を吸収してオゾンおよび元素状酸素を生成し、２５３．７ｎｍ波長はオゾンによって吸収され、酸素ガスならびに元素状酸素の両方に分解されるため、これらのＵＶ放射の波長は酸素による清浄を高める。清浄プロセスの一変形形態では、５ｓｌｍのオゾンおよび酸素（酸素中１３重量％のオゾン）を含むプロセスガスをタンデム型チャンバ２１６ａ、ｂ内へ流し、各プロセス区間２１８ａ、ｂ内で均等に分割して、プロセス区間２１８ａ、ｂ内の表面から堆積物を清浄するのに十分な酸素ラジカルを生成した。Ｏ３分子は、様々な有機残留物を浸食することもできる。残りのＯ２分子は、処理区間２５０ａ、ｂ内の表面上の炭化水素堆積物を除去しない。６対の基板１０ａ、ｂを硬化させた後、８トルで２０分間の清浄プロセスを行うことで、十分な清浄プロセスを実行することができる。
【００５０】
本発明の例示的な実施形態について図示および説明したが、本発明を組み込む他の実施形態を当業者であれば考案することができ、他の実施形態もまた、本発明の範囲内である。さらに、図中の例示的な実施形態に関して示す下、上、底部、上部、上へ、下へ、第１、および第２という用語、ならびに他の相対的または位置的な用語は交換可能である。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明を説明するために本明細書に記載の好ましい変形形態、材料、または空間構成に関する記載に限定されるものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図１１】
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【国際調査報告】
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