CN108290185A - 用于将利用uv辐射辐照的液体介质施加到基板上的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将暴露于UV辐射的液体介质施加到基板的设备，所述设备包括：壳体，其具有细长的腔室、朝所述腔室打开的至少一个入口开口、和狭槽型出口开口，其与所述至少一个入口开口相对且在所述腔室的长度上延伸；及管状元件，其沿纵向方向延伸通过所述腔室且对于UV辐射至少部分透明。所述管状元件布置在所述腔室中，使得在所述管状元件和所述腔室的壁之间限定流动空间，所述流动空间相对于所述腔室的纵向中心平面对称，所述纵向中心平面居中贯穿所述出口开口。所述管状元件延伸到所述壳体中的狭槽型出口开口中，从而在所述管状元件和所述壳体之间形成两个离开狭槽，其沿纵向方向延伸。所述设备还包括在所述管状元件中的至少一个UV辐射源，该至少一个UV辐射源布置成朝着所述流动空间的方向并通过所述出口开口从所述壳体发射UV辐射。该设备的特征在于包括器件，该器件使第一波长范围的UV辐射被发射通过管状元件的第一部分进入流动空间中。第二波长范围的UV辐射被发射通过管状元件的第二部分通过壳体的离开开口并且可选地进入流动空间的邻近于离开狭槽的端部部分。第一和第二波长范围彼此不同，并且对于所述部分中的至少一个，发射通过相应的部分的辐射输出的最大20％，优选地最大5％来自另一波长范围。

Description

用于将利用UV辐射辐照的液体介质施加到基板上的装置

本发明涉及一种装置，其用于将利用UV辐射辐照的液体介质施加到基板上以便处理该基板，其中，液体在所述装置的区域中被局部地施加到基板的部分地区，以及其中，UV辐射被引入到液体中。

在半导体技术中，已知例如，光掩模在其生产期间和在其使用期间两者中，必须经受不同处理步骤，尤其是清洁步骤。例如，已知使光掩模经受湿法清洁，在其中，至少局部地在基板上形成液膜，且UV辐射被引入到该液膜中。在半导体晶片的制造期间，还已知用于半导体晶片的对应的清洁步骤。在该情形中，液体和UV辐射匹配成使得大部分UV辐射在液膜中被吸收，以便在液膜中生成有助于清洁的自由基。尤其，已知在例如稀释的过氧化氢水或臭氧水O₃-H₂O中生成羟基自由基。这样的羟基自由基导致来自基板表面的有机材料的选择性溶解，而不损害在基板表面上的金属层（如果其存在的话）。然而，稀释的过氧化氢水或臭氧水O₃-H₂O也可能含有不允许到达基板的非期望的反应性物质。

适用于该目的的装置例如从本申请的同一申请人的德国专利申请DE 10 2009058 962 A1已知。尤其，该申请示出根据权利要求1的前序部分的装置。

鉴于根据上述申请的装置，本申请的目的是在将液体施加到基板上之前更好地预处理液体。为了实现该目的，本发明的装置现在额外地具有权利要求1的特征部分的特征。

尤其，提供一种用于将利用UV辐射辐照的液体介质施加到基板上的装置，所述装置包括：壳体，其具有细长的腔室、通向所述腔室的至少一个入口开口、和与所述入口开口相对的至少一个狭缝状出口开口，该出口开口在所述腔室的长度上延伸；管元件，其沿纵向方向延伸通过所述腔室，所述管元件对于UV辐射至少部分透明，其中，所述管元件布置在所述腔室中，使得在所述管元件和所述腔室的壁之间形成流动空间，所述流动空间相对于所述腔室的纵向中心平面对称，所述纵向中心平面将所述出口开口在其中间剖切，以及使得所述管元件延伸到所述壳体中的狭缝状出口开口中且由此在所述管元件和所述壳体之间形成两个纵向延伸的出口狭缝；以及在所述管元件中的至少一个UV辐射源，其布置成使UV辐射朝着所述流动空间的方向并通过所述出口开口自所述壳体离开发射。该装置的特征在于器件，其用于使主要在第一波长范围内发射的UV辐射通过所述管构件的第一区段进入所述流动空间中并且用于使主要在第二波长范围内发射的UV辐射通过所述管构件的第二区段通过所述壳体的所述出口开口并且可选地进入流动空间的邻近于出口狭缝的端部区域中。第一和第二波长范围不同，并且其中对于所述区段中的至少一个，发射通过相应的区段的辐射功率的最大20％，优选地最大5％来自另一波长范围。

因此，可以在不同的地区中引入不同的辐射，这能够针对特定的目的进行调整。因此，例如，能够将主要在200 nm以下的波长范围内，尤其是主要在大约185 nm的范围内的辐射引入到流动空间中。在此范围内，辐射尤其适用于分解流动空间中的液体介质，以便形成或分解反应性物质。例如，（臭氧）能够特别地被分解或者例如OH可以从水生成。在此，介质和所用的波长范围的组合决定是否存在反应性物质的生成或分解，并且这能够根据需要进行调整。另一方面，在出口狭缝的区域中和在位于流动空间外侧的区域中（朝着待处理的基板的方向），例如，能够引入主要在200 nm以上的波长范围内，尤其是主要在大约254 nm的区域内的辐射。在此范围内，辐射尤其适用于在液体介质中生成自由基。用于此目的的器件能够具有不同的性质。在上面的示例中，波长选择的边界被设置为200 nm。但是，能够设置其他边界或不同波长的范围。顺便提及，这也适用于以下示例和整个公开。尤其，通过下述对液体进行预处理使得能够进一步生成自由基：在该预处理的液体的第一波长范围内（在入口区域中）进行辐照并且在该预处理的液体的第二波长范围内（在出口区域中）进行后续辐照。这导致了两步过程，其在液体的流动方向上“自动”进行。

在一个实施例中，器件包括对于相应的波长范围具有不同的透射特性的不同材料，其影响管元件的第一和第二区段的透射特性。例如，管元件的第一上部区段（其至少部分地限制流动空间）可以对于在200 nm以上的范围内的UV辐射主要是不透明的（在该波长范围内的辐射的少于50％传递通过管元件），但对于在200 nm以下的范围内的UV辐射，其大体上是透明的。同样，至少部分地延伸出壳体的第二下部部分可以对于在200 nm以下的范围内的UV辐射主要是不透明的（在该波长范围内的辐射的少于50％传递通过管构件），但对于在200 nm以上的范围内的UV辐射，它大体上是透明的。相应区段的角度范围能够在任何合适的范围内，并且还可以提供具有仍然不同的透射特性的其他区段。因此，例如在介质的入口区域中，透射特性可以使得大体上没有辐射离开管元件，因为介质流动在此仍然是不均匀的，并且相应的效果将不会均匀地发生。

例如，能够通过管元件本身的材料的选择来调整管状元件的区段的透射特性。例如，普通玻璃对于UV是UV吸收的，而石英玻璃在UV光谱范围内是透明的。然而，例如也可以提供选择性地反射或吸收材料，例如在管元件的相应区段上或邻近于管元件的相应区段以层和/或箔的形式。

在一个实施例中，器件包括至少两个不同的UV辐射源以及在管元件中布置在不同的UV辐射源之间的至少一个分隔元件，其中，至少一个第一辐射源发射主要在第一波长范围内的辐射，并且至少一个第二辐射源发射主要在第二波长范围内的辐射。“主要”在此和本申请中的其他地方指的是至少80％，并且该百分比基于在相应的波长范围内的辐射的强度。优选地，分隔元件大体上在管构件的整个宽度上延伸，并且分隔元件的端部限定在管构件的第一和第二区段之间的分隔。分隔元件的面向相应的辐射源的表面能够被设计为至少部分地是反射性的，尤其是对于其所面向的辐射源的相应的主要发射范围来说是反射性的。以这种方式，能够增加在第一和第二区段中的相应的波长范围内的辐射的产率。

为了实现通过相应的区段发射的辐射的特定空间强度分布，分隔元件的面向辐射源的表面中的至少一个能够是弯曲的，以便以特定图案分布在表面上反射的辐射。尤其是在延伸出流动空间的区段中，这种空间分布可以是有利的，因为其能够影响待处理的基板的表面上的自由基的分布。尤其，具有高的自由基浓度的地区可以可选地扩大。例如，分隔元件的面向第一辐射源的表面可以凸形地弯曲和/或面向第二辐射源的表面可以具有至少一个凹形地弯曲部分以便提供期望的辐射分布。

在一个实施例中，在管构件中且与管构件的至少一部分相邻或接触的器件包括过滤元件，其选择性地透射在期望的波长范围内的UV辐射并吸收在期望的波长范围外的辐射。第一波长范围可以例如是在<200 nm的范围内，且第二波长范围可以是在> 220 nm的范围内。

有利地，可以提供第二器件，该第二器件，其使得在管元件的面向流动空间的第三部分中，没有UV辐射被发射到流动空间中。例如，第二器件可以包括布置在至少一个辐射源和流动空间之间的、对于UV辐射不透明的元件。有利地，第三区域将面朝所述至少一个入口开口，相对于纵向中心平面对称布置，并且沿着管元件的圆周方向直至最多5°的在相应的出口狭缝之前延伸。

第二区段可选地也可以将辐射发射到流动空间中并且因此可以与流动空间叠置。在这种情况下，叠置限于在入口开口和相应的出口狭缝之间的距离的最后四分之一，其中，在流动空间的内表面上沿流动方向测量该距离。

当从管元件的中心点看时，第二区段优选地覆盖至少一个角度范围，该角度范围对应于当从管元件的中心点看时壳体中的狭缝状开口的角度范围。换句话说，角度范围至少覆盖壳体中的狭缝状开口的区域。这确保了大体上仅从壳体中的开口发射第二波长范围的辐射。然而，当从管元件的中心点看时，第二区段也可以覆盖比壳体中的狭缝状开口的角度范围大多达40°的角度范围。换句话说，第二区段也与在管元件和腔室的壁之间形成的流动空间的区域在从出口狭缝开始的每个方向上叠置最大20°。结果，例如，能够在排出液体之前已经在流动空间的端部区域中生成自由基。

下面将在本文中参考附图更详细地解释本发明。在附图中：

图1示出基板处理装置的示意顶视图，所述基板处理装置具有根据本发明的用于将利用UV辐射辐照的液体介质施加到基板上的装置；

图2示出根据本发明的装置沿着图1中的线II-II的示意截面视图；

图3示出沿着图4中的线III-III截取的示意截面视图，其类似于图2但是示出替代实施例；

图4示出图3中示出的本发明的替代实施例的壳体沿着图3中的线IV-IV的示意纵向截面视图；

图5示出图4的壳体的示意透视图；

图6示出图4的壳体的示意顶视图；

图7示出夹持支架的示意前视图；

图8a和图8b示出在根据本发明的装置的出口狭缝的区域中的示意水平截面视图，其解释了夹持支架的作用；

图9a至图9c示出通过根据本发明的装置的辐射部分的不同构造的示意截面视图，其中，图9a示出普通构造，并且图9b和图9c示出替代构造；

图10a至图10c示出另外的替代实施例的示意截面视图；

图11示出通过辐射部分的另外的替代构造的示意截面视图；

图12示出辐射部分的另外的构造的类似于图11的示意截面视图。

在以下描述中使用的方向参考（诸如顶部或底部、左或右）参照附图中的图示且不应该被解释为限制本申请，尽管其可能是优选布置。在以下描述中，术语“孔”将被理解为纵向延伸的盲孔或者通孔，其独立于其制造方式，即，其不必通过钻制或镗削的过程制成，而是能够以任何适当的方式制造。

图1示出装置1的示意顶视图，装置1用于对基板2，尤其是用于芯片生产的掩模或半导体晶片进行UV辐射增强的湿法处理，其中，基板还可以是下述中的一者：用于生产半导体晶片的光掩模、尤其是Si晶片、Ge晶片、GaAs晶片、InP晶片的半导体晶片、平板基板、和多层陶瓷基板。图2示出装置1的沿着图1中的线II-II的示意截面视图。装置1基本上包括基板保持器4和施加单元6。基板保持器4和施加单元6可以被容纳在未示出的压力腔室中，在其中，能够通过合适的器件生成超压或负压。

应指出的是，在湿法处理中，液体（诸如例如稀释的过氧化氢水或臭氧水O₃H₂O或一些其他，尤其是，包含水的液体）被施加到基板。通过利用UV辐射辐照液体，发生复杂的反应，且即使仅水用作液体，例如，也生成14种不同的物质，诸如H₂O、H^●、HO^●、e-aq、HO₂ ^●、O₂ ^●-、H₂、O₂、H₂O₂、H₂O^-、H₃O⁺、HO^-、O₃ ^●- 和HO₃ ^●。在液体中这样的反应复杂得多，且相比在利用UV辐射辐照的气体中发生的反应，自由基具有更短的寿命，并且因此，湿法处理装置无法与使用气体的处理装置相比。反应依赖于波长，且可以通过波长选择来影响朝一种或另一种物质的反应的方向。

如在图1中所示，基板保持器4被示出为平坦的矩形板以用于接收同样是矩形的基板2。然而，基板接受器4还能采用不同的形状且与待处理的基板2的形状相匹配。基板保持器4具有用于液体介质的未示出的至少一个排放件，液体介质能够经由施加单元6施加到基板2。

施加单元6由主要部分8和支撑部分10组成，支撑部分10以可移动的方式承载主要部分8，如通过双箭头A和B指示的。尤其，支撑构件10具有支撑臂12，其在一端处连接至主要部分8，且另一端连接到驱动单元（未示出）。如通过双箭头A和B所示，驱动单元可以例如提供线性运动和支撑臂10且因此主要部分8的枢转运动中的至少一个。因此，主要部分8能够以期望的方式在容纳于基板保持器4上的基板2上移动，以便允许处理基板的部分地区或也允许处理基板的整个表面。此外，支撑臂10还能够执行提升运动，以便能够调整在主要部分8和接收在基板保持器4上的基板2的表面之间的距离。

此外，替代地或额外地，能够提供用于基板保持器4的运动机械装置，以便能够提供在基板2和主要部分8之间的相对运动。

主要部分8基本上由壳体14、介质端口16和辐射部分18构成。壳体14具有细长的立方形主体20，其由合适的塑料（诸如TFM、改性的PTFE）制成。壳体还可以由另一合适的材料制成。材料应当被选择成使得其对所使用的温度和介质具有耐受性。在主体中限定在主体20的整个长度上延伸的纵向延伸的腔室22。在主体20的纵向端部处，可以附接未示出的盖元件，以便在纵向方向上界定腔室22。主体20且因此腔室22具有大于基板2的宽度尺寸的长度，以便能够在基板2的整个宽度上施加液体介质，如下面将在本文中更详细地解释的。然而，主体20或腔室22还能够具有更小的尺寸。腔室的内壁23能够被形成为使得其具有高反射率，尤其是对于UV辐射而言，然而IR辐射基本上被吸收。

腔室22具有大体上圆形的横截面，而腔室22朝主体20的下部面或底部打开，以便主体20限定面朝下（朝基板2）的开口21。因此，腔室22的内壁23在截面中仅描绘了部分圆，其大于半圆，且优选地在250°至300°的角度范围内延伸，尤其是在270°至290°的角度范围内延伸。

在腔室22的上部区域中，在主体20中提供至少一个供应管路24，其流体连接到端口16，供应管路24布置成与开口21直接相对。供应管路24流体连接到腔室22，以便能够将液体介质引导到腔室22中，如下面将在本文中更详细地解释的。

在图1的平面视图中，示出三个端口16，其能够各自经由相应的供应管路24流体连接到腔室22。然而，还能提供更大或更小数量的端口。经由端口16，单种液体介质能够被引导到腔室22中，或者若干种介质能够被引导到腔室22中，其能够被同时或者顺序地引入。尤其，能够将不同的介质源连接至端口16，经由端口16，例如，不同的介质能够被同时引导至相应的端口16，以便生产原位混合物。尤其，液体被考虑作为介质，但是还可以供应气体，其例如在其被引入到腔室22中之前在端口16和供应管路24中与液体混合。

辐射部分18基本上由管元件30和至少一个辐射源32形成。管元件30具有细长的形状且在腔室22的整个长度上延伸，且可以延伸通过在主体20的端部处的未示出的盖构件（或者延伸到所述盖构件中）。管元件30由对于UV辐射大体上透明的材料制成且具有圆形横截面。具有圆形横截面的管元件30的中心点相对于通过腔室22的内壁23形成的部分圆的中心点朝着开口21的方向偏移。管元件30部分地通过开口21延伸出壳体14，如在图2中所示。

因此，在管元件30和腔室22的内壁23之间形成流动空间。流动空间相对于腔室22的纵向中心平面C（参见图3中的线IV-IV）对称，纵向中心平面C居中贯穿出口开口21和供应管路24。流动空间形成右分支和左分支，如在图2中的横截面视图中所示。每一个分支均在其下端处具有出口狭缝37，其在开口21的区域中在管元件30和内壁23的相应端部之间形成。从供应管路24开始且朝相应的出口狭缝37延伸，流动空间的分支中的每一个均具有逐渐变细的流动横截面。尤其，流动空间的流动横截面在每一个分支中朝着相应的出口狭缝37的方向连续地逐渐变细。流动空间的流动横截面在邻近于至少一个供应管路24的地区中和在出口狭缝37处的比率在从10:1至40:1的范围内，且优选地在从15:1至25:1的范围内。朝着出口狭缝37的方向流动的介质因此显著加速。介质的相应加速一方面导致流动的均匀化，且另一方面导致在出口狭缝37处的高的流动速率。高的流动速率有助于在开口21下方形成大体上连续的液体介质幕，其能够用于在设置在其下的基板2上形成液膜。

在图2中，示出流动箭头，其示出液体介质从端口16经由供应管路24和腔室22自壳体14离开的流动。

在所示构造中，辐射源32是棒状灯，其在管元件30内居中布置。棒状灯32也在腔室22的整个长度上延伸以提供辐射在腔室22的长度上的均匀分布。辐射源32主要在期望的光谱范围内发射UV辐射，其中，所发射的辐射既发射到腔室22的流动空间中，又通过开口21自壳体14离开。可以具体地针对特定目的选择辐射，如下面将更详细地解释的。还能控制辐射，使得被发射到流动空间中的辐射与自开口21射出的辐射不同。

作为对这样的管状辐射源的代替或补充，还可以提供其他辐射源，如部分在随后的实施例中示出。尤其，能够在管元件30内提供多于一个的辐射源32。例如，不仅气体放电灯，而且LED或在期望的光谱范围内（至少也在UV范围内）发射的其他合适的光源能够用作辐射源32。

能够向在管元件30和辐射源32之间形成的空间40供应冷却介质，尤其是气体冷却介质，以防止元件的过热。在该情形中，冷却介质被选择成以便其大体上不吸收UV辐射。

现在将参考图3至图8描述施加单元6的另外的实施例，尤其是能够在根据图1的设备中使用的替代主要部分108。主要部分108基本上具有壳体114、介质导引件116和辐射部分118。

壳体114也具有合适的材料（诸如TFM）制成的细长的、立方形主体120，其具有在主体120的整个长度上延伸的纵向延伸的腔室122。在主体120的纵向端部处，可以附接覆盖元件（未示出）以用于在纵向方向上界定腔室122。可以例如通过螺钉附接覆盖元件，所述螺钉提供可释放的连接。然而，作为替代，可以使用连接覆盖元件的其他方式，其优选地是可释放的。腔室122也可以具有大于液体介质被施加到其上的基板2的宽度尺寸的长度。

再次，腔室122具有大体上圆形的横截面，其中，腔室122朝主体120的下部面或底部124打开，以便限定面朝下的开口121。腔室122的内壁123因此也描绘部分圆，然而，其大于半圆。开口121的开口角度优选地在60°和120°之间的范围内，并且尤其是在70°和90°之间。

主体120的底部124被构造成形成朝主体120的侧壁128向上倾斜的斜坡。在斜坡和开口121之间，形成大体上平面的地区，且该大体上平面的地区直接邻近于开口121，主体120具有圆整边缘126。该圆整边缘连接底部124的大体上平面的部分与腔室122的圆形内壁123，且在其顶点处限定在主体120中的实际开口121。

在主体120的侧壁128和底部124之间的过渡区域中，提供多个斜凹部（例如，每侧5个，如图所示）。在这些凹部130中的每一个的区域中，主体120具有至腔室122的通孔132。通孔132是阶梯状的且具有面向凹部130的更宽区域和面向腔室122的更狭窄区域。在面向凹部130的更宽区域中，通孔132设有内螺纹。相应的通孔132用于接收调整元件134，其具有对应于通孔132的阶梯状形状的阶梯状形状。调整元件134具有头部部分136和调整部分138。头部部分136被定大小成传递通过通孔132的狭窄区域，以便能够突出到腔室122中。调整部分138具有外螺纹，其可与在待拧入其中的通孔132的更宽区域中的内螺纹接合。在该情形中，调整部分138的接合深度决定调整元件134的头部部分136突伸到腔室122中多远。调整元件134由合适的材料制成，所述合适的材料对所使用的温度和介质具有耐受性且可以具有一定弹性。尤其，PFA材料（全氟烷氧基聚合物材料）已经证明是合适的。然而，也可以使用其他材料，尤其是其他塑料材料。

主体120的顶侧140具有横向于主体120的纵向方向延伸的多个凹部142，其沿主体120的纵向方向与凹部130对准。在每一个凹部142的地区中，提供另外的凹部144和带螺纹的孔146。带螺纹的孔146用于接收螺钉，经由螺钉，盖板147能够被附接以填充凹部142。

凹部144具有在凹部142的底部处横向于主体120的纵向方向延伸的第一区段。凹部144还具有直接邻近于相应的侧壁128沿平行于侧壁128的方向延伸到主体120中的区段。凹部144因此形成基本上U形，如在图3中最佳可见。

凹部144用于接收夹持元件150，如在图3中最佳可见。图7示出处于非安装且因此松弛状态的夹持构件150的透视图。夹持元件150具有基本上U形，其中（在松弛状态中），U形夹持构件150的腿部152从夹持构件150的基座部分154在彼此不接触的情况下朝向彼此延伸。换言之，在腿部152的自由端部之间的距离小于腿部在基座部分154处的距离。因此，当夹持元件150的腿部152被插入到U形凹部144中时，其必须略微弯曲分开，且其然后将指向内的偏置力施加到主体120的邻近腿部的部分上。尤其，在调整元件134的区域中提供指向内的偏置力。

前述介质导引件116在主体120中整体形成，且下面将在本文中更详细地解释。介质导引件116基本上被分成供应元件160、介质分布通道162和入口通道164。

在所示实施例中，提供四个供应元件160，其沿主体120的纵向方向间隔开。供应元件160不均匀地间隔开。确切而言，在中间的供应元件160之间的距离小于至其相应外部的供应元件160的距离。供应元件160各自在主体120的顶部表面140上形成，且各自具有从顶部表面140向上延伸的大体上截头锥形部分166。在截头锥形部分166上方，提供环形端口168，其适当地适于连接到外部供应管路。在截头锥形部分166中，形成垂直延伸的通孔170。通孔完全通过供应元件160的截头锥形部分166延伸到介质分布通道162中，下面将在本文中更详细地解释介质分布通道162。

通过沿主体120的横向方向居中定位的纵向孔174形成介质分布通道162。纵向孔174完全延伸通过主体120，且被设置在顶部140表面和腔室122之间。在端部区域中，纵向孔174具有扩宽的区段176，其能够通过未示出的合适的端帽封闭。仅通过纵向孔174的中心的、未封闭的部分形成实际的介质分布通道162。当然，如本领域技术人员将理解的，纵向孔174将也能够仅朝主体120的一个端部打开，且因此仅在该端部处具有扩宽的区段176，其能够以合适的方式封闭。

如尤其能够在图4中看到的，形成介质分布通道162的纵向孔174与孔170在四个位置处流体连通。经由供应元件160引入的任何介质能够在各种位置处被引入到介质分布通道162中，且然后沿主体120的纵向方向分布在介质分布通道162内。

在定位在介质分布通道162和腔室122之间的壁构件177中，形成多个通孔，其流体连接介质分布通道162和腔室122，且因此形成入口通道164。在所示实施例中，提供十二个入口通道164。入口通道164沿主体120的纵向方向相对于孔170偏移布置。当然，可以提供不同数量的入口通道164。入口通道164优选地沿主体120的纵向方向均匀间隔开，其中，在3/100 mm至12/100 mm的范围内，尤其是在4/100 mm至10/100 mm的范围内的密度当前是优选的以有助于介质在腔室122中的均匀流动。

在壁构件177的面向腔室122的侧中，提供两个盲孔178（参见图4），其各自用于接收间隔物179（参见图3）。间隔物179由合适的材料制成，所述合适的材料在所使用的温度和介质下是耐用的且具有一定弹性。尤其，PFA能够再次在此使用，如在调整元件134的情况下那般。间隔物179各自具有被接收在盲孔178中的相应一个中的脚部（未示出）以及截头锥形主要部分，其能够在图3中看到。

现在将更详细地解释该实施例的辐射部分118。辐射部分118具有管元件180和至少一个辐射源182。这些具有与根据第一实施例的管元件30和至少一个辐射源32大体上相同的结构。管元件180具有带有圆形横截面的细长形状且由对于UV辐射大体上透明的材料制成。管元件180被接收在腔室122中，使得在腔室122的整个长度上延伸，且具有圆形横截面的管元件180的中心相对于腔室122的内壁123的部分圆的中心朝开口121偏移。圆形管元件180再次部分地通过开口121延伸出壳体14。再次，在管元件180和腔室122的内壁123之间形成流动空间184，流动空间184相对于腔室122的纵向中心平面C（其居中贯穿开口121和供应元件160）对称。流动空间184形成右分支和左分支，如在图3的横截面视图中能够看到的。每个分支均在其下端部处具有离开狭缝186。从入口通道164开始至相应的出口狭缝186，流动腔室的每个分支均具有逐渐变细的流动横截面。分支以与在第一实施例中相同的方式逐渐变细。

如能够在根据图3的视图中看到的，管元件180安置在相应的调整元件134的头部136上，且在其上侧上接触间隔物179。调整元件134和间隔物179因此提供3-点接触，且因此限定管元件180在腔室122中的精确位置。如能够看到的，能够通过调整元件134在一定程度上调整出口狭缝186的宽度。调整元件134的相应的头部136形成点支撑，其大体上不影响在头部周围的介质的流动，以便能够在出口狭缝186的区域中形成大体上连续的介质幕。辐射源132可以以与在第一实施例中相同的方式置放在管构件180内。

在根据图2的主要部分8的实施例和根据图3至图7的主要部分108的第二实施例之间的主要差异是在介质导引件的区域中。虽然在第一实施例中，介质经由供应管路24被直接引入到腔室122中，但是在第二实施例中，这经由供应元件160到介质分布通道162中且然后经由入口通道164到腔室122中发生。因此，在主体120的纵向方向上实现液体介质的更均匀的分布。在腔室122的区域中，因此在流动空间184中提供更均匀的流动。尤其，结合流动空间184的逐渐变细的横截面，能够在离开狭缝186处实现均匀流动，以形成均匀的液体幕。

另一差异是支架150、调整元件134和间隔物179的使用，然而，其也能够以对应方式在第一实施例中使用。夹持件150起作用以在腔室122的区域中提供指向内的偏置力，如将参考图8a和图8b更详细地解释的。

当液体介质被经由介质导引件116引入到腔室122中时，在腔室的内壁123上生成指向外的压力。尤其是在腔室122的最宽的区域中，在此处主体120具有小的横截面，相应的压力能够导致主体120的变形，使得可以增加在出口狭缝186处的宽度。这尤其适用于沿主体120的纵向方向的中间区域，因为在端部处，盖构件（未示出）将阻碍相应变形。

尤其，如在图8a中所示，例如出口狭缝186的宽度可大体上在中心区域中增加，这当然将改变来自出口狭缝186的相应的介质流出。这将阻碍介质的均匀分布产生。这能够通过使用支架150被防止，如在图8b中所示。支架150，尤其是结合调整元件134，能够确保出口狭缝186的均匀宽度。独立于流动腔室的流动横截面的改变，支架150，尤其是结合调整元件134，也可以是有利的，以便确保出口狭缝186的恒定宽度。

现在将参考图9至图12更详细地解释第一实施例的辐射部分18的不同构造。然而，这些构造能够以相同的方式在第二实施例中使用。

图9a示出类似于图2的普通构造，其具有管元件30，所述管元件30具有圆形横截面，和在管元件30中居中布置的棒状辐射源32。在适当的情况下，在下文中使用与在第一实施例中相同的附图标记，其中，当然也能够在第二实施例中使用不同的构造。

仅示意性地指示带有腔室22和供应管路24的壳体14。在该单元下方，示意性地示出基板2。

在不同构造的示意性表示下方，示出两个曲线图，其中，上面的曲线图代表在操作辐射源32时，当诸如H₂O₂的液体介质经由供应管路24被供应到基板时，在基板2的表面上的自由基的浓度的分布。下面的曲线图指示在通过自由基促进的清洁过程中，可在基板上实现的漆层厚度的改变，其中在此假定静止的过程控制，即，所述单元不跨基板移动，而是静止的。以标准化形式示出两个分布。

如能够看到，自由基浓度对移除的漆层具有直接影响。自由基浓度在腔室22的纵向中心平面的区域中最高（参见虚线）且朝外剧烈降低。因此，沿横向于腔室22的方向，在基板2的表面上的自由基浓度差异很大。为了提供具有均匀（高）自由基浓度的更宽区域，提出不同构造的辐射部分18。

例如，根据图9b的构造示出带有辐射源32的管元件30。辐射源32对应于先前描述的一个。相比之下，管元件30具有在主体20的开口21下方的平坦部分。该平坦部分布置成使得，在正常定向中，其水平延伸且大体上平行于主体的底部。该平坦部分允许管元件30的平坦下侧平行于基板2的表面布置。这确保在该区域中在管元件30和基板2之间的均匀距离。这允许以如下方式在管构件30和基板2的表面之间形成均匀的液膜，使得在平坦部分的宽度上，可以在基板2的表面上形成大体上均匀的自由基浓度。在该情形中，自由基浓度大体上与到达基板2的表面的入射光强度成比例。

相应地，与图9a的构造相比，一致高的自由基浓度的区域显著地变宽，且抗蚀层厚度改变大的区域也变宽，从而导致设备的效率的改进。

图9c示出另外的替代构造。在此，也使用具有圆形横截面的管元件30。辐射源32也与先前所述的一样。管元件30被修改成使得其在不同的区域中具有不同的透射比特性。管元件30在位于腔室22内的区域中具有第一透射比，并且在腔室22外具有另一、第二透射比。尤其，第一区域具有例如对于UV辐射最高可能的透射比，即，在流动腔室内，通过辐射源32提供的大体上全部UV辐射都能够被引入到腔室22中。

另一方面，由于UV辐射的增加的吸收或反射，管元件30的定位在腔室外侧的区域具有更低的透射比。尤其，管元件30在纵向中心平面的区域中具有最低的透射比，且透射比沿朝出口狭缝36的方向逐渐增大。因此，能够调整在基板2的表面上的液体中的UV光的辐射强度，使得在主体20中的开口21的宽度上实现大体上均匀的自由基浓度，如在图9c的曲线图中所示。相应地，均匀的高抗蚀层移除的宽度被加宽。

通过管元件本身的材料，或者通过在管元件的相应区域上或者邻近于管元件的相应区域的覆层或箔，能够实现对应的效果。在后一种情况下，覆层或膜应当优选地布置在管元件内侧，以便避免液体的任何污染，以及能够忽视覆层对所使用的介质的耐受性。

在图10a至图10c中，示出辐射构件18的另外的构造，其中，在每种情形中，再次仅示意性地指示具有腔室22和供应管路24的壳体14。同样再次示意性地示出基板2。在图10中未示出如在图9a至图9c中所示的曲线图。

在根据图10a的构造中，再次提供单个辐射源32，其被容纳在管元件30中。在该构造中，反射性覆层设置在管元件30的位于腔室22内侧的部分上。这例如能够被设计为附接至管元件的层或箔，其可以例如附接至内侧或外侧。该箔层能够完全反射从辐射源32发出的辐射，或者其仅能够在特定波长范围内是反射性的。据此，反射性覆层的形状被设计为以便在使用中，即，在介质暴露期间，在开口21的宽度上从辐射源离开的辐射大体上均匀地照射在基板上，且因此在基板表面上的介质中生成大体上均匀的自由基浓度。出于该目的，从管元件30发出的辐射在邻近于出口狭缝36的区域中的强度必须高于在纵向中心平面C的区域中的强度。

图10b示出反射性覆层的另外的构造，其中在此示出反射性覆层的另一形状，其在上部区域中是平坦的，且在截面中形成相对于管元件的圆形形状的弦。这样的形状使得能够提供另外的辐射源（未示出），尤其是在管元件30的上部区域中（在反射性覆层上方）。该另外的辐射源可在与辐射源32不同的光谱范围内发射，以便在流动通道的区域中提供与指向出口狭缝36的区域且朝着基板2的方向的辐射相比不同的辐射。作为对自由基浓度的均匀化的补充，在此还可提供波长选择（以在设备的不同区域中，尤其是在腔室22内和主体外侧，提供具有不同的主要光谱范围的辐射）。

这还可经由反射性覆层的选择性反射特性实现，反射性覆层例如可以允许在200nm以下的波长处的UV辐射通过，且可以大体上反射在200 nm以上的波长处的UV辐射。当然，这也适用于根据图10a的实施例。

在两种情形中，即，在根据图10a和图10b的构造中，还能够通过以如下方式在主体20内布置额外的辐射源来实现波长选择，使得辐射源从外侧发射到腔室22中。在该情形中，发射到腔室22中的辐射可例如主要在200 nm以下的范围内，例如在大约185 nm处。经由开口21自腔室22射出的辐射可尤其主要在200 nm以上的范围内，例如在大约254 nm处。而200nm以下的辐射可主要用于分解在流动通道中的介质，200 nm以上的辐射可主要用于生成自由基。

作为对辐射强度的特定空间分布的补充，可通过上述构造容易地实现额外的波长选择，其在流动腔室内提供与朝着基板2的方向自腔室射出的辐射相比不同的辐射。

根据图10c的实施例也可以实现类似的效果。在该实施例中，辐射部分18也具有管元件30。在管元件内，提供第一辐射源32，其可以属于上文中描述的类型。在第一辐射源下方，提供凹面的、向上弯曲的镜元件200，其大体上向上反射回通过辐射源32发射的辐射。在镜元件200下方，提供不同的第二辐射源210的布置。尤其，示出七个辐射源210。这些辐射源210各自以不同强度发射至少在UV范围内的光。尤其，强度从一个中间的辐射源210至若干外部的辐射源210稳定增大。也就是说，最外面的辐射源210以最高的强度发光。利用该构造，也能够实现光在基板表面上的更均匀的强度分布，且因此能够实现自由基的更均匀的分布。

尤其，在主体20中的开口21的宽度上，能够获得带有前述优势的大体上均匀的自由基浓度。此外，该构造也允许特定的波长选择，使得发射到流动空间中的辐射能够具有与自开口21射出的辐射不同的光谱范围。

例如，第一辐射源可以也在200 nm以下的范围内发射，例如在大约185 nm处发射，同时辐射源210例如发射在200 nm以上的范围内，尤其是在大约254 nm处的辐射。

图11和图12示出辐射部分18的又另外的构造。再次，示意性地示出带有腔室22和开口21的主体20以及基板2。

具有根据图11的构造的辐射部分18也具有管元件30，其对于UV辐射大体上透明。在管元件30内，示出两个辐射源220和222。在管元件30内，两个辐射源220、222布置成一个在另一个上方。辐射源220、222属于不同类型，且尤其是在不同的光谱范围内发射。据此，上面的辐射源220例如发射主要在200 nm以下的光谱范围内，例如在185 nm处的辐射，同时下面的辐射源222发射主要在200 nm以上的光谱范围内，例如在254 nm处的辐射。

在辐射源220和222之间，提供弯曲的反射器226，其在两侧上都是反射性的。反射器基本上使被发射到流动空间中的辐射与自开口21射出的辐射分隔开。反射器226被布置成使得辐射从上面的辐射源220和下面的辐射源222两者发射到相应的流动通道的邻近于出口狭缝36的端部区域中。

而如上文中提到的，200 nm以下的辐射主要用于大体上使在流动通道中的介质分解，200 nm以上的辐射用于生成自由基。因为在流动通道的端部区域中已经期望自由基的生成，所以如图所示的构造是有利的。可以以如下方式具体地选择反射器126的向下指向的区域的曲率，使得也可以在基板上实现辐射的均匀化的强度分布，如上面所描述的。

在根据图12的实施例中，再次提供带有单个辐射源32的管元件30。管元件30也在腔室22内和在腔室22外侧具有不同的吸收特性。尤其，管元件30的位于腔室外侧的区域对于UV辐射大体上透明，而管元件30的定位在腔室22内的区域吸收相当大比例的UV辐射。尤其，管元件的布置在腔室22内的区域的吸收特性被调整，以便主要吸收在200 nm以上的范围内的UV辐射。如能够在根据图12的图示中看到，基本上透明的区域部分地延伸到腔室22中，以便如上文中提到的，200 nm以上的UV辐射也被发射到腔室22的邻近于出口狭缝的端部区域中，以在此处提供自由基的期望生成。

在从管元件的中心看时，可以在高达20°的角度范围内提供在腔室22的端部区域和管元件30的透明区域之间的相应叠置（即，高达40°的两个端部区域的共同叠置）。这不仅适用于该实施例，而且也适用于其他实施例，在其中，不同波长的辐射被选择性地发射到流动通道中并自壳体离开。尽管没有具体示出，但是可以提供额外的器件，其导致没有UV辐射从管元件的面向流动空间的第三区域发射到流动空间中。以举例的方式，额外的器件可以包括对于UV辐射不透明且被布置在至少一个辐射源和流动空间之间的元件。第三区域将优选地面朝至少一个入口开口，将相对于纵向中心平面对称布置，且将沿管元件的圆周方向延伸不多于60°。

现在将更详细地解释设备1的操作。首先假定存在根据图1和图2的构造。对于不同实施例而言，操作不改变。

施加单元6，尤其是主要部分8，被带到邻近于基板2的位置中，在该位置中，从开口21出现的液体不达到基板2上。经由介质端口16，液体介质（例如，稀释的过氧化氢水或臭氧水O₃-H₂O）被引入到腔室22中，与此同时接通辐射源32。

在管构件36和腔室22的内壁23之间的流动腔室中，形成液体的流动，其朝着出口狭缝36的方向加速。尤其，借助于横截面的对应改变，液体的速率从在供应管路24的端部处的高架区域至出口狭缝以在10:1至40:1的范围内的系数加速，且优选地以在15:1至25:1的范围内的系数加速。

在主要部分8下方，形成水幕，其在主要部分8的长度的相当大的部分上均匀地延伸。通过辐射源32发射的辐射在流动通道中，即在供应管路24和出口狭缝36之间分解液体，以破坏在液体内的不需要的反应性物质。同时，在液体中通过辐射生成自由基。这些机制主要在辐射的不同的光谱区域处发生。对于分解而言，在200 nm以下的光谱范围内的辐射是有利的，而对于自由基生成而言，期望200 nm以上，尤其是在大约254 nm处的辐射。在没有如在图9至图11中描述的特殊措施的情况下，从辐射源32发出的辐射在流动通道的区域中和在主体20外侧大体上相同，且通常包含200 nm以上和200 nm以下两者的辐射分量。由于在流动通道中的流动的加速，实现流动的均匀化，且因此在大的宽度上均匀地形成液体幕。

如所描述的，在流动通道中，一方面，液体被分解且不需要的反应性物质被破坏，与此同时生成自由基，尤其是羟基自由基。这些自由基尤其也在出口狭缝36的区域中生成，以便其能够存在足够的时间以当施加单元6的主要部分8随后在基板2上移动时，到达基板2的表面。

基板2可以例如是光掩模，其具有必须被清除掉的在其上的漆或抗蚀物的残留。这样的清洁能够在光掩模的整个地区上执行或仅在掩模的特定地区上执行。通过在基板之上移动施加单元6的主要部分8，液体幕跨基板2移动。辐射源32在液体内连续不断地生成自由基，其中，自由基在出口狭缝的区域中和在主体20中的开口21下方的相应生成尤为重要，且通过如在实施例中描述的特定措施，自由基的生成可以被集中在此处。因此，在开口21下方的液体带有自由基且对于清除掉漆或抗蚀物尤其有效。因为自由基迅速分解，所以在不在开口21下方的区域中的液体不那么有效。

液体幕在基板上的扫掠速度能够与所要求的清洁能力相匹配，以实现带有自由基的液体在基板上的充分长的停留时间。当所述掩模被相应地清洁后，能够停止介质供应且关掉辐射源，或者能够以对应方式处理下一个基板2。

已经在上文中参考本发明的优选实施例详细地解释了本发明，但本发明不受限于具体实施例。尤其，只要实施例的不同特征相容，其就能够自由组合或彼此互换。还应当提及的是，独立于流动空间的流动横截面的改变，偏置元件和间隔销的组合也能够是有利的，以便确保出口狭缝的恒定宽度。

Claims (16)

1.一种用于将利用UV辐射辐照的液体介质施加到基板上的装置，所述装置包括：

壳体，其具有细长的腔室、通向所述腔室的至少一个入口开口、和与所述入口开口相对的至少一个狭缝状出口开口，所述至少一个狭缝状出口开口在所述腔室的长度上延伸；

管元件，其沿纵向方向延伸通过所述腔室，所述管元件对于UV辐射至少部分透明，其中，所述管元件布置在所述腔室中，使得在所述管元件和所述腔室的壁之间形成流动空间，所述流动空间相对于所述腔室的纵向中心平面对称，所述纵向中心平面将所述出口开口在其中间剖切，以及使得所述管元件延伸到所述壳体中的所述狭缝状出口开口中，且由此在所述管元件和所述壳体之间形成两个纵向延伸的出口狭缝；以及

在所述管元件中的至少一个UV辐射源，其布置成使UV辐射朝着所述流动空间的方向并通过所述出口开口自所述壳体离开发射，以便在所述液体中生成自由基以及将所述自由基带到所述基板的表面；

其特征在于：

器件，其用于使主要在第一波长范围内发射的UV辐射通过所述管构件的第一区段进入所述流动空间中并且用于使主要在第二波长范围内发射的UV辐射通过所述管构件的第二区段通过所述壳体的所述出口开口并且可选地进入所述流动空间的邻近于所述出口狭缝的端部区域中，其中，所述第一和第二波长范围不同，并且其中，对于所述区段中的至少一个，发射通过相应的区段的辐射功率的最大20％，优选地最大5％来自另一波长范围。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述器件包括对于相应的波长范围具有不同的透射特性的不同材料，其影响所述管元件的所述第一和第二区段的透射特性。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述器件包括至少两个不同的UV辐射源和在所述管元件中布置在所述不同的UV辐射源之间的至少一个分隔元件，其中，至少一个第一辐射源发射主要在所述第一波长范围内的辐射并且至少一个第二辐射源发射主要在所述第二波长范围内的辐射。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述分隔元件大体上跨所述管构件的整个宽度延伸，并且所述分隔元件的端部限定在所述管元件的所述第一和第二区段之间的分隔。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其中，所述分隔元件的面向相应的辐射源的表面被形成为至少部分地是反射性的并且尤其相对于它们面向的所述辐射源的主要发射波长是反射性的。

6.根据权利要求3至5中的一项所述的装置，其中，所述分隔元件的面向相应的辐射源的至少一个表面是弯曲的，以便以特定图案分布在所述表面上反射的辐射。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述分隔元件的面向所述第一辐射源的表面具有凸形弯曲和/或其中，面向所述第二辐射源的表面具有至少一个凹形弯曲的区段。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，在所述管构件中且与所述管构件的至少一部分相邻或接触的器件包括过滤元件，所述过滤元件选择性地透射在期望的波长范围内的UV辐射，并且吸收在所述期望的波长范围之外的辐射。

9.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述第一波长范围在<200 nm的范围内并且所述第二波长范围在> 220 nm的范围内。

10.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其还包括第二器件，其导致在所述管元件的面向所述流动空间的第三部分中，没有UV辐射被发射到所述流动空间中。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第二器件包括布置在所述至少一个辐射源与所述流动空间之间的、对于UV辐射不透明的元件。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其中，所述第三区域面朝所述至少一个入口开口并且相对于所述纵向中心平面对称地布置。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第三区域沿着所述管元件的圆周方向直至最多5°的在相应的出口狭缝之前延伸。

14.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述第二区段沿着所述至少一个入口开口和相应的出口狭缝之间的流动路径最多在其最后四分之一部分中与所述流动空间叠置。

15.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述第二区段当从所述管元件的中心点看时覆盖对应于当从所述管元件的所述中心点看时所述壳体中的所述狭缝状开口的角度区域的角度区域。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第二区段覆盖比当从所述管元件的所述中心点看时所述壳体中的所述狭缝状开口的所述角度区域大多达40°的角度区域。