JP2022025031A - 紫外線ランプシステム用の無線周波数スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波駆動型紫外線（ＵＶ）ランプシステム用の無線周波数（ＲＦ）スクリーンを提供する。【解決手段】ＲＦスクリーンは、導電性材料を含むシート３１０と、前記シートの縁部の周囲のフレーム３２０と、を含む。導電性材料は、実質的にスクリーンの動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを規定する。個々の開口部のそれぞれは、三角形である。【選択図】図３

Description

紫外線（ＵＶ）ランプシステムは、半導体製造プロセスで使用して、様々な用途でインク、コーティング、フォトレジスト、および接着剤を硬化させることができる。これらの用途としては、例えば、加飾、ラミネート、ハードコート保護、回路基板のコンフォーマルコーティング、フォトレジスト、フォトリソグラフィ、印刷、太陽シミュレーションなどが挙げられる。ＵＶランプは、ＵＶ、可視、赤外スペクトルで高強度の放射エネルギーを生成する。この高強度の放射エネルギーは、紙、プラスチックフィルム、木材、金属などの様々な基板に適用されるインク、コーティング、フォトレジストおよび接着剤を硬化させるために用いることができる。
マイクロ波駆動型ＵＶランプシステムは、電力を無線周波数（ＲＦ）エネルギーに変換するための照射装置を有する。マイクロ波エネルギーまたはＲＦエネルギーは、ＲＦエネルギーを吸収してプラズマ状態に変化するようにＵＶバルブが配置されているキャビティに導かれる。プラズマは、ＵＶランプシステムにおいてＵＶ光として放射エネルギーを生成する。マイクロ波駆動型ＵＶランプシステムは、光エネルギーがスクリーン開口部を通って伝達されることを可能にしながら、キャビティ内のＲＦエネルギーを捕捉して密封するための開口部を備えたＲＦスクリーンを有する。

以下、本開示の様々な例示的な実施形態について、以下の図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は、例示のみを目的として提供されており、読者が本開示の理解を容易にするために、本開示の例示的な実施形態を示しているにすぎない。したがって、図面は、本開示の広さ、範囲、または適用性を限定するものと見なされるべきではない。図の明瞭化および簡易化のために、これらの図面は必ずしも正しい縮尺で作図されていないことに注意されたい。
本開示のいくつかの実施形態に係る、ＲＦスクリーンを備えた例示的なＵＶランプシステムを示す断面図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る、リフレクタに取り付けられた例示的なＲＦスクリーンを示す斜視図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る例示的なＲＦスクリーンを示す平面図である。 本開示のいくつかの実施形態に係るＲＦスクリーン開口部の例示的な形状を示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る直角三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る正三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る正三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態に係る、ＵＶ誘導堆積を実行するための方法のフローチャートを示す図である。

以下、本開示の様々な例示的な実施形態について、当業者が本開示を作成および使用することを可能にするために、添付図面を参照して説明する。当業者には明らかであるように、本開示を読んだ後、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施例に様々な変形または変更を行うことができる。したがって、本開示は、本明細書に記載および図示された例示的な実施形態および用途に限定されない。加えて、本明細書に開示される方法におけるステップの特定の順序および／または階層は、例示的なアプローチであるにすぎない。設計の嗜好に基づいて、開示された方法またはプロセスのステップの特定の順序または階層は、本開示の範囲内で並べ替えることができる。したがって、当業者は、本明細書に開示される方法および技術が、サンプルの順序で様々なステップまたは動作を提供し、本開示は、特に明記されない限り、提供される特定の順序または階層に限定されないことを理解するであろう。
さらに、図示されているように、ここで、ある要素又は構造と別の要素又は構造との関係を説明しやすくするために、「下方」、「下」、「下部」、「上方」、「上部」などのような空間的に相対的な用語を使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に示されている方向に加えて、使用中又は動作中の装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は、他の方向に配向してもよく（９０度又は他の配向に回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、同様にそれに応じて解釈され得る。「取り付けられた」、「固定された」、「接続された」および「相互接続された」などの用語は、特に明記されない限り、構造が、介在する構造を介して直接的または間接的に互いに固定または取り付けられている関係、ならびに可動または剛性の両方の取り付けまたは関係を指す。
特に定義されない限り、本明細書では使用されるすべての用語（技術用語および学術用語を含む）は、本開示が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書で定義されているような用語は、関連技術および本開示の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはないことがさらに理解されたい。
以下、本開示の本実施形態を詳細に参照し、その例は添付図面に示される。可能な限り、同じまたは類似の部品を参照するために、図面および説明において同じ参照番号が使用されている。
本開示は、より優れた信頼性と高い光出力を得ることができるＵＶランプシステムにおけるＲＦスクリーンを提供する。開示されたＲＦスクリーンは、実質的にスクリーンの動作領域にわたる個々の開口部のメッシュパターンを有する。本開示の様々な実施形態によれば、スクリーン開口部は、二等辺三角形、正三角形、直角三角形、および／または不等辺三角形などの三角形である。一実施形態では、ＲＦスクリーンの個々の開口部は、複数のタイプの三角形である。メッシュパターンの２つの隣接する行における三角形は、互いに整列してもよく、整列しなくてもよい。矩形、正方形、または六角形の開口部を遊羽するＲＦスクリーンと比較して、三角形の開口部を有する開示されたＲＦスクリーンは、より高い応力を受け、より小さい変形を有し、したがってより優れた信頼性を有することができる。また、開示されたＲＦスクリーンは、より良いＵＶ光透過率、すなわち、ＲＦスクリーンを通るより高いＵＶ光出力を達成することができ、これは、ＵＶランプシステムの効率を向上させ、ＵＶランプシステムへのダウンタイムの量を減らすことができる。
図１は、本開示のいくつかの実施形態に係る、ＲＦスクリーン１０８を備えた例示的なＵＶランプシステム１００の断面図を示す。いくつかの実施形態では、ＵＶランプシステム１００は、基板上に配置された材料層（または膜）などの材料を加熱して硬化させる。簡略さと明瞭性のために、図１は、本開示の態様の理解を容易にするために、ＵＶランプシステム全体の選択部分のみを示している。付加的な特徴は、ＵＶランプシステム１００に付加することができ、後述するいくつかの特徴は、ＵＶランプシステム１００の他の実施形態に置き換えるか、または削除することができる。
図１に示すように、ＵＶランプシステム１００は、放射線発生器１１０を含む。放射線発生器１１０は、基板上に配置された材料層（膜）を加熱または硬化させるための放射線を発生させる。一実施形態では、放射線発生器１１０は、ＵＶランプモジュールである。放射線発生器１１０は、例えば、揺動動作、回転動作、その他の適切な動作、またはそれらの組み合わせで移動するように構成される動的部位を含んでよい。
この例の放射線発生器１１０は、エネルギー源１０１をさらに含む。エネルギー源１０１は、ＵＶ光の放射線を励起するためのエネルギーを発生させることができる。例えば、エネルギー源１０１は、無線周波数（ＲＦ）マイクロ波エネルギー１０２などの、ＵＶ光の放射線を励起できるマイクロ波エネルギーを発生させるマグネトロンなどの１つ以上のマイクロ波発生器を含んでよい。エネルギー源１０１は、マグネトロンのフィラメントにエネルギーを与えるための１つ以上のトランスを含んでよい。エネルギー源１０１は、エネルギー源１０１に電力を供給する電源に連結されてもよい。エネルギー源１０１内のマグネトロンは、電源から受けた電力をマイクロ波エネルギーまたはＲＦエネルギーに変換することができる。
この例の放射線発生器１１０は、さらに、エネルギー源１０１に連結された放射線源１０３を含む。エネルギー源１０１は、マイクロ波エネルギーなどのエネルギー源１０１によって発生したエネルギーを放射線源１０３に導く導波路１０７を介して放射線源１０３に連結されてよい。一実施形態では、放射線源１０３は、マイクロ波室などのキャビティまたはチャンバ１０５内に配置されたＵＶランプ光源１０４を含むＵＶ照射ランプである。チャンバ１０５は、ＵＶ線などの放射線源１０３によって発生した放射線がチャンバ環境に吸収されないことを確実にするために、無酸素雰囲気としてよい。チャンバ１０５は、チャンバ１０５内に適切な温度が維持された真空チャンバであってもよい。
放射線源１０３内に収容されたＵＶランプ光源１０４は、１つ以上のＵＶバルブを含んでよい。一例では、各ＵＶバルブは、キセノン（Ｘｅ）、水銀（Ｈｇ）、クリプトン（Ｋｒ）、アルゴン（Ａｒ）、他の適切なガス、またはそれらの組み合わせなどの１種以上のガスが充填された密閉型のプラズマバルブである。ＵＶランプ光源１０４内で使用されるガスは、マイクロ波（ＲＦ）エネルギーを吸収し、その結果、プラズマ状態に変化し得る。このプラズマは、ＵＶランプシステム１００において、ＵＶ光として放射エネルギーを発生させることができる。一実施形態では、ＵＶランプ光源１０４内で使用されるガスは、選択されたＵＶ放射波長が放射線源１０３から出射されるように選択することができる。一実施形態では、選択されたＵＶ放射波長は、２００～４５０ｎｍである。このように、マイクロ波エネルギーなどのエネルギー源１０１によって発生したエネルギーは、導波路１０７を介して放射線源１０３に導かれ、ＵＶランプ光源１０４のガスなどの放射線源１０３の素子を励起し、その結果、放射線源１０３は、ＵＶ放射線１０６を出射する。具体的には、ＵＶランプ光源１０４の各ＵＶバルブは、ＲＦエネルギー１０２によって励起されてＵＶ光１０６を出射することができる。
この例の放射線発生器１１０は、キャビティ１０５をカプセル化するために放射線源１０３に取り付けられたＲＦスクリーン１０８をさらに含む。ＲＦスクリーン１０８は、個々の開口部の所定のメッシュパターンを有する導電性材料で形成されたシートを含んでよい。ＲＦスクリーン１０８は、スクリーン開口部にＵＶ光１０６を透過させることを可能にするとともに、ＲＦエネルギーがキャビティ１０５から逃げて通過することを防止または遮断する。一実施形態では、ＲＦスクリーン１０８の開口部は、ＲＦ放射波長よりも小さく構成される。一実施形態では、ＲＦエネルギーは、約２４４５～２４７０ＭＨｚの周波数範囲を有する。
放射線発生器１１０は、処理部１２０に連結される。放射線発生器１１０および処理部１２０は、総称して放射線処理チャンバまたはＵＶ処理チャンバと呼ばれる。処理部１２０は、ウエハホルダ１２６を含む。ウエハホルダ１２６は、基板１２４などの基板を支持するための台座を含む。基板１２４は、代替的に材料層と呼ばれてもよく、または、基板１２４は、放射線源１０３からのＵＶ放射線１０６に曝されるその上に配置された材料層を含んでもよい。材料層は、金属層であってもよく、半導体層であってもよく、誘電層であってもよい。ウエハホルダ１２６は、基板１２４を加熱するための加熱機構を含んでよい。一例では、処理部１２０内の基板１２４の位置は、ウエハホルダ１２６が処理部１２０内で移動可能なウエハホルダ１２６の機構によって調整される。例えば、ウエハホルダ１２６は、垂直方向、水平方向、または、その両方に移動して、基板１２４を放射線源１０３から特定の距離で位置決めることができる。放射線源１０３から出射されたＵＶ光１０６などの放射線は、窓１２２を通過して処理部１２０に入射し、基板１２４を露光する。窓１２２は、真空を維持するのに十分な厚さを有する。窓１２２は、放射線１０６を透過させる石英などの材料をさらに含んでもよい。
一実施形態では、ＵＶランプシステム１００は、放射線源１０３によって出射された放射線１０６を検出して、検出された放射線１０６の強度、キャビティ１０５内の温度、および／または基板１２４の温度などの、検出された放射線１０６の特性を示す電子信号に変換するための放射線センサをさらに含む。特性値が所定の閾値より上または下になると、ＵＶランプシステム１００は、例えば送風ファンによっていくつかの制御パラメータを調整して、特性値を正常に戻すように変更する。
図２は、本開示のいくつかの実施形態に係る、図１のＵＶランプシステム１００などのＵＶランプシステムのリフレクタに取り付けられた例示的なＲＦスクリーンを示す斜視図２００である。図２に示すように、リフレクタは、頂部２１０および２つの湾曲した反射面２２０を含んでよい。リフレクタは、ＲＦスクリーン２４０に連結される。キャビティは、ＲＦスクリーン２４０、頂部２１０およびリフレクタの湾曲した反射面２２０により形成される。ＵＶバルブ２３０は、ＲＦエネルギーによって励起されたときにＵＶ光を出射するためにキャビティ内に配置される。リフレクタは、ＵＶ光のエネルギーがＲＦスクリーン２４０を透過することを可能にすることを除いて、リフレクタ内に収容されたＵＶバルブ２３０から出射されたＵＶ光のエネルギーを適切に集光する。
一実施形態では、ＵＶバルブ２３０はガラスで製造され、リフレクタはガラスまたは石英で製造される。ＲＦスクリーン２４０は、導電性材料、例えば、銅、黄銅、ステンレス、タングステン、アルミニウム、またはその他の金属、あるいは金属合金で製造されてもよい。
図３は、本開示のいくつかの実施形態に係る例示的なＲＦスクリーン３００の平面図を示す。図３に示すように、ＲＦスクリーン３００は、シート３１０と、シート３１０の縁部の周囲に配置されたフレーム３２０とを含む。シート３１０は、銅、黄銅、ステンレス、タングステン、アルミニウム、ニッケル、銀、またはそれらの組み合わせを含む導電性材料を含んでもよい。
この例では、シート３１０は、４つの縁部を有する矩形であり、実質的にＲＦスクリーン３００の動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを有する。図３に示すように、所定のメッシュパターンは、シート３１０の矩形面を複数の三角形でタイリングする。表面のタイリングとは、１つ以上の幾何学的な形状を用いて、表面を重なりおよび間隙がなくて充填することを意味する。個々の開口部のそれぞれは、三角形である。フレーム３２０には、ＲＦスクリーン３００をＵＶランプシステムに取り付けるための孔部３３０が設けられる。一実施形態では、所定のメッシュパターンは、１平方センチメートルの単位面積当たり１６～３６個の個々の開口部を含む。一実施形態では、ＲＦスクリーン３００の厚さは、０．００１インチ～０．０１５インチである。
正方形、矩形、または六角形の個々の開口部を含むメッシュパターンを有する基準スクリーンと比較して、三角形の開口部を有する開示されたＲＦスクリーン３００は、開示されたＲＦスクリーン３００と基準スクリーンが単位面積内に同じ数の個々の開口部を有する場合、ＵＶ光透過率を高くし、最大変形を小さくし、最大応力を小さくすることができる。すなわち、三角形の開口部を有するＲＦスクリーンは、正方形、矩形、および六角形の開口部を有するＲＦスクリーンと比較して、破損したり変形したりする可能性が低く、スクリーンを介して出力されるＵＶ光を高くすることができる。
図４は本開示のいくつかの実施形態に係るＲＦスクリーン開口部の例示的な形状を示す。ＲＦスクリーンは、個々の開口部のメッシュパターンを有するが、少なくとも１つの開口部は三角形である。一実施形態では、個々の開口部のそれぞれは、三角形である。
三角形には、二等辺三角形４１０、正三角形４２０、直角三角形４３０、直角二等辺三角形４４０、不等辺三角形４５０など、様々な種類がある。二等辺三角形は、長さが等しい２つの辺を有する三角形である。この２つの等しい辺は脚と呼ばれ、第３の辺は三角形の底辺と呼ばれる。このように、二等辺三角形４１０は、２つの脚４１１、４１２と、底辺４１３とを有する。正三角形は、３つの辺がすべて等しい三角形である。図４に示すように、正三角形４２０は、３つの等しい辺４２１、４２２、４２３を有する。正三角形４２０は、任意の２つの辺を脚とし、第３の辺を底辺とする特別な二等辺三角形として扱うことができる。直角三角形は、１つの角度が直角、すなわち９０度の角度である三角形である。直角の反対側は、斜辺と呼ばれる。直角に隣接する辺は脚と呼ばれる。このように、直角三角形４３０は、２つの脚４３１、４３２と、斜辺４３３とを有する。直角二等辺三角形は、二等辺三角形と直角三角形の両方である。図４に示すように、直角二等辺三角形４４０は、直角に隣接する２つの等しい脚４４１、４４２と、直角の反対側の底辺または斜辺４４３とを有する。不等辺三角形は、３つの辺の全ての長さが異なる三角形である。不等辺三角形の角度は、異なる測定値を有する。図４に示すように、不等辺三角形４５０の３つの辺４５１、４５２、４５３は、互いに異なる長さを有する。
一実施形態では、ＲＦスクリーンの個々の開口部は、均一なタイプの三角形である。一実施形態では、ＲＦスクリーンの個々の開口部は、二等辺三角形、直角三角形、正三角形、および不等辺三角形のうち少なくとも１つを含む複数のタイプの三角形である。
一実施形態では、メッシュパターンは、三角形を含む複数の幾何学形状でＲＦスクリーンの表面をタイリングする。例えば、４つの縁部を含む矩形面を有するシートを備えるＲＦスクリーンにおいて、メッシュパターンは、４つの縁部の近くにある複数の三角形と、複数の三角形で囲まれた複数の矩形または正方形とで、矩形面をタイリングする。
図５～図８は、本開示のいくつかの実施形態に係る直角二等辺三角形のＲＦスクリーン開口部の例示的なメッシュパターンを示す図である。いずれの場合も、メッシュパターンは、ＲＦスクリーンの矩形面をいくつかの周期的な形状でタイリングすることができる。すなわち、矩形面は、周期的な形状を回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、平行移動のみで周期的な形状を繰り返すことで、重なりまたは間隙がなくてタイリングすることができる。平行移動とは、図形または形状のすべての点を特定の方向に同じ距離で移動する幾何学的変換である。一実施形態では、周期的な形状は、繰り返しパターンと呼ばれる、特定のパターンに配置された複数の直角二等辺三角形を含む。このように、図５～８に示す各矩形面のタイリングは、繰り返しパターンを有する周期的なタイリングである。
図５は、それぞれが直角二等辺三角形である複数の個々の開口部５１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン５００を示す。メッシュパターン５００によるタイリングは、繰り返しパターン５２０を有する周期的なタイリングである。図５に示すように、繰り返しパターン５２０は、正方形の対角線である同じ底辺を介して並んでいる２つの直角二等辺三角形を含む正方形である。繰り返しパターン５２０は、繰り返しパターンを回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、繰り返しパターンの平行移動のみに基づいて矩形面をタイリングするように繰り返すことができる最小のパターン要素である。このように、メッシュパターン５００は、それぞれが２つの直角二等辺三角形で形成された周期的な正方形で、矩形面をタイリングすることができる。
図６は、それぞれが直角二等辺三角形である複数の個々の開口部６１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン６００を示す。メッシュパターン６００によるタイリングは、繰り返しパターン６２０を有する周期的なタイリングである。図６に示すように、繰り返しパターン６２０は、８つの直角二等辺三角形を含む正方形である。８つの直角二等辺三角形は、各ペアに同じ底辺を介して並んでいる２つの直角二等辺三角形が含まれる４つのペアを形成する。繰り返しパターン６２０は、繰り返しパターンを回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、繰り返しパターンの平行移動のみに基づいて矩形面をタイリングするように繰り返すことができる最小のパターン要素である。このように、メッシュパターン６００は、それぞれが８つの直角二等辺三角形で形成された周期的な正方形で、矩形面をタイリングすることができる。
図７は、それぞれが直角二等辺三角形である複数の個々の開口部７１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン７００を示す。メッシュパターン７００によるタイリングは、繰り返しパターン７２０を有する周期的なタイリングである。図７に示すように、繰り返しパターン７２０は、８つの直角二等辺三角形を含む矩形である。８つの直角二等辺三角形は、各ペアに同じ底辺を介して並んでいる２つの直角二等辺三角形が含まれる４つのペアを形成する。繰り返しパターン７２０は、繰り返しパターンを回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、繰り返しパターンの平行移動のみに基づいて矩形面をタイリングするように繰り返すことができる最小のパターン要素である。このように、メッシュパターン７００は、それぞれが８つの直角二等辺三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図８は、それぞれが直角二等辺三角形である複数の個々の開口部８１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン８００を示す。メッシュパターン８００によるタイリングは、繰り返しパターン８２０を有する周期的なタイリングである。図８に示すように、繰り返しパターン８２０は、４つの直角二等辺三角形を含む矩形である。４つの直角二等辺三角形は、各ペアに同じ底辺を介して並んでいる２つの直角二等辺三角形が含まれる２つのペアを形成する。繰り返しパターン８２０は、繰り返しパターンを回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、繰り返しパターンの平行移動のみに基づいて矩形面をタイリングするように繰り返すことができる最小のパターン要素である。このように、メッシュパターン８００は、それぞれが４つの直角二等辺三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図９は、それぞれが直角三角形である複数の個々の開口部９１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン９００を示す。図５におけるメッシュパターン５００と同様で、図９におけるメッシュパターン９００によるタイリングは、繰り返しパターン９２０を有する周期的なタイリングである。繰り返しパターン９２０は、矩形の対角線である同じ斜辺を介して並んでいる２つの直角三角形を含む矩形である。すなわち、メッシュパターン９００は、それぞれが２つの直角三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図１０は、それぞれが直角三角形である複数の個々の開口部１０１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン１０００を示す。図６におけるメッシュパターン６００と同様で、メッシュパターン１０００によるタイリングは、８つの直角三角形を含む矩形である繰り返しパターン１０２０を有する周期的なタイリングである。８つの直角三角形は、各ペアに同じ斜辺を介して並んでいる２つの直角三角形が含まれる４つのペアを形成する。すなわち、メッシュパターン１０００は、それぞれが８つの直角三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図１１は、それぞれが直角三角形である複数の個々の開口部１１１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン１１００を示す。図７におけるメッシュパターン７００と同様で、メッシュパターン１１００によるタイリングは、８つの直角三角形を含む矩形である繰り返しパターン１１２０を有する周期的なタイリングである。８つの直角三角形は、各ペアに同じ斜辺を介して並んでいる２つの直角三角形が含まれる４つのペアを形成する。すなわち、メッシュパターン１１００は、それぞれが８つの直角三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図１２は、それぞれが直角三角形である複数の個々の開口部１２１０で、ＲＦスクリーンの矩形面をタイリングすることができるメッシュパターン１２００を示す。図８におけるメッシュパターン８００と同様で、メッシュパターン１２００によるタイリングは、４つの直角三角形を含む矩形である繰り返しパターン１２２０を有する周期的なタイリングである。４つの直角三角形は、各ペアに同じ斜辺を介して並んでいる２つの直角三角形が含まれる２つのペアを形成する。すなわち、メッシュパターン１２００は、それぞれが４つの直角三角形で形成された周期的な矩形で、矩形面をタイリングすることができる。
図１３は、それぞれが二等辺三角形である複数の個々の開口部１３１０で、ＲＦスクリーンの面をタイリングすることができるメッシュパターン１３００を示す。メッシュパターン１３００によるタイリングは、繰り返しパターン１３２２を有する周期的なタイリングである。図１３に示すように、繰り返しパターン１３２２は、平行四辺形の対角線である共有脚を介して並んでいる２つの二等辺三角形を含む平行四辺形である。繰り返しパターン１３２２は、繰り返しパターンを回転させたり、反射させたり、スケーリングしたりする必要がなく、繰り返しパターンの平行移動のみに基づいて面をタイリングするように繰り返すことができる最小のパターン要素である。このように、メッシュパターン１３００は、それぞれが２つの二等辺三角形で形成された周期的な平行四辺形で、面をタイリングすることができる。
図１３に示すように、メッシュパターン１３００は、それぞれが周期的なセルまたは周期的な平行四辺形で形成された複数の行を含む。本実施形態では、２つの隣接する行における周期的なセルは、互いに整列する。例えば、メッシュパターン１３００は、周期的な平行四辺形によって形成された第１の行１３０１を含み、周期的な平行四辺形によって形成された第２の行１３０２を含む。第１の行１３０１と第２の行１３０２は、互いに隣接する。第１の行１３０１における周期的な平行四辺形と第２の行１３０２における周期的な平行四辺形は互いに整列し、これは、それらが共通の辺を共有することを意味する。例えば、第１の行１３０１における周期的な平行四辺形１３２２と第２の行１３０２における周期的な平行四辺形１３２４とは、共有された共通の辺を介して並んでいる。図１３に示すように、ＲＦスクリーン面が矩形である場合、各行の両端には、それぞれ２つの直角三角形１３３０が形成される。
図１４は、それぞれが二等辺三角形である複数の個々の開口部１４１０で、ＲＦスクリーンの面をタイリングすることができるメッシュパターン１４００を示す。メッシュパターン１４００によるタイリングは、図１４において２つの隣接する行における周期的なセルが互いに整列しないことを除いて、図１３におけるメッシュパターン１３００によるタイリングと同様である。例えば、メッシュパターン１４００は、周期的な平行四辺形によって形成された第１の行１４０１を含み、周期的な平行四辺形によって形成された第２の行１４０２を含む。第１の行１４０１と第２の行１４０２は、互いに隣接する。第１の行１４０１における周期的な平行四辺形１４２２と第２の行１４０２における周期的な平行四辺形１４２４は互いに整列せず、これは、それらが共通の辺を共有しないことを意味する。図１４に示すように、ＲＦスクリーン面が矩形である場合、各行の両端には、それぞれ２つの直角三角形１４３０が形成される。
図１５は、それぞれが正三角形である複数の個々の開口部１５１０で、ＲＦスクリーンの面をタイリングすることができるメッシュパターン１５００を示す。メッシュパターン１５００によるタイリングは、図１５における繰り返しパターン１５２２が、ダイヤモンドの対角線である共有辺を介して並んでいる２つの正三角形を含むダイヤモンドであることを除いて、図１３におけるメッシュパターン１３００によるタイリングと同様である。図１５において、２つの隣接する行における周期的なセルは、互いに整列する。例えば、第１の行１５０１における周期的なダイヤモンド１５２２と第２の行１５０２における周期的なダイヤモンド１５２４とは互いに整列し、これは、それらが共有された共通の辺を介して並んでいることを意味する。図１５に示すように、ＲＦスクリーン面が矩形である場合、各行の両端には、それぞれ２つの直角三角形１５３０が形成される。
図１６は、それぞれが正三角形である複数の個々の開口部１６１０で、ＲＦスクリーンの面をタイリングすることができるメッシュパターン１６００を示す。メッシュパターン１６００によるタイリングは、図１６において２つの隣接する行における周期的なセルが互いに整列しないことを除いて、図１５におけるメッシュパターン１５００によるタイリングと同様である。例えば、第１の行１６０１における周期的なダイヤモンド１６２２と第２の行１６０２における周期的なダイヤモンド１６２４は互いに整列せず、これは、それらが共通の辺を共有しないことを意味する。図１６に示すように、ＲＦスクリーン面が矩形である場合、各行の両端には、それぞれ２つの直角三角形１６３０が形成される。
図１７は、本開示のいくつかの実施形態に係る、ＵＶ誘導堆積を実行するための方法１７００のフローチャートを示す。この方法は、ＵＶランプシステムの送風ファンをオンにする動作１７０２から開始される。動作１７０４では、入力電力をＲＦエネルギーに変換する。動作１７０６では、ＵＶバルブ内のガスをＲＦエネルギーで励起してＵＶ光を出射する。動作１７０８では、三角形の開口部を含むＲＦスクリーンで、ＲＦエネルギーをスクリーニングする。次に、動作１７１０では、矩形または六角形の開口部を有するＲＦスクリーンと比較して、より高い光透過率でＲＦスクリーンにＵＶ光を透過させる。一実施形態では、ＵＶ光は、７０％よりも大きい光透過率でＲＦスクリーンを透過する。他の実施形態では、ＵＶ光は、７５％よりも大きい光透過率でＲＦスクリーンを透過する。動作１７１２では、ＵＶ誘導堆積用の処理チャンバ内にガス流を流す。図１７における動作の順序は、本開示の様々な実施形態に応じて変更されてもよい。
いくつかの実施形態では、マイクロ波駆動型紫外線（ＵＶ）ランプシステム用の無線周波数（ＲＦ）スクリーンが開示されている。ＲＦスクリーンは、導電性材料を含むシートと、シートの縁部の周囲のフレームとを含む。導電性材料は、実質的にスクリーンの動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを規定する。個々の開口部のそれぞれは、三角形である。所定のメッシュパターンは、１平方センチメートルの単位面積当たり１６～３６個の個々の開口部を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロ波駆動型紫外線（ＵＶ）ランプシステムが開示されている。マイクロ波駆動型ＵＶランプシステムは、電源から受けた電力を無線周波数（ＲＦ）エネルギーに変換するように構成される少なくとも１つのマグネトロンと、ＲＦエネルギーにより励起されてＵＶ光を出射するように構成されるＵＶバルブと、ＲＦスクリーンとを含む。ＲＦスクリーンは、導電性材料を含むシートを含む。導電性材料は、実質的にスクリーンの動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを規定する。個々の開口部の少なくとも１つは、三角形である。
いくつかの実施形態では、方法が開示されている。この方法は、入力電力を無線周波数（ＲＦ）エネルギーに変換するステップと、紫外線（ＵＶ）バルブをＲＦエネルギーで励起してＵＶ光を出射するステップと、個々の開口部の所定のメッシュパターンを有するシートを含むＲＦスクリーンを用いてＲＦエネルギーをスクリーニングするステップとを含む。前記個々の開口部の少なくとも１つは、三角形である。
本開示の様々な実施形態が以上で説明されているが、それらは限定するためのものではなく、例示するためのものにすぎないことを理解されたい。同様に、様々な図は、当業者が本開示の例示的な特徴および機能を理解するために、例示的な構造または構成を示すものである。しかしながら、当業者は、本開示が、図示された例示的な構造または構成に限定されず、様々な代替の構造および構成を使用して実装することができることを理解する。また、当業者によって理解されるように、一実施形態の１つ以上の特徴は、本明細書に記載の別の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができる。したがって、本開示の広さおよび範囲は、上記例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではない。
「第１」、「第２」などの呼称を使用する本明細書における要素へのいかなる言及も、一般に、それらの要素の数または順序を制限しないことも理解される。むしろ、これらの呼称は、本明細書において、２つ以上の要素または要素のインスタンスを区別するための便宜的な手段として使用される。したがって、第１および第２の要素への言及は、２つの要素しか使用できないことを意味するものではなく、第１の要素が何らかの方法で第２の要素に先行しなければならないを意味するものではない。
また、当業者は、様々な異なる技術および技法を用いて情報および信号を表すことができることを理解する。例えば、上記説明において参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、およびシンボルは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光学フィールドまたは光学粒子、あるいはそれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
当業者であればさらに理解されるように、本明細書に開示されている態様に関連して説明される様々な例示的論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、方法、および機能のいずれかは、電子的なハードウェア（例えば、デジタル実装、アナログ実装、またはその２つの組み合わせ）、ファームウェア、命令を組み込んだ様々な形態のプログラムまたは設計コード（本明細書では、便宜上、「ソフトウェア」または「ソフトウェアモジュール」と呼ばれてもよい）、またはそれらの技法の任意の組み合わせによって実装することができる。
ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能に関して説明した。このような機能がハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの技法の組み合わせとして実装されるか否かは、特定の用途、およびシステム全体に課せられる設計上の制約によって依存する。当業者は、説明された機能を特定の用途ごとに様々な方法で実装することが可能であるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲から逸脱することはない。様々な実施形態によれば、プロセッサ、デバイス、コンポーネント、回路、構造、機械、モジュールなどは、本明細書に記載の１つ以上の機能を実行するように構成することができる。特定の動作または機能に関して本明細書で使用される「ように構成されている」または「のために構成されている」という用語は、指定された操作または機能を実行するために物理的に構築、プログラム、配置、および／またはフォーマットされたプロセッサ、デバイス、コンポーネント、回路、構造、機械、モジュール、信号などを指す。
さらに、当業者であれば理解されるように、本明細書に記載の様々な例示的な論理ブロック、モジュール、デバイス、コンポーネントおよび回路は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を含むことができる集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、あるいはそれらの任意の組み合わせ内で実装できるか、またはそれによって実行できる。また、論理ブロック、モジュール、回路は、ネットワーク内またはデバイス内の様々なコンポーネントと通信するためのアンテナおよび／またはトランシーバをさらに含んでよい。本明細書の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサは、特別にプログラムされた、または特別な目的のプロセッサになり、かつコンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つ以上の複数のマイクロプロセッサ、あるいは本明細書に記載の機能を実行するための他の任意の適切な構成として実装することができる。
ソフトウェアで実装する場合、その機能は１つ以上の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶することができる。したがって、本明細書に開示された方法またはアルゴリズムのステップは、コンピュータ可読媒体上に記憶されたソフトウェアとして実装することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムまたはコードをある場所から別の場所に転送することを可能にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体としては、コンピュータがアクセス可能な任意の媒体を用いることができる。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶または他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを記憶するために使用でき、コンピュータがアクセス可能なその他の媒体が含まれ得る。
この文献では、本明細書で使用される「モジュール」という用語は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、および本明細書に記載の関連機能を実行するためのこれらの要素の任意の組み合わせを指す。また、説明のために、様々なモジュールを個別のモジュールとして説明したが、当業者には明らかであるように、２つ以上のモジュールを組み合わせて、本開示の実施形態の関連機能を実行する単一のモジュールを形成することができる。
本開示に記載の実装に対する様々な変更は、当業者には明らかであり、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の実装に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に示される実装に限定されることを意図するものではなく、以下の特許請求の範囲に記載されるように、本明細書に開示される新規の特徴および原理と一致する最も広い範囲が与えられる。

Claims (20)

1. 導電性材料を含むシートと、
   前記シートの縁部の周囲のフレームと、を含み、
   前記導電性材料は、実質的に前記スクリーンの動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを規定し、
   前記個々の開口部のそれぞれは、三角形である、無線周波数（ＲＦ）スクリーン。
2. 前記個々の開口部のそれぞれは、二等辺三角形である、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
3. 前記所定のメッシュパターンは、それぞれが複数の二等辺三角形によって形成される周期的な平行四辺形で、前記シートの表面をタイリングする、請求項２に記載のＲＦスクリーン。
4. 前記個々の開口部のそれぞれは、正三角形である、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
5. 前記個々の開口部のそれぞれは、直角三角形である、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
6. 前記所定のメッシュパターンは、それぞれが一定数の直角三角形によって形成される周期的な矩形で、前記シートの表面をタイリングする、請求項５に記載のＲＦスクリーン。
7. 前記数は、２、４または８である、請求項６に記載のＲＦスクリーン。
8. 前記所定のメッシュパターンは、少なくとも１つの三角形を含む周期的なセルによりそれぞれ形成される複数行を含み、
   少なくとも２つの隣接する行における周期的なセルは、互いに整列しない、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
9. 前記個々の開口部は、複数のタイプの三角形を有し、
   前記複数のタイプの三角形は、二等辺三角形、直角三角形、正三角形、および不等辺三角形のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
10. 前記シートの厚さは、０．００１インチ～０．０１５インチであり、
    前記所定のメッシュパターンは、１平方センチメートルの単位面積当たり１６～３６個の個々の開口部を含む、請求項１に記載のＲＦスクリーン。
11. 電源から受けた電力を無線周波数（ＲＦ）エネルギーに変換するように構成される少なくとも１つのマグネトロンと、
    前記ＲＦエネルギーにより励起されてＵＶ光を出射するように構成されるＵＶバルブと、
    ＲＦスクリーンとを含み、前記ＲＦスクリーンは、
    導電性材料を含むシートを含み、
    前記導電性材料は、実質的に前記スクリーンの動作領域にわたる個々の開口部の所定のメッシュパターンを規定し、
    前記個々の開口部の少なくとも１つは、三角形である、マイクロ波駆動型紫外線（ＵＶ）ランプシステム。
12. 前記個々の開口部の少なくとも１つは、矩形である、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
13. 前記シートは、４つの縁部を有する矩形面を有し、
    前記所定のメッシュパターンは、前記４つの縁部の近くにある複数の三角形と、前記複数の三角形で囲まれた複数の矩形とで、前記シートの前記矩形面をタイリングする、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
14. 前記ＲＦスクリーンは、それぞれが正方形、矩形、または六角形である個々の開口部を含むメッシュパターンを有する基準スクリーンと比較して、ＵＶ光の透過率が高くなるように構成され、
    前記ＲＦスクリーンと前記基準スクリーンは、単位面積に同じ数の個々の開口部を有する、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
15. 前記ＲＦスクリーンは、それぞれが正方形、矩形、または六角形である個々の開口部を含むメッシュパターンを有する基準スクリーンと比較して、最大変形が小さくなるように構成され、
    前記ＲＦスクリーンと前記基準スクリーンは、単位面積に同じ数の個々の開口部を有する、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
16. 前記ＲＦスクリーンは、それぞれが正方形、矩形、または六角形である個々の開口部を含むメッシュパターンを有する基準スクリーンと比較して、最大応力が小さくなるように構成され、
    前記ＲＦスクリーンと前記基準スクリーンは、単位面積に同じ数の個々の開口部を有する、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
17. 前記導電性材料は、銅、黄銅、ステンレス、タングステン、アルミニウム、ニッケル、銀、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載のマイクロ波駆動型ＵＶランプシステム。
18. 入力電力を無線周波数（ＲＦ）エネルギーに変換するステップと、
    紫外線（ＵＶ）バルブを前記ＲＦエネルギーで励起してＵＶ光を出射するステップと、
    個々の開口部の所定のメッシュパターンを有するシートを含むＲＦスクリーンを用いて前記ＲＦエネルギーをスクリーニングするステップとを含み、前記個々の開口部の少なくとも１つは、三角形である、方法。
19. ７０％よりも大きい光透過率で前記ＲＦスクリーンに前記ＵＶ光を透過させるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. ７５％よりも大きい光透過率で前記ＲＦスクリーンに前記ＵＶ光を透過させる、請求項１８に記載の方法。
    
    

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