KR101244243B1

KR101244243B1 - 냉각 가스 홀을 구비한 자외선 반사기 및 방법

Info

Publication number: KR101244243B1
Application number: KR1020117011748A
Authority: KR
Inventors: 야오-헝 양; 투안 안흐 엔구옌; 산지브 바루자; 안드르즈제이 카스주바; 주안 칼로스 로차; 토마스 노와크; 더스틴 더블유. 호
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2013-03-19
Also published as: TW201029017A; US7964858B2; US20100096564A1; CN103337274A; TWI374452B; KR20110077008A; JP2012506622A; CN102187441B; JP5401551B2; CN102187441A; US20110248183A1; WO2010048237A3; US8338809B2; CN103400627A; WO2010048237A2

Abstract

자외선 램프를 위한 반사기가 기판 처리 장치 내에서 이용될 수 있다. 반사기는 자외선 램프의 길이를 연장하는 길이 방향 스트립을 포함한다. 길이 방향 스트립은 굴곡진 반사 표면을 가지며, 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위한 다수의 관통 홀을 포함한다. 반사기를 가지는 자외선 램프 모듈을 이용하는 챔버 및 자외선 처리의 방법이 또한 개시된다.

Description

냉각 가스 홀을 구비한 자외선 반사기 및 방법{ULTRAVIOLET REFLECTOR WITH COOLANT GAS HOLES AND METHOD}

본 발명의 장치 및 방법의 실시예들은 대체로 기판의 자외선 처리와 관련된 것이다.

집적 회로, 디스플레이, 및 태양전지판의 제조 시에, 유전성, 반도체성 및 전도성 물질의 층들이 반도체 웨이퍼, 유리 패널, 또는 금속 패널 같은 기판 상에 형성된다. 이러한 층들은 이후에 전기 접속부, 유전성 층들, 게이트 및 전극 같은 피쳐들(features)을 형성하기 위해 프로세싱된다. 다른 프로세스에서, 기판 상에 형성된 층들 또는 피쳐들을 처리하기 위해 자외선 방사가 이용될 수 있다. 예를 들어, 자외선 방사는 기판 상에 형성된 층을 급속하게 가열하기 위한 급속 열처리 프로세싱(RTP)에서 이용될 수 있다. 자외선 방사는 또한 폴리머 층들의 응축 및 폴리머화를 촉진하기 위해 이용될 수 있다. 자외선 방사는 또한 응력이 가해진(stressed) 필름층을 생성하는데 이용될 수도 있다. 자외선 방사는 또한 챔버를 세정하기 위한 가스를 활성화시키는데 이용될 수 있다.

일 실시예에서, 자외선(UV) 방사는 실리콘 산화물, 실리콘 카바이드 또는 탄소 도핑된 실리콘 산화물의 필름들을 처리하는데 이용된다. 예를 들어, 공통으로 양도된 미국특허 제6,566,278호 및 제6,614,181호는 실리콘-산소-탄소 필름의 처리를 위한 자외선 광의 이용에 대해 개시하고 있으며, 상기 특허 문헌 모두는 인용에 의해 본 명세서에 그 전체가 병합된다. 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 카바이드(SiC) 및 실리콘-산소-탄소(SiOCx) 필름들 같은 물질들은 반도체 소자의 제조 시에 유전성 층들로서 이용된다. 화학 기상 증착(CVD) 방법은, 종종 이러한 필름들을 증착하는데 이용되며, CVD 챔버 내에 실리콘 공급 소스와 산소 공급 소스 사이의 반응에 기초한 열 또는 플라즈마를 촉진하는 단계를 포함한다. 이러한 프로세스 중 몇몇에서, 물은 CVD 또는 다른 반응의 부산물로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실리콘-탄소 결합을 포함하는 유기실란(organosilane) 소스를 이용하는 CVD 프로세스에 의한 실리콘-산소-탄소 또는 실리콘 카바이드 필름의 증착 시에, 물이 형성될 수 있다. 프로세스에서 생성되는 물이 수분으로서 필름 내에 물리적으로 흡수되거나 Si-OH 화학 결합으로서 증착 필름 내로 혼입될 수 있는데, 이들 모두는 바람직하지 아니하다.

자외선 방사는 이러한 필름들을 처리하여 증착된 CVD 필름을 경화하고 치밀화하는데 이용될 수 있다. 유익하게도, 자외선 처리는 개개의 웨이퍼의 전체적인 열적 비용을 감소시키며, 제조 프로세스의 속도를 증가시킨다. 기판(38) 상에 증착된 필름을 효과적으로 경화시키기 위해 이용될 수 있는 복수의 자외선 경화 챔버가 개발되었는데, 이는 예를 들어, "유전성 물질을 경화하기 위한 탠덤 UV 챔버"의 제목을 가지고 Santa Clara, 캘리포니아의 Applied Materials, Inc.로 양도되었으며 2005년 5월 9일자에 미국특허출원 제11/124,908호로 출원되고 미국공개특허 제US 2006/0251827 A1호로 공개된 문헌이 그것이다(상기 특허출원의 내용은 인용에 의해 본 명세서에 그 전체가 병합된다). 이러한 자외선 프로세스에서, 프로세스 사이클을 더 짧게 하고 경화 시간을 더 빠르게 하기 위해, 자외선 방사의 강도를 증가시키는 것이 바람직하다. 그러나, 고 전력 소스 또는 다른 수단을 이용하여 자외선 방사를 증가시키는 것은, 챔버 내에 생성되는 열 또한 증가시킨다. 이러한 초과 열은, 기판 상에서 프로세스되는 피쳐들에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있으며, 또한 자외선 소스 자체의 수명을 더 짧게 만들 수도 있다.

이러한 그리고 또 다른 문제점들을 포함한 이유 때문에, 다양한 UV 경화 챔버 및 기술의 개발에도 불구하고, 자외선 처리 기술 면에서의 추가 개선에 대한 요구가 계속되고 있는 실정이다.

자외선 램프용 반사기가 기판 프로세싱 장치 내에서 이용될 수 있다. 반사기는 자외선 램프의 길이를 연장시키는 길이 방향 스트립을 포함한다. 길이 방향 스트립은 굴곡진 반사 표면을 구비하며 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위한 복수의 관통 홀들을 포함한다.

기판 프로세스 챔버는 기판 지지부, 및 (i) 기판 지지부로부터 이격되어 기판 지지부 쪽으로 자외선 광을 투과시키도록 구성되는 세장형 자외선 램프; 및 (ii), (1) 자외선 램프의 길이를 연장시키며 굴곡진 반사 표면을 구비하며 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위해 제공된 복수의 관통 홀들을 포함하는 길이 방향 스트립을 포함하는 중앙 반사기; 및 (2) 중앙 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 및 제2 측면 반사기를 포함하는 1차 반사기를 포함하는 자외선 램프 모듈을 포함한다.

자외선 방사를 이용한 기판 처리 방법은 프로세스 영역 내에 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 자외선 램프에는 자외선 방사를 생성하기 위해 에너지가 가해진다(energized). 굴곡진 반사 표면이 기판 쪽으로 생성된 자외선 방사를 반사하기 위해 제공된다. 자외선 램프를 냉각하기 위해 복수의 냉각 가스 기류는 굴곡진 반사 표면 내의 홀들을 통해 향하여 진다.

자외선 램프 반사기 조립체는 굴곡진 반사 표면과 복수의 관통 홀들을 가지는 길이 방향 스트립을 포함하는 중앙 반사기, 및 중앙 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 및 제2 측면 반사기를 포함한다. 2차 반사기는 중앙 반사기 아래에 위치되며, 2차 반사기는 각각이 (i) 대향 길이 방향 표면, 및 (ii) 길이 방향 표면의 단부들 사이에서 연장하는 대향 교차 표면을 포함하는 상부 및 하부 섹션을 포함한다.

자외선 램프 반사기는 자외선 램프의 길이를 따라 연장하는 길이 방향 스트립을 포함하며, 길이 방향 스트립은 굴곡진 반사 표면 및 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위한 복수의 관통 홀들을 가지고, 관통 홀들은 각지거나 경사진 에지들을 포함한다.

자외선 방사를 이용한 기판 처리 방법은 프로세스 영역 내에 기판을 제공하는 단계, 자외선 방사를 생성하기 위하여 자외선 램프에 에너지를 가하는 단계, 생성된 자외선 방사를 상기 기판 쪽으로 반사시키기 위해 각지거나 경사진 에지들을 가지는 홀들과 굴곡진 반사 표면을 모두 가지는 길이 방향 스트립을 위치시키는 단계, 및 냉각 가스가 자외선 램프 쪽으로 주입되도록 각지거나 경사진 에지들을 가지는 홀들 내로 복수의 냉각 가스 기류를 향하게 하는 단계를 포함한다.

삭제

본 발명의 이러한 특징들, 양상들 및 장점은, 본 발명의 예시적인 예들을 설명하는 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구항 및 첨부된 도면을 참고하여 더 원활하게 이해될 수 있다. 그러나, 각각의 특징은 단지 특정 도면과 관련해서만이 아니라 본 발명에서 전체적으로 이용될 수 있으며, 본 발명은 본 발명의 이러한 특징들의 임의의 조합도 포함하는 것임을 이해하여야 한다.
도 1은 기판 및 석영 윈도우 상부에 위치되는 1차 반사기 및 UV 램프를 포함하는 자외선 (UV) 램프 모듈의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 1차 및 2차 반사기를 포함하는 반사기 조립체 및 UV 램프 모듈의 상면을 나타내는 사시도이다.
도 3a는 반사기의 굴곡진 반사 표면에서 바라본 중앙 반사기를 나타내는 사시도로서, UV 램프 상부에서의 그리고 중앙 반사기의 홀을 관통하는 냉각 가스 유동과 반사기 홀더의 일부를 도시하고 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 라인 3b를 따라 취해진 중앙 반사기의 측면도이며, UV 램프 주위에의 그리고 홀을 관통하는 가스 유동을 도시하고 있다.
도 4a 및 도 4b는 종래의 시스템 내의(도 4a), 및 UV 램프 주위에의 그리고 중앙 반사기의 홀을 관통하는(도 4b), 냉각 가스의 컴퓨터 모델화된 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탠덤 챔버를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 프로세싱 장치의 상부 정면을 개략적으로 나타내는 도면이다.

반도체 웨이퍼, 디스플레이 및 태양전지판 같은 기판(38)을 처리하기 위해 자외선 방사를 생성할 수 있는 자외선 (UV) 램프 모듈(20)의 일 실시예가 도 1에 도시되고 있다. 자외선 램프 모듈(20)은 자외선 방사를 방출시키는 UV 램프(22)를 포함한다. UV 램프(22)는, 수은 마이크로파 아크 램프, 펄스 제논 플래쉬 램프 또는 고효율의 UV 발광 다이오드 어레이 같은 임의의 UV 소스를 포함할 수 있다. 일 버전에서, UV 램프(22)는, 제논(Xe) 또는 수은(Hg) 같은 가스로 채워지며, 마그네트론과 마그네트론의 필라멘트에 에너지를 가하기 위한 변압기를 포함하는 마이크로파 생성기 같은 외부 전력 소스(23)에 의해 여기되는 밀봉 플라즈마 전구이다. 다른 실시예에서, UV 램프(22)는 직류를 필라멘트에 공급하는 전력 소스(23; 개략적으로 도시됨)에 의해 전력이 공급되는 필라멘트를 포함할 수 있다. UV 램프(22)에는 또한 UV 램프(22) 내에서 가스를 여기시킬 수 있는 라디오 주파수(RF) 에너지 소스를 포함하는 전력 소스(23)에 의해 전력이 공급될 수 있다. UV 램프(22)가 설명의 목적으로 세장형 실린더식 전구인 것으로 도시되고 있으나, 구형의 램프, 또는 램프 어레이 같은 다른 형태를 갖는 UV 램프(22) 또한 이용될 수 있음은 본 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 적절한 UV 램프(22)는, 예를 들어 Westlake, Ohio 의 Nordson Corporation, 또는 Stevenson, Md 의 Miltec UV Company로부터 상업적으로 구입 가능하다. 일 버전에서, UV 램프(22)는 Miltec UV Company 의 단일 세장형 UV H+ 전구를 포함한다. UV 램프(22)는 두 개 이상의 분리식의 세장형 전구를 포함할 수 있다.

램프 모듈(20)은 자외선 램프 모듈(20)의 UV 램프(22)를 부분적으로 둘러싸는 1차 반사기(26)를 포함하는 반사기 조립체(24)를 포함한다. 1차 반사기(26)는 UV 램프(22) 뒤에서 중앙에 위치되며 UV 램프(22)에 대해 이격된 관계에 있는 중앙 반사기(28)를 포함한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 중앙 반사기(28)는 자외선 램프의 길이를 연장시키는 길이 방향 스트립(30)을 포함한다. 길이 방향 스트립(30)은, 내부 표면이며 UV 램프(22)에 의해 방출된 후방으로 향하여진 자외선 방사 광을 기판(38) 쪽으로 반사시키기 위해 UV 램프(22)의 후방과 면하는 굴곡진 반사 표면(32)을 가진다. 길이 방향 스트립(30)의 굴곡진 반사 표면(32)은, 원형, 타원형 또는 포물선형일 수 있는 아치형 표면이다. 일 버전에서, 굴곡진 반사 표면(32)은 적어도 약 2 cm의, 그리고 약 5 cm 미만의, 또는 심지어 약 3 내지 약 4 cm의 곡률 반경을 갖는 원형 표면을 포함한다. 길이 방향 스트립(30)은 또한 평평할 수 있거나 굴곡진 반사 표면(32)의 곡률과 매칭되도록 굴곡질 수 있는 후면(34)을 포함한다.

길이 방향 스트립(30)은 적외선 방사 및 마이크로파의 전달을 허용하며 자외선 방사를 반사시키는 물질로 만들어질 수 있다. 일 버전에서, 길이 방향 스트립(30)은 석영을 포함한다. 예를 들어 석영으로 만들어진 세장형 예비 성형품이 길이 방향 스트립(30)을 형성하도록 가공될 수 있다. 스트립(30)의 전방 상에 굴곡진 반사 표면(32)을 포함하는 길이 방향 스트립(30)의 목표된 형상을 얻기 위해, CNC 같은 종래의 가공 기술이 주조 석영 예비 성형품을 가공하는데 이용될 수 있다. 그 이후에, 표면(32)의 적어도 95%가 주름 또는 크랙이 없도록 종래의 연마 방법을 이용하여 내부 외장(facing) 표면을 연마함으로써, 굴곡진 반사 표면(32)이 형성된다.

선택적으로, 후방으로 향하여진 자외선 광을 기판(38) 쪽으로 더 높은 백분율로 반사시키기 위해, 이색성(dichroic) 코팅(36)이 또한 길이 방향 스트립(30)의 굴곡진 반사 표면(32)에 적용될 수 있다. 이색성 코팅(36)은 작은 범위의 파장을 가지는 광을 선택적으로 통과시키고 다른 파장의 광은 반사시키는 얇은 필름 필터이다. 일 실시예에서, 이색성 코팅(36)은 다른 유전성 물질로 구성되는 다층 필름을 포함한다. 예를 들어, 다른 유전성 물질은, 이색성 코팅(36)이 UV 램프(22)에 의해 방출된 위험한 열-생성 적외선 방사 모두를 반사시키지 아니하고 대신에 이러한 방사 중 몇몇이 길이 방향 스트립(30) 내로 지나가도록 선택되고 배열되며 교대로 높고 낮은 굴절율을 가지는 복수의 층들을 포함할 수 있다. 스트립(30)의 석영 물질은 적외선 광을 투과시키며, 이색성 코팅(36)은 UV 램프(22)에 의해 방출되는 자외선 광을 반사시킨다. 이색성 코팅이 비금속성이기 때문에, 석영의 후면 상에 하향 입사하는, 전력 소스(도시되지 않음)로부터 UV 램프(22)에 인가되는 마이크로파 방사는, 모듈화된 층들에 의해 흡수되거나 모듈화된 층들과 활발하게 반응하지 아니하며, UV 램프(22) 내의 가스를 이온화하기 위해 쉽게 투과된다.

일반적으로, 코팅은 길이 방향 스트립(30)의 후면(34)에 적용되지 않는다. 그러나, 길이 방향 스트립(30)의 전방에의 굴곡진 반사 표면(32)을 통과하는 임의의 자외선 방사를 다시 반사시키기 위해, 또는 길이 방향 스트립(30) 내에 축적되는 열을 자외선 방사의 노출로부터 더 급속하게 방산하기(dissipate) 위해, 2차 반사 코팅(도시되지 않음)이 또한 후면(34)에 적용될 수 있다.

복수의 관통 홀들(40)이 길이 방향 스트립(30) 내에 제공된다. 냉각 가스(42)가 외부 냉각 가스 소스로부터 UV 램프(22) 쪽으로 주입되도록, 홀들(40)은 후면(34)으로부터 굴곡진 반사 표면(32)으로 연장한다. 홀들(40)은 제2 홀(46)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 갖는 제1 홀(44)을 포함한다. 제1 및 제2 홀(44, 46)은 길이 방향 스트립(30)의 중앙 축(48)을 따라 늘어선다(lined). 예를 들어, 제1 홀(44)은 약 0.2 mm 내지 약 4 mm의 직경을 가질 수 있으며, 제2 홀(46)은 약 6 mm 내지 약 12 mm의 직경을 가질 수 있다. 다른 예와 같이, 제1 홀(44)의 총 개수는 약 10 내지 약 50개 사이일 수 있으며, 제2 홀(46)의 총 개수는 약 2 내지 약 6개 사이일 수 있다. 추가로, 홀들(44, 46)의 에지들은 UV 램프(22) 쪽으로 냉각 가스(42)가 주입되도록 각지거나 경사질 수 있다. 적절한 각은 약 10˚ 내지 약 45˚, 예를 들어 25˚일 수 있다.

일 실시예에서, 중앙 반사기(28)의 길이 방향 스트립(30)의 각 단부(50a, 50b)는 엔드 탭(52a, 52b)을 포함한다. 반사기 홀더(54)는 각각이 컷아웃(58a, 58b)을 가지는 엔드 홀더(56a, 56b)를 포함하는데, UV 램프(22) 후방의 장소에 중앙 반사기(28)를 고정하기 위하여, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 중앙 반사기(28)의 각 엔드 탭(52a, 52b)이 엔드 홀더(56a, 56b)의 컷아웃(58a, 58b) 내에 조립되도록 컷아웃(58a, 58b)이 형상화된다. 반사기 홀더(54)는 Teflon? DuPont de Nemours company, Delaware 같은 폴리머로 만들어질 수 있다. 일 버전에서, 엔드 탭(52a, 52b)은 엔드 홀더(56a, 56b)의 대응하는 쐐기형(wedge shaped) 컷아웃(58a, 58b) 내로 조립되는 쐐기형 탭이다. 쐐기형 탭(52a, 52b)은 또한 엔드 홀더(56a, 56b)의 쐐기형 컷아웃(58a, 58b)의 대응하는 경사 표면(62)의 기울기와 매칭되는 경사 표면(60)을 가질 수도 있다. 이는 중앙 반사기(28)가 반사기 조립체(24) 후방으로부터 엔드 홀더(56a, 56b)의 쐐기형 컷아웃(58a, 58b) 내로 위치되도록 하여 중앙 반사기(28)를 지지하게끔 한다.

컴퓨터 모델화된 그래프가, 종래의 UV 소스 조립체(도 4a)를 가로지르는 그리고 제1 홀(44)을 가지는 중앙 반사기(28)를 포함하는 UV 램프 모듈(20)의 일 실시예(도 3b)를 가로지르는, 가스의 유동 분배에 기초한 전구 표면 온도 결정에 이용되었다. 대조적으로, 종래의 시스템은 홀이 없는 직사각형의 중앙 반사기 플레이트를 포함한다. 종래의 시스템에서, 냉각 유동은 양 측면 상의 전구 표면을 지나서 균일하게 스윕한다(sweeps). 그러나, 전구 온도는 균일하지 않기 때문에, 몇몇 뜨거운 점 영역은 보다 적은 냉각 능력을 얻으며, 반면 다른 냉각된 영역은 초과된 냉각 유동을 얻는다. 본 도면들로부터 확인할 수 있듯이, 종래의 시스템과 비교할 때, 실질적으로 개선된 가스 유동이, UV 램프(22) 후방에 위치되는 홀들(40)을 갖는 중앙 반사기(28)를 이용하여 얻어진다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 종래의 시스템을 이용하는 UV 램프(22)를 가로지르는 유동은 UV 램프(22) 표면 상에 덜 포커싱된 냉각 유동을 제공한다. 대조적으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 가스가 중앙 반사기(28)의 제1 및 제2 홀(44, 46)을 통과할 때에, UV 램프(22)를 가로지르는 냉각 가스(42)의 유동은, 냉각 유동이 UV 램프(22)의 임계(critical) 상부 점으로 효율적으로 향하여지는 것을 보여준다. 이것은 UV 램프(22)의 표면 온도를 45℃ 더 낮춘다(648℃에서 603℃로). 이러한 그래프는 상업적으로 구입 가능한 Monte Carlo Flow simulation program, 프랑스의 ESI 로부터 구입 가능한 CADalyzer?을 이용하여 모델화되었다. 시뮬레이션 모델은 주어진 유동 상황하에서 열 분배를 시뮬레이션한 반복 프로세스를 이용하였다. 하나의 예시적인 모델링 시뮬레이션이 제공되었으나, 청구된 본 발명이 본 명세서에 개시된 것과는 다른 모델화된 버전을 커버한다는 것을 이해하여야 한다.

삭제

도 1 및 도 2에 도시된 버전에서, 중앙 반사기(28)에 추가하여, 반사기 조립체(24)는 또한 중앙 반사기(28)의 양 측면에 위치되는 제1 및 제2 측면 반사기(70, 72)를 포함할 수도 있다. 제1 및 제2 측면 반사기(70, 72)는 또한 주조 석영으로 만들어질 수 있으며, 각각이 아치형 반사 표면(74, 76)인 내부 표면을 구비할 수 있다. 아치형 반사 표면(74, 76)은 그 위에, 중앙 반사기(28)에 이용된 것과 동일한 코팅 물질인 이색성 코팅(36)을 또한 가질 수 있다. 중앙 반사기(28)와 제1 및 제2 측면 반사기(70, 72)를 포함하는 반사기 조립체(24)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 반사기(28)의 길이 방향 스트립(30)의 길이를 가로지르는, UV 램프(22) 상부의 정점에서 만나는 포물선 형태의 표면(80)을 갖는 세장형 공명(resonant) 공동을 형성한다. 제1 및 제2 측면 반사기(70, 72) 각각은 UV 램프(22)의 길이를 넘어서 길이 방향으로 연장한다.

중앙 및 측면 반사기(28, 70, 72) 중 어느 것은, 각각, 타원형 또는 포물선형 반사기 일 수 있으며, 또는 타원형 그리고 포물선형 반사 부분 모두의 조합을 포함할 수 있다. 타원형 반사기는 포물선형 반사기보다, 동일한 너비의 광에 대해 더 작은 공명 공동 내에 조립될 수 있으며, 포물선형 반사기와 비교할 때에 더 우수한 광 균일도를 달성할 수도 있다. 그러나, 타원형 및 포물선형 섹션 모두를 갖는 반사기(28, 70, 72)는, 어플리케이션에 맞추어진 반사 패턴을 생성하는데 더 많은 유연성을 허용한다. 또한, 타원형 반사기는 완전한 또는 완벽한 타원 형태를 가질 필요가 없다. 대신에, 명확하게 정의된 초점(focal point)을 가지지 아니하는 부분적인 또는 반-타원 형태를 가지는 반사기가 또한 타원형 반사기로서 언급된다. 유사하게, 포물선형 반사기는 완전한 또는 완벽한 포물선 형태를 가질 필요가 없다. 대신에, 정확하게 평행하지 않게 광을 반사하는 부분적인 또는 반-포물선 형태를 가지는 반사기가 또한 포물선형 반사기로서 언급된다. 도시된 실시예에서와 같이 반사기(28, 70, 72)가 분리되어 연결되지 않은 패널로서 도시되고 있다 하더라도, 본 발명이 이로 제한되지 않으며, 반사기(28, 70, 72)가 길이 방향 개구부를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 단일 U-형 구성요소로서 연결될 수 있음에 유의하여야 한다.

반사기 조립체(24)는 UV 램프(22)로부터 조사(irradiance) 프로파일을 제어하며 직접적인 광 비-균일성을 보상할 수 있다(UV 램프를 따르는 조사가 소스의 중앙으로부터의 거리의 함수임). 단일 UV 램프(22)가 기판(38)을 조사하는데 이용되고 있는 도시된 실시예에서, 제1 및 제2 측면 반사기(70, 72)는 대향하는 대칭 반사 표면인 아치형 반사 표면(74, 76)을 가진다. 그러나, 다른 실시예에서, 예를 들어, 두 개 이상의 UV 램프(22)가 기판(38)을 조사하는데 이용될 때에, 비대칭적인 쌍의 측면 반사기(도시되지 않음)가 또한 설명된 것처럼 이용될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반사기 조립체(24)는 또한 1차 반사기(26)에 추가하여 2차 반사기(90)를 포함할 수 있다. 2차 반사기(90)는 또한, 1차 반사기의 쇄도 패턴(flood pattern)의 경계 외부로 떨어졌을 UV 방사를 다시 향하게 그리고 일정 방향으로 돌리게 하며(channels), 이는 이렇게 반사된 방사가 처리되는 기판(38)에 충돌하여 기판(38)을 방사하는 에너지 강도가 증가하도록 한다. 2차 반사기(90)는 특정 UV 램프(22) 및/또는 1차 반사기(26)에 커스터마이즈될(customized) 수 있는 복잡한 형상을 나타낸다. 2차 반사기(90)는 또한 (이용될 때에 1차 반사기(26)와 관련하여) 어플리케이션의 요구에 따른 균일화 수준 및 특정 조사 프로파일에 커스터마이즈될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 2차 반사기(90)는 중앙이 높은 히터 열적 프로파일을 보상하도록, 에지가 높은 조사 프로파일을 생성하게끔 설계될 수 있다. 또한, 2차 반사기(90)는 일반적으로 아래에서 논의되는 바와 같이 고정형 또는 회전 램프와 함께 이용되는지 여부에 따라 다른 조사 패턴을 생성하도록 설계될 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 2차 반사기(90)는 UV 램프(22)의 쇄도 패턴을 대략 직사각형인 영역으로부터 노출되는 대략 원형인 반도체 기판(38)에 대응하는 대략 원형인 형상(92)으로 변경한다. 2차 반사기(90)는 반사기(90)의 내부 둘레 주위로 연장하는 정점(98)에서 만나는 상부 부분(94) 및 하부 부분(96)을 포함한다. 상부 부분(94)은 UV 램프(22)로 냉각 공기의 원활한 유동이 가능하도록 반-원형 컷아웃(100)을 포함한다. 상부 부분(94)은 또한 두 개의 대향하는 그리고 대체로 (상부로부터) 내부로 기울어진 길이 방향 표면(102a,102b), 및 두 개의 대향 횡단 표면(102c, 102d)을 포함한다. 교차 표면(102c, 102d)은 대체로 수직이며 교차 방향을 따르는 오목한 표면을 가진다. 길이 방향 표면(102a, 102b)은 대체로 길이 방향을 따라 오목하다.

상부 부분(94) 바로 아래에 위치되는 하부 부분(96)은 두 개의 대향하는 그리고 대체로 (상부로부터) 바깥쪽으로 기울어진 표면(104a), 및 두 개의 대향하는 대체로 바깥쪽으로 기울어진 횡단 표면(104b)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 표면(104a, 104b)은 표면(102a, 102b) 보다 (수직선에 대해) 감소된 각도로 위치된다. 길이 방향 표면(102a, 102b)은 대체로 길이 방향을 따라 오목하나, 대향 교차 표면(102c, 102d)은 대체로 (표면(102c, 102d)의 하부 부분과 표면(102a, 102b)의 하부 부분이 만나는 코너(108)에서 보이는 예외를 가지면서) 횡단 방향을 따라 오목하다.

UV 램프(22)로부터 방출되는 그리고 1차 및 2차 반사기(26, 90) 각각에 의해 반사되는 UV 방사를 위한 단순화된 반사 경로가 도 1에 도시되고 있다. 도시된 바와 같이, 1차 반사기(26) 및 2차 반사기(90)의 조합은, 램프(22)에 의해 방출되는 대략 모든 UV 방사가 기판(38) 쪽으로 향하여지도록 그리고 기판(38)에 충돌되도록 한다. 램프(22)로부터의 방사는, 1차 반사기(26) 또는 2차 반사기(90)로부터 반사되는 일 없이 직접 기판(38)을 타격하는 경로(110a), 중앙 반사기(28)에 의해 반사된 이후에 기판(38)을 타격하는 경로(110b), 제1 측면 반사기(70)에 의해 반사된 이후에 기판(38)을 타격하는 경로(110c), 2차 반사기(90)의 상부 부분(94)에 의해 반사된 이후에 기판(38)을 타격하는 경로(110d), 및 2차 반사기(90)의 하부 부분(96)에 의해 반사된 이후에 기판(38)을 타격하는 경로(110e)를 포함하는, 여러 예시적인 경로로 기판(38)에 충돌할 수 있다. 경로(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 오직 예시적인 경로이며, 많은 다른 반사 경로가 램프(22)로부터 직접 생성되거나, 또는 1차 반사기(26) 혹은 2차 반사기(90)로부터 반사되어 생성될 수 있음은 자명할 것이다.

본 명세서에서 설명되는 바와 같은 자외선 램프 모듈(20)은, 예를 들어, 반도체 프로세싱 장치, 태양전지 패널 프로세싱 장치, 및 디스플레이 프로세싱 장치를 포함하는 많은 다른 형태의 기판 프로세싱 장치에서 이용될 수 있다. 실리콘 또는 화합물 반도체 웨이퍼 같은 반도체 웨이퍼를 프로세스하는데 이용될 수 있는 예시적인 기판 프로세싱 장치(200)가 도 5 및 도 6에 도시되고 있다. 장치(200)는 캘리포니아 Santa Clara의 Applied Materials, Inc.로부터 상업적으로 구입할 수 있는 Producer™ processing system의 일 실시예를 도시한다. 도 5에서 도시되는 바와 같이, 장치(200)는 메인프레임 구조(202) 상에서 지지되는 필수적인 프로세싱 유틸리티를 가지는 자기-내포(self-contained) 시스템이다. 장치(200)는 대체로, 기판 카세트(206a, 206b)가 로드락 챔버(208)로부터의 기판(38)의 언로딩, 및 로드락 챔버(208)로의 기판(38)의 로딩이 가능하도록 지지되는 카세트 로딩 챔버(204), 기판 핸들러(214)를 하우징하는 이송 챔버(210), 및 이송 챔버(210) 상에 장착되는 일련의 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c)를 포함한다. 유틸리티 단부(220)는 가스 패널(222) 및 전력 분배 패널(224) 같은 장치(200)의 작동을 위해 필요한 지지 유틸리티를 하우징한다.

탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c) 각각은 기판(38a, 38b)을 프로세스 할 수 있는 프로세스 영역(218a, 218b; 챔버(216b)에 대해 도시되는 바와 같이)을 각각 포함한다. 두 개의 프로세스 영역(218a, 218b)은, 다른 구성요소들 사이의 급속한 전환을 가능하게 하는 공통 가스 공급부, 공통 압력 제어부, 및 공통 프로세스 가스 배기/펌핑 시스템을 공유한다. 챔버(216a, 216b, 216c)의 배치 및 조합은 특정 프로세스 단계를 수행하는 목적에 대해 변경될 수 있다. 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c) 중 임의의 하나는, 기판(38) 상의 물질을 처리하는 이용을 위해 및/또는 챔버 세정 프로세스를 위해 하나 이상의 UV 램프(22)를 포함하는, 아래에서 설명되는 바와 같은 리드를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 세 개의 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c) 모두는 UV 램프(22)를 가지며, 생산량을 최대화하기 위해 평행으로 계속되는 UV 경화 챔버로서 구성된다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c) 모두는 UV 처리 챔버로서 구성되지 아니할 수 있으며, 장치(200)는 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 에칭 또는 이러한 프로세스의 조합 같은 다른 프로세스, 및 동일한 챔버에서 수행되는 UV 처리를 수행하는 챔버를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치(200)는 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c) 중 하나를 낮은 유전 상수(K)의 필름 같은 물질을 기판(38) 상에 증착하기 위한 CVD 챔버로서 구비하도록 구성될 수 있다.

반도체성 웨이퍼 같은 기판(38)의 UV 처리를 위하여 구성되는 장치(200)의 탠덤 프로세스 챔버(216)의 일 실시예가 도 6에 도시되고 있다. 프로세스 챔버(216)는 바디(230) 및 바디(230)에 힌지 결합될 수 있는 리드(234)를 포함한다. 하우징(238a, 238b)의 내부를 통해 냉각 가스를 통과시키기 위해 각각이 출구(242a, 242b)를 따라 입구(240a, 240b)에 커플링되는 두 개의 하우징(238a, 238b)이 리드(234)에 커플링된다. 냉각 가스는 냉각 가스 소스(244)로부터 파이프(246a, 24b) 및 유동 제어부(248a, 248b)를 경유하여 얻어지며, 냉각 가스는 상온 또는 그 미만, 예를 들어 대략 22℃의 온도에 있을 수 있다. UV 램프(22) 및/또는 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b, 216c)와 관련된 램프용 전력 소스의 적절한 작동을 보장하기 위하여 냉각 가스 소스(244)는 입구(240a, 240b)에 충분한 압력 및 유량으로 냉각 가스를 공급한다. 탠덤 프로세스 챔버(216)와 관련하여 이용될 수 있는 냉각 모듈의 상세한 사항은 공통으로 양도되었으며, 2006년 11월 3일에 출원되고, "UV 경화 시스템을 위한 질소 풍부 냉각 공기 모듈"의 제목을 가지는 미국특허출원 제11/556,642호에 개시될 수 있으며, 상기 특허출원의 내용은 인용에 의해 본 명세서에 그 전체가 병합된다. 오존의 형성은 무-산소 냉각 가스(예를 들어, 질소, 아르곤 또는 헬륨)를 가지는 램프를 냉각하여 방지될 수 있다. 일 버전에서, 냉각 가스 소스(244)는 질소를 포함하는 냉각 가스를 약 200 내지 약 2000 sccm의 유량으로 제공한다. 출구(242a, 242b)는 하우징(238a, 238b)으로부터 배출된 냉각 가스를 수용하는데, 이는 전구 선택에 따라 UV 전구에 의해 잠재적으로 생성되는 오존을 제거하기 위한 스크러버를 포함할 수 있는 공통 배기 시스템(도시되지 않음)에 의해 수집된다.

각 하우징(204)은 바디(230) 내에 형성되는 두 개의 프로세스 영역(218a, 218b) 상부에 각각이 배치되는 두 개의 UV 램프(22) 중 하나를 커버한다. 단일 UV 램프(22)가 각 프로세스 영역(218a, 218b) 상부에 도시되고 있으나, 예를 들어 2007년 3월 15일에 출원되었으며 "1차 및 2차 반사기를 이용한 UV 조사로 기판을 처리하기 위한 장치 및 방법"의 제목을 가지는 미국특허공개공보 제 2007/0257205 A1호에 개시된 바와 같이, 다수의 UV 램프(22)가 총 조사를 증가시키기 위해 이용될 수 있음에 유의해야 하며, 상기 특허공개공보에 내용은 인용에 의해 본 명세서에 그 전체가 병합된다. 하우징(238a, 238b) 각각은 UV 램프(22)가 위치되는 상부 하우징(252a, 252b) 및 2차 반사기(90)가 배치되는 하부 하우징(256a, 256b)을 포함한다. 도시된 버전에서, 디스크(255a, 255b)는 각각 복수의 치형(257a, 257b)을 가지는데, 치형(257a, 257b)은 스핀들(spindle; 도시되지 않음)에 디스크를 커플링시키는 대응 벨트(도시되지 않음)를 파지(grip)하며, 상기 스핀들은 계속해서 모터(도시되지 않음)에 작동가능하게 커플링된다. 디스크(255a, 255b), 벨트, 스핀들 및 모터는 상부 하우징(252a, 252b)이 (및 그 내부에 장착되는 UV 램프(22)가) 기판 지지부(254a, 254b) 상에 위치되는 기판(38a, 38b)에 대해 회전할 수 있게 한다. 각각의 2차 반사기(90)가 하부 하우징(256a, 256b) 내에서 상부 하우징(252a, 252b) 및 UV 램프(22)와 함께 회전하도록 하는 브라켓(도시되지 않음)에 의해, 각 디스크(255a, 255b)의 바닥에 부착된다. 노출되는 기판(38a, 38b)에 대해 UV 램프(22)를 회전시키는 것은 기판 표면 전역에의 노출 균일성을 개선한다. 일 실시예에서, UV 램프(22)는 노출되는 기판(38a, 38b)에 대해 적어도 180도로 회전될 수 있으며, 다른 실시예에서, UV 램프(22)는 270도로 또는 완전한 360도 까지도 회전될 수 있다.

삭제

프로세스 영역(218a, 218b) 각각은 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 기판(38a, 38b)을 지지하기 위한 기판 지지부(254a, 254b)를 포함한다. 지지부(254a, 254b)는 가열될 수 있으며, 세라믹 또는 알루미늄 같은 금속으로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 지지부(254a, 254b)는, 바디(230)의 바닥을 통해 연장하며 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 UV 램프(22)로부터 멀어지게 그리고 UV 램프(22) 쪽으로 지지부(254a, 254b)를 이동시키는 구동 시스템(260a, 260b)에 의해 작동되는 스템(258a, 258b)과 커플링한다. 구동 시스템(260a, 260b)은 또한 기판 조명 균일성을 추가로 향상하기 위해 경화 도중 지지부(254a, 254b)를 회전시키고 및/또는 병진시킬 수 있다. 지지부(254a, 254b)의 조절 가능한 위치 선정은, 또한 휘발성 경화 부산물, 퍼지 및 세정 가스 유동 패턴 및 체류 시간의 제어를 가능하게 하며, 추가로 초점 길이 같은, 광 전달 시스템 설계 고려 사항의 성질에 따라 기판(38)에의 입사 UV 조사 수준의 잠재적인 우수한 조절을 가능하게 한다.

도시된 버전에서, UV 램프(22)는 전력 소스(도시되지 않음)에 의한 여기를 위해 수은으로 채워진 세장형 실린더식 밀봉 플라즈마 전구이다. 일 버전에서, 전력 소스는 마그네트론 및 마그네트론의 필라멘트에 에너지를 가하는 변압기를 포함하는 마이크로파 생성기이다. 일 버전에서, 마이크로파를 생성하는 킬로와트(kilowatt) 마이크로파 전력 소스는, 하우징(238a, 238b) 내의 개구부(도시되지 않음)에 인접하여 있으며, UV 램프(22)에 적용되는 개구부를 통해 마이크로파를 투과시킨다. 6000 와트의 마이크로파 전력까지 제공하는 전력 소스가 각 UV 램프(22)로부터 약 100W 까지의 UV 광을 생성할 수 있다. 일 버전에서, UV 램프(22)는 170 nm 내지 400 nm의 넓은 범위의 파장에 걸친 UV 광을 방출한다. UV 램프(22) 내의 가스는 방출되는 파장을 결정하며, 더 짧은 파장은 산소가 존재할 때 오존을 생성할 경향이 있기 때문에, UV 처리 프로세스 동안 오존 생성을 피하기 위해 UV 램프(22)에 의해 방출되는 UV 광은 200 nm 보다 큰 넓은 범위의 UV 광을 주로(predominantly) 생성하도록 조절될 수 있다.

각 UV 램프(22)로부터 방출되는 UV 광은 리드(234) 내의 개구부 내에 배치되는 윈도우(264a, 264b)를 통과함으로써 프로세스 영역(218a, 218b) 중 하나에 들어간다. 일 버전에서, 윈도우(264a, 264b)는 합성 석영 유리로 만들어지며 크래킹 없이 진공을 유지하기에 충분한 두께를 가진다. 예를 들어, 윈도우(264a, 264b)는 대략 150 nm에 이르는 UV 광을 투과시키는 OH 프리 용융 실리카로 만들어질 수 있다. 윈도우(264a, 264b)가 리드(234)에 밀봉되어 대략 1 Torr 내지 대략 650 Torr의 압력을 유지할 수 있는 용적을 갖는 프로세스 영역(218a, 218b)을 제공하도록, 리드(234)는 바디(230)로 밀봉된다. 프로세스 가스는 두 개의 입구 통로(262a, 262b) 중 하나를 경유하여 프로세스 영역(218a, 218b)으로 들어가며, 공통 배기 포트(266)를 경유하여 프로세스 영역(218a, 218b)을 빠져나간다. 또한, 하우징(238a, 238b) 내부에 공급되는 냉각 가스는 UV 램프(22)를 지나 순환하나 윈도우(264a, 264b)에 의해 프로세스 영역(218a, 218b)으로부터 분리된다.

실리콘-산소-탄소를 포함하는 낮은 유전 상수의 유전 물질이 경화되는 예시적인 자외선 처리 프로세스가 개시될 것이다. 이러한 경화 프로세스를 위해, 지지부(254a, 254b)는 350℃ 내지 500℃로 가열되며, 지지부(254a, 254b)로부터 기판(38)으로 열 전달을 향상시키기 위해 프로세스 영역(218a, 218b)은 약 1 내지 약 10 Torr의 가스 압력으로 유지된다. 경화 프로세스에서, 각 탠덤 챔버(216a, 216b, 216c) 내에서 8 Torr의 압력, 14 slm의 유량으로(한 쌍(twin)의 측면 당 7 slm으로) 각 입구 통로(262a, 262b)를 경유하여 헬륨이 도입된다. 몇몇 실시예에서, 경화 프로세스는 또한 헬륨(He)과 혼합하거나 헬륨(He) 대신에 질소(N₂) 또는 아르곤(Ar)을 이용할 수도 있다. 퍼지 가스는 경화 부산물을 제거하고, 기판(38a, 38b) 전역에의 균일한 열 전달을 촉진하며, 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 표면 상의 잔존물 형성을 최소화한다. 또한. 수소가 기판(38) 위의 필름으로부터 몇몇 메틸 그룹을 제거하기 위해 그리고 경화 동안 방출되는(released) 산소를 제거하기(scavenge) 위해 첨가될 수도 있다.

다른 실시예에서, 경화 프로세스는 펄스 제논 플래쉬 램프를 포함할 수 있는 펄스 UV 램프(22)를 이용한다. 기판(38a. 38b)이 UV 램프(22)로부터의 UV 광 펄스에 노출되는 동안, 프로세스 영역(218a, 218b)은 약 10 mTorr 내지 약 700 Torr의 압력으로 진공 하에서 유지된다. 펄스 UV 램프(22)는 다양한 어플리케이션을 위해 UV 광의 조절된 출력 주파수를 제공할 수 있다.

세정 프로세스는 또한 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 수행될 수도 있다. 이러한 프로세스에서, 지지부(254a, 254b)의 온도는 약 100℃ 내지 약 600℃ 사이로 상승될 수 있다. 세정 프로세스에서, 기본적인(elemental) 산소는 프로세스 영역(218a, 218b)의 표면에 존재하는 탄화수소 및 탄소 종들과 반응하여 배기 포트(266)를 통해 펌핑 아웃(pumping out)되거나 배기될 수 있는 일산화탄소 및 이산화탄소를 형성한다. 산소 같은 세정 가스는 인시츄(in-situ)로 오존을 생성하기 위해 선택된 파장에서의 UV 방사에 노출될 수 있다. 목표된 파장으로, 바람직하게는 세정 가스가 산소일 때 약 184.9 nm 및 약 253.7 nm로 UV 램프(22)로부터의 UV 광 방출을 제공하도록, 전력 소스가 켜질 수 있다. 이러한 UV 방사 파장은, 산소가 184.9 nm 파장을 흡수하고 오존 및 기본적인 산소를 생성하며 253.7 nm 파장이 오존에 의해 흡수되기 때문에, 산소에 의한 세정을 개선하며, 이는 기본적인 산소뿐만 아니라 산소 가스 모두에게 해당된다(devolve). 세정 프로세스의 일 버전에서, 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 표면으로부터 증착 물질을 세정하기에 충분한 산소 라디칼을 생성하기 위해, 탠덤 프로세스 챔버(216a, 216b) 내로 5 slm의 오존 및 산소(산소 내의 13 wt %의 오존)를 포함하는 프로세스 가스가 흘러갔고 각 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 균일하게 분할되었다. O₃ 분자는 또한 다양한 유기 잔류물을 부식시킬(attack) 수 있다. 잔존하는 0₂ 분자는 프로세스 영역(218a, 218b) 내에서 표면 상의 탄화수소 증착물을 제거하지 아니한다. 충분한 세정 공정은 6 쌍의 기판(38a, 38b)을 경화한 후에 8 Torr에서 20분의 세정 프로세스로 수행될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 도시되고 설명되었으나, 본 기술분야의 숙련자는 본 발명을 포함하는 다른 실시예, 그리고 역시 본 발명의 범위 내에 있는 다른 실시예를 고안할 수 있다. 더욱이, 아래의, 위의, 바닥, 상부, 이상, 이하, 제1 및 제2, 같은 다른 상대적인 또는 위치적인 용어들은 도면에서의 예시적인 실시예들에 대해 설명된 것이며, 상호 교환될 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는. 본 발명을 설명하기 위해 본 명세서에서 설명된 바람직한 버전의 설명, 물질 또는 공간적 배치로 제한되어서는 안 된다.

Claims

자외선 램프 반사기로서,
상기 자외선 램프 반사기는 자외선 램프의 길이를 따라 연장하는 길이 방향 스트립을 포함하고,
상기 길이 방향 스트립은,
(a) 굴곡진(curved) 반사 표면;
(b) 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위한 복수의 관통 홀들; 및
(c) 각 단부에 있는 엔드 탭(end tab)
을 포함하는,
자외선 램프 반사기.
제1항에 있어서,
상기 길이 방향 스트립의 상기 굴곡진 반사 표면은,
(a) 2 cm 이상의 곡률 반경;
(b) 5 cm 미만의 곡률 반경; 및
(c) 이색성(dichroic) 코팅
중 하나 이상을 포함하는,
자외선 램프 반사기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 관통 홀들은 제1 직경을 갖는 제1 홀 및 제2 직경을 갖는 제2 홀을 갖고, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 더 큰,
자외선 램프 반사기.
제3항에 있어서,
상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 길이 방향 스트립의 중앙 축을 따라 정렬되는,
자외선 램프 반사기.
제1항에 있어서,
상기 엔드 탭은 쐐기형인,
자외선 램프 반사기.
제1항에 있어서,
각각이 컷아웃(cutout)을 갖는 폴리머 엔드 홀더들을 더 포함하고, 상기 반사기의 엔드 탭 각각은 엔드 홀더의 컷아웃 내로 조립되는,
자외선 램프 반사기.
청구항 제1항에 따른 반사기를 중앙 위치에 포함하는 반사기 조립체로서,
중앙에 위치되는 상기 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 측면 반사기 및 제 2 측면 반사기를 더 포함하는,
반사기 조립체.
제7항에 있어서,
중앙에 위치되는 상기 반사기와 상기 제1 측면 반사기 및 상기 제2 측면 반사기는 상기 길이 방향 스트립의 길이를 가로지르는 정점(vertex)에서 만나는 포물선 형태의 표면을 형성하는,
반사기 조립체.
제8항에 있어서,
중앙에 위치되는 상기 반사기와 상기 제1 측면 반사기 및 상기 제2 측면 반사기는 1차 반사기를 구성하고,
상기 1차 반사기와 기판 지지부 사이에 위치되는 2차 반사기를 더 포함하며,
상기 2차 반사기는, 각각이 (i) 단부들을 갖는 대향 길이 방향 표면들, 및 (ii) 상기 길이 방향 표면들의 단부들 사이에서 연장하는 대향 횡단 표면들을 포함하는 상부 섹션 및 하부 섹션을 포함하는,
반사기 조립체.
청구항 제8항에 따른 반사기 조립체를 포함하는 자외선 램프 모듈로서,
세장형(elongated) 자외선 램프를 더 포함하는,
자외선 램프 모듈.
기판 프로세스 챔버로서,
(1) 기판 지지부; 및
(2) 청구항 제10항에 따른 자외선 램프 모듈
을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
기판 프로세스 챔버로서,
(1) 기판 지지부; 및
(2) 자외선 램프 모듈로서,
(i) 상기 기판 지지부로부터 이격되어 상기 기판 지지부 쪽으로 자외선 광을 전달하도록 구성된 세장형 자외선 램프; 및
(ii) 1차 반사기로서,
(1) 각 단부에 있는 엔드 탭, 굴곡진 반사 표면, 및 상기 세장형 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하도록 제공되는 복수의 관통 홀들을 가지며, 상기 세장형 자외선 램프의 길이를 따라 연장하는 길이 방향 스트립을 포함하는 중앙 반사기; 및
(2) 상기 중앙 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 측면 반사기 및 제2 측면 반사기
를 포함하는 1차 반사기
를 포함하는 자외선 램프 모듈을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 길이 방향 스트립의 상기 굴곡진 반사 표면은,
(a) 2 cm 내지 5 cm의 곡률 반경; 및
(c) 이색성(dichroic) 코팅
중 하나 이상을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 복수의 관통 홀들은 상기 길이 방향 스트립의 중앙 축을 따라 늘어서는(lined) 제1 홀 및 제2 홀을 포함하고, 상기 제1 홀은 상기 제2 홀의 제2 직경보다 더 큰 제1 직경을 갖는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 1차 반사기는 각각이 컷아웃을 갖는 한 쌍의 폴리머 엔드 홀더를 포함하고, 상기 중앙 반사기의 상기 길이 방향 스트립의 엔드 탭 각각은 엔드 홀더의 컷아웃 내로 조립되는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 중앙 반사기는 석영(quartz)을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 중앙 반사기와 상기 제1 측면 반사기 및 상기 제2 측면 반사기는 상기 길이 방향 스트립의 길이를 가로지르는 정점에서 만나는 포물선 형태의 표면을 형성하는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 1차 반사기와 상기 기판 지지부 사이에 위치되는 2차 반사기를 더 포함하고, 상기 2차 반사기는 각각이 (i) 단부들을 갖는 대향 길이 방향 표면들, 및 (ii) 상기 길이 방향 표면들의 단부들 사이에서 연장하는 대향 횡단 표면들을 포함하는 상부 섹션 및 하부 섹션을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
제12항에 있어서,
상기 기판 지지부로부터 상기 자외선 램프를 분리시키는 윈도우를 더 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법으로서,
(a) 프로세스 영역 내에 기판을 제공하는 단계;
(b) 자외선 방사를 생성하기 위하여 자외선 램프에 에너지를 가하는(energizing) 단계;
(c) 상기 생성된 자외선 방사를 상기 기판 쪽으로 반사시키기 위해 길이 방향 스트립의 각 단부에 있는 엔드 탭들에 의해 상기 자외선 램프의 후방에 굴곡진 반사 표면을 구비하는 길이 방향 스트립을 지지하는 단계; 및
(d) 상기 자외선 램프를 냉각시키기 위해 상기 굴곡진 반사 표면 내의 홀들을 통하여 복수의 냉각 가스 기류를 향하게 하는 단계
를 포함하는,
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법.
제20항에 있어서,
(a) 상이한 직경을 갖는 홀들을 통해 복수의 냉각 가스 기류를 향하게 하는 단계;
(b) 질소를 포함하는 냉각 가스를 향하게 하는 단계; 및
(c) 상기 기판 상에 형성된 저유전율(low-k)의 유전 물질층을 자외선 방사에 노출시켜 상기 유전 물질층을 경화시키는 단계
중 하나 이상의 단계를 포함하는,
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법.
자외선 램프 반사기 조립체로서,
(a) 복수의 관통 홀들 및 굴곡진 반사 표면을 갖는 길이 방향 스트립을 포함하는 중앙 반사기;
(b) 상기 중앙 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 측면 반사기와 제2 측면 반사기; 및
(c) 각각이 (i) 단부들을 갖는 대향 길이 방향 표면들, 및 (ii) 상기 길이 방향 표면들의 단부들 사이에서 연장하는 대향 횡단 표면들을 포함하는 상부 섹션 및 하부 섹션을 포함하며, 상기 중앙 반사기 아래에 위치되는 2차 반사기
를 포함하는,
반사기 조립체.
제22항에 있어서,
상기 중앙 반사기, 상기 제1 측면 반사기와 상기 제2 측면 반사기, 및 상기 2차 반사기 중 하나 이상은 석영을 포함하는,
반사기 조립체.
제22항에 있어서,
상기 중앙 반사기와 상기 제1 측면 반사기 및 상기 제2 측면 반사기는 상기 길이 방향 스트립의 길이를 가로지르는 정점에서 만나는 포물선 형태의 표면을 형성하는,
반사기 조립체.
제22항에 있어서,
상기 중앙 반사기, 상기 제1 측면 반사기와 상기 제2 측면 반사기, 및 상기 2차 반사기 중 하나 이상은 2 cm 내지 5 cm의 곡률 반경을 포함하는,
반사기 조립체.
청구항 제22항의 반사기 조립체를 포함하는 자외선 램프 모듈로서,
세장형 자외선 램프를 더 포함하는,
자외선 램프 모듈.
제26항에 있어서,
프로세스 챔버 내의 기판 지지부로부터 상기 자외선 램프를 분리시키는 윈도우를 더 포함하는,
자외선 램프 모듈.
자외선 램프 반사기로서,
자외선 램프의 길이를 따라 연장하는 길이 방향 스트립을 포함하며,
상기 길이 방향 스트립은,
(a) 굴곡진 반사 표면; 및
(b) 각지거나 경사진 에지들을 포함하며, 자외선 램프 쪽으로 냉각 가스를 향하게 하기 위한 복수의 관통 홀들
을 가지는,
자외선 램프 반사기.
청구항 제1항 또는 제28항에 있어서
상기 반사기는 석영을 포함하는,
자외선 램프 반사기.
제28항에 있어서,
상기 관통 홀들은 10° 내지 45°의 각으로 각진,
자외선 램프 반사기.
제28항에 있어서,
상기 관통 홀들은 제1 홀 및 제2 홀을 포함하고, 상기 제1 홀은 상기 제2 홀의 제2 직경보다 더 큰 제1 직경을 갖는,
자외선 램프 반사기.
자외선 램프 모듈로서,
청구항 제28항의 반사기를 포함하고,
세장형 자외선 램프를 더 포함하는,
자외선 램프 모듈.
기판 프로세스 챔버로서,
(1) 기판 지지부: 및
(2) 청구항 제32항에 따른 자외선 램프 모듈
을 포함하는,
기판 프로세스 챔버.
1차 반사기 조립체로서,
중앙 위치에 청구항 제28항의 반사기를 포함하고,
중앙에 위치되는 상기 반사기의 양 측면에 위치되는 제1 측면 반사기 및 제2 측면 반사기를 더 포함하는,
1차 반사기 조립체.
반사기 조립체로서,
청구항 제34항의 1차 반사기 조립체를 포함하고,
각각이 (i) 단부들을 갖는 대향 길이 방향 표면들, 및 (ii) 상기 길이 방향 표면들의 단부들 사이에서 연장하는 대향 횡단 표면들을 포함하는 상부 섹션 및 하부 섹션을 포함하는 2차 반사기를 더 포함하는,
반사기 조립체.
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법으로서,
(a) 프로세스 영역 내에 기판을 제공하는 단계;
(b) 자외선 방사를 생성하기 위하여 자외선 램프에 에너지를 가하는(energizing) 단계;
(c) 상기 생성된 자외선 방사를 상기 기판 쪽으로 반사시키기 위해, 굴곡진 반사 표면과 각지거나 경사진 에지들을 갖는 홀들 모두를 갖는 길이 방향 스트립을 위치시키는 단계; 및
(d) 각지거나 경사진 에지들을 갖는 상기 홀들로 복수의 냉각 가스 기류를 향하게 하여 상기 냉각 가스가 상기 자외선 램프 쪽으로 주입되도록 하는 단계
를 포함하는,
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법.
제36항에 있어서,
(a) 상이한 직경을 갖는 홀들을 통하여 복수의 냉각 가스 기류를 주입시키는 단계; 및
(b) 질소를 포함하는 냉각 가스를 주입시키는 단계
중 하나 이상의 단계를 포함하는,
자외선 방사로 기판을 처리하는 방법.