專利名稱：具微篩孔網(wǎng)屏的紫外線傳送微波反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的設(shè)備的實施例關(guān)于一種用于基板的紫外線處理中的微波反射器。
背景技術(shù)：
在集成電路、顯示器及太陽能面板的制造中，需將介電材料、半導體材料及導電材料的層形成于諸如半導體晶圓、玻璃面板或金屬面板的基板上。接著處理此等層以形成諸如電互連、介電層、柵極及電極的特征結(jié)構(gòu)。在隨后工藝中，可用紫外線輻射來處理形成于基板上的層或特征結(jié)構(gòu)。紫外線輻射具有小于500nm的波長，例如IOnm至500nm。紫外線輻射可用于快速熱處理(RTP)中以快速地加熱形成于基板上的層。紫外線輻射亦用以促進聚合物的固化或縮合聚合反應；產(chǎn)生應力薄膜層；及活化氣體以清潔腔室。在一應用中，紫外線(UV)輻射用以處理氧化硅、碳化硅或摻碳氧化硅薄膜。舉例而言，共同讓渡的美國專利第6，566，278號及第6，614，181號(兩者以引用的方式全部并入本文中)描述了在硅-氧-碳薄膜處理中使用紫外光。在半導體裝置制造中，可將諸如氧化硅(SiOx)、碳化硅(SiC)及硅-氧-碳(SiOCx)薄膜的材料用作介電層?；瘜W氣相沉積(CVD)方法常常用以沉積此等薄膜，且包括促進CVD腔室中硅供應源與氧供應源之間的熱能型或等離子體型反應。在一些工藝中，在使用包括至少一個Si-C鍵的有機硅烷源時， 硅-氧-碳薄膜的沉積中有水形成。此水可在實體上吸收到薄膜中及/或作為Si-OH化學鍵并入經(jīng)沉積的薄膜中，此兩種情況皆為不宜。紫外線輻射已用以處理此等CVD薄膜以固化及密化經(jīng)沉積的薄膜，同時減少個別晶圓的總體熱預算且加速制造過程，如(例如)2005 年5月9日申請的標題為「High Efficiency ultraviolet Curing System」的美國專利申請案第11/1 ，908號所描述，該案讓渡給應用材料公司(Applied Materials)且以引用的方式全部并入本文中。在此等及其它紫外線工藝中，需要增加紫外線輻射的強度以提供較好或較快的工藝。微波產(chǎn)生的紫外線等離子體光源能有效地產(chǎn)生UV輻射且具有良好的輸出功率。然而， 用以產(chǎn)生UV光的微波輻射應包含在紫外線產(chǎn)生區(qū)域中。若微波泄露出此區(qū)域外將減少可用以產(chǎn)生UV光的微波的量，且亦可導致潛在不良效應，例如，可由處理區(qū)中的氧產(chǎn)生臭氧。 微波亦可加熱基板上或腔室側(cè)壁中的微波吸收材料。因此，已使用窗口將微波產(chǎn)生區(qū)域自處理區(qū)中分離出來，且將微波限制在紫外線源產(chǎn)生區(qū)域內(nèi)。舉例而言，可使用石英窗口阻止處理氣體自處理區(qū)進入微波產(chǎn)生區(qū)中，或反的亦然。亦可在兩個區(qū)域之間使用絲線篩網(wǎng)狀導電網(wǎng)屏來反射微波，同時允許紫外線輻射穿過篩孔的孔口。出于包括此等及其它缺陷的各種理由，盡管各種UV處理技術(shù)已取得發(fā)展，但人們?nèi)栽诓粩嗟靥綄V處理技術(shù)的進一步改良。

發(fā)明內(nèi)容
—種用于基板處理腔室的紫外線傳送微波反射器包含延伸橫越金屬框架上的微篩孔網(wǎng)屏。在一個版本中，該微篩孔網(wǎng)屏包含一或多個電鑄成形層。一種制造用于基板處理腔室的紫外線傳送微波反射器的方法，其包含電鑄成形圍繞微篩孔網(wǎng)屏的金屬框架并使得該微篩孔網(wǎng)屏包含大于總面積的80%的開口面積。在另一版本中，該紫外線傳送微波反射器包含紫外線透明板及延伸橫越紫外線透明板上的微篩孔網(wǎng)屏。制造紫外線傳送微波反射器的另一方法包含形成紫外線透明板，及將微篩孔網(wǎng)屏電鑄成形于紫外線透明板上，其中該微篩孔網(wǎng)屏包含大于總面積的80%的開口面積。在又一版本中，一種紫外線傳送微波反射器包含一包含固體區(qū)段的柵格的微篩孔網(wǎng)屏，及覆蓋固體區(qū)段的涂層介質(zhì)。制造紫外線傳送微波反射器的另一方法包含電鑄成形包含固體區(qū)段的柵格的微篩孔網(wǎng)屏，及為固體區(qū)段涂布涂層介質(zhì)。


參考圖標說明了本發(fā)明實例的下列描述、附加申請專利范圍及隨附圖式，將更容易理解本發(fā)明的此等特征、方面及優(yōu)勢。然而，應理解，該等特征中的每一者可全面用于本發(fā)明中而不僅僅是在特定圖式的情形下，且本發(fā)明包括此等特征的任何組合。圖1為基板處理室的一實施例的側(cè)視示意性橫截面圖，其包含紫外線傳送微波反射器、紫外線燈及為燈供電的微波源；圖2A為紫外線傳送微波反射器的一實施例的透視圖；圖2B為圖1的微波反射器的局部透視圖；圖3A為微波反射器的另一實施例的側(cè)視橫截面圖，其展示了在微篩孔網(wǎng)屏的寬度上具有不同橫截面面積的固體區(qū)段；圖IBB為微波反射器的另一實施例的側(cè)視橫截面圖，其展示了具有圓形橫截面的固體區(qū)段；圖3C為微篩孔網(wǎng)屏的固體區(qū)段的一實施例的橫截面圖，其橫截面尺度在固體區(qū)段的長度上變化。圖4為在微篩孔網(wǎng)屏周圍具有錐形框架的微波反射器的側(cè)視橫截面圖；圖5為制造包含微篩孔網(wǎng)屏的微波反射器的電鑄成形工藝的一實施例的流程圖；圖6為微波反射器的另一實施例的透視圖，其包含由紫外線透明板支撐的固體區(qū)段的柵格；圖7為微波反射器的又一實施例的透視圖，其包含嵌入涂層介質(zhì)中的線柵；圖8為框架組件的一實施例，其可用以支撐具有微篩孔網(wǎng)屏的微波反射器；圖9為紫外線(UV)燈模塊的一實施例的俯視透視圖，其包含由反射器組件圍繞的紫外線燈模塊且展示紫外線傳送微波反射器；圖10為包含數(shù)個基板處理室的基板工藝設(shè)備的一實施例的示意性俯視平面圖； 及圖11為基板處理室的一實施例的串行式版本的示意性橫截面圖。
具體實施例方式
5
如圖1所示，紫外線(UV)處理可用以在基板處理腔室12中處理基板10 (諸如半導體晶圓、顯示器或太陽能面板)上的層及材料。基板處理腔室12可為紫外線處理腔室、 組合化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)與紫外線處理腔室，或執(zhí)行組合處理任務的任何其它腔室。腔室12包含封閉處理區(qū)14的壁13，處理區(qū)14固持用于支撐基板10的基板支撐件16?？稍诨?0上方的紫外線產(chǎn)生區(qū)18中產(chǎn)生紫外線輻射。UV燈模塊20用以在UV產(chǎn)生區(qū)18中產(chǎn)生UV輻射。燈模塊20包含發(fā)射UV輻射的 UV燈22。UV燈22可為任何UV源，諸如汞微波弧光燈、脈沖氙氣閃光燈或高效UV發(fā)光二極管陣列。在一個版本中，UV燈22包含填充一或多種氣體(諸如氙(Xe)或汞(Hg))的密封等離子體燈泡，其經(jīng)由功率源23 (諸如產(chǎn)生微波25的微波源)的激發(fā)。在另一實施例中， UV燈22包括由功率源23 (示意性地展示)供電的細絲，其中功率源23將直流電供應至細絲。UV燈22亦可由包含可激發(fā)UV燈22內(nèi)的氣體的射頻(RF)能源的功率源23供電。為說明的目的，將UV燈22展示為狹長圓柱形燈泡；然而，一般熟習此項技術(shù)者易了解，亦可使用具有其它形狀的UV燈，諸如球形燈或燈的陣列。適合的UV燈22可購自(例如)Nordson 公司(位于Westlake，0hio)；或購自Miltec UV公司(位于Mevenson，Md)。在一個實施例中，UV燈22包括來自Miltec UV公司的單個狹長UV H+燈泡。在其它實施例中，UV燈 22可包括兩個或兩個以上間隔開的狹長燈泡。UV透明板M使UV燈模塊20與下方處理區(qū)14隔離，且使UV產(chǎn)生區(qū)18與下方處理區(qū)14分隔。板M亦消除自基板10至UV燈22的微粒污染，且允許使用氣體冷卻UV燈 22及/或微波源。在處理氣體不干擾UV燈22操作的情況下，板M亦允許將處理氣體用于處理區(qū)14中。在一個實施例中，板M由透光度對所需UV波長大體透明的石英材料制成。 此石英材料的實例可購自Dynasil公司(位于West Berlin, NJ)商標名Dynasil 1000旗下的產(chǎn)品。可使用其它材料來產(chǎn)生具有不同波長(諸如低于220nm的波長)的紫外線輻射。 板M亦可涂布抗反射涂層以最小化進入UV產(chǎn)生區(qū)18中的UV輻射的背反射。舉例而言， 板M可涂布氟化鎂、硅、氟及其它涂層。紫外線傳送微波反射器25置于UV燈模塊20前方以允許紫外線(UV)輻射沈經(jīng)透射穿過微波反射器25，同時反射回產(chǎn)生于UV燈22上方的微波27，經(jīng)反射的微波由箭頭 27a圖示。微波反射器25可用于將微波27a反射回至紫外線產(chǎn)生區(qū)18中。同時，產(chǎn)生于 UV產(chǎn)生區(qū)觀中的紫外線輻射沈經(jīng)透射穿過微波反射器25以處理位于腔室12的處理區(qū) 14中的基板10。在一個實施例中，如圖2A及圖2B中所示，微波反射器25包含微篩孔網(wǎng)屏觀，其提供大開口面積，可允許由UV燈22產(chǎn)生的大百分比紫外線輻射穿過網(wǎng)屏觀。微篩孔網(wǎng)屏 28中的開口四的尺寸愈大，由開口四之間的實心區(qū)反射的紫外線輻射沈的衰減愈低。因此，微篩孔網(wǎng)屏觀包含大于網(wǎng)屏的總面積的80%的開口面積，該開口面積為由固體區(qū)段30 的柵格覆蓋的面積。然而，微篩孔網(wǎng)屏觀甚至可具有使開口面積大于總面積的95%的開口四。在所圖標的實例中，微篩孔網(wǎng)屏觀包含矩形開口四。然而，開口四可具有一般熟習柵格制造的技術(shù)者可理解的其它形狀。在此版本中，亦可設(shè)計微篩孔網(wǎng)屏28的開口四的尺寸，使得微波被網(wǎng)屏28「彈回」，同時仍最大化穿過微篩孔網(wǎng)屏觀的紫外線輻射26的量(如圖1中所示)。如圖1中箭頭27a所示，設(shè)計開口四的尺寸，使得微波27 (或用以激發(fā)UV燈22的其它輻射)被微篩孔網(wǎng)屏觀「彈回」。用以反射微波的適合開口在任一方向上具有至少為微波波長的約1/4 的尺度。對于具有2GHz的頻率的微波輻射(150mm波長)而言，微篩孔網(wǎng)屏觀包含尺寸大致為25mm2的開口四。應理解，若該網(wǎng)屏用以反射其它類型的輻射，或具有不同波長的微波輻射，則如一般熟習此項技術(shù)者顯見，應對應地設(shè)計開口四的尺寸。在一個版本中，微篩孔網(wǎng)屏觀包含界定開口四的固體區(qū)段30的柵格。在圖2A 及圖2B中所示的版本中，固體區(qū)段30在厚度上大體上均勻且界定具有相同尺寸的開口四， 然而，固體區(qū)段30的厚度亦可在整個柵格上或在柵格開口的長度上變化。在一個版本中， 例如，當經(jīng)由沉積工藝(諸如電鑄成形、PVD或CVD)制造網(wǎng)屏28時，一固體區(qū)段30的連續(xù)層彼此交叉以形成微篩孔網(wǎng)屏觀。在沉積的版本中，網(wǎng)屏觀本質(zhì)上為固體材料的連續(xù)層， 其具有由直線狀或非直線狀固體區(qū)段30的交叉圖案形成的開口四的圖案。然而，網(wǎng)屏觀亦可由個別導線所制成，或由在相交處接合在一起以界定固體區(qū)段30之間的開口四的固體部分的圖案所制成。盡管將開口四的示范性版本展示為具有矩形形狀，但應理解開口四可具有其它形狀，諸如弧形形狀，例如圓形或橢圓形形狀。開口四之間的固體區(qū)段30的尺度或?qū)挾葘⒂绊懳⒑Y孔網(wǎng)屏觀的強度。若開口 29之間的固體材料具有太小或太精細的尺度，則微篩孔網(wǎng)屏觀可能難以處理，且可能在予以安裝或自UV燈模塊20予以移除以便清潔時發(fā)生斷裂。因此，固體區(qū)段30的尺寸可限制固體區(qū)段30之間的開口四的尺寸。在一個版本中，經(jīng)由圖案化開口四之間的固體區(qū)段30 以使得每一開口具有小于5mm2的開口面積，來形成具有良好機械強度的微篩孔網(wǎng)屏觀。在圖2A及圖2B中所示的版本中，微篩孔網(wǎng)屏觀包含各高度寬度具有矩形橫截面的固體區(qū)段30的柵格。矩形固體區(qū)段30控制固體區(qū)段30的尺度的空間定向。舉例而言， 具有高橫向強度的微篩孔網(wǎng)屏觀可由高度高于寬度的固體區(qū)段30制成。較高高度在垂直方向上提供較大厚度，同時在水平方向上最小化厚度，從而為微篩孔網(wǎng)屏觀提供改良的機械強度的同時允許較高量的UV輻射穿過開口四。固體區(qū)段30的較小寬度提供面向紫外線燈的更多開口面積以允許燈的較大百分比輻射穿過網(wǎng)屏。在一個版本中，固體區(qū)段30包含至少約1. 5，或甚至約2至約5的高度寬度比。舉例而言，區(qū)段30可具有約10至約100微米的寬度，及約2至約500微米的高度。在另一版本中，如圖3A中所圖示，固體區(qū)段30包含不同尺度的矩形。舉例而言，固體區(qū)段30可在微篩孔網(wǎng)屏觀的周邊區(qū)域31a、31b處具有較大第一橫截面區(qū)域，且在微篩孔網(wǎng)屏之中心區(qū)域31c處具有較小第二橫截面區(qū)域。此版本可最小化UV燈22之中心處的固體區(qū)段30的尺度，同時仍保持網(wǎng)屏觀的周邊邊緣處足夠強度。相反，且視特定UV燈22 或UV燈模塊20的紫外線輻射輸出的光譜強度分布而定，可另外選擇固體區(qū)段30的橫截面輪廓以平衡甚至抵消燈模塊20上的紫外線強度輻射分布。在一個實例中，固體區(qū)段30可在周邊區(qū)域31a、31b處具有約0. Olmm至約0. 5mm的第一直徑或?qū)挾龋夜腆w區(qū)段30可在中心區(qū)域31c處具有約0. 002mm至約0. Imm的第二直徑。固體區(qū)段30的尺度可以逐步方式或以連續(xù)方式自周邊區(qū)域31a、31b減小至中心區(qū)域31c，或反的亦然。在又一版本中，如圖:3B中所示，微篩孔網(wǎng)屏觀的固體區(qū)段30具有圓形橫截面。圓形橫截面意謂圓形、橢圓形或卵形形狀。該圓形橫截面剖面輪廓提供較大壓縮強度，且當壓縮應力在組裝或使用期間施加于微波反射器25及微篩孔網(wǎng)屏觀上時為所要。在一個版本中，具有圓形橫截面輪廓的固體區(qū)段30具有約10至約100微米之間的直徑。具有圓形橫截面的固體區(qū)段30亦可為擠壓導線，其按所要圖案彼此重迭布置并在其搭接處用黏著劑(未圖示)接合。舉例而言，可將黏著劑噴射于固體區(qū)段30上以鎖住接頭于適當位置中以形成柵格。如圖3C中所示，固體區(qū)段30亦可具有在其長度上變化的尺度。在此版本中，橫截面尺度(諸如直徑或?qū)挾鹊某叨?在固體區(qū)段30的長度上變化。舉例而言，該橫截面尺度可朝微篩孔網(wǎng)屏觀之中心逐漸減小。在此版本中，固體區(qū)段30的橫截面尺度包含其周邊邊緣處的第一較大尺度，及其中心區(qū)域處的第二較小尺度，或反的亦然。舉例而言，該橫截面尺度可自至少約100微米的第一尺度逐漸減小至小于約20微米的第二尺度。制造微篩孔網(wǎng)屏觀的材料可任何適合的微波反射材料所制成，其可經(jīng)由諸如電鍍/電鑄成形、鑄造、射出成形或其它制造技術(shù)的工藝制成所需結(jié)構(gòu)。在一個版本中，微篩孔網(wǎng)屏觀由導電金屬制成。具有至少約13或更高的高原子序的金屬較好的，因為其更穩(wěn)定。金屬材料亦可具有高密度，諸如至少約19g/cm3或更高。舉例而言，微篩孔網(wǎng)屏觀可由諸如鎳、鎳-鐵、銅、銀、金、鉛、鎢、鈾或其合金的金屬制成。在圖2A及圖2B中所示的實施例中，微波反射器25亦包含圍繞微篩孔網(wǎng)屏觀的金屬框架32。例如，當微篩孔網(wǎng)屏觀具有精細橫截面尺度時，提供金屬框架32用以強化易碎的微篩孔網(wǎng)屏28。此版本在微篩孔網(wǎng)屏觀包含尺寸在微米范圍中的固體區(qū)段30時特別有用。然而，在固體區(qū)段30由具有較大尺度的開口四間隔開從而提供低機械強度或剛性的網(wǎng)屏時，亦可使用金屬框架32。此等版本常?？稍谄浒惭b至紫外線處理腔室12中期間斷裂或彎曲。金屬框架32圍繞微篩孔網(wǎng)屏28以使得網(wǎng)屏28拉伸以延伸于金屬框架32上。在所展示的版本中，金屬框架32包含各具有一矩形橫截面輪廓的縱向邊界33a及橫向邊界 33b?？v向邊界33a與橫向邊界33b的橫截面尺度可相同，或縱向邊界33a可具有尺寸與橫向邊界33b的第二矩形橫截面不同的第一矩形橫截面。在一個版本中，金屬框架32的縱向邊界33a及橫向邊界3 包含至少約20mm的寬度，及約10微米至約100微米的厚度或甚至約30微米至約80微米。在另一版本中，如圖4中所示，金屬框架32包含錐形橫截面。在此版本中，金屬框架32具有縱向邊界33a，其具有具第一厚度的外周邊34a，及具有低于第一厚度的第二厚度的內(nèi)周邊34b。此方法在減少制造框架所用的材料的量的同時為金屬框架32提供了結(jié)構(gòu)剛性。當適于制造此框架橫截面所用框架的材料昂貴，或用于建置框架的厚度的工藝耗時，如此的框架截面積是適合的。經(jīng)選擇用于金屬框架32的金屬可為與經(jīng)選擇用于微篩孔網(wǎng)屏觀的金屬相同的材料或不同材料，且可為元素金屬或金屬合金。在一個實施例中，如圖5中所圖示，微篩孔網(wǎng)屏觀由電鑄成形工藝制得，且包含一或多個電鑄成形層。在此方法中，需清潔金屬、塑料、陶瓷或玻璃的光滑預成型坯。預成型坯的適合材料為(例如)銅、鎳或不銹鋼。拋光預成型坯以提供光滑拋光面以允許容易地剝離經(jīng)電鑄成形的篩孔。當預成型坯不導電時(諸如玻璃預成型坯)，亦可將導電材料層涂覆于預成型坯上；或在沉積材料下方提供基層。為預成型坯的表面涂布呈薄片形式的感光光阻劑層，亦可將其層壓至預成型坯的拋光導電表面。將具有所要微篩孔網(wǎng)屏的圖案的微篩孔圖案的光罩置放于光阻劑上并使用光源將微篩孔圖案的影像壓印于光阻劑上。接著， 將經(jīng)曝光的光阻劑置于各種顯影劑溶液中漂洗，顯影劑溶液用于固化、溶解及/或移除光阻劑的曝光或未曝光部分。由此，在預成型坯上將形成對應于微篩孔網(wǎng)屏的填充開口的凸起抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)的圖案(未圖標)。接著將來自電解溶液的導電材料沉積于圖案化抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)之間的凹槽區(qū)域上以形成界定微篩孔網(wǎng)屏觀的互連固體區(qū)段30。在此工藝中，將預成型坯的背側(cè)以非導電材料覆蓋，用以防止金屬沉積于此側(cè)上。接著，將預成型坯浸入含金屬的電鑄成形溶液中， 該溶液包含鎳或銅鹽，例如，胺基磺酸鎳或硫酸銅。使電流穿過溶液，其將導電預成型坯表面用作陰極且待沉積的金屬的電極用作陽極。較佳陽極材料包含鎳或銅。當有電位穿過溶液時，金屬將以非導電抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)界定的圖案沉積于經(jīng)曝光的導電心軸表面上。繼續(xù)電鑄成形工藝直至獲得微篩孔網(wǎng)屏觀的固體區(qū)段30的所要厚度。在電鑄成形之后，將微篩孔網(wǎng)屏觀從預成型坯剝離。在微篩孔具有極精細的接線的應用中，可在將電鑄成形的微篩孔網(wǎng)屏觀提升離開預成型坯之前，經(jīng)由將其置于溶解性溶液中沖洗從而首先移除殘留光阻劑。在一個版本中，亦可將金屬框架32與微篩孔網(wǎng)屏28制成一體式的整體結(jié)構(gòu)。一確知事實經(jīng)由將金屬框架32的圖案與微篩孔網(wǎng)屏觀的開口 30的圖案合并至單一圖案化光罩中，電鑄成形工藝可在同一時間形成金屬框架32與微篩孔網(wǎng)屏28。該電鑄成形工藝形成金屬框架32及為連續(xù)電鑄成形層的微篩孔網(wǎng)屏觀。有利地，該電鑄成形工藝允許微篩孔網(wǎng)屏觀具有高質(zhì)量、精細圖案。經(jīng)由電鑄成形工藝制造的微波反射器25對頻率大于20GHz的微波輻射具有大于98%的反射率，且其 UV透射率大于80%。該工藝亦允許在相對低的單位成本下以良好的工藝可重復性及控制性提供優(yōu)質(zhì)品生產(chǎn)。電鑄成形亦產(chǎn)生包含極精細接線的固體區(qū)段30的微篩孔網(wǎng)屏觀，且可用以形成弧形區(qū)段或其它圖案的固體區(qū)段30。以攝影方式復制圖案所獲得的精密度及分辨率，將允許微篩孔網(wǎng)屏具有精細的接線幾何形狀及更強耐受度。然而，電鑄成形制造的示范性方法提供來以圖標說明制造方法，可用其它方法形成微波反射器25及微篩孔網(wǎng)屏觀。 又，如一般熟習此項技術(shù)者顯見，可使用不同電鑄成形材料及溶液。如圖6中所示，紫外線傳送微波反射器25的另一實施例包含延伸于UV透明板M 上且由UV透明板M支撐的微篩孔網(wǎng)屏28。適合的紫外線透明材料對入射于該材料上的紫外線輻射具有至少約80%的紫外線透射率。舉例而言，可用以形成UV透明板M的紫外線傳送材料包括二氧化硅(例如，石英)。適合的石英板可具有約1/4"至約2"的厚度。在腔室12中，亦可使用包含重迭的微篩孔網(wǎng)屏28的UV透明板M替代先前描述的單獨的UV 透明板M?？蓪⑽⒑Y孔網(wǎng)屏觀電鑄成形為單獨結(jié)構(gòu)且接著將其黏附或者以其它方式接合至UV透明板對。在另一版本中，將微篩孔網(wǎng)屏觀直接電鑄成形于UV透明板M上。在后者情況下，經(jīng)由鑄造石英板材并對該板材進行機械加工，來形成具有所要形狀及尺度的板來形成石英板?？墒褂昧曋獟伖夥椒⊕伖庠摪宀牡钠秸砻嬉孕纬晒饣砻?。其后，使用上文所描述的光阻劑方法將對應于微篩孔網(wǎng)屏觀的導電柵格圖案形成于石英板上。將所得結(jié)構(gòu)浸入電鑄成形溶液中以將微篩孔網(wǎng)屏觀直接電鑄成形于UV透明板M上。在又一版本中，如圖7中所示，為包含固體區(qū)段30的柵格的微篩孔網(wǎng)屏觀涂布涂層介質(zhì)38以使得該涂層介質(zhì)覆蓋固體區(qū)段30。涂層介質(zhì)38亦可為紫外線傳送介質(zhì)。在一個版本中，該涂層介質(zhì)包含約2微米至約10微米的厚度。在此方法中，經(jīng)由電鑄成形來形成包含固體區(qū)段30的柵格的微篩孔網(wǎng)屏觀。其后，為固體區(qū)段30涂布涂層介質(zhì)38。舉例而言，可將包含聚合物的涂層介質(zhì)38散布于固體區(qū)段30上。在一個版本中，將聚合物提供為液體，且涂覆于固體區(qū)段30的柵格上。接著，經(jīng)由加熱或其它處理來固化聚合物以形成嵌入聚合物結(jié)構(gòu)中的絲線篩網(wǎng)。在圖8中展示了可用以在UV燈22之前方支撐框架式微篩孔網(wǎng)屏28的框架組件 40的實施例。在此版本中，框架組件40包含外部框架42，其包含與微波反射器25的金屬框架32配合的邊界43及自邊界43的頂部及底部區(qū)段向上延伸的向上延伸凸緣44。微波反射器25的金屬框架32定位于外部框架42的邊界43上且覆蓋外部框架42的邊界43。將包含圍繞矩形開孔48的縱向邊緣47a及橫向邊緣47b的框架座架46裝配于微波反射器25 的金屬框架32上用以固持框架，以減輕微篩孔網(wǎng)屏觀上的應力。外部框架42及框架座架 46將微波反射器25的框架32夾于中間，用以為精細微篩孔網(wǎng)屏洲提供機械強度及剛性。 一對側(cè)面密封墊49a、49b各包含在內(nèi)部及外部邊緣上具有柱5la、5Ib的縱向條帶50a、50b， 且定位于框架座架46的縱向邊緣47a上。一對頂部密封墊5 及底部密封墊52b各包含具有垂直延伸的外部凸緣Ma、Mb的縱向條帶53a、53b。框架陷阱55安裝于密封墊49a、 49b及52a、52b上以固持及封閉整個框架組件40。在此版本中，微波反射器25具有矩形形狀，因此，框架組件40的各組件亦經(jīng)定形以具有與微波反射器25的微篩孔的矩形形狀匹配的開孔，亦可使用其它框架形狀及組態(tài)。在圖9中展示了包括UV燈22、微波反射器25及反射器組件62 (其包括部分地圍繞UV燈22的主要反射器63)的UV燈模塊20。主要反射器63包含一組反射器，其中可包括位于UV燈22后方中央且與UV燈22相隔離之中央反射器64。中央反射器64包含具有彎曲反射表面67的縱向條帶66，該彎曲反射表面67面向UV燈22的背部用以將UV燈22 發(fā)射的紫外線輻射的向后射線反射向基板10。數(shù)個通孔68提供于縱向條帶66中以允許冷卻劑氣體69自外部冷卻劑氣體源導向UV燈22。主要反射器63亦可包括第一側(cè)面反射器 70及第二側(cè)面反射器72，該等反射器各位于中央反射器64的一側(cè)。主要反射器63，以及第一側(cè)面反射器70及第二側(cè)面反射器72亦可由鑄造石英制成，且具有分別為弧形反射表面74、76的內(nèi)表面。中央反射器64及側(cè)面反射器70、72中的任一者可分別為橢圓形或拋物面反射器，或包括橢圓形與拋物面反射部分的組合。視需要，可將二向色涂層(未圖示) 涂覆于中央反射器64或側(cè)面反射器70、72的反射表面中的任一者上，二向色涂層36為薄膜濾光器，其選擇性地通過具有較小波長范圍的光同時反射其它波長。如圖9中所示，反射器組件62亦可包括除主要反射器63的外的次要反射器90。 次要反射器90進一步引導及復位向原本將超出主要反射器的淹沒式圖案的邊界的UV輻射，以使得此經(jīng)反射的輻射沖擊待處理的基板10，用以增加輻射基板10的能量強度。次要反射器90將UV燈22的淹沒式圖案由大體呈矩形的區(qū)域變?yōu)榇篌w呈圓形的形狀92，其對應于大體呈圓形的待曝光半導體基板10。次要反射器90包括上部部分94及下部部分96，二者會合于沿反射器90的內(nèi)部周邊延伸的頂點98處。上部部分94包括半圓形開孔100以允許冷卻空氣暢通無阻地流至UV燈22。上部部分94亦包括兩個相對的且(自頂部)大體向內(nèi)傾斜的縱向表面102a、102b及兩個相對的橫向表面102c、102d。橫向表面102b大體上垂直且具有沿橫向方向的凸起表面?？v向表面10 沿縱向方向大體上凹入。緊鄰于上部部分94下方的下部部分96包括兩個相對的且(自頂部)大體向外傾斜的表面10 及兩個相對的大體向外傾斜的橫向表面104b。在所展示的實施例中，表面IOb的角度(相對于垂線)小于表面10加。縱向表面10 沿縱向方向大體上凹入，而表面102b沿橫向方向大體上凸起(其中顯著例外為表面10 的下部部分與表面102b的下部部分會合所在的角落 108)。本文中所描述的紫外線燈模塊20可用于許多不同類型的基板工藝設(shè)備中，包括 (例如)半導體工藝設(shè)備、太陽能面板工藝設(shè)備及顯示器工藝設(shè)備。在圖10及圖11中展示了可用以處理半導體晶圓(諸如硅或化合物半導體晶圓)的示范性基板工藝設(shè)備200。設(shè)備 200 圖示了可購自 Applied Materials, Inc.(位于 Santa Clara, Calif)的 Producer 處理系統(tǒng)的一個實施例。如圖5中所示，設(shè)備200為獨立的系統(tǒng)，其具有支撐于主機架結(jié)構(gòu) 202上的必需的處理實用工具。設(shè)備200大致包括盒裝載室204，其支撐基板盒206a、206b 以允許將基板10裝載至負載鎖定室208或自負載鎖定室208卸載；容納基板機械手214的移送室210 ；及一列安裝于移送室210上的串行式處理腔室216a-216c。實用工具端220容納設(shè)備200的操作所需的支撐實用工具，諸如氣體控制板222及配電板224。串行式處理腔室216a_216c中的每一者包括能夠分別處理基板10a、10b的處理區(qū) 218a、218b (如對于腔室216b所展示)。兩個處理區(qū)218a、218b共享共同氣體供應、共同壓力控制及共同處理氣體排氣/泵送系統(tǒng)，從而允許不同組態(tài)之間的快速轉(zhuǎn)換。為執(zhí)行特定處理步驟，可改變腔室216a-216c的配置及組合。串行式處理腔室216a_216c中的任一者可包括下文所描述的蓋，且包括一或多個UV燈22以用以處理基板10上的材料及/或用于腔室清潔工藝。在所展示的實施例中，所有三個串行式處理腔室216a-216c皆具有UV燈22 且經(jīng)組態(tài)為UV固化腔室，用以并行運作以達成最大產(chǎn)量。然而，在替代實施例中，并非所有串行式處理腔室216a-216c皆組態(tài)為UV處理腔室，且設(shè)備200可經(jīng)調(diào)適以具有執(zhí)行其它工藝(諸如化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、蝕刻或此等工藝的組合)的腔室，且在同一腔室中執(zhí)行UV處理。舉例而言，設(shè)備200可經(jīng)組態(tài)以具有串行式處理腔室216a-216c 中的一者作為CVD腔室，用于在基板10上沉積材料(諸如低介電常數(shù)(K)薄膜)。在圖6中展示了設(shè)備200的經(jīng)組態(tài)用于基板10(諸如半導體晶圓)的UV處理的串行式處理腔室216的實施例。處理腔室216包括主體230及可鉸接至主體230的蓋 234。兩個外殼238a、238b耦接至蓋234，外殼238a、238b各耦接至入口 240a、M0b以及出口 M^i、242b，以便使冷卻劑氣體穿過外殼238a、238b的內(nèi)部空間。經(jīng)由管M6a、246b 及流量控制器M8a、248b自冷卻劑氣體源244獲得冷卻劑氣體，且冷卻劑氣體可為室溫或更低，諸如約22°C。冷卻劑氣體源244將冷卻劑氣體以足夠壓力及流率提供至入口 240a、 240b以確保正確操作UV燈22及/或與串行式處理腔室216a-216c相關(guān)聯(lián)的燈的功率源。 可結(jié)合串行式處理腔室216使用的冷卻模塊的細節(jié)可在2006年11月3日申請的標題為 「Nitrogen Enriched Cooling Air Module for UV Curing System」白勺#I^ihM白勺_Sl _ 請案第11/556，642號中找到，該案以引用的方式全部并入本文中。經(jīng)由用無氧冷卻劑氣體 (例如，氮、氬或氦)來冷卻燈可避免形成臭氧。在一個版本中，冷卻劑氣體源對4以約200 至2000SCCm的流率提供含氮冷卻劑氣體。出口 242a、M2b自外殼238a、238b接收排出的冷卻劑氣體，該冷卻劑氣體由共同排氣系統(tǒng)(未圖標)收集，該排氣系統(tǒng)可包括洗滌器，用以移除UV燈泡可能產(chǎn)生的臭氧(取決于燈泡的選擇)。外殼204各覆蓋二 UV燈22中的一者，二 UV燈22分別安置于界定于主體230內(nèi)的兩個處理區(qū)218a、218b上方。盡管每一處理區(qū)218a、218b上方各展示了單個UV燈22，但應注意可使用多個UV燈以增加總輻射，如(例如)在2007年3月15日申請的標題為「APPARATUS AND METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE 10 WITH UV RADIATION USING PRIMARY AND SECONDARY REFLECTORS」的美國專利公開案第20070257205A1號中所描述，該案以引用的方式全部并入本文中。外殼238a、238b各包含放置UV燈22的上部外殼25加、 252b，及置放次要反射器90的下部外殼256a、256b。在所展示的版本中，圓盤25如、25恥分別具有數(shù)個齒257a、257b，該數(shù)個齒緊夾一相應帶(未圖示)，該帶將圓盤耦接至主軸(未圖示)，該主軸又操作性地耦接至馬達(未圖示)。圓盤25fe、255b、帶、主軸及馬達允許上部外殼25h、252b (及安裝于其中的UV燈22)相對于定位于基板支撐件25^、254b上的基板進行旋轉(zhuǎn)。每一次要反射器90由托架(未圖示)附接至各圓盤25fe、255b的底部，該托架允許次要反射器在下部外殼256a、256b內(nèi)連同上部外殼25h、252b及UV燈22—起旋轉(zhuǎn)。 使UV燈22相對于待曝光的基板10a、10b旋轉(zhuǎn)可改良基板表面上的曝光均勻性。在一個實施例中，UV燈22可相對于待曝光的基板10a、10b旋轉(zhuǎn)至少180度，且在其它實施例中，UV 燈22可旋轉(zhuǎn)270度或甚至整整360度。處理區(qū)218a、218b中各包括基板支撐件25^、2Mb，用于在處理區(qū)218a、218b內(nèi)支撐基板10a、10b。支撐件25^、254b可受熱，且可由陶瓷或金屬(諸如鋁)制成。較佳地， 支撐件25^、254b耦接至桿258a、258b，桿258a、258b延伸穿過主體230的底部，且由驅(qū)動系統(tǒng)260a、^Ob操作以使處理區(qū)250a、250b中的支撐件25乜、2討朝向UV燈22及遠離UV 燈22移動。驅(qū)動系統(tǒng)260a、^Ob亦可在固化期間使支撐件2Ma、254b旋轉(zhuǎn)及/或平移以進一步增強基板照明的均勻性。支撐件25^、254b的可調(diào)整定位除能夠潛在精調(diào)基板10a、 IOb上的入射UV輻照度級(取決于光輸送系統(tǒng)設(shè)計考慮的性質(zhì)，諸如焦距)之外，亦能夠控制揮發(fā)性固化副產(chǎn)物及純化清潔氣流型態(tài)及停留時間。在所展示的版本中，UV燈22為填充汞的狹長圓柱形密封等離子體燈泡，汞受到功率源(未圖示)激發(fā)，該功率源包含將微波供應至UV燈22的微波源。在一個版本中，該微波源包括磁控管及用以激發(fā)磁控管的細絲的變壓器。在一個版本中，產(chǎn)生微波的千瓦微波功率源鄰近外殼238a、238b中的一孔(未圖示)且經(jīng)由該孔將微波傳送至UV燈22。提供高達6000瓦特微波功率的微波源可自UV燈22中的每一者產(chǎn)生高達約100W的UV光。在一個版本中，UV燈22發(fā)射處于170nm至400nm的波長寬帶中的UV光。UV燈22中的氣體決定所發(fā)射的波長，且因為在氧存在時，較短波長傾向于產(chǎn)生臭氧，所以可調(diào)整UV燈22發(fā)射的UV光以主要產(chǎn)生超過200nm的寬帶UV光，從而在UV處理工藝期間避免臭氧產(chǎn)生。自每一 UV燈22發(fā)射的UV光經(jīng)由穿過安置于蓋234中的孔中的窗口 264a、而進入處理區(qū)250a、250b中的一者。在一個版本中，窗口 264aJ64b包含紫外線透明板(諸如合成的石英玻璃板)，且具有足夠厚度以保持真空而不發(fā)生裂化。舉例而言，窗口 264a、
可由不含氫氧基的熔融硅石制成，其將UV光向下透射至約150nm。蓋234密封至主體 230以使得窗口 264aJ64b密封至蓋234，從而提供處理區(qū)218a，其具有能夠保持約1托至約650托的壓力的容積。處理氣體經(jīng)由兩個入口通道沈加、26沘中的一者進入處理區(qū)218a、 218b且經(jīng)由共同排氣口 266退出處理區(qū)218a、218b。又，供應至外殼238a、238b的內(nèi)部空間的冷卻劑氣體循環(huán)經(jīng)過UV燈22，但經(jīng)由窗口 264a、而與處理區(qū)218a、218b隔離?，F(xiàn)將描述示范性紫外線處理工藝，在此工藝中固化包含硅-氧-碳的低k介電材料。對于此等固化工藝，將支撐件25^、254b加熱至350°C與500°C之間，且將處理區(qū)258a、258b保持在約1至約10托耳的氣體壓力下，以增強自支撐件25^、254b至基板10的熱傳遞。在固化工藝中，經(jīng)由入口通道沈加、26213中的每一者以8托耳的壓力14slm的流率將氦引入串行式腔室216a-216c中的每一者中(每對的一側(cè)為7slm)。對于一些實施例，固化工藝亦可替代地使用氮(N2)或氬(Ar)或作為與He的混合物。純化氣體將移除固化副產(chǎn)物、促進基板10a、IOb上的均勻熱傳遞，及將處理區(qū)250a、250b內(nèi)表面上形成的殘留物減到最少。亦可添加氫以自基板10上的薄膜移除一些甲基族及清除固化期間釋放的氧。在另一實施例中，固化工藝使用脈沖UV燈22，該脈沖UV燈22可使用脈沖氙氣閃光燈。將處理區(qū)218a、218b保持在約10毫托耳至約700托耳壓力的真空下，同時將基板 10a、IOb曝露于來自UV燈22的UV光的脈沖下。對于各種應用，脈沖UV燈22可提供紫外光的調(diào)諧輸出頻率。亦可在處理區(qū)218a、218b中執(zhí)行清潔工藝。在此工藝中，可將支撐件25^、254b的溫度升高至約100°C至約600°C之間。在清潔工藝中，元素氧與存在于處理區(qū)250a、250b的表面上的烴及碳類物質(zhì)反應，形成可經(jīng)由排氣口 266抽空或排出的一氧化碳及二氧化碳。 可將清潔氣體(諸如氧)曝露于選定波長的UV輻射下以在原地產(chǎn)生臭氧。當清潔氣體為氧時，可接通功率源以提供來自UV燈22的所需波長的紫外光發(fā)射，較佳約184. 9nm及約 253. 7nm。此等UV輻射波長增強利用氧進行的清潔，因為氧吸收184. 9nm波長且產(chǎn)生臭氧及元素氧，且253. 7nm波長由臭氧吸收，化為氧氣以及元素氧。在清潔工藝的一個版本中，使包含klm的臭氧及氧(氧中含13重量％臭氧)的處理氣體流入串行式腔室216a、216b中， 在每一處理區(qū)218a、218b內(nèi)均勻地分開以產(chǎn)生足夠氧基，用以清潔來自處理區(qū)218a、218b 內(nèi)表面的沉積物。O3分子亦可腐蝕各種有機殘留物。殘余O2分子并不移除處理區(qū)250a、 250b內(nèi)表面上的烴沉積物?？稍诠袒鶎?0a、10b之后，在8托耳下用二十分鐘清潔工藝來執(zhí)行充分清潔工藝。盡管展示及描述了本發(fā)明的示范性實施例，但一般熟習此項技術(shù)者可設(shè)計并入本發(fā)明且亦在本發(fā)明的范疇內(nèi)的其它實施例。此外，參照圖式中的示范性實施例展示的詞匯下方、上方、底部、頂部、向上、向下、第一及第二及其它相關(guān)或位置詞匯可互換。因此，不應將權(quán)利要求書限于本文為說明本發(fā)明而描述的較佳版本、材料或空間排列。
權(quán)利要求
1.一種用于一基板處理室的紫外線傳送微波反射器，該反射器包含(a)一金屬框架；(b)一微篩孔網(wǎng)屏，其延伸于該金屬框架上，該微篩孔網(wǎng)屏包含一或多個電鑄成形層。
2.如權(quán)利要求1所述的反射器，其中該微篩孔網(wǎng)屏包含下列特征中的至少一者 (i) 一大于總面積的80%的開口面積；( )數(shù)個具有最小面積為Imm2的開口 ；(iii)數(shù)個具有面積小于IOmm2的開口；(iv)一高度寬度比至少為約1. 5的矩形橫截面；及 (ν) 一高度寬度比在約2至約5之間的矩形橫截面。
3.如權(quán)利要求1所述的反射器，其中該微篩孔網(wǎng)屏包含固體區(qū)段的一柵格，該等固體區(qū)段包含下列特征中的至少一者(i) 一矩形橫截面，其寬度在約10至約100微米之間且高度在2至約500微米之間； ( ) 一圓形橫截面，其直徑在約10至約100微米之間。
4.如權(quán)利要求1所述的反射器，其包含下列特征中的至少一者 (i)至少一個電鑄成形層；( ) 一寬度，至少約20mm;及(iii) 一厚度，其自約20微米至約100微米。
5.一種制造一紫外線傳送微波反射器的方法，其用于一基板處理室，該方法包含電鑄成形一圍繞一微篩孔網(wǎng)屏的金屬框架以使得該微篩孔網(wǎng)屏包含一大于該總面積的80%的開口面積。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其包含經(jīng)由執(zhí)行下列各項步驟以電鑄成形圍繞該微篩孔網(wǎng)屏的該框架(a)清潔一預成型坯的一表面；(b)將一光阻劑層施加于該預成型坯的一表面上；(c)將一具有一微篩孔圖案的光罩置放于該光阻劑層上；(d)將該光阻層曝露于光下，該光穿過該光罩以將該光罩的該微篩孔圖案的一影像壓印于該光阻劑層上；(e)顯影該經(jīng)曝光的光阻劑以形成凸起抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)的一圖案；(f)將來自一電解溶液的材料沉積于該等抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)之間的凹槽區(qū)域上以形成界定一微篩孔網(wǎng)屏的互連固體區(qū)段；及(g)將該框架及微篩孔網(wǎng)屏從該預成型坯剝離。
7.如權(quán)利要求7所述的方法，其中(f)包含以下步驟(i)將該預成型坯的該表面浸入一含有金屬的電鑄成形溶液中； ( )使一電流穿過該溶液。
8.一種紫外線傳送微波反射器，其用于一基板處理室，該反射器包含(a)一紫外線透明板；及(b)一微篩孔網(wǎng)屏，其延伸于該紫外線透明板上。
9.如權(quán)利要求8所述的反射器，其中該紫外線透明板包含一石英板。
10.如權(quán)利要求8所述的反射器，其中該石英板包含一約1/4"至約2"的厚度。
11.一種制造一紫外線傳送微波反射器的方法，其用于一基板處理室，該方法包含以下步驟(a)形成紫外線透明板；及(b)于該紫外線透明板上電鑄成形一微篩孔網(wǎng)屏，其中該微篩孔網(wǎng)屏包含一大于該總面積的80%的開口面積。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其經(jīng)由執(zhí)行下列各項步驟以電鑄成形一或多個圖案化層而形成該微篩孔網(wǎng)屏(a)清潔一預成型坯的一表面；(b)將一光阻劑層施加于該預成型坯的一表面上；(c)將一具有一微篩孔圖案的光罩置放于該光阻劑層上；(d)將該光阻層曝露于光下，該光穿過該光罩以將該光罩的該微篩孔圖案的一影像壓印于該光阻劑層上；(e)顯影該經(jīng)曝光的光阻劑以形成凸起抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)的一圖案；及(f)將來自一電解溶液的材料沉積于該等抗蝕劑特征結(jié)構(gòu)之間的凹槽區(qū)域上以形成界定一微篩孔網(wǎng)屏的互連固體區(qū)段。
13.一種紫外線傳送微波反射器，其用于一基板處理室，該反射器包含(a)一微篩孔網(wǎng)屏，其包含固體區(qū)段的一柵格；及(b)一涂層介質(zhì)，其覆蓋該等固體區(qū)段。
14.如權(quán)利要求13所述的反射器，其中該涂層介質(zhì)包含下列各項中的至少一者(i) 一紫外線傳送介質(zhì)；( ) 一聚合物；及(iii)具有一厚度，其約2微米至約10微米。
15.一種制造一紫外線傳送微波反射器的方法，其用于一基板處理室，該方法包含以下步驟(a)電鑄成形一微篩孔網(wǎng)屏，該微篩孔網(wǎng)屏包含固體區(qū)段的一柵格；及(b)為該等固體區(qū)段涂布一涂層介質(zhì)。
全文摘要
一種用于一基板處理室的紫外線傳送微波反射器包含一延伸于金屬框架上的微篩孔網(wǎng)屏。在一個版本中，該微篩孔網(wǎng)屏包含至少一個電鑄成形層。一種制造該微波反射器的方法包含電鑄成形一圍繞一微篩孔網(wǎng)屏的金屬框架并使得該微篩孔網(wǎng)屏包含一大于總面積的80％的開口面積。
文檔編號H01L21/203GK102197466SQ200980142444
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者J·C·羅查-阿爾瓦雷斯, S·巴錄佳, T·A·恩古耶, T·諾瓦克, Y-H·楊 申請人:應用材料股份有限公司