Устройство для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку
Раскрыто устройство для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку. Устройство (1) содержит корпус (114, 14) с вытянутой камерой (122, 22), по меньшей мере, одним впускным отверстием, которое расширяется в направлении камеры (122, 22), и с, по меньшей мере, одним расположенным против впускного отверстия, имеющим форму шлица выпускным отверстием (21), которое простирается на протяжении длины камеры (122, 22). В продольном направлении через камеру (122, 22) проходит отрезок (180, 30) трубы, который, по меньшей мере, частично пропускает ультрафиолетовое излучение. Между отрезком (180, 30) трубы и стенкой камеры (122, 22) образуется пространство (184) потока, которое симметрично относительно рассекающей в центре выпускное отверстие (21) средней продольной плоскости камеры (122, 22). Отрезок (180, 30) трубы проходит в имеющее форму шлица выпускное отверстие (21) в корпусе (114, 14) и образует при этом два протирающихся в продольном направлении выходных шлица (186, 37) между отрезком (180, 30) трубы и корпусом (114, 14). В отрезке трубы (180, 30) размещен, по меньшей мере, один источник ультрафиолетового излучения, предусмотренный для излучения ультрафиолетового излучения в направлении пространства потока и через выпускное отверстие (2) наружу из корпуса (114, 14) для выработки радикалов в жидкости и их нанесения на поверхность подложки (2). В отрезке трубы размещено средство для регулировки излучения, выходящего через выпускное отверстие (21) через отрезок (180, 30) трубы, при которой интенсивность излучения возрастает в направлении к средним продольным плоскостям камеры (122, 22). Технический результат: гомогенизация распределения радикалов в жидкости, нанесенной на поверхность подложки, путем регулирования интенсивности излучения. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку для обработки подложки, причем жидкость локально наносят в области устройства на частичную область подложки и в жидкость вводят ультрафиолетовое излучение.
В сфере полупроводниковой техники известно, что, например, фотошаблоны должны подвергаться обработке на различных этапах, в частности, этапах очистки, как во время изготовления, так и во время их использования. Например, известна влажная очистка фотошаблонов, при которой на подложке, по меньшей мере, локально создают жидкостную пленку и в эту жидкостную пленку вводят ультрафиолетовое излучение. Соответствующие операции очистки известны также для подложек полупроводников во время их изготовления. При этом жидкость и ультрафиолетовое излучение взаимно согласуют таким образом, что большая часть ультрафиолетового излучения поглощается жидкостью с целью выработки в жидкостной пленке радикалов, ускоряющих очистку. В частности, известна выработка гидроксильных радикалов, например, в растворе перекиси водорода или озонированной воде О3-Н2О. Такие гидроксильные радикалы обуславливают избирательное растворение органических материалов поверхности подложки без воздействия на металлические по мере необходимости слои на поверхности подложки. Часть введенного в жидкость излучения, как правило, не поглощается и попадает на саму подложку. Как интенсивность попадающего на подложку излучения, так и концентрация радикалов на поверхности подложки существенно способствуют достижению определенного технологического результата, например, снятию фоторезиста.
Обычно при такой последующей влажной обработке блок нанесения жидкости, через который вводят также ультрафиолетовое излучение в жидкость, перемещают над подложкой с тем, чтобы жидкость покрыла подложку. Обработку радикалами осуществляют первично ниже блока нанесения, поскольку радикалы быстро распадаются при дальнейшем перемещении блока нанесения и еще нагруженные ультрафиолетовым излучением области не могут быть более нагружены ультрафиолетовым излучением. Поэтому обработку поверхности подложки производят в небольшой области обработки ниже блока нанесения.
Пригодное для этого устройство известно, например, из исходящей к заявительнице брошюры DE 10 2009 058 962 A1. В частности, эта заявка показывает устройство в соответствии с ограничительной частью пункта 1. В случае известной конструкции в средней продольной плоскости ниже выпускного отверстия блока нанесения возникает высокая концентрация радикалов, которая, однако, быстро уменьшается в направлении поперечно выпускному отверстию.
Наряду с влажной обработкой известна также сухая обработка, при которой ультрафиолетовое излучение вводят в направленный на подложку сушильный газ, например, в О2 или смесь сушильного газа и пара, например, N2+H2O. Возникающие при сухой обработке фотолизные реакции существенно отличаются от тех, которые возникают при влажной обработке, являются менее сложными и протекают быстрее, нежели при влажной обработке. Поэтому быстрая замена технических приемов для обоих различных режимов обработки невозможна.
Исходя из устройства указанной выше публикации, в основу настоящей заявки положена задача достижения однородности обработки, например, снятия фоторезиста, на протяжении зоны обработки устройства. В сравнении с устройством названной выше публикации DE 10 2009 058 962 А1 настоящее изобретение отличается дополнительными признаками отличительной части пункта 1.
В частности, предусмотрено устройство для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку, которое содержит следующие элементы: корпус с вытянутой камерой, по меньшей мере, с одним впускным отверстием, расширяющимся в направлении к камере, и, по меньшей мере, с одним, расположенным напротив впускного отверстия выпускным отверстием в форме шлица, проходящим по длине камеры, проходящий в продольном направлении через камеру отрезок трубы, который, по меньшей мере, частично пропускает ультрафиолетовое излучение, причем отрезок трубы расположен в камере таким образом, что между отрезком трубы и стенкой камеры образуется зона потока, которая является симметричной относительно продольной средней плоскости камеры, рассекающей в центре выпускное отверстие, и что отрезок трубы проходит в имеющее форму шлица выпускное отверстие в корпусе и образует при этом в отрезке трубы два проходящих в продольном направлении выходных шлица между отрезком трубы и корпусом, и, по меньшей мере, один источник ультрафиолетового излучения, предназначенный для излучения ультрафиолетового излучения в направлении зоны потока и через выпускное отверстие наружу из корпуса для выработки радикалов в жидкости и их нанесения на поверхность подложки. Устройство отличается средствами для такой регулировки излучения, выходящего через выпускное отверстие через отрезок трубы, при которой интенсивность излучения возрастает в направлении средней продольной плоскости камеры. Такое устройство пригодно для, по меньшей мере, частичной компенсации концентрации радикалов, которая уменьшается в направлении средней продольной плоскости камеры, за счет возрастающей интенсивности излучения, чтобы повысить равномерность реакции процесса, например, снятия лака на протяжении ширины выпускного отверстия.
В случае одной формы исполнения отрезок трубы имеет круглое поперечное сечение и средства содержат, по меньшей мере, один оптический элемент, предназначенный для такого изменения интенсивности излучения, выходящего из выпускного отверстия и отрезка трубы, при котором интенсивность возрастает в направлении средней продольной плоскости камеры, в частности, постоянно возрастает. За счет этого можно особо несложным образом добиться хорошего распределения жидкости по подложке и нужного распределения излучения. При этом, по меньшей мере, одно оптическое средство может содержать, по меньшей мере, один зеркальный элемент, расположенный на указывающей в направлении от подложки стороне, по меньшей мере, одного источника излучения и/или рядом с ним, и отражающий излучение в направлении выпускного отверстия таким образом, что достигается указанное выше распределение излучения. В данном случае зеркальный элемент предпочтительно симметричен средней продольной плоскости камеры. В соответствии с предпочтительной формой исполнения зеркальный элемент, по меньшей мере, частично охватывает, по меньшей мере, один источник излучения, в результате чего излучение источника излучения можно первично направлять в направлении выпускного отверстия.
Для простоты конструкции устройства и требуемого распределения интенсивности, по меньшей мере, один источник излучения расположен предпочтительно в средней продольной плоскости камеры и ниже проходящей перпендикулярно к ней средней поперечной плоскости отрезка трубы, рассекающей в центре отрезок трубы. За счет этого источник излучения смещен в направлении выпускного отверстия.
Согласно одной форме исполнения зеркальный элемент, по меньшей мере, частично расположен ниже средней поперечной плоскости отрезка трубы с тем, чтобы обеспечить возможность выхода излучения предпочтительно из нижней области отрезка трубы.
Согласно другой форме исполнения устройства, по меньшей мере, одно оптическое средство содержит множество из, по меньшей мере, трех источников ультрафиолетового излучения, которые расположены внутри отрезка трубы рядом друг с другом и рядом с зоной отрезка трубы, расположенной в выпускном отверстии или вне камеры, причем расположенные рядом друг с другом источники ультрафиолетового излучения излучают с различной интенсивностью излучения таким образом, что интенсивность излучения возрастает в направлении средней продольной плоскости камеры. При этом исполнении в отрезке трубы может быть предусмотрен, по меньшей мере, один разделительный элемент, который по существу блокирует излучение множества источников ультрафиолетового излучения в направлении зоны потока и, в частности, является отражающим. При этом определение «по существу» означает, что блокируется, по меньшей мере, 90% излучения множества источников ультрафиолетового излучения в направлении зоны потока.
В соответствии с одной формой исполнения устройство содержит в отрезке трубы, по меньшей мере, один первый источник ультрафиолетового излучения, расположенный с возможностью излучения ультрафиолетового излучения первично в зону потока, а также, по меньшей мере, один второй источник ультрафиолетового излучения, расположенный с возможностью излучения ультрафиолетового излучения первично через выпускное отверстие, причем определение «первично» должно означать в данном случае, по меньшей мере, 80% интенсивности излучения, исходящего от соответствующего источника излучения, и излучения, выходящего из отрезка трубы.
В последующем изобретение пояснено более подробно со ссылкой на чертежи. Чертежи показывают:
фиг. 1 - схематический вид сверху на устройство для обработки подложки с соответствующим изобретению устройством для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку;
фиг. 2 - схематический вид в сечении через соответствующее изобретению устройство вдоль линии II-II на фиг. 1;
фиг. 3 - схематический вид в сечении вдоль линии III-III на фиг. 4, которая аналогично фиг. 2, однако показывает альтернативную форму исполнения;
фиг. 4 - схематический вид в продольном сечении через корпус альтернативной формы исполнения изобретения в соответствии с фиг. 3 вдоль линии IV-IV на фиг. 3;
фиг. 5 - схематический перспективный вид на корпус в соответствии с фиг. 4;
фиг. 6 - схематический вид сверху на корпус в соответствии с фиг. 4;
фиг. 7 - схематический вид спереди на зажимной хомут;
фиг. 8а и 8b - схематические горизонтальные изображения в сечении, в области выходных шлицев соответствующего изобретению устройства, которые поясняют эффект зажимных хомутов;
фиг. 9а-9с - изображения в сечении через различные конфигурации блока излучения устройства названного выше типа;
фиг. 10а-10с - схематические изображения в сечении соответствующих изобретению альтернатив исполнения блока излучения;
фиг. 11 - схематический вид в сечении через следующую альтернативную конфигурацию блока излучения;
фиг. 12 - схематический вид в сечении аналогично фиг. 11 на следующую конфигурацию блока излучения.
Используемые в приведенном ниже описании указания направлений, такие как сверху и снизу, слева или справа, относятся к изображениям на фигурах и ни коим образом не являются ограничительными, несмотря на то, что речь может идти также о предпочтительных конструкциях. В последующем описании понятие «отверстие» следует понимать как проходящее в продольном направлении глухое или сквозное отверстие, которое не является независимым от способа изготовления, то есть оно не должно быть обязательно изготовлено путем сверления и может быть выполнено любым пригодным образом.
Фиг. 1 представляет схематический вид сверху на устройство 1 для поддерживаемой ультрафиолетовым излучения влажной обработки подложек 2, в частности, шаблонов или подложек полупроводников для изготовления чипов, причем подложка может представлять собой также одно из следующего: фотошаблон для изготовления подложек полупроводников, подложку для полупроводника, в частности, Si-подложку, Ge- подложку, GaAs-подложку, InP-подложку, плоско панельную подложку, многослойную керамическую подложку. Фиг. 2 представляет схематический вид в сечении устройства 1 вдоль линии II-II. Устройство 1 состоит главным образом из крепления 4 подложки и блока 6 нанесения. Крепление 4 подложки и блок 6 нанесения могут быть размещены в не изображенной напорной камере, в которой с помощью подходящих средств могут быть выработаны избыточное давление или разряжение.
При этом следует обратить внимание на то, что при влажной обработке на подложку наносят жидкость, например, раствор перекиси водорода или озонированную воду О3-Н2О или также другие содержащие, в частности, воду жидкости. При ультрафиолетовой обработке жидкости возникают комплексные реакции и только для воды в качестве жидкости возникают, например, 14 различных видов, таких как, например, H2O, Н•, НО•, e-aq, H2O•, O2•-, H2, O2, H2O2, H2O-, H3O+, HO-, O3•- и HO3•. Такие реакции существенно сложнее и срок жизни радикалов существенно короче, чем в газах, которые нагружают ультрафиолетовым излучением, и поэтому устройство для влажной обработки нельзя просто сравнить с использующим газ устройством для обработки. Возникающие реакции зависят от длины волны и могут быть подвержены влиянию со стороны селекции длин волн в различных направлениях.
Крепление 4 подложки, как показано на фиг. 1, изображено в виде плоской прямоугольной пластины для крепления также прямоугольной подложки. Крепление 4 подложки может иметь, однако, также и различные формы и быть согласованным с формой подлежащей обработке подложки 2. Крепление 4 подложки содержит, по меньшей мере, один не изображенный сток для жидких сред, которые с помощью блока 6 нанесения можно наносить на подложку 2.
Блок 6 нанесения состоит из основной части 8 и несущей части 10, которая подвижно несет основную часть 8, как это показано с помощью двойных стрелок А и В. В частности, несущая часть 10 состоит из кронштейна 12, который на одном конце соединен с основной частью 8 и другой конец которого соединен с не изображенным приводом. Как показано с помощью двойных стрелок А и В, привод может предусматривать, например, поворотное движение кронштейна 10 и, тем самым, основной части 8 и/или линейное движение. За счет этого основную часть 8 можно перемещать требуемым образом над укрепленной в креплении 4 подложки подложкой 2 для достижения возможности обработки ее частичных областей или также ее общей поверхности. Помимо этого, возможно также выполнение кронштейном 10 движения подъема для обеспечения возможности регулировки расстояния между основной частью 8 до поверхности подложки 2, находящейся в креплении 4 подложки.
Далее, альтернативно или также дополнительно для возможности осуществления относительного движения между подложкой 2 и основной частью 8 может быть предусмотрен приводной механизм для крепления 4 подложки.
Основная часть 8 состоит по существу из корпуса 14, присоединений 16 для среды и части 18 излучения. Корпус 14 представляет собой корпус 20 прямоугольной формы из пригодного полимерного материала, например, TFM, модифицированного PTFE (политетрафторэтилен). Корпус может быть выполнен, однако, также и из другого пригодного материала. При этом материал следует выбирать таким образом, чтобы он был устойчив к воздействию используемых температур и сред. В корпусе 20 имеется проходящая в продольном направлении камера 22, которая на протяжении всей своей длины проходит через корпус 20. На продольных концах корпуса 20 могут быть размещены не изображенные покрывные элементы для ограничения камеры 22 в продольном направлении. Корпус 20 и, тем самым, камера 22 имеют длину, которая больше ширины подложки 2, чтобы обеспечить возможность ее нагружения жидкой средой по всей ширине, как этом пояснено более подробно ниже. Возможно также, однако, что корпус 20 или камера 22 имеют меньшие размеры. Внутренняя стенка 23 камеры может быть выполнена таким образом, что она обладает высокой отражательной активностью, в частности, для ультрафиолетового излучения, а инфракрасное излучение, напротив, поглощает.
Камера 22 имеет круглое поперечное сечение, причем камера 22 открыта в направлении нижней стороны корпуса 20, так что в данном случае корпус 20 определяет направленное вниз (в направлении подложки 2) отверстие 21. Следовательно, внутренняя стенка 23 камеры 22 описывает в сечении исключительно делительную окружность, которая больше полуокружности и предпочтительно лежит в диапазоне от 250° до 300°, в частности, между 270° и 290°.
В верхней области камеры 22 в корпусе 20 предусмотрена, по меньшей мере, одна подводящая линия 24, которая расположена непосредственно напротив отверстия 21. Для обеспечения возможности подачи жидкой среды в камеру 22, как еще будет более подробно пояснено ниже, подводящая линия 24 соединена по потоку с камерой 22.
На виде сверху в соответствии с фиг. 1 показаны три присоединения 16, которые через соответствующую подводящую линию 24 могут быть соответственно соединены по потоку с камерой 22. Однако, возможно также наличие большего или меньшего количества присоединений. Через присоединения 16 отдельную жидкую среду или также несколько сред, которые можно вводить одновременно или также поочередно, можно направлять в камеру 22. Возможно, в частности, соединение различных источников сред с присоединениями 16, через которые, например, различные среды можно одновременно направлять к соответствующему присоединению 16, чтобы выработать смесь «на месте». В качестве сред в данном случае можно рассматривать, в частности, жидкости, однако, возможен также подвод газов, которые, прежде чем ввести их в камеру 22, смешивают, например, с жидкостью в присоединении 16 и подводящей линии 24.
Блок 18 излучения образован отрезком 30 трубы и, по меньшей мере, одним источником 32 излучения. Отрезок 30 трубы имеет вытянутую форму, проходит вдоль всей камеры 22 и может при необходимости проходить также через (или в) не изображенные покрывные элементы на концах корпуса 20. Отрезок 30 трубы состоит из пропускающего ультрафиолетовое излучение материала и имеет круглое поперечное сечение. Центр круглого в поперечном сечении отрезка 30 трубы смещен относительно центра полуокружности внутренней стенки 23 камеры 22 в направлении отверстия 21 и проходит частично через отверстие 21 из корпуса 14 наружу, как показано на фиг. 2.
Таким образом, между отрезком 30 трубы и внутренней стенкой 23 камеры 22 образована зона потока. Зона потока симметрична средней продольной плоскости С камеры 22 (см. линию IV-IV на фиг. 3), которая рассекает в центре выпускное отверстие 21 и подводящую линию 24 и образует одну правую и одну левую ветви, как это представлено на виде с поперечным сечением на фиг. 2. Каждая из ветвей содержит на нижнем конце выходной шлиц 37, который образован между отрезком 30 трубы и соответствующим концом внутренней стенки 23 в области отверстия 21. Исходя от подводящей линии 24 в направлении соответствующего выходного шлица 37, каждая из ветвей зоны потока имеет сужающееся поперечное сечение потока. В частности, поперечное сечение потока зоны потока в каждой ветви непрерывно сужается в направлении соответствующего выходного шлица 37. Соотношение между поперечным сечением потока зоны потока в области, соседней с, по меньшей мере, одной подводящей линии 24 и на выходных шлицах 37 лежит в диапазоне от 10:1 до 40:1 и предпочтительно в диапазоне от 15:1 до 25:1. Поэтому происходит существенное ускорение течения сред, протекающих в направлении выходных шлицев 37. Соответствующее ускорение течения сред ведет, с одной стороны, к гомогенизации потока и, с другой стороны, к более высоким скоростям потока на выходных шлицах 37. Они способствуют созданию ниже отверстия 21 непрерывной пелены жидкой среды, которую можно использовать для образования жидкостной пленки на расположенной под ней подложке 2.
На фиг. 2 изображены стрелки, обозначающие поток жидкой среды, проходящий от присоединения 16 через подводящую линию 24 и камеру 22 наружу из корпуса 14.
В показанной конфигурации источник 32 излучения представляет собой стержнеобразную лампу, расположенную в центре внутри отрезка 30 трубы. Для создания равномерного распределения излучения по длине камеры 22 стержнеобразная лампа 32 проходит, в свою очередь, на протяжении всей длины камеры 22. Источник 32 излучения первично излучает ультрафиолетовое излучение в требуемом спектральном диапазоне, причем излучение эмитируют как вовнутрь пространства потока камеры 22, так и через отверстие 21 наружу из корпуса 14. При этом излучение можно выбрать для определенной цели, как еще будет пояснено ниже. Излучением можно также управлять таким образом, что излучение, эмитируемое в пространство потока, отличается от излучения, эмитируемого из отверстия 21.
Вместо такого трубчатого источника излучения или дополнительно к нему могут быть предусмотрены также другие источники излучения, как это частично показано в последующих примерах исполнения. В частности, внутри отрезка 30 трубы может быть предусмотрено более одного источника 32 излучения. В качестве источника 32 излучения можно использовать, например, газоразрядные лампы, однако, также светодиоды или другие пригодные источники света, которые излучают в требуемом спектральном диапазоне (по меньшей мере, также в ультрафиолетовом диапазоне).
Во избежание перегрева элементов через возникающее между отрезком 30 трубы и источником 32 излучения пространство 40 может протекать охлаждающая среда, в частности, газообразная охлаждающая среда. При этом охлаждающую среду следует выбирать таким образом, чтобы она не поглощала ультрафиолетовое излучение.
Далее на основании фиг. с 3 по 8 описана следующая форма исполнения блока 6 нанесения, в частности, альтернативной основной части 108, которая может быть использована в устройстве в соответствии с фиг. 1. Основная часть 108 состоит из корпуса 114, линии 116 для подвода среды и блока 118 излучения.
Корпус 114 представлен, в свою очередь, вытянутым, имеющим форму прямоугольника корпусом 120 из пригодного материала (например, TFM), который содержит проходящую в продольном направлении камеру 122, проходящую на протяжении всей длины корпуса 120. На продольных концах корпуса 120 могут быть укреплены, например с помощью винтов, предусматривающих разъемное соединение, не изображенные покрывные элементы для ограничения камеры 122 в продольном направлении. Возможны, однако, также и другие предпочтительно разъемные соединения. Камера 122 может иметь, в свою очередь, длину, которая больше ширины подложки 2, нагружаемой жидкой средой.
Камера 122 имеет, в свою очередь круглое поперечное сечение, причем камера 122 открывается в направлении нижней стороны 124 корпуса 120, в результате чего возникает указывающее вниз отверстие 121. Внутренняя стенка 123 камеры 122 описывает, тем самым, делительную окружность, которая, однако, больше полуокружности. При этом апертурный угол отверстия 121 лежит в диапазоне предпочтительно от 60° до 120°, в частности, от 70° до 90°.
Нижняя сторона 124 корпуса 120 образует скос, возрастающий в направлении боковых стенок 128 корпуса 120. Между скосом и отверстием 121 образована ровная область и непосредственно рядом с отверстием 121 корпус 120 содержит закругление 126. Это закругление соединяет ровную часть нижней стороны 124 с круглой внутренней стенкой 123 камеры 122 и на ее высшей точке определяет само отверстие 121 в корпусе 120.
В области перехода между нижней стороной 124 и боковыми стенками 128 корпуса 120 предусмотрено множество скошенных выемок (например, пять на каждой стороне, как показано). В области этих выемок 130 корпус 120 содержит соответственно сквозное отверстие 132 к камере 122. Сквозное отверстие 132 выполнено ступенчатым и содержит более широкую, указывающую в направлении выемки 130 область, а также более узкую, указывающую к камере 122 область. В более широкой, указывающей в направлении выемки 130 области сквозное отверстие 132 оснащено внутренней резьбой. Соответствующее сквозное отверстие 132 служит для крепления регулировочного элемента 134, который имеет соответствующую сквозному отверстию 132, ступенчатую форму с головной частью 136 и регулировочной частью 138. Головная часть 136 имеет такие размеры, что для обеспечения возможности введения в камеру 122 она проходит сквозь узкую область сквозного отверстия 132. Регулировочная часть 138 содержит наружную резьбу, которая может быть введена в зацепление с внутренней резьбой в широкой части сквозного отверстия 132 с целью ввинчивания в нее. При этом глубина ввинчивания регулировочной части 138 определяет, насколько глубоко головная часть 136 регулировочного элемента 134 выступает внутрь камеры 122. Регулировочный элемент 134 изготовлен из пригодного материала, устойчивого к используемым температурам и средам, и может обладать определенной упругостью. В частности, пригодным оказался материал PFA (перфторалкил). Возможно, однако, использование и других материалов, в частности, других полимерных материалов.
Верхняя сторона 140 корпуса 120 содержит множество проходящих поперечно продольному направлению корпуса 120 выемок 142, которые выравнены в продольном направлении корпуса 120 с выемками 130. В области каждой выемки 142 предусмотрена соответственно следующая выемка 144, а также резьбовое отверстие 146. Резьбовое отверстие 146 служит для крепления винта, с помощью которого может быть укреплена покрывная пластина 147 для заделывания выемки 142.
Выемка 144 содержит первый участок, проходящий на основании выемки 142 поперечно продольному направлению корпуса 120. Далее, непосредственно рядом с соответствующими боковыми стенками 128 выемка 144 содержит проходящий параллельно боковым стенкам 128, уходящий в глубину участок. Таким образом, выемка 144 имеет по существу U-образную форму, как лучше всего видно из фиг. 3.
Эта выемка 144 служит для крепления зажимного элемента 150, как лучше всего видно из фиг. 3. Фиг. 7 представляет перспективный вид на зажимной элемент 150 в не встроенном и, следовательно, в не закрепленном состоянии. зажимной элемент 150 имеет в основном U-образную форму, причем (в не закрепленном состоянии) плечи U-образного зажимного элемента 150 проходят в направлении друг друга, исходя от основной части 154 зажимного элемента 150, не соприкасаясь друг с другом. Другими словами, расстояние между свободными концами плеч 152 меньше расстояния между плечами на основной части 154. При введении плеч 152 зажимного элемента в U-образную выемку 144 они должны, таким образом, слегка изгибаться в направлении друг от друга и в этом случае они прикладывают направленное вовнутрь предварительное натяжение к расположенной внутри относительно плеч части корпуса 120. В частности, направленное вовнутрь предварительное натяжение предусматривают в области регулировочных элементов 134.
Упомянутая выше линия 116 для подвода среды выполнена встроенной в корпус 120 и будет ниже пояснена более подробно. Линия 116 для подвода среды подразделяется на подводящие элементы 160, канал 162 разделения среды, а также каналы 164 ввода.
При изображенной форме исполнения предусмотрены четыре подводящих элемента 160, расположенные на расстоянии друг от друга в продольном направлении корпуса 120. Подводящие элементы 160 расположены при этом с неравномерным расстоянием друг от друга. Более того, расстояние между средними подводящими элементами 160 меньше расстояния между расположенными соответственно снаружи подводящими элементами. Подводящие элементы 160 выполнены соответственно на верхней стороне 140 корпуса 120 и содержат соответственно имеющий по существу форму усеченного конуса участок 166, проходящий от верхней стороны 140 вверх. Выше участка 166 в форме усеченного конуса предусмотрена имеющая кольцеобразную форму присоединительная часть 168, которая подходит для соединения с внешней подводящей линией. В имеющем форму усеченного конуса участке 166 выполнено вертикально проходящее сквозное отверстие 170, которое проходит полностью через имеющую форму усеченного конуса часть 166 подводящего элемента 160 к каналу 162 распределения среды, который будет пояснен ниже более подробно.
Канал 162 распределения среды образован продольным отверстием 174, расположенным в центре в поперечном направлении корпуса 120. Продольное отверстие 174 полностью проходит сквозь корпус 120 и расположено между верхней стороной 140 и камерой 122. В концевой области продольное отверстие 174 содержит расширяющуюся область 176, которая может быть закрыта с помощью пригодных и не изображенных более подробно заглушек. Сам канал 162 распределения среды образован центральной, не закрытой частью продольного отверстия 174. Как очевидно специалисту, конечно было бы также возможным, что продольное отверстие174 открывается только в направлении одного конца корпуса 120 и соответствующим образом лишь на этом конце содержит расширение 176, которое может быть закрыто пригодным образом.
Как видно, в частности, из фиг. 4, продольное отверстие 174, образующее канал 162 распределения среды, в четырех местах соединено по потоку с отверстиями 170. Введенную через подводящие элементы 160 среду можно, таким образом, вводить в канал 162 распределения среды в различных местах и затем распределять в продольном направлении корпуса 120 внутри канала 162 распределения среды.
В элементе 177 стенки между каналом 162 распределения среды и камерой 122 выполнено множество сквозных отверстий, которые соединяют по потоку канал 162 распределения среды и камеру 122 и образуют, тем самым, впускные каналы 164. В изображенной форме исполнения предусмотрены 12 впускных каналов 164. Впускные каналы 164 расположены смещенными относительно отверстий 170 в продольном направлении корпуса 120. Конечно, может быть предусмотрено также другое количество впускных каналов 164. Впускные каналы 164 расположены в продольном направлении корпуса 120 предпочтительно на равномерном расстоянии друг от друга, причем для получения однородного потока в камере 122 предпочтительной является плотность в диапазоне от 3/100 мм до 12/100 мм, в частности, в диапазоне от 4/100 мм до 10/100 мм.
В указывающей в направлении камеры 122 стороне элемента 177 стенки предусмотрены два глухих отверстия 178 (см. фиг. 4), которые служат для крепления дистанционного элемента 179 (см. фиг. 3). Дистанционные элементы 179 изготовлены из материала, устойчивого к воздействию используемых температур и сред и обладающего известной упругостью. В частности, в данном случае можно также вновь использовать материал PFA, как в случае регулировочных элементов 134. Дистанционные элементы 179 содержат не изображенную ножку для крепления в одном из соответствующих глухих отверстий 178 и в имеющей форму усеченного конуса основной части, показанной на фиг. 3.
Теперь ниже более подробно поясняется блок 118 излучения этой формы исполнения. Блок 118 излучения содержит отрезок 180 трубы и, по меньшей мере, один источник 182 излучения. Они имеют по существу ту же конструкцию, что и отрезок 30 трубы и, по меньшей мере, один источник 32 излучения в соответствии с первой формой исполнения. Отрезок 180 трубы имеет вытянутую форму с круглым поперечным сечением и состоит из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала. Отрезок 180 трубы укреплен в камере 122 и проходит по всей длине, а центр круглого в поперечном сечении отрезка 180 трубы смещен относительно центра делительной окружности внутренней стенки 123 камеры 122 в направлении отверстия 121. Круглый отрезок 180 трубы опять же проходит частично через отверстие 121 из корпуса 114 наружу. Снова между отрезком 180 трубы и внутренней стенкой 123 камеры 122 образуется зона 184 потока, которая симметрична относительно средней продольной плоскости С камеры 122, секущей в центре отверстие 121 и подводящие элементы 160. Пространство 184 потока образует правую и левую ветви, как это представлено на виде с поперечным сечением в соответствии с фиг. 3. Каждая из ветвей содержит на нижнем конце выходной шлиц 186. Исходя от впускных каналов 164 к соответствующему выходному шлицу 186, каждая из ветвей зоны потока имеет сужающееся поперечное сечение потока. Оно сужается таким же образом, что и в случае первой формы исполнения.
Как следует из фиг. 3, отрезок трубы лежит на головках 136 соответствующих регулировочных элементов 134 и контактирует на своей верхней стороне с дистанционным элементом 179. Они предусматривают, тем самым, контакт в трех точках и задают точную позицию отрезка 180 трубы в камере 122. С помощью регулировочных элементов 134 можно в известных пределах юстировать ширину выходных шлицев 186. Соответствующие головки 136 регулировочных элементов 134 образуют точечные опоры, которые незначительно ухудшают протекание среды вокруг головок, так что в области выходных шлицев 186 может быть создана по существу непрерывная пелена среды. Источник 132 излучения может быть размещен таким же образом, что и при первой форме исполнения, внутри отрезка 180 трубы.
Основное различие между формой исполнения главной части 8 в соответствии с фиг. 2 и второй формой исполнения главной части 108 в соответствии с фиг. 3-7 заключается в направлении среды. В то время как при первой форме исполнения среду через подводящие линии 24 направляют непосредственно в камеру 122, в случае второй формы исполнения это происходит через подводящие элементы 160 в канал 162 распределения среды и затем через впускные каналы 164 в камеру 122. За счет этого достигают равномерного распределения жидкой среды в продольном направлении корпуса 120. В области камеры 122 в зоне 184 потока предусмотрен, таким образом, равномерный поток. В частности, в комбинации с сужающимся поперечным сечением зоны 184 потока на выходных шлицах 186 может быть достигнут равномерный поток для образования равномерной пелены жидкости.
Следующее отличие относится к зажимам 150, регулировочным элементам 134 и дистанционным элементам 179, которые могут быть, однако, соответствующим образом предусмотрены также и при первой форме исполнения. Функция зажимов 150, которая предусматривает в области камеры 122 направленное во внутрь предварительное натяжение, пояснена более подробно на основании фиг. 8а и 8b. При подводе жидкой среды через линию 116 подвода среды на внутренних стенках 123 камеры возникает направленное наружу давление. В частности, в самой широкой области камеры 122, в которой корпус 120 имеет малое поперечное сечение, соответствующее давление может привести к такой деформации корпуса 120, что произойдет увеличение расстояния на выходных шлицах 186. Эта справедливо, в частности, для средней в продольном направлении корпуса 120 области, поскольку на концах не изображенные покрывные крышки противодействовали бы соответствующей деформации.
В частности, на фиг. 8а показано, что, например, ширина выходного шлица 186 в средней области может быть существенно увеличена, в результате чего, конечно, изменился бы соответствующий выход среды из выходного шлица 186. Это привело бы к противодействию равномерному распределению среды. Этого можно избежать за счет использования зажимов 150, как показано на фиг. 8b. Зажимы 150, в частности, в комбинации с регулировочными элементами 134, могут обеспечить равномерную ширину выходных шлицев 186. Зажимы 150, в частности, в комбинации с регулировочными элементами 134, могут быть независимо от изменения поперечного сечения потока в камере потока выгодными для обеспечения неизменной ширины выходных шлицев 186.
Теперь на основании фиг. 9-12 более подробно поясняются различные конфигурации блока 18 излучения в соответствии с первой формой исполнения. Эти конфигурации можно, однако, аналогичным образом использовать применительно ко второй форме исполнения.
При этом фиг. 9а представляет нормальную конфигурацию аналогично фиг. 2, состоящую из круглого в поперечном сечении отрезка 30 трубы с расположенным по центру относительного него стержнеобразным источником 32 излучения. По мере целесообразности в последующем используют те же ссылочные обозначения, что и при первой форме исполнения, причем различные конфигурации можно использовать, конечно, также и при второй форме исполнения.
Корпус 14 с камерой 22 и подводящей линией 24 обозначен лишь схематически. Ниже этого узла схематически изображена подложка 2.
Ниже схематического изображения этой конфигурации изображены два графа, причем верхний граф отображает распределение концентрации радикалов на поверхности подложки 2, если жидкую среду, например, раствор перекиси водорода (H2O2) или DI воду направляют через подводящую линию 24 на подложку и при этом используют источник 32 излучения. Нижний граф обозначает достигаемое изменение толщины слоя лака на подложке при ускоряемом с помощью радикалов процессе очистки, причем в данном случае предполагается стационарный технологический процесс, то есть узел является стационарным и его не перемещают над подложкой. Оба распределения нанесены в стандартизированном представлении.
Как видно, концентрация радикалов оказывает большое влияние на снятый слой лака. Однако, также и попадающее на подложку излучение дополнительно влияет на результат снятия лакового слоя, даже если это не показано на фиг. 9а. Так, например, недостаточную концентрацию радикалов, которая ухудшила бы результат удаления лакового слоя, можно компенсировать увеличением попадающего на подложку излучения. При этом не существует линейного соотношения и невозможно компенсировать слишком малую концентрацию радикалов очень большим количеством света. Следовательно, для компенсации также существуют границы. Концентрация радикалов является наибольшей в области средней продольной плоскости камеры 22 (см. штриховую линию) и сильно спадает в наружном направлении. Следовательно, концентрация радикалов на поверхности подложки 2 поперечно камере 22 сильно различается. Выходящее из отрезка трубы ультрафиолетовое излучение равномерно распределено и, следовательно, в данном случае снятие лакового слоя следует из концентрации радикалов.
Фиг. 9b представляет ту же конфигурацию, что и фиг. 9а, причем в этом случае к подложке через подводящую линию 24 подводят озонированную воду O3-H2O при работающем источнике 32 излучения. При этом граф концентрации радикалов показывает непосредственно под выходными шлицами 37 наибольшую концентрацию радикалов, которая уменьшается в направлении средней продольной плоскости. Выходящее из отрезка трубы ультрафиолетовое излучение распределено по существу равномерно и, следовательно, также и здесь снятие лакового слоя вытекает из концентрации радикалов. Изобретатели установили, что при таком использовании для достижения лучшей однородности снятия лакового слоя (или другого результата процесса, на который аналогичным образом оказывается влияние) было бы предпочтительным увеличение интенсивности света в направлении средней продольной плоскости.
Фиг. 9 представляет альтернативную конфигурацию, которая пригодна для улучшения однородности результата процесса при распределении радикалов в соответствии с фиг. 9b. При этом вновь используют отрезок 30 трубы с круглым поперечным сечением. Источник 32 излучения снова аналогичен описанному ранее. Отрезок 30 трубы изменен таким образом, что в различных областях он обладает различным удельным коэффициентом пропускания. Так, отрезок 30 трубы имеет в расположенной внутри камеры 22 области первый удельный коэффициент пропускания и вне камеры 22 – другой, второй удельный коэффициент пропускания. В частности, первая область имеет, например, по возможности высокий удельный коэффициент пропускания по отношению к ультрафиолетовому излучению, то есть внутри камеры потока все ультрафиолетовое излучение, которое предоставляет в распоряжение источник 32 излучения, может быть введено в камеру 22.
Расположенная снаружи от камеры область отрезка 30 трубы обладает, напротив, меньшим удельным коэффициентом пропускания вследствие повышенного поглощения или отражения в отношении ультрафиолетового излучения. В частности, отрезок 30 трубы в области средней продольной плоскости обладает наибольшим удельным коэффициентом пропускания и, исходя от этой области, удельный коэффициент пропускания постепенно уменьшается в направлении выходных шлицев 37. За счет этого интенсивность излучения попадающего на поверхность субстрата ультрафиолета можно регулировать таким образом, что в области средней продольной плоскости, где концентрация радикалов применительно к областям непосредственно ниже выходных шлицев 37 меньше, она становится максимальной и снижается в боковом направлении к ним. Тем самым, несмотря на неравномерное распределение радикалов, можно предусмотреть расширенную область с равномерным снятием лака. Даже если пониженную концентрацию радикалов невозможно компенсировать полностью, можно добиться существенной гомогенизации по сравнению со случаем в соответствии с фиг. 9b. Тем самым, на протяжении ширины отверстия 21 корпуса 20, несмотря на изменяющуюся концентрацию радикалов может быть достигнут тот же результат процесса, что и изображенный в графах в соответствии с фиг. 9с. Соответствующим образом на протяжении ширины отверстия 21 корпуса 20 можно предусмотреть равномерно высокое снятие лакового слоя.
Соответствующего эффекта можно добиться с помощью материала самого отрезка трубы или также с помощью покрытия или пленки на участке отрезка трубы или рядом с соответствующим участком отрезка трубы. При этом покрытия или пленку следовало бы предпочтительно располагать внутри отрезка трубы, чтобы избежать загрязнения жидкости и обеспечить возможность пренебречь устойчивостью покрытия к воздействию используемых сред.
На фиг. 10а-10с показаны следующие конфигурации блока 18 излучения, причем соответственно корпус 14 с камерой 22 и подводящая линия 24 обозначены лишь схематически. Опять же подложка 2 также изображена схематически. Графы, аналогичные графам фиг. 9а-9с, на фиг. 10 не изображены.
При конфигурации в соответствии с фиг. 10а снова предусмотрен источник 32 излучения, который укреплен в отрезке 30 трубы. При этой конфигурации на расположенной внутри камеры 22 части отрезка 30 трубы предусмотрена отражающая структура. Она может быть выполнена, например, в виде слоя или пленки, размещенных на отрезке трубы, например, внутри или снаружи. Она может полностью отражать излучение, исходящее от источника 32 излучения, или может быть отражающей лишь в определенных диапазонах длин волн. При этом форма отражающей структуры на фиг. 10 может быть в упрощенном виде изображена в виде контура отрезка трубы. Она может, быть, однако, отличной от нее, причем форма специально должна быть выбрана таким образом, чтобы интенсивность исходящего из отрезка 30 трубы излучения в областях, соседних с выходными шлицами 37, была ниже, чем в области средней продольной плоскости С и, в частности, непрерывно возрастала в направлении средней продольной плоскости С. Таким образом, интенсивность исходящего из отрезка 30 трубы излучения является наибольшей в центре (в области средних продольных плоскостей) и уменьшается в боковых к ним направлениях.
Фиг. 10b представляет следующую конфигурацию зеркальной структуры, причем в данном случае изображена другая форма зеркальной структуры, которая является плоской в верхней области и образует в сечении хорду с переходом к круглой форме отрезка трубы. Такая форма позволяет, в частности, предусмотреть в верхней области отрезка 30 трубы (выше зеркальной структуры) следующий источник излучения (не изображен). Он мог бы излучать в спектральном диапазоне, отличном от спектрального диапазона источника 32 излучения, для создания в области канала потока излучения, отличающегося от излучения в области выходных шлицев 37 и в направлении подложки 2. Наряду с гомогенизацией результата процесса, например, удаления лака (вследствие регулировки определенного соотношения между излучением, попадающим на подложку локально, и локальной концентрацией радикалов), в этом случае можно было бы также предусмотреть селекцию длин волн (предусмотренную излучением с различными первичными спектральными диапазонами в различных областях устройства, в частности, внутри камеры 22 и снаружи корпуса).
Этого можно было бы достичь также с помощью селективных характеристик отражения зеркальной структуры, которая, например, пропускает ультрафиолетовое излучение в диапазоне ниже 200 нм и отражает его в диапазоне выше 200 нм. Конечно, это аналогичным образом справедливо в отношении формы исполнения в соответствии с фиг. 10а.
В обоих случаях, то есть при конфигурации в соответствии с фиг. 10а и 10b, для селекции длин волн было бы также возможно такое размещение дополнительных источников излучения внутри корпуса 20, при котором они излучают снаружи в камеру 22. При этом длина волны излученного в камеру 22 излучения могла бы первично лежать в диапазоне ниже 200 нм и составлять, например, примерно 185 нм. Излученное из камеры 22 через отверстие 21 наружу излучение могло бы лежать, в частности, первично в диапазоне свыше 200 нм, например, при приблизительно 254 нм. В то время как излучение в диапазоне ниже 200 нм должно первично служить для разложения среды в канале потока, излучение в диапазоне свыше 200 нм должно первично служить для выработки радикалов.
Наряду с определенным пространственным распределением интенсивности излучения при названных выше конфигурациях могла бы быть без труда произведена дополнительная селекция длин волн, которая предусматривает внутри камеры потока излучение, отличное от излучения, излучаемого из камеры наружу в направлении подложки 2.
Также и здесь форма зеркальной структуры должна быть специально выполнена таким образом, чтобы выходящая из отрезка 30 трубы интенсивность излучения была максимальной в области средней продольной плоскости С и уменьшалась в боковом к ней направлении.
Аналогичным образом следует рассматривать также форму исполнения в соответствии с фиг. 10с. В случае этой формы исполнения блок 18 излучения снова содержит отрезок 30 трубы. Внутри отрезка трубы предусмотрен первый источник 32 излучения, который может иметь описанный выше тип. Ниже первого источника излучения может быть предусмотрен вогнуто искривленный вверх зеркальный элемент 200, который отражает излучение, исходящее от источника 32 излучения, главным образом назад вверх. Ниже зеркального элемента 200 предусмотрены различные вторые источники 210 излучения. В частности, изображены семь источников 210 излучения. Они излучают соответственно, по меньшей мере, свет в ультрафиолетовом диапазоне, а именно с различными соотношениями интенсивности. В частности, в направлении от среднего из источников 210 излучения к внешним из источников 210 излучения интенсивность непрерывно снижается. То есть расположенные наиболее далеко снаружи источники 210 излучения излучают свет с минимальной интенсивностью. При этой конфигурации таким образом снова можно достичь такого требуемого распределения интенсивности выходящего из отрезка трубы света, при котором интенсивность выходящего из отрезка 30 трубы излучения является наибольшей в области средней продольной плоскости С и уменьшается в боковых к ней направлениях.
В частности, на протяжении ширины отверстия 21 корпуса 20 можно добиться равномерного результата процесса, снятия лака (вследствие регулировки определенного соотношения между локально попадающим на подложку излучением и локальной концентрацией радикалов). Помимо этого, эта конфигурация позволяет также осуществить известную селекцию длин волн таким образом, что вовнутрь зоны потока можно эмитировать излучение в спектральных диапазонах, отличных от излучения, выходящего из отверстия 21.
Например, первый источник излучения может снова излучать в диапазоне ниже 200 нм, например, приблизительно при 185 нм, в то время как источники 210 излучения излучают, например, в диапазоне выше 200 нм, в частности, приблизительно при 254 нм.
Фиг. 11 и 12 представляют следующие конфигурации блока 18 излучения. Корпус 20 с камерой 22 и отверстием 21, а также подложка 2 опять изображены схематически.
В случае конфигурации в соответствии с фиг. 11 блок 18 излучения снова содержит отрезок 30 трубы, который пропускает ультрафиолетовое излучение. Внутри отрезка 30 трубы изображены два источника 220 и 222 излучения. Два источника 220, 222 излучения расположены один над другим внутри отрезка 30 трубы. Типы источников 220, 222 различны, и они излучают, в частности, в различных спектральных диапазонах. При этом, например, верхний источник 220 излучения излучает первично в спектральном диапазоне ниже 200 нм, например, при 185 нм, в то время как нижний источник 222 излучения излучает первично в спектральном диапазоне свыше 200 нм, например, при 254 нм.
Между источниками 220 и 222 излучения предусмотрен изогнутый отражатель 226, отражающий с обеих сторон. Рефлектор обуславливает разделение излучения, излучаемого вовнутрь пространства потока, от излучения, излучаемого наружу из отверстия 21. При этом отражатель 226 расположен таким образом, что в концевой области обоих каналов потока – рядом с выходными шлицами 37 – излучение излучают как верхний источник 220 излучения, так и нижний источник 222 излучения.
В то время, как излучение в диапазоне ниже 200 нм, как упоминалось выше, должно вести первично к распаду среды в канале потока, излучение в диапазоне свыше 200 нм служит для выработки радикалов. Изображенная конфигурация выгодна, поскольку соответствующая выработка является предпочтительной по возможности также уже в концевой области канала потока. При этом кривизна указывающей вниз области отражателя 126 может быть специально выбрана таким образом, что опять на протяжении по возможности широкой области возникает предпочтительное соотношение между излучением, попадающим на подложку локально, и локальной концентрацией радикалов, которое позволяет добиться однородности процесса. При этом соотношение изменяется на протяжение области соответственно таким образом, что при снижающейся концентрации радикалов возрастает интенсивность излучения на подложке, как описано выше. В частности, интенсивность излучения является наибольшей в области средней продольной плоскости конструкции и спадает в боковых к ней направлениях.
При конструктивной форме в соответствии с фиг. 12 вновь предусмотрен отрезок 30 трубы с двумя отдельными источниками 220, 222 излучения, которые аналогично фиг. 1 могут излучать в различных спектральных диапазонах. Можно, однако, также отказаться от верхнего источника 220. В отрезке трубы вновь предусмотрен зеркальный элемент 240. Зеркальный элемент имеет стилизованную М-образную форму, как показано на фиг. 12, причем нижний источник 222 расположен внутри М-образной формы, в то время как опциональный источник 220 излучения расположен выше зеркального элемента. В частности, зеркальный элемент 240 содержит два плеча 241, расположенных на расстоянии друг от друга и проходящих по существу параллельно. На верхних концах первого плеча 241 соответственно предусмотрено изогнутое под углом вниз второе плечо 242. На верхних концах второго плеча 241 соответственно предусмотрено проходящее вовнутрь третье плечо 243. Третьи плечи 243 лежат в одной плоскости и проходят по существу параллельно друг другу и перпендикулярно первым плечам 241. К внутренним концам третьего плеча примыкают четвертые плечи 244, которые проходят под углом вовнутрь и встречаются в центре между первыми плечами 241. Соответствующие углы между первыми и вторыми плечами, между вторыми и третьими плечами, а также между третьими и четвертыми плечами соответственно больше 90°. Как видно, соответствующие вторые, третьи и четвертые плечи образуют куполообразную форму. Зеркальный элемент 240 расположен в отрезке 30 трубы таким образом, что первые плечи проходят по существу параллельно средней центральной плоскости конструкции и зеркальный элемент симметричен средней продольной плоскости конструкции. Как показано на фиг. 12, зеркальный элемент расположен таким образом, что излучение второго источника 222 излучения достигает, по меньшей мере, частично камеры 22 и, в частности, области, соседней с соответствующими выходными шлицами 37 камеры 22. Альтернативно или дополнительно при изображенной на фиг. 12 конструкции может быть предусмотрен следующий отражатель, который расположен, например, выше первого источника излучения и препятствует излучению излучения непосредственно в область подводящей линии 24. В частности, соответствующий отражатель может проходить на протяжении большей области и направлять излучение специально в направлении выходных шлицев 37 или соседней с ними области камеры 22.
При этой конфигурации опять же можно добиться такого распределения интенсивности выходящего из отрезка трубы света, при котором выходящая из отрезка 30 трубы интенсивность излучения является наибольшей в области средней продольной плоскости конструкции и уменьшается в боковых к ней направлениях.
Теперь ниже более подробно пояснена работа устройства 1. При этом в первую очередь исходят из конфигурации в соответствии с фиг. 1 и 2. Производственный процесс остается, однако, неизменным также и для отличных форм исполнения.
Блок 6 нанесения, в частности, основную часть 8, переводят в позицию по соседству с подложкой 2, в которой выходящая из отверстия 21 жидкость не попадает на подложку 2. Через присоединения 16 для среды жидкую среду, например, озонированную воду О3-Н2О, вводят в камеру 22 при одновременно включенном источнике 32 излучения.
В камере потока между отрезком 30 трубы и внутренней стенкой 23 камеры 22 образуется поток жидкости, который ускоряется в направлении выходных шлицев 37. В частности, скорость жидкости вследствие соответствующего изменения поперечного сечения возрастает в направлении от расположенной вверху области в конце подводящей линии 24 к выходным шлицам на коэффициент от 10:1до 40:1 и предпочтительно в диапазоне от 15:1 до 25:1.
Ниже основной части 8 возникает водяная пелена, которая равномерно проходит на протяжении существенной части длины основной части 8. Под действием излучения, излучаемого источником 32 излучения, происходит разложение жидкости в канале потока, то есть между подводящей линией 24 и выходными шлицами 37, с целью разрушения нежелательных реактивных химических компонентов внутри жидкости. Одновременно в результате излучения образуются радикалы. Эти механизмы первично происходят в различных спектральных диапазонах излучения. Так, для распада предпочтительным является излучение в спектральном диапазоне ниже 200 нм, в то время как для выработки радикалов предпочтительно излучение свыше 200 нм, в частности, приблизительно при 254 нм. Без специальных мер, которые описаны на фиг. с 9 по 11, излучение, исходящее от источника 32 излучения, является одинаковым в области между каналом потока и выше корпуса 20 и, как правило, содержит доли излучения как выше, так и ниже 200 нм. За счет процесса ускорения в канале потока достигают гомогенизации потока и, тем самым, образуется водяная пелена на протяжении большой ширины.
Как было описано, в канале потока происходит, с одной стороны, разложение жидкости и разрушение нежелательных химических компонентов при одновременной выработке радикалов, в частности, гидроксильных радикалов. Они образуются, в частности, также в области выходных шлицев 37 и могут существовать достаточно долго для того, чтобы попасть на поверхность подложки 2, если теперь основную часть 8 блока 6 нанесения перемещают над подложкой 2.
Подложка 2 может представлять собой, например, фотошаблон, с которого должны быть удалены остатки лака. Такую чистку можно производить на всей поверхности или только в определенных областях шаблона. За счет движения основной части 8 блока 6 нанесения над подложкой происходит движение водяной пелены над подложкой 2. С помощью источника 32 излучения внутри жидкости, кроме того, непрерывно образуются радикалы, причем значимым является соответствующая выработка радикалов, в частности, в области выходных шлицев и ниже отверстия 21 в корпусе 20 и ее концентрируют здесь, по мере надобности, с помощью определенных мер, как это описано в формах исполнения. Тем самым, жидкость ниже отверстия 21 насыщена радикалами и особенно эффективна для снятия лака.
При этом, в частности, при использовании озонированной воды 03-H2O, непосредственно ниже выходных шлицев 37 может возникать повышенная концентрация радикалов, которая уменьшается в боковых к этой области направлениях, как показано на фиг. 9b. На поверхность подлежащей обработке подложки наряду с насыщенной радикалами жидкостью попадает также часть ультрафиолетового излучения источника 32 излучения, чтобы осуществить дальнейшую активацию поверхности и ускорить соответствующую очистку с помощью радикалов. Чтобы обеспечить компенсацию неоднородностей концентрации радикалов на протяжении ширины отверстия 21, локально попадающая на область поверхности интенсивность излучения должна при этом находиться в определенном соотношении с концентрацией радикалов. Поэтому там, где концентрация радикалов локально меньше, должна быть предусмотрена более высокая концентрация излучения, падающего на поверхность подлежащей обработке подложки. В частности, в соответствии с настоящей заявкой предусмотрено такое влияние на выходящее через отрезок 30 трубы из отверстия 21 излучение, при котором интенсивность излучения возрастает в направлении средних продольных плоскостей камеры 22. Поскольку радикалы быстро распадаются, в областях, которые не расположены ниже отверстия 21, жидкость имеет быстро уменьшающуюся концентрацию радикалов, что в совокупности с меньшей интенсивностью ультрафиолетового излучения в этой области ведет к быстрому снижению воздействия на подложку. Процесс является наиболее эффективным в области ниже отверстия и может быть гомогенизирован на протяжении ширины с помощью соответствующей интенсивности ультрафиолетового излучения, согласованной с концентрацией радикалов.
Для достижения достаточно длительного времени пребывания нагруженной радикалами жидкости на подложке скорость ее нанесения можно согласовывать с потребным результатом очистки. После соответствующей очистки шаблона можно либо остановить подвод среды и отключить источник излучения, либо произвести соответствующим образом обработку следующей подложки 2.
Изобретение пояснялось ранее на основании предпочтительных форм исполнения изобретения без ограничения до конкретных форм исполнения. В частности, возможны свободное комбинирование между собой или замена различных признаков форм исполнения при наличии соответствующей совместимости.
1. Устройство для нанесения нагруженной ультрафиолетовым излучением жидкой среды на подложку, содержащее:
корпус с вытянутой камерой, по меньшей мере, одним впускным отверстием, расширяющимся в направлении к камере, и с, по меньшей мере, одним, расположенным напротив впускного отверстия, имеющим форму шлица выпускным отверстием, проходящим на протяжении длины камеры;
проходящий в продольном направлении через камеру отрезок трубы, который, по меньшей мере, частично пропускает ультрафиолетовое излучение, причем отрезок трубы расположен в камере таким образом, что между отрезком трубы и стенкой камеры образуется зона потока, симметричная относительно средней продольной плоскости камеры, которая рассекает в центре выпускное отверстие, и что отрезок трубы проходит в имеющее форму шлица выпускное отверстие в корпусе и при этом образует между отрезком трубы и корпусом два выходных шлица, проходящих в продольном направлении; и
по меньшей мере, один источник ультрафиолетового излучения в отрезке трубы, расположенный для излучения ультрафиолетового излучения в направлении зоны потока и через выпускное отверстие наружу из корпуса с тем, чтобы выработать радикалы в жидкости и нанести их на поверхность подложки;
отличающееся тем, что в отрезке трубы расположены средства для такой регулировки выходящего через выпускное отверстие через отрезок трубы излучения, при которой интенсивность излучения возрастает в направлении к средней продольной плоскости камеры.
2. Устройство по п. 1, причем отрезок трубы имеет круглое поперечное сечение и средства содержат, по меньшей мере, один оптический элемент,
расположенный внутри отрезка трубы, который служит для такого изменения интенсивности выходящего из отрезка трубы излучения, при котором интенсивность постоянно возрастает в направлении средней продольной плоскости камеры.
3. Устройство по п. 2, причем, по меньшей мере, одно оптическое средство содержит, по меньшей мере, один зеркальный элемент, который расположен на направленной от подложки стороне, по меньшей мере, одного источника излучения и/или расположен рядом с ней и отражает излучение в направлении выпускного отверстия.
4. Устройство по п. 3, причем зеркальный элемент симметричен средней продольной плоскости камеры.
5. Устройство по п. 3 или 4, причем зеркальный элемент, по меньшей мере, частично охватывает источник излучения.
6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, причем, по меньшей мере, один источник излучения расположен в средней продольной плоскости камеры и лежит ниже проходящей перпендикулярно к ней средней поперечной плоскости отрезка трубы, которая рассекает отрезок трубы в центре, то есть смещен в направлении выпускного отверстия.
7. Устройство по п. 6 или 3, причем зеркальный элемент расположен, по меньшей мере, частично ниже средней поперечной плоскости отрезка трубы.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, причем средства содержат множество, по меньшей мере, из трех источников ультрафиолетового излучения, причем источники ультрафиолетового излучения расположены внутри отрезка трубы рядом друг с другом и рядом с областью отрезка трубы, расположенной в впускном отверстии или снаружи камеры, причем соседние источники ультрафиолетового излучения излучают с различной интенсивностью.
9. Устройство по п. 7, которое содержит, по меньшей мере, один разделительный элемент в отрезке трубы, который блокирует излучение множества источников ультрафиолетового излучения в направлении зоны потока.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее, по меньшей мере, один источник ультрафиолетового излучения в отрезке трубы для излучения ультрафиолетового излучения в, по меньшей мере, зону потока, а также, по меньшей мере, один второй источник ультрафиолетового излучения для излучения ультрафиолетового излучения исключительно через выпускное отверстие.
