DE4238826C1 - Traversing beam high vacuum irradiation chamber - having minimal area beam inlet window and internal beam location device - Google Patents

Traversing beam high vacuum irradiation chamber - having minimal area beam inlet window and internal beam location device

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DE4238826C1 DE19924238826 DE4238826A DE4238826C1 DE 4238826 C1 DE4238826 C1 DE 4238826C1 DE 19924238826 DE19924238826 DE 19924238826 DE 4238826 A DE4238826 A DE 4238826A DE 4238826 C1 DE4238826 C1 DE 4238826C1
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Abstract

Arrangement for successive irradiation by electromagnetic radiation (10) of part surfaces of a substrate (50) arranged in a vacuum, where (i) the substrate (50) is placed inside a first vacuum chamber (22), (ii) a second vacuum chamber (24) is separated from the first chamber (22) by a window (20), (iii) the second vacuum chamber (24) has a second window (12), and being novel in that the second vacuum chamber (24) is provided with a device (56,60) for altering the location of the beam (10) relative to the substrate (50), and that the first window (20) is larger than the second window (24). USE/ADVANTAGE - E.g. irradiation of amorphous silica in the production of semi-conductor devices. Minimisation of window thickness, necessary to withstand high vacuum, by using a small window area for input of the primary radiation-beam, and with a secondary-beam location device inside the second vacuum chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sukzessiven Be­ strahlen von Teilflächen eines in einem Vakuum angeordneten Substrates mit elektromagnetischer Strahlung.The invention relates to a device for successive loading radiate partial areas of one arranged in a vacuum Substrate with electromagnetic radiation.

In der industriellen Halbleiterfertigung tritt das Problem auf, ein großflächiges Substrat mit einem elektromagnetischen Strahl, insbesondere UV-Strahlung, zu belichten. Insbesondere werden amorphe Silizium-Substrate geglüht (annealed). Hierzu dienen als Strahlungsquelle neuerdings auch Excimerlaser.In industrial semiconductor manufacturing, the problem arises a large-area substrate with an electromagnetic To expose beam, especially UV radiation. Especially amorphous silicon substrates are annealed. For this Excimer lasers have recently also been used as radiation sources.

Dabei ist es erforderlich, das Halbleitersubstrat im Hochvakuum in einer Prozeßkammer anzuordnen. Dies bedeutet, daß das Sub­ strat in einer Vakuumkammer angeordnet werden muß, wobei die Strahlungsquelle außerhalb der Vakuumkammer steht.It is necessary to place the semiconductor substrate in a high vacuum to be arranged in a process chamber. This means that the sub strat must be arranged in a vacuum chamber, the Radiation source is outside the vacuum chamber.

Sollen große Substratflächen belichtet werden, bedeutet dies, daß bei einer herkömmlichen Anordnung ebenso große Fenster für den Übergang der Strahlung in die Vakuumkammer erforderlich sind, wenn ein Bewegen des Substrates in der Vakuumkammer zu vermeiden ist. If large substrate areas are to be exposed, this means that in a conventional arrangement also large windows for the transition of the radiation into the vacuum chamber is required are when moving the substrate in the vacuum chamber too is to avoid.  

Ein großes Fenster für die Vakuumkammer ist aber entsprechend großen Kräften aufgrund des Druckunterschiedes (Vakuumkammer zur äußeren Atmosphäre) ausgesetzt. Wird ultraviolette Strah­ lung verwendet, wirft dies erhebliche technische und wirt­ schaftliche Probleme auf. Erforderlich wäre ein sehr dickes Quarzfenster (bei 500 mm Durchmesser müßte es eine Stärke von etwa 50 bis 100 mm aufweisen). Die Herstellungskosten für ein derartiges Fenster sind beträchtlich und überdies wäre auch der Strahlversatz beim Durchgang des Strahles durch das Fenster problematisch bezüglich einer Überlagerung der Strahlsegmente, die durch eine einzusetzende Homogenisierungsoptik entstehen.A large window for the vacuum chamber is however appropriate large forces due to the pressure difference (vacuum chamber to the outside atmosphere). Becomes an ultraviolet beam used lung, this raises considerable technical and economic economic problems. A very thick one would be required Quartz window (with a diameter of 500 mm it should have a thickness of have about 50 to 100 mm). The manufacturing cost for one windows of this kind are considerable and, moreover, that would be Beam offset when the beam passes through the window problematic with overlapping of the beam segments, that result from the use of homogenization optics.

Eine bewegbare Anordnung des Substrates in der Hochvakuumkammer ist aus insbesondere den folgenden Gründen zu vermeiden: eine bewegbare Anordnung des Substrates mit einer entsprechenden Mechanik läuft der Anforderung nach hoher Sauberkeit des Vakuums zuwider; eine bewegbare Anordnung des Substrates be­ dingt eine sehr große Hochvakuumkammer; und eine Aufheizung des Substrates auf mehrere 100°C (z. B. 400°C) würde bei einer be­ wegbaren Anordnung des Substrats ebenfalls aufwendige techni­ sche Lösungen erfordern.A movable arrangement of the substrate in the high vacuum chamber should be avoided for the following reasons in particular: a movable arrangement of the substrate with a corresponding Mechanics meet the requirement for high cleanliness of the Contrary to vacuum; a movable arrangement of the substrate be calls for a very large high vacuum chamber; and heating the Substrate to several 100 ° C (z. B. 400 ° C) would be at a movable arrangement of the substrate also complex techni require solutions.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum sukzessiven Bestrahlen von Teilflächen eines in einem Vakuum angeordneten Substrates mit elektromagnetischer Strah­ lung zu schaffen, die einen technisch einfach realisierbaren und kostengünstigen Aufbau hat.The invention is therefore based on the object, a Vorrich device for the successive irradiation of partial areas one in one Vacuum arranged substrate with electromagnetic radiation to create a technically easy to implement and inexpensive construction.

Die erfindungsgemäß zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehene Vor­ richtung ist dadurch gekennzeichnet, daßThe proposed according to the invention to solve this problem direction is characterized in that

  • - das Substrat in einer ersten Vakuumkammer angeordnet ist,the substrate is arranged in a first vacuum chamber,
  • - eine zweite Vakuumkammer von der ersten Vakuumkammer durch ein erstes Fenster getrennt ist,- A second vacuum chamber from the first vacuum chamber a first window is separated,
  • - die zweite Vakuumkammer ein zweites Fenster aufweist, und in der zweiten Vakuumkammer eine Einrichtung zum Verändern des Ortes der Strahlung in bezug auf das Substrat vorgesehen ist, wobei- The second vacuum chamber has a second window, and  means for changing in the second vacuum chamber the location of the radiation with respect to the substrate is where
  • - das erste Fenster größer ist als das zweite Fenster.- the first window is larger than the second window.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß in der ersten Vakuumkammer ein höheres Vakuum herrscht als in der zweiten Vakuumkammer.According to a preferred embodiment of the invention is provided see that in the first vacuum chamber a higher vacuum prevails than in the second vacuum chamber.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Einrichtung zum Verändern des Ortes der Strahlung in der zweiten Vakuumkammer einen Strahl in zumindest einer Rich­ tung oder in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen abtastend über das Substrat führt.Another preferred embodiment of the invention provides that the device for changing the location of the radiation in the second vacuum chamber a beam in at least one direction tion or in two mutually perpendicular directions scanning across the substrate.

Ein besonders hoher Durchsatz bei der Bearbeitung vieler Sub­ strate bei sehr kurzen Abpumpzeiten hinsichtlich der Vakuum­ kammern ergibt sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausge­ staltung der Erfindung dadurch, daß eine evakuierbare Entlade­ kammer über eine Schleuse mit der ersten Vakuumkammer verbind­ bar ist. Mit einer solchen Anordnung können zeitgleich Substra­ te während der Belichtung eines anderen Substrates in der Ent­ ladekammer ausgetauscht werdend.A particularly high throughput when processing many sub strate with very short pumping times with regard to the vacuum chambers results according to a further preferred embodiment staltung of the invention in that an evacuable discharge Connect the chamber to the first vacuum chamber using a lock is cash. With such an arrangement Substra te during the exposure of another substrate in the Ent loading chamber being replaced.

Das erfindungsgemäß vorgesehene erste Fenster ist relativ groß und besteht bei Verwendung von UV-Licht aus relativ teurem Ma­ terial (z. B. synthetischer Quarz oder CaF2). Da das erste Fenster zwischen zwei Vakuumkammern angeordnet ist, ist es nur sehr geringen Druckdifferenzkräften ausgesetzt und kann entspre­ chend dünn gestaltet sein. Um zu verhindern, daß das relativ große erste Fenster unabsichtlich hohen Druckdifferenzkräften ausgesetzt ist, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestal­ tung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen der ersten und der zweiten Vakuumkammer eine Berstscheibe angeordnet ist, die bricht, bevor das erste Fenster Differenzdruckkräften ausge­ setzt ist, die es zerbrechen könnten. The first window provided according to the invention is relatively large and, when using UV light, consists of relatively expensive material (e.g. synthetic quartz or CaF 2 ). Since the first window is arranged between two vacuum chambers, it is only exposed to very low pressure differential forces and can accordingly be made thin. In order to prevent the relatively large first window from being exposed to unintentionally high pressure differential forces, a further preferred embodiment of the invention provides that a rupture disk is arranged between the first and the second vacuum chamber and breaks before the first window sets differential pressure forces is that it could break.

Ebenfalls dem Schutz des ersten Fensters vor zu hohen Differenz­ druckkräften dient eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, wonach die ersten und zweiten Vakuumkammern von derselben Vakuum-Vorpumpe bepumpt werden.Also protecting the first window from too high a difference a further preferred embodiment of the Invention, according to which the first and second vacuum chambers of same vacuum backing pump.

Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Verwendung eines Excimerlasers als Strahlungsquelle zum Glühen (Annealen) von Silizium als Substrat.The device according to the invention is particularly suitable for Use of an excimer laser as a radiation source for annealing (Anneal) of silicon as a substrate.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur näher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below the figure described in more detail.

Die Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.The figure shows schematically a device according to the invention.

Ein Laserstrahl 10 eines Excimerlasers tritt durch ein Fenster 12 in ein Gehäuse 14 ein, das zwei Vakuumkammern enthält. Der Laserstrahl 10 hat Wellenlängen im ultravioletten Bereich und entsprechend besteht das Fenster 12 aus besonderem Material, wie Quarz. Das Fenster 12 ist relativ klein, weil der Laser­ strahl 10 seine Position in bezug auf das Fenster 12 nicht verändert. Somit genügen für das Fenster 12 Abmessungen, die dem Durchmesser des Laserstrahles 10 entsprechen, z. B. 10 bis 50 mm. Derartige Fenster gehören zum Stand der Technik und sind auf dem Markt kostengünstig erhältlich.A laser beam 10 from an excimer laser enters a housing 14 through a window 12 which contains two vacuum chambers. The laser beam 10 has wavelengths in the ultraviolet range and accordingly the window 12 consists of a special material, such as quartz. The window 12 is relatively small because the laser beam 10 does not change its position with respect to the window 12 . Thus, sufficient for the window 12 dimensions corresponding to the diameter of the laser beam 10, for example. B. 10 to 50 mm. Such windows belong to the state of the art and are available inexpensively on the market.

Das Gehäuse 14 weist eine äußere Wand 16 und eine Trennwand 18 auf. Die Trennwand 18 teilt im Gehäuse 14 eine erste Vakuum­ kammer 22 und eine zweite Vakuumkammer 24 ab. Zwischen der ersten Vakuumkammer 22 und der zweiten Vakuumkammer 24 ist ein Fenster 20 angeordnet. Auch das Fenster 20 besteht aus einem für UV-Strahlung geeigneten Material, wie Quarz. Da beide Kammern 22, 24 evakuiert sind, ist das zweite Fenster 20 nur relativ geringen Kräften ausgesetzt und kann entsprechend groß gestaltet sein, beispielsweise kann es Abmessungen aufweisen, die größer sind als 400×400 mm, also ein Mehrfaches des Durchmessers des Fensters 12 betragen.The housing 14 has an outer wall 16 and a partition 18 . The partition wall 18 divides a first vacuum chamber 22 and a second vacuum chamber 24 from the housing 14 . A window 20 is arranged between the first vacuum chamber 22 and the second vacuum chamber 24 . The window 20 also consists of a material suitable for UV radiation, such as quartz. Since both chambers 22 , 24 are evacuated, the second window 20 is exposed to only relatively small forces and can be designed to be correspondingly large, for example it can have dimensions that are larger than 400 × 400 mm, that is to say a multiple of the diameter of the window 12 .

Nachfolgend ist das Fenster 20 als "erstes Fenster" und das Fenster 12 als "zweites Fenster" bezeichnet.In the following, window 20 is referred to as "first window" and window 12 as "second window".

Das zweite Fenster 12 hingegen ist relativ starken Differenz­ druckkräften ausgesetzt, da außenseitig des Gehäuses 14 der äußere Atmosphärendruck herrscht und in der zweiten Vakuumkam­ mer 24 ein Vakuum von 1.33·101 Pa oder weniger. Diese Differenz­ druckkräfte kann aber das zweite Fenster 12 mit relativ gerin­ ger Stärke aufnehmen, da es nur so groß zu sein braucht, wie die Abmessungen des Laserstrahls 10 sind. Es kann also ein relativ kleines, nicht sehr dickes zweites Fenster 12 verwendet werden und ein relativ großes, dünnes erstes Fenster 20. Die Abmessungen des zweiten Fensters 12 entsprechen denen des einfallenden Laserstrahles 10 und die Abmessungen des erstem Fensters 20 entsprechen denen des zu belichtenden Substrates 50.The second window 12, however, is exposed to relatively strong differential pressure forces, since the outside of the housing 14 is subject to external atmospheric pressure and in the second vacuum chamber 24 a vacuum of 1.33 · 10 1 Pa or less. However, this difference in pressure forces can accommodate the second window 12 with a relatively small strength, since it only needs to be as large as the dimensions of the laser beam 10 . A relatively small, not very thick second window 12 and a relatively large, thin first window 20 can therefore be used. The dimensions of the second window 12 correspond to those of the incident laser beam 10 and the dimensions of the first window 20 correspond to those of the substrate 50 to be exposed.

Neben der ersten Vakuumkammer 22, in welcher das Substrat 50 angeordnet ist, ist eine sogenannte Entladekammer 26 vorgese­ hen, die ebenfalls evakuierbar ist. Die Entladekammer 26 ist über eine Schleuse 28 mit der ersten Vakuumkammer 22 verbind­ bar. In der Entladekammer braucht kein so gutes Vakuum zu herrschen wie in der ersten Vakuumkammer 22. Die Schleuse 28 ermöglicht, daß ein Substrat unter Vakuum in die erste Vakuum­ kammer geschoben bzw. herausgenommen wird. Dabei kann der Sub­ strataustausch im Vakuum (z. B. in einem sogenannten Vorvakuum von 1.33 bis 1.33·10-1 Pa durchgeführt werden. Auch kann während der Belichtung eines Substrates, das in der ersten Vakuumkammer 22 angeordnet ist, bei geschlossener Schleuse 28 ein zuvor be­ lichtetes Substrat aus der Entladekammer 26 entnommen werden. Mit einer derartigen Anordnung einer Entladekammer 26 können die Abpumpzeiten zwischen verschiedenen Arbeitsgängen (Sub­ strat-Belichtungen) kurz gehalten werden. In der Entladekammer 26 können Substrate ausgetauscht werden, während gleichzeitig ein Substrat in der ersten Vakuumkammer 22 belichtet wird. Dies ermöglicht einen hohen Durchsatz an Substraten durch die Vor­ richtung.In addition to the first vacuum chamber 22 , in which the substrate 50 is arranged, a so-called discharge chamber 26 is provided, which can also be evacuated. The unloading chamber 26 is connected via a lock 28 to the first vacuum chamber 22 . The vacuum in the unloading chamber need not be as good as in the first vacuum chamber 22 . The lock 28 allows a substrate to be pushed into or removed from the first vacuum chamber. The substrate exchange can be carried out in a vacuum (for example in a so-called pre-vacuum of 1.33 to 1.33 · 10 -1 Pa). Also during the exposure of a substrate which is arranged in the first vacuum chamber 22 , with the lock 28 closed previously be-exposed substrate taken out from the discharge chamber 26. with such an arrangement, a discharge chamber 26, the pump-down can be kept short between various operations (Sub strat exposures). in the discharge chamber 26 substrates can be exchanged while a substrate in the first Vacuum chamber 22. This enables a high throughput of substrates through the device.

Für die Bepumpung aller evakuierten Kammern (also mindestens der ersten und der zweiten Vakuumkammer 22, 24) dienen in vorteilhafterweise eine einzige Vorpumpe 30 und eine Hochvakuumpumpe 32. Als Hochvakuumpumpe 32 kann beispielsweise eine sogenannte Turbopumpe dienen.A single backing pump 30 and a high vacuum pump 32 advantageously serve for pumping all evacuated chambers (that is to say at least the first and second vacuum chambers 22 , 24 ). A so-called turbopump can serve as the high-vacuum pump 32 , for example.

Von der Vorpumpe 30 führt eine Pumpleitung 34 über eine Abzwei­ gung 36 zur Hochvakuumpumpe 32 und weiterhin führt die Pumplei­ tung 34 über ein Ventil 38 zur zweiten Vakuumkammer 24. Ein Ventil 40 ist zwischen der Hochvakuumpumpe 32 und der ersten Vakuumkammer 22 angeordnet.From the backing pump 30 leads a pump line 34 via a branch 36 to the high vacuum pump 32 and further leads the pump line 34 via a valve 38 to the second vacuum chamber 24 . A valve 40 is arranged between the high vacuum pump 32 and the first vacuum chamber 22 .

Über ein Absperrventil 44 und eine Leitung 46 sowie ein weite­ res Ventil 48 kann mittels der Vorpumpe 30 die Entladekammer 26 bepumpt werden.The discharge chamber 26 can be pumped by means of the backing pump 30 via a shut-off valve 44 and a line 46 as well as a wide res valve 48 .

Sind alle Ventile 38, 40, 44, 48 geöffnet, dann erzeugt die Vorpumpe 30 in der zweiten Vakuumkammer 24 und in der Entlade­ kammer 26 ein Vakuum von beispielsweise 1.33 bis 1.33·10-1 Pa. Die Hochvakuumpumpe 32 erzeugt gleichzeitig in der ersten Vakuum­ kammer 22 ein Hochvakuum von etwa 1.33·10-3 bis 1.33·10-5 Pa oder einen noch geringeren Druck.Are all valves 38 , 40 , 44 , 48 open, then the backing pump 30 generates in the second vacuum chamber 24 and in the discharge chamber 26 a vacuum of, for example, 1.33 to 1.33 · 10 -1 Pa. The high vacuum pump 32 simultaneously generates in the first vacuum chamber 22 a high vacuum of approximately 1.33 · 10 -3 to 1.33 · 10 -5 Pa or an even lower pressure.

Die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Vakuum­ kammer erzeugt nur vernachlässigbar geringe Kräfte am ersten Fenster 20. Sollte jedoch aufgrund eines Bedienungsfehlers oder eines Defektes unbeabsichtigt eine der beiden Kammern 22, 24 unter Atmosphärendruck geraten während die andere Kammer eva­ kuiert ist, schützt eine Berstscheibe 42, die in der Trennwand 18 zwischen den Kammern angeordnet ist, das erste Fenster 20. Die Berstscheibe 42 ist so ausgelegt, daß sie bei einer Druckdif­ ferenz zerbricht, welche geringer ist als diejenige Druckdiffe­ renz, mit der das erste Fenster 20 belastet werden kann.The pressure difference between the first and the second vacuum chamber generates only negligible forces on the first window 20th However, should one of the two chambers 22 , 24 accidentally come under atmospheric pressure while the other chamber is being evacuated due to an operating error or a defect, a rupture disk 42 , which is arranged in the partition wall 18 between the chambers, protects the first window 20 . The rupture disc 42 is designed so that it breaks at a pressure difference which is less than the pressure difference with which the first window 20 can be loaded.

Der Laserstrahl 10 gelangt über das zweite Fenster 12 auf ein erstes Umlenkelement 52 in der zweiten Vakuumkammer 24 und von dort in eine Optik 54, die den Strahl homogenisiert und auf das Substrat 50 abbildet. Der von der Optik 54 erzeugte Strahl 10′ wird über ein weiteres Umlenkelement 60 auf das Substrat abge­ bildet, beispielsweise so, daß sein Fokus nahe der Oberfläche des Substrates 50 liegt.The laser beam 10 passes through the second window 12 onto a first deflecting element 52 in the second vacuum chamber 24 and from there into an optical system 54 which homogenizes the beam and images it on the substrate 50 . The beam 10 generated by the optics 54 'is formed via a further deflection element 60 on the substrate, for example such that its focus is close to the surface of the substrate 50 .

Die Optik 54 ist an einem sogenannten x-y-Schlitten 56 be­ festigt, ebenso das Umlenkelement 60. Der Schlitten 56 ist in Richtung des Doppel-Pfeiles P1 verfahrbar sowie in einer Rich­ tung senkrecht dazu, also senkrecht zur Zeichenebene der Figur. Der Schlitten 56 ist in bezug auf eine Halterung 58, die ihn trägt, verfahrbar. Auf diese Weise wird der Laserstrahl 10′ in bezug auf das Substrat 50 einer Scan-Bewegung in zwei zueinan­ der senkrecht stehenden Koordinaten unterworfen und es können nacheinander unterschiedliche Teilflächen des Substrates 50 belichtet werden. Mit einer solchen Anordnung können insbeson­ dere Excimerlaser zum Ausheilen (Annealen) von amorphen Sili­ ziumschichten in polykristallines Silizium bei der Herstellung von Dünnfilmtransistoren verwendet werden.The optics 54 is fastened to a so-called xy carriage 56 , as is the deflection element 60 . The carriage 56 is movable in the direction of the double arrow P 1 and in a direction perpendicular to it, that is perpendicular to the plane of the figure. The carriage 56 is movable with respect to a bracket 58 which supports it. In this way, the laser beam 10 'with respect to the substrate 50 is subjected to a scanning movement in two mutually perpendicular coordinates and different partial areas of the substrate 50 can be exposed one after the other. With such an arrangement, excimer lasers in particular can be used to anneal amorphous silicon layers in polycrystalline silicon in the production of thin-film transistors.

Ist ein Substrat 50 auf diese Weise sukzessive über alle seine Teilflächen ausgeheilt, so kann anschließend die Schleuse 28 geöffnet und ein das Substrat 50 abstützender Schlitten 62 kann in Richtung des Pfeiles P2 in die Entladekammer 26 überführt werden. Dabei ist die Entladekammer 26 auf Vorvakuum (1.33 bis 1.33·10-1 Pa) evakuiert. Anschließend wird der Schlitten 62 in der Entladekammer 26 mit einem neuen Substrat beladen und in die erste Vakuumkammer 22 zurückgeführt, so daß bei geschlossener Schleuse 28 und Hochvakuum (1.33·10-3 bis 1.33·10-5 Pa) in der ersten Vakuumkammer 22 eine Belichtung des frisch eingeführten Sub­ strates 50 erfolgen kann.If a substrate 50 has healed successively over all of its partial surfaces in this way, the lock 28 can then be opened and a slide 62 supporting the substrate 50 can be transferred into the unloading chamber 26 in the direction of the arrow P 2 . The discharge chamber 26 is evacuated to a pre-vacuum (1.33 to 1.33 · 10 -1 Pa). Then the carriage 62 is loaded in the unloading chamber 26 with a new substrate and returned to the first vacuum chamber 22 , so that when the lock 28 is closed and high vacuum (1.33 · 10 -3 to 1.33 · 10 -5 Pa) in the first vacuum chamber 22 one Exposure of the freshly introduced sub strates 50 can be done.

Bei Verwendung eines Excimerlasers als Strahlungsquelle können die Energiedichten auf den optischen Elementen so eingestellt werden, daß eine hohe Lebensdauer von Antireflexionsschichten und Reflexionsschichten erreicht wird. When using an excimer laser as a radiation source the energy densities on the optical elements are set in this way be that long life of anti-reflective coatings and reflection layers is achieved.  

Dadurch, daß wie beschrieben dieselbe Vorpumpe 30 sowohl den Vorvakuumdruck in der zweiten Vakuumkammer 24 erzeugt als auch über die Leitung 36 das Vorvakuum für die Hochvakuumpumpe 32, ist weithin gesichert, daß das große zweite Fenster 20 nicht großen Kräften aufgrund von großen Druckdifferenzen ausgesetzt ist. Auch kann ein Dosiersystem für die Belüftung der Kammern vorgesehen sein. Zusätzliche Sicherheit bietet die oben bereits beschriebene Berstscheibe 42.Because, as described, the same backing pump 30 both generates the backing pressure in the second vacuum chamber 24 and, via line 36, the backing for the high vacuum pump 32 , it is largely ensured that the large second window 20 is not subjected to great forces due to large pressure differences. A dosing system for the ventilation of the chambers can also be provided. The rupture disk 42 already described above offers additional security.

Mit der beschriebenen Anordnung kann das Substrat 50 in der Hochvakuumkammer 22 sauber gehalten und geheizt werden. Ver­ unreinigungen aus dem Vorvakuumbereich, also aus der zweiten Vakuumkammer 24 und ggf. aus der Entladekammer 26, können im Betrieb des Systems nicht in den Hochvakuumbereich (erste Vakuumkammer 22) gelangen.With the arrangement described, the substrate 50 in the high vacuum chamber 22 can be kept clean and heated. Contamination from the fore-vacuum region, that is to say from the second vacuum chamber 24 and possibly from the unloading chamber 26 , cannot get into the high-vacuum region (first vacuum chamber 22 ) during operation of the system.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum sukzessiven Bestrahlen von Teilflächen eines in einem Vakuum angeordneten Substrates (50) mit elektro­ magnetischer Strahlung (10), wobei
  • - das Substrat (50) in einer ersten Vakuumkammer (22) ange­ ordnet ist,
  • - eine zweite Vakuumkammer (24) von der ersten Vakuumkammer (22) durch ein erstes Fenster (20) getrennt ist, und
  • - die zweite Vakuumkammer (24) ein zweites Fenster (12) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in der zweiten Vakuumkammer (24) eine Einrichtung (56, 60) zum Verändern des Ortes der Strahlung (10) in bezug auf das Substrat (50) vorgesehen ist, und
  • - das erste Fenster (20) größer ist als das zweite Fenster (12).
1. Device for successively irradiating partial areas of a substrate ( 50 ) arranged in a vacuum with electromagnetic radiation ( 10 ), wherein
  • - The substrate ( 50 ) in a first vacuum chamber ( 22 ) is arranged,
  • - A second vacuum chamber ( 24 ) is separated from the first vacuum chamber ( 22 ) by a first window ( 20 ), and
  • - The second vacuum chamber ( 24 ) has a second window ( 12 ), characterized in that
  • - In the second vacuum chamber ( 24 ) means ( 56 , 60 ) for changing the location of the radiation ( 10 ) with respect to the substrate ( 50 ) is provided, and
  • - The first window ( 20 ) is larger than the second window ( 12 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Vakuumkammer (22) ein höheres Vakuum herrscht als in der zwei­ ten Vakuumkammer (24). 2. Device according to claim 1, characterized in that in the first vacuum chamber ( 22 ) there is a higher vacuum than in the two-th vacuum chamber ( 24 ). 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern des Ortes der Strahlung (10) einen Strahl (10′) in zumindest einer Richtung oder in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen (x, y) abtastend über das Substrat (50) führt.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the device for changing the location of the radiation ( 10 ) a beam ( 10 ') in at least one direction or in two mutually perpendicular directions (x, y) scanning over the substrate ( 50 ) leads. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine evakuierbare Entladekammer (26) über eine Schleuse (28) mit der ersten Vakuumkammer (22) verbindbar ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an evacuable discharge chamber ( 26 ) via a lock ( 28 ) with the first vacuum chamber ( 22 ) can be connected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern des Ortes der Strahlung eine Optik (54) aufweist zum Abbilden des Strahles (10′) auf das Substrat (50).5. The device according to claim 3, characterized in that the device for changing the location of the radiation has an optical system ( 54 ) for imaging the beam ( 10 ') on the substrate ( 50 ). 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Vakuumkammer (22, 24) eine Berstscheibe (42) angeordnet ist, die bricht, bevor das erste Fenster (20) Differenzdruckkräften ausgesetzt ist, die es zerbrechen könnten.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the first and the second vacuum chamber ( 22 , 24 ) a rupture disc ( 42 ) is arranged which breaks before the first window ( 20 ) is exposed to differential pressure forces which break it could. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Vakuumkammer (22, 24) von derselben Vakuum-Vorpumpe (30) versorgt werden.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second vacuum chamber ( 22 , 24 ) are supplied by the same vacuum backing pump ( 30 ). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungs­ quelle ein Excimerlaser dient.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that as radiation source is an excimer laser. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (50) Silizium ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 50 ) is silicon.
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