JP4502354B2 - 基板を露光するための放射エネルギーの線光源を有する装置 - Google Patents
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Description
(発明の背景)
(1.発明の分野)
本発明は、基板および/または集積デバイスあるいはそこに形成された回路の処理に使用するための放射エネルギーを生成する装置および方法に関する。例えば、この装置および方法を用いて、放射エネルギーを供給し、集積デバイスまたは回路のソース、ドレインまたはゲート領域のドーパントをアニールおよび/または活性化し、集積デバイスまたは回路にケイ化物(シリサイド)領域を形成し、それに結合された金属配線の接触抵抗を低下させ、または化学反応を誘発し、基板への物質の形成または基板からの物質の除去のいずれかを行い得る。本発明の装置および方法はまた、放射エネルギーを生成し、パターン化し、そしてその選択的処理のために基板に向けるために使用され得る。
【0002】
(2.関連技術の説明)
半導体基板のレーザ処理のための種々のデバイスが公知であり、集積回路製造産業で使用されている。レーザアニーリングは、好ましくは1回のサイクルでなされる。このサイクルは、1サイクル中でアニールすべき材料の温度をアニール温度まで上げ、そして元に戻すように行われる。パルス化レーザが使用される場合、チップ全体または回路全体をアニーリング温度まで上げるためにパルス当たりの十分なエネルギーが必要である。必要な領域のサイズは4平方センチメートル(4cm2)を超え、必要な線量は1ジュール/cm2を超え得るので、比較的大きな高価なレーザが必要となる。1つのパルスで比較的大きな領域にわたって良好な線量の均一性を達成することもまた難しい。なぜなら、狭いスペクトル範囲の大部分のレーザは、干渉の影響のために斑点のあるパターンを生成するからである。
【0003】
代替のアプローチとして、連続発振レーザ(この連続発振レーザは、基板上のチップまたはチップ群の幅をまたぐ比較的狭いラインを照射する)を使用すること、および基板上の照射された線像を連続的に走査することがある。このアプローチを使用するレーザ装置の相対的な複雑さおよび価格は、シングルパルスレーザシステムに対して大いに低減されるが、画像強度および画像品質の向上のための、ならびにこのようなライン走査装置の複雑さおよび価格を低減するためのかなりの余地がまだ存在する。半導体基板上に形成された集積デバイスを処理するための比較的高強度の線像を生成するライン走査装置を提供することが望ましい。以前のデバイスよりも非常に単純で、安価で、かつ以前のデバイスおよび技術に比較して線像の長さに沿って優れた均一性の放射エネルギーを提供する構成を有する装置を提供することがさらに有利である。
【0004】
(発明の要旨)
本発明の目的は、基板を処理するための比較的強い放射エネルギーを生成する装置を提供することである。
【0005】
本発明の目的は、基板にわたって比較的大きな矩形領域またはストリップを露光するために使用され得る装置を提供することである。
【0006】
本発明の目的は、基板を均一に照射し、放射エネルギーで基板を処理し得る装置を提供することである。
【0007】
本発明の目的は、構成が比較的簡単で、容易に製造される、放射エネルギーで基板を処理するための装置を提供することである。
【0008】
本発明の装置は、上記した欠点を克服し、上記した目的および利点を達成する。本発明の装置は、1つ以上のレーザダイオードを有する少なくとも1つの線源を含む。レーザダイオードは、1つ以上のレーザダイオードアレイバーの構成要素であり得る。各レーザダイオードアレイは、アレイの線形放射面に沿った間隔で配置された複数のレーザダイオードを含む。ソースは、基板上の比較的狭いラインまたはストリップ像を照射するために使用され得る。基板は、例えば半導体ウエハであり得る。各レーザダイオードアレイは、アレイの線形放射面に沿った間隔で配置された複数のレーザダイオードを含む。この装置はまた、アナモルフィックリレーを含む。アナモルフィックリレーは、線源から放射エネルギーを受け、それを基板に向けて、基板上に線像を形成する。アナモルフィックリレーは、このようなリレーによって生成されたイメージの長さに沿った各ポイントが、この装置の1つ以上および必要に応じて多くのまたはすべてのレーザダイオードからの放射エネルギーによって照射されるように構成され得る。従って、その各ポイントでの線像の強度は、各レーザダイオードが生成した放射エネルギーが変化し得るとしても比較的均一である。その理由は、イメージにおけるこのような各ポイントの強度は、1つ以上のレーザダイオードが生成する放射エネルギーの平均であるからである。それゆえ、線像は、任意のあるレーザダイオードが生成した放射エネルギーにおけるばらつきに対して比較的不変である。
【0009】
この装置は、コントローラ、電源、ステージ、ステージコントローラ、入力ユニット、ディスプレイユニット、および放射エネルギー検出器をさらに含み得る。ユーザは、入力ユニットを操作して、放射エネルギー、放射エネルギー強度、走査速度、および/または基板を処理する走査数の線量を含む所定の処理パラメータを示す1つ以上の信号を生成する。入力ユニットは、パラメータ信号をコントローラに供給するように接続される。コントローラは、入力ユニットのユーザの操作で生成した開始信号を受信するように接続され得る。あるいは、開始信号および操作モードは、例えば、生産ライン(この装置が一部となる)用のマシンアセンブリのマスターコントローラによって、この装置から外に向けて生成され得る。装置の操作モードを開始する開始信号に応答して、コントローラは強度制御信号を生成し、それを電源に供給する。電源はその信号に基づいた制御電流を生成する。線源は電流を受け取り、このような電流に基づいて放射エネルギーを生成する.線源から、放射エネルギーはアナモルフィックリレーを経て基板へと移動し、基板上に線像を形成する。さらに、開始信号に応答して、コントローラは、所定の線量および走査速度、さらには必要に応じて基板を処理するために行われるべき走査の数を示すパラメータ信号に基づいた走査制御信号を生成する。制御器は、走査制御信号をステージコントローラに供給するように接続される。走査制御信号に基づいて、ステージコントローラは走査信号を生成する。ステージコントローラは、走査信号をステージに供給するように接続される。このステージでは、基板が据え付けられており、この基板をアナモルフィックリレーおよび線源に対して位置決めする。検出器は装置の準備モードで使用される。検出器はステージ上で位置決めされ、そして線源が生成した放射エネルギーを受け取る。検出器は、基板が受け取った放射エネルギーを示す検出器信号を生成する。検出器はコントローラに接続される。このこのントローラは検出器信号を統合し、検出器が受け取った放射エネルギー量を示す信号を生成する。一般に、検出器は装置の較正モードで使用されて、線像強度および/または走査速度を調節し、所定量の放射エネルギーを基板に送達する。
【0010】
本発明に従う方法は、複数のレーザダイオードで放射エネルギーを生成する工程と、基板に放射エネルギーをアナモルフィックに合わせて基板を処理するための線像を形成する工程とを包含する。本発明の方法は、本発明の装置に関して先に記載したことと同様の利点を達成する。
【0011】
他の特徴および利点(これらは、後で明らかとなる)とともに、これらの利点は、本明細書の以後により詳しく記載される本発明の装置および方法の詳細に記載される。参照符号は図面に記載され、図面を通して同じ参照符号は同じ部位を示し、本明細書の一部を形成する。
【0012】
(好ましい実施形態の説明)
本明細書中で使用される場合、以下の用語は以下の意味を有する。
【0013】
「アニール」は、その範囲内において「活性化」、「結晶化」、または「再結晶化」を含み、半導体領域の温度を上昇させ、引き続いて下降させ、アモルファス半導体領域を結晶性半導体基板と一体化するように結晶化するか、あるいは半導体領域の結晶格子にドーパントを導入してそれらを活性化することである。
【0014】
「線源」は、比較的長くて狭い放射面から放射エネルギーを放射する放射エネルギーのソースのことである。線源は、アレイバーの線状軸または長さ軸に沿って間隔を空けた位置に位置決めされたダイオードを有するレーザダイオードアレイバーであり得る。
【0015】
「線像」は、線源(単数または複数)のイメージである放射エネルギーによって照射された矩形のストリップのことである。
【0016】
「プロセス」は、本明細書中で使用される場合、広範に規定され、基板を処理する(例えば、集積回路またはデバイスのソース、ドレイン、またはゲート領域をアニーリングすることによる)ための、そこに接続された金属配線の接触抵抗を低下させるように集積デバイスまたは回路にシリサイド領域を形成するための、あるいは基板に物質を形成または基板から物質を除去するように化学反応を引き起こすための開示される装置および方法により形成される線像の使用を含む。このような用語はまた、例えばレジスト層をパターニングするために基板上のマスク上にパターンのイメージを形成する工程を含む。
【0017】
「放射エネルギー」は、例えば1つ以上のレーザダイオードアレイバーを含む線源によって生成され得るようなフォトンのことである。
【0018】
(1.本発明の装置の好ましい実施形態)
図1において、本発明に従う装置10の第1の実施形態が示される。装置10は、基板16を処理するために使用される比較的強い放射エネルギー14を生成する線源12を含む。線源12は1つ以上のレーザダイオードアレイを含み、それぞれは、その線状放射面20に沿って規則的に間隔を空けて位置決めされた複数のレーザダイオード18を有している。レーザダイオード18は比較的間隔が詰まっており、レーザダイオードアレイの軸を規定する線方向に沿った間隔で位置決めされる。線源12は、約350〜950nmの波長で放射エネルギー14を生成し得る。このような波長範囲は、このような基板がシリコンで構成され、集積デバイスまたは回路の機構が厚さが数十nmのソース/ドレイン領域とともに1ミクロン未満のオーダーである場合に、基板16の処理に特に効果的である。しかし、本発明の装置は、上記の波長範囲内のみで放射エネルギーを生成する線源12、または集積デバイス機構に限定されない。現在では、市販のレーザダイオードアレイバーは、380nm(GaN青色ダイオード)〜931nmの範囲の波長で放射エネルギーを放射するユニットを含む。市場で市販されているレーザダイオードアレイの波長および型は迅速に広がっている。この傾向は続くようであり、上記の波長範囲内および波長範囲外の両方での多くのさらなるアレイが将来製造業者から市販されるようになることが期待される。多くのこのような将来のレーザダイオードアレイは、本発明の装置の実施に有用であり得る。いくつかの市販のレーザダイオードアレイバーは、1cmの長さのバーにおいて50〜100ワットの出力(これは比較的強い)で、放射エネルギー14を生成し得る。典型的な構成においては、レーザダイオードアレイバーは放射面20の最も大きい寸法に沿って約1cmであり、この寸法に沿って1cmにつき、または1バーユニットにつき24等分に間隔が開けられたレーザダイオードを含む。複数のこのようなバーユニットは互いに接続され、その結果線源12の放射面20は、基板の所定の線状領域を照射するに十分な所定の長さにまで容易に広がり得る。各レーザダイオード18の放射領域は、100ミクロンにつき約1ミクロンである。レーザダイオード18は、典型的には、レーザダイオードが配置されるアレイ軸を含む面内で10°のダイバージェントの放射エネルギーを放射し、レーザダイオードアレイの軸に直交する面内で30°のダイバージェントの放射エネルギーを放射する。適切なレーザダイオードアレイバーは、多くの供給業者(SDL、80 Rose Orchard Way,San Jose、California 95134−1365(例えば、SDL3400シリーズは、1cm長で40ワットの出力が可能なリニアアレイを含む),Star Technologies,Inc.of Pleasanton,California,Spire,Inc.of One Patriots Park,Bedford、Massachusetts 01730−2396,Siemens Microelectronics,Inc.,Optoelectronics Division of Cupertino,California(Model SPL BG81),Spectra Diode Labs,and Thompson CFS of 7 Rue du Bois Chaland, CE2901 Lisses,91029 Evry Cedex,France,IMC,20 Point West Boulevard,St.Charles,Missouri 63301を含む)から市販されている。レーザダイオード18によって生成される熱は相当なものであるので、これらのレーザダイオードアレイバーは、典型的には、使用時のオーバーヒートを防止するようにビルトインタイプの水冷ユニットである。
【0019】
装置10はまた、アナモルフィックリレー22を含む。アナモルフィックリレー22は、イメージ24に沿った各ポイントが1つ以上のレーザダイオード18から、最も好ましくはアレイの全てのレーザダイオードから放射エネルギーを受け取るように好適に構成される。この特徴により、基板16におけるイメージ24の強度の均一性が向上する。アナモルフィックリレー22は、1つ以上のミラー、レンズ、アパーチャ、および/または基板16上のイメージ24として線源からの放射エネルギーを調節し、そして収束させる他の光学素子を含む。レーザダイオードアレイを利用するために、比較的コンパクトなアナモルフィック光学リレーを使用して、レーザダイオード18が配置される線状方向に垂直な方向において、基板上のアレイの回折が制限されたイメージに接近し得る。アレイに平行な方向では、各ダイオードからの出力がイメージの長さにわたって付けられ、その結果、例えば1つまたは2つのダイオードが焼き切れた場合、全体の強度はより低下するが、アレイのイメージの長さに沿った放射エネルギーの均一性における変化は相対的にほとんど見られないか全く見られないことが望ましい。アレイ軸に垂直なある方向における回折が制限されたイメージに接近することにより、それらの融点までシリコンのような材料を容易に加熱し得る非常に高い強度を達成することができる。アレイ軸を横切る方向に広く均一に放射された線像を有すると、基板にわたって均一な熱処理を走査し、生成することが容易になる。それゆえ、線源(単数または複数)12およびアナモルフィックリレー22を使用して基板16に放射エネルギー24の幅狭ストリップまたは線像を生成し得る。イメージ24は、例えば、基板のブランケットプロセシングのために、または選択的プロセシング用のマスクによって規定されるパターン中の基板を照射するために使用され得る。
【0020】
装置10は、コントローラ26、入力ユニット28、ディスプレイユニット30、電源32、ステージコントローラ34、ステージ36、および検出器38を含み得る。コントローラ26は、メモリ、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックアレイ(PLA)、フィールドプログラマブルロジックアレイ(FPLA)、プログラムドアレイロジック(PAL)、または他のコントロールデバイスに接続されたマイクロプロセッサであり得る。コントローラ26は、基板を処理するために供給される所定の線量の放射エネルギーを示す少なくとも一つのパラメータ信号を受けるように接続される。パラメータ信号(単数または複数)はまた、強度、走査速度、および/または基板16に所定線量の放射エネルギー14を送達するために使用される走査数を示し得る。基板16を処理するための放射エネルギー線量は、1〜5ジュール/cm2のオーダーであり得るが、このような範囲に限定されず、装置10のいくつかの用途では他の線量が有効であり得る。パラメータ信号(単数または複数)は、ユーザによるその操作により、入力ユニット28により生成し得る。入力ユニット28は、コントローラ26にこのようなパラメータ信号(単数または複数)を供給するように接続される。入力ユニット28から受信したパラメータ信号(単数または複数)に基づいて、コントローラ26はディスプレイ信号を生成し得る。コントローラ26は、ディスプレイユニット30にディスプレイ信号を供給するように接続され、そこからユーザが判定し、入力ユニット28を介してユーザによって設定されたパラメータ信号レベル(単数または複数)を確認する視覚的表示を生成する。あるいは、コントローラ26は、装置10が要素である基板処理機のアセンブリのマスターコントローラなどによって装置に外向きに生成したパラメータ信号(単数または複数)を受信するように接続され得る。コントローラ26はまた、装置10によって実施される処理を開始する開始信号を受信するように接続される。このような開始信号は、入力ユニット28またはマスターコントローラのような外部ユニットにより生成され得る。
【0021】
装置の動作モードを開始する開始信号に応答して、コントローラ26は、ユーザまたは外部コントローラによって予め設定された所定強度の放射エネルギーを示すパラメータ信号に基づいた強度制御信号を生成するように予めプログラムされる。コントローラ26は、電源32に強度制御信号を供給するように接続される。電源32は、広範な供給業者から入手可能な市販のユニットである。電源32は、強度制御信号に基づいて、調整された電流を生成する。より詳細には、電源から出力された信号における電流量は、強度制御信号によって決定される。電源32は、電流量に比例する強度を有する放射エネルギーを生成する線源12に電流を供給するように接続される。
【0022】
装置の動作モードを開始する開始信号に応答して、コントローラ26は、所定の走査速度および走査数を示すパラメータ信号に基づいた走査制御信号を生成するように予めプログラムされる。コントローラ26は、強度制御信号と連携して走査制御信号を生成する。コントローラ26は、ステージコントローラ34に走査制御信号を供給するように接続される。ステージコントローラ34は、多くの市販の販売元から広く入手可能なユニットである。走査制御信号およびステージコントローラに予めプログラムされた所定の走査パターンに基づいて、ステージコントローラは、例えば走査信号を生成して基板上のラスターまたはサーペンタイン走査パターンに影響を与える。ステージコントローラ34は、ステージ36に走査信号を供給するように接続され、ステージ36は線源12および基板上のイメージ24を走査するためのアナモルフィックリレー22に対して基板16を動かす。その動作モードにおける走査より前の装置の準備モードにおいて、ステージ36は必要であれば位置合わせがされ、基板16は、走査の端部が回路の記載するラインに入るようにイメージ面において移動される。このような位置合わせを補助するために、ステージ36は、3つの直交軸に沿った基板16の位置を変換するユニットであり得る。ステージ36はまた、線源12およびリレー22に対して基板16の位置合わせを補助するために、さらなる自由度のために3つの回転軸のまわりに基板16を回転できることが好ましい。
【0023】
検出器38は、線源12およびアナモルフィックリレー22からの放射エネルギー14に基づいて、基板16で受信した放射エネルギーを示す検出信号を生成する。検出器38は、コントローラに検出信号を供給するように接続される。本装置の準備モードにおいて、コントローラ26またはユーザは、強度制御信号のレベルと走査速度との間の関係、および基板16における所定線量の放射エネルギーを決定する。基板に送達された放射エネルギー線量は、走査速度で除した放射エネルギー強度におおよそ比例する。ゆえに、コントローラ26は、所定のレベルの強度制御信号および走査制御信号について基板に供給される放射エネルギー線量を決定するために検出信号を統合するように予めプログラムされ得る。コントローラ36はまた、正しい所定線量の放射エネルギーが基板16に送達されることを保証するために、線源12で生成した放射エネルギーを制御する装置の動作モードにフィードバックする様式で検出器信号を使用し得る。
【0024】
図2は、図1に示される装置10の一部の部分断面図である。図2では、線源12は、基板16に比較的接近して配置される。出力源32からの電流に基づいて、線源12は、放射エネルギー14を生成する。線源12を、図2に示されるz軸に沿って上方に放射エネルギーを配向させるように配置させる。図2では、アナモルフィックリレー22は、x−z平面における断面が楕円形または円筒形の反射面を有する曲面収束ミラー40を備える。この曲面収束ミラー40はy軸方向に延びている。このリレー22はまた、側壁ミラー42、44を備え、このリレーは、線源12に対向する平面状の反射面を有する。側壁ミラー42、44の間隔は基板16においてアナモルフィック像24の長さを規定する。ミラー40は、線源12から発散放射エネルギーを受け取り、基板16において像24を形成する放射エネルギーを集光する。側壁ミラー42、44は、図2のy軸方向に発散する光を反射し、ミラー40、42、44間で、このような放射エネルギーを維持する。好ましくは、リレー22は、図2のy軸方向において、異なるレーザダイオード18によって生成される放射エネルギー分布が重なり合うように光路に沿って線源12から離れて十分に延びる。このような重なりは、基板16の線像24に沿う各点が1以上(好ましくは、全て)のレーザダイオードからの放射エネルギーを受け取ることを可能にする。この特性は、基板16に印加された放射エネルギーの強度の均一性を向上させる。x軸方向の光リレー22の倍率は、y軸方向の倍率と同じではない。すなわち、リレーはアナモルフィックである。より詳細には、ミラー40は、線源12に垂直なx−z平面内の放射エネルギーを基板上に集光かつ結像させる。しかし、アレイに平行なy−z平面内で発散するレーザダイオードエネルギーは、円筒形ミラーがこの平面内で出力しないために結像を生じない。従って、線源の長軸(length axis)に平行な平面内の放射エネルギーは、線源12の何れか一つの側面上に配置された平面ミラー42、44の一方または他方から反射されるまで発散する。そのため、基板16における像24は、線源12の像であり、線源12は、収束ミラー40により基板16上でx軸方向に集光され、直交y軸方向において、不鮮明になるかまたは平均化される。
【0025】
本明細書中で開示された全ミラーに関して、ミラー40、42、44の反射面は、放射エネルギー14の波長に対して反射性のあるアルミニウムのような金属から構成され得る。この反射表面はガラスまたはプラスチックのような剛性材料の各基板上に堆積され得る。この反射表面は、例えば最大寸法が1〜5cmのオーダーの厚さであり得る。このような基板は、各反射ミラー表面の形状を形成するように構成され得る。あるいは、反射面は、異なる屈折率を有する層を含む多層構造によって形成されるミラーから構成され得る。曲面収束ミラーの寸法および表面が反射性である波長を特定すると同時に、このようなミラーは、多数の市販の源材料(Santa Rosa,CaliforniaのOptical Coatings Labratories,Inc.が挙げられる)から作製され得る。本明細書中で、ミラー40、42、44および他の全てのミラーは、基板16上の像24が像の最小寸法に沿って(すなわち、図2のx軸に沿って)多くとも約5ミクロンであるように十分な精度で形成される。
【0026】
図3は、図2の装置10の一部分を断面で示す。図3の断面図は、x−z平面で示される。図3に示されるように、ミラー40の反射面は、線光源の放射面内の点Aにおける焦点および像24における点Cにおける焦点を有するx−z平面内の楕円反射面で構成される。楕円反射面は、基板16における像の長さに等しい距離までy軸方向に沿って延びるかまたは投影される。代替的に、ミラー40の反射面は、生成した収差が基板上で生成された線像24において許容可能である場合、点Aと点Cとの間の中点Bにおいて中心を有する円形断面を有する円筒形表面として構成され得る。
【0027】
図4のステップS1では、その生成モードにおいてコントローラ26によって実行される処理が開始する。ステップS2では、装置の生成モードにおいて、コントローラ26は、この装置によって生成される放射エネルギーの所定の強度線量と、線源、ならびに、線源12およびリレー22に対して基板の走査速度によって生成される放射エネルギーの強度を示すパラメータ信号を受信する。ユーザは、以前の経験、試行錯誤に基づくパラメータ信号レベルを入力し得るか、または、放射エネルギーが基板に送達され、予め特定された基板の処理を達成する放射エネルギーの量がどれくらいかについて計測する。ステップ3では、コントローラ26は、開始信号が生成されたどうかを判定する。開始信号が生成されていなければ、ステップS4において、コントローラ26は、1ミリ秒未満等の所定の期間待機し、ステップS3の実行を繰り返す。一方、ステップS3における決定が、肯定ならば、ステップS5において、コントローラ26はステージを移動させ、検出器38が線源像に接近し、出力源32に供給される強度制御信号を生成し、線光源12を活性化して放射エネルギー14を放出する。また、コントローラ26は、強度制御信号の生成と共に走査制御信号を生成し、検出器38にわたって線像24を走査する。ステップS6では、この制御信号を受信して合成して、基板で受信された放射エネルギーの線量を示す合成信号を生成する。次いで、ステップS7では、コントローラ26は、検出器によって受信された放射エネルギー線量を示す信号と所定の放射エネルギーの線量を示すパラメータ信号レベルとを比較する。この2つのレベルが等しくない場合、ステップS8では、コントローラ26またはユーザのいずれか一方が、線源によって生成される放射エネルギーの強度を変更する強度制御信号、ならびに/あるいは線源およびリレーに対して基板の走査速度を変更する走査制御信号のいずれか一方または両方を調整し、コントローラ26は、ステップS3の実行を繰り返す。コントローラ26は、基板における検出器によって受信される放射エネルギー線量を示すディスプレイ信号を生成し得、このような信号をディスプレイユニットに供給し、次のステップS3の繰り返しおよび以後の処理のためにパラメータ信号を調整する際にユーザを支援する視覚ディスプレイを生成する。ステップS9に到達した場合、強度制御信号および走査制御信号に対して正確な値が確立され、走査の待機状態に設定され、ステージを走査の開始位置に移動させる。ステップS10では、装置待機モードにおいてコントローラ26によって実行される処理は終了する。
【0028】
図5では、装置動作モードにおいてコントローラ26によって実行される処理のフローチャートが示される。ステップS1では、コントローラ26によって実行される処理が開始する。ステップS2では、コントローラ26は、レーザダイオードアレイ、走査速度、走査回数によって生成される放射エネルギーの所定の強度を示すパラメータ信号を受信し、基板16において放射エネルギーの所定の線量を獲得する。この所定の放射エネルギー線量は、もちろん基板16の処理を達成するのに十分である。放射エネルギー強度に対するパラメータ信号および走査信号は生成モードの実行によって決定され得る。走査回数は、1回の走査での放射エネルギーで処理される基板の領域によって予め決定される。ステップS3では、コントローラ26は、開始信号が生成されたかどうかを確立するための決定を実行する。生成されなければ、ステップS4において、コントローラ26は所定の期間(例えば、1ミリ秒以下)待機し、ステップS3の決定を実行する。一方、ステップS3における決定が肯定された場合、ステップS5において、コントローラ26は、線源12およびアナモルフィックリレー22に対して所定の開始位置に位置合わせするように走査制御信号を生成する。ステップS6では、コントローラ26は、出力源32に供給された強度信号を生成し、電流を発生させ、線源12のレーザダイオードアレイを活性化し、放射エネルギー14を放出する。さらに、コントローラ26は、ステージコントローラ34に供給される走査制御信号を生成し、ステージコントローラは、ステージに基づく走査信号を生成し、所定の走査速度で所定の走査パターンを実行させる。ステップS7では、コントローラ26は、所定回数の走査が完了されたかどうかを判定する。完了されていない場合、コントローラ26は、ステップS5および以後のステップを繰り返す。一方で、所定回数の走査が完了された場合、ステップS8では、コントローラ26によって実行される処理が終了する。図5の制御スキームは、基本的にステップアンド走査手順である。図5の処理が繰り返し実行され、放射エネルギー14によって異なるウエハ基板16を処理し得る。
【0029】
図6では、装置10の第2実施形態が示される。装置10は、レーザダイオードアレイを備え得る追加の線源12’を備える。線源12と同様に、線源12’は、出力源32から電流を受け取るように接続される。この電流に基づいて、線源12’は放射エネルギー14’を生成する。リレー22は、楕円形ミラー46または球面ミラー48、ならびに平面側壁ミラー50、52を備える。線源12は、放射エネルギー14をミラー46に向けるように配置され、ミラー46は、線像24にこのようなエネルギーを反射させる。同様に、線源12’は、放射エネルギー14’をミラー48に向けるように配置され、ミラー48は、また線像24にこのような放射エネルギーを反射させる。リレー22は、線源12、12’を同じ位置または隣接する位置に結像させ、線像24を形成する。側壁ミラー50、52は、ミラー46、48の反対側に配置され、好ましくは、線像24の長さに等しい距離だけ離れて配置される。ミラー50、52は、線源から基板まで伝達するように、図6におけるy軸方向に伝播する放射エネルギー14、14’を反射する。
【0030】
図7は、x−z平面に沿って切り取られた図6の実施形態の装置の断面図である。図7は、本発明の第2実施形態の特徴を有する装置のより多くの用途を与える。
【0031】
図8において、リレー22は、平面折りたたみミラー54、56を含む。折りたたみミラー54は、放射エネルギー14によって伝達される第1の光路に沿って線源12とミラー46との間に配置される。折りたたみミラー56は、放射エネルギー14’によって伝達される第2の光路に沿って線源12’とミラー48との間に配置される。折りたたみミラー54、56は、図2、3、6、および7の装置の具現化物に対して、基板16およびステージ36から離れて線源12、12’を配置させる。このようにして、基板16から相対的に距離をおいて線源12、12’を再配置させることによって、線源12、12’と、基板16と、ステージ36との間の改善されたクリアランスが獲得され得る。
【0032】
図9では、リレー22は、曲面ミラー46、48、側壁ミラー50、52(ミラー51は、図9では見えない)、およびアライメントレンズ62、64、66、68、70を備える反射像リレー60を備える。装置10は、可変アパーチャ部材57をさらに備える。可変アパーチャ部材57は、リレー22の像平面に位置合わせされる。可変アパーチャー部材57は、装置のシャーシまたはさらなるステージ59によって支持され得る。線源12、12’によって生成された放射エネルギー14、14’は、ミラー46、48に伝達し、そしてミラー46、48から反射し、可能ならば、側壁ミラー50、52を介して可変アパーチャ57に伝達する。可変アパーチャ57では、放射エネルギーの一部を選択的に遮断して、放射エネルギーを規定する。この規定された反射放射エネルギー14、14’は、像リレー60を介して可変アパーチャ部材57から伝達し、基板60上に像24を形成する。この実施形態では、線源12、12’およびリレー22は、図9に示される関係でシャーシ(図示せず)に固定される。図9の実施形態では、回路のスクライブ線間に含まれる領域に熱処理が制限され得る。
【0033】
図2〜図9は、基板16を放射エネルギーで処理するために有用な装置10の実施形態に関する。例えば、基板の放射エネルギーによるこのような処理は、アニール、および/または、集積デバイスまたは回路のソース、ドレイン、またはゲート領域のドーパントを活性化することによって実現され得、集積デバイスまたは集積回路におけるシリサイド領域を形成して、集積デバイスまたは回路に接続された金属ワイヤの接触抵抗を低減させる。しかし、図9の装置10は、マスク58によって放射エネルギー14、14’がパターニングされるパターンニング用途を実行させるように容易に変更することができる。図9の装置10の改変は、装置が、図9で破線によって示されるマスクステージコントローラ59およびマスクステージ61を備え、このような構成要素が選択可能であることを示す。マスクステージコントローラ59は、コントローラ26からの走査制御信号を受信するように接続され、コントローラ26によって生成された走査制御信号と同様に、走査制御信号は、開始信号に応答して生成される。コントローラ26によって生成された走査制御信号に基づいて、マスクステージコントローラ59は、マスクステージ61に供給される走査制御信号を生成する。マスクステージコントローラ59によって生成された走査信号に基づいて、マスクステージ61は、マスク58をマスクステージ61の上に位置合わせさせる。コントローラ26によって生成された走査制御信号は、ステージコントローラ34に供給される走査制御信号に比例する。例えば、リレー60は−1倍の倍率で実現され得る。この場合、走査制御信号は、マスクステージコントローラにマスクステージ61を制御させて、ステージ36上の基板16の移動と同じ速度で反対方向に移動させる。従って、放射エネルギー14、14’はマスク58および基板16にわたって走査され、基板16においてパターン放射エネルギーを生成し得る。もちろん、コントローラ26は、像リレー60の出力に依存して異なる速度になるようにマスク58および基板16の相対移動を制御し得る。例えば、像リレー60が+2倍の倍率を有する場合、コントローラ26は、マスクステージコントローラ59、マスクステージ61、ステージコントローラ34、およびステージ36を制御することができ、基板16の移動速度の半分で移動するマスク58と同じ方向で移動する。このような構成要素は、マスク58および基板16と互いに同期して移動するため、ステージコントローラ34、ステージ36、マスクステージコントローラ59、およびマスクステージ61は、添付の請求の範囲において、まとめてスキャニングユニットと呼ばれる。
【0034】
図10では、装置10の第5実施形態が示される。図10の装置10の一部は、パターンニング用途に関する。装置10の第5実施形態は、図9の装置と同じである。しかし、図10では、像リレー60は、窓71、シャーシ(全く図示せず)の表面74に取り付けられた折りたたみミラー72、シャーシの表面84によって支持されたレンズ76、78、80、82、ミラー86、シャーシ表面96によって支持されたレンズ88、90、92、94、ミラー98、シャーシ表面101によって支持された折りたたみミラー100、および窓102を備える+1倍カタディオプティックリレーである。各線光源12、12’によって生成された放射エネルギー14、14’はこのような線光源から各曲面ミラー46、48に伝達し、恐らく、側壁ミラー50、52から反射後、マスク58まで反射される。放射エネルギー14、14’は、マスク58においてパターンニングされる。パターンニングされた放射エネルギーは、窓71を介して伝達する。屈折素子76、78、80、82を介して折りたたみミラー72から反射し、屈折素子82、80、78,76を介して戻る。パターンニングされた放射エネルギーは、屈折素子88、90、92、94を介してさらに伝達し、ミラー98から反射して屈折素子94、92、90、88を介して折りたたみミラー100に戻り、窓102を介して基板16に伝達する。基板16および装置10が適切に位置合わせされる場合、パターン化された像24が形成される。図10の実施形態のような+1倍リレーを用いるマスクおよび基板は、ステージコントローラ34、59およびステージ36、61によって共に移動するようにロックされ、マスクパターンに従って、パターン化された放射エネルギーを基板に伝達するように走査される。
【0035】
図11では、装置10の第6実施形態における光リレー22は、反射結像光(catoptric)である。すなわち、全反射、無反射である。図11の光リレー22は、底106を有する、交差平面反射面108、110を規定するミラー104を備える。底106は、ガラスまたはプラスチック等の剛性材料を含み、面108、110を規定する。面108、110は、アルミニウムまたはこのような表面上に異なる屈折率を有する交互の誘電体層等の反射材料の堆積によって反射性にされる。線源12は、放射エネルギー14を反射面110に向けるように配置され、線源12’は、放射エネルギー14’を反射表面110に向けるように配置させる。各反射表面108、110から反射された放射エネルギー14、14’は、曲面ミラー111の反射面の各部分に伝達する。ミラー111から反射された放射エネルギー14,14’は基板16に伝達し、基板16上に像24を形成する。図11に示されるように、装置10は、所定の制御された環境内で基板16を含むように気密なチャンバ114を備え得る。またチャンバ114は、放射エネルギー14、14’に対して透明な材料から形成される窓116を備え得る。この窓を通って放射エネルギーは基板16に向けられる。このようなチャンバは周知であり、多数の供給元から入手可能である。例えば、チャンバ114は、反応体を維持または使用されるガスを処理するために使用され、特定の反応によって、基板16上に材料層を堆積させるかまたは基板16から材料層を除去させる。あるいはチャンバは、不活性ガスで満たされるかまたは雰囲気中における基板の酸化等の望ましくない反応を妨げるように排気する気密環境を形成するように使用される。
【0036】
図12は、図11の除去されたチャンバと共に示される線源12、12’、光リレー22、基板16の断面図である。図12に示されるように、線源12,12’、ミラー104、曲面ミラー111が配置され、線源12、12’の視覚オブジェクトAは、基板16の表面におけるx−z平面内の同一点Aにおいて配置される。ミラー、光源、および基板が配置され、2つの線源12、12’の像が基板16上の点Cに位置付けられる。従って、ミラー111は、点Aおよび点Cにおいて焦点を有するx−z平面内に楕円反射面を有するように構成され、y軸方向に投影または延長される。あるいは、ミラー111は、x−z平面内において点Aと点Cの中点である点Bにおいて中心を有する円形面として構成され得る。
【0037】
図13は、図2および図3と同様の装置10の第7実施形態である。ここでは、線源12および光リレー22がキャリッジ118に収容される状態を図解的に示し、装置のシャーシの一部を構成する。図13では、装置10は、コントローラ26に結合されたポジショナ120を備え、走査制御信号を受信する。ポジショナ120は、基板16に対して線源12およびリレー22の移動を可能にする多数の電気機械的機構のうちのいずれか1つであり得る。ポジショナ120は、基板16にわたってアナモルフィック像24の走査に影響を与えるために、ステージ36は、x−y平面内の有意な距離にわたって線源12およびリレー22に対して基板16を移動させる機能を有する。チャンバ114が使用される場合、像24が基板16にわたって走査されることを可能にする比較的大きな窓116を有する。
【0038】
(2.代替的構成)
光学的特長として、装置10は、温度コントローラ122、加熱素子124、温度センサ126を備える。これらの素子は、放射エネルギーを基板に印加する前に基板の温度を上昇させるために使用され得、この放射エネルギーの印加の結果生じる、基板上に集積されたデバイスまたは基板上に形成された回路素子への熱衝撃を低減させる。ユーザは、基板16が加熱される所定の温度を示すパラメータ信号を生成するように入力ユニット28を操作し得る。コントローラ26を、この温度パラメータ信号を受信するように結合させる。このような温度パラメータ信号に基づいて、コントローラ26は、所定の温度を示すターゲット温度信号を生成する。コントローラ26は温度信号を温度コントローラ122に供給するように結合され、温度信号に基づいて制御された電流を生成する。温度コントローラ122は、電流を加熱素子124(例えば、抵抗性コイルであり得る)に供給するように接続される。温度センサ126は、基板16に比較的近接して配置される。温度センサ126は、実際の温度信号を生成し、このような信号を温度コントローラ122に供給するように接続される。ターゲット温度信号および実際の温度信号に基づいて、温度コントローラ122は、フィードバック方式で電流信号を生成し、所定の温度に基板16を加熱および維持する。
【0039】
いくつかの用途について、装置10はパルス発生能力を備え、連続パルスのうちの単一パルスとして放射エネルギーを生成する。しかし、レーザダイオードアレイのパルス発生は、損傷または比較的短い寿命を導き得る。パルス発生能力が使用された場合、所定のパルス長、パルス強度、パルスの波数を示すパラメータ信号は、入力ユニット28のユーザによる操作によって生成されるかまたはコントローラ26によって外部信号を介して受信され得る。開始信号に応答してそしてパルス長、パルス強度およびパルスの波数を示すデータ信号に基づいて、コントローラ26は、強度制御信号を生成し得る。強度制御信号に基づいて、出力源32は、線源12に供給される単一電流パルスまたは連続電流パルスを生成して、基板16を照射する放射エネルギー14を生成する。
【0040】
(3.装置の動作モード)
装置10は、複数の可能な動作モードを有する。ブランケットモードの動作では、放射エネルギーの比較的長く、狭く、かつ、均一な線像が、基板の幅全体にわたり、基板の一端から他端まで走査し、基板の全点を加熱する。これにより、装置が行う走査ステップは簡略化されるが、十分な放射エネルギー強度で大きな基板にわたるようにするためには、複数のレーザダイオードアレイが必要となる。基板全体にわたって走査を複数回行うことと組み合わせれば、より短い線像を用いることも可能である。これには、隣接する走査はいずれも端をぴったりと合わせる必要がある。厳密さを必要としないアプリケーションの場合には、隣接する走査間における重なりがあっても許される場合がある。しかしながら、画像の配置に比較的厳密さを必要とするアプリケーションの場合には、素子57のような調節可能なアパーチャをアナモルフィックリレーの画像面に配置して、アナモルフィック画像の長さを設定し得、ユニット60のような結像リレーを用いて、放射エネルギーのこのようにして区切られた像を基板上に再結像させることができる。これにより、ぴったりと合わさった領域を回路間の厳密でないスクライブ線内に位置付けることができる。さらに、アナモルフィック光学リレーは、基板上の1つのチップまたはチップ群の幅にわたるに十分な大きさの長さとなるように線像を形成するよう構築され得る。この特徴により、基板上に線像が広がり、チップ全体または同時にいくつかのチップを処理する能力が提供される。
【0041】
結像動作モードの動作では、素子58のようなマスクは、アナモルフィック光学リレーの焦点面に含まれ、結像リレーは、線光源によって照射されたマスクの一部を基板に結像する。マスクの目的は、基板に当る光をパターニングして、加熱処理を必要な基板上の領域のみが照射されるようにすることである。ウエハ上にマスクを結像する結像リレーは、リレーと一対一対応であり得るか、または、基板上に結像されたパターンを拡大または縮小し得るかのいずれかである。+1倍リレーを用いた典型的なステップ/走査動作では、マスクおよびウエハ基板のステージは、互いに対して整列され、ともに固定の位置関係となるように結合される。これにより、これらマスクおよびウエハ基板のステージは、アナモルフィックリレーおよび線光源に対して走査され得る。拡大比が+1でない場合、マスクおよび基板は、異なる速度で同時に走査されなければならない。このためには、マスク用の可動ステージ59を必要とする。この可動ステージ59は、コントローラからの信号を受け取るように結合されている。この信号は、基板を位置付けるために用いられるステージ36に供給される走査制御信号に比例する。画像が反転している場合、基板およびマスクの走査方向は対向している。あるいは、リレーのフィールドサイズが十分大きい場合、マスク、基板およびリレーは、固定された状態で保持され得、線光源およびアナモルフィックリレーが、基本的には、図13のような電気機械的アクチュエータであるポジショナを介して走査され得る。第3の可能性としては、シャーシを介してマスクおよび基板を一定に保持し、例えば、マスクおよび基板に対して、結像リレー、線光源およびアナモルフィックリレーを走査させることである。この機能は、結像リレー、線光源およびアナモルフィックリレーに結合された、図13のポジショナのような素子によって実行され得る。しかしながら、後者の2つの可能性は、最も好適な構成ではない。いずれの場合も、基板上の1つの領域を露光した後、基板を進め、マスクと再配列させ、基板の別のストリップを露光させ得る等である。典型的な走査動作では、放射エネルギーの線像と、結像リレーによって覆われるフィールドとは、基板上の1つ以上の回路の幅にわたるように十分な幅にされる。このようにして、連続する走査間の端が、回路間のスクライブ線に一致するように並べられ得る。
【0042】
本発明の多くの特徴および利点は、詳細な説明から明らかである。したがって、上掲の請求項は、本発明の真の精神および範囲に従う記載される装置のこれらすべての特徴および利点を網羅するように意図されている。さらに、当業者であれば、多くの変更および改変を容易に想起するので、本発明を図示され説明されたのと同一の構成および動作に制限することは望ましくない。したがって、すべての適切な変更および等価が、係る発明の精神および範囲内に当てはまるように為され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の装置のブロック図である。
【図2】 図2は、線源、ならびにアナモルフィックリレーおよびカトプトリック光学リレー(湾曲した楕円ミラーまたは円ミラーおよび2つの側壁ミラーを含む)を含む本発明の装置の第1の実施形態の部分切開斜視図である。
【図3】 図3は、本発明の第1の実施形態の断面図である。
【図4】 図4は、較正モードにおける本発明の装置のコントローラにより実行される方法のフローチャートである。
【図5】 図5は、動作モードにおける本発明の装置のコントローラにより実行される方法のフローチャートである。
【図6】 図6は、2つの線源、ならびにアナモルフィックリレーおよびカトプトリック光学リレー(2つの湾曲した楕円ミラーまたは円ミラーおよび2つの側壁ミラーを含む)を含む本発明の第2の実施形態の部分切開斜視図である。
【図7】 図7は、本発明の第2の実施形態の断面図である。
【図8】 図8は、2つの線源、ならびにアナモルフィックリレーおよびカトプトリック光学リレー(折り畳みミラー、湾曲した楕円ミラーまたは円ミラーおよび側壁ミラーを含む)を含む本発明の第3の実施形態の断面図であり、線源は基板から相対的に離れて位置付けられることが可能である。
【図9】 図9は、カトプトリックリレーおよびアナモルフィックリレー(湾曲した楕円ミラーまたは円ミラー、側壁ミラー、および基板に対するアナモルフィックリレー焦点面で放射エネルギーをイメージ化するための屈折イメージリレーを含む)を含む本発明の第4の実施形態の断面図である。
【図10】 図10は、カトプトリックアナモルフィックリレー(湾曲した楕円ミラーまたは円ミラー、側壁ミラー、および基板に対するアナモルフィックリレー焦点面で放射エネルギーをイメージ化するためのカタディオプトリックイメージリレーを含む)を含む本発明の第5の実施形態の断面図である。
【図11】 図11は、カタディオプトリックアナモルフィックリレーを含む本発明の第6の実施形態の斜視図である。カタディオプトリックアナモルフィックリレーは、2つのミラーを有するプリズムブロックを有する。2つのミラーのそれぞれは、光をそれぞれの線源から、両方の線源が同じシリンドリカルミラーでイメージ化され得るように、基板上の共通の線像に指向している。
【図12】 図12は、本発明の第6の実施形態の断面図である。
【図13】 図13は、線源およびアナモルフィック光学リレーがポジショナによって基板に対して駆動される本発明の装置の第7の実施形態の斜視図である。
Claims (27)
- 放射エネルギーを用いて基板を処理する装置であって、該装置は、
複数のレーザダイオードを含む少なくとも1つの線光源であって、放射エネルギーを生成する線光源と、
放射エネルギーの該線光源から該放射エネルギーを受け取るように位置付けられた一次元結像リレーであって、該一次元結像リレーは、少なくとも1つの収束ミラーを含み、該少なくとも1つの収束ミラーは、該線光源の線像を該基板上に形成し、該線像に沿った各点が二つ以上のレーザダイオードから放射エネルギーを受け取るように、該放射エネルギーを指向させるように構成されている、一次元結像リレーと
を含む、装置。 - 前記線光源は、少なくとも1つのレーザダイオードアレイバーを含む、請求項1に記載の装置。
- 2つ以上の線光源は、該線光源の前記線像が重なるように、前記一次元結像リレーによって前記基板上に結像される、請求項1に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーは、楕円形の断面の単一の収束ミラーを含み、該収束ミラーは、前記線光源の放射面に位置する第1の焦点と、前記線像に位置する第2の焦点とを有し、該収束ミラーは、該断面に垂直な方向に広がっている、請求項1に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーは、半径を有する円形の断面の単一の収束ミラーを含み、該収束ミラーの中心は、水平方向において前記線光源と前記線像との真中に位置し、該収束ミラーは、該断面に垂直な方向に広がっている、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、第1の線光源および第2の線光源を含み、
前記一次元結像リレーは、
第1の収束ミラーおよび第2の収束ミラーと、
該第1の収束ミラーおよび該第2の収束ミラーの第1の非反射側に位置する第1の平面側壁ミラーと、
該第1の収束ミラーおよび該第2の収束ミラーの第2の非反射側に位置する第2の平面側壁ミラーと
を含み、該第2の非反射側は、該第1の非反射側の反対側であり、該第1の平面側壁ミラーの反射面と該第2の平面側壁ミラーの反射面とは、平行であり、向かい合っており、該第1の平面側壁ミラーおよび該第2の平面側壁ミラーの各々は、前記線光源の長さ軸に垂直であり、
該第1の収束ミラー、該第2の収束ミラー、該第1の平面側壁ミラーおよび該第2の平面側壁ミラーは、該第1の線光源および該第2の線光源から放射エネルギーを受け取り、互いに近接した状態で前記基板上に前記線像を形成するように該放射エネルギーを指向する、請求項1に記載の装置。 - 前記線像は重なる、請求項6に記載の装置。
- 前記線像は、並行して位置し、かつ、5ミリメートル未満だけ離れている、請求項6に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーは、前記第1の線光源と前記第2の線光源とを前記基板から比較的離れたそれぞれの位置に位置付けることが可能な第1の折りたたみ式ミラーおよび第2の折りたたみ式ミラーをさらに含む、請求項6に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーから放射エネルギーを受け取るように位置付けられたマスクと、
該マスクと前記基板との間に位置付けられた光学結像リレーであって、該基板上に該マスクを結像する光学結像リレーと
をさらに含む、請求項1に記載の装置。 - 前記装置は、第1の線光源および第2の線光源を含み、
前記一次元結像リレーは、
該第1の線光源および該第2の線光源から放射エネルギーを受け取るように位置付けられた第1のミラープリズムであって、該第1の線光源からの放射エネルギーを受け取りかつ反射する第1の反射面と、該第2の線光源からの放射エネルギーを受け取りかつ反射する第2の反射面とを有する第1のミラープリズムと、
該第1のミラープリズムの該第1の反射面および該第2の反射面で反射した放射エネルギーを受け取り、かつ、該基板上に線像を形成するように該放射エネルギーを指向する単一の収束ミラーと、
該収束ミラーの第1の非反射側に位置する第1の平面側壁ミラーと、
該収束ミラーの第2の非反射側に位置する第2の平面側壁ミラーと
を含み、
該第2の非反射側は、該第1の非反射側と反対側であり、該第1の平面側壁ミラーの反射面と該第2の平面側壁ミラーの反射面とは、平行であり、向かい合っており、前記線光源の長さ軸に垂直であり、該第1の平面側壁ミラーおよび該第2の平面側壁ミラーは、該第1の平面側壁ミラーと該第2の平面側壁ミラーとの間に規定された空間内に放射エネルギーを閉じ込める、請求項1に記載の装置。 - 前記装置は、レーザダイオードアレイによって生成される光の所定の強度を示す第1のパラメータ信号と、前記基板上の一次元像を走査するために用いられる走査速度を示す第2のパラメータ信号と、該基板において所定ドーズの放射エネルギーを達成するために該装置が行う走査回数を示す第3のパラメータ信号と、開始信号とを受け取るように結合されており、該装置は、
該第1のパラメータ信号と該第2のパラメータ信号と該第3のパラメータ信号と該開始信号とを受け取るように結合されたコントローラであって、該第1のパラメータ信号に基づいて強度制御信号を生成し、該第2のパラメータ信号および該第3のパラメータ信号に基づいて走査制御信号を生成し、該開始信号に応答して該強度制御信号および該走査制御信号を生成するコントローラと、
該コントローラから該強度制御信号を受け取るように結合された電源であって、該電源は、該強度制御信号に基づいて、前記線光源に供給される電流を生成し、該線光源は、該電流に基づいて放射エネルギーを生成する、電源と、
該走査制御信号を受け取るように結合されたステージコントローラであって、該走査制御信号および該ステージコントローラに予め格納された所定の走査パターンデータに基づいて走査信号を生成するステージコントローラと、
該基板を支持し、該走査信号を受け取るように結合されたステージであって、該走査信号に基づいて、該線光源および前記一次元結像リレーに対して該基板を移動させるステージと
をさらに含む、請求項1に記載の装置。 - 前記ステージ上に位置し、前記線像を横切って走査した場合に検出信号を生成する放射エネルギー検出器をさらに備え、
前記コントローラは、該検出信号を受け取るように結合されており、該コントローラは、該検出信号を積分し、スケーリングして、該放射エネルギー検出器において受け取られる前記放射エネルギーのドーズを示す信号を生成し、該コントローラは、該放射エネルギー検出器において受け取られた該放射エネルギーのドーズを示す該信号のレベルと、該コントローラに予め格納されている所定の放射エネルギーのドーズとを比較して、前記基板における該放射エネルギーのドーズが、該基板に付与されるべき該所定の放射エネルギーのドーズと同じであるか否かを判定する、請求項12に記載の装置。 - 前記装置は、レーザダイオードアレイによって生成される光の所定の強度を示す第1のパラメータ信号と、前記基板上の前記線像を走査するために用いられる走査速度を示す第2のパラメータ信号と、該基板において所定ドーズの放射エネルギーを達成するために該装置が行う走査回数を示す第3のパラメータ信号と、開始信号とを受け取るように結合されており、該装置は、
該第1のパラメータ信号と該第2のパラメータ信号と該第3のパラメータ信号と該開始信号とを受け取るように結合されたコントローラであって、該第1のパラメータ信号に基づいて強度制御信号を生成し、該第2のパラメータ信号および該第3のパラメータ信号に基づいて走査制御信号を生成し、該開始信号に応答して該強度制御信号および該走査制御信号を生成するコントローラと、
該コントローラから該強度制御信号を受け取るように結合された電源であって、該電源は、該強度制御信号に基づいて電流を生成し、該電源は、該電流を前記線光源に供給するように結合されており、該線光源は、該電流に基づいて放射エネルギーを生成する、電源と、
該走査制御信号を受け取るように結合されたステージコントローラであって、該走査制御信号および該ステージコントローラに予め格納された所定の走査パターンデータに基づいて、該基板上の該線像の該走査速度を示す走査信号を生成するステージコントローラと、
所定の固定位置に該基板を支持するステージと、
該線光源と前記一次元結像リレーとを固定の位置関係に支持するキャリッジと、
該走査制御信号を受け取るように結合されたポジショナであって、該走査制御信号および該ポジショナに予め格納された所定の走査パターンデータに基づいて、該基板に対して該キャリッジを移動させるように結合されるポジショナと
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記ステージ上に位置する放射エネルギー検出器であって、前記線像が該放射エネルギー検出器を横切って走査された場合に検出信号を生成する放射エネルギー検出器をさらに備え、
前記コントローラは、該検出信号を受け取るように結合されており、該コントローラは、該検出信号を積分し、スケーリングして、該放射エネルギー検出器において受け取られる前記放射エネルギーのドーズを示す信号を生成し、該コントローラは、該放射エネルギー検出器において受け取られた該放射エネルギーのドーズを示す該信号のレベルと、該コントローラに予め格納されている所定の放射エネルギーのドーズとを比較して、前記基板における該放射エネルギーのドーズが、該基板に付与されるべき該所定の放射エネルギーのドーズと同じであるか否かを判定する、請求項14に記載の装置。 - 前記装置は、レーザダイオードアレイによって生成される光の所定の強度を示す第1のパラメータ信号と、前記基板上の一次元像を走査するために用いられる走査速度を示す第2のパラメータ信号と、該基板において所定ドーズの放射エネルギーを達成するために該装置が行う走査回数を示す第3のパラメータ信号と、開始信号とを受け取るように結合されており、該装置は、
該第1のパラメータ信号と該第2のパラメータ信号と該第3のパラメータ信号と該開始信号とを受け取るように結合されたコントローラであって、該第1のパラメータ信号に基づいて強度制御信号を生成し、該第2のパラメータ信号および該第3のパラメータ信号に基づいて走査制御信号を生成し、該開始信号に応答して該強度制御信号および該走査制御信号を生成するコントローラと、
該コントローラから該強度制御信号を受け取るように結合された電源であって、該電源は、該強度制御信号に基づいて電流を生成し、該電源は、該電流を前記線光源に供給するように結合されており、該線光源は、該電流に基づいて放射エネルギーを生成する、電源と、
該走査制御信号を受け取るように結合されたステージコントローラであって、該走査制御信号および該ステージコントローラに予め格納された所定の走査パターンデータに基づいて走査信号を生成するステージコントローラと、
該基板を支持し、該走査信号を受け取るように結合されたステージであって、該走査信号に基づいて、該線光源および前記一次元結像リレーに対して該基板を移動させるステージと
をさらに含む、請求項1に記載の装置。 - 前記ステージ上に位置し、前記線像を横切って走査した場合に検出信号を生成する放射エネルギー検出器をさらに備え、
前記コントローラは、該検出信号を受け取るように結合されており、該コントローラは、該検出信号を積分し、スケーリングして、該放射エネルギー検出器において受け取られる前記放射エネルギーのドーズを示す信号を生成し、該コントローラは、該放射エネルギー検出器において受け取られた該放射エネルギーのドーズを示す該信号のレベルと、該コントローラに予め格納されている所定の放射エネルギーのドーズとを比較して、前記基板における該放射エネルギーのドーズが、該基板に付与されるべき該所定の放射エネルギーのドーズと同じであるか否かを判定する、請求項16に記載の装置。 - 前記装置は、レーザダイオードアレイによって生成される光の所定の強度を示す第1のパラメータ信号と、前記基板上の前記線像を走査するために用いられる走査速度を示す第2のパラメータ信号と、該基板において所定ドーズの放射エネルギーを達成するために該装置が行う走査回数を示す第3のパラメータ信号と、開始信号とを受け取るように結合されており、該装置は、
該第1のパラメータ信号と該第2のパラメータ信号と該第3のパラメータ信号と該開始信号とを受け取るように結合されたコントローラであって、該第1のパラメータ信号に基づいて強度制御信号を生成し、該第2のパラメータ信号および該第3のパラメータ信号に基づいて走査制御信号を生成し、該開始信号に応答して該強度制御信号および該走査制御信号を生成するコントローラと、
該コントローラから該強度制御信号を受け取るように結合された電源であって、該電源は、該強度制御信号に基づいて電流を生成し、該電源は、該電流を前記線光源に供給するように結合されており、該線光源は、該電流に基づいて放射エネルギーを生成する、電源と、
所定の固定位置に該基板を支持するステージと、
該線光源と前記一次元結像リレーとを固定の位置関係に支持するキャリッジと、
該走査制御信号を受け取るように結合されたポジショナであって、該走査制御信号および該ポジショナに予め格納された所定の走査パターンデータに基づいて、該基板に対して該キャリッジを移動させるように結合されるポジショナと
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記ステージ上に位置し、前記線像を横切って走査した場合に検出信号を生成する放射エネルギー検出器をさらに備え、
前記コントローラは、該検出信号を受け取るように結合されており、該コントローラは、該検出信号を積分し、スケーリングして、該放射エネルギー検出器において受け取られる前記放射エネルギーのドーズを示す信号を生成し、該コントローラは、該放射エネルギー検出器において受け取られた該放射エネルギーのドーズを示す該信号のレベルと、該コントローラに予め格納されている所定の放射エネルギーのドーズとを比較して、前記基板における該放射エネルギーのドーズが、該基板に付与されるべき該所定の放射エネルギーのドーズと同じであるか否かを判定する、請求項18に記載の装置。 - 前記基板に近接して位置付けられた加熱素子であって、電流に基づいて該基板を加熱可能である加熱素子と、
該基板に近接して位置付けられた温度センサであって、該基板の温度を感知し、該感知した温度を示す温度信号を生成する温度センサと、
該温度センサからの該温度信号を受け取り、かつ、該電流を該加熱素子に供給するように結合された温度コントローラであって、所定の目標温度データと該温度センサからの該温度信号とに基づいて、該加熱素子に供給される電流を生成する温度コントローラと
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 所定の環境内に前記基板を囲むチャンバであって、該チャンバは、窓を有しており、前記放射エネルギーは、該窓を通って前記少なくとも1つの収束ミラーから該チャンバ内へと進行し、該放射エネルギーによって該基板上に前記線像が形成される、チャンバをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記線光源と前記一次元結像リレーとを取り付けて、支持するシャーシをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記基板は半導体基板である、請求項1に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーの画像面に位置付けられた少なくとも1つの可変アパーチャであって、前記基板上の前記線像の長さを調整する可変アパーチャをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 区切られた線像を前記基板上に結像する結像リレーをさらに備える、請求項24に記載の装置。
- 前記一次元結像リレーの焦点面に位置付けられたマスクと、
該マスクを基板上に結像する結像リレーと、
前記線像および該一次元結像リレーに対して該マスクおよび該基板を走査して、該マスクのパターンを該基板に写すステージと
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記一次元結像リレーの焦点面に位置付けられたマスクと、
前記線像に対して固定されて位置付けられた光学結像リレーであって、+1倍の倍率を有する光学結像リレーと、
該マスクおよび前記基板を前記線光源および該光学結像リレーに対して走査するか、または、変化量を増大させつつ移動させ、該マスクのパターンを該基板に写す走査ユニットと
をさらに備える、請求項1に記載の装置。
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