JP5179353B2 - ラインビームとして成形されたレーザと基板上に堆積された膜との間の相互作用を実現するためのシステム - Google Patents
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Description
本発明は、2005年5月26日出願の米国特許出願第11/138、100号に対する優先権を請求するものであり、現在では米国特許第6、693、939号である2002年5月7日出願の「ビーム送出を備えたレーザリソグラフィ光源」という名称の米国特許出願第10/141、216号の一部継続出願である2003年11月13日出願の「長時間遅延高TISパルスストレッチャ」という名称の米国特許出願第10/712、545号の一部継続出願である。これらの文献の全ての開示は、この記載により、本明細書において引用により組み込まれるものとする。
本発明はまた、2004年2月18日出願の「超高エネルギ高安定性ガス放電レーザ表面処理システム」という名称の米国特許出願第10/781、251号の一部継続出願である。
本発明はまた、2003年4月29日出願の「ビーム送出及びビーム指向制御を備えたリソグラフィレーザ」という名称の米国特許出願第10/425、361号の一部継続出願である。
本発明は、ラインビームとして成形されたレーザとの相互作用に対して膜を位置決めし、かつ例えばアモルファスシリコン膜を溶融させて例えば薄膜トランジスタ(TFT)を製造するために膜を結晶化するように成形ラインビームのパラメータを制御するためのシステム及び方法に関する。
露出膜内のエネルギ密度に影響を与える可能性がある1つの要因は、パルスレーザの焦点深度(DOF)に対する薄膜の空間的関係である。このDOFは、集束レンズに依存するが、20ミクロンのビーム幅を有するラインビームを生成するように構成された典型的なレンズシステムの場合、良好なDOF概算値は、約20ミクロンと考えられる。
膜の位置間でエネルギ密度の変動をもたらす可能性がある他の要因は、走査中のレーザ出力特性の変化(例えば、パルスエネルギ、ビーム指向、ビーム発散、波長、帯域幅、パルス持続時間などの変化)を含むことができる。更に、成形ラインビームの位置及び安定性、及び走査中のビーム焦点(すなわち、形状)の品質も、エネルギ密度の均一性に影響を与える可能性がある。
上記を念頭に置いて、本出願人は、成形ラインビームと基板上に堆積された膜との間の相互作用を実現するためのいくつかのシステム及び方法を開示する。
上述のように、SMM26は、ビームサイズ及びビーム発散(波面曲率)も測定することができる。一般的に、レーザ出口の開口を利用してレーザからのビームサイズを固定することができる。しかし、レーザからのビーム発散は、光学器械の加熱、レーザエネルギ、レーザ電圧、フッ素エキシマレーザ使用時の放電ガス中のF2濃度による変わる可能性がある。
Claims (6)
- 膜と相互作用させるビームを集束させる装置であって、該ビームは短軸及び長軸を規定し、これらの軸は相互に直交し、
前記装置は、
前記膜から距離d1の位置に配置された短軸フィールドストップと、
前記フィールドストップにレーザビームを集束させる第1の光学器械と、
前記ストップと前記膜との間に配置され、前記ビームを前記短軸において集束させて前記膜と相互作用させる第2の光学器械であって、前記ビームは前記長軸において平行化されない前記第2の光学器械と、
前記膜からの画像平面上の反射光を分析する検出システムであって、該画像平面は前記膜から反射ビーム経路に沿って距離d2の位置に配置され、d2はd1と実質的に等しく、該検出システムは前記反射光を分析して前記ビームが前記膜で前記短軸において集束しているか否かを決定する、前記検出システムと、
を含むことを特徴とする装置。 - 前記検出システムが、前記反射ビーム経路に沿って前記膜と前記画像平面との間に配置されたミラーを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記検出システムがカメラ及びレンズを更に含み、該レンズは前記画像平面からの像を該カメラに対して投影及び拡大するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記検出システムは、前記ビームが前記膜の長軸に沿った第1の位置で前記短軸において集束しているか否かを決定する第1の検出システムであり、前記装置が、前記ビームが前記膜の長軸に沿った第2の位置で前記短軸において集束しているか否かを決定する第2の検出システムを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記検出システムの各々が、ミラー、拡大レンズ及びカメラをそれぞれ含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記膜がアモルファスシリコン材料を含み、前記ビームが集束されて前記膜を溶融させるパルスレーザであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
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