KR20110124715A

KR20110124715A - 레이저 어닐링을 위한 라인 이미징 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20110124715A
Application number: KR1020110043421A
Authority: KR
Inventors: 세르게이 아니키트체프
Original assignee: 울트라테크 인크.
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2011-11-17
Also published as: US8014427B1; TW201201464A; KR101777876B1; TWI520454B; JP5679569B2; DE102011100594A1; JP2012009824A; DE102011100594B4

Abstract

본 발명은 레이저, 사이에 제 1 공간적 필터가 배치된 제 1 및 제 2 실린더형 광학시스템, 나이프-에지 애퍼처, 실린더형 릴레이 시스템, 및 실린더형 포커싱 렌즈를 포함하는 라인 이미징 시스템으로, 제 1 공간적 필터는 제 1 광 빔을 형성하기 위해 중심 로브 내의 라인 포커스를 절단하도록 구성되며, 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 원거리에 배치되고 공간적 필터링을 수행하여 제 1 광 빔의 중심 세기 로브를 통과시키는 반면 외측의 세기 로브를 차단하도록 구성되며, 2회 여과하여 얻어진 광 빔은 나이프-에지 애퍼처에 의한 후속 절단이 종래 라인 이미징 시스템보다 더 많은 광을 투과시키도록 라인 이미지의 장방향과 관련된 상대적으로 위가 평평한(flat-top) 세기 분포를 갖는다. 또한 상기 라인 이미징 시스템을 채용한 레이저 어닐링 시스템이 개시된다.

Description

레이저 어닐링을 위한 라인 이미징 시스템 및 방법{LINE IMAGING SYSTEMS AND METHODS FOR LASER ANNEALING}

본 발명은 일반적으로 광 빔을 사용한 라인 이미지의 형성과 관련이 있으며, 더욱 구체적으로는 레이저 어닐링 응용을 위한 향상된 라인 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다.

코히런트 광 빔으로부터 형성된 균일한 라인 이미지의 사용을 필요로 하는 다양한 응용이 존재한다. 그러한 한 가지 응용은 레이저 열처리(LTP: Laser Thermal Processing)이며, 이것은 레이저 스파이크 어닐링(LSA: Laser Spike Annealing) 또는 레이저 어닐링이라고도 불리며, 이것은 트랜지스터와 같은 능동 마이크로회로 디바이스를 형성할 때 반도체 웨이퍼의 선택 영역 내 불순물을 활성화시키기 위해 반도체 제조에서 사용된다. 레이저 어닐링은 광 빔으로부터 스캐닝 된 라인 이미지를 사용하여 웨이퍼의 표면을, 불순물을 활성화시키기에 충분히 길지만 불순물 확산을 최소화시키기에는 충분히 짧은 시간 동안 온도(어닐링 온도)로 가열한다. 웨이퍼 표면이 어닐링 온도에 있는 시간은 라인 이미지가 스캐닝되는 속도(스캔 속도)와 라인 이미지의 파워 밀도에 의해 결정된다.

상업용 LSA 툴에서 높은 스루풋을 달성하기 위해, 라인 이미지는 가능하면 길고 좁아야 하지만 파워 밀도는 높아야 한다. 유용한 라인 이미지의 범위의 예는 길이가 5 mmm 내지 100 mm이고, 폭이 25 ㎛ 내지 500 ㎛이다. 균일한 어닐링을 달성하기 위해, 라인 이미지의 길이 방향의 세기(intensity) 프로파일은 가능한 일정해야 한다. 전형적인 반도체 처리 요건은 어닐링 온도가 1000℃ ~ 1300℃이고 +/- 3℃의 온도 균일성을 갖는 것이다. 이 정도의 온도 균일성을 달성하기 위해, 어닐링 광 빔에 의해 형성된 라인 이미지는 비교적 균일한 세기를 가질 필요가 있고, 이것은 대부분의 조건하에서 +/- 5℃보다 작다.

CO₂ 레이저는 레이저 어닐링 응용에서 선호되는 광원인데 이는 그 파장(명목상 10.6 ㎛)이 조사되는 디바이스의 크기보다 훨씬 더 크고, 그 결과 산란이 더 적고 더 균일한 노출이 가능하여, "패턴 효과(pattern effects)"가 제거되기 때문이며, 또한 비교적 높은 세기의 빔을 방출하기 때문이다. 그러나 CO₂ 레이저에 대한 코히런스 길이가 비교적 길어(통상 수 미터), 콜러 조명(Kohler illumination)의 원리에 기초한 ~10%(+/- 5%) 균일도를 갖는 길고 좁은 라인 포커스를 생성하기 위해 2성분 광학 기법을 사용하는 것을 실행 불가능하게 한다.

CO₂ 레이저에 의한 레이저 어닐링을 실행하는 종래의 방법은 광 빔을 한 쌍의 나이프-에지 위에 이미징하는 것을 포함한다. 나이프-에지는 가우시안 광 빔의 좁은 중심 부분만 투사하도록 위치된다. 투사된 광 빔의 길이는 웨이퍼에 형성되는 라인 이미지에 대한 균일도 규격을 충족시키는 빔의 부분이다. 가우시안 CO₂ 광 빔에 대해, 나이프-에지는 가우시안 빔의 중간 10%만을 통과시키도록 통상 배열된다. 불행하게도, 이것은 광 빔의 나머지 90%가 거부되는 것을 의미하며, 이것은 광원으로부터의 높은 세기의 광을 매우 비효율적으로 사용하는 것이다.

본 발명은 레이저 열처리 시스템을 위한 라인 이미지를 형성하는 라인-형성 광학 시스템을 제공하는 것이다.

(발명의 요약)

상기 라인-형성 광학 시스템은, 광축을 따라, 레이저, 제 1 실린더형 렌즈 시스템, 제 1 공간적 필터, 제 2 공간적 필터를 갖는 제 2 실린더형 렌즈 시스템, 나이프-에지 애퍼처(knife-edge aperture), 실린더형 릴레이 시스템, 및 실린더형 집속 렌즈를 순서대로 포함한다. 레이저는 입력 광 빔을 발생시킨다. 제 1 실린더형 렌즈 시스템은 입력 광 빔을 주변의 세기 최소치에 의해 한정된 중심 로브를 갖는 제 1 방향에서 라인 포커스로 집속한다. 제 1 공간적 필터는 라인 포커스에 위치하고 중심 로브 내의 제 2 방향에서 상기 라인 이미지를 절단하여, 제 1 광 빔을 형성한다. 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 제 2 방향에서 제 1 광 빔의 일부를 수광 절단하여 제 2의 실질적으로 시준된 광 빔을 형성하며, 상기 절단은 제 2 공간적 필터로서 작용하는 애퍼처 스탑(aperture stop)에 의해 수행된다. 나이프-에지 애퍼처는 상기 제 2의 실질적으로 시준된 광 빔을 제 2 방향에서 절단하여 제 3 광 빔을 형성하고, 일 실시예에서 나이프-에지를 한정하는 블레이드는 톱니 모양의 에지를 갖는다. 실린더형 릴레이 렌즈 시스템은 상기 나이프-에지 애퍼처와 켤레를 이룬 이미지 평면을 가지며 제 3의 광 빔을 수광하여 그것으로부터 제 4의 광 빔을 형성하며 이 광 빔은 제 2 방향에서 집속되어 이미지 평면에서 라인 이미지 길이(LL)를 한정한다. 상기 실린더형 집속 렌즈는 제 1 방향에서 제 4의 광 빔을 집속하여 이미지 평면에서 라인 이미지 폭(WL)을 한정한다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 바람직하게는 a) 절단을 수행하기에 적합한 크기의 애퍼처 스탑에 의해 또는 (b) 상기 절단을 수행하는데 적합한 크기의 클리어(clear) 애퍼처에 의해, 제 1 광 빔의 절단을 수행한다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 나이프-에지 애퍼처는 바람직하게는 대향하는 톱니 모양의 블레이드 에지를 포함한다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 라인 이미지 길이(LL)는 바람직하게는 5 mm ≤ LL ≤ 100 mm 범위에 있다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 라인 이미지 폭(WL)은 바람직하게는 25 ㎛ ≤ LL ≤ 500 ㎛의 범위에 있다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 제 3 실린더형 렌즈 시스템은 바람직하게는 제 2 공간적 필터를 구획하는 애퍼처 스탑을 갖는 실린더형 릴레이 렌즈 시스템을 포함한다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 상기 라인 포커스의 중심 로브는 바람직하게는 폭(WC)을 갖는다. 상기 제 1 공간적 필터는 바람직하게는 0.6WC ≤ W1 0.9WC를 충족시키는 폭(W1)을 갖는다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 상기 레이저는 바람직하게는 10.6 ㎛의 명목 파장을 갖는 광 빔을 생성하는 CO₂ 레이저이다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 상기 제 1 광 빔은 바람직하게는 제 1 공간적 필터에서 중심 세기 로브와 주변의 세기 로브를 포함하는 복수의 세기 로브를 갖는다. 상기 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 바람직하게는 상기 중심 세기 로브와 다수의 주변의 세기 로브를 투과시키는 반면 다수의 주변의 세기 로브를 차단한다.

라인-형성 광학시스템에 있어서, 상기 라인 이미지는 바람직하게는 50W/mm₂ ~ 5000W/mm₂ 범위의 파워 밀도를 갖는다.

본 발명의 또 다른 측면은 표면을 갖는 웨이퍼를 어닐링(annealing)하는 레이저 어닐링 시스템이며, 레이저 어닐링 시스템은 전술한 라인-형성 광학시스템과,상기 라인 임지를 상기 웨이퍼 표면에 스캔(scan)하기 이해 상기 이미지 평면에서 상기 웨이퍼를 조작 가능하게 지지하고 이동시키는 스테이지를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은 표면을 갖는 웨이퍼의 어닐링을 실행하기 위한 라인 이미지 형성 방법이다. 이 방법은 입력 광 빔을 생성하는 단계와 상기 입력 광 빔을 집속하여 중심 로브를 갖는 라인 포커스를 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 상기 중심 로브 내에서 상기 라인 포커스의 제 1 공간적 필터링을 수행하여 제 1의 공간적으로 필터링된 길어진 광 빔을 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 상기 제 1의 공간적으로 필터링된 길어진 광 빔을 원거리 위치에 전달하고 상기 제 1의 공간적으로 필터링된 길어진 광 빔의 제 2 공간적 필터링을 수행하여 공간적 필터링이 2회 실행된 광 빔을 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 상기 2회-공간 필터링된 길어진 광 빔을 길어진 방향에서 절단하여 절단된 길어진 빔을 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 적어도 한 방향에서 상기 절단된 광 빔을 집속하여 상기 웨이퍼 표면에 라인 이미지를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 바람직하게는 상기 라인 이미지를 형성할 때 상기 절단된 긴 광 빔을 제 2 방향에서 집속하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 바람직하게는 애퍼처 스탑을 갖는 실린더형 광학 시스템을 사용하여 제 2 공간적 필터링을 수행하는 단계를 포함한다.

상기 방법에 있어서, 상기 라인 이미지는 바람직하게는 5 mm ≤ LL ≤ 100 mm 범위의 길이(LL)를 갖고 25 ㎛ ≤WL ≤ 500 ㎛ 범위의 폭(WL)을 갖는다.

상기 방법에 있어서, 상기 중심 로브는 바람직하게는 주변의 세기 최소치에 의해 구획된 폭(WC)을 갖고, 0.6WC ≤ W1 ≤ 0.9WC를 충족시키는 폭(W1)을 갖는 애퍼처에 의해 제 1 공간적 필터링을 수행하는 단계를 포함한다.

상기 방법에 있어서, 상기 입력 광 빔을 생성하는 단계는 10.6 ㎛의 명목 파장을 갖는 입력 광 빔을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 방법에 있어서, 상기 제 1 광 빔은 바람직하게는 상기 원거리 위치에 중심 세기 로브와 주변의 세기 로브를 포함하는 복수의 세기 로브를 갖고, 상기 중심 세기 로브와 복수의 주변의 세기 로브를 투과시키는 반면 다수의 주변의 세기 로브를 차단하는 제 2 공간적 필터링을 수행하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 방법은 바람직하게는 상기 라인 이미지에 대하여 상기 웨이퍼를 이동시킴으로써, 상기 라인 이미지를 상기 웨이퍼 표면에 스캐닝하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 방법은 바람직하게는 50W/mm² ~ 5000W/mm² 범위의 파워 밀도를 갖는 라인 이미지를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점들은 이하의 상세한 설명에서 제시될 것이고, 부분적으로 상세한 설명으로부터 또는 이하의 상세한 설명, 청구범위, 및 첨부된 도면을 포함한 본 명세서의 발명을 실시함으로써 당업자에게 명백해질 것이다.

전술한 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명한 본 발명의 실시예를 제공하고, 주장되는 본 발명의 성질과 특성을 이해하기 위한 개요 내지 골격을 제공하는 것을 의도한다. 첨부한 도면은 본 발명의 추가 이해를 제공하기 위해 포함된 것이며, 본 명세서에 포함되며 그 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 도시하고 있으며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리와 동작을 설명하는 역할을 한다.

도 1a 및 1b는 음의 X방향과 음의 Y방향에서 관찰한 본 발명에 따른 라인-형성 광학시스템의 예를 개략적으로 도시하고,
도 1c 및 1d는 도 1a 및 1a와 유사하고 4개의 반사경(fold mirror)를 갖는 시스템 구성예를 각각 도시하고,
도 2a는 제 1 공간적 필터로서 사용하는 예시적인 나이프-에지 타입 공간적 필터의 정면도이고,
도 2b는 제 2 공간적 필터로서 사용하는 예시적인 나이프-에지 타입 공간적 필터의 정면도이고, 나이프 에지는 톱니모양을 갖고 있으며,
도 3은 레이저에 의해 방출된 광 빔의 예시적인 세기 분포를 도시하는 3차원(3D) 플롯으로, Y방향에서 가우시안 형태를 보여주고 X방향에서 상대적으로 위가 평평한(flat top) 형태를 보여주며(단위는 mm),
도 4a는 제 1 공간적 필터(SF1)에서 라인 포커스와 관련된 광 분포의 대수적 컨투어 플롯(contour plot)이고,
도 4b는 X 방향에서 라인 포커스(LF1)의 (비-대수적) 세기를 도시하고 중심 로브(CL)를 포위하고 한정하는 세기 최소치(MI)를 나타내며,
도 5는 평면(P2)에서 제 1 출력 광 빔의 원거리(far-field) 광 세기 분포의 대수 플롯이고, 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)이 세기 분포 내 5개의 중심 로브를 통과시키도록 구성되며,
도 6은 제 1 공간적 필터(SF1)에서 중심 로브 폭(WC)과 같은 제 1 공간적 필터 폭(W1)을 설정하는 종래의 방법을 사용하여 형성된 평면(P2)에서 X방향 위치에 대한 제 1 출력 광 빔의 원거리 정규화 세기를 예시하고,
도 7은 도 6과 유사한 플롯이지만, W1=0.7WC인 경우에 본 발명의 라인-형성 광학시스템에 기초를 두고 있고,
도 8a 및 8b는 도 7과 유사한 플롯이지만, 실질적으로 상이한 라인 이미지 길이를 생성하는 라인-형성 광학시스템을 위한 2개의 상이한 배율(magnifications)을 도시하고,
도 9는 본 발명의 라인-형성 광학시스템을 포함하는 예시적인 레이저 열처리 시스템의 개략도이다.

이제 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명할 것이며, 상기 실시형태의 예는 첨부한 도면에 도시되어 있다. 가능한 한, 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 전체 도면에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조부호가 사용될 것이다. 이하의 설명에 있어서, "길어진(elongate)" 광 빔은 광 빔의 단면을 지칭하며, 여기서 하나의 단면 크기는 다른 단면보다 더 크다.

도 1a 및 1b는 기준으로서 데카르트 좌표로 표시된 음의 X방향과 음의 Y방향에서 관찰한 예시적인 라인-형성 광학시스템(이하, "광학시스템")(10)을 각각 개략적으로 도시한다. 광학시스템(10)은 광축(A1)을 갖고 처음에 시준된 코히런트 광 빔(22)을 방출하는 레이저(20)를 포함하고, 상기 광 빔은 이하에서 "입력 광 빔"으로 불린다. 실시예에 있어서, 레이저(20)는 CO₂ 레이저를 포함하고 광 빔(22)은 10.6 마이크로미터의 명목상 파장을 갖는다. 일반적으로, 레이저(20)는 웨이퍼(W)를 어닐링하는 레이저에 적합한 파장을 갖는 광 빔(22)을 발생시키는 임의의 레이저라도 좋다. 이와 같은 어닐링은 예컨대 웨이퍼(W)를 가열하거나 다른 광원으로부터의 방사선을 가지고 웨이퍼(W)를 조사하여 웨이퍼(W)가 웨이퍼(W)를 어닐링 온도로 가열하는데 충분한 양의 광 빔(22)을 흡수하도록 하는 것을 포함하며, 이하에서 상세히 설명된다.

광학시스템(10)은 또한 광축(A1)을 따라 순서대로, X-Z 방향에 배율을 갖는 제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1), 제 1 평면 폴드 미러(FM1), 평면(P1)에 위치하고 슬린 애퍼처(SA1)를 구비한 조절식 제 1 공간적 필터(SF1), 폴드 미러(FM2), 및 X-Z 평면에 배율을 갖는 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)을 포함한다. 광학시슨템(10)은 또한 평면(P2)에 위치하고 개구(애퍼처)(50A)를 구비한 조절식 나이프-에지 애퍼처(50)를 포함한다. 광학시스템(10)은 실린더형 렌즈 시스템(CRL)과 최종 라인 이미지(LI)를 평면(IP)에 형성하는 실린더형 집속 렌즈(CFL)를 추가로 포함한다. 일 실시예에 있어서, 실린더형 렌즈 시스템(CRL)은 실린더형 릴레이 렌즈시스템이다.

제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1), 제2 실린더형 렌즈 시스템(CL2), 실린더형 렌즈 시스템(CRL) 및 실린더형 집속 시스템(CFL)은 하나 이상의 실린더형 미러 및 실린더형 렌즈를 포함해도 좋지만, 도시를 위해서 단일 실린더 미러로 도시되어 있다. 제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1), 제2 실린더형 렌즈 시스템(CL2), 실린더형 렌즈 시스템(CRL) 및 실린더형 집속 시스템(CFL)은 또한 애퍼처 및 유사 소자를 포함하는 것도 가능하다. 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은 광학시스템을 위한 동공(pupil)을 구획하는 애퍼처 스탑(AS: aperture stop)을 포함한다. 또한, 실린더형 렌즈 시스템(CRL)은 옵션으로 제 2 공간적 필터(SF2)를 포함한다. 폴드 미러(FM1, FM2)는 옵션이고 예컨대 광학시스템(10)을 더욱 콤팩트하게 만들기 위해 사용되며, 일반적으로 미러-기반 시스템에서 선호된다.

도 1c 및 1d는 도 1a 및 1b와 유사하고, 제 1 공간적 필터(SF1)를 포함하는 광학시스템(10)의 일부의 구성예를 도시하며, 여기서 상기 구성예는 2개의 추가 폴드 미러(FM3, FM4)를 포함한다.

도 2a는 제 1 공간적 필터(SF1)의 예의 평면도이다. 제 1 공간적 필터(SF1)은 각각의 블레이드 에지(BE1, BE2)("나이프 에지(knife edges)")를 갖는 조절식 블레이드(B1, B2)를 포함하고, 상기 블레이드 에지는 X방향으로 좁은 폭(W1)을 갖고 Y방향으로는 긴 슬릿 애퍼처(SA1)를 구획한다.

도 2b는 도 2a와 유사한 도면으로 나이프-에지 애퍼처(50)의 예를 도시한다. 나이프-에지 애퍼처(50)는 각각의 나이프-에지(BE3, BE4)를 갖는 블레이드(B3, B4)를 포함하고 상기 나이프-에지는 Y방향에서 높이(H2)를 갖는 개구(애퍼처)(50A)를 구획한다. 나이프 에지(BE3, BE4)는 톱날이 형성되어 있고, 이것은 회절 효과를 감소시킨다.

일 예에서, 레이저(20)는 10.6 마이크로미터의 명목상 파장(λ)의 광을 방출하는 CO₂ 레이저를 포함한다. 어떤 CO2 레이저는 가우시안 형태의 출력 빔을 방출한다. 그러나 어떤 고출력 단일-모드 CO2 레이저는 적어도 한 방향에서 비-가우시안 형태의 출력 빔을 방출하는데 이는 불안정한 공진기(resonator)를 사용하기 때문이다. 도 3은 광원 유닛으로서 레이저(20)에 의해 방출된 비-가우시안 광 빔(22)의 예시 세기 분포의 3차원(3D) 플롯이다. 도 3에 도시된 예시 광 빔은 X방향에서 평평한 상부의 광 분포와 Y방향에서 가우시안 분포를 갖는다.

종래의 라인-형성 광학시스템에 있어서, 제 1 공간적 필터(SF1)은 입력 광 빔(22)으로부터 X방향에서 가우시안 형태의 출력 광 빔을 형성하도록 구성된다(예컨대, 폭(W1)이 설정됨). 이하에서, 이러한 종래 공간적 필터 설정은 제 1 공간적 필터(SF1)에서 형성된 광 분포의 세기 0(또는 더 일반적으로, 중심 로브를 구획하는 세기 최소치)에 블레이드 에지(BE1, BE2)를 배치하는 것을 포함한다(도 4 참조, 이하에서 설명됨).

라인 포커스(LF1)의 광 분포는 입력 광 세기 분포(도 3에 예시되어 있음)뿐만 아니라 제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1)의 클리어 애퍼처와 초점 길이에 의해 정해진다. 도 4a는 제 1 공간적 필터(SF1)에서 라인 포커스(LF1)와 관련된 광 분포의 대수적 윤곽선 플롯이다. 도 4b는 X방향에서 라인 포커스(LF1)의 (비-대수적) 세기를 도시한다. 도 4b는 중심 로브(CL)를 포위하여 한정하는 세기 최소치(MI)를 보여준다. 이상적인 경우에는, 세기 최소치가 세기 0(ZI)이다. 도 4a 및 4b에서 X방향의 광 분포는 본질적으로 "싱크(sinc)" 함수로서, 중심 로브(CL)가 주변의 세기 최소치(MI)에 의해 한정된 폭(WC)을 갖지만, Y방향의 광 분포는 원래의 가우시안 특성을 유지한다. 도 4a의 광 분포는 광 빔(22)이 Y방향으로 늘어진 것을 보여준다.

도 4b의 플롯은 제 1 공간적 필터(SF1)를 나가는 가우시안 출력 광 빔과 비-가우시안 출력 광 빔(23)을 형성하는 것에 해당하는 제 1 공간적 필터 폭(W1=WC, W1=0.8WC)을 중첩하여 보여준다.

싱크 함수(즉, W1=WC)의 세기 최소치(MI)에 블레이드 에지(BE1, BE2)를 두는 제 1 공간적 필터 폭(W1)에 의해 싱크 함수의 중심 로브(CL)의 푸리에 변환인 광 빔(23)에서의 광 분포가 원거리 위치(예컨대, 제 2 공간적 필터(SF2))에서 얻어지며, 그 결과 가우시안 형태와 유사한 원거리 광 분포가 얻어진다. 그러나, 본 발명의 광학시스템은 중심 로브 내(즉, W1 < WC)로 공간적 필터 폭을 설정한다 (예컨대, W1은 0.6WC ~ 0.9WC 범위이고, 바람직하게는 0.7WC ~ 0.8WC 범위이다). 이것은 세기 최소치(MI)의 내부에 있는 중심 로브(CL)를 절단하며, 이에 의해 광 빔(23)에 대해 중심 로브(CL)의 일부만의 푸리엔 변환인 원거리 광 분포가 얻어진다. 그 결과 광 빔(23)에서 더 높은 공간 주파수를 더 많이 차단함으로써 원거리에서 출력 광 빔(23)의 공간적 범위가 확대되어, 가우시안 광 분포와 비교하여 상부가 훨씬 더 평평한 형상을 얻는다.

출력 광 빔(23)은 제 1 공간적 필터(SF1)로부터 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)까지 진행하며, 일단 필터링 된 광 빔(23)이 X방향에서 필터링되어(절단되어) 광 빔(24)을 형성한다. 상기 필터링/절단 기능은 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)의 크기에 의해 실행된다. 즉, 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 광 빔(23)의 일부만을 통과하도록 구성된다. 이와 같이, 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은 제 2 공간적 필터(SF2)로서 작용한다. 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은 X방향에서 배율을 갖고 일 실시예에 있어서는 광 빔(23)이 실질적으로 분산되는 광 빔인 경우 실질적으로 시준된 광 빔으로서 광 빔(24)을 형성한다.

광 빔(24)은 제 2 실린던형 렌즈 시스템(CL2)에 의해 나이프-에지 애퍼처(50)로 조향되며, 나이프-에지 애퍼처(50)는 긴(늘어진) 방향(즉 X방향)에서 이 광 빔(24)을 절단하여 광 빔(25)을 형성한다. 이 절단은 최종 라인 이미지(LI)의 길이(LL)를 한정하는데 도움을 준다. 블레이드(B3, B4)는 길이(LL)를 조절하는 것이 가능하다. 나이프-에지 애퍼처(50)는 제 1 공간적 필터(SF1)에 상응하는 오브젝트 평면을 갖는 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)의 이미지 평면이다.

광 빔(25)은 실린더형 렌즈 시스템(CRL)으로 진행하고, 이 CRL은 평면(P2)과 이미지 평면(IP)이 켤레 평면이 되도록 구성된다. 도 1a를 참조하면, 실린더형 릴레이 렌즈는 광 빔(25)을 X방향에서 집속하여 광 빔(26)을 형성하며, 이 광 빔은 (X방향에서 배율을 갖는) 실린더형 집속 렌즈를 통해 직접 통과하여 이미지 평면(IP)에서 최종 라인 이미지(LI)를 형성한다. 도 1b를 참조하면, 광 빔(26)은 라인 이미지(LI)가 폭(W1)을 갖도록 실린더형 집속 렌즈(CFL)에 의해 Y방향에서 집속된다. 라인 이미지(LI)에 대한 전형적인 폭(W1)의 범위는 약 25 ~ 약 500 마이크로미터이다.

제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1)과 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은, 레이저(20)를 나와 제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1)을 통과하여 제 1 공간적 필터(SF1)로 진행하는 광 빔(22)이 푸리에 변환되고 제 1 공간적 필터(SF1)를 나와 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)을 지나(대략 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)의 후방 초점 길이의 거리까지) 진행하는 광 빔(23)이 대략 반전 푸리에 변화되도록 제 1 공간적 필터(SF1)에 대해서 배치된다.

광 빔(23)은 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)에 의해 공간적으로 여과되어 공간적으로 2회 여과된 광 빔(24)을 형성하고, 광 빔(24)은 두 번의 여과 단계에 의해 결정된 광 분포를 갖는다. 제 1 여과 단계는 도 5에 도시된 것과 같은 넓은 파워 스펙트럼을 생성한다. 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은, 광 빔(24)을 형성하기 위해 파워 스펙트럼의 어느 세기 로브가 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)에 의해 투과될 것인지를 선택하도록 구성된다. 예를 들면, 도 5에서, 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)은 중심(메인) 로브(CL)와 4개의 주변 로브를 통과시키고 다수의 외측 세기 로브를 차단하도록 구성된다. 유의할 것은 광 빔(24)은 Y방향에서 자신의 가우시안 형태를 유지한다는 것이다.

두 번의 공간적 필터링으로 인해, 나이프-에지 애퍼처(50)에서 세기 분포는 가우시안 형태에서 "상부가 더 평평한" 분포로 변한다(도 6과 도 7을 비교). 그러므로, 라인 이미지(LI)의 형성을 위해 더 많은 파워가 나이프-에지 애퍼처(50)를 통해 전달될 수 있다. 그 결과로 생성된 라인 이미지(LI) 또한 긴 방향에서 아주 균일하고 (예컨대, 보통 +/- 5% 초과), 출력 빔의 간섭으로부터 간섭 영향을 받지 않는다 (이것은 나이프-에지의 톱니모양과 릴레이 내부의 공간적 필터 또는, 동일한, 릴레이의 낮은 NA 때문임). 라인 이미지(LI)의 길이는 레이저 열처리 광학시스템을 위한 종래 라인-형성 시스템에서보다 실질적으로 더 길게 만드는 것이 가능한데 (예컨대, 3배 더 길게), 이는 광학시스템(10)이 종래 시스템보다 라인 이미지(LI)를 형성하는데 더 많은 파워를 제공하기 때문이다. 라인 이미지(LI)의 길이(LL)는, 예컨대 실린더형 렌즈 시스템(CRL)을 위한 적합한 배율을 선택함으로써, 선택된다.

실시예

전술한 바와 같이, 종래의 라인-형성 광학시스템은 가우시안 광 빔을 생성하도록 최적화되고, 상기 광 빔은 그 다음에 광 빔의 좁은 중심 부분을 통과시키도록 절단되며, 그 결과 최종 출력 광 빔에서 상당한 광 손실이 발생한다.

도 6은 종래 라인-형성 광학시스템에 있어서 제 1 공간적 필터(SF1)에서 입력 광 빔(22)의 위치 대비 정규화 세기를 예시하고 있다. 제 1 공간적 필터 폭, W1 = WC이고, 이것은 X방향에 실질적으로 가우시안 형태의 광 빔(23)을 형성하는 것에 대응한다. 도 6의 플롯의 계산에 있어서, 제 1 공간적 필터 폭 W1=WC=2*(λ/D)*F = 0.87mm이고, 여기서 레이저 파장 λ=10.6 마이크로미터이고, 제 1 실린더형 렌즈 시스템(CL1)의 초점 길이(F1)와 클리어 애퍼처(직경)(D)은 F1=900mm와 D=22mm이다.

라인 이미지(LI)의 길이(LL)는 7.47 mm이고 0.9 이상의 정규화 세기로서 정의된다. 이미지 평면에서(따라서 웨이퍼 포면(WS)에서)의 광 빔의 파워 밀도는 63.3 watts/mm²이다. 도 7의 플롯에서 눈에 띄는 것은 제 1 공간적 필터(SF1)에 의해 차단되는 많은 양의 에너지이다.

도 7은 도 6과 유사하지만, 본 발명의 광학시스템에 기초한 것이며, 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)과 나이프-에지 애퍼처(50) 사이의 거리는 5 m이고, 전체적인 시스템 배율은 7.37이다. 제 1 공간적 필터 폭 W1=0.7WC이고, 이것은 174 watts/mm²의 파워 밀도를 갖고 7.54 mm의 길이(LL)를 갖는 라인 이미지(LI)를 생성한다. 이 특정 예는 종래 수단에 의해 생성된 것과 유사한 라인 길이(LL)를 갖지만, 파워 밀도는 약 3배만큼 더 크며, 이것은 레이저 열처리 도구의 스루풋에서 상당한 증가를 나타낸다. 라인 길이(LL)는 광학시스템(10)의 배율을 변경함으로써 현저하게(예컨대, 약 3배) 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 5 mm ≤ LL ≤ 100 mm. 또한 일 실시예에서, 라인 이미지(LI)의 폭(WL)은 25 ㎛ ≤ WL ≤ 500 ㎛. 또한 일 실시예에서, 라인 이미지(LI)는 50 W/mm² ~ 5000 W/mm² 범위의 파워 밀도를 갖는다.

도 8a 및 도 8b는 또 다른 실시예를 도시하고 있으며 여기서 W1=0.7WC이다. 도 8a에서, 라인 이미지(LI)의 길이(LL)는 7.3mm이다. 그러나, 도 8b를 참조하면, 제 1 공간적 필터(SF1)와 동공 사이의 거리를 변경함으로써(또는 제 2 실린더형 렌즈 시스템(CL2)과 나이프-에지 애퍼처(50) 사이의 거리를 증가시키고 제 1 공간적 필터(SF1)와 동공ㅇ 사이의 거리를 축소시킴으로써), 배율은 16.7로 변경되며, 이것은 라인 이미지(LI)의 길이(LL)를약 17mm로 변경시킨다.

제 1 공간적 필터(SF1)의 구성상의 공차는 대부분의 경우 비교적 관대하며, 전형적인 축상 배치 공차는 약 +/- 0.5 mm임을 유의해야 한다.

레이저 열처리 시스템

반도체 공정에서 레이저 어닐링(annealing)은 통상 패턴이 형성된 웨이퍼 상에서 실행된다. 패턴이 형성된 웨이퍼 상의 흡수는 패턴 규격, 패턴 밀도 및 레이저 파장에 따라 변한다. 패터 규격보다 훨씬 긴 파장에 의한 레이저 어닐링이 바람직하다는 것이 알려져 있다.

도 9는 본 발명의 광학시스템을 포함하는 레이저 어닐링 시스템(100)의 회로도이다. 광학시스템(10)이 사용에 적합한 예시적인 레이저 어닐링 시스템(100)은 예컨대 미국 특허 제7,612,372; 7,514,305; 7,494,942; 7,399,945; 7,154,066; 6.747.245; 및 6,366,308에 개시되어 있으며, 이것들은 참조에 의해 본 명세서에 병합된다.

도 9의 레이저 어닐링 시스템(100)은 광축(A1)을 따라, 전술한 광학시스템(10)을 포함하며, 여기서 레이저(20)에 의해 방출된 광 빔(22)은 웨이퍼(W)에 의해 흡수되는 파장(예컨대, CO₂ 레이저로부터의 명목상 10.6 마이크로미터)을 가지며 선택 조건하에서 웨이퍼(W)를 가열하는 것이 가능하다. 이와 같은 조건은 예컨대 웨이퍼(W)를 가열하는 것이나, 웨이퍼(W)의 반도체 밴드갭 에너지보다 큰 밴드갭 에너지를 갖는 (도시되지 않은) 제 2 방사 빔으로 웨이퍼(W)를 조사하는 것을 포함하고, 그에 의해 어닐링 온도까지 웨이퍼(W)를 가열하는데 충분한 정도로 웨이퍼(W)가 광 빔(22)을 흡수하도록 한다. 제 2 광원에 의해 웨이퍼(W)를 조사하여 웨이퍼(W)가 광 빔(22)을 흡수하게 하는 예는 미국 특허 7,098,155; 7,148,159 및 7,482,254에 개시되어 있으며, 이것들은 모두 참조에 의해 본 명세서에 병합된다.

웨이퍼(W)는 상면(112)을 갖는 척(chuck)(110)에 의해 지지된다. 일 실시예에서, 척(110)은 웨이퍼(W)를 가열하도록 구성된다. 척(110)은 차례로 스테이지(120)에 의해 지지되고, 스테이지(120)은 차례로 평판(platen)(도시 생략)에 의해 지지된다. 일 실시예에 있어서, 척(110)은 스테이지(120)에 병합된다. 또 다른 실시예에 있어서, 스테이지(120)는 이동 가능하고, 또한 기울이거나 회전 가능하다.

웨이퍼(W)는 예로서 웨이퍼(W)에 형성된 회로(예컨대, 트랜지스터)의 일부로서 웨이퍼(W)의 표면(WS) 또는 근처에 형성된 소스와 드레인 영역(150S, 150D)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 유념할 것은 도 10에서 회로(156) 내의 소스 및 드레인 영역(150S, 150D)의 상대적인 크기는 편의상 웨이퍼(W)에 비해 상당히 과장되어 있다는 것이다. 실제에 있어서는, 소스와 드레인 영역(150S, 150D)은 매우 얕고, 웨이퍼(W) 내에 약 1 마이크로미터 이하의 깊이를 갖는다.

일 실시예에 있어서, 레이저 어닐링 시스템(100)은 추가로 레이저(20)와 스테이지 컨트롤러(122)에 전기적으로 접속된 컨트롤러(170)를 포함한다. 스테잊 컨트롤러(122)는 스테이지(120)에 전기적으로 연결되고 컨트롤러(170)의 지시를 통해 스테이지(120)의 움직임을 제어하도록 구성된다. 컨트롤러(170)는 일반적으로 레이저 어닐링 시스템(100)의 동작을, 구체적으로는 레이저(20), 스테이지 컨트롤러(122)의 동작을 제어하도록 연결된다.

일 실시예에 있어서, 컨트롤러(170)는 예컨대, 텍사스주 오스틴의 델 컴퓨터와 같은 다수의 잘-알려진 컴퓨터 회사들 중 하나에서 입수 가능한 PC 또는 워크스테이션 같은 컴퓨터일 수 있다. 컨트롤러(170)는 바람직하게는 상업상 가용한 다수의 마이크로프로세서 중 임의의 것, 프로세서를 하드 디스크 드라이브 같은 메모리에 연결하는 적합한 버스 아키텍처, 및 적합한 입출력 장치(예컨대, 키보드 및 디스플레이 각각)를 포함한다.

도 9를 계속 참조하면, 전술한 바와 같이 생성된 광 빔(26)은 웨이퍼(W)의 표면(WS)으로 지향되어 그 위에 라인 이미지(LI)를 형성한다. 여기서 사용된 용어 "이미지"는 일반적으로 광 빔(236)에 의해 이미지 평면(IP)과 그 내부에 있는 웨이퍼(W)의 표면(WS)에 형성된 광의 분포를 지칭한다. 따라서, 라인 이미지(LI)는 고전적 의미에서 관련된 "오브젝트"를 반드시 갖는 것은 아니다.

일 실시예에 있어서, 라인 이미지(LI)는 화살표(180)에 의해 표시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면(WS) 위에 스캔되고, 그 결과 소스와 드레인 영역(150S, 150D)의 불순물을 활성화시키는데 충분한 온도(예컨대, 1000 ~ 1300℃)까지 웨이퍼(W)의 표면(WS)을 (약 1 마이크로미터 이하 깊이까지) 급속 가열하고, 또한 동시에 불순물이 실질적으로 확산하지 않도록 웨이퍼(W)의 표면(WS)의 급속 냉각시켜, 이에 의해 소스와 드레인 영역(150S, 150D)의 두께를 유지한다. 웨이퍼(W)의 표면(WS) 상에서 라인 이미지(LI)의 전형적인 스캔 속도는 25 mm/sec 내지 1000 mm/sec 범위에 있다. 일 실시예에서, 광 빔(26)과 웨이퍼(W) 어느 하나 또는 양자는 스캔 중에 이동 가능하다. 광학시스템(100)은 이전 라인 이미지 형성 광학시스템보다 훨씬 더 빨리(예컨대, 3배 더 빨리 또는 3배 스루풋 향상을 위한 3배 더 긴 프로세스 라인을 가짐) 스캔될 수 있으며, 이에 의해 광학시스템(10)에 의해 처리될 수 있는 시간 당 웨이퍼의 수가 증가한다.

당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 대해 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음을 명백히 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 변경 및 변형이 첨부된 특허청구범위에 청구항들의 범위에 포함되는 한 그것들은 본 발명에 포함된다.

Claims

레이저 열처리시스템을 위한 라인 이미지를 형성하는 라인-형성 광학시스템에 있어서, 광 축을 따라 순서대로,
입력 광 빔(beam)을 발생시키는 레이저;
주변의 세기 최소치에 의해 구획된 중심 로브(lobe)를 갖는 제 1 방향에서 상기 입력 빔을 라인 포커스로 집속하는 제 1 실린더형 렌즈 시스템;
상기 라인 포커스에 위치하고 상기 라인 이미지를 상기 중심 로브 내의 제 2 방향에서 절단하여 제 1 광 빔을 형성하는 제 1 공간적 필터;
상기 제 1 광 빔을 수광하고 제 2 방향에서 상기 제 1 광 빔의 일부를 절단하여 실질적으로 시준된(collimated) 제 2 광 빔을 형성하는 제 2 실린더형 렌즈 시스템;
상기 실질적으로 시준된 제 2 광 빔을 제 2 방향에서 절단하여 제 3 광 빔을 형성하는 나이프-에지 애퍼처(knife-edge aperture);
상기 나이프-에지 애퍼처와 결합한 이미지 평면을 갖고 제 3 광 빔을 수광하고 제 2 방향에서 집속되어 상기 이미지 평면에서 라인 이미지 길이(LL)를 구획하는 제 4 광 빔을 제 3 광 빔으로부터 형성하는 제 3 실린더형 렌즈 시스템; 및
제 4 광 빔을 제 1 방향에서 집속하여 상기 이미지 평면에서 라인 이미지 폭(WL)을 구획하는 제 4 실린더형 렌즈 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 상기 제 1 광 빔의 절단을 수행하되, a) 상기 절단을 수행하기 위한 크기로 만들어진 애퍼처 스탑(aperture stop)에 의해 또는 b) 상기 절단을 수행하기 위한 크기로 만들어진 클리어 애퍼처(clear aperture)에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 나이프-에지 애퍼처는 톱니 모양의 블레이드 에지(blade edges)를 대향시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 이미지 길이(LL)는 5 mm ≤ LL ≤ 100 mm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 이미지 폭(WL)은 25 ㎛ ≤ LL ≤ 500 ㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3 실린더형 렌즈 시스템은 제 2 공간적 필터를 구획하는 애퍼처 스탑을 갖는 실린더형 릴레이 렌즈 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 포커스의 중심 로브는 폭(WC)을 갖고,
상기 제 1 공간적 필터는 0.6WC ≤ W1 0.9WC를 충족시키는 폭(W1)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저는 10.6 ㎛의 명목(nominal) 파장을 갖는 광 빔을 생성하는 CO₂ 레이저인 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 광 빔은 제 1 공간적 필터에서 중심 세기 로브와 주변의 세기 로브를 포함하는 복수의 세기 로브를 갖고,
상기 제 2 실린더형 렌즈 시스템은 상기 중심 세기 로브와 다수의 주변의 세기 로브를 전달하면서 다수의 주변의 세기 로브를 차단하는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 이미지는 50 W/mm² ~ 5000 W/mm² 범위의 파워 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 라인-형성 광학시스템.
표면을 갖는 웨이퍼를 어닐링(annealing)하는 레이저 어닐링 시스템에 있어서,
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 의한 라인-형성 광학시스템; 및
상기 라인 이미지를 상기 웨이퍼 표면에 스캔(scan)하기 위해 상기 이미지 평면에서 상기 웨이퍼를 조작 가능하게 지지하고 이동시키는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 시스템.
표면을 갖는 웨이퍼의 어닐링을 실행하기 위한 라인 이미지 형성 방법에 있어서,
입력 광 빔을 생성하는 단계;
상기 입력 광 빔을 집속하여 중심 로브를 갖는 라인 포커스를 형성하는 단계;
상기 중심 로브 내에서 상기 라인 포커스의 제 1 공간적 필터링을 수행하여 제 1 광 빔을 형성하는 단계;
상기 제 1 광 빔을 원거리 위치에 전달하고 상기 제 1 광 빔의 제 2 공간적 필터링을 수행하여 공간적 필터링이 2회 실행된 제 2 광 빔을 형성하는 단계;
길어진(elongate) 방향에서 상기 제 2 광 빔을 절단하여 제 3 광 빔을 형성하는 단계; 및
상기 제 3 광 빔을 적어도 한 방향에서 집속하여 상기 웨이퍼 표면에 라인 이미지를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 라인 이미지를 형성할 때 상기 절단된 길어진 광 빔을 제 2 방향에서 집속하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
애퍼처 스탑을 갖는 실린더형 광학 시스템을 사용하여 제 2 공간적 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 이미지는 5 mm ≤ LL ≤ 100 mm 범위의 길이(LL)를 갖고 25 ㎛ ≤WL ≤ 500 ㎛ 범위의 폭(WL)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 로브는 주변의 세기 최소치에 의해 구획된 폭(WC)을 갖고,
0.6WC ≤ W1 ≤ 0.9WC를 충족시키는 폭(W1)을 갖는 애퍼처에 의해 제 1 공간적 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입력 광 빔을 생성하는 단계는 10.6 ㎛의 명목 파장을 갖는 입력 광 빔을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 광 빔은 상기 원거리 위치에 중심 세기 로브와 주변의 세기 로브를 포함하는 복수의 세기 로브를 갖고,
제 2 공간적 필터링을 수행하여 상기 중심 세기 로브와 복수의 주변의 세기 로브를 전달하면서 다수의 주변의 세기 로브를 차단하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 이미지에 대하여 상기 웨이퍼를 이동시킴으로써, 상기 라인 이미지를 상기 웨이퍼 표면에 스캐닝하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.
제 12 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
50 W/mm² ~ 5000 W/mm² 범위의 파워 밀도를 갖는 라인 이미지를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 이미지 형성 방법.