KR20150022973A

KR20150022973A - 열 처리 복사의 애퍼쳐 제어

Info

Publication number: KR20150022973A
Application number: KR20157000104A
Authority: KR
Inventors: 아미캄 사드; 스티븐 모팻; 브루스 이. 아담스
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2015-03-04
Also published as: TWI490947B; CN104380433A; US20130340495A1; WO2013191863A1; KR102129473B1; CN104380433B; TW201411729A; US8785815B2

Abstract

기판을 처리하기 위한 장치가 여기에 설명된다. 장치들은 복사 소스, 및 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐를 포함할 수 있다. 애퍼쳐는 하나 이상의 부재, 및 하나 이상의 간섭 영역을 포함할 수 있고, 간섭 영역들은 투과 영역을 둘러싼다. 하나 이상의 구조물은 애퍼쳐의 투과 영역의 일부분을 통한 복사 에너지의 투과에 영향을 줄 수 있다. 애퍼쳐 상에 배치된 구조물들은 투과를 감소시키거나 재지향시켜, 애퍼쳐를 통한 복사 에너지의 전체적인 투과를 더 균일하게 할 수 있다.

Description

열 처리 복사의 애퍼쳐 제어{APERTURE CONTROL OF THERMAL PROCESSING RADIATION}

본 발명의 실시예들은 일반적으로 애퍼쳐(aperture)로부터의 복사(radiation)를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

더 작고 더 강력한 장치들에 대한 끊임없는 요구에 맞춰, 반도체들 상에 집적되는 컴포넌트들의 크기가 작아졌다. 반도체 장치들 상의 피쳐들이 더 작아짐에 따라, 포토리소그래피 및 열 처리와 같은 프로세스들에서 이용되는 광에 대해 더 높은 해상도가 요구된다. 복사 균일성 및 제어는 반도체 응용을 위해 이용되는 임의의 포토리소그래피 또는 복사 열 처리 시스템의 중요한 기능이다.

진보된 어닐링 장치들은 한 번에 하나의 필드를 처리하기 위해 애퍼쳐들을 이용한다. 애퍼쳐는 웨이퍼 상에 이미징되고, 애퍼쳐의 투과 영역(transmissive area)만이 처리된다. 전체 필드를 처리하는 대신에, 프로세스가 필요하지 않거나 요구되지 않는 일부 영역들을 마스킹 또는 차단할 수 있다.

광이 애퍼쳐의 에지 또는 리소그래피 마스크의 에지와 같은 장애물과 접촉하게 되면, 광은 그 장애물에 의해 회절될 수 있다. 광의 회절은 노광된 포토레지스트 또는 어닐링된 섹션에, 애퍼쳐 또는 마스크의 설계에는 존재하지 않았던 에지들, 둥근 코너들, 또는 다른 효과들을 발생시킬 수 있다.

포토리소그래피에서 알려진 장애물들에 의해 생성되는 광의 예상 왜곡을 수용하기 위해 광학 근접 보정(OPC: Optical Proximity Correction)이 이용되어 왔다. 이것은 피쳐들 간의 간격 및 폭에 기초하는 미리 계산된 룩업 테이블에 의해(룰 기반 OPC), 또는 컴팩트한 모델들을 이용하여 최종 패턴을 동적으로 시뮬레이션함으로써, 전형적으로 섹션들로 나누어지는 에지들의 이동을 구동하여 최상의 솔루션을 찾는 것에 의해(모델 기반 OPC) 구동될 수 있다.

피쳐들이 더 컴팩트해짐에 따라, 광학 열 처리에서의 복사 균일성 및 제어는 그에 부응하도록 증가되어야만 한다. 현재의 시스템들은 약 3%의 불균일도를 달성할 수 있다. 그러나, 제조 능력에 대한 요구가 계속하여 증가함에 따라, 추가의 개선이 필요하다.

따라서, 본 기술분야에서는 증가된 불균일도를 허용하고, 그에 의해 광학 기반 반도체 처리에서의 증가된 스루풋을 허용하는 방법 및 장치가 필요하다.

일 실시예에서, 기판을 처리하기 위한 장치는 열 어닐링 복사 소스, 및 열 어닐링 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐를 포함할 수 있다. 애퍼쳐는 적어도 하나의 투과 부재(transmissive member), 및 에너지 차단 부재(energy blocking member)를 포함할 수 있다. 에너지 차단 부재는 간섭 영역(interfering area)을 포함할 수 있고, 간섭 영역은 투과 부재들을 통하는 투과 영역을 정의한다. 또한, 장치는 애퍼쳐의 투과 영역의 일부분을 통한 복사 에너지의 투과에 영향을 주는 적어도 하나의 구조물을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 기판을 처리하기 위한 장치는 복사 에너지를 제공하는 열 어닐링 복사 소스, 및 열 어닐링 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐를 포함할 수 있다. 애퍼쳐는 적어도 하나의 투과 부재, 투과 부재 상에 또는 투과 부재 내에 형성된 간섭 영역을 포함하는 하나 이상의 제1 구조물, 및 투과 영역을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 투과 영역은 제1 구조물들에 의해 정의된다. 장치는 애퍼쳐의 투과 영역의 적어도 일부분 내에 배치된 하나 이상의 제2 구조물을 또한 포함할 수 있다.

위에서 언급된 본 발명의 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조할 수 있으며, 그들 중 일부는 첨부 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 발명의 전형적인 실시예들만을 도시하며, 따라서 그것의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1a 및 도 1b는 하나 이상의 실시예에 따른 애퍼쳐의 측면도를 도시한다.
도 2는 기판에의 복사 에너지 투과를 제어하는 애퍼쳐를 도시한다.
도 3a-3d는 광학 근접성 보정을 갖는 애퍼쳐의 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 4a-4d는 강도 보정을 갖는 애퍼쳐의 대안적인 실시예들을 도시한다.
이해를 쉽게 하기 위해, 가능한 경우에는 도면들에 공통인 동일한 구성요소를 지칭하는 데에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예에 개시된 구성요소들은 구체적인 언급 없이도 다른 실시예들에서 유리하게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

여기에 개시되는 기판을 열 처리하기 위한 장치는 복사 에너지를 제공하는 복사 소스, 및 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐를 포함하고, 애퍼쳐는 애퍼쳐의 투과 영역의 일부분을 통한 복사 에너지의 투과에 영향을 주는 하나 이상의 구조물을 갖는다. 애퍼쳐는 하나 이상의 부재, 및 하나 이상의 간섭 영역을 포함할 수 있고, 간섭 영역들은 투과 영역을 둘러싼다. 간섭 영역들은 에너지 차단 영역을 포함할 수 있다. 애퍼쳐는 일반적으로 복사 에너지를 원하는 형상으로 형성하고, 성형된(shaped) 복사 필드를 기판을 향해 지향시킨다.

구조물들은 투과 영역의 일부분 또는 전체에 걸쳐 배치될 수 있는 부분 투과성 코팅을 포함할 수 있다. 볼록부들(convexities), 오목부들(concavities) 및 코팅들을 포함할 수 있는 구조물들은 애퍼쳐의 투과 영역들의 적어도 일부분 내에 배치될 수 있다. 애퍼쳐의 부재들은 복사 에너지를 수렴 또는 발산할 수 있는 투과 부재들, 또는 에너지 차단 부재들일 수 있고, 에너지 차단 부재들 중 적어도 하나는 간섭 영역 및/또는 투과 영역을 포함할 수 있다. 볼록부들 및 오목부들은 애퍼쳐로부터 나오는 복사 필드 내에 원하지 않는 이미지들을 형성하는 것을 방지하기 위해, 복사 에너지의 파장보다 작은 치수를 가질 수 있다. 구조물들 중 적어도 하나는 복사 에너지를 기판의 원하는 어닐링 영역을 향해 지향시킬 수 있다.

구조물들 중 하나는 애퍼쳐의 부재들 중 하나의 부재 상에 또는 하나의 부재 내에 형성된 볼록부들, 오목부들, 또는 그들의 조합을 포함할 수 있는 말단 성형 구조물(extremity shaping structure) 또는 강도 보정 구조물(intensity correcting structure)일 수 있다. 볼록부들은 투과 부재의 상단에 퇴적되거나 에칭되는 라인들, 도트들, 또는 다른 형상들을 포함할 수 있다. 오목부들은 투과 부재 내에 퇴적되거나 에칭되는 라인들, 도트들, 또는 다른 형상들을 포함할 수 있다. 말단 성형 구조물 또는 강도 보정 구조물은 또한 애퍼쳐 또는 부재들 중 하나의 부재 상에 또는 내에 형성되는 부분 투과성 코팅을 포함할 수 있다.

애퍼쳐의 임의의 부분 상의 코팅들은 반사성 코팅, 불투명 코팅, 부분 투과성 코팅, 부분 반사성 코팅, 또는 그들의 조합일 수 있다. 그러한 코팅들은 전형적으로, 복사 소스에 의해 방출되는 복사 에너지 내의 불균일들을 제거하거나 감소시킴으로써 기판에 도달하는 복사 에너지의 강도를 더 균일하게 하도록 선택된다. 일 실시예에서, 애퍼쳐는 복사 에너지를 수렴 또는 발산할 수 있다.

볼록부들 또는 오목부들은 리소그래피 프로세스, 예컨대 포토리소그래피에 의해 애퍼쳐, 또는 그것의 부재 상에 형성될 수 있다. 애퍼쳐의 임의의 부분 상의 볼록부들 또는 오목부들은 반사성, 불투명, 부분 투과성, 부분 반사성, 또는 그들의 조합일 수 있다. 볼록부들 또는 오목부들은 복사 에너지를 기판의 원하는 어닐링 영역의 하나 이상의 부분을 향해 지향시키도록 위치될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 애퍼쳐 또는 부재의 구조물들은 라인들일 수 있다. 다른 실시예에서, 구조물들은 복사 에너지의 파장보다 작은 치수를 가질 수 있다. 본 출원의 실시예들은 이하의 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다.

도 1a는 일 실시예에 따른 애퍼쳐(100)의 측면도를 도시한다. 애퍼쳐(100)는 선택된 파장을 갖는 광 또는 레이저 복사와 같은 선택된 형태의 에너지에 대해 실질적으로 투명한 제1 부재(102)를 가질 수 있다. 불투명하거나 부분 투과성 또는 반사성일 수 있는 에너지 차단 부재(104A)는 제1 부재(102)의 표면의 일부분 위에 형성되어 개구(108)를 정의할 수 있고, 에너지는 개구(108)의 형상으로 그것을 통과할 것이다. 제2 부재(106)는 제1 부재(102) 및 에너지 차단 부재(104A) 위에 배치되어, 개구(108)를 커버할 수 있다. 제2 부재(106)는 또한 애퍼쳐(100)를 통해 투과될 에너지에 대해 실질적으로 투명할 수 있으며, 제1 부재(102)와 동일한 재료일 수 있다. 애퍼쳐(100)의 에지들은 입자들이 개구(108)에 들어가지 않을 것을 보장하는 커버링(covering)(110)에 의해 둘러싸인다.

애퍼쳐(100)는 에너지 차단 부재(104)가 애퍼쳐(100)에 입사하는 에너지의 초점 평면(112)에 있도록 위치되어, 에너지 필드의 정밀한 절단(precise truncation)을 보장할 수 있다. 개구(108)가 에너지의 초점 평면에 위치되기 때문에, 개구 내에, 예컨대 제1 부재(102)의 표면 상에 수집되는 임의의 입자들은 투과되는 에너지 필드에 음영을 드리우며, 이것은 기판의 불균일한 처리를 야기한다. 개구(108)를 제2 부재(106)로 커버하고, 애퍼쳐(100)의 에지들을 둘러싸는 것은, 애퍼쳐(100)에 부착된 임의의 입자들이 최종 에너지 필드 내에서 탈초점(out of focus)되도록 초점 평면으로부터 충분히 멀 것을 보장하며, 그에 의해, 입자들의 음영으로 인한 최종 에너지 필드의 강도 변동이 감소된다.

제1 및 제2 부재(102 및 106)는 전형적으로 유리 또는 석영과 같은 동일한 재료로 만들어진다. 에너지 차단 부재(104A)는 금속, 백색 페인트, 또는 유전체 거울(dielectric mirror)과 같은 불투명한, 부분 투과성 또는 반사성 재료일 수 있다. 에너지 차단 부재(104A)는 형성 및/또는 성형될 수 있다. 에너지 차단 부재(104A)는 캐나다 발삼(Canada balsam)과 같은 적절한 접착제를 이용하여 제1 부재(102)에 도포될 수 있다. 다르게는, 에너지 차단 부재(104A)는 증기 적용 프로세스(vapor application process)에서 제1 부재(102) 상에 퇴적 또는 성장되고 나서, 에칭되어 개구(108)를 형성할 수 있다. 제2 부재(106)는 전형적으로 접착제를 이용하여 에너지 차단 부재(104A)에 도포된다. 그러나, 제1 부재(102) 및 제2 부재(106)를 접속하기 위해, 다른 접속 수단들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 부재(106)는 또한 증기 적용 프로세스에서 퇴적 또는 성장될 수 있다.

커버링(110)은 가스 침투성 또는 가스 불침투성인 재료일 수 있다. 커버링은 접착제, 또는 접착제를 이용하여 도포되는 단단한 재료일 수 있다. 다르게는, 커버링(110)은 제1 및 제2 부재(102 및 106)의 에지들을 에너지 차단 부재(104A)의 에지와 용융 융합(melt-fusing)함으로써 형성될 수 있다.

애퍼쳐(100)의 굴절 효과를 방지하기 위해, 에너지 차단 부재(104A)의 내부 에지(114A)에 의해 정의되는 개구(108)의 측벽들은, 예를 들어 열 어닐링 복사 소스로부터 나오는 복사 에너지의 전파 방향을 일치시킴으로써 굴절 효과를 최소화시키도록 테이퍼링되거나(tapered) 기울어지거나(angled) 경사지거나(slanted) 다르게 성형될 수 있다.

도 1b는 다른 실시예에 따른 애퍼쳐(120)의 측면도이다. 애퍼쳐(120)는 애퍼쳐(120)가 중심 개구(108)를 갖지 않는다는 점을 제외하고는, 도 1a의 애퍼쳐(100)와 유사하다. 애퍼쳐(120)는 에너지 차단 부재(104B)가 내장된 투과 부재(122)를 포함한다. 애퍼쳐(120) 내의 상이한 매체들 간의 계면들의 개수를 감소시킴으로써 굴절 효과들을 감소시킬 수 있다. 도 1b의 실시예에서, 에너지 차단 부재(104B)의 내부 에지(114B)는 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 테이퍼링된 것으로 도시되어 있다.

도 1b의 애퍼쳐(120)는 제1 투과 부재의 중앙 단(central dais) 주위에 고리형 쉘프(annular shelf)를 에칭 또는 그라인딩하고, 고리형 에너지 차단 부재를 고리형 쉘프에 부착한 다음, 제2 투과 부재를 캐나다 발삼과 같은 광학 비활성 접착제(optically inactive adhesive)를 이용하여 에너지 차단 부재 및 제1 투과 부재의 중앙 단에 부착함으로써 만들어질 수 있다. 다르게는, 에너지 차단 부재는 중앙 단을 갖지 않는 제1 투과 부재에 부착될 수 있고, 제2 투과 부재는 제1 투과 부재의 노출된 부분 및 에너지 차단 부재 위에 재료를 퇴적하여 중앙 개구를 투과성 재료로 채움으로써 형성될 수 있다. 투과성 재료들의 퇴적은 본 기술분야에 잘 알려져 있고, 임의의 알려진 퇴적 또는 코팅 프로세스를 이용하여 실시될 수 있다.

애퍼쳐들은 크기가 달라질 수 있다. 투과되는 에너지 필드의 크기를 감소시키기 위해, 더 작은 애퍼쳐가 더 큰 애퍼쳐 부근에 위치될 수 있다. 더 작은 애퍼쳐는 더 큰 애퍼쳐를 이용하기 위해 다시 제거될 수 있다. 상이한 크기들을 갖는 영역들을 어닐링하기 위해 에너지 필드의 크기를 변화시키는 것을 허용하기 위해, 상이한 크기들을 갖는 다수의 애퍼쳐가 제공될 수 있다. 다르게는, 단일 애퍼쳐가 가변 애퍼쳐 크기를 가질 수 있다. 2개의 직사각형 채널이 투명 하우징 내에 형성될 수 있고, 2쌍의 불투명 또는 반사 작동되는 하프 플레이트(two pairs of opaque or reflective actuated half-plates)는 한 쌍의 하프 플레이트가 투명 하우징의 중심 부분에서 만나도록 직사각형 채널들 내에 배치된다. 직사각형 채널들 내에서 각각의 하프 플레이트 쌍을 서로 더 가깝게 이동시키거나 더 멀어지게 이동시킴으로써 가변 크기의 직사각형 애퍼쳐가 형성될 수 있도록, 하프 플레이트 쌍들은 직교 축들을 따라 이동하도록 배향(orient)될 수 있다.

애퍼쳐들(100 및 120)은 애퍼쳐를 통과하는 광의 이미지를 임의의 원하는 방식으로 확대하거나 축소할 수 있다. 애퍼쳐들은 본질적으로 확대가 없는 1:1의 배율 상수를 가질 수 있고, 다르게는 약 1.1:1 내지 약 5:1, 예를 들어 약 2:1 또는 약 4:1의 비율로 이미지의 크기를 축소할 수 있다. 일부 실시예들에 대해서는 크기 축소가 유용할 수 있는데, 왜냐하면 사이즈 축소에 의해, 이미징되는 에너지 필드의 에지들이 선명해질 수 있기 때문이다. 일부 실시예들에서는, 이미징되는 에너지 필드의 커버리지 영역을 증가시킴으로써 효율 및 스루풋을 개선하기 위해, 약 1:1.1 내지 약 1:5, 예를 들어 약 1:2 비율의 확대가 유용할 수 있다.

다른 실시예들은 상술한 설명에 따라 대안적인 실시예들을 만들어 내기 위해 제2 투과 부재 없이 제1 투과 부재를 이용하는 것, 또는 2개보다 많은 투과 부재를 이용하는 것을 포함할 수 있다. 물론, 실시예들은 에너지 차단 부재(104)를 대신하여, 볼록부들, 오목부들 또는 코팅들과 같은 구조물들을 이용할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 열 처리 장치(200)의 부감도를 도시한다. 열 처리 장치(200)는 간섭 영역(206) 및 투과 영역(208)을 구비하는 애퍼쳐(202)를 갖는다. 간섭 영역(206)은 에너지 차단 부재(104)에 의해 영향을 받는 애퍼쳐들(100 및 102)의 영역들, 또는 예를 들어 위에 배치된 비투과층의 이용에 의해 복사 에너지의 투과에 영향을 주는 다른 영역들과 마찬가지로, 복사 에너지의 투과를 감소시키거나 방지할 수 있다. 투과 영역(208)은 애퍼쳐(202)를 통해 복사 에너지를 투과시키고, 에너지 차단 부재들과 같이 복사 에너지에 대해 완전하게 또는 부분적으로 투과성인 영역들을 포함할 수 있다. 투과 영역 및 둘레의 간섭 영역이 정사각형 형상으로 도시되어 있지만, 실시예들은 사용자의 필요에 따라, 모든 알려진 형상들 또는 형상들의 그룹들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들은 간섭 영역(206)을 포함하지 않을 수 있다.

열 처리 장치(200)는 열 어닐링 복사 소스(210)를 갖는다. 열 어닐링 복사 소스(210)는 복사 에너지(212)를 방출하고, 이것은 가간섭성 광(coherent light), 예를 들어 레이저 빔일 수 있다. 애퍼쳐(202)는 열 어닐링 복사 소스(210)로부터 복사 에너지(212)를 수취하도록 위치된다. 애퍼쳐는 복사 에너지(212)를 성형하고, 결과적인 복사 에너지(216)를 기판(214)에 투과시킨다.

기판(214)에 투과되는 결과적인 복사 에너지(216)는 투과 영역(208)의 에지들에서의 복사 에너지(212)의 회절에 의해 영향을 받은 대로 투과 영역(208)에 의해 성형되는 이미지(218)를 기판의 표면 상에 형성한다. 기판(214) 상에서의 이미지(218)의 형상은 애퍼쳐(202)에 의한 회절로 인해 투과 영역의 형상과는 다를 수 있다. 마찬가지로, 결과적인 복사 에너지(216)의 강도 패턴은 애퍼쳐(202)에 의한 회절로 인해 복사 에너지(212)의 본래의 강도 패턴과는 다를 수 있다.

이론에 의해 속박될 것을 의도하지 않고서, 파동들이 장애물과 접촉할 때, 그러한 파동들은 장애물 주위에서 틀어질(bend) 수 있다. 열 처리의 경우에서, 투과 영역을 통과하는 복사 에너지는 투과 영역에 의해 성형되는 동시에, 투과 영역 주위에서 틀어진다. 광학적 사각 지대들(optical dead zones)이 이미지의 코너들에서 생성될 수 있고, 복사 에너지는 이미지의 에지들에서 "보우잉 아웃(bow out)"할 수 있다.

굴절 구조물들(refractive structures)은 오버슛 효과(overshoot effect)와 같은 회절의 효과들 중 일부를 보정하기 위해 이용될 수 있다. 투과 영역 내에 형상들을 생성함으로써, 굴절 구조물들은 특정 파장들에서의 예상되는 광학적 사각 지대들 및 광의 다른 속성들을 수용하여, 기판에 투과되는 원하는 이미지를 더 잘 근사화할 수 있다.

복사 에너지의 형상은 굴절 구조물들과 함께, 또는 굴절 구조물들과는 독립적으로, 애퍼쳐의 투과 영역 상에 코팅들 및 볼록부들 또는 오목부들을 형성함으로써 더 제어될 수 있다. 여기에 설명된 구조물들은 이미지의 말단부들(extremities)을 보정한다. 도 3a-3d는 투과성 표면 상에 형성된 라인들, 도트들 및 코팅들과 같은 말단 성형 구조물들(extremity shaping structures)을 갖는 애퍼쳐 부재의 다른 실시예들을 도시한다. 여기에 개시된 실시예들은 모든 가능한 실시예들의 제한으로 의도된 것이 아니다.

도 3a는 일 실시예에 따른 하나 이상의 라인을 갖는 말단 성형 애퍼쳐를 도시한다. 애퍼쳐(312)는 간섭 영역(316)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(318)을 가질 수 있다. 투과 영역(318)의 에지들은 삼각형 형상, 및 그리드형 패턴 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 하나 이상의 라인(314)을 각각 가질 수 있다. 라인들(314)은 기판에 대해 선택된 복사 에너지의 파장보다 작은 치수, 예를 들어 폭을 각각 가질 수 있다. 라인의 치수가 복사 에너지의 파장보다 크다면, 기판 상에 음영이 형성될 수 있을 것으로 생각된다.

라인들의 피치는 애퍼쳐의 투과 영역을 통한 복사 에너지의 플럭스(flux)를 제어하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 라인들(314) 간의 피치는 투과 영역(318)의 경계 부근에서 더 작고, 투과 영역(318)의 중심 영역 부근에서 더 클 수 있다. 라인들(314)의 피치는 결과적인 복사 에너지의 에지들에서 발생할 수 있는 보우잉(bowing)을 감소시키기 위해 이용될 수 있다.

여기에서의 라인들은 그리드 형태로 도시되어 있지만, 라인들은 임의의 형태로 되어 있을 수 있다. 일부 경우들에서는, 라인들이 육각형 또는 원과 같은 형상들로 형성될 수 있다. 또한, 라인들은 하나 이상의 커브를 각각 가질 수 있다. 마지막으로, 라인들은 예를 들어 이미지의 더 많은 투과가 요구되는 영역들에서 더 작은 라인 치수들을 이용함으로써, 투과율을 제어하기 위해 상이한 치수들을 각각 가질 수 있다. 상술한 실시예들의 다양한 조합들이 유사한 결과들을 달성하기 위해 이용될 수 있다.

도 3b는 일 실시예에 따른 하나 이상의 도트들을 갖는 말단 성형 애퍼쳐를 도시한다. 애퍼쳐(322)는 간섭 영역(326)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(328)을 가질 수 있다. 투과 영역(328)의 에지들은 어디에서 복사 에너지 투과의 감소가 요구되는지에 기초하여 삼각형 패턴 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 도트 영역(dotted area)(324)을 가질 수 있다. 도트 영역(324)은 복사 에너지의 파장보다 작은 직경을 갖는 도트들을 가질 수 있다. 도트들의 피치는 애퍼쳐를 통한 더 많은 복사 에너지를 허용하도록 넓어질 수 있다. 예를 들어, 도트 영역(324)이 투과 영역(328)의 경계에 접근함에 따라, 도트 영역(324) 내의 도트들의 피치가 감소될 수 있다. 상술한 것과 같이, 도트들의 위치 지정(positioning), 도트들의 투과, 및 도트들의 피치 모두가 사각 지대들 및 보우잉 둘 다를 제어하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 도트들의 피치는 서로에 비교하여 균일하게 유지될 필요가 없다. 도트들은 원형 형상일 필요가 없고, 요구되는 대로, 타원형, 정사각형 또는 다른 형상일 수 있다. 또한, 다양한 치수, 도트들의 크기, 및 도트들의 피치는 투과 영역(328)을 통한 전체적인 투과를 제어하기 위해 함께 이용될 수 있다.

도 3c는 일 실시예에 따른 적어도 하나의 코팅된 영역을 갖는 말단 성형 애퍼쳐를 도시한다. 애퍼쳐(332)는 간섭 영역(336)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(338)을 가질 수 있다. 투과 영역(338)의 에지들은 어디에서 복사 에너지 투과의 감소가 요구되는지에 기초하여 정사각형 패턴 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 코팅된 영역(334)을 가질 수 있다. 보우잉의 영역들 부근에서 불투명성이 증가하면서 사각 지대들이 예상되는 영역들 부근에서는 고도로 투과성인 코팅과 같이, 복사 에너지에 대한 코팅의 투과율은 사용자의 필요에 기초하여 균일하거나 달라질 수 있다.

하나보다 많은 영역이 코팅될 수 있다. 코팅된 영역(334)은 화학적 기상 증착(CVD) 또는 물리적 기상 증착(PVD)과 같은 알려진 기법들에 의해 퇴적될 수 있다. 코팅된 영역(334)은 비정질 탄소층과 같이, 반사성이거나 불투명하거나 그들의 조합일 수 있다. 코팅된 영역(334)은 또한 결과적인 복사 에너지 내에 보호되는 구역들을 생성하거나 에지들을 더 정의하도록 에칭될 수 있다.

여기에 설명되는 실시예들에서 이용되는 볼록부들, 오목부들 및 코팅들은 에칭 프로세스, 퇴적 프로세스 또는 그들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 에칭 프로세스들은 리소그래피 프로세스, 예를 들어 포토리소그래피를 포함할 수 있다. 퇴적 프로세스들은 CVD 또는 PVD, 예컨대 플라즈마 강화된 CVD 프로세스(plasma enhanced CVD process)를 포함할 수 있다. 퇴적되는 볼록부들, 오목부들 및 코팅들은 반사성, 부분 투과성, 또는 불투명 재료로 구성될 수 있다. 위에서 나열된 오목부들 및 볼록부들을 형성하기 위한 프로세스들의 유형들은 제한으로 의도되지 않는다. 투과 부재의 투과 영역을 통한 광의 투과를 감소시키거나 차단하거나 재지향(redirect)시키는 구조물을 생성하는 임의의 프로세스가 여기에 설명되는 실시예들에 따라 이용될 수 있을 것이 예상된다.

볼록부들, 오목부들 또는 코팅들은 투과를 감소, 차단 또는 재지향시키기 위해 이용될 수 있다. 렌즈형 피쳐들(lens-like features)을 이용하여 행해질 수 있는 투과 재지향은 균일성의 복원을 위해 중요할 수 있다. 동일한 주파수를 갖는 2개의 파동이 결합할 때, 결과적인 패턴은 2개의 파동 사이의 위상 차에 의해 결정된다. 동위상(in phase)의 파동들은 보강 간섭을 경험하는 반면에, 이상(out of phase)의 파동들은 상쇄 간섭을 겪을 것이다. 재지향되고 있는 파동들은 재지향되지 않은 파동들보다 약간 더 긴 경로를 이동할 수 있으므로, 재지향된 파동들은 복사 에너지의 다른 부분들을 증강시키거나 그러한 부분들과 간섭하도록 이용될 수 있다. 이러한 효과는 결과적인 복사 에너지의 형상을 조작하기 위해 이용될 수 있는 제어된 사각 지대들을 생성하기 위해 이용될 수 있다.

하나보다 많은 부재를 갖는 애퍼쳐를 고려하면, 볼록부들, 오목부들 또는 코팅들은 투과 영역 내에서의 투과에 영향을 줄 애퍼쳐의 임의의 부재의 임의의 표면 상에 형성될 수 있다. 또한, 볼록부들, 오목부들 또는 코팅들은 하나보다 많은 표면 상에 형성될 수 있으며, 거기에서 그들은 함께 또는 개별적으로 복사 에너지에 영향을 주도록 기능할 수 있다. 볼록부들, 오목부들 및 코팅들은 동일 표면의 동일 영역을 포함하여, 동일 표면 상에 형성될 수도 있으며, 거기에서 그들은 애퍼쳐를 통해 투과되는 복사 에너지에 영향을 줄 수 있다.

도 3d는 하나 이상의 실시예에 따른 하나 이상의 삭마된 영역들(ablated areas)을 갖는 말단 성형 애퍼쳐를 도시한다. 애퍼쳐(342)는 간섭 영역(346)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(348)을 가질 수 있다. 투과 영역(348)의 에지들은 요구되는 복사 에너지 투과의 감소의 위치 및 형상에 기초하여 정사각형 패턴 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 하나 이상의 삭마된 영역(344)을 가질 수 있다. 삭마된 영역들(344)은 고체 코팅, 부분 투과성 코팅, 에칭된 디자인, 위에서 설명된 것과 같은 도트들 또는 라인들, 또는 그들의 임의의 조합일 수 있다. 복사 에너지는 설명된 영역 내에서 감소되거나 완전하게 차단될 수 있고, 그에 따라 기판의 컴포넌트 또는 영역을 보호한다. 위에서 설명된 말단 성형 구조물들은 오버슛 효과들을 보정하기 위한 투과 영역의 에지에서의 라인들과 같이, 삭마된 영역들(344)의 에지들에서 굴절을 보정하기 위해 이용될 수 있다.

위에서 설명된 볼록부들, 오목부들 및 코팅들은 영향을 받을 영역에 일치하도록 복사 에너지를 성형하기 위해 이용될 수 있다. 말단 성형 구조물들은 볼록부들, 오목부들, 코팅 및 에너지 차단 부재, 또는 그들의 조합을 이용하여 생성될 수 있다. 물론, 볼록부들, 오목부들 및 코팅들은 결과적인 복사 에너지에서 더 균일한 강도를 제공하기 위해 이용될 수 있다.

복사 에너지의 강도는 위에서 설명된 말단 성형 구조물들과 함께, 또는 말단 성형 구조물들과는 독립적으로, 애퍼쳐의 투과 영역 상에 강도 보정 구조물들을 형성함으로써 더 제어될 수 있다. 도 4a-4d는 투과성 표면 상에 형성된 라인들, 도트들 및 코팅들과 같은 강도 보정 구조물들을 갖는 애퍼쳐 부재의 대안적인 실시예들을 도시한다. 여기에 개시된 실시예들은 모든 가능한 실시예들의 제한으로 의도된 것이 아니다.

도 4a는 하나 이상의 라인을 갖는 강도 보정 애퍼쳐의 평면도를 도시한다. 애퍼쳐(412)는 간섭 영역(416)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(418)을 가질 수 있다. 투과 영역(418)의 중심은 그리드형 패턴을 이용하여 원 형태로 되어 있을 수 있는 하나 이상의 라인(414)을 가질 수 있다. 요구될 수 있는 대로, 복사 에너지 투과의 감소의 위치 및 강도에 기초하여, 다른 형상들 및 패턴들이 이용될 수 있다. 위에서 설명된 것과 같은 라인들(414)은 하나 이상의 부재 내에 에칭되거나, 부재들 상에 또는 내에 배치되거나, 그들의 조합으로 될 수 있다. 여기에 설명된 라인들(414)은 애퍼쳐(412)의 투과 영역(418)을 통한 전체적인 투과를 제어하기 위해 라인들의 치수를 변경하거나, 라인들 간의 피치를 변경하거나, 라인들의 형상을 변경하는 것과 같이, 앞에서 설명된 변형들을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 라인들은 그리드형 패턴을 갖는 원형 구조물로서 형성될 수 있고, 여기에서 라인들은 중심으로부터 멀어질수록 더 작은 치수들 및 더 큰 라인 간 피치를 가져서, 투과성이 낮은 중심 영역 및 투과성이 점진적으로 높아지는 외측 영역들을 생성한다. 본 실시예는 투과가 굴절에 의한 영향을 덜 받을 것으로 예상되는 영역에서 투과를 감소시켜, 에지들에서의 강도가 중심에서의 강도와 더 균일해지게 하도록 설계된다. 다른 볼록부들, 오목부들, 코팅들 또는 다른 인자들은 결과적인 복사 에너지의 강도에 영향을 줄 수 있는데, 왜냐하면 그것은 투과 영역(418)에 대응하기 때문이다. 그러한 것으로서, 라인들(414)은 중심에 위치되어 있을 필요가 없고, 또한 강도 보정 영역의 부분들 간에서 상이한 투과율을 가질 필요도 없다.

도 4b는 하나 이상의 도트를 갖는 강도 보정 애퍼쳐의 평면도를 도시한다. 애퍼쳐(422)는 간섭 영역(426)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(428)을 가질 수 있다. 투과 영역(428)의 중심은 도트들 간의 거리가 증가하는 원 형태로 되어 있을 수 있는 하나 이상의 도트(424)를 가질 수 있다. 요구될 수 있는 대로, 복사 에너지 투과의 감소의 위치 및 강도에 기초하여, 다른 형상들 및 패턴들이 이용될 수 있다. 위에서 설명된 것과 같은 하나 이상의 도트(424)는 하나 이상의 부재 내에 에칭되거나, 하나 이상의 부재 상에 또는 내에 배치되거나, 그들의 조합으로 될 수 있다. 여기에 설명된 하나 이상의 도트(424)는 애퍼쳐(422)의 투과 영역(428)을 통한 복사 에너지의 전체적인 투과를 제어하기 위해 도트의 치수를 변경하거나, 도트들 간의 간격을 변경하거나, 도트들의 투과율을 변경하거나, 도트의 형상을 변경하는 것과 같이, 앞에서 설명된 변형들을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 도트들은 중심으로부터 멀어질수록 도트들 간의 간격이 확대되어 더 적은 수의 도트를 갖는 원형 구조물로서 형성될 수 있다. 본 실시예는 투과성이 낮은 중심 영역, 및 투과성이 점진적으로 커지는 외측 영역들을 생성할 수 있다. 본 실시예는 투과가 굴절에 의한 영향을 덜 받을 것으로 예상되는 영역에서 투과를 감소시켜, 에지들에서의 강도가 중심에서의 강도와 더 균일해지게 하도록 설계된다. 다른 볼록부들, 오목부들, 코팅들 또는 다른 인자들은 결과적인 복사 에너지의 강도에 영향을 줄 수 있는데, 왜냐하면 그것은 투과 영역(428)에 대응하기 때문이다. 그러한 것으로서, 하나 이상의 도트(424)는 중심에 위치되어 있을 필요가 없고, 또한 강도 보정 영역의 부분들 간에서 상이한 투과율을 가질 필요도 없다.

도 4c는 코팅된 영역(434)을 갖는 강도 보정 애퍼쳐의 평면도를 도시한다. 애퍼쳐(432)는 간섭 영역(436)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(438)을 가질 수 있다. 투과 영역(438)의 중심은 어디에서 복사 에너지 투과의 감소가 요구되는지에 기초하여 원형 패턴 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 코팅된 영역(434)을 가질 수 있다. 코팅된 영역(434)은 위에서 설명된 바와 같이 부분 투과성 코팅을 포함할 수 있다. 물론, 코팅은 반사성이거나 불투명할 수 있다. 다른 실시예들은 사용자의 필요에 따라 반사성 코팅과 불투명한 코팅을 결합하는 것을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 코팅된 영역은 투과성이 낮은 중심 영역 및 투과성이 점진적으로 커지는 외측 링들 또는 영역들을 갖는 링형 구조물 또는 경사형 구조물(gradient-like structure)로서 형성될 수 있다. 본 실시예는 투과가 굴절에 의한 영향을 덜 받을 것으로 예상되는 영역에서 투과를 감소시켜, 에지들에서의 강도가 중심에서의 강도와 더 균일해지게 하도록 설계된다. 다른 볼록부들, 오목부들, 코팅들 또는 다른 인자들은 결과적인 복사 에너지의 강도에 영향을 줄 수 있는데, 왜냐하면 그것은 투과 영역에 대응하기 때문이다. 그러한 것으로서, 코팅된 영역은 중심에 위치되어 있을 필요가 없고, 또한 강도 보정 영역의 부분들 간에서 상이한 투과율을 가질 필요도 없다. 또한, 본 실시예에 도시된 링형 구조물에서는 경계들이 식별가능하지만, 다른 실시예들은 식별가능한 경계를 갖지 않는 경사 또는 링 구조물을 포함할 수 있다.

도 4d는 투과 영역 내에 형성된 형상들(410) 및 하나 이상의 라인(444)을 갖는 강도 보정 애퍼쳐의 평면도를 도시한다. 애퍼쳐(442)는 간섭 영역(416)에 의해 제1 및 제2 부재 내에 정의되는 투과 영역(448)을 가질 수 있다. 투과 영역은 성형된 간섭 영역(446) 내에 형성되는 하나 이상의 형상(410)을 가질 수 있다. 투과 영역(448)의 중심은 어디에서 복사 에너지 투과의 감소가 요구되는지에 기초하여 4점 별 형상 패턴(four pointed star shaped pattern) 또는 다른 패턴들로 되어 있을 수 있는 하나 이상의 라인(444)을 가질 수 있다. 본 실시예에 설명되는 라인들(444)은 기판 상에 정사각형에 더 가까운 형상의 이미지(more square shaped image)를 생성하는 결과적인 복사 에너지를 갖도록 하나 이상의 형상(410)에 의해 변경된 빔의 강도를 보정하기 위해 이용될 수 있다. 본 실시예는 라인들을 이용하는 것으로서 설명되지만, 복사 에너지의 강도를 변경하고 더 균일한 결과적인 복사 에너지를 생성하기 위해, 임의의 유형의 볼록부, 오목부 또는 코팅이 단독으로 또는 그의 일부 조합으로 이용될 수 있다.

위에서 설명된 실시예들은 렌즈와 같이 복사 에너지를 수렴 또는 발산하는 부재들과 함께 이용될 수도 있다. 부재들은 부재의 하나 이상의 영역 내에서, 또는 전체 부재에 걸쳐서 복사 에너지를 수렴 또는 발산할 수 있다. 복사 에너지의 수렴 또는 발산은 부재의 전체적인 형상, 부재의 특정 부분들에서의 형상, 또는 그들의 조합에 의해 변경될 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시예에서, 복사 에너지의 수렴 및 발산 둘 다를 하는 부재를 형성하기 위해 수렴 및 발산 부분들이 결합될 수 있다.

강도 보정 애퍼쳐들 또는 말단 성형 애퍼쳐들을 참조하여 설명된 볼록부들, 오목부들 또는 코팅들은 기판에 투과되는 결과적인 복사 에너지의 균일한 강도 및 균일한 에지들 둘 다를 생성하기 위해 임의의 조합으로 이용될 수 있다. 특정 실시예들은 본 출원에 개시된 가능한 실시예들의 범위의 제한으로 의도된 것이 아니다.

여기에 설명된 실시예들은 애퍼쳐를 통한 복사 유동(radiation flowing)을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 복사의 제어는 기판에 투과되는 필드의 강도 및 복사의 형상 둘 다를 포함하도록 의도된다. 라인들 또는 도트들을 위에서 설명된 것과 같은 형태로 제공함으로써, 결과적인 복사 에너지의 형상 및 강도가 제어될 수 있다. 여기에 설명된 실시예들은 서로와 함께, 또는 단독으로 이용될 수 있다. 애퍼쳐 상에서 강도 보정 또는 말단 성형 구조물들의 조합을 이용함으로써, 복사 에너지로부터의 이미지는 더 짧은 기간에 걸쳐서 기판에 더 균일하게 영향을 줄 수 있다.

상술한 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가의 실시예들은 그것의 기본 범위로부터 벗어나지 않고서 만들어질 수 있으며, 그것의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims

기판을 처리하기 위한 장치로서,
열 어닐링 복사 소스;
상기 열 어닐링 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐(aperture) - 상기 애퍼쳐는 적어도 하나의 투과 부재(transmissive member) 및 에너지 차단 부재(energy blocking member)를 포함하고, 상기 에너지 차단 부재는 간섭 영역(interfering area)을 포함하고, 상기 간섭 영역은 상기 투과 부재를 통하는 투과 영역을 정의함 - ; 및
상기 애퍼쳐의 상기 투과 영역의 일부분을 통한 복사 에너지의 투과에 영향을 주는 적어도 하나의 구조물
을 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 구조물은 부분 투과성 코팅(partially transmissive coating)인, 장치.
제2항에 있어서, 상기 부분 투과성 코팅은 상기 투과 영역의 전체에 걸쳐 배치되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 구조물은 말단 성형 구조물(extremity shaping structure)이고, 상기 말단 성형 구조물은 상기 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 볼록부들(convexities), 오목부들(concavities), 또는 그들의 조합을 포함하는, 장치.
제4항에 있어서, 상기 말단 성형 구조물은 상기 투과 부재 중 적어도 하나의 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 부분 투과성 코팅을 더 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 구조물은 강도 보정 구조물(intensity correcting structure)인, 장치.
제6항에 있어서, 상기 강도 보정 구조물은 상기 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 볼록부들, 오목부들, 또는 그들의 조합을 포함하는, 장치.
기판을 처리하기 위한 장치로서,
복사 에너지를 제공하는 열 어닐링 복사 소스;
상기 열 어닐링 복사 소스로부터 복사 에너지를 수취하도록 위치되는 애퍼쳐 - 상기 애퍼쳐는 적어도 하나의 투과 부재; 상기 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 간섭 영역을 포함하는 하나 이상의 제1 구조물; 및 상기 제1 구조물에 의해 정의되는 투과 영역을 포함함 - ; 및
상기 애퍼쳐의 상기 투과 영역의 적어도 일부분 내에 배치된 하나 이상의 제2 구조물
을 포함하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 구조물은 상기 복사 에너지의 파장보다 작은 치수를 갖는, 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 구조물은 하나보다 많은 투과 부재 상에 또는 내에 배치되는, 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 구조물은 말단 성형 구조물을 포함하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 말단 성형 구조물은 상기 투과 부재 중 적어도 하나의 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 볼록부들, 오목부들, 또는 그들의 조합을 포함하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 말단 성형 구조물은 상기 투과 부재 중 적어도 하나의 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 부분 투과성 코팅을 포함하는, 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 구조물은 강도 보정 구조물이고, 상기 강도 보정 구조물은 상기 투과 부재 중 적어도 하나의 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 볼록부들, 오목부들, 또는 그들의 조합을 포함하는, 장치.
제14항에 있어서, 상기 강도 보정 구조물은 상기 투과 부재 중 적어도 하나의 투과 부재 상에 또는 내에 형성된 코팅을 더 포함하는, 장치.