特表 2022-539153 基板の被加工面に供給されるエネルギー量を空間的に制御するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-07

(54)【発明の名称】基板の被加工面に供給されるエネルギー量を空間的に制御するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/268 20060101AFI20220831BHJP

【ＦＩ】

H01L21/268 T

H01L21/268 J

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021577413

(86)(22)【出願日】2020-06-30

(85)【翻訳文提出日】2022-02-14

(86)【国際出願番号】 EP2020068344

(87)【国際公開番号】W WO2021004832

(87)【国際公開日】2021-01-14

(31)【優先権主張番号】19315058.8

(32)【優先日】2019-07-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515075197

【氏名又は名称】レイザー システムズ アンド ソリューションズ オブ ヨーロッパ

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＳＥＲ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＯＦ ＥＵＲＯＰＥ

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】マツァムート，フルヴィオ

(72)【発明者】

【氏名】ピンサード，バスティン

(57)【要約】

第１の領域（１１）と第２の領域（１３）とを含む加工基板（１）の被加工面（５）に送達されるエネルギー量を空間的に制御するためのシステム（２１）において、前記第１の領域が光学特性および熱特性の第１の組み合わせを有し、前記第２の領域が光学特性および熱特性の第２の組み合わせを有し、前記第１の組み合わせと前記第２の組み合わせは異なり、前記システムはパルス光線（２７）を被加工面（５）の方に放出する光源（２３）を具え、前記パルス光線は、前記被加工面の第１の領域に第１のエネルギー量（Ｅ１）を供給し、それによって前記第１の領域が第１の目標温度（Ｔｔ１）に到達し、前記被加工面の第２の領域に第２のエネルギー量（Ｅ２）に供給し、それによって前記第２の領域が第２の目標温度（Ｔｔ２）に到達する。対応する方法も記載されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の領域（１１）と第２の領域（１３）とを含む、加工基板（１）の被加工面（５）に供給されるエネルギーの量を空間的に制御するためのシステム（２１）において、前記第１の領域（１１）は光学特性と熱特性の第１の組み合わせを有し、前記第２の領域（１３）は光学特性と熱特性の第２の組み合わせを有し、前記第１の組み合わせと第２の組み合わせは異なり、前記システム（２１）は、パルス光線（２７）を前記被加工面（５）に向けて放出するように構成された光源（２３）を含み、前記パルス光線（２７）は、前記被加工面（５）の第１の領域（１１）に第１のエネルギー量（Ｅ１）を供給し、それによって前記第１の領域（１１）が第１の目標温度（Ｔｔ１）に到達し、前記被加工面（５）の前記第２の領域（１３）への第２のエネルギー量（Ｅ２）を供給し、それによって前記第２の領域（１３）が第２の目標温度（Ｔｔ２）に到達することを特徴とするシステム（２１）。

【請求項2】

前記エネルギー量（Ｅ１、Ｅ２）が、±１％以内で、前記領域（１、１３）のそれぞれに均一かつ同時に供給される、請求項１に記載のシステム（２１）。

【請求項3】

前記領域（１１、１３）がそれぞれ少なくとも１μｍ^２に等しい表面積を有する、請求項１または２に記載のシステム（２１）。

【請求項4】

前記光源（２３）と前記加工基板（１）の被加工面（５）との間に配置されたマスク（３１）を含み、前記マスク（３１）が、
前記第１のエネルギー量（Ｅ１）が前記第１の領域（１１）に供給されるように決定された第１の透過係数（ｋ１）を有する第１ゾーン（３３）と、
前記第２のエネルギー量（Ｅ２）が前記第２の領域（１３）に供給されるように決定された第２の透過係数（ｋ２）を有する第２ゾーン（３１）とを含む、請求項１から３のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項5】

前記パルス光線（２７）の形状を変更するために、前記透過係数（ｋ１、ｋ２）のうちの１つがゼロとなる、請求項４に記載のシステム（２１）。

【請求項6】

前記第１ゾーンおよび前記第２ゾーン（３３、３５）は、前記加工基板（１）に対して固定の形状、寸法、および位置を有する、請求項４または５に記載のシステム（２１）。

【請求項7】

前記第１の目標温度（Ｔｔ１）および前記第２の目標温度（Ｔｔ２）が等しくなるように前記第１の透過係数（ｋ１）および前記第２の透過係数（ｋ２）が決定される、請求項４から６のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項8】

前記第１ゾーン（３３）が前記第１の透過係数（ｋ１）を決定するように構成された第１のコーティングを有し、前記第２ゾーン（３５）が前記第２の透過係数（ｋ２）を決定するように構成された第２のコーティングを有する、請求項４から７のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項9】

前記第１ゾーン（３３）が前記第１の透過係数（ｋ１）を決定するように構成された第１の厚さを有し、前記第２ゾーン（３５）が前記第２の透過係数（ｋ２）を決定するように構成された第２の厚さを有する、請求項４から８のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項10】

前記第１ゾーン（３３）が前記第１の透過係数（ｋ１）を決定するように構成された第１の開口パターンを有し、前記第２ゾーン（３５）が前記第２の透過係数（ｋ２）を決定するように構成された第１の開口パターンを有する、請求項４から９のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項11】

前記マスク（３１）がデジタルマイクロミラーデバイスを含み、前記システム（２１）がさらに、前記マイクロミラーデバイスの各マイクロミラーを回転させ、それによって前記第１ゾーン（３３）が前記第１の透過係数（ｋ１）を達成し、前記第２ゾーン（３５）が前記第２の透過係数（ｋ２）を達成するように構成されたコントローラを含む、請求項４から８のいずれかに記載のシステム（２１）。

【請求項12】

前記第１ゾーンおよび第２ゾーン（２９、３１）の少なくとも一方が、前記加工基板（１）に対して変更可能な形状、寸法、または位置を有する、請求項４または５に記載のシステム（２１）。

【請求項13】

前記マスク（３１）が、前記第１ゾーンおよび第２ゾーン（３３、３５）の少なくとも一方の位置または形状または寸法を変更するように互いに対して移動可能なプレート（７３、７５、７７、７９）を含む、請求項１２に記載のシステム（２１）。

【請求項14】

加工基板（１）の被加工面（５）に供給されるエネルギー量を空間的に制御するための方法において、前記被加工面（５）は第１の領域（１１）と第２の領域（１３）とを含み、前記第１の領域（１１）は光学特性と熱特性の第１の組み合わせを有し、前記第２の領域（１３）は光学特性と熱特性の第２の組み合わせを有し、前記第１の組み合わせと第２の組み合わせは異なり、
ｇ）光源（２３）を使用して、パルス光線（２７）を被加工面（５）に向けて放出するステップと、
ｈ）第１のエネルギー量（Ｅ１）を、前記被加工面（５）の第１の領域（１１）に送達して、前記第１の領域（１１）が第１の目標温度（Ｔｔ１）に到達するようにするステップと、
ｉ）第２のエネルギー量（Ｅ２）を、前記被加工面（５）の前記第２の領域（１３）に送達して、前記第２の領域（１３）が第２の目標温度（Ｔｔ２）に達するようにするステップと、を含む方法。

【請求項15】

１％以内で、前記第１のエネルギー量（Ｅ１）が前記第１の領域（１１）に均一かつ同時に送達され、前記第２のエネルギー量（Ｅ２）が前記第２の領域（１３）に均一かつ同時に送達される、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

請求項１４または１５に記載の方法において、
ｆ）前記光源（１９）と前記加工基板（１）の被加工面（５）との間にマスク（３１）を配置するステップであって、前記マスク（３１）は、前記被加工面（５）の第１の領域（１１）の形状と相似形をなす第１ゾーン（３３）と、前記被加工面（５）の第２の領域（１３）の形状と相似形をなす第２ゾーン（３５）とを含むステップと、
ｄ）前記第１のエネルギー量（Ｅ１）に基づいて前記第１ゾーン（３３）の第１の透過係数（ｋ１）を決定し、前記第２のエネルギー量（Ｅ２）に基づいて前記第２ゾーン（３１）の第２の透過係数（ｋ２）を決定するステップとを含む、方法。

【請求項17】

前記加工基板（１）の被加工面（５）の第１の領域（１１）および前記加工基板（１）の被加工面（５）の第２の領域（１３）が、前記パルス光線（２７）によって同時に照射される、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

請求項１４または１５に記載の方法において、
ｌ）前記光源（２３）と前記加工基板（１）の被加工面（５）との間にマスク（３１）を配置するステップであって、前記マスク（３１）は、前記第１のエネルギー量（Ｅ１）が前記第１の領域（１１）に供給されるように決定された第１の透過係数（ｋ１）を有する第１ゾーン（３３）と、前記第２のエネルギー量（Ｅ２）が前記第２の領域（１３）に供給されるように決定された第２の透過係数（ｋ２）を有する第２ゾーン（３５）とを含むステップと、
ｍ）前記第１ゾーン（３３）の形状が、前記加工基板（１）の被加工面（５）の第１の領域（１１）の形状と、前記被加工面（５）の第２の領域（１３）の形状と逐次的に相似形をなし、それによって前記第１のエネルギー量（Ｅ１）が前記第１の領域（１１）に供給され、前記第２のエネルギー量（Ｅ２）が前記第２の領域（１３）に供給されるように、前記第１ゾーン（３３）の形状または寸法または位置を変更するステップと、を含む方法。

【請求項19】

請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法において、
ａ）試験基板（１１５）の試験面（１１７）を光線（２７）で照射するステップであって、前記試験面（１１７）は、前記加工基板（１）の被加工面（５）の第１の領域（１１）の光学特性および熱特性の第１の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第１の試験領域（１１９）と、前記加工基板（１）の被加工面（５）の第２の領域（１３）の光学特性および熱特性の第２の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第２の試験領域（１２１）とを含む、ステップと、
ｂ）照射に応じて、前記試験面（１１７）の第１の試験領域（１１９）および前記試験面（１１７）の第２の試験領域（１２１）によってそれぞれ放出される第１の電磁放射（１２３）と第２の電磁放射（１２５）とを放射検出器（１２７）で検出するステップと、
ｃ）前記第１の電磁放射（１２３）に基づいて前記第１のエネルギー量（Ｅ１）を決定し、前記第２の電磁放射（１２５）に基づいて前記第２のエネルギー量（Ｅ２）を決定するステップと、を含む方法。

【請求項20】

請求項１９に記載の方法において、
前記試験面（１１７）で検出される前記第１の電磁放射（１２３）および前記第２の電磁放射（１２５）に基づいて、前記試験面（１１７）の照射（４６）に応答して放出された物理的特性または物理量の空間分布のマップを生成するステップであって、前記マップは、前記被加工面（５）に供給されるエネルギー量、または前記被加工面（５）の前記第１および第２の領域（１１、１３）の形状、寸法および位置を計算するために使用されるステップを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の熱アニーリングのためのシステムに関する。

【0002】

より具体的には、本発明は、パルス光線によって照射された基板の被加工面に供給されるエネルギー量を空間的に制御するためのシステム、および基板の被加工面に供給されるエネルギー量を空間的に制御するための方法に関する。

【背景技術】

【0003】

半導体デバイスの製造において、半導体基板にパルス光線を照射する「熱処理」と呼ばれるプロセスがある。熱処理において、パルス光線にさらされる領域の表面は、数秒間で１０００℃以上に加熱される。

【0004】

高温により、露出部分が溶けて構造変化を起こす。構造変化の程度は温度に依存するため、温度を正確に制御することが重要である。さらに、基板の一部の領域は、より脆弱であって高温でダメージを受けやすい他の領域よりも高い温度に到達する必要がある。

【0005】

製造のこの段階では、基板の表面はすでに加工され、いくつかのパターンが示されている。各パターンは独自の光学的および熱的特性があるため、パターンごとにパルス光線とはとの相互作用が異なる。例えば、パターンのコーティングによって吸収される光の量が決まり、パターンの材料および構造によってその熱拡散（パターン全体と隣接領域に熱が再分配される速度）が決まる。結果として、表面温度は基板のパターン自体に依存する。

【0006】

パターニングされた半導体基板は通常さまざまなパターンを示すことから、そこに生じる表面温度を制御することは困難である。

【0007】

この「パターン効果」を低減するために、従来技術の装置は２つの光源を使用する。第１の連続光源は、パターニングされた表面を目標温度よりも低い第１の表面温度に加熱するように構成された光線を放出する。第２のパルス光源は、目標表面温度に到達するために必要なエネルギーを提供するようにパルス光線を放射する。これらの２つの連続した加熱で観察される全体的な温度の不均一性は、パターニングされた表面が目標温度へと直接加熱された場合よりも低くなる。

【0008】

しかしながら、２つの光源を使用するとデバイスの熱バジェットが増加し、これは用途を制限しないように低く抑える必要がある。

【発明の概要】

【0009】

したがって、本発明の１つの目的は、第１の領域および第２の領域を有する加工基板の被加工面に供給されるエネルギー量を空間的に制御するためのシステムを提供することであり、前記第１の領域は光学特性および熱特性の第１の組み合わせを有し、前記第２の領域は光学特性および熱特性の第２の組み合わせを有し、前記第１の組み合わせと第２の組み合わせは異なっており、前記システムは、パルス光線を前記被加工面に向けて放出するように構成された光源を具え、前記パルス光線は、前記第１の領域が第１の目標温度に到達するように前記被加工面の前記第１の領域にエネルギー量を供給し、前記第２の領域が第２の目標温度に到達するように前記被加工面の前記第２の領域に第２のエネルギー量を供給する。

【0010】

光学特性および熱特性が異なるため、被加工面の様々な領域、例えばダイの様々な領域は、溶融温度が異なり、それに到達するために同じ量のエネルギーを必要としない場合がある。ある領域に過剰なエネルギーを供給すると、その領域は溶融温度を超える温度に達し、損傷する。ダイの異なる領域に異なる量のエネルギーを供給できるようにするシステムは、不適切な量のエネルギーによって引き起こされる損傷を減らすことで、そのようなダイの製造を改善するのに役立つ。

【0011】

本発明によるシステムの他の有利で非限定的な特徴には、以下が含まれる。
－エネルギー量は前記領域のそれぞれに均一かつ同時に、±１％以内で供給される。
－各領域は、少なくとも１μｍ^２に等しい表面積を有する。
－前記システムは、前記光源と前記加工基板の被加工面との間に配置されたマスクを含み、前記マスクは、前記第１のエネルギー量が前記第１の領域に供給されるように決定された第１の透過係数を有する第１ゾーンと、前記第２の量のエネルギーが前記第２の領域に供給されるように決定された第２の透過係数を有する第２ゾーンとを具える。

【0012】

独自の透過係数を持つ複数ゾーンを持つマスクを使用すると、ダイの各領域に供給されるエネルギー量を制御することができる。このマスクは大量のボリュームを必要としないため、既存の熱アニーリングのシステムに簡単に挿入することができる。一般に、熱アニーリング用のシステムは、円形の光線を長方形の光線に整形するための均一な透過係数のマスクをすでに具えている。本発明のマスクは、均一な透過率のマスクと置換するだけでよく、熱アニーリングのためにシステムに配置するために余分な要素を追加する必要がない。

【0013】

本発明によるシステムの他の有利で非限定的な特徴には、以下が含まれる。
－透過係数の１つをゼロにすることで、パルス光線の形状を変更することができる。
－第１ゾーンと第２ゾーンは、加工基板に対して固定された形状、寸法、および位置を有する。
－第１の透過係数と第２の透過係数は、第１の目標温度と第２の目標温度が等しくなるように決定される。
－第１ゾーンは、第１の透過係数を決定するように構成された第１のコーティングを有し、第２ゾーンは、第２の透過係数を決定するように構成された第２のコーティングを有する。
－第１ゾーンは、第１の透過係数を決定するように構成された第１の厚さを有し、第２ゾーンは、第２の透過係数を決定するように構成された第２の厚さを有する。
－第１ゾーンは、第１の透過係数を決定するように構成された第１の開口パターンを有し、第２ゾーンは、第２の透過係数を決定するように構成された第２の開口パターンを有する。
－マスクはデジタルマイクロミラーデバイスを含み、システムはさらに、第１ゾーンが第１の透過係数を達成し、第２ゾーンが第２の透過係数を達成するように、マイクロミラーデバイスの各マイクロミラーを回転させるように構成されたコントローラをさらに含む。
－第１ゾーンと第２ゾーンの少なくとも一方は、加工基板に対して変更可能な形状、寸法、または位置を有する。
－マスクは、第１ゾーンと第２ゾーンの少なくとも一方の位置、形状、または寸法を変更するために、互いに対して移動可能なプレートを含む。

【0014】

本発明はまた、加工基板の被加工面に供給されるエネルギーの量を空間的に制御するための方法に関し、前記被加工面は第１の領域と第２の領域とを含み、前記第１の領域は光学特性および熱特性の第１の組み合わせを有し、前記第２の領域は光学特性および熱特性の第２の組み合わせを有し、前記第１の組み合わせと第２の組み合わせは異なり、
ｇ）光源を用いて、前記被加工面に向けてパルス光線を照射するステップと、
ｈ）前記第１の領域が第１の目標温度に到達するように、第１の量のエネルギーを前記被加工面の第１の領域に供給するステップと、
ｉ）前記第２の領域が第２の目標温度に到達するように、第２の量のエネルギーを前記被加工面の第２の領域に供給するステップとを含む。

【0015】

本発明による方法の他の有利で非限定的な特徴には、以下が含まれる。
－±１％以内で、第１の量のエネルギーが第１の領域に均一かつ同時に供給され、第２の量のエネルギーが第２の領域に均一かつ同時に供給される。
－この方法は、ｆ）前記光源と前記加工基板の被加工面との間にマスクを配置するステップであって、前記マスクは、被加工面の第１の領域の形状と相似形状を有する第１ゾーンと、被加工面の第２の領域の形状と相似形状を有する第２ゾーンとを含む、ステップと、ｄ）第１のエネルギー量に基づいて第１ゾーンの第１の透過係数を決定し、第２のエネルギー量に基づいて第２ゾーンの第２の透過係数を決定するステップとを含む。
－加工基板の被加工面の第１の領域および加工基板の被加工面の第２の領域は、パルス光線によって同時に照射される。
－この方法は、Ｉ）前記光源と前記加工基板の被加工面との間にマスクを配置するステップであって、前記マスクは、第１の量のエネルギーが第１の領域に送達されるように決定された第１の透過係数を有する第１ゾーンと、第２の量のエネルギーが第２の領域に送達されるように決定された第２の透過係数を有する第２ゾーンとを含む、ステップと、ｍ）第１ゾーンの形状または寸法または位置を変更するステップであって、それによって第１ゾーンの形状が、逐次的に加工基板の被加工面の第１の領域の形状および被加工面の第２の領域の形状と相似形となり、その結果、第１の量のエネルギーが前記第１の領域に供給され、第２の量のエネルギーが前記第２の領域に供給されるようにするステップとを含む。
－この方法は、ａ）試験基板の試験面に光線を照射するステップであって、前記試験面は、加工基板の被加工面の第１の領域の光学特性および熱特性の第１の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第１の試験領域と、加工基板の被加工面の第２の領域の光学特性および熱特性の第２の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第２の試験領域とを含む、ステップと、ｂ）前記照射に応答して、試験面の第１の領域および試験面の第２の領域からそれぞれ放出される第１の電磁放射および第２の電磁放射を放射検出器で検出するステップとを含む。
－前記第１の電磁放射に基づいて第１のエネルギー量を決定し、前記第２の電磁放射に基づいて第２のエネルギー量を決定する、
－この方法は、試験面で検出される第１の電磁放射および第２の電磁放射に基づいて、試験面の照射に応答して放出される物理的特性または物理量の空間分布のマップを生成するステップを含み、当該マップは、前記被加工面に供給されるエネルギー量、または前記被加工面の第１および第２の領域の形状、寸法および位置を計算するために使用される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

本発明によるシステムおよび方法を、添付の図面を参照しながら以下に説明する。

【図1】図１は、基板の実施例の概略図である。

【図2】図２は、図１の基板でサポートされているダイの例の概略図である。

【図3】図３は、図２のダイに供給されるエネルギーの空間分布を制御するためのシステムの例示的な実施形態の概略図である。

【図4】図４は、図３のシステムのマスクの第１の実施形態の概略図である。

【図5】図５は、開いた状態の、本システムのマスクの第２の実施形態の概略図である。

【図6】図６は、図５のマスクの一対のスライダに取り付けられたプレートの概略図である。

【図7】図７は、閉じた状態の図６のマスクの概略図である。

【図8】図８は、別の開いた構成の図５のマスクの概略図である。

【図9】図９は、本発明による方法の第１の実施形態のステップの概略図である。

【図10】図１０は、パルス光線が照射されたときに試験ダイから放出される電磁放射を検出するセンサの概略図である。

【図11】図１１は、図１０のセンサによって検出された電磁放射に基づいて、試験ダイの照射に応答して放出される物理的特性または物理量の空間分布のマップである。

【図12】図１２は、本発明によるシステムによって処理されたときの図２のダイの温度の空間分布のマップである。

【図13】図１３は、本発明による方法の第２の実施形態のステップの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１を参照すると、加工基板１は、典型的には半導体デバイス産業で一般的に使用されるようなシリコンウェハまたは複合ウェハである。加工基板１は、その被加工面５にダイ３のアレイを担持する。ダイ３はスクライブライン７で区切られている。加工基板１はまた、その周縁部に位置する周辺領域９を有する。この周辺領域９は、ダイを支持するには小さすぎる。

【0018】

図２を参照すると、各ダイ３は、少なくとも第１の領域１１と第２の領域１３とを含む。第１の領域１１は、光学特性と熱特性の第１の組み合わせを有する。第２の領域１３は、光学特性と熱特性の第２の組み合わせを有する。第１の組み合わせと２番目の組み合わせは異なる。

【0019】

光学特性には、パターン密度と光学コーティングが含まれる。パターン密度（「パターンロード」とも呼ばれる）は、ダイ３の領域１１、１３の表面に担持されるパターンの繰り返し率である。

【0020】

パターンは、例えばトランジスタや抵抗器などの電子デバイスとそれらの金属配線の配置によって形成される。

【0021】

密度の高いパターンの場合、領域の表面の反射率が高くなる。そのため、光線によって供給されるエネルギーは低くなり、当該領域の表面が到達する温度は低くなる。

【0022】

逆に、密度の低いパターンの場合、領域の表面の反射率が低くなる。そのため、より多くのエネルギーが光線によって供給され、領域の表面が到達する温度が高くなる。

【0023】

図２に示すように、第２の領域１３は、第１の領域１１よりも密度の高いパターンを有する。

【0024】

第１の領域１１は、ダイ３の第１の機能回路ブロックに対応し得る。第２の領域１３は、ダイ３の第２の機能回路ブロックに対応し得る。

【0025】

同様に、高反射率の光学コーティングでコーティングされた領域１１、１３の表面は、低反射率の光学コーティングでコーティングされた領域１１、１３よりも到達温度が低い。

【0026】

熱特性には、考慮対象の領域１１、１３の熱拡散率（heat diffusion rate）が含まれる。熱拡散速度は、ダイ３内で熱が再分配される速度である。熱拡散速度は、例えば、各領域１１、１３が構成される材料によって異なる。したがって、第１の領域１１と第２の領域１３は、異なる熱拡散速度を有し得る。

【0027】

一般に、熱拡散速度が高いと表面温度が低くなる。熱拡散速度が低いと、表面温度が高くなる。

【0028】

各領域１１、１３は、少なくとも１μｍ×１μｍ、最大で２６ｍｍ×３３ｍｍの表面積を有する。

【0029】

図２に示す例示的なダイ３は、第３の領域１５、第４の領域１７、第５の領域１９を含む。第３の領域１５は、光学特性と熱特性の第３の組み合わせを有する。第４の領域１７は、光学特性と熱特性の第４の組み合わせを有する。第５の領域１９は、光学特性と熱特性の第５の組み合わせを有する。すべての組み合わせが異なってもよい。あるいは、いくつかの組み合わせは類似してもよい。

【0030】

加工基板１の被加工面に担持されたダイ３はすべて類似している。

【0031】

図３は、加工基板１の被加工面５に供給されるエネルギーの量を空間的に制御するためのシステム２１を示す。

【0032】

システム２１は、光源２３とビームプロセスモジュール２５とを具える。

【0033】

光源２３は、パルス光線２７を放出する。この光源２３は、例えば、紫外線（ＵＶ）光源である。光源２３は、エキシマレーザー光源である。好ましい発光波長は、例えば３０８ｎｍである。

【0034】

光源２３は、パルスモードで動作することができる。例えば、１～１ＭＨｚのレートで１～５００ナノ秒のＦＷＨＭのナノ秒パルスを生成できる。

【0035】

パルス光線２７は、第１の領域１１が第１の目標温度Ｔｔ１に到達するように、第１の量のエネルギーＥ１を被加工面５の第１の領域１１に供給する。パルス光線２７は、第２の領域１３が第２の目標温度Ｔｔ２に到達するように、第２の量のエネルギーＥ２を被加工面５の第２の領域１３に供給する。

【0036】

ビームプロセスモジュール２５が、光源２３と基板１との間に配置されている。

【0037】

ビームプロセスモジュール２５は、パルス光線２７の空間的均一性を確保するためのビームホモジナイザ２９を具える。ビームホモジナイザ２９は、例えば、マイクロレンズのアレイ（または複数のアレイ）を含む。

【0038】

ビームプロセスモジュール２５は、マスク３１を具える。マスク３１は、光源２３と被加工面５との間に配置されている。マスク３１は、ビームホモジナイザ２９と被加工面５との間に配置されている。

【0039】

図４は、マスク３１の第１の実施形態を示す図である。

【0040】

マスク３１は、第１のエネルギー量Ｅ１が第１の領域１１に供給されるように決定された第１の透過係数ｋ１を有する第１ゾーン３３と、第２の量のエネルギーＥ２が第２の領域１３に供給されるように決定された第２の透過係数ｋ２を有する第２ゾーン３５とを具える。第１の透過係数ｋ１は０％から１００％の間で構成される。第２の透過係数ｋ２は０％から１００％の間で構成される。

【0041】

第１のエネルギー量Ｅ１は、第１の領域１１の表面が第１の目標温度Ｔｔ１に達するように決定される。第１の目標温度Ｔｔ１は、ユーザによって事前に設定される。

【0042】

第２のエネルギー量Ｅ２は、第２の領域１３の表面が第２の目標温度Ｔｔ２に達するように決定される。第２の目標温度Ｔｔ２は、ユーザによって事前に設定される。

【0043】

一例では、第１の目標温度Ｔｔ１は、第２の目標温度Ｔｔ２とは異なる。例えば、第１の目標温度Ｔｔ１は第１の領域１１の溶融温度であり、第２の目標温度Ｔｔ２は第２の領域１３の溶融温度である。

【0044】

別の例では、第１の目標温度Ｔｔ１は、目標温度Ｔｔ２に等しい。この場合、ダイ３が均一な温度に加熱されるように、第１の透過係数ｋ１および第２の透過係数ｋ２が決定される。

【0045】

第１の透過係数ｋ１および第２の透過係数ｋ２の決定方法について以下に説明する。

【0046】

マスク３１の第１の実施形態では、第１ゾーン３３は、第１の領域１１の形状と相似形である。第２ゾーン３５は、第２の領域１３の形状と相似形である。

【0047】

図示の例では、マスク３１は、第３ゾーン３７、第４ゾーン３９、第５ゾーン４１、および第６ゾーン４３を含む。

【0048】

第３、第４および第５ゾーン３７、３９、４１は、それぞれ第３、第４および第５の領域１５、１７、１９の形状と相似形をなす。第３、第４、および第５ゾーン３７、３９、４１は、第３、第４、および第５の量のエネルギーＥ３、Ｅ４、Ｅ５がそれぞれ第３、第４、第５の領域１５、１７、１９に供給されるように決定された第３、第４、および第５の透過係数ｋ３、ｋ４、ｋ５をそれぞれ有する。第３、第４および第５のエネルギー量Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は、第３、第４および第５の領域１５、１７、１９の表面がそれぞれ第３、第４および第５の目標温度Ｔｔ３、Ｔｔ４、Ｔｔ５に達するように決定される。第３、第４および第５の目標温度Ｔｔ３、Ｔｔ４、Ｔｔ５は、ユーザによって事前に設定される。第３、第４および第５の目標温度Ｔｔ３、Ｔｔ４、Ｔｔ５は、例えば第３、第４および第５の領域１５、１７、１９のそれぞれの溶融温度に等しい。

【0049】

目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ５はすべて異なってもよい。あるいは、目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ５のいくつかは等しくてもよい。

【0050】

すべてゾーン３３～４１のすべての透過係数ｋ１～ｋ５は異なってもよい。あるいは、透過係数ｋ１～ｋ５のいくつかは等しくてもよい。図示の例では、第３の透過係数ｋ３と第５の透過係数ｋ５が等しい。

【0051】

第６ゾーン４３は、マスク３１の縁部である。第６ゾーン４３の第６の透過係数ｋ６は、例えば０％である。第６ゾーン４３は、パルス光線２７の形状を整える。

【0052】

第１の実施形態のマスク３１では、第１および第２ゾーン３３、３５の形状、寸法、および位置は、加工基板１に対して固定されている。すなわち、第１および第２ゾーン３３、３５の形状、寸法および位置は、ダイ３のアニーリング中に変化しない。

【0053】

マスク３１の図示の例では、第３、第４、第５および第６ゾーン３７～４３の形状、寸法および位置は、加工基板１に対して固定されている。すなわち、第３、第４、第５および第６ゾーン３７～４３の形状、寸法および位置は、経時的に変化しない。

【0054】

図３に示すように、ビームプロセスモジュール２５は、マスク３１の画像を縮小するためのレンズアセンブリ４５を具える。レンズアセンブリ４５の光学倍率は、ダイ３に投影されるマスク３１の画像の寸法またはサイズが、ダイ３の寸法またはサイズと等しくなるようになっている。

【0055】

より正確には、ダイ３に投影される第１、第２、第３、第４および第５ゾーン３７～４１の画像の寸法は、それぞれ第１、第２、第３、第４および第５の領域１１～１９の寸法に等しい。

【0056】

動作時に、パルス光線２７がマスク３１を照射する。パルス光線２７は、第１、第２、第３、第４および第５ゾーン３３～４３のそれぞれを均一かつ同時に照射する。第１の量は、±１％以内で第１の領域１１に均一かつ同時に供給される。

【0057】

パルス光線２７は、マスク３１の各ゾーン３７～４３の透過係数ｋ１～ｋ６に応じて、マスク３１によって部分的に透過される。

【0058】

マスク３１の第１の実施形態の例では、マスク３１は、異なる薄膜でコーティングされた透明な基板でできている。マスク３１は、特定の透過係数を達成するために複数の光学コーティングで覆われている。光学コーティングは、特定の材料の単一の薄膜であってもよいし、複数の薄膜のスタックであってもよい。

【0059】

第１ゾーン３３は、第１の反射率を有する第１の光学コーティングで覆われている。第１の光学コーティングは、第１の透過係数ｋ１を決定する。

【0060】

第２ゾーン３５は、第２の反射率を有する第２の光学コーティングで覆われている。第２の光学コーティングは、第２の透過係数ｋ２を決定する。

【0061】

反射率の高い光学コーティングは、反射率の低い別の光学コーティングよりも透過係数が低い。

【0062】

マスク３１の第１の実施形態の別の例では、マスク３１は吸収性材料でできている。マスク３１は、光の伝播方向（ここでは、図３のＺ軸に沿った方向）に延びる厚さを有する。

【0063】

第１ゾーン３３は、第１の厚さを有する。第１の厚さは、第１ゾーン３３が第１の透過係数ｋ１を達成するように決定される。

【0064】

第２ゾーン３５は第２の厚さを有する。第２の厚さは、第２ゾーン３５が第２の透過係数ｋ２を達成するように決定される。

【0065】

厚さが大きい場合、マスク３１で吸収される光が多くなるため、厚さが小さい場合よりも透過係数は低くなる。

【0066】

マスク３１の第１の実施形態の別の例では、マスク３１は、その透過係数を決定すべくクロスハッチ開口パターンを有する。ここで、クロスハッチ開口パターンは、連続的なスリットとギャップを有する。スリットは光を透過するように構成され、ギャップは光を吸収または反射するように構成されている。クロスハッチ開口パターンの透過係数は、スリットの幅に依存する。また、クロスハッチ開口パターンの透過係数は、ギャップの幅にも依存する。

【0067】

第１ゾーン３３は、第１の透過係数ｋ１を決定する第１のクロスハッチ開口パターンを有する。

【0068】

第２ゾーン３５は、第２の透過係数ｋ２を決定する第２のクロスハッチ開口パターンを有する。

【0069】

マスク３１の第１の実施形態の別の例では、マスク３１は、デジタルマイクロミラーデバイス（例えば、テキサスインスツルメンツ・デジタルマイクロミラーデバイス）を含む。デジタルマイクロミラーデバイスは、マイクロミラーのアレイを具える。各マイクロミラーは、ビームプロセスモジュール２５のコントローラ（図示せず）によって個別に配向させることができる。コントローラは、ユーザが第１の透過係数ｋ１および第２の透過係数ｋ２を選択できるように、ユーザインターフェースを具えてもよい。

【0070】

マイクロミラーの向きを変えることで、反射する光の量と透過光の量を特定することができる。

【0071】

第１ゾーン３３上のマイクロミラーは、第１の方向に向けられている。この第１の方向が第１の透過率を決定する。

【0072】

第２ゾーン３５上のマイクロミラーは、第２の方向に向けられている。この第２の方向が第２の透過率を決定する。

【0073】

図３に戻ると、ビームプロセスモジュール２５は、減衰モジュール４７を含み得る。減衰モジュール４７は、減衰プレートまたはその組み合わせ４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、４７７、４７８、４７９を含む。

【0074】

コントローラ（図示せず）は、パルス光線２７の経路に減衰プレート４７１～４７９を配置または除去することによって、減衰モジュール４７の透過係数ｋｍｏｄを変更する。

【0075】

システム２１はまた、パルス光線２７に所望の方向性を与えつつ、システム２１をよりコンパクトにするために、折りたたみミラー４９またはそれらの組み合わせを含み得る。

【0076】

図示の例では、基板１は並進ステージ５１上に配置されている。並進ステージ５１は、ステップバイステップモータ（図示せず）に接続されている。ステップバイステップモータは、アレイの各ダイ３がパルス光線２７によって順番に照射されるように、並進ステージ５１を（ＸＹ）平面内で並進運動させる。

【0077】

図５は、マスク３１の別の実施形態を示す図である。この図５では、マスク３１はオープン構成になっている。

【0078】

マスク３１は、中に開口部５５が形成されたフレーム５３を具える。フレーム５３には、複数のスライダ５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、７１がスライド可能に取り付けられ、スライダには複数のプレート７３、７５、７７、７９が取り付けられている。

【0079】

図示の例では、フレーム５３は、等しい長さの４つの辺（sides）と４つの直角を有する。開口部５５は正方形である。フレーム５３の各辺は、それぞれの並進軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に沿って延びる。

【0080】

他のタイプのフレームも可能であり、例えば、フレーム５３は、長方形の開口部５５を規定するように異なる長さの側面を有してもよい。あるいは、フレーム５３は直角でなくてもよい。あるいは、フレーム５３は４より多いか少ない辺を有していてもよい。

【0081】

図示の例では、フレーム５３の各辺に２つのスライダ５７～７１が取り付けられている。

【0082】

各スライダ５７～７１には、モータ、ここではリニアモータ８１、８３、８５、８７、８９が装備されている（図５にはそのうちの５つのみが示されている）。モータ８１～８９は、並進軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４と整列するように、フレーム５３のそれぞれの辺に取り付けられた磁気トラック８１１、８３１、８５１、８７１を有する（そのうちの４つのみが示されている）。各磁気トラック８１１～８７１は、可動子８１３、８３３、８５３、８７３を支持している。各可動子８１３～８７３に１つのスライダ５７～７１が取り付けられている。

【0083】

各スライダ５７～７１には、マウント９５、９７、９９、１０１、１０３、１０５、１０７、１０９が回動可能に取り付けられている。各マウント９５～１０９は、それぞれのピボット軸Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８を中心に回転する。ピボット軸Ｒ１～Ｒ８は互いに平行である。ピボット軸Ｒ１～Ｒ８は、平行移動軸Ａ１～Ａ４に垂直である。

【0084】

プレート７３～７９のそれぞれは２つの端部を有し、プレート７３～７９の各端部は、フレーム５３の反対側に位置するスライダ５７～７１のマウント９５～１０９に固定されている。したがって、各プレート７３～７９は、開口部５５を横切って延びる。

【0085】

プレート７３－７９は剛性を有する。プレート７３～７９は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）や酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）で作られている。

【0086】

プレート７３～７９の透過係数は、０％～１００％である。一例では、プレート７３～７９の透過係数は等しい。別の例では、プレート７３～７９の透過係数は異なる。

【0087】

プレート７３～７９の間の領域は、マスク３１ゾーン、例えば第１ゾーン３３に対応する。プレート７３～７９の間の領域は穴８０である。

【0088】

プレート７３～７９によって画定される領域は、マスク３１の別ゾーン、例えば、第２ゾーン３５に対応する。

【0089】

図６は、一対のスライダ５７、６７に取り付けられたプレート７３を示している。

【0090】

各スライダ５７、６７は、磁気トラックに沿った位置を知るためのエンコーダ９１、９３を具えている。

【0091】

図６に示すように、プレート７３の内側のエッジ１１０は面取りされている。面取りされた内側エッジ１１０により、基板１上のマスク３１の鮮明な画像を達成することが改善される。

【0092】

マウント９５～１０９は、トーション下で弾力的に変形可能である。この効果のために、各マウント９５～１０９は、少なくとも１つのノッチ１０５１、１０５３、１０５５を呈する。図６に示す例では、各マウント９５、１０５は３つのノッチ１０５１、１０５３、１０５５を呈する。

【0093】

コントローラ（図示せず）は、モータ８１～８９を命令するように構成されている。

【0094】

動作時に、コントローラはそれぞれの磁気トラック８１１～８７１に沿った可動子８１３～８９３の変位を命令する。これにより、スライダ５７～７１が、それぞれの並進軸Ａ１～Ａ４に沿って並進運動する。

【0095】

１つのプレートを支持する一対のスライダが共に同じ距離だけ移動すると、プレートは（ＸＹ）平面上の単一軸に沿って移動する。

【0096】

図７に示す例では、すべてのスライダ５７～７１が同じ距離だけ移動している。その結果、すべてのプレート７３～７９が直線的に、ここでは開口部５５の中心に向かって移動される。この例では、プレート７３～７９は、開口部５５を閉じるように移動される。マスク３１は閉じた状態となる。

【0097】

図８に示す例では、プレート７３～７９を支持する一対のスライダのスライダ５７～７１が異なる距離だけ動かされ、プレート７３～７９が（ＸＹ）平面内で回転している。これは、マウント９５～１０９の弾性変形によって、マウント９５～１０９が回転軸Ｒ１～Ｒ８を中心に回転できるようになるためである。

【0098】

本実施形態マスク３１では、第１および第２ゾーン３３、３５の少なくとも一方が、加工基板に関して変更可能な形状、寸法、または位置を有する。

【0099】

コントローラは、第１ゾーン３３および第２ゾーン３５の少なくとも一方の位置、形状、または寸法を変更するように、プレート７３～７９を相互移動させるように適合されている。

【0100】

コントローラは、穴８０の形状がダイ３の領域１１、１３、１５、１７、１９のうちの１つの形状と相似となるように、プレート７３～７９を動かすように適合されている。

【0101】

換言すれば、コントローラは、第１ゾーン３３の位置が領域１１～１９の１つと整列するようにプレート７３～７９を動かすように適合されている。この文脈において、「整列（aligned）」とは、第１ゾーン３３の画像が領域１１～１９の１つに投影されることを意味する。

【0102】

次に、加工基板１の被加工面５に供給されるエネルギー量を空間的に制御するための方法を説明する。

【0103】

この方法の第１の実施形態は、マスク３１の第１の実施形態で実施される。この方法の第１の実施形態のステップを、図９に概略的に示す。

【0104】

この方法の第１の実施形態の第１のフェーズＩでは、マスク３１の少なくとも１つのパラメータが決定される。マスク３１のパラメータは、ゾーン３３～４１の透過係数、ゾーン３３～４１の形状、ゾーン３３～４１の寸法からなるグループから選択される。

【0105】

図１０を参照すると、ステップａ）において、光源２３がパルス光線２７を放出する。パルス光線２７は、均一透過マスク１１１によって受光され透過される。均一透過マスク１１１は、パルス光線２７を成形して、試験ダイ１１３の形状に対応した長方形の形状にする。

【0106】

試験基板１１５が、並進ステージ５１上に配置される。試験基板１１５は、その試験面１１７上に試験ダイ１１３のアレイを担持している。試験基板１１５は基板１と同様である。あるいは、試験基板１１５は、より少ない数の試験ダイ１１３を担持してもよい。試験基板１１５に担持された試験ダイ１１３は、加工基板１に担持されたダイ３と同様である。

【0107】

換言すれば、試験基板１１５の試験面１１７は、加工基板１の被加工面５の第１の領域１１の光学特性および熱特性の第１の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第１の試験領域１１９と、加工基板１の被加工面５の第２の領域１３の光学特性および熱特性の第２の組み合わせと同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第２の試験領域１２１とを含む。

【0108】

この例では、試験ダイ１１３はまた、第３、第４、および第５の領域１５、１７、１９とそれぞれ同じ光学特性および熱特性の組み合わせを有する第３、第４および第５の試験領域１３３、１３５、１３７を含む（図１１に示す）。矢印Ｔｍａｘは、温度の上昇を示す。

【0109】

均一透過マスク１１１は、その表面全体にわたって均一な透過係数を有する。その結果、試験面１１５は均一に照射され、試験ダイ１１３全体がパルス光線２７から同じ量のエネルギーを受ける。

【0110】

次に、試験面１１５が受けたエネルギーは熱に変換され、試験面の表面温度が上昇する。先に説明したように、この到達温度は、試験面１１５の領域の光学的特性と熱的特性の組み合わせに依存する。

【0111】

ここで、１つの試験ダイ１１３がパルス光線２７に照射される。

【0112】

光学特性と熱特性の第１の組み合わせにより、第１の試験領域１１９は、パルス光線２７に照射されると第１の温度Ｔ１へと加熱される。

【0113】

光学特性と熱特性の第２の組み合わせにより、第２の領域１２１は、パルス光線２７に照射されると第２の温度Ｔ２へと加熱される。

【0114】

この照射に応答して、各試験領域１１９、１２１は、その温度Ｔ１、Ｔ２に比例したそれぞれの電磁放射１２３、１２５を放出する。第１の試験領域１１９は、第１の電磁放射１２３を放出する。第２の試験領域１２１は、第２の電磁放射１２５を放出する。

【0115】

第３、第４、第５の試験領域から放出される電磁放射は図示していない。

【0116】

ステップｂ）において、放射検出器１２７が第１の電磁放射１２３と第２の電磁放射１２５を検出する。

【0117】

放射センサ１２７は、試験基板１１５の物理量を検出するように適合されている。例えば、放射センサ１２７は、熱電磁放射１２３、１２５を検出するように適合された熱センサである。

【0118】

あるいは、放射センサ１２７は、試験基板１１５の物理的特性を検出するように適合されている。例えば、放射センサ１２７は、ダイ３の表面で反射された形状の光で電磁放射線１２３、１２５を検出するように適合された光学センサである。

【0119】

放射検出器１２７は、試験ダイ１１３の表面全体の電磁放射１２３、１２５の空間分布を捕捉し、それを計算ユニット１２９（例えばコンピュータ）に送信する。

【0120】

ステップｃ）において、計算ユニット１２９は、各試験領域１１９、１２１、１３３、１３７によって放出される電磁放射１２３、１２５の量に基づいて、エネルギー量Ｅ１～Ｅ５を決定する。

【0121】

より正確には、計算ユニット１２９は、第１の領域１１が第１の目標温度Ｔｔ１に到達するために必要な第１のエネルギー量Ｅ１を決定する。計算ユニット１２９は、第２の領域１３が第２の目標温度Ｔｔ２に到達するように、第２のエネルギー量Ｅ２を決定する。

【0122】

エネルギー量Ｅ１～Ｅ５を決定するために、計算ユニット１２９は、電磁放射に関連する温度を計算するようにプログラムされている。

【0123】

試験ダイ１１３の試験領域１１９、１２１の座標は既知であり、計算ユニット１２９に入力して記憶させることができる。計算ユニット１２９は、試験領域１１９、１２１の座標に基づいて試験ダイ３の空間マップを生成する。

【0124】

計算ユニット１２９は、試験ダイ３の空間マップと、検出された電磁放射１２３、１２５とに基づいて、試験ダイ１１３の温度３１１の空間分布のマップを生成する。図１１は、試験ダイ１１３の温度１３１の空間分布のマップの例を示す図である。ここでは、第１の試験領域１１９の第１の温度Ｔ１が最も低くなっている。また、第２の試験領域１２１の第２の温度Ｔ２が最も高い。

【0125】

温度空間分布マップ１３１は、各領域の光学特性（反射される光の量）だけでなく、それらの熱特性（熱拡散率の高い領域が熱拡散率の低い隣接領域に熱を伝達する）も考慮されている。

【0126】

代替例では、試験ダイ１１３の領域の座標は、既知ではない。計算ユニット１２９は、試験ダイ１１３の温度分布に基づいて、試験ダイ１１３の領域の座標を特定する。

【0127】

計算ユニット１２９は、ダイ３内の相対温度の空間分布のマップを生成することができる。例えば、第１の温度Ｔ１を「基準」温度と見なし、計算ユニット１２９は、他の領域の温度が基準温度と比較してどれだけ高いか低いかを特定する。例えば、第２の温度Ｔ２は基準温度の１１０％、温度Ｔ３は基準温度の９０％であり得る。

【0128】

パルス光線２７のパワーを検出するために、例えばフォトダイオードなどのエネルギー検出器（図示せず）が配置される。

【0129】

計算ユニット１２９は、検出された電力、パルス光線２７によって照射されたときの試験領域１１９、１２１、１３３、１３５、１３７の到達温度、および領域１１～１９のそれぞれの目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ５に基づいてエネルギー量Ｅ１～Ｅ５を決定する。

【0130】

ステップｄ）において、計算ユニット１２９は、エネルギー量Ｅ１～Ｅ５に基づいてマスク３１の異なるゾーン３３～４１の透過係数ｋ１～ｋ５を決定する。

【0131】

透過係数ｋ１～ｋ５は、パルス光線２７によって放出された電力がダイ３に到達するまでにどれだけ減衰するかを示す指標である。

【0132】

次に、マスク３１ゾーン３３～４１の透過係数ｋ１～ｋ５がファイルに記憶される。

【0133】

ステップｅ）において、マスク３１が、記憶されたファイルに基づいて作製される。ゾーン３３～４１の透過係数ｋ１～ｋ５は、前述のように達成される（異なる光学コーティング、異なる厚さなど）。

【0134】

この方法の第２段階では、被加工面５がアニールされる。

【0135】

ステップｆ）において、マスク３１が、光源２３と加工基板１の被加工面５との間に配置される。加工基板１は、並進ステージ５１上に位置している。加工基板の被加工面５は、供給されるエネルギーの量を空間的に制御するためのシステム２１に向けられている。

【0136】

マスク３１は、加工面５の第１の領域１１の形状と相似形状を有する第１ゾーン３３と、加工面５の第２の領域１３の形状と相似形状を有する第２ゾーン３５とを含む。

【0137】

マスク３１は、第１ゾーン３３が第１の領域１３と整列し、第２ゾーン３５が第２の領域１３と整列し、第３ゾーン３７が第３の領域１５と整列し、第４ゾーン３９が第４の領域１７と整列し、第５ゾーン４１が第５の領域１９に整列するように配向されている。

【0138】

この文脈において、「整列」とは、各ゾーン３３～４１の画像が、関連する領域１１～１９に投影されることを意味する。

【0139】

ステップｇ）において、光源２３が、パルス光線２７を被加工面５に向けて照射する。マスク３１は、パルス光線２７を受け、パルス光線２７を少なくとも部分的に透過させる。

【0140】

ステップｈ）において、第１の量のエネルギーＥ１が、ダイ３の第１の領域１１に供給される。第１の量のエネルギーＥ１は、±１％以内で第１の領域１１に均一かつ同時に供給される。第１の領域１１は、第１の目標温度Ｔｔ１に達する。

【0141】

ステップｉ）において、第２の量のエネルギーＥ２が、ダイ３の第２の領域１３に供給される。第２の量のエネルギーＥ２は、±１％以内で第２の領域に均一かつ同時に供給される。

【0142】

同様に、第３、第４および第５の量のエネルギーＥ３～Ｅ５が、それぞれ±１％以内で均一かつ同時に、第３、第４および第５の領域１５～１９に供給される。

【0143】

この方法の第１の実施形態では、加工基板１の被加工面５の第１の領域１３と、加工基板１の被加工面５の第２の領域１３とが、パルス光線２７によって同時に照射される。

【0144】

図１２は、本発明の方法に従って加工されたダイ３の温度分布を示す図である。この図示の例では、すべての目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ６が等しい。

【0145】

この方法の第２の実施形態は、マスク３１の第２の実施形態を用いて実施される。この第２の実施形態では、マスク３１ゾーン３３～４１の形状、寸法、または位置は、加工基板１に関して可変である。

【0146】

この方法の第２の実施形態の第１段階では、この方法の第１の実施形態の第１段階で説明したように、ステップａ）、ｂ）およびｃ）が実施される。

【0147】

ステップｊ）の間に、計算ユニット１２９は、穴８０が次々に被加工面５の領域１１～１９の形状と相似形状となり、その穴８０が次々に領域１１～１９と整列するように、プレート７３～７９を変位させるコマンドを作成する。

【0148】

一例では、ステップｋ）において、計算ユニット１２９が減衰モジュール４７の透過係数ｋｍｏｄの値ｋｍｏｄ１～ｋｍｏｄ５を決定し、それによって減衰モジュール４７が放出されたパルス光線２７を減衰させて、それぞれの領域１１～１９にエネルギーＥ１～Ｅ５が供給される。例えば、第１の量のエネルギーＥ１を第１の領域１１に供給するように、パルス光線は減衰モジュール４７の第１の透過係数値ｋｍｏｄ１によって減衰される。

【0149】

透過係数ｋｍｏｄの値ｋｍｏｄ１～ｋｍｏｄ５は、ステップｄ）で説明したように、パルス光線２７のパワー、試験領域１１９、１２１の到達温度Ｔ１～Ｔ５、および領域１１～１９の目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ５に基づいて決定される。

【0150】

この方法の第２の実施形態の第２段階のステップＩ）において、第２の実施形態のマスク３１が、光源２３と加工基板１の被加工面５との間に配置される。

【0151】

加工基板１は、並進ステージ５１上に配置されている。加工基板の被加工面５は、エネルギー量を空間的に制御するためのシステム２１に向けられている。

【0152】

ステップｍ）において、第１ゾーン３３が、次々に加工基板１の被加工面５の領域１１～１９と相似形状となり、これらの領域１１～１９と整列して、それぞれの量のエネルギーＥ１～Ｅ５が各領域１１～１９に供給されるように、第１ゾーン３３の形状または寸法または位置が変更される。

【0153】

例えば、第１ゾーン３３の形状または寸法または位置は、第１ゾーン３３が被加工面５の第１の領域１１の形状および第２の領域１３の形状と相似形状となるように変更され、その結果、第１の量のエネルギーＥ１が第１の領域に供給され、第２の量のエネルギーＥ２が第２の領域１３に供給される。

【0154】

より正確には、第１の時間ｔ１において、コントローラは精巧なコマンドをリニアモータ８１～８９に送信し、プレート７３～７９を移動させる。例えば、プレート７３～７９は、マスク３１の第１ゾーン３３に対応する穴８０が第１の領域１１の形状と相似形状となり、第１の領域１１と整列するように移動する。

【0155】

ステップｎ）において、減衰モジュール４７が第１の透過係数値ｋｍｏｄ１でパルス光線２７を透過するように、減衰モジュール４７の透過係数ｋｍｏｄが修正される。

【0156】

ステップｍ）とｎ）は、同時に実施してもよいし、連続して実施してもよい。

【0157】

ステップｇ）において、光源２３がパルス光線２７を放出する。

【0158】

ステップｈ）において、第１の量のエネルギーＥ１が被加工面５の第１の領域１１に供給され、その結果、第１の領域１１が第１の目標温度Ｔｔ１に達する。

【0159】

この例では、第２ゾーン３５に対応するプレート７３～７９の透過係数はゼロである。その結果、パルス光線２７はこれらの領域１３～１９を照射しないので、第２、第３、第４および第５の領域１３～１９に送達されるエネルギーＥ２～Ｅ５の量はゼロである。

【0160】

第２の時間ｔ２において、ステップｍ）で、プレート７３～７９が、穴８０が第２の領域１３の形状と相似形状となり、第１の領域１３と整列するように移動する。

【0161】

ステップｎ）において、減衰モジュール４７が第２の透過係数値ｋｍｏｄ２でパルス光線２７を透過するように、減衰モジュール４７の透過係数ｋｍｏｄが修正される。

【0162】

ステップｇ）において、光源２３がパルス光線２７を放出する。

【0163】

ステップｉ）において、第２の量のエネルギーＥ２が被加工面５の第２の領域１３に供給され、その結果、第２の領域１３が第２の目標エネルギーＴｔ２に到達する。

【0164】

照射のない領域１１、１５～１９に供給されるエネルギーＥ１、Ｅ３～Ｅ５の量はゼロである。

【0165】

ステップｍ）、ｎ）、およびｇ）は、エネルギー量Ｅ１～Ｅ５がそれぞれの領域１１～１９に供給され、領域１１～１９がそれぞれの目標温度Ｔｔ１～Ｔｔ５に達するまで繰り返される。

【0166】

別の例では、第１の領域１１は、第１の露光時間Δｔ１だけ照射される。

【0167】

露光時間Δｔ１～Δｔ５の変化を、減衰モジュール４７の透過係数ｋｍｏｄの変化と組み合わせることができる。代替的に、別の例では、露光時間Δｔ１～Δｔ５のみを変化させ、減衰モジュールの透過係数ｋｍｏｄが固定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】