主权项 |
1. 一种用于半导体制造的激光退火设备,其特征在于,所述激光退火设备以准分子激光器提供准分子脉冲激光源,包括具有激光光束的扩束、匀束、边沿处理的光路,二维精确移动平台,预加热控温片台,以及整机自动控制系统构成能实现超浅结半导体激光退火设备。所述准分子脉冲激光源的单脉冲能量为500mJ~1.5J,波长位于193nm~308nm区间,脉宽在几十纳秒量级,重复频率10~1000Hz。所述准分子激光器出射激光经扩束、整形后,束斑面积扩至0.2cm×0.2cm~3.5cm×3.5cm(视具体产品芯片的面积可调);经过匀束后,有效退火束斑内的光强均匀性得到提升,至不均匀度≤5%;又由边沿处理系统,将束斑边缘不均匀的部分控制在10μm以内。在实际退火时,光束边缘不均匀的部分,是落在划片槽之内的,因此不影响正式电路元器件的退火效果。所述预加热控温片台,从背面对放置于片台之上晶圆片实施均匀加热,控温范围为300~600℃;加热部分通过隔热材料与片台的其余部分实施热隔离;在晶圆片上方配置隔离罩,隔离罩内部可以抽真空或通入工艺气体;在隔离罩顶部是对准分子激光透明的窗,允许退火激光透过并辐照晶圆片上的某个退火场;片台可带动晶圆片做适度旋转,以补偿晶圆片初始放置位置相对于激光束运动方向的旋转偏差。所述二维精确移动平台上安装X、Y镜面,激光束入射到X、Y镜面上,X、Y镜面随二维精确移动平台运动,因而实现光束在晶圆片表面的选区退火。所述整机自动运行系统,控制激光器开放/切断快门的动作,以及二维平台在退火阶段的移动,需要取得对激光触发脉冲的同步;而加热控温则是连续性的,无需同步;该整机自动运行系统协调激光器,光束处理系统,片台,二维精确移动平台各自的动作状态,使得整机协同工作,共同完成超浅结激光退火的工艺过程。 |