发明名称 一种采用激光辅助加热的激光退火方法及装置
摘要 本发明提供一种半导体生产工艺中激光退火技术范围内的一种采用激光辅助加热的激光退火方法及装置,该方法主要是采取两台激光器,一台激光器用于激光辅助加热,是半导体表面活化,为激光退火做准备工作;一台激光器用于为半导体进行激光退火。两束激光经过相关光学系统后同轴输出,照射到扫描镜上。扫描光学系统被装配在精密机械组件上由电动控制。电动控制系统采用检流计控制结构,当输入电压为-10V至+10V时,机械结构会对应偏转-20°至+20°,从而可以使对输入电压的控制转化为对机械结构转动角度的精确控制。光学镜片被固定在机械结构上,通过控制扫描光学系统的旋转角度来调节激光光束的照射位置。从而实现了激光光束在水平方向和竖直方向上的扫描。
申请公布号 CN102489876B 申请公布日期 2014.06.25
申请号 CN201110356480.1 申请日期 2011.11.11
申请人 北京中科思远光电科技有限公司 发明人 彭海波;彭俊;刘全力
分类号 B23K26/064(2014.01)I;B23K26/082(2014.01)I;B23K26/70(2014.01)I;H01L21/268(2006.01)I 主分类号 B23K26/064(2014.01)I
代理机构 北京法思腾知识产权代理有限公司 11318 代理人 杨小蓉;高宇
主权项 一种采用激光辅助加热的激光退火装置,该装置基于扫描式的激光退火光源实现在半导体表面指定区域的激光退火,所述装置包含:同轴光束生成单元和扫描光学系统单元;所述同轴光束生成单元,用于将辅助加热的激光光源和激光退火的退火光源采用同光轴传输;所述扫描光学系统单元,用于接收入射的同光轴光束,将同光轴光束包含的辅助加热的激光光源转化为合适大小的光斑,并将同光轴光束包含的退火光源在半导体表面的照射位置进行水平和竖直方向扫描,调整对半导体表面进行激光退火处理的位置;所述同轴光束生成单元进一步包含如下单元:两台独立的激光器、高反镜、合束镜和一调整单元;所述两台独立的激光器,其中一台激光器产生长波长用于为半导体材料进行辅助加热的激光光源;另外一台激光器产生短波长激光,用于产生为半导体材料表面进行激光退火的退火光源;所述高反镜位于辅助加热的激光光源的入射线上,用于将辅助加热的激光光束经过其反射转向照射到所述合束镜的后表面;所述合束镜位于退火光源的入射线上,其上镀有针对辅助加热激光波长的高反射率膜,使得辅助加热激光光束再一次转向传输;同时退火光源入射到所述合束镜的前表面,在合束镜的前表面镀有针对激光退火激光波长的高透过率膜,用于激光退火的激光光束透过合束镜继续向前传输;所述调整单元,用于调整高全反镜和合束镜的相对位置,从而改变用于辅助加热的激光光束经合束镜反射后的光束指向,使得用于辅助加热的激光光束和用于激光退火的激光光束同轴传输;其中,所述高反镜的前表面和合束镜的后表面镀有高反射膜,该高反射膜可针对反射波长范围在190nm‑1100nm之间的光波反射;所述合束镜的前表面还镀增透膜,该增透膜的反射波长范围在190nm‑532nm之间。
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