双波长热流激光退火

摘要

本发明公开了一种热处理设备和方法，其中第一激光源(40)，例如以10.6μm发射的CO₂激光器，作为线光源(48)聚焦到硅晶片(20)上，并且第二激光源(26)，例如以808nm发射的GaAs激光器棒作为围绕线光束的更大光束(34)聚焦到晶片上。两个光束在线光源的窄方向上同步扫描，以产生在通过更大光束进行活化时由线光束产生窄加热脉冲。GaAs辐射的能级大于硅带隙能级，并产生了自由载流子。CO₂辐射的能级小于硅带隙能级，因此硅对此是透明的，但是长波长辐射被自由载流子吸收。

主权项

1.一种热处理系统，包括：工作台，其被构造为在其上容纳被热处理的衬底；具有至少1.2μm的波长的红外辐射的第一光束的第一源；第一光学器件，其用于引导所述第一光束，以形成入射在所述衬底上的所述红外辐射的狭长第一光束，所述狭长第一光束具有沿着第一光轴延伸的第一尺寸和大于所述第一尺寸的第二尺寸，所述第二尺寸沿着垂直于所述第一光轴的第二光轴延伸；具有小于1μm的波长的低波长辐射的第二光束的第二源；第二光学器件，其用于聚焦所述第二光束，以形成在所述衬底上的所述低波长辐射的入射第二光束，所述入射第二光束围绕并包围所述狭长第一光束；和移动机构，使得所述狭长第一光束和所述入射第二光束每个相对于所述工作台沿着所述第一光轴扫描，使得所述入射第二光束继续包围所述狭长第一光束。