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一种激光退火方法及装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种激光退火方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域,尤其涉及一种激光退火方法及装置。

背景技术

在对硅基半导体器件的表面进行杂质掺杂时,所掺杂杂质原子经常处于硅晶格中缺陷的状态,因而一般需要进行热退火。目前使用的热退火工艺需要进行激光检测来调整激光参数,现有激光退火方法在退火时需要将一部分激光用于激光检测,对激光能量有损耗,影响最终退火效果。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本申请的第一个目的在于提出一种激光退火方法,将激光检测和激光退火分开,从而不损耗激光退火时的能量,提高激光退火效果。

本申请的第二个目的在于提出一种激光退火装置。

本申请的第二个目的在于提出一种控制器。

本申请的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种激光退火方法,包括如下步骤:

水平移动载具机构至激光检测位置,使得激光射入激光检测装置的入射孔;

检测所述激光的实际功率和/或所述激光的质量;

水平移动所述载具机构至激光退火位置,使得所述激光射向所述载具机构的吸附载具的方向。

本申请实施例的一种激光退火方法中,先水平移动载具机构至激光检测位置,使得激光射入激光检测装置的入射孔;再检测所述激光的实际功率和/或所述激光的质量;最后水平移动所述载具机构至激光退火位置,使得所述激光射向所述载具机构的吸附载具的方向。通过将激光检测和激光退火分开,从而不损耗激光退火时的能量,提高激光退火效果。

为达上述目的,本申请第二方面实施例提出了一种激光退火装置,包括:

激光检测装置,用于检测激光的实际功率和/或所述激光的质量;

载具机构,可水平移动并与所述激光检测装置固定连接,所述载具机构设有吸附载具,当所述载具机构位于激光检测位置时使得激光能够射入所述激光检测装置的入射孔,当所述载具机构位于激光退火位置时使得所述激光能够射向所述载具机构的吸附载具的方向。

本申请实施例的激光退火装置中,包括:

激光检测装置检测激光的实际功率和/或所述激光的质量;

载具机构可水平移动并与所述激光检测装置固定连接,所述载具机构设有吸附载具,当所述载具机构位于激光检测位置时使得激光能够射入所述激光检测装置的入射孔,当所述载具机构位于激光退火位置时使得所述激光能够射向所述载具机构的吸附载具的方向。通过将激光检测和激光退火分开,从而不损耗激光退火时的能量,提高激光退火效果。

为达上述目的,本申请第三方面实施例提出一种控制器,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如上所述的方法。

为了实现上述目的,本申请第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本发明实施例的激光退火方法的流程图;

图2为本发明实施例的激光退火装置位于激光检测位置时的结构示意图;

图3为本发明实施例的激光退火方法的另一流程图;

图4为本发明实施例的激光退火装置的立体图;

图5为本发明实施例的激光退火装置的另一角度的立体图;

图6为本发明实施例的载具机构的立体图;

图7为本发明实施例的载具机构的另一立体图;

图8为本发明实施例的激光退火装置位于激光退火位置时的结构示意图;

图9为本发明实施例的激光整形装置的结构示意图;

图10为本发明实施例的激光整形装置的爆炸图;

图11为图9沿AA方向的剖视图;

图12为本发明实施例的激光整形装置的另一结构示意图;

图13为本发明实施例的光学衍射元件的截面图;

图14为本发明实施例的光学衍射元件的另一截面图;

图15为本发明实施例的光学衍射元件的俯视图;

图16为本发明实施例的气路装置的立体图;

图17为本发明实施例的激光检测装置的立体图;

图18为本发明实施例的激光检测装置的结构示意图;

图19为本发明实施例的激光检测装置的另一结构示意图;

图20为本发明实施例的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

需要说明的是,当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“多个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征,结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,“在一个实施例中”、“在一些实施例中”或“在其中一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方,并非所有的指代都是相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征,结构或特性。

本申请实施例提供了一种激光退火方法,移动载具机构在激光检测位置和激光退火位置之间切换时,可以方便的分别进行激光检测以及激光退火,通过将激光检测和激光退火操作分开,从而不损耗激光退火时的能量,提高激光退火效果。具体如下:

图1为本申请激光退火方法一个实施例的流程图,如图1所示,上述激光退火方法可以包括:

步骤S101,水平移动载具机构至激光检测位置,使得激光射入激光检测装置的入射孔。

需要说明的是,本实施例的激光检测装置的入射孔竖直设置,激光竖直射入激光检测装置的入射孔。载具机构在水平面上可移动,并且设有激光检测位置。本实施例中激光的入射方向是固定的,其在水平面上的照射位置也是固定不动的,则激光检测位置与该照射位置在水平面上间隔一定距离,具体数值可根据激光检测装置的安装位置决定。当载具机构水平移动至激光检测位置,激光发生器发出的激光可射入激光检测装置的入射孔。可以理解的,载具机构水平移动是指相对机架移动。

步骤S102,检测所述激光的实际功率和/或所述激光的质量。

可以理解的,在退火过程中,因为激光功率变化不是线性的,需要测量激光的实际功率。另外,激光的质量,比如光斑尺寸,能量分布等对最终退火效果影响也很大,在退火中需要严格控制这些参数。

在一个实施例中,所述激光检测装置包括激光功率计和/或光束分析仪,其中激光功率计用来测量激光的实际功率,光束分析仪用来分析激光的质量,比如光斑尺寸、能量分布等。本实施例中,检测所述激光的实际功率和所述激光的质量。在一个实施例中只检测所述激光的实际功率。在其它实施例中,只检测所述激光的质量。

在一个实施例中,检测所述激光的实际功率和/或所述激光的质量步骤还包括:

步骤S201,根据激光的实际功率,控制激光发生器调整到目标功率。

可以理解的,因为激光功率变化不是线性的,初始功率往往达不到目标功率,需要检测激光的实际功率,并调整激光的功率达到目标功率。

具体的,控制器内预存有公式ρ=P/(s*v),其中ρ为能量密度(单位J/cm

在一个实施例中,所述目标功率P为所需最小功率E。

在一个实施例中,所述能量密度ρ可选为1J/cm

本实施例中将激光功率调整到目标功率,在其它实施例中,可将激光功率调整到略大于所述最小功率E。通过调整激光功率可以使得平顶光斑达到最佳的能量密度,使得退火效果更优。

在一个实施例中,检测所述激光的实际功率和/或所述激光的质量步骤还包括:

步骤S301:根据所述激光的质量,调整激光整形装置的高度。

可以理解的,系统刚开机情况下,激光的质量并不确定,需要实际测量。特别是光斑尺寸、能量分布是否符合预设的光斑尺寸、能量分布,对最终退火效果影响巨大。

具体的,请参阅图19,可根据控制器预设公式调整激光整形装置的高度,所述预设公式为h=f-η-β+θ,其中,h为激光整形装置的高度(单位mm),f为激光整形装置的焦距,η为光束分析仪入射孔光程(单位mm),β为光束分析仪入射孔至吸附载具的上平面高度(单位mm),θ为激光整形装置的竖直方向目标移动距离,即所需光斑尺寸Z轴移动距离(单位mm),θ可能为正值或负值,根据笛卡尔坐标系规定向上为正,向下为负。

其中,激光整形装置的高度h可根据距离传感器检测得到,或者是通过电机运行的参数读到,或者其它方式得到并不做限定。

需要说明的是,激光整形装置一般设有光学聚集器,用来将光束聚集形成光斑,本实施例中,激光整形装置设有平凸透镜,在其它实施例中还设有其它起聚集光束作用光学元件并不做限定。激光整形装置的高度h指的是光学聚集器的中心到吸附载具上平面的竖直距离。本实施例中激光整形装置的高度h指的是平凸透镜的中心到吸盘上平面的竖直距离。f为激光整形装置的焦距也指的是光学聚集器的焦距,本实施例中f为平凸透镜的焦距。在一个实施例中,焦距f可选为200mm至1000mm,本实施例中焦距f为500mm。

光束分析仪入射孔光程η为光线从激光检测装置的入射孔到光束分析仪的距离。进一步的,是指的光线从激光检测装置的入射孔到光束分析仪的光学传感器的距离。

由于激光检测装置的上平面与吸附载具的上平面会存在高度差,所以该高度差也需要被校正,激光检测装置入射孔至吸附载具的上平面高度β即为该高度差。

通过预设公式为h=f-η-β+θ,其中h、f、η、β为定值或者测量值,经过测量并代入具体数值计算,得到θ,控制器根据激光整形装置的竖直方向目标移动距离θ,将激光整形装置的竖直方向上移动相应的距离θ。从而使得在吸附载具上获得所需的光斑尺寸。

在一个实施例中,所述光束分析仪分析得到的光斑尺寸与照射在吸附载具上的光斑尺寸存在对应关系,控制器预存有该对应关系,当光束分析仪分析测量得到光斑尺寸时,根据该对应关系即得到照射在吸附载具上的光斑尺寸。所以调整θ时及可调整照射在吸附载具上的光斑尺寸。

在一个实施例中,请参阅图3,所述检测激光的实际功率和/或激光的质量步骤之后,还包括:

步骤S401:将晶圆放置在所述吸附载具上,并移动所述载具机构到达晶圆厚度检测位置;

步骤S402:通过晶圆厚度测量装置检测晶圆的实际厚度。

具体的,所述载具机构在水平面上设有晶圆厚度检测位置,当载具机构位于晶圆厚度检测位置时,可通过晶圆厚度测量装置检测晶圆的实际厚度。

在一个实施例中,所述通过晶圆厚度测量装置检测晶圆的实际厚度步骤之后还包括:

步骤S403:根据所述晶圆的实际厚度,调整所述激光整形装置的高度,使得激光照射在所述晶圆上的光斑尺寸达到预设尺寸。

需要说明的是,在步骤S301调整激光整形装置的高度之后,得到的是照射在吸附载具上的光斑尺寸,而由于晶圆有一定厚度,则导致实际需要的照射在晶圆表面的光斑尺寸与预设的光斑尺寸有误差,导致退火效果下降。所以需要再次调整所述激光整形装置的高度。假设晶圆实际测量厚度t(单位mm)则需要通过控制器控制激光整形装置再次向上移动t,从而使得激光照射在所述晶圆上的光斑尺寸达到预设尺寸。

步骤S103,水平移动所述载具机构至激光退火位置,使得所述激光射向所述载具机构的吸附载具的方向。

具体的,载具机构设有激光退火位置,当载具机构水平移动至激光退火位置时,激光竖直射向所述载具机构的吸附载具的方向,由于吸附载具上已经放置了晶圆,即激光可射向所述晶圆,进一步的,激光可射向所述晶圆的几何中心,完成退火操作。

在一个实施例中,水平移动所述载具机构至激光退火位置,使得所述激光射向所述载具机构的吸附载具的方向步骤之后还包括:

步骤S501:先启动载具机构达到匀速运动,再启动激光发生器发射激光扫描晶圆进行退火。

由于脉冲激光光源在使用一段时间后,会出现功率衰减现象,以及Z轴为机械机构,频繁的修正高度会出现重复精度误差造成焦距失焦状态。为保证退火的稳定性,本发明实施例通过激光检测装置对激光功率及光束质量进行定期监测,控制系统实时调节激光光源功率和校正激光整形装置的焦距,从而保证了退火的精确性。

为了实现上述实施例,本申请还提出一种激光退火装置,2是根据本申请一个实施例的激光退火装置的结构示意图。如2所示,激光退火装置包括:激光检测装置,载具机构。

激光检测装置,用于检测激光的实际功率和/或所述激光的质量;

载具机构,可水平移动并与所述激光检测装置固定连接,所述载具机构设有吸附载具,当所述载具机构位于激光检测位置时使得激光能够射入所述激光检测装置的入射孔,当所述载具机构位于激光退火位置时使得所述激光能够射向所述载具机构的吸附载具。

在一个实施例中,所述的激光退火装置还包括:

激光发生器,用于发射所述激光;

激光整形装置,用于激光整形;

控制器,用于根据所述激光的质量,调整所述激光整形装置的高度,还用于根据激光的实际功率,控制所述激光发生器调整到目标功率。

在一个实施例中,所述的激光退火装置还包括:

晶圆厚度测量装置,用于检测所述晶圆的实际厚度;

所述控制器,还用于根据所述晶圆的实际厚度,调整所述激光整形装置的高度,使得所述激光照射在所述晶圆上的光斑尺寸达到预设尺寸。

在一个实施例中,所述控制器还用于根据激光的实际功率,控制激光发生器调整到目标功率。

可以理解的,因为激光功率变化不是线性的,初始功率往往达不到目标功率,需要检测激光的实际功率,并调整激光的功率达到目标功率。

具体的,控制器内预存有公式ρ=P/(s*v),其中ρ为能量密度(单位J/cm

在一个实施例中,所述控制器还用于根据所述激光的质量,调整激光整形装置的高度。

所述控制器还用于预存有预设公式,可根据预设公式调整激光整形装置的高度,所述预设公式为h=f-η-β+θ,其中,h为激光整形装置的高度(单位mm),f为激光整形装置的焦距,η为光束分析仪入射孔光程(单位mm),β为光束分析仪入射孔至吸附载具的上平面高度(单位mm),θ为激光整形装置的竖直方向目标移动距离,即所需光斑尺寸Z轴移动距离(单位mm),θ可能为正值或负值,根据笛卡尔坐标系规定向上为正,向下为负。

其中,激光整形装置的高度h可根据距离传感器检测得到,或者是通过电机运行的参数读到,或者其它方式得到并不做限定。

通过将激光检测和激光退火分开,在激光检测时不用损耗激光退火时的激光能量,提高激光退火效果,另一方面,通过将激光检测和激光退火分开后并可通过控制器控制载具机构在激光检测位置和激光退火位置之间切换,使得激光检测装置对激光功率及光束质量可进行定期监测,控制系统实时调节激光光源功率和校正激光整形装置的焦距,提高退火效果。

请参阅图4-19,以下对本发明实施例的激光退火装置做具体说明。

如图2、图4所示,本发明实施例的激光退火装置100包括机架10、激光传输系统20,激光整形装置30,气路装置40、激光检测装置50,控制器60,晶圆厚度测量装置410,其中控制器60分别与机架10、激光传输系统20,激光整形装置30,气路装置40、激光检测装置50、晶圆厚度测量装置410电连接,所述激光传输系统20,激光整形装置30,气路装置40、激光检测装置50均设置在机架10上,可选的,所述控制器60可设置在机架10上也可以不设置在机架10上。所述激光从激光传输系统20的激光发生器发出,并经过激光传输系统20的传导,以及激光整形装置30的整形匀化,最终到达机架10上待退火元件处。所述气路装置40用于在待退火元件处形成惰性气体保护氛围,形成气体保护屏障。所述激光检测装置50用于检测激光的质量从而根据激光的质量做相应的调整获得更好的照射效果。

在图4中,相互正交的三个方向用箭头表示为X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。在图1所示的实施例中,X轴方向和Y轴方向是相互垂直的水平方向,Z轴方向是铅垂方向。X轴、Y轴和Z轴互相垂直。这同样适用于其他附图。

机架

请参阅图4-7,机架10是安装激光退火装置100其它各结构的主体基座。本实施例中俯视时机架10大致呈矩形,可以理解的,机架10形状并不做限定可以根据实际需求调整。

所述机架10包括固定连接第一机架101和第二机架102,本实施例中,第二机架102沿Z轴方向焊接或者铆接在第一机架101上。所述第一机架101包括第一工作台103。所述第二机架102包括设置在第一工作台103上的立柱104以及架设在所述立住104上的第二工作台105。

本实施例中所述立柱104包括两个,即第一立柱114和第二立柱115,且两个立柱沿着X轴方向间隔设置,所述立柱104的底边与第一工作台103的上台面的边线平行设置,且两个立柱104中每一个距离相邻的第一工作台103的上台面的边线距离相同。

在一个实施例中,所述第二机架102关于第一工作台103平行于Y轴方向的中轴线对称。

在一个实施例中,所述第二工作台105用于安装激光发生器以及光学元件。

在一个实施例中,所述第一机架101和所述第二机架102可以由铝,铜合金或工程塑料等制成。

在一个实施例中,所述机架10包括载具机构118,所述载具机构118包括X轴移动装置119,Y轴移动装置120和吸附载具116,所述载具机构118用于放置晶圆以及带动所述晶圆相对机架10水平移动。

在一个实施例中,所述第二机架102位于所述第一工作台103的一侧,所述载具机构118位于所述所述第一工作台103远离所述第二机架102的另一侧,且所述第二机架102和所述载具机构118沿着Y轴排列。

在一个实施例中,所述第一工作台103的上台面沿着Z轴方向从下到上依次设有X轴移动装置119,Y轴移动装置120和吸附载具116。

在一个实施例中,所述X轴移动装置119可带动所述Y轴移动装置120和所述吸附载具116沿着X轴方向移动。所述Y轴移动装置120可带动所述吸附载具116在Y轴方向上移动。

在一个实施例中,所述X轴移动装置119包括第一壳体106,X轴导轨107,X轴驱动装置108,X轴基座109。所述X轴基座109固定连接在所述第一工作台103的上台面上,所述X轴导轨107固定连接在所述X轴基座109上,所述第一壳体106与所述X轴驱动装置108固定连接,所述X轴驱动装置108可驱动所述第一壳体106沿着X轴导轨107相对移动。

在一个实施例中,所述X轴驱动装置108为直线电机或伺服电机驱动的滚珠丝杠,在其它实施例中可以为其它可实现的结构,并不做限定。

在一个实施例中,所述Y轴移动装置120包括第二壳体110,Y轴导轨111,Y轴驱动装置112,Y轴基座113。所述Y轴基座113固定连接在所述第一壳体106的上表面,所述Y轴导轨111固定连接在所述Y轴基座113上,所述第一壳体106与所述Y轴驱动装置112固定连接,所述Y轴驱动装置112可驱动所述第二壳体110沿着Y轴导轨111相对移动。

在一个实施例中,所述Y轴驱动装置112为直线电机或伺服电机驱动的滚珠丝杠,在其它实施例中可以为其它可实现的结构,并不做限定。

在一个实施例中,所述吸附载具116固定设置在所述第二壳体110的上表面,可随着Y轴移动装置120在X轴方向或Y轴方向上移动。

在一个实施例中,所述吸附载具116用于装载待退火元件,并通过抽真空吸附待退火元件。

在一个实施例中,所述待退火元件为晶圆。

在一个实施例中,所述吸附载具116为吸盘。

在一个实施例中,所述Y轴移动装置107一侧设有激光检测装置50。在其它实施例中,激光检测装置50可设置在X轴移动装置一侧。

激光传输系统

在一个实施例中,请参阅图4,所述激光传输系统20包括激光发生器201,导光机构202,所述导光机构202包括第一导光机构203和第二导光机构204。所述激光发生器201用于发射激光束。所述激光发生器201,第一导光机构203,第二导光机构204,均设置在第二工作台105上。所述第一导光机构203用于将激光发生器201发出的激光束在水平方向上至少改变两次方向,并射向第二导光机构204。所述第二导光机构204用于将所述第一导光机构203传输来的激光束由水平方向的入射光转变为竖直方向的出射光。

在一个实施例中,请参阅图4,所述第一导光机构203包括第一导轨205以及设置在所述第一导轨205上的第一导光组件206和第二导光组件207。所述第一导光组件206用于将激光发生器201发射的激光束在水平方向旋转90°,所述第二导光组件207用于将所述第一导光组件206传输来的激光束在水平方向再次旋转90°,此时从第二导光组件207射出的激光束与激光发生器201发出的初始激光束平行。

在一个实施例中,请参阅图1,所述第二导光机构204包括支架基座226,以及固定连接在所述支架基座226上的第三导光组件227。

在一个实施例中,所述支架基座226沿着第三方向设置,所述第三方向为垂直于水平方向的竖直方向。

在一个实施例中,第一导光组件206设有第一反光镜,第二导光组件207设有第二反光镜,第三导光组件227设有第三反光镜,第一反光镜、第二反光镜和第三反光镜的镜面中心,以及激光发生器201的发射孔均为同一高度。

激光传输系统20将激光发生器201发射的激光最终射向激光整形装置30。

激光整形装置

请参阅图9-15,本实施例的激光整形装置30包括:光束匀化器301和光束聚集器302。

在一个实施例中,所述光束匀化器301,位于激光的光路径上,所述光束匀化器301包括衍射光学元件303,所述衍射光学元件303设有多道狭缝304,所述衍射光学元件303用于将所述激光的高斯光斑转变为平顶光斑209。

在一个实施例中,所述光束聚集器302,设置在所述衍射光学元件303的出射光的方向上,用于将所述将所述激光通过所述衍射光学元件303得到的平顶光斑209聚焦于焦点位置形成预设尺寸的平顶光斑209。

在一个实施例中,所述光学整形装置30还包括光学固定支架305、匀化器调整架306、光学聚集器固定座307,所述匀化器调整架306安装在所述光学固定支架305上侧,所述光学聚集器固定座307安装在所述光学固定支架305内部。

在一个实施例中,匀化器调整架306和所述光学聚集器固定座307分别设有供激光穿过的通道。

在一个实施例中,所述光学固定支架305整体呈L型,L型的竖直部分用于与其它部件固定连接,从而将光学整形装置30固定住,L型的水平部分用于承载匀化器调整架306、光束匀化器301、光束聚集器302、光学聚集器固定座307。所述其它部件可选为支架等。

在一个实施例中,所述光学固定支架305中间设有通孔308,所述通孔308底部设有光学聚集器固定座307,所述光学聚集器固定座307设有上下贯通的第一空腔309,所述光学聚集器固定座307底部设有凸台310,用来承载光束聚集器302。

在一个实施例中,所述光学聚集器固定座307可拆卸的卡接在所述通孔308底部,在光学固定支架305之外额外设置光学聚集器固定座307,并设计为可拆卸的卡接,可以在不拆卸光学固定支架305的前提下,方便的拆卸光学聚集器固定座307,从而取出所述光学聚集器进行更换或者维修。

在一个实施例中,所述匀化器调整架306包括调整架固定座311、卡接件312、固定支架313,所述调整架固定座311上表面开口且内部设置第二空腔314,所述固定支架313卡接在所述开口处,所述所述卡接件312外侧与所述固定支架313卡接,可选的,所述卡接件312内侧与光束匀化器301卡接。所述卡接件312可拆卸的卡接在所述固定支架313上,在调整架固定座311之外额外设置卡接件312,并设计为可拆卸的卡接,可以在不拆卸调整架固定座311的前提下,方便的拆卸卡接件312,从而取出所述光束匀化器301进行更换或者维修。

在一个实施例中,所述卡接件312呈套筒状,卡接件312内部设有上下贯通的第三空腔315,所述第一空腔309与所述第三空腔315正对,如此激光可依次从所述第三空腔315和第一空腔309穿过。

在一个实施例中,所述卡接件312可旋转的卡接在固定支架313上,光束匀化器301放置在所述卡接件312内,可选的,卡接件312底部设有台阶,光束匀化器301放置在卡接件312的底部台阶上。

在一个实施例中,所述卡接件312伸入所述调整架固定座311的底部与所述调整架固定座311的底部在同一水平面,所述固定支架313向下伸入一部分,与所述调整架固定座311的底部所在水平面留有预设间距,如此留有空隙。

在一个实施例中,所述卡接件312大体呈筒状,顶部设有限位盖316,所述限位盖316与卡接件312可拆卸的连接。当限位盖316打开时,第三空腔315内的光束匀化器301可从所述限位盖316处取走,可以理解的,所述可拆卸连接包括但不限于卡接、螺接等方式。

在一个实施例中,所述匀化器调整架306大体呈正方形。

在一个实施例中,所述调整架固定座311沿着水平方向设有位置调整器,所述位置调整器用来调整光束匀化器301在水平方向上的位置。可选的,所述位置调整器包括第一位置调整器317和第二位置调整器318,所述第一位置调整器317和第二位置调整器318互相垂直,所述第一位置调整器317和第二位置调整器318可用于光束匀化器301在互相垂直的两水平方向上调整间距,从而将匀化器调整到合适的位置。

在一个实施例中,所述固定座在互相垂直的方向开设有第一通孔和第二通孔,其中第一通孔供第一位置调整器317使用,第二通孔供第二位置调整器318使用,可选的,所述第一位置调整器317包括螺帽和螺栓,所述螺帽设置在第一通孔的外侧,所述螺栓穿过第一通孔伸入固定座的内部空腔,并且穿过固定之间下方的空隙,与卡接件312的外侧壁抵接,通过旋转螺帽可以调整卡接件312在螺栓的中轴线上位置,进而带动光束匀化器301调整位置。可以理解的,所述第二位置调整器318的结构与原理与所述第一位置调整器317相同,在此不再赘述。

在一个实施例中,所述衍射光学元件303包括衍射透镜。

在一个实施例中,所述光束聚集器302包括平凸透镜。

在一个实施例中,所述衍射透镜为圆形或者方形或者其它形状。

在一个实施例中,请参阅图15,所述衍射光学元件303由第一区域319和第二区域320组成;第一区域319为未刻蚀区域,第二区域320为刻蚀区域,蚀刻区域在被照射时会对穿过元件的部分光产生相位延迟。当针对特定输入光束进行预先设计时,可以控制这些相位延迟,最终在输出端生成具有几乎任何所需形状和尺寸特征的图像。本实施例中入射光束经过衍射光学元件303后在工作平面形成平顶光斑209。

在一个实施例中,所述第二区域320设有多道狭缝304,所述狭缝304由光刻工艺形成,在其他实施例中,还可以由蚀刻工艺形成。

在一个实施例中,当请参阅图15,所述衍射透镜为圆形时,所述狭缝304为共圆心的多个圆环,可以理解的,所述多个圆环包括2个、3个、4个等整数个圆环。在一个实施例中,所述多个圆环之间的间距相同。

在一个实施例中,所述第二区域320为共圆心的1个圆点和围绕所述圆点间隔设置的多个圆环,可以理解的,所述多个圆环包括2个、3个、4个等整数个圆环。在一个实施例中,所述多个圆环之间的间距相同。在一个实施例中,所述第二区域320为点环状。

在一个实施例中,所述衍射透镜为方形时,所述狭缝304为多个方形环,可以理解的,所述多个方形环包括2个、3个、4个等整数个方形环。在一个实施例中,所述多个方形环之间的间距相同。

在一个实施例中,所述第二区域320为设于中心的1个方形和围绕所述方形间隔设置的多个方形环,可以理解的,所述多个方形环包括2个、3个、4个等整数个方形环。在一个实施例中,所述多个方形环之间的间距相同。

在一个实施例中,其中狭缝304宽度a根据入射激光208波长λ和平凸透镜焦距进行设计,狭缝304尺寸计算公式,

其中M2为高斯光束质量,L为平凸透镜焦距,单位为nm,D为输出光束直径,单位为nm,D1为匀化方形光斑边长或者匀化圆形光斑直径,单位为nm。入射激光208为基横模TEM00单模或多模高斯光束通过衍射镜片时,会形成衍射光斑,经由狭缝304匀化后达到非常好的平顶光束,再通过平凸透镜聚焦于晶圆表面。此方法优势在于能量传输损失低于10%,且匀化后的平顶光斑209能量分布均匀,光斑边缘锐度高,重叠扫描能量分布均匀,退火效果好。可选的,所述宽度a为300-800nm。进一步的,所述宽度a为400-600nm。

在一个实施例中,所述圆点的直径或方形的边长均为a,a的计算公式与上述狭缝304尺寸计算公式

在一个实施例中,所述狭缝304的底部为平面。

在一个实施例中,请参阅图14,所述狭缝304的底部为圆弧状,当采用圆弧状的狭缝304底部形状时,得到的平顶光斑209能量分布更加均匀,匀化效果更好。

传统激光退火采用复眼方式整形光束,能量传输效率低于80%且输出光斑均匀性差,本发明使用衍射光整形匀化光束方法,能够使能量传输效率高于90%,同时光斑边缘锐度更高。

在一个实施例中,请参阅图4,所述激光退火装置100还包括Z轴移动装置321,所述激光整形装置30固定安装在所述Z轴移动装置321上。可根据实际需要,所述Z轴移动装置321带动激光整形装置30沿着竖直方向移动(Z轴移动),从而对激光整形装置30的高度h进行调节,保证晶圆的表面与平凸透镜的相对距离与平凸透镜的焦距保持一致,达到所需退火参数要求,提高退火的稳定性。

在一个实施例中,所述Z轴移动装置321包括包括Z轴支架323、Z轴导轨、Z轴驱动装置、Z轴基座324。所述Z轴基座324固定连接在竖直板322上,所述Z轴导轨固定连接在所述Z轴基座324上,所述Z轴支架323与所述Z轴驱动装置固定连接,所述Z轴驱动装置可驱动所述Z轴支架323沿着Z轴导轨相对移动。

在一个实施例中,所述Z轴驱动装置为直线电机或伺服电机驱动的滚珠丝杠,在其它实施例中可以为其它可实现的结构,并不做限定。

在一个实施例中,Z轴移动装置321还可以用伺服电机用同步带驱动丝杆转动来实现。

在一个实施例中,所述激光整形装置30固定连接在所述Z轴支架323上。

在一个实施例中,控制器60与Z轴移动装置321电连接,控制器60用于控制Z轴移动装置321带动激光整形装置30沿着Z轴移动,从而对激光整形装置30的高度h进行调节。

在一个实施例中,所述Z轴支架323为T形,其沿着Z轴方向设有多个矩形通孔,可以起到减重的作用。

气路装置

在一个实施例中,请参阅图16,所述气路装置40应用于激光退火装置,所述气路装置40包括基座401、惰性气体流入管路(未示出),所述基座401与惰性气体流入管路相连通。

在一个实施例中,所述气路装置40还包括连接支架414,所述连接支架414与基座401固定连接,进一步的,与连接件404固定连接,基座401通过连接支架414固定在激光退火装置的相对位置。本实施例中气路装置40设置在激光整形装置的下方。

在一个实施例中,基座401一侧设有惰性气体流入端口407,所述惰性气体流入端口407与惰性气体流入管路(未示出)相连通。

在一个实施例中,气路装置40还包括废气排出通道402,所述基座401与废气排出通道402相连通。

在一个实施例中,所述基座401包括气体导流装置403、连接件404,可选的,气体导流装置403设置在所述连接件404的一端,所述气体导流装置403大体呈优弓形。在其它实施例中,所述气体导流装置403可以为其它形状。

在一个实施例中,基座401设有激光入射孔409,激光穿过该激光入射孔409射向下方的载具机构118。

在一个实施例中,请参阅图1-2,所述气路装置40设有晶圆厚度测量装置410,进一步的,所述基座401设有晶圆厚度测量装置410,更进一步的,所述水平连接件一侧设有晶圆厚度测量装置410,通过将晶圆厚度测量装置410设置在气路装置上,由于气路装置40更靠近晶圆,晶圆厚度测量装置410设置在此检测结果更加精确,同时气路装置位置相对稳定,基本不会移动,不用额外设置支架结构来安装晶圆厚度测量装置410,结构更加简单,安装更加方便。

在一个实施例中,晶圆厚度测量装置410包括双测量探头式装置或者单测量探头式装置。双测量探头式通过将被测晶圆放置在小吸盘上,吸盘带动晶圆沿规定的图形在两个相对的探头之间运动,两个探头同时测试得到一对位移数据,构成厚度的数据组。单测量探头式通过一个测量探头分别对吸盘上表面和晶圆上表面测量,得到吸盘上表面和晶圆上表面的高度数据,将吸盘上表面的高度数据减去晶圆上表面的高度数据的差值为晶圆的厚度数据。

在一个实施例中,使用傅里叶变换红外光谱仪利用非接触方法测量出该晶圆两边至腔体内壁之间空气层的厚度,使用千分尺测量得到腔体两个内壁间距,这样就可以得到晶圆的精确厚度。

晶圆厚度测量装置410是非常成熟的技术,本发明实施例采用市面上现有的任一种检测装置即可。晶圆厚度测量装置410与控制器60电连接,控制器60能够获得晶圆厚度测量装置410检测的晶圆实际厚度。

激光检测装置

请参阅图17-18,在一个实施例中,所述激光检测装置设有光束分析仪505、激光功率计504、分光光学元件502。所述分光光学元件502用于将入射激光501分为两束,一束射向光束分析仪505、另一束射向激光功率计504。

在一个实施例中,所述分光光学元件502为分光棱镜或风光平片。

在一个实施例中,所述激光检测装置还设有透过衰减片503,进一步的,所述透过衰减片503为0.1%透过衰减片503。

在一个实施例中,所述激光功率计504设置在光束分析仪505的侧下方,且相互垂直设置。

在一个实施例中,所述激光检测装置还设有第一外套507,可选的所述第一外套507呈立方体,所述分光光学元件502安装在第一外套507的内部,所述光束分析仪505安装在第一外套507的侧部,所述激光功率计504安装在第一外套507的下部。

在一个实施例中,所述激光检测装置设有设置在第一外套507下部的支架508,所述支架508用于支撑第一外套507。

在一个实施例中,所述第一外套507上部设有入射孔506,激光可通过该入射孔506射入第一外套507内部,并在所述分光光学元件502处分为两束,一束射向光束分析仪505、另一束射向激光功率计504。

在一个实施例中,所述激光检测装置还包括第二外套509,所述第一外套507、光束分析仪505、激光功率计504、分光光学元件502均设置在第二外套509的内部。所述第二外套509用于与载具机构118固定连接,从而可带动激光检测装置50在水平方向上移动。

本发明克服了传统激光退火工艺无法自动调整激光焦距,造成激光退火效果一致性差,使得不良品率偏高的问题,通过检测晶圆厚度调整激光整形装置到所述晶圆表面的距离,可以更好的达到退火效果。

本发明所述固定连接或者固定安装指的是螺接、焊接、铆接等连接方式并不做限定。

图19为本申请控制器60一个实施例的结构示意图,上述控制器60可以包括存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序,上述处理器执行上述计算机程序时,可以实现本申请实施例提供的网盘中文件夹的展现方法。

其中,上述控制器60可以为服务器,也可以为终端设备,本实施例对上述控制器60的具体形态不作限定。

图19示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性控制器60的框图。图19显示的控制器60仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图19所示,控制器60以通用计算设备的形式表现。控制器60的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器或者处理单元602,系统存储器603,连接不同系统组件(包括系统存储器603和处理单元602)的总线604。

总线604表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(IndustryStandardArchitecture;以下简称:ISA)总线,微通道体系结构(Micro ChannelArchitecture;以下简称:MAC)总线,增强型ISA总线、视频电子标准协会(VideoElectronics StandardsAssociation;以下简称:VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection;以下简称:PCI)总线。

控制器60典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被控制器60访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。

系统存储器603可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如随机存取存储器604(Random Access Memory;以下简称:RAM)和/或高速缓存存储器605。控制器60可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例,存储系统606可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图19未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图19中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如:光盘只读存储器(Compact DiscReadOnly Memory;以下简称:CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc ReadOnlyMemory;以下简称:DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线604相连。存储器可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块607的程序/实用工具608,可以存储在例如存储器中,这样的程序模块607包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块607通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

控制器60也可以与一个或多个外部设备609(例如键盘、指向设备、显示器610等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该控制器60交互的设备通信,和/或与使得该控制器60能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口611进行。并且,控制器60还可以通过网络适配器612与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network;以下简称:LAN),广域网(Wide Area Network;以下简称:WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图19所示,网络适配器612通过总线604与控制器60的其它模块通信。应当明白,尽管图19中未示出,可以结合控制器60使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元602、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元602通过运行存储在系统存储器603中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如实现本申请实施例提供的网盘中文件夹的展现方法。

本申请实施例还提供一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时可以实现本申请实施例提供的网盘中文件夹的展现方法。

上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器604(RAM)、只读存储器(Read Only Memory;以下简称:ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammableRead Only Memory;以下简称:EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalAreaNetwork;以下简称:LAN)或广域网(Wide Area Network;以下简称:WAN)连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器604(RandomAccessMemory;以下简称:RAM),只读存储器(Read Only Memory;以下简称:ROM),可擦除可编辑只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory;以下简称:EPROM)或闪速存储器,光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(Compact Disc Read Only Memory;以下简称:CD-ROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(ProgrammableGate Array;以下简称:PGA),现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array;以下简称:FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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