CN102237274A - 避免激光退火边界效应的激光退火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明包括使用激光光束激光退火具有多裸片的晶片的方法、以具有多扫描路径、激光射击的扫描模式中的激光光束激光退火背面照明图像感测器的阵列的方法。每个互补金属氧化物半导体图像感测器具有感测器阵列区和周边电路。此方法借由感测器阵列区长度和周边电路长度决定激光光束的尺寸，使激光光束覆盖整数个感测器阵列区，至少一直排激光光束在背面照明图像感测器的阵列上。进一步决定扫描模式，使激光光束的边界在激光退火期间不会与感测器阵列区重叠只与周边电路重叠。当制造背面照明互补金属氧化物半导体图像感测器时决定激光光束尺寸和激光退火扫描模式的方法以避免在图像感测器的感测器阵列区内发生对应激光扫描边界效应的暗模式条纹图案。
Description
技术领域
本发明涉及制造图像感测器的方法，尤其涉及制造背面照明互补金属氧化物半导体图像感测器阵列的方法、使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法、以具有多条扫描路径、多个激光射击的扫描模式中的激光光束激光退火背面照明图像感测器的阵列的方法。
背景技术
图像感测器是由光敏像素(pixels)阵列组成，此光敏像素阵列被安排在感测器阵列区和周边电路元件内。感测阵列区的像素借由产生电荷对从目标景象入射在像素上的光作出反应。周边电路元件接受并处理这些产生的电荷以显示目标景象的图像。
图像感测器可被制造在半导体基底上，借由使用互补金属氧化物半导体(CMOS)电路和制造技术。在互补金属氧化物半导体图像感测器中，每个像素由半导体基底上的一光电二极管和此光电二极管上的附加层所组成。这些附加层包括一层或多层介电质层和金属层以提供像素和周边电路元件之间的相互连接。这些附加层形成在图像感测器的那侧被视为前侧，而半导体基底的那侧被视为背侧。在前面照明(front-side illuminated，FSI)图像感测器中，从目标景象来的光入射在图像感测器的前侧。不过，前侧上介电值层和金属层的存在可能限制被光电二极管吸收的光量，造成灵敏度减少和性能降低。在背面照明(BSI)图像感测器中，光入射在背侧以允许光子用更直接的路径到达光电二极管。因此背面照明互补金属氧化物半导体图像感测器避免前侧层对光路径的阻碍以增加到达光电二极管的光子数量。
为了改进背面照明互补金属氧化物半导体图像感测器的光敏度，通常半导体基底是薄的。除此之外，一层P+离子薄层可被注入在薄半导体基底的背侧以增加转换成电荷的光子数。一旦薄P+层被形成，将执行激光退火的步骤以修复离子注入步骤造成的晶格缺陷并且活化注入的P+离子。通常激光退火的执行是借由在晶片上以一扫描模式扫描激光光束，而此晶片包含一背面照明图像感测器的阵列。激光退火的均匀度取决于激光光束投影在晶片上的能量均匀度。然而，通常激光光束整个束宽内的能量并没有均匀分布。举例而言，激光光束的能量密度通常在光束边界附近会减小。因此，假如感测器阵列区与激光扫描模式的边界重叠，则感测器阵列区可能不会被均匀退火。这种边界效应可能引入暗电流，此暗电流为感测器阵列区即使在完全没有入射光的情况下所产生的电流。暗电流造成图像上有水平和/或垂直条纹图案。暗电流也对图像感测器性能有不利影响，使得感测器阵列区更难检测光。所以，有必要控制激光光束尺寸和激光退火的扫描模式以避免在图像感测器的感测器阵列区内发生边界效应。
发明内容
为了解决现有技术的问题，依照本发明中一个或多个实施例，一种以激光光束对有多个裸片的晶片进行激光退火的方法被揭示。此裸片由可不与激光光束边界重叠的一第一子区以及可与激光光束边界重叠的一第二子区所组成。此方法包括接收此第一子区的长度、接收此第二子区的长度以及接收在一激光扫描模式的邻近扫描路径之间所希望的重叠。此方法借由此第一子区的长度、此第二子区的长度以及此希望的重叠决定激光光束的尺寸，使激光光束的尺寸为足够大以覆盖整数个第一子区而没有部分覆盖一额外的第一子区。此方法更进一步决定激光扫描模式以至于激光光束的边界不会与遍及扫描模式的第一子区重叠。
依照本公开中一个或多个实施例，一种以激光光束对背面照明图像感测器的一阵列进行激光退火的方法被揭示。每个图像感测器由一感测器阵列区以及一周边电路所组成。激光光束以一扫描模式扫描图像感测器，此扫描模式由一些扫描路径组成。此方法包括借由感测器阵列区的长度以及周边电路的长度决定激光光束的尺寸，使激光光束覆盖整数个感测器阵列区，至少一直排激光光束在背面照明图像感测器的阵列上。此方法也包括将激光光束校准在背面照明图像感测器的阵列上，以至于激光光束的边界不会与任何感测器阵列区重叠。此方法更进一步包括跟随第一扫描路径对背面照明图像感测器的阵列进行激光退火，接着移动激光光束一距离，此距离为整数个背面照明图像观测器的长度。这种扫描与移动由所有扫描路径重复运作直到背面照明图像感测器的阵列被激光退火。
依照本公开中一个或多个实施例，一种对背面照明图像感测器的一阵列进行激光退火的方法被揭示。每个背面照明图像感测器由一感测器阵列区和一周边电路组成。激光光束以一扫描模式扫描背面照明图像感测器，此扫描模式由一些激光射击组成。此方法包括借由感测器阵列区的面积以及周边电路的面积决定激光射击的面积，使激光射击覆盖整数个感测器阵列区，至少一直排激光光束在背面照明图像感测器的阵列上。此方法也包括在第一激光射击下将激光光束校准在背面照明图像感测器的阵列上，以至于激光射击的边界不会与任何感测器阵列区重叠。此方法更进一步包括借由背面照明图像感测器的整数宽度或整数长度所相对应的宽度方向或长度方向来先后移动激光光束，以在随后的激光射击下对背面照明图像感测器激光退火，直到背面照明图像感测器的阵列皆被激光退火。
本发明避免在图像感测器的感测器阵列区内发生对应激光扫描边界效应的暗模式条纹图案。
本公开的这些和其他实施例将在下列详细叙述以及下列图示中被更全面地了解。
附图说明
图1所示为一背面照明图像感测器的一像素100的剖面图，根据本公开的一个或多个实施例所建构。
图2所示为制造一背面照明图像感测器的一像素的工艺流程图，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
图3所示为用来退火晶片的激光的一线扫描模式，根据本发明的一个或多个实施例绘制。
图4所示为从一线扫描模式投影至晶片上的激光能量分布，在邻近扫描线的束宽之间有50％重叠，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
图5所示为在激光退火晶片时，避免激光扫描边界落在图像感测器的感测器阵列区内，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
图6所示为在图5所示方法的第一示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间有50％重叠，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
图7所示为在图5所示方法的第二示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间没有重叠，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
图8所示为在图5所示方法的第三示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间有多于50％的重叠，根据本公开的一个或多个实施例绘制。
其中，附图标记说明如下：
100～像素；
110～P-硅基底；
112～感测器层；
114～介电质层；
116～金属化层；
118～硅晶片；
120～入射光；
122～P+层；
124～抗反射层；
126～滤色镜层；
142～激光束宽；
140、148、150、160、162～扫描线；
146、152～晶片上面积；
164、166、186～激光能量分布；
170、178～晶片上的点；
172、174、176、180、182、184～能量大小；
X(214)、Y1(208)、Y(210)～纵长；
200～背面照明图像感测器；
202、232、234、240、242、244～感测器阵列区；
204～周边电路；
206～激光光束；
212、230～相邻扫描线束宽之间的重叠量；
216、218～周边电路外缘；
220、222、224、226、236、238、246、248～激光扫描边界。
具体实施方式
本公开的实施例以及实施例的优点借由下列详细叙述能更加了解。须了解的是，类似的附图标记被使用至识别一个或多个图中所示的类似元件。
本公开有关制造背面照明(BSI)互补金属氧化物半导体图像感测器阵列的方法，以避免暗模式条纹图案，此暗模式条纹图案与在激光退火期间图像感测器阵列上的激光扫描边界效应一致。据了解，本公开提供很多不同类型与实施例，并且特定实施例仅被提供为例子。除此之外，本公开的范围将只被附加的权利要求定义。在图示中，层与区的尺寸和相对大小可能为了清晰度而被夸大。要了解的是，当对于元件与元件或层与层之间的关系形容涉及“在...之上”、“连接至”或“耦合至”时，有可能是直接在另一元件或另一层之上、直接连接或直接耦合至另一元件或另一层，也或将元件和层插入。
关于空间的用词，例如“向下”、“在...下方”、“近底部的”、“在...上方”、“靠上部的”和类似用词，可能在这里被使用为简化叙述一元件或特征对其他元件或特征如图所示的关系。要了解的是，空间相关的用词意图涉及使用中或操作中装置的不同方向，这些不同方向为图中描绘方向以外的。举例说明，假如翻转图中的装置，原本被形容为在其他元件或特征“下方”或“往下”的元件将会被转换方向为在其他元件或特征“上方”。因此，示范用词“在...下方”可能包含上方和下方二种方向。除此之外，装置可被旋转(旋转90度或其他方向)，而此处使用的空间相关用词也可能以相对应的方式解释。
以下本发明的实施将配合相对应的图示详细地解释。
图1所示为一背面照明图像感测器的一像素100的剖面图，根据本公开的一个或多个实施例所建构。背面照明图像感测器可由感测器阵列中的一像素阵列以及邻近此感测器阵列的一周边电路所组成，此周边电路支持并连接感测器阵列的像素。背面照明图像感测器的像素借由产生电荷以对光入射在感测器阵列背侧的光子产生反应。这些电荷被周边电路检测并可被使用为驱动应用的显示，例如数码相机。
像素100的制造从硅基底开始。硅基底轻微掺杂P型杂质，利用如离子注入或扩散的工艺以形成P-硅基底110。或者基底可由锗、其他基本半导体或复合半导体例如碳化硅、砷化镓、砷化铟或磷化铟组成。在一个或多个实施例中，基底例如绝缘层上覆硅或合金半导体也可被提供。附加层和电路在P-硅基底110上形成以制造像素和像素至周边电路的相互连接。这些附加层形成的那侧被视为前侧，而与前侧相反的那侧被称为后侧。
举例而言，在P-硅基底110前侧形成一感测器层112。此感测器层112包含感测入射光光子的图像感测器。图像感测器可为互补金属氧化物半导体图像感测器(CIS)、电荷耦合装置(CCD)或其他类型的感测器。感测器层112可为一N型耗尽区，利用如离子注入或扩散的工艺掺杂N型杂质于P-硅基底110所形成。
像素100包含在感测器层112上沉积与图案化的附加层，例如介电质层114、一层或多层金属化层116和其他金属化夹层介电质层(inter-metallizationdielectric layers)。金属化层116将感测器层112的感测器连接至周边电路以控制感测器并检测感测器产生的电荷。金属化层116可由铝、铜、钨、其他金属或上述的组合物所组成。金属化层116或介电质层114的前侧被结合至硅基底118。硅基底118可为载体晶片(carrier wafer)或处理晶片(handle wafer)以在随后处理和薄化P-硅基底110时提供对像素100的支撑。
因为像素100的感测器层112感测从P-硅基底110背侧表面入射的入射光120，P-硅基底110必须为足够薄以至于入射光120的光子可到达感测器层112。感测器层112的吸收光量由填充因数(fill factor)表示。背面照明图像感测器相对于前面照明图像感测器的一个优点为背面照明图像感测器由于较高填充因数而具有增加的灵敏度。这是因为光经由背面照明感测器背侧到感测器层112有更直接的路径，借由避免前侧上金属化层116和介电质层114对光路径的阻碍。不过，为了保持较高的填充因数，相较晶片基底的典型厚度，P-硅基底110需要相当程度地被薄化。举例而言，P-硅基底110在薄化前的平常厚度为745微米(um)，在薄化之后，P-硅基底110的厚度可为1～4纳米(nm)。P-硅基底110的薄化可借由翻转像素100并且研磨、抛光和/或化学蚀刻P-硅基底110的背侧以减少P-硅基底110的宽度至想要的厚度。在薄化工艺的期间，硅晶片118对像素100提供支撑。
当入射光120照射在P-硅基底110的背侧，一些电流产生在P-硅基底110背侧表面附近。表面电流的电子可被P-硅基底110吸收因而无法到达感测器层112。这导致差的量子效率(QE)，量子效率为测量光子转换成电荷的百分比率。因此，为了增加量子效率，薄P+层122沉积在P-硅基底110的背侧上。薄P+层122使薄P+层122和P-硅基底110之间产生电位差以增加可以到达感测器层112而不被P-硅基底110吸收的电子数目。薄P+层122可借由在P-硅基底110背侧上注入硼离子而形成。薄P+层122典型的厚度为大约100埃(A)到1微米(um)。
一旦薄P+层122形成，将执行一激光退火步骤以修复离子注入步骤造成的晶格缺陷并且活化注入的薄P+离子。激光退火被认为胜过传统退火，因为传统退火技术所需的高温可能损坏像素的结构。特别是高温可造成金属化层116融化。相对地，激光退火只在P+层122背侧表面附近需要高温，较前侧距离较远。此外，在激光退火中退火只从背侧表面往下延伸相当小的1微米(um)深度，因此避免对前侧金属化层116造成任何损坏。在激光退火之后，抗反射层124和可选用的滤色镜126被放置在像素的背侧上。当图像感测器为彩色图像感测器时选用滤色镜126，在彩色图像感测器中感测器层112可对不同波长的光产生反应。
图2所示为制造一背面照明图像感测器的一像素的工艺流程图，根据本公开的一个或多个实施例。此工艺从步骤130开始，步骤130为准备一晶片，此晶片由P-硅基底、其他基本半导体、复合半导体、绝缘层上覆硅或合金半导体所组成。这个准备晶片的最初步骤在背面照明和前面照明感测器都常见。在步骤132，一N型感测器层、一层或多层介电质层和一层或多层金属化层在P-基底上形成。此外，一硅晶片被结合至像素的前侧以在随后的处理和薄化P-基底时提供像素支撑。在步骤134中，像素被翻转且P-基底经由研磨、抛光和/或化学蚀刻被薄化至1～4微米(um)的厚度。被薄化的P-基底允许更多光子从背侧抵达感测器层，因而增加填充因数。为了增加量子效率，步骤136注入P型离子以在P-基底背侧上制造厚度约100埃(A)到1微米(um)的薄P+层。薄P+层是薄P+层和P-基底之间产生电位差，此电位差允许更多在P-基底背侧表面产生的电子抵达N型感测器层而不被P-硅基底吸收。最后，在步骤138，一激光退火工艺被执行以修复步骤136中离子注入步骤造成的晶格缺陷，并且活化注入的P+离子。
晶片的激光退火可使用一线扫描或一步进扫描模式。对线扫描模式而言，激光光束可从晶片底部开始以水平方向扫描过晶片，当激光光束抵达水平扫描终点时激光光束往上纵向移动，接着以相反水平方向扫描过晶片，再往上纵向移动，重复此模式直到整个晶片表面都被扫描过。对步进扫描模式而言，激光光束为具有一覆盖面积的激光射击形式，此覆盖面积结合纵方向和水平方向。激光射击可从晶片底部开始以水平方向步进扫描过晶片，接着纵向往上一步，以相反水平方向步进扫描过晶片，再纵向往上一步，重复此模式直到整个晶片表面都被扫描过。
图3所示为用来退火晶片的激光的一线扫描模式，根据本公开的一个或多个实施例。此激光光束的束宽为142。典型的束宽为27毫米(mm)。此线扫描路径140表示激光束宽142的中心点扫描晶片的路径。在线扫描路径140中相邻水平线之间的束宽重叠。相邻线之间的重叠确保晶片的均匀退火并且均匀活化注入的P+离子。在一实施例中，相邻线之间束宽重叠的量可为束宽142的50％，以至于激光光束可扫描二次任何指定的晶片表面面积。同样地，对一步进扫描模式而言，相邻激光射击可重叠一些微米。
晶片晶格退火的均匀度和离子活化的均匀度与从激光扫描投影至晶片的能量均匀度有关。投影在一特定面积的能量为二次扫描投影在此面积上激光光束能量的总和。但是，由于线扫描的激光束宽142内或步进扫描的激光射击内的能量分布并不均匀，所以二次扫描总和的能量并不是均匀分布于全部晶片面积。举例而言，线扫描中激光束宽142靠近外围边界的激光光束能量可能比较弱。因此，第一次扫描时被线扫描激光束宽142边界扫描过且第二次扫描时被激光束宽142中心扫描过的晶片面积所接收的能量总和可能比二次扫描都被激光束宽142中心扫描过的面积的能量总和低。例如，晶片上第一面积146所接收的投影能量总和来自第一扫描线148激光束宽142的中心以及第二扫描线150激光束宽142的边界。另一方面，晶片上第二面积152所接收的投影能量总和来自激光光束内的一位置，此位置为距离第一扫描线148激光光束中心1/4个束宽处与距离第二扫描线150激光光束中心1/4个束宽处的交叠。因为从束宽142的中心到距离中心1/4个束宽范围内的能量分步可能是均匀的，但可能在边界有较弱能量，因此第一面积146所接受的能量总和可能比第二面积152低。同样地，在步进扫描激光射击内的能量分布中，靠近边界的能量可能比激光射击其他部分的能量低。因此，被激光射击边界步进扫描过的晶片面积所接收的能量可能比其他面积少。
图4所示为从一线扫描模式投影至晶片上的激光能量分布，在邻近扫描线的束宽之间有50％重叠，根据本公开的一个或多个实施例。再一次，此激光光束具有束宽142。激光光束从左到右沿着扫描线160水平扫描，当激光光束抵达扫描线160的右边缘时向上移动激光束宽142的50％的距离，接着从右到左沿着扫描线162水平扫描，当激光光束抵达扫描线162的左边缘时向上移动激光束宽142的50％的距离，重复此模式直到整个晶片都被扫描过。图形164表示扫描线160上激光束宽142内的投影激光能量分布。同样地，图形166表示扫描线162上激光束宽142内的投影激光能量分布。投影激光能量在横跨激光束宽142的大部分长度内为相当平均地分布。尽管如此，靠近线扫描边界的投影激光能量变得较弱。
既然晶片上的面积被二相邻扫描线扫描二次，投影激光能量的总和为二扫描线投影能量的结合。举例而言，点170和包含点170的水平线上的所有点从扫描线160接收投影能量172以及从扫描线162接收投影能量174。点170的总投影能量为能量172和174的总和，并且被表示为能量176。同样地，点178和包含点178的水平线上的所有点从扫描线160接收投影能量180以及从扫描线162接收投影能量182。因为点178被扫描线160上激光束宽142的边界扫描过，所以点178的投影能量180比点170的投射能量172低。因此点178结合能量180和182的总投影能量184比点170的能量176低。图形186表示晶片上沿着纵轴188坐落的点的总投影能量。图形186同时也表示沿着与纵轴188相交的水平线坐落的所有点的总投影能量。所以，由于激光束宽142内投影激光能量164的不均匀分布，晶片上总投影能量186的分布也不是均匀的。尤其是扫描模式中靠近束宽142边界的点所接收的能量比其他区域的点少。
假如在图像感测器的感测器阵列区内有面积接收降低的投影能量，则可能导致暗电流的产生，此暗电流为即使在完全没有入射光下所产生的电流。暗电流造成图像中有水平和/或垂直条纹图案，此暗模式条纹图案与感测器阵列区中接收降低能量的面积一致，此降低的能量是由于激光扫描边界所致。暗电流也对图像感测器性能有不利影响，使得感测器阵列区更难检测光。因此，在激光退火期间控制线扫描或步进扫描模式以避免激光扫描边界落在图像感测器的感测器阵列内是需要的。
图5所示为在激光退火晶片时，避免激光扫描边界落在图像感测器的感测器阵列区内的方法，根据本公开的一个或多个实施例。晶片可由一图像感测器的阵列所组成。每个图像感测器具有一感测器阵列区与一周边电路。此方法根据图像感测器的尺寸和相邻扫描线的束宽之间所希望的重叠量来决定激光束宽和线扫描模式。此方法同样适用于步进扫描，借由根据图像感测器的尺寸和相邻激光射击之间所希望的重叠量来决定激光射击面积和步进扫描模式。结果为激光扫描边界落在周边电路之内，而不在感测器阵列区之内。因为当激光扫描边界落在周边电路内时没有暗电流产生，所以此方法能维持图像感测器的性能。
步骤190决定图像感测器的长度、感测器阵列区的长度以及周边电路垂直于扫描线方向的方向长度。对沿着图像感测器水平长度的典型线扫描而言，步骤190决定图像感测器的纵向长度、感测器阵列区的纵向长度以及周边电路的纵向长度。对步进扫描而言，步骤190决定图像感测器的纵向和水平长度、感测器阵列区的纵向和水平长度以及周边电路的纵向和水平长度。
步骤192决定线扫描中邻近扫描线的束宽之间所希望的重叠量。所希望的重叠可能被表达为束宽的一固定百分比或束宽百分比的范围。或者，重叠可能被表达为一固定纵向长度或纵向长度的范围。对步进扫描而言，步骤192可决定相邻激光射击之间纵向和水平方向所希望的重叠，分别相对应至纵向和水平方向的激光射击步进。同样地，所希望的重叠可被表达为激光射击纵向和水平长度的固定百分比或百分比范围。或者，重叠可被表达为纵向和水平方向的固定长度或长度范围。
步骤194运用步骤190和192的信息以调整线扫描的激光束宽或步进扫描的激光射击尺寸，使激光扫描边界安排在周边电路之内。举例而言，在线扫描中，激光束宽可能为所希望的重叠和图像感测器纵向长度整数倍的总和。这允许激光光束在扫描线终点纵向移动的长度为图像感测器纵向长度的整数倍，使得激光光束的边界保持在周边电路内。同样地，对步进扫描而言，激光射击的水平长度和纵向长度可能分别为水平方向重叠和纵向重叠分别与图像感测器水平长度整数倍和纵向长度整数倍的总和。激光光束的尺寸或激光射击的尺寸必须能够覆盖整数个感测器阵列区而没有覆盖一额外感测器阵列区的部分，至少一直排激光光束或激光射击与图像感测器一致。一旦激光束宽的尺寸或激光射击尺寸被调整，步骤196决定在图像感射器阵列上的线扫描或步进扫描模式，以配置激光扫描边界在周边电路之内，因而保持激光扫描边界落在感测器阵列区之外。激光束宽调整的细节和扫描模式的决定将被更进一步解释。最后，步骤198利用调整过的激光束宽和所选择的扫描模式执行激光退火。
图6所示为在图5所示方法的第一示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间有50％重叠，根据本公开的一个或多个实施例。晶片由背面照明图像感测器200的一阵列所组成。图6只表示背面照明图像感测器的一行。尽管如此，背面照明图像感测器的阵列可扩展行(纵)方向和列(水平)方向。此外，在图6中每个背面照明图像感测器200由被一周边电路204环绕的一中心感测器阵列区202组成。但是图5所示方法的实施例同样应用至图像感测器200内感测器阵列区202和周边电路204的其他安排。激光光束206被控制为沿着背面照明图像感测器200阵列的水平方向线扫瞄。
感测器阵列区202的纵长Y1(208)和图像感测器200的纵长Y(210)被决定。从Y1(208)和Y(210)，周边电路204的纵长为(Y-Y1)。相邻扫描线束宽之间所希望的重叠量212被设为束宽X(214)的50％。因此，对每一新扫描线而言，激光光束206向上移动束宽X(214)的50％。同样地，激光扫描边界在纵向以束宽X(214)50％的距离间隔排列。因为图像感测器被Y(210)以一定间隔分开，而且希望对每一扫描线而言激光扫描边界位在周边电路204内，激光扫描边界可能以Y(210)的整数倍间隔排列。因此，激光束宽X(214)和Y(210)之间的关系可被表达为：
X＝2nY [式1]
其中n为任何非零正整数。
图6所示为当n＝1的例子，所以激光束宽X(214)为图像感测器200的纵长Y(210)的二倍。激光扫描边界以Y的间隔排列，或是X(214)的50％。因为激光扫描边界被以图像感测器200的纵长间隔排列，对每一新扫描线而言，激光扫描边界可位在周边电路204之内。相邻扫描线束宽之间的重叠量为束宽214的50％，如212所示。图6所示为一线扫描模式，其中激光束宽X(214)的底部与第一周边电路的一外缘216一致。当激光光束206向上移动X(214)的50％，激光光束206保持与激光束宽X(214)的底部和第二周边电路的一外缘218之间相同的相对位置。因此，激光扫描边界永远落在周边电路204之内而没有在感测器阵列202之内。
图7所示为在图5所示方法的第二示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间没有重叠，根据本公开的一个或多个实施例。如前所述，感测器阵列区202的纵长Y1(208)、图像感测器200的纵长Y(210)以及周边电路的纵长(Y-Y1)被决定。尽管如此，在图7中，相邻扫描线束宽之间没有重叠。就此点而论，激光光束206的顶端和底部定义激光扫描边界。对落在周边电路204内的激光扫描边界而言，激光束宽X(214)必须为足够大以包含整数个感测器阵列区202。因此，激光束宽X(214)、Y1(208)以及Y(210)之间的关系可被表达为：
nY-(Y-Y1)＜X [式2]
其中n为一非零正整数，n表示被包含在激光束宽X(214)之内的感测器阵列区202数目。举n＝1为例，式2的成立只需要X为足够大以大于一感测器阵列区202的纵长Y1(208)。
图7所示为当式2中n＝2的例子，所以激光光束X(214)包含二感测器阵列区202。图7同时也表示一第一扫描线，其中激光束宽X(214)的底部和顶端分别沿着激光扫描边界220和222对齐二相邻感测器阵列区的外侧。激光光束260接着为下一次扫描向上移动2Y的纵距离，且相邻扫描线束宽之间没有重叠。在移动之后，激光光束206保持与激光束宽X(214)和下二个感测器200的感测器阵列区202之间相同的相对位置。也就是激光束宽X(214)的底部和顶端还是分别沿着激光扫描边界224和226对齐二相邻感测器阵列区的外侧。因此，激光扫描边界永远落在周边电路204之内。
图8所示为在图5所示方法的第三示范应用中，用来激光退火图像感射器晶片的一激光束宽以及一线扫描模式，在邻近扫描线的束宽之间有多于50％的重叠，根据本公开的一个或多个实施例。如前所述，感测器阵列区202的纵长Y1(208)、图像感测器200的纵长Y(210)以及周边电路的纵长(Y-Y1)被决定。相邻扫描线束宽之间所希望的重叠量230比束宽X(214)的50％大。因此，对每一新扫描线，激光光束206向上移动少于束宽X(214)50％的距离。通常激光光束206移动整数倍个图像感测器200的纵长Y(210)以保持与激光束宽X(214)和感测器阵列区(202)之间的相对位置。
对落在周边电路(204)内的激光扫描边界而言，激光束宽X(214)必须为足够大以包含整数个感测器阵列区(202)，但不能过大以至于包含部分额外感测器阵列区(202)。因此，激光束宽X(214)、Y1(208)以及Y(210)之间的关系可被表达为：
X＜nY+(Y-Y1) [式3]
其中n为一非零正整数，n表示被包含在激光束宽X(214)之内的感测器阵列区202数目。
图8所示为当式3中n＝2的例子，所以激光束宽X(214)为足够大以包含二感测器阵列区(202)，但不能过大以至于包含部分第三感测器阵列区(202)。图8同样表示一第一扫描线，其中激光束宽X(214)的底部和顶端分别沿着扫描边界236和238对齐感测器阵列232和234的外侧。此第一扫描线的激光束宽X(214)包含感测器阵列240和242。对下一条扫描线，激光光束206接着向上移动Y(210)以达到重叠230，重叠230比相邻扫描线束宽之间的50％多。在移动之后，激光束宽X(214)的底部和顶端分别沿着激光扫描边界246和248对齐感测器阵列240和244的外侧。此第二扫描线的激光束宽X(214)包含感测器阵列242和234。因此，激光扫描边界永远落在周边电路204之内。
虽然本公开的实施例已被叙述，但是这些实施例并不限制本公开。须了解的是，本公开的实施例不应被限制在这些实施例中，且众多的修改和变化可被本领域普通技术人员执行，并与本公开的原则一致以及不违背如以下所请求有关本公开的范围和精神。
Claims (10)
1.一种使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，包括：
接收上述裸片其中之一的第一子区的第一长度，其中此第一子区不允许与此激光光束的边界重叠；
接收上述裸片其中之一的第二子区的第二长度，其中此第二子区允许与此激光光束的此边界重叠；
接收扫描模式中邻近扫描路径之间的希望重叠；
从此第一长度、此第二长度以及此希望重叠决定此激光光束的尺寸，使此激光光束的此尺寸为足够大以覆盖整数个此第一子区，而不会部分覆盖一额外第一子区；以及
决定此激光光束的扫描模式，使此决定尺寸的此激光光束的此边界在此扫描模式下不会与此第一子区重叠。
2.如权利要求1所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中此扫描模式为具有多个扫描线的线扫描，此激光光束的此尺寸为此激光光束的束宽，此扫描路径为上述扫描线，以及此希望重叠为此线扫描中相邻扫描线之间此激光光束的此束宽的重叠，其中此激光光束的此束宽为此希望重叠和一整数倍数的总和，此整数倍数为此第一长度加上此第二长度的总长的整数倍，且其中在此多条扫描线其中每一扫描线的终点，此激光光束的此束宽被移动一数量，此数量等于此激光光束的此束宽减去此线扫瞄相邻扫描线之间此激光光束的此束宽的重叠量。
3.如权利要求2所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中若此希望重叠为此激光光束的此束宽的50％，则此激光光束的此束宽为此第一长度和此第二长度总和整数倍的两倍，其中所述的决定此扫描模式包括：
安置此激光光束使此多条扫描线的此激光光束的此边界只与此第二子区重叠；以及
在此多条扫描线其中每一扫描线的终点，移动此激光光束一数量，此数量等于此激光光束的此束宽的50％。
4.如权利要求2所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中此激光光束的此束宽比最小长度大且比最大长度小，其中此最小长度从接收此第一长度加上此第二长度的总和的第一整数倍以产生倍数结果，并且将此倍数结果减去此第二长度而取得，且其中此最大长度为此倍数结果和此第二长度的总和，以及其中所述的决定此扫描模式包括：
安置此激光光束使此多条扫描线的此激光光束的此边界只与此第二子区重叠；以及
在此多条扫描线其中每一扫描线的终点，移动此激光光束一移动数量，此移动数量等于此第一长度加上此第二长度的总和的第二整数倍，其中此第二整数倍不比此第一整数倍大，且此希望重叠为此激光光束的此束宽和此移动数量之间的差。
5.如权利要求1所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中此扫描模式为具有多个激光射击的步进扫描，此激光光束的此尺寸为包括此激光射击的宽度和长度的面积，此扫描路径为此激光射击，而且此希望重叠包括此重叠的宽度以及此重叠的长度，此重叠的宽度等于相邻激光射击在宽度方向之间此面积的重叠，而此重叠的长度等于相邻激光射击在长度方向之间此面积的重叠，且其中此第一长度和此第二长度位在此长度方向，且此方法更进一步包括：
接收在裸片其中之一的此第一子区的第一宽度，其中此第一宽度位在此宽度方向；以及
接收在裸片其中之一的此第二子区的第二宽度，其中此第二宽度位在此宽度方向。
6.如权利要求5所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中此激光射击的宽度为此重叠量的此宽度与此第一宽度加上此第二宽度的总和的整数倍的总和，其中此激光射击的此长度为此重叠量的此长度和此第一长度加上此第二长度的总和的整数倍的总和。
7.如权利要求5所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中此激光射击的此宽度比最小宽度大且比最大宽度小，此最小宽度从接收此第一宽度加上此第二宽度的总和的第一整数倍以产生倍数结果，并且将此倍数结果减去此第二宽度而取得，且此最大宽度为此倍数结果和此第二长度的总和，其中此激光射击的此长度比最小长度大且比最大长度小，此最小长度从接收此第一长度加上此第二长度的总和的第一整数倍以产生倍数结果，并且将此倍数结果减去此第二长度而取得，且此最大长度为此倍数结果和此第二长度的总和。
8.如权利要求7所述的使用激光光束激光退火具有多个裸片的晶片的方法，其中所述的决定此扫描模式包括：
安置此激光射击使此激光射击的此边界只与此第二子区重叠；
在此宽度方向移动此激光射击一移动数量，此移动数量等于此第一宽度加上此第二宽度的总和的第二整数倍，其中此第二整数倍不比此第一整数倍大，且此重叠量的此宽度为此激光射击的此宽度和此移动数量之间的差；以及
在此长度方向移动此激光射击一移动数量，此移动数量等于此第一长度加上此第二长度的总和的第二整数倍，其中此第二整数倍不比此第一整数倍大，且此重叠量的此长度为此激光射击的此长度和此移动数量之间的差。
9.一种以具有多条扫描路径的扫描模式中的激光光束激光退火背面照明图像感测器的阵列的方法，此背面照明图像感测器具有感测器阵列区和周边电路，此方法包括：
从此感测区阵列区的长度和此周边电路的长度决定此激光光束的尺寸，使此激光光束覆盖整数个此感测器阵列区，至少一直排的此激光光束在背面照明图像感测器的此阵列上；
对齐此激光光束在背面照明图像感测器的此阵列上，使此激光光束的边界不与任何感测器阵列区重叠；
沿着第一扫描路径激光退火背面照明图像感测器的此阵列；
移动此激光光束一距离，此距离为背面照明图像感测器其中之一的此阵列的长度的整数倍；以及
重复所述的激光退火背面照明图像感测器的此阵列以及所述的移动此激光光束，直到背面照明图像感测器的此阵列被激光退火。
10.一种以具有多个激光射击的扫描模式中的激光光束激光退火背面照明图像感测器的阵列的方法，此背面照明图像感测器具有感测器阵列区和周边电路，此方法包括：
从此感测区阵列区的面积和此周边电路的面积决定激光射击的面积，使此激光射击覆盖整数个此感测器阵列区，至少一直排的此激光光束在背面照明图像感测器的此阵列上；
在第一激光射击中对齐此激光光束在背面照明图像感测器的此阵列上，使此激光射击的边界不与任何感测器阵列区重叠；以及
激光退火背面感光图像感测器的此阵列，在随后的一个或多个激光射击中，在宽度方向中先后移动此激光光束一距离，此距离为一背面照明图像感测器的宽度的整数倍，和在长度方向中先后移动此激光光束一距离，此距离为一背面照明图像感测器的长度的整数倍，直到背面照明图像感测器的此阵列被激光退火。
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