CN103779195B - 激光退火方法及系统 - Google Patents

激光退火方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103779195B
CN103779195B CN201410043683.9A CN201410043683A CN103779195B CN 103779195 B CN103779195 B CN 103779195B CN 201410043683 A CN201410043683 A CN 201410043683A CN 103779195 B CN103779195 B CN 103779195B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting road
laser beam
beam spot
column surface
crystal column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410043683.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103779195A (zh
Inventor
周伟
张伟
严利人
刘志弘
韩冰
王全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Shanghai IC R&D Center Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua University
Shanghai Integrated Circuit Research and Development Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, Shanghai Integrated Circuit Research and Development Center Co Ltd filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201410043683.9A priority Critical patent/CN103779195B/zh
Publication of CN103779195A publication Critical patent/CN103779195A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103779195B publication Critical patent/CN103779195B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Abstract

本发明涉及一种激光退火方法，用于以激光对晶圆进行退火工艺，其包括如下步骤：将晶圆置于工件台上，以激光束经由一激光匀化整形器投射于晶圆表面形成线形激光束斑；其中，工件台具有垂直及水平方向运动导轨；使线形激光束斑与晶圆表面第一切割道方向形成一夹角，以使线形激光束斑的两个端部分别位于晶圆表面的切割道内；使线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描晶圆表面以对晶圆进行退火工艺。其仅通过简单的机械结构实现，利于实现对晶圆的均匀退火。

Description

激光退火方法及系统
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光退火方法及系统。
背景技术
以激光扫描晶圆表面对晶圆进行退火工艺，已广泛应用于半导体加工行业中，由于不同波长的激光在晶圆中的吸收深度不同，激光退火具有退火深度可控的特点。因此，无论是在32ｎｍ及其以下技术节点器件的超浅ＰＮ结制备工艺中，还是在功率半导体器件的背面处理工艺中，激光退火技术都显示出不可替代的优势。由于激光器功率和成本的限制，相应于半导体晶圆的尺寸，激光束斑尺寸比晶圆尺寸小很多，通常半导体领域的激光退火需要将激光束整形为两维或一维均匀的光斑（以下称为激光束斑），以激光束斑均匀地扫描整个晶圆表面，来达到退火目的。
通常采用的线形激光束斑扫描晶圆表面的方法是，在行扫描阶段，线形激光束斑相对于晶圆表面的运动方向为晶圆表面的一切割道方向，而线形激光束斑自身的方向与该切割道方向垂直，也即，线形激光束斑相对于晶圆表面的运动方向垂直于线形激光束斑自身；在扫描完一行时，线形激光束斑相对于晶圆表面步进至下一行，进行下一轮的行扫描。
为了保证激光退火的均匀性，上述方法中，要求在进行上、下两行扫描时，激光束斑之间的拼接十分精准，防止对同一枚芯片区域重复退火，这对工件台的定位精度要求很高，甚至达到微米量级及更高的精度，这会使工件台的结构复杂性上升、成本升高。
对此，现有技术中提供一种解决方案是，根据晶圆上的芯片尺寸来改变激光束斑的尺寸，使激光束斑的端部位于晶圆上芯片之间的切割道内，但这依靠光学系统的变化而实现，又使得光学系统的复杂性上升、成本升高。
因此，业内需要一种简单易实现、精度高以确保均匀退火的激光退火方法及系统。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种简单易实现、精度高的激光退火方法。
为实现上述目的，本发明一技术方案如下：
一种激光退火方法，用于以激光对晶圆进行退火工艺，其包括如下步骤：ａ）、将晶圆置于工件台上，以激光束经由一激光匀化整形器投射于晶圆表面形成线形激光束斑；其中，工件台具有垂直及水平方向运动导轨；ｂ）、使线形激光束斑与晶圆表面第一切割道方向形成一夹角，以使线形激光束斑的两个端部分别位于晶圆表面的切割道内；第一切割道方向为晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向；ｃ）、使线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描晶圆表面以对晶圆进行退火工艺；其中，第二切割道方向为晶圆表面垂直于第一切割道方向的另一切割道方向。
优选地，步骤ｂ）具体包括：ｂ1）、使线形激光束斑的中心位于晶圆表面的一切割道内；ｂ2）、计算线形激光束斑与第一切割道方向之间的夹角，以满足使线形激光束斑的两端部分别位于晶圆表面的切割道内；ｂ3）、旋转工件台或旋转线形激光束斑，以使线形激光束斑与第一切割道方向之间形成该夹角。
优选地，步骤ｃ）具体包括：ｃ1）、沿第二切割道方向匀速移动工件台，使线形激光束斑沿第二切割道方向扫描晶圆表面，直至线形激光束斑离开晶圆表面；ｃ2）、使工件台沿第一切割道方向步进第一距离；ｃ3）、重复步骤ｃ1）、ｃ2），直至扫描完晶圆表面；其中，第一距离为线形激光束斑在第一切割道方向上的投影长度。
本发明还提供一种半导体晶圆激光退火系统，用于对放置于工件台上的晶圆进行激光退火工艺，工件台具有水平方向及垂直方向运动导轨，激光退火系统至少包括：一大功率激光器、一扩束镜以及一激光匀化整形器和一控制单元，大功率激光器发射激光光束，扩束镜、激光匀化整形器依次设置于激光光束投射至晶圆表面的光路上，扩束镜减少激光光束的发散，激光匀化整形器将激光光束转换为投射于晶圆表面的线形激光束斑；其中，线形激光束斑与第一切割道方向成一夹角，以使线形激光束斑的两个端部分别落入晶圆表面的切割道内；控制单元控制线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描晶圆表面以对晶圆进行退火工艺；其中，第一切割道方向为晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向，第二切割道方向为晶圆表面垂直于第一切割道方向的另一切割道方向。
进一步地，控制单元还控制工件台或激光匀化整形器在水平面内旋转，以使线形激光束斑与第一切割道方向之间形成该夹角。
本发明提供的激光退火方法及系统，使线形激光束斑与切割道方向成一夹角，并按照切割道方向来相对地移动线形激光束斑，从而使线形激光束斑的两端点（在扫描过程中）分别始终位于切割道内，便于实现上、下两行扫描时激光束斑之间的精准拼接，避免对晶圆上芯片区域的重复扫描，进而实现了对晶圆表面的均匀退火，其仅通过简单的机械结构实现，而无需对光学系统、或工件台复杂而高成本的设计，该方法及系统精度高、且简单易实现。
附图说明
图1示出本发明第一实施例提供的激光退火方法的流程示意图；
图2示出本发明第二实施例提供的激光退火方法的流程示意图；
图3A示出本发明第一或第二实施例中线形激光束斑示意图；
图3B示出本发明第一或第二实施例中以线形激光束斑扫描晶圆表面的示意图；
图4示出本发明第三实施例提供的激光退火系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在本发明如下实施例中，线形激光束斑相对于晶圆表面的运动扫描，目的在于进行退火工艺。该过程中，激光器发出的激光束以及形成的线形激光束斑均是位置固定的，而由工件台带动晶圆沿Ｘ轴、Ｙ轴方向导轨在水平面内移动，在此定义为线形激光束斑相对于晶圆的运动。
晶圆上分布多枚芯片，各芯片之间以切割道分离开，在切割道处切割晶圆，即可获得芯片，切割道宽度通常为60ｕｍ－80ｕｍ。
激光退火工艺中，上、下相邻两行扫描的激光束斑的间隔区域或过叠加区域只要不超出切割道的区域，即不会重复扫描或漏扫描芯片区域，从而影响芯片的性能，这种对准方法使得对工件台的对位精度和对激光整形器的要求都大为降低。
如图1所示，本发明第一实施例提供的激光退火方法，包括如下步骤：
步骤Ｓ10、将晶圆置于工件台上，以激光束经由一激光匀化整形器投射于晶圆表面形成线形激光束斑。
具体地，工件台至少具有水平面内的Ｘ轴方向及Ｙ轴方向运动导轨，从而可带动晶圆移动至水平面任意位置（不超出导轨范围），根据实际需要，工作台还可具有一垂直方向的运动导轨，以及具有一水平面内的旋转轨道，从而工件台可在垂直方向运动、以及在水平面内作360度旋转。
激光匀化整形器包括一电动旋转台，电动旋转台通过一步进电机驱动可在水平面内旋转，从而带动激光匀化整形器转动。激光匀化整形器用于将激光束转换为投射于晶圆表面的一线形激光束斑。
步骤Ｓ11、使线形激光束斑的中心位于晶圆表面的切割道内。
该步骤对激光束斑进行一个初始的定位，应使线形激光束斑全部落入晶圆表面之上、最好靠近晶圆的中心，并使得线形激光束斑的中心位于晶圆表面的切割道内。
为操作简便起见，在较佳实施方式中，首先可使晶圆表面的第二切割道方向平行于工件台的Ｘ轴方向导轨，以便随后在进行扫描（后续步骤Ｓ14）时，使工件台仅在Ｘ轴方向或仅在Ｙ轴方向运动，即可使线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，而无需使工件台同时沿Ｘ轴方向导轨和Ｙ轴方向导轨运动，简化了对工件台的控制，有助于防止线形激光束斑的重复扫描。
具体地，为使第一切割道方向平行于工件台的Ｘ轴方向导轨，以设于晶圆上方的一摄像头识别出晶圆上的光刻标记坐标，并根据晶圆上两个光刻标记的Ｘ和Ｙ坐标位置，微调工件台使其在旋转轨道上转动，直到使晶圆上第一切割道方向平行于工件台的Ｘ轴方向导轨。
其中，第一切割道方向为晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向，例如平行于工件台的Ｙ轴方向导轨，第二切割道方向为晶圆表面垂直于第一切割道方向的另一切割道方向，例如平行于工件台的Ｘ轴方向导轨。
步骤Ｓ12、计算线形激光束斑与第一切割道方向之间的夹角，以满足使线形激光束斑的两端部分别位于晶圆表面的切割道内。
可以理解，无论线形激光束斑的长度大小如何，或与第一切割道方向的初始夹角如何，通过逐步转动（例如绕线形激光束斑的中心点转动）激光匀化整形器，可实现线形激光束斑的转动，进而使得线形激光束斑的两端部分别位于晶圆表面的切割道内。
如图3Ａ所示，晶圆16上分布多枚芯片161，各芯片161之间以切割道分离开，线形激光束斑20在转动过程中，总能找到一个合适的夹角角度，使得线形激光束斑20的两端部（上端部Ａ、下端部Ｂ）分别位于晶圆16表面的不同切割道内。其中，第二切割道方向Ｄ2垂直于第一切割道方向Ｄ1，线形激光束斑20与第一切割道方向Ｄ1之间的夹角α通过如下公式计算得出：
公式1：0≤L-n×ay<ay；以及，公式2：n×ay=L×Cosα；
其中，Ｌ为线形激光束斑20的长度，ｎ为线形激光束斑20在第一切割道方向Ｄ1的投影所能覆盖的芯片数目，其至少大于1，例如为4 个，ａｙ为晶圆表面的单枚芯片在第一切割道方向Ｄ1的边长。
根据上述公式1、公式2，可计算出夹角α的角度值，其大于等于0 度小于90度，该夹角使得线形激光束斑的两端部Ａ、Ｂ分别位于晶圆表面的切割道内。
步骤Ｓ13、通过旋转电动旋转台带动激光匀化整形器转动，以使线形激光束斑与第一切割道方向之间形成步骤Ｓ12中算出的夹角。
根据激光匀化整形器的结构，其包括的电动旋转台可在水平面内旋转，从而带动激光匀化整形器转动。
具体地，该步骤Ｓ13中，通过旋转电动旋转台带动激光匀化整形器转动，在线形激光束斑20与第一切割道方向Ｄ1之间形成步骤Ｓ12中算出的夹角α，使得线形激光束斑20的两端部Ａ、Ｂ分别位于晶圆16表面的不同切割道内。
步骤Ｓ14、使线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描晶圆表面以对晶圆进行退火工艺。
具体地，请结合图3Ｂ，步骤Ｓ14包括：
ｃ1）、沿第二切割道方向Ｄ2匀速移动工件台，使线形激光束斑20 沿第二切割道方向Ｄ2以匀速速度Ｖ扫描晶圆16表面，直至线形激光束斑20离开晶圆表面，完成一行扫描；
ｃ2）、使工件台沿第一切割道方向Ｄ1步进第一距离，以开始下一行的扫描；
ｃ3）、重复步骤ｃ1）及ｃ2），直至扫描完晶圆表面；其中，第一距离为线形激光束斑20在第一切割道方向Ｄ1上的投影长度。
在执行步骤ｃ1）的过程中，可保证线形激光束斑20的两端部Ａ、Ｂ始终位于晶圆的切割道内，便于实现上、下两行扫描时激光束斑之间的精准拼接；在执行步骤ｃ2）的过程中，可先暂停激光束斑对晶圆的扫描，而在工件台沿第一切割道方向Ｄ1完成步进动作后，再恢复扫描，以避免对芯片的重复扫描。
进一步地，若在步骤Ｓ11中，若首先使晶圆表面的第二切割道方向Ｄ2平行于工件台的Ｘ轴方向导轨，则在上述步骤ｃ1）中，使工件台仅沿Ｘ轴方向导轨匀速移动，在步骤ｃ2）中，使工件台仅沿Ｙ轴方向步进第一距离；这种动作方式简化了对操作台的控制，作为本发明的一种优选实施方式。
该第一实施例提供的激光退火方法，以与第一切割道方向成一夹角的线形激光束斑来扫描晶圆，并按照第一或第二切割道方向来相对地移动线形激光束斑，从而使线形激光束斑的两端点（在扫描过程中）分别始终位于切割道内，可实现上、下两行扫描时激光束斑之间的精准拼接，避免对晶圆上芯片区域的重复扫描，使得退火工艺均匀地进行，该方法精度高、且简单易实现。
如图2所示，本发明第二实施例提供的激光退火方法，包括如下步骤：
步骤Ｓ20、将晶圆置于工件台上，以激光束经由一激光匀化整形器投射于晶圆表面形成线形激光束斑。
步骤Ｓ21、使线形激光束斑的中心位于晶圆表面的切割道内。
步骤Ｓ22、计算线形激光束斑与第一切割道方向之间的夹角，以满足使线形激光束斑的两端部分别位于晶圆表面的切割道内。
步骤Ｓ23、通过驱动工件台沿其旋转轨道在水平面内旋转，以使线形激光束斑与第一切割道方向形成夹角。
步骤Ｓ24、使线形激光束斑相对于晶圆沿第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描晶圆表面以对晶圆进行退火工艺。
其中，步骤Ｓ20、Ｓ21、Ｓ22和上述第一实施例中的步骤Ｓ10、Ｓ11、Ｓ12分别一一对应，并以相同的实施方式实现同样的功能。
该第二实施例提供的激光退火方法，与上述第一实施例中的不同之处在于步骤Ｓ23。在步骤Ｓ23中，激光束匀化整形器固定不动，其不需要设置电动旋转台这一部件。因工件台可在4维（Ｘ－Ｙ－Ｚ－Ｔ）方向运动或旋转，工件台沿其旋转轨道逐步转动，可调整使得线形激光束斑的方向与晶圆第一切割道方向之间成角度α的夹角，从而使激光束斑的两端部分别位于晶圆上不同的切割道内。
步骤Ｓ24可采用与第一实施例中步骤Ｓ14相同或不同的扫描顺序，只要可确保扫描过程中线形激光束斑的两端部始终位于晶圆上的切割道内，进而不重复地并且未遗漏地扫描各芯片区域，各种扫描顺序均可采纳。
根据本发明第二实施例的一具体实施方式，其中，线性激光束斑的方向平行于工件台的Y轴方向，通过工件台旋转晶圆，使得晶圆的第一切割道方向与工件台的Y轴方向之间形成夹角α，以使得在下述扫描过程中线形激光束斑的上、下端部始终位于晶圆上的切割道内。
具体地，在确定激光束斑的初始扫描位置时，例如，先使工件台按照 ay/Cosα的步进距离逐步地下移，直至线形激光束斑的上端部位于晶圆最上方的切割道内。然后工件台沿切割道方向向左下方移动（工件台的移动速度为V=-Vx-Vy，其中Vx=|V|×Cosα，Vy=|V|×Sinα），使线形激光束斑位于晶圆的右上方，并确定为初始扫描位置。
在扫描开始后，工件台在一控制单元的控制下运动，使激光束斑沿着与工件台X轴方向成角度α的方向匀速扫描晶圆，即工件台的运动速度为 V=-Vx-Vy或V=+Vx+Vy，其中Vx=|V|×Cosα，Vy=|V|×Sinα；完成一行扫描后，工件台在Ｙ方向步进距离Ｌ，以开始下一行的扫描。
其中，ａｙ为晶圆表面的单枚芯片在第一切割道方向的边长，Ｌ为线形激光束斑的长度。
本发明第三实施例提供一种半导体晶圆激光退火系统，如图4所示，其主要组成部分有：大功率激光器11、扩束镜12、衰减器13、反射镜 14、激光匀化整形器15以及用于读取晶圆16标记位置的摄像头17，晶圆16放置于工件台18上表面，工件台18具有多个导轨（附图未示出），可在Ｘ－Ｙ－Ｚ三维方向运动，并在水平面内沿Ｔ轴旋转，计算机控制系统 19可控制工件台18的运动及旋转，以及控制激光匀化整形器15的运动。
其中，大功率激光器11为激光退火提供能量符合要求的激光光源；扩束镜12调整激光束斑尺寸并减少光束的发散；衰减器13插入光路后可提供一个低功率的激光光斑，用于对晶圆定位，而在进行退火工艺时衰减器13移出光路，使激光功率满足退火要求；激光束匀化整形器15 将激光器11产生的非均匀圆形光束转换为线形均匀光束，即激光束斑 20，激光束匀化整形器15固定在一个水平面内转动范围为90度的电动旋转台上，可在例如步进电机的驱动下转动相应的角度。
计算机控制系统19还控制摄像头17采集晶圆表面图像，以获取并识别晶圆16上的光刻标记位置。摄像头17具有一定的放大倍数，以便准确读取和确定晶圆上光刻标记的坐标。
线形激光束斑20位置固定，通过使工件台18在Ｘ轴方向导轨和／或Ｙ轴方向导轨的运动，可使线形激光束斑20在半导体晶圆上进行Ｘ－Ｙ二维扫描，从而实现半导体晶圆的激光退火。
该第三实施例中，线形激光束斑20与第一切割道方向既不平行、也不垂直，而是与其具有一夹角，该夹角大于等于0度小于90度；该夹角使得线形激光束斑20的两端（在扫描过程中）分别始终位于晶圆表面的切割道内，可避免对芯片区域的重复扫描，从而实现均匀退火。其中，第一切割道方向为晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向，第二切割道方向为晶圆表面垂直于第一切割道方向的另一切割道方向。
该激光退火系统仅通过简单的机械结构实现，而无需对光学系统、或工件台复杂而高成本的设计，其精度高，可实现上、下两行扫描时激光束斑之间的精准拼接，有效避免对晶圆上芯片区域的重复扫描，进而满足对晶圆均匀退火的工艺要求。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光退火方法，用于以激光对晶圆进行退火工艺，其包括如下步骤：
a)、将晶圆置于工件台上，以激光束经由一激光匀化整形器投射于晶圆表面形成线形激光束斑；其中，所述工件台具有X轴及Y轴方向运动导轨；
b)、使所述线形激光束斑与晶圆表面第一切割道方向形成一夹角，以使所述线形激光束斑的两个端部分别位于所述晶圆表面的切割道内；所述第一切割道方向为所述晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向；
c)、使所述线形激光束斑相对于所述晶圆沿所述第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描所述晶圆表面以对晶圆进行退火工艺；其中，所述第二切割道方向为所述晶圆表面垂直于所述第一切割道方向的另一切割道方向；
其中所述步骤b)具体包括：
b1)、使所述线形激光束斑的中心位于所述晶圆表面的一切割道内；
b2)、计算所述线形激光束斑与所述第一切割道方向之间的夹角，以满足使所述线形激光束斑的两端部分别位于所述晶圆表面的切割道内；
b3)、旋转所述工件台或旋转所述线形激光束斑，以使所述线形激光束斑与所述第一切割道方向之间形成所述夹角。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)具体包括：
c1)、沿所述第二切割道方向匀速移动所述工件台，使所述线形激光束斑沿所述第二切割道方向扫描所述晶圆表面，直至所述线形激光束斑离开所述晶圆表面；
c2)、使所述工件台沿所述第一切割道方向步进第一距离；
c3)、重复所述步骤c1)、c2)，直至扫描完所述晶圆表面；
其中，所述第一距离为所述线形激光束斑在所述第一切割道方向上的投影长度。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述夹角通过如下公式计算得出：
公式1：0≤L-n×ay<ay；以及，公式2：n×ay＝L×Cosα；
其中，L为所述线形激光束斑的长度，n为所述线形激光束斑在所述第一切割道方向的投影覆盖的芯片数目，ay为所述晶圆表面的芯片在所述第一切割道方向的边长，α为所述夹角。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述夹角大于等于0度小于90度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光匀化整形器包括一电动旋转台，所述步骤b3)具体包括：
通过一步进电机驱动所述电动旋转台在水平面内旋转，带动所述激光匀化整形器转动，以在所述线形激光束斑与所述晶圆表面第一切割道方向之间形成所述夹角。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件台还包括一旋转轨道，所述步骤b3)具体包括：
通过一步进电机驱动所述工件台沿所述旋转轨道在水平面内旋转，以在所述线形激光束斑与所述晶圆表面第一切割道方向之间形成所述夹角。
7.一种激光退火系统，用于对放置于工件台上的晶圆进行激光退火工艺，所述工件台具有水平方向及垂直方向运动导轨，所述激光退火系统至少包括:一大功率激光器、一扩束镜以及一激光匀化整形器和一控制单元，所述大功率激光器发射激光光束，所述扩束镜、激光匀化整形器依次设置于所述激光光束投射至晶圆表面的光路上，所述扩束镜减少所述激光光束的发散，所述激光匀化整形器将所述激光光束转换为投射于所述晶圆表面的线形激光束斑；
其中，所述线形激光束斑与第一切割道方向成一夹角，以使所述线形激光束斑的两个端部分别落入所述晶圆表面的切割道内；
所述控制单元控制所述线形激光束斑相对于所述晶圆沿所述第一切割道方向或沿第二切割道方向运动，匀速扫描所述晶圆表面以对晶圆进行退火工艺，所述控制单元还控制所述工件台或所述激光匀化整形器在水平面内旋转，以使所述线形激光束斑与所述第一切割道方向之间形成所述夹角；其中，所述第一切割道方向为所述晶圆表面两相互垂直的切割道方向中的任一切割道方向，所述第二切割道方向为所述晶圆表面垂直于所述第一切割道方向的另一切割道方向。
8.如权利要求7所述的激光退火系统，其特征在于，其还包括一衰减器和一摄像头，所述衰减器设于所述激光光束的光路上，所述摄像头采集所述晶圆表面图像以识别光刻标记，所述衰减器用于衰减所述激光光束并形成一激光光斑用于对晶圆的定位，所述衰减器在进行退火工艺时自所述光路中移除。
CN201410043683.9A 2014-01-29 2014-01-29 激光退火方法及系统 Active CN103779195B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410043683.9A CN103779195B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 激光退火方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410043683.9A CN103779195B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 激光退火方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103779195A CN103779195A (zh) 2014-05-07
CN103779195B true CN103779195B (zh) 2017-11-07

Family

ID=50571322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410043683.9A Active CN103779195B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 激光退火方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103779195B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105033452A (zh) * 2015-07-21 2015-11-11 中国科学院福建物质结构研究所 一种转动式振镜扫描装置及其应用方法
CN106024603A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 上海华虹宏力半导体制造有限公司 提升激光尖峰退火制程均匀性的方法及绝缘栅双极晶体管
CN106910683B (zh) * 2017-02-09 2020-01-14 武汉华星光电技术有限公司 一种激光退火的控制方法及装置
CN111383916A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种SiC基底的激光退火装置
CN110216370B (zh) * 2019-05-17 2021-10-01 北京华卓精科科技股份有限公司 激光退火方法和系统
CN114325889A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 拓荆科技股份有限公司 光学照明装置及光学改性设备
CN116487287A (zh) * 2022-01-17 2023-07-25 长鑫存储技术有限公司 热处理设备、方法及装置
CN117276143B (zh) * 2023-11-15 2024-03-15 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 一种用于碳化硅晶圆的激光退火装置和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101459057A (zh) * 2008-12-30 2009-06-17 清华大学 一种用于半导体制造的激光退火设备及退火工艺
CN101965627A (zh) * 2009-02-02 2011-02-02 株式会社日本制钢所 用于半导体膜的激光退火方法和退火装置
US8501638B1 (en) * 2012-04-27 2013-08-06 Ultratech, Inc. Laser annealing scanning methods with reduced annealing non-uniformities

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250790A (ja) * 1995-05-31 2001-09-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
TWI520199B (zh) * 2012-02-18 2016-02-01 先進科技新加坡有限公司 用於以劃線對準之執行中控制而對一實質平面半導體基板劃線之方法及裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101459057A (zh) * 2008-12-30 2009-06-17 清华大学 一种用于半导体制造的激光退火设备及退火工艺
CN101965627A (zh) * 2009-02-02 2011-02-02 株式会社日本制钢所 用于半导体膜的激光退火方法和退火装置
US8501638B1 (en) * 2012-04-27 2013-08-06 Ultratech, Inc. Laser annealing scanning methods with reduced annealing non-uniformities

Also Published As

Publication number Publication date
CN103779195A (zh) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103779195B (zh) 激光退火方法及系统
US7710582B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method for cutting and removing a part of a surface region of a substrate
CN104148810B (zh) 将半导体基板辐射开槽的方法
JP4490883B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
KR101124347B1 (ko) 사각 방향으로 조사되는 스캔된 레이저 빔을 이용한 대상물의 가공 방법 및 그 장치
TW200927353A (en) Laser processing apparatus
JP2013500867A (ja) 緯度方向等値線スクライビング加工、ステッチング、ならびに簡易化されたレーザ制御およびスキャナ制御
CN109732223A (zh) 晶圆片切割的装置
CN104508797B (zh) 退火处理半导体基板的制造方法、扫描装置以及激光处理装置
CN107112710A (zh) 激光照射装置及方法
KR101306673B1 (ko) 모따기 가공 장치
TW201839842A (zh) 雷射加工方法
CN109594125A (zh) 六方晶单晶锭和晶片的加工方法
TW200305269A (en) Chip scale marker and marking method
TW201801836A (zh) 雷射加工裝置
CN106409733B (zh) 激光退火装置及方法
CN106626848B (zh) 一种对打标物上深孔结构打标的3d激光打标方法
CN103785954B (zh) 激光加工装置
KR102344826B1 (ko) 집광점 위치 검출 방법
JP5123923B2 (ja) 脆性基板の加工方法及び装置
JPS62259437A (ja) レ−ザ−アニ−ル装置
CN109643644A (zh) 用于对半导体材料的层进行退火的设备、对半导体材料的层进行退火的方法以及平板显示器
CN105185703A (zh) 一种晶圆边缘找平的方法
KR102537095B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
WO2017206828A1 (zh) 光刻机刀口组、大视场光刻机和曝光方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant