CN107579022A - 先进退火工艺中减少颗粒的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式大体涉及使用薄膜除去孔构件的污染物的热处理半导体基板的设备和方法。孔构件设置在能量源和待处理的基板之间。薄膜可为对选定形式的能量(诸如来自在一段所需时间内在一个或更多个适当波长下发出辐射的激光的电磁能脉冲)实质上透明的薄的膜。在一个实施方式中，薄膜安装在离孔构件预定距离处并覆盖在孔构件上形成的图案开口(即孔)，使得可能落在孔构件上的任何颗粒污染物将会落在薄膜上。薄膜保持颗粒污染物在最终能量场的焦点外，从而防止颗粒污染物在处理的基板上成像。

Description

先进退火工艺中减少颗粒的设备和方法

本申请是申请日为2013年3月22日申请的申请号为201380012265.7，并且发明名称为“先进退火工艺中减少颗粒的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

在此叙述的实施方式涉及热处理的设备和方法。更具体地，在此叙述的方法涉及使用薄膜(pellicle)以减少孔(aperture)构件污染物的激光热处理半导体基板。

背景技术

热处理在半导体工业中经常实施。半导体基板在许多转换(transformation)情况下经受热处理，这些转换包括栅源极、漏极和沟道结构的掺杂、活化和退火，硅化、结晶化、氧化和类似者。在过去几年中，热处理技术已由简单的炉烘烤进展到各种形式的日益快速的热处理，诸如RTP、尖峰(spike)退火和激光退火。

传统的激光退火工艺使用激光发射器，所述激光发射器可为具有光学器件(optic)的半导体或固态激光器，所述光学器件可将激光束聚焦、散焦或以各种方式成像为所需形状。一般方法为将所述激光束成像为线形或薄矩形图像。激光束被配置成穿过孔构件并遍及基板扫描(或基板移动至激光束下面)以一次处理基板的一个场直到处理所述基板的整个表面。孔构件通常为有预定特征的几何图案的玻璃板，所述特征几何图案阻挡激光束穿过所述孔构件。激光束在基板上成像且只处理与孔构件的未阻挡区域对应的区域。

这种方法的问题在于，孔构件对在工艺期间可能落在孔构件上的颗粒污染物非常敏感，造成颗粒在基板上成像。一些激光束可被这些颗粒污染物反射而未传送至基板。

因此，需要改良的设备和方法，用于以高图像精密度热处理半导体基板而不受在工艺期间可能落在孔构件上的不想要的颗粒影响。

发明内容

本发明的实施方式大体涉及使用薄膜以除去孔构件的污染物的激光热处理半导体基板。孔构件被设置在能量源(诸如多个激光)与待处理的基板之间。薄膜可为对选定形式的能量(诸如具有选定波长的光或激光辐射)实质上透明的材料薄片或膜。在各种实施方式中，薄膜安装在离孔构件预定距离处并覆盖在孔构件上形成的图案开口(即孔)，使得可能落在孔构件上的任何颗粒污染物将落在薄膜上。薄膜保持颗粒污染物在最终能量场的焦点外，从而防止颗粒污染物在处理的基板上成像。

在一个实施方式中，提供一种处理基板的方法。所述方法一般包括提供涂布能量阻挡层的透明板，其中所述透明板具有设置在离所述透明板前侧预定距离处的透明片(transparent sheet)，将所述基板表面暴露于电磁能的多个脉冲，所述电磁能的多个脉冲穿过所述透明板和透明片。所述透明片被配置成完全覆盖图案开口并防止颗粒污染物在所述基板表面上成像。

在另一实施方式中，提供一种处理基板的系统。所述系统一般包括可操作以产生电磁能脉冲的电磁能量源，调整电磁能脉冲的空间能量分布的均匀器(homogenizer)，具有设置在离孔构件前侧预定距离处的透明片的孔构件，其中所述孔构件涂布有能量阻挡层，所述能量阻挡层具有图案开口以便让电磁能脉冲穿过，以及接收并在所述基板表面的所需区域投射均匀量的电磁能的成像模块。

附图说明

可参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)来详细理解本发明的上述特征以及上面简要概述的有关本发明更特定的描述。然而，应注意附图只描绘本发明的典型实施方式，因此不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

图1描绘可用于实施本发明的一个本发明的实施方式的等角视图。

图2描绘用于激光处理基板的系统200的概念图。

图3A-3C描绘各种实例，在实例中调整由能量源输送至退火区的能量脉冲的各种特性成为时间的函数，以达到改良的热对比和退火处理结果。

图4A描绘根据本发明的一个实施方式的孔构件的示意性侧视图。

图4B描绘根据本发明的另一个实施方式的孔构件的示意性侧视图。

图5为描绘根据本发明的一个实施方式的激光处理基板的工艺流程图。

具体实施方式

图1描绘可用于实施本发明的一个本发明的实施方式的等角视图。使能量源20适合将一定量的能量投射在基板10的限定区(defined region)或退火区12，以便优先退火在退火区12内的某些所需的区。在图1所示的实施方式中，只有所述基板的一个或更多个限定区(诸如退火区12)在任何给定时间被暴露于来自能量源20的辐射。在本发明的一个方面中，基板10的单一区域被依次暴露于所需量的从能量源20输送的能量，以使基板的所需区优先退火。在一个实例中，通过相对于电磁辐射源的输出移动基板(例如，传统的X-Y工作台(stage)，精密工作台)和/或相对于基板移动辐射源的输出，使基板表面的区域一个接一个被暴露。通常，一个或更多个传统的电致动器17(例如，线性电动机、导螺杆(lead screw)和伺服电动机(servo motor))用于控制基板10的移动和位置，所述电致动器17可为分离的精密工作台(未示出)的一部分。在另一实例中，基板10的完整表面皆同时依次暴露(例如，所有退火区12依次暴露)。

在图1所示的实施方式中，对退火区12和输送至其上的辐射的大小进行调整以与芯片(die)13(例如，图1中所示的40个“芯片”)或在基板表面上形成的半导体装置(例如，存储芯片)的大小匹配。在一个实例中，退火区12的边界对准(aligned)且被调整大小以符合在界定每一芯片13的边界的“切口(kerf)”线或“划(scribe)”线10A之内。在进行退火工艺之前，使用通常在基板表面可见的对准记号及其他传统技术将基板与能量源20的输出对准，使得退火区12可适当地与芯片13对准。依次放置退火区12，使得它们只在芯片13之间自然存在的未使用的空间/边界(诸如划线或切口线)中重叠，减少在基板上形成这些装置的区域内重叠能量的需要，从而减少在重叠退火区之间处理结果的变化。因此，因为在依次放置的退火区12之间的输送能量的任何重叠可被减至最小，可将为了处理基板的临界区(critical region)而对于由能量源20输送的能量暴露的变化量所导致的工艺变化量减至最小。在一个实例中，每一依次放置的退火区12为大小为约22mm乘约33mm(例如，面积为726平方毫米(mm²))的矩形区。每一在所述基板表面形成的依次放置的退火区12的面积可在约4mm²(例如，2mm×2mm)和约1000mm²(例如，25mm×40mm)之间。预期退火区12的大小可依据处理计划的需要而调整。

通常使能量源20适合输送电磁能至基板表面优先退火的某些所需区。电磁能的典型来源包括但不限于光学辐射源(例如，激光或闪光灯)、电子束源、离子束源和/或微波能量源。基板10可暴露于来自激光的多个能量脉冲，所述激光可发出在一个或更多个适当波长下的辐射达所需时间。来自能量源20的多个能量脉冲被调整以使得输送遍及退火区12的能量的量和/或所述脉冲期间输送能量的量最佳化，以免熔化或接近熔化这些区或已沉积在基板表面上的特定层。以这种方式，每一脉冲完成一个微退火循环，所述循环导致例如靠近无序退火区底部的有序晶体的一些晶格平面的外延生长。或者，多个能量脉冲可被配置成熔化这些区或沉积在所述基板表面上的特定层。

可调整能量源20的波长，使得很大一部分辐射被设置在基板10上的层吸收。对于在含硅层上进行的退火工艺，辐射的波长可小于例如约800nm，且可在深紫外线(UV)、红外线(IR)或其他所需波长下输送。在一个实施方式中，能量源20为强光源(诸如激光)，使能量源适合在约500nm和约11微米之间的波长下输送辐射。在另一实施方式中，能量源20可为特征为多个辐射发射灯(诸如氙、氩或氪放电灯)的闪光灯或卤钨灯。在这种情况中，可使用快门(shutter)管理脉冲。在所有情况中，用于所述退火工艺的能量脉冲一般在相对较短的时间内发生，诸如在约1纳秒至约10毫秒的数量级，将于下文中详细讨论。

在某些实施方式中，在热处理期间通过使基板10的表面与热交换装置15的基板支撑表面16热接触来控制基板温度为理想的。一般使热交换装置15适于在退火工艺之前或退火工艺期间加热和/或冷却所述基板。在一个实例中，热交换装置15含有电阻加热元件15A和温度控制器15C(温度控制器15C与控制器21通信)，二者适于加热设置在基板支撑表面16上的基板。热交换装置15亦可含有一个或更多个流体沟道15B和低温冷却装置(cryogenicchiller)15D，二者适于冷却设置在基板支撑表面16上的基板。在一个方面中，使与控制器21通信的传统低温冷却装置15D适于通过一个或更多个流体沟道15B输送冷却流体。

控制器21一般设计成便于在此叙述的热处理技术的控制和自动化，且通常可包括中央处理单元(CPU)(未示出)、存储器(未示出)和支持电路(或I/O)(未示出)。CPU可为用于控制各种工艺和硬件(例如传统的电磁辐射检测器、电动机、激光硬件)和监控工艺(例如，基板温度、基板支撑温度、来自脉冲激光的能量的量、检测器信号)的工业设定中的任何形式的计算机处理器之一。存储器(未示出)连接至所述CPU且可为一个或更多个便于得到的存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其他形式的数字存储器(本地或远程)。软件指令和数据可被编码并存储在存储器内，用于指示CPU。支持电路(未示出)亦以传统方式连接至CPU，用于支持处理器。支持电路可包括传统的高速缓冲存储器(cache)、电源、时钟电路、输入/输出电路、子系统和类似者。可由控制器读取的程序(或电脑指令)确定可在基板上执行哪些任务。优选地，程序为可由控制器读取的软件且包括编码以监测并控制基板位置、在每一电磁脉冲中输送能量的量、一个或更多个电磁脉冲的时序、对每一脉冲作为时间的函数的强度和波长、基板各区的温度和上述各者的任何组合。

图2为激光处理基板的系统200的概念图。系统200一般包括能量模块202，所述能量模块202具有产生多个脉冲激光脉冲的一个或更多个能量源(诸如上面参照图1所述的能量源20)；脉冲控制模块204，所述脉冲控制模块204将单脉冲激光脉冲结合为结合脉冲激光脉冲并且控制结合脉冲激光脉冲的强度、频率特性和极化特性；脉冲成形模块206，所述脉冲成形模块206调整结合脉冲激光脉冲的脉冲的时间分布(temporal profile)；均匀器208，所述均匀器208调整脉冲的空间能量分布、使结合脉冲激光脉冲重叠成为单一均匀能量场；孔构件216，所述孔构件216从能量场移除残留的边缘非均一性；以及成像模块218，所述成像模块218从孔构件216接收成形、平滑且截断的(truncated)能量场并使激光能量场与设置在基板支撑件210上的基板230精确对准而投射能量场。控制器212(诸如上面参照图1所述的控制器21)耦接至能量模块202以控制激光脉冲的产生，控制器212耦接至脉冲控制模块204以控制脉冲特性，并且控制器212耦接至基板支撑件210以控制基板相对于能量场的移动。封围件(enclosure)214通常包围系统200的操作部件。

预期系统200可包括被配置成对能量源20产生的能量对焦、极化、去极化、过滤或调整一致性的其他光学组件，诸如透镜、滤波器(filter)、反射镜(mirror)和类似者，目的是输送均匀列(column)的能量至图1中所示的退火区12。系统200的实例进一步详细披露于2011年7月29日提出的美国专利申请序号第13/194,522号，题目为“新型热处理设备(NOVELTHERMAL PROCESSING APPARATUS)”，通过引用将所述美国申请整体结合在此。可与系统200结合使用的适当的光学组件的实例进一步详细披露于2007年7月31日提出的美国专利申请序号第11/888,433号，题目为“改良光束成形和光束均匀化的设备和方法(APPARATUS ANDMETHOD OF IMPORVING BEAM SHAPING AND BEAM HOMOGENIZATION)”，通过引用将所述美国申请整体结合在此。

激光可以是能形成高功率激光辐射的短脉冲(例如持续时间小于约500纳秒)的上述任何形式的激光。这些激光可被配置成在单波长下或同时在双波长下发光，或可被配置成提供可调的波长的输出。通常，使用具有超过500个空间模式且M²大于约30的高模态激光。常使用固态激光器诸如Nd:YAG、Nd:玻璃、钛-蓝宝石或其他稀土掺杂晶体激光器，但可根据应用使用气体激光器诸如准分子激光器(例如XeCl₂、ArF或KrF激光器)。为实现脉冲激光，可通过例如q开关(被动或主动)、增益开关或锁模(mode locking)来开关激光。在一个实例中，使用开关(未示出)提供脉冲激光。开关可为可在1微秒(μsec)或更短的时间内开或关的高速快门，或可为光学开关，诸如在受临阈强度的光照射时在小于1微秒之内变清澈(clear)的不透明晶体。在一些实施方式中，所述光学开关可被配置成在小于1纳秒的时间内改变状态。所述光学开关通过中断朝向基板的连续的电磁能量束来产生脉冲。若需要，亦可在接近激光输出使用普克尔斯盒(Pockels cell)以通过中断由激光发射的光束形成脉冲。

通常，脉冲激光处理可使用的激光能产生激光辐射脉冲，所述激光辐射脉冲能量含量在约100mJ/cm²和约50J/cm²之间，诸如约1J/cm²至约15J/cm²，例如约10J/cm²，且持续时间在约1纳秒和约500纳秒之间，诸如约5纳秒和约50纳秒之间，例如约10纳秒。可施加多个这类脉冲至基板的每一部分，持续时间在约500纳秒和约1毫秒之间，诸如约1微秒和约500微秒之间，例如约100微秒，以便让热能在下一脉冲到达前完全散布于整个基板。能量场通常覆盖约0.1cm²和约10.0cm²之间的区域，例如约6cm²，产生每一脉冲约0.2MW和约10GW之间的功率输送。在大部分应用中，每一脉冲输送的功率将在约10MW和约500MW之间。输送的功率密度通常在约2MW/cm²和约1GW/cm²之间，诸如约5MW/cm²和约100MW/cm²之间，例如约10MW/cm²。每一脉冲中施加的能量场的强度的空间标准偏差不超过平均强度的约4％，诸如小于约3.5％，例如小于约3.0％。

激光可具有约200nm和约2000nm之间的波长，诸如约490nm和约1100nm之间，例如约532nm。可使用具有多个激光的能量源20(所述多个激光发出易于被将要退火的基板吸收的辐射)，来完成退火基板最需要的高功率和均匀能量场的输送。在一个实施方式中，激光为q开关倍频Nd:YAG激光。在能量模块202中，这些激光皆可在相同波长下操作，或一个或更多个激光可在与其他激光不同的波长下操作。在一个方面中，以多个倍频Nd:YAG激光为基础，使用波长为约532nm的激光辐射。可放大激光已产生所需的功率水平。预期用于退火工艺中所需的波长和脉冲分布可由根据基板的材料性质的激光退火工艺的光学和热学模型为基础确定。

图3A-3C描绘各种实施方式，在实施方式中由能量源20输送至退火区12(图1)的能量脉冲的各种特性作为时间的函数被调整，以达到改良的热对比和退火处理结果。在一个实施方式中，期望改变作为时间的函数的激光脉冲形状和/或改变输送能量的波长，以增强至想要熔化的基板区的热输入并使至其他区的热输入减至最小。在一个方面中，亦期望改变输送至基板的能量。

图3A以图形描绘形状为梯型的电磁辐射脉冲(例如脉冲301)。在此情况中，在脉冲301的两个不同区段(例如脉冲302和304)中，输送能量为随时间变化的函数。当图3A描绘脉冲301的分布或形状时，其中能量对时间以线性方式变化，并不意在限制本发明的范围，因为在脉冲中输送能量的时间变化可具有例如二次(degree)、三次或四次形状曲线。在另一方面中，在脉冲中作为时间的函数的输送能量的分布或形状可为二阶、三阶或指数形曲线。在另一实施方式中，在处理中使用具有不同形状的脉冲(例如，矩形和三角形调制脉冲(modulation pulse)、正弦和矩形调制脉冲、矩形、三角形和正弦调制脉冲等)为有利的，以达到所需的退火结果。

在如图3A中所示的一个实施方式中，调整区段302的斜率、脉冲301的形状、区段303的形状、在功率水平(例如在能量水平E₁的区段303)的时间、区段304的斜率和/或区段304的形状，以控制所述退火工艺。应注意，由于考虑到颗粒和处理结果变化性，通常不期望在处理中引起在退火区内的材料气化。因此，调整能量的脉冲形状以快速将退火区温度带至目标温度而不过度加热所述区而引起材料气化为所需的。在一个实施方式中，如图3C所示，可调整脉冲301的形状使得脉冲301具有多个区段(即区段302、303A、303B、303C和304)，用于快速将退火区带至目标温度且之后使所述材料在所述温度维持一段所需的时间(例如t₁)，同时防止在退火区内的材料气化。时间的长度、区段的形状和每一脉冲区段的持续时间可随尺寸、熔化深度和退火区内所含材料的变化而变化。

在一个实施方式中，在不同时间输送两个或更多个电磁辐射脉冲至所述基板的一区，使得在基板表面上各区的温度易于控制。图3B以图形描绘在时间间隔或周期(t)上之不同距离处输送两个脉冲301A和301B，以选择性加热基板表面上的某些区的图形。在此构造中，通过调整脉冲串(subsequent pulses)之间的周期(t)，可容易地控制在所述基板表面上的区达到的峰温度。例如，通过减少脉冲间的周期(t)或频率，在第一脉冲301A中输送的热在输送第二脉冲301B前散发的时间较少，这将造成基板中达到的峰温度比当脉冲间的周期增加时高。通过以此方式调整周期，可容易地控制能量和温度。在一个方面中，确保每一脉冲本身不含足以引起基板达到目标温度的能量为所需的，但这些脉冲的组合使退火区12(图1)达到目标温度。这种输送多个脉冲(诸如两个或更多个脉冲)的工艺相对于输送单一能量脉冲将倾向于减少基板材料所经历的热冲击。

图4A是根据本发明的一个实施方式的孔构件400的示意性侧视图。孔构件400可用于代替图2中的孔构件216。孔构件400通常包括涂布能量阻挡层404的透明板402。能量阻挡层可为不透明的光反射材料，诸如金属、白色涂料或介质镜。或者，能量阻挡层可为高反射涂层。合适的透明板402可包括但不限于玻璃、硼硅玻璃和熔融二氧化硅。透明板402实质上对选定形式的能量(诸如具有选定波长的激光辐射或光)透明。能量阻挡层404可通过在板402的前侧403上沉积光吸收层或光反射层来形成。随后使用本领域已知的蚀刻方法对光吸收层或光反射层进行蚀刻以移除部分光吸收层或光反射层，产生图案开口406(亦称为孔)。在所述工艺期间，来自辐射源(未示出，诸如图1中所示的能量源20)的电磁辐射408穿过均匀器(未示出，诸如图2中所示的均匀器208)，在此处能量被布置成大致符合基板表面上待退火的区域的图案(诸如图1中所示的矩形或方形)。之后电磁辐射408穿过已移除光吸收层或光反射层的图案开口406并到达成像模块(诸如上面参照图1所述的成像模块218)上。所述成像模块从孔构件400接收成形、平滑且截断的能量场并将所述能量场投射至待退火的基板(未示出)表面上。

预期孔构件400的尺寸可变化。此外，图案开口406可具有二元(binary)图案(即用于在基板上制造集成电路或其他所需装置特征结构的图案)。图案开口406可被构造成根据应用提供可变的孔尺寸。尽管未示出，可提供具有不同孔尺寸的多个孔构件，以允许改变能量场的大小来退火具有不同尺寸的退火区域。

在本发明的一个实施方式中，在透明板402的前侧403上形成的图案开口406被称为薄膜410的保护材料覆盖。薄膜通常为由有机材料(诸如硝化纤维、乙酸纤维素或氟碳基聚合物)制成的平坦的透明膜或透明片。选择薄膜410的材料以使用至少在约200nm和约2000nm之间(诸如在约400nm和约1000nm之间，例如约532nm)延伸的波长范围内的入射电磁能。例如，薄膜410可由玻璃、石英或熔融二氧化硅形成以提供对电磁能、气态前驱物或来自大气的水分的不利影响的优越的抵抗能力。薄膜410延伸跨越安装在透明板402的前侧403上的框架412。薄膜410可经由粘着剂或胶带(未示出)被牢牢固定在框架412上。框架412可为金属、金属合金或塑胶的单壁框架。薄膜410被放置在离透明板402的前侧403的固定距离处。在一个实例中，在薄膜410与透明板402之间的距离D1为约2mm至约20mm，例如约6mm。薄膜410可具有从约5μm至约500μm范围内的厚度。薄膜410的薄度(thinness)消除对抗反射涂层的需求并允许将薄膜410水平跨过框架412放置以覆盖整个图案开口406。用薄膜410覆盖图案开口406并用框架412包围孔构件400的边缘，以确保颗粒和/或其他污染物不会进入并掉在透明板402的前侧403上。这有助于保持任何颗粒污染物在最终能量场(即基板表面)的焦点外，使得由于颗粒的阴影造成的最终能量场强度上的变化减少。因此薄膜410防止颗粒污染物在基板上成像。之后这些颗粒污染物可被移除而无需清洁透明板402的表面。

图4B是根据本发明的另一个实施方式的孔构件430的示意性侧视图。孔构件430除了在面对辐射源(未示出)的透明板402的背侧413上安装额外的薄膜432和额外的框架434之外与孔构件400相似，所述背侧413即与面对薄膜410的透明板402的前侧403相对。薄膜432可与薄膜410为相同材料和尺寸。孔构件430的边缘被框架434包围，确保颗粒不掉在透明板402的背侧413上。薄膜410和薄膜432的组合提供对孔构件430的防尘保护。

孔构件400和430可以任何所需的方式放大或减小穿过孔的光图像。孔构件可具有实质上不放大的1:1的放大倍数，或可在约1.1:1和约5:1之间的倍数(例如约2:1或约4:1)减小图像的尺寸。减小尺寸对一些实施方式可为有用的，因为成像的能量场的边缘可通过减小尺寸而变尖锐。倍数在约1:1.1和约1:5之间(例如约1:2)的放大率在一些实施方式中可为有用的，以通过增加成像能量场的覆盖面积而提高效率和产量。

图5为描绘根据本发明的一个实施方式激光处理基板的工艺流程图500。在此叙述的流程图500可结合上面参照图1、2、3A-3C和4A-4B讨论的各种实施方式执行。应注意，在图5中描绘的步骤的数目和顺序并不意在限制在此叙述的本发明的范围，因为在不背离本发明的基本范围的情况下，可增加、删除和/或重排一个或更多个步骤。

流程图500由方块502开始，其中提供具有涂布有对预选范围的波长不透明或反射的能量阻挡层的透明板的孔构件。透明板和所述能量阻挡层可为如前面讨论的透明板402和能量阻挡层404。所述能量阻挡层可形成为具有图案开口(即孔)以使电磁能穿过。图案开口可具有用于在基板上制造集成电路或其他所需装置特征结构的图案。图案开口可被配置成根据应用提供可变的孔尺寸。

在方块504中，透明膜或透明片延伸跨越安装在透明板前侧上的框架。所述透明膜或透明片从透明板的前侧提高数毫米并覆盖所述图案开口。所述透明膜或透明片可为如前面参照图4A和图4B讨论的薄膜410，以提供必要的可持续性和对电磁能、气体前驱物或来自大气的水分的不利影响的抵抗能力。所述透明膜或透明片被配置成确保可能落在图案开口上的颗粒和/或其他污染物将会落在透明膜或透明片上，这将保持颗粒污染物在最终能量场的焦点外，从而防止颗粒污染物在基板上成像。

在方块506中，所述基板暴露于穿过透明板、图案开口和透明膜或透明片的能量脉冲。预期电磁能脉冲亦可穿过脉冲控制或成形模块和布置在孔构件的上方或下方的各种光学部件。所述基板可暴露于多个电磁能脉冲，所述电磁能在一个或更多个适当波长下发出辐射，且发出的辐射具有如前面讨论的所需能量密度和/或脉冲持续时间。电磁能量源可包括但不限于光辐射源、电子束源、离子束源和/或微波能量源。多个电磁能脉冲如前面参照图1和2讨论的朝向基板的一部分以退火基板。

本发明的一个优点为在孔构件的透明板上形成的图案开口(即孔)通过放置在离透明板的前侧几毫米的透明膜或透明片被完全保护。所述透明膜或透明片保持颗粒污染物在最终能量场的焦点外，从而防止颗粒污染物在所述基板上成像。由于所述透明膜或透明片防止在将要传输(transfer)至基板的所述图案开口的成像平面收集颗粒污染物，因此落在透明膜或透明片上的任何颗粒或污染物对处理的基板的影响将是可以忽略的。

尽管前文针对本发明的实施方式，但是在不违背本发明的基本范围的情况下，可设计本发明的其他和进一步的实施方式，且本发明的范围由随后的要求保护的范围确定。

Claims (15)

1.一种处理基板的系统，所述系统包括：

电磁能量源；

孔构件，所述孔构件设置在所述电磁能量源下方，所述孔构件具有设置在离所述孔构件的第一侧预定距离处的第一透明片，其中所述孔构件具有形成于所述第一侧上的图案化的能量阻挡层；

设置在所述孔构件下方的成像模块；和

设置在所述成像模块下方的基板支撑件。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述能量阻挡层对在约200nm和约2000nm之间的预选范围的波长为不透明或反射的。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一透明片被框架所支撑，所述框架安装在所述孔构件的所述第一侧上，且所述预定距离在约2mm和约20mm之间。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述电磁能量源是可操作的以产生电磁能脉冲，并且电磁能的每一脉冲具有小于熔化或接近熔化沉积在设置于所述基板支撑件上的基板表面上的层的一部分所需的能量。

5.如权利要求4所述的系统，其中每一脉冲具有约100mJ/cm²和约10J/cm²的相同能量，并且每一脉冲以约1纳秒和约100纳秒之间的持续时间被输送。

6.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

设置在离所述孔构件的第二侧预定距离处的第二透明片，其中所述第二透明片被第二框架所支撑，所述第二框架安装在所述孔构件的所述第二侧上。

7.一种处理基板的系统，所述系统包括：

电磁能量源，所述电磁能量源是可操作的以产生电磁能脉冲；和

透明板，所述透明板设置在所述电磁能量源下方，所述透明板耦接至第一透明片，所述第一透明片设置在离所述透明板的第一表面一定距离处且与所述透明板平行，其中所述透明板涂布有能量阻挡层，所述能量阻挡层具有图案开口，并且所述第一透明片不与所述能量阻挡层实体接触。

8.如权利要求7所述的系统，所述第一透明片被框架所支撑，所述框架安装在所述透明板的所述第一表面上，且所述距离在约2mm和约20mm之间。

9.如权利要求7所述的系统，其中所述能量阻挡层对在约200nm和约2000nm之间的预选范围的波长为不透明或反射的。

10.如权利要求7所述的系统，其中每一脉冲具有约100mJ/cm²至约10J/cm²的相同能量，并且每一脉冲以约1纳秒和约100纳秒之间的持续时间被输送。

11.一种用于热处理腔室的孔构件，所述孔构件包括：

透明板，所述透明板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；

第一透明片，所述第一透明片设置在离所述透明板的所述第一表面一定距离处，其中所述第一透明片被第一框架所支撑，所述第一框架安装在所述透明板的所述第一表面上；

能量阻挡层，所述能量阻挡层设置在所述透明板的所述第二表面上，所述能量阻挡层具有图案开口。

12.如权利要求11所述的孔构件，其中所述第一透明片选自由硝化纤维、乙酸纤维素、氟碳基聚合物、玻璃、石英和熔融二氧化硅构成的组。

13.如权利要求11所述的孔构件，其中所述距离在约2mm和约20mm之间。

14.如权利要求11所述的孔构件，其中激光辐射的每一脉冲具有约100mJ/cm²至约10J/cm²的能量，并且每一脉冲以约1纳秒和约100纳秒之间的持续时间被输送。

15.如权利要求11所述的孔构件，进一步包括：

设置在离所述透明板的第二表面一定距离处的第二透明片，其中所述第二透明片被第二框架所支撑，所述第二框架安装在所述透明板的所述第二表面上。