DE102007045377A1

DE102007045377A1 - Optische Bearbeitung in selektiver Tiefe

Info

Publication number: DE102007045377A1
Application number: DE102007045377A
Authority: DE
Inventors: Woo Sik Palo Alto Yoo; Kitaek Dublin KANG
Original assignee: WaferMasters Inc
Current assignee: WaferMasters Inc
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-09-22
Publication date: 2008-08-28
Also published as: JP2008211177A; DE102007045377A8; NL1035031C2; NL1035031A1; KR20080079573A; US20080206897A1

Abstract

Verfahren zum Bearbeiten von Halbleitermaterialien und -substraten mit einem fokussierten oder kollimierten Lichtstrahl. Licht kann auf eine Probe gerichtet werden, um Materialeigenschaften in einer Tiefe unterhalb der Oberfläche zu verändern. Der fokussierte Lichtstrahl hat eine Spitzenleistungsdichte, positioniert in einer selektierten Tiefe, und die Adsorption von Lichtenergie, welche aus der Selektion von Wellenlänge und optischen Charakteristika des Substrates als eine Funktion der Tiefe resultiert, resultiert in Prozesseffekten, die über eine bevorzugten begrenzten Tiefenbereich stattfinden. Beispielsweise können Prozesseffekte wie Curing, Annealing, Implantationsaktivierung, selektives Schmelzen, Deposition und chemische Reaktion in Dimensionen erzielt werden, die begrenzt sind durch die Lichtstrahldichte in der Nachbarschaft des fokussierten Strahlspot. Die Wellenlänge kann so selektiert werden, dass sie für den gewählten Prozesseffekt geeignet ist. Der Strahl kann über das Substrat gescannt werden zur selektiven Bereitstellung von Bearbeitungseffekten.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein die Bearbeitung von Halbleitersubstraten in selektiver Tiefe mit einem fokussierten Lichtstrahl.
Verwandtes Fachgebiet
Fokussierte Laserstrahlen haben Anwendung gefunden beim Bohren, Ritzen und Schneiden von Halbleiter-Wafern, z. B. Silizium. Das Markieren und Ritzen von Nicht-Halbleitermaterialien, z. B. von gedruckten Leiterplatten und Produktetiketten, sind weitere übliche Anwendungen fokussierter Laserstrahlen. Vorrichtungen vom Typ Mikro-Elektro-Mechanische Systeme (MEMS) werden laserbearbeitet, um Kanäle, Taschen und Durchgangsstrukturen (Löcher) mit Laserspotgrößen bis hinab zu 5 μm und einer Positionierauflösung von 1 μm bereitzustellen. Kanäle und Taschen erlauben Biegen der Vorrichtung. Alle derartigen Prozesse beruhen auf einem signifikanten Anstieg in der Temperatur des Materials in einer Region, hoch lokalisiert an dem Laserstrahlfokalpunkt.
Die vorgenannten Anwendungen sind jedoch alle bis zu einem gewissen Grad zerstörend und betreffen allgemein fokussierte Laserstrahlen bei Leistungsdichten, die zum Ablatieren von Material gedacht sind. Bei Silizium und verwandten Halbleiter- und Elektronikmaterialien sind derartige Anwendungen allgemein für mechanische Resultate (z. B. Dicing, Bohren, Markieren etc.).
Es besteht somit ein Bedürfnis nach Bereitstellung und Kontrolle von Lichtstrahlen zur Erzielung von Bearbeitungseffekten für die Elektronik- und/oder Optikbauelementfertigung auf Halbleiter-Wafern. Ferner besteht ein Bedürfnis nach Kontrolle der Tiefe, in der eine derartige Bearbeitung stattfindet.
ZUSAMMENFASSUNG
Verfahren und Systeme der Halbleitermaterial- und -bauelementbearbeitung mit fokussierten Lichtstrahlen werden offenbart. Spezifisch umfasst gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ein Verfahren zum Bearbeiten von Halbleitermaterialien das Bereitstellen eines Lichtstrahls einer selektierten Wellenlänge und einer selektierten Spitzenleistung. Der Laserstrahl wird moduliert, um Pulse einer diskreten Zeitpulsbreite bereitzustellen. Der Laserstrahl wird auf die Oberflächenebene des Halbleitermaterials fokussiert. Die Gesamtenergie in jedem Laserpuls wird auf einen selektierten Wert kontrolliert. Durch Kontrollieren von Parametern des Licht- oder Laserstrahls kann das Halbleitermaterial auf oder in selektierten Tiefen erwärmt oder sonstwie bearbeitet werden. Der Laserstrahl wird in einem programmierten Muster über die Oberfläche des Halbleitermaterials gescannt. Bauelementfertigung wird erzielt durch Verändern materieller elektronischer und/oder optischer Eigenschaften und Strukturen an der Oberfläche des Halbleitermaterials.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1A und 1B illustrieren die Effekte von Lichtstrahldichte mit einer größeren Fokallänge gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
2A und 2B illustrieren die Effekte von Lichtstrahldichte mit einer kürzeren Fokallänge gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
3A und 3B illustrieren Konfigurationen für Bearbeitung in selektiver Tiefe gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
4 ist eine Illustration einer Anwendung von Bearbeitung in selektiver Tiefe gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
Gleiche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
DETAILBESCHREIBUNG
1A und 1B illustrieren die Effekte von Lichtstrahldichte in einem System 100 für Bearbeitung in selektiver Tiefe mit einer größeren Fokallänge gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Bezugnehmend auf 1A wird ein kollimierter Lichtstrahl 110 mittels einer Linse 120 auf eine selektierte Tiefe 130 unterhalb der Oberfläche eines Substrates 160 fokussiert. In dieser Tiefe erreicht die Strahldichte im Wesentlichen Maximalwert. Jenseits dieses Punktes wird der Strahl ein divergenter Strahl 140, und die Strahldichte nimmt korrespondierend dazu ab.
In 1B ist die Lichtdichte des Strahls als eine Funktion seiner Lokalisation in Relation zu der Linse und dem Substrat gezeigt. Wie aus diesem Beispiel ersichtlich, weist der kollimierte Strahl eine konstante Apertur und Lichtdichte 115 bis zu der Linse 120 auf. Die Linse 120 kann repräsentativ sein für eine einzige Linse oder ein System von Linsen. Die Linse 120 fokussiert den Strahl auf die selektierte Tiefe 130 des Substrates 160, und die korrespondierende Lichtdichte erreicht eine maximale Dichte 135 in der selektierten Tiefe 130.
Vier Beispiele von Lichtpropagationsbedingungen können als die Resultate von Lichtpropagation und Bearbeitungseffekten in dem Substrat 160 illustrierend angesehen werden. Fall A illustriert die Abhängigkeit von Lichtstrahlenergiedichte als eine Funktion von Propagationstiefe in das Substrat 160, wenn das Substrat 160 im Wesentlichen transparent ist, d. h. wenn es im Wesentlichen keine Lichtabsorption gibt. Die Abhängigkeit einer Lichtdichte 142 von der Tiefe wird streng bestimmt durch die räumliche Dispersion des divergenten Strahls 140 infolge der fokalen Eigenschaften der Linse 120 und des Brechungsindex (im Wesentlichen real und positiv, d. h. ohne Absorption) des Substrates 160 und aller Lagen darin. Da das Substratmaterial transparent und nicht-absorbierend ist, gibt es im Wesentlichen keine thermische Erwärmung und keine optische Wechselwirkung zwischen dem Strahl und dem Substrat 160, um das Auftreten von Prozesseffekten zu verursachen.
Fall B illustriert die Abhängigkeit von Lichtstrahlenergiedichte als eine Funktion von Propagationstiefe in das Substrat 160, wenn das Substratmaterial hoch absorptiv ist. Dies kann auftreten als eine Folge einer Kombination von Lagen des Substrates mit einem komplexen Brechungsindex (d. h. mit einer realen und einer imaginären Komponente) bei der selektierten Wellenlänge des Lichtstrahls 110, derart, dass der wellenlängenabhängige Brechungsindex komplex ist, was auch für eine Wellenlänge auftreten kann, die kürzer ist als für unten beschriebene Fälle. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass eine größere imaginäre Komponente des Brechungsindex in einer größeren Absorptionsrate resultieren wird. In diesem Falle wird die Lichtenergie in einer relativ kurzen Penetrationstiefe von dem Substrat rasch absorbiert. Daher nimmt eine Lichtstrahldichte 148 des divergenten Strahls 140 mit der Penetrationstiefe rasch ab und Bearbeitungseffekte infolge thermischer Erwärmung, welche aus der Absorption resultiert, werden bevorzugt in einem kurzen Penetrationsbereich auftreten, im Wesentlichen nahe der Tiefe, die zu dem Fokalpunkt 130 korrespondiert.
Fall C illustriert die Abhängigkeit einer Lichtstrahldichte 146 als eine Funktion von Propagationstiefe in das Substrat 160, wenn das Substratmaterial eine mittlere Absorption aufweist als eine Folge von Wellenlängenselektion, wobei es sich um eine etwas längere Wellenlänge als in Fall B handeln kann. In diesem Fall nimmt die Lichtstrahldichte 146 mehr graduell mit der Penetrationstiefe ab und dringt korrespondierend dazu tiefer in das Substrat 160 ein. Daher können zwei Effekte auftreten: (1) da die Absorption etwas geringer ist als im Fall B, können Erwärmungseffekte langsamer auftreten und deshalb mehr Bearbeitungszeit erforderlich werden; (2) da die Lichtdichte langsamer abnimmt, bleibt die Energiedichte bis in eine größere Tiefe relativ hoch, so dass Bearbeitungseffekte tiefer in dem Substrat 160 auftreten können.
Fall D illustriert die Abhängigkeit einer Lichtstrahldichte 144 als eine Funktion von Propagationstiefe in das Substrat 160, wenn Lagen des Substrats 160 eine relativ geringe Absorption aufweisen, was auch bei relativ längeren Wellenlängen als in den Fällen B und C auftreten kann. In diesem Fall nimmt die Lichtdichte 144 mehr graduell ab und dringt tiefer in das Substrat 160 ein.
Weil Absorptionseffekte bekanntermaßen einer mit der Propagationsdistanz exponentiell abklingenden Abhängigkeit gehorchen, sind die Fälle B, C und D mit einer Rate abnehmender Lichtdichte gezeigt, die stets größer ist als die Abnahme, welche rein auf räumliche Dispersion des Strahls infolge fokaler Eigenschaften in der Abwesenheit von Absorption zurückzuführen ist.
Dem Durchschnittsfachmann ist wohlbekannt, dass ein optisches System von gegebener Apertur und mit einer größeren Fokallänge eine größere beugungsbegrenzte Spotgröße an dem Fokalpunkt aufweisen wird als ein optisches System gleicher Apertur und kürzerer Fokallänge. Dies begrenzt die Lichtstrahlleistung und Energiedichte an dem Fokalpunkt auf eine niedrigere Dichte relativ zu Systemen kürzerer Fokallänge. Ein System kürzerer Fokallänge mit der gleichen Apertur wird also eine höhere maximale Strahlleistung und Energiedichte an dem Fokalpunkt aufweisen. Ferner werden optische Systeme mit kürzerem Fokalpunkt auch einen divergenteren Strahl aufweisen, derart, dass der Tiefenbereich, in dem thermisch oder optisch induzierte Bearbeitungseffekte stattfinden können, eingeschränkter sein kann.
2A und 2B illustrieren die Effekte von Lichtdichte mit einer kürzeren Fokallänge als bei der Ausführungsform von 1A und 1B gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. 2A enthält die gleichen Strukturen und Elemente wie 1A, ausgenommen, dass eine Linse 220 eine kürzere Fokallänge aufweist als die Linse 120, derart, dass ein Lichtstrahl 210, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Lichtstrahl 110, in einer kürzeren Distanz auf einen beugungsbegrenzten Fokalpunkt 230 konvergiert und ein divergenterer Strahl 240 wird. Ferner wird die beugungsbegrenzte Spotgröße typischerweise kleiner mit kürzer werdender Fokallänge für die gleiche Apertur, welche hier definiert ist durch die Lichtstrahlen 110 und 210. Es wird daher erkennbar sein, wie aus 2A und 2B ersichtlich, dass eine Lichtstrahldichte 215, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die Lichtstrahldichte 115, auf den Fokalpunkt 230 fokussiert sein wird und eine korrespondierend höhere Lichtstrahldichte 235 an diesem Punkt aufweisen wird. Ferner, als eine Folge der kürzeren Fokallänge wird – jenseits des Fokalpunktes 230 – der divergentere Strahl 240 auch in einer mit der Tiefe rascher abnehmenden Lichtdichte resultieren, so dass in allen Fällen A, B, C und D eine jeweilige Lichtdichte 242, 248, 244 und 246 in einer kürzeren Penetrationstiefe rasch abnehmen wird. Deshalb sind in diesen Fällen Bearbeitungseffekte ferner begrenzt auf einen schmaleren Tiefenbereich, verglichen mit den Beispielen von 1A und 1B.
3A und 3B illustrieren zwei Ausführungsformen für Bearbeitung in selektiver Tiefe gemäß der Offenbarung. 3A illustriert eine Konfiguration "A", die im Wesentlichen identisch ist mit der in 1A gezeigten. 3B illustriert eine Konfiguration mit mehr als einer Lichtquelle, um multiple Lichtstrahlen bereitzustellen. Beispielsweise werden Lichtstrahlen 310a und 310b, bereitgestellt von einer Mehrzahl von Quellen, mittels Linsen 320a bzw. 320b fokussiert, um beugungsbegrenzte Spots an einem gemeinsamen Fokalpunkt 330 in einer selektierten Tiefe in dem Substrat 160 bereitzustellen oder, alternativ, an unterschiedlichen respektiven Fokalpunkten (beide nicht gezeigt) in unterschiedlichen Tiefen und/oder Lokalisationen in dem Substrat 160. Jede Linse 320a oder 320b kann eine Einzelelementlinse oder eine Repräsentation eines Linsensystems sein, um die gleichen Ziele zu erreichen.
Die Strahlen 310a und 310b können jeweils bereitgestellt werden von einer inkohärenten Lichtquelle selektierter Wellenlänge und ausreichend Intensität für eine gewählte Anwendung mittels Laser von selektierter Intensität und Wellenlänge oder einer Kombination von inkohärenten Lichtquellen und Lasern. Es kann eine größere Mehrzahl an Lichtquellen beider Typen als die in 3B gezeigte enthalten sein.
Wenn die Apertur (z. B. der Durchmesser) eines Lichtstrahls, insbesondere eines kollimierter Laserstrahls, ausreichend klein ist und die Intensität ausreichend ist für die Anwendung, dann kann die Linse 320 optional weggelassen werden.
Die Strahlen 310a und 310b können die gleiche Wellenlänge oder unterschiedliche Wellenlängen haben. Ferner können die Strahlen 310a und 310b die gleiche oder unterschiedliche Aperturen (d. h. Durchmesser) haben, die in unterschiedliche beugungsbegrenzte Spotgrößen an dem Fokalpunkt 330 resultieren können. Die Strahlen 310a und 310b können die gleiche oder unterschiedliche Gesamtleistungen haben. Die Strahlen 310a und 310b können dem Substrat zugeführt werden mittels mechanischer Translation des optischen Systems über das Substrat 160, Richten jedes Strahls über das Substrat 160 mittels Galvanospiegel, mittels Translation/Rotation des Substrates 160 auf einem Bearbeitungstisch oder einer Kombination der oben genannten Möglichkeiten.
Der Bereich von Wellenlängen kann von ca. 200 Nanometer (d. h. Ultraviolett) bis ca. 12 Mikrometer (d. h. langwelliges Infrarot) betragen. Lichtquellen können ausreichend intensive inkohärente Quellen oder hoch monochromatische Laser sein. Wie oben angeführt, ist Fokussierung optional, je nach Anforderung der Anwendung. Die von den Lichtquellen erhaltene optische Leistung für Bearbeitung in selektiver Tiefe kann in einem Bereich von ca. 1 Milliwatt bis 100 Kilowatt für kontinuierliche (CW-)Lichtquellen angesiedelt sein. Alternativ können gepulste Lichtquellen verwendet werden, wobei die Energie pro Puls in einem Bereich von ca. 1 Mikrojoule bis ca. 1 Joule angesiedelt sein kann.
Die verschiedenen Kombinationen von Lichtquelle, Wellenlänge, Fokallänge und Strahlkombination an oder gerade unterhalb der Substratoberfläche stellen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bereit. Beispielhafte Anwendungen können umfassen: lokales Erwärmen oder Erwärmen in selektiver Tiefe für Materialbearbeitung, wie Defekt-Engineering oder -Annealing, Curing, Stress- oder Strain-Engineering oder -Annealing, lokale Aktivierung und lokalisierte Reaktionen. Multiple Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen, Leistungsniveaus, Fokalpunkt-Tiefe/-Lokalisation können multiple Typen von Bearbeitungseffekten in unterschiedlichen Tiefen gleichzeitig bereitstellen. Es sei angemerkt, dass zwar die Lichtdichte maximal ist bei der gewünschten Fokalpunkt-Tiefe/-Lokalisation, eine Bearbeitung in Tiefen, die kleiner und größer als der Fokalpunkt sind, dennoch immer noch auftreten kann, aber eben mit weniger Leistung und über einen breiteren Bereich.
4 illustriert eine beispielhafte Anwendung von Bearbeitung in selektiver Tiefe gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Silizium-Substrat 160 kann eine implantierte Lage 400 in einem vorausgegangenen Bearbeitungsschritt erhalten haben, wobei Ionen eines gewünschten Elements elektrostatisch auf eine hohe Energie beschleunigt werden. Die Ionen treffen auf ein Target-Substrat und werden in einem Tiefenbereich implantiert, der abhängig ist von dem Mittel und der Verteilung der kinetischen Ionenenergie. Beim Auftreffen erzeugt jedes individuelle Ion zahlreiche Punktdefekte in dem Target-Kristall, z. B. Leerstellen, Zwischengitteratome und Kristallversetzungen. Leerstellen sind von Atomen unbesetzte Kristallgitterpunkte. In diesem Fall kollidiert das Ion mit einem Target-Atom, was in der Übertragung einer beträchtlichen Energiemenge auf das Target-Atom resultiert, derart, dass es seinen Kristallplatz verlässt. Dieses Target-Atom wird dann selbst ein Projektil in dem Festkörper und kann weitere sukzessive Kollisionsereignisse verursachen. Zwischengitteratome resultieren, wenn derartige Atome (oder das ursprüngliche Ion selbst) in dem Festkörper zur Ruhe kommen, aber keinen freien Raum in dem Gitter finden, in dem sie sich aufhalten können. Diese Punktdefekte können wandern und sich zu Anhäufungen zusammenlagern, woraus Versetzungen und andere Defekte resultieren.
Da die Ionenimplantation Schaden an der Kristallstruktur des Target verursacht, was oft ungewollt ist, schließt sich an die Ionenimplantationsbearbeitung häufig ein thermisches Annealing an. Dies kann als Schadensausheilung bezeichnet werden. Weiter: dieser Schaden – als End-of-Range-(EOR-)Schaden bezeichnet – neigt dazu, über einen Tiefenbereich aufzutreten, der bestimmt ist durch die kinetische Restenergie des Implantationsions, wenn es abgebremst wird, derart, dass nukleare Kollisionsstreuung erhöht wird, so dass eine eingebettete Lage in einer Tiefe unterhalb der Substratoberfläche erzeugt wird, die beschädigt oder mindestens teilweise amorph ist. Optische Bearbeitung in selektiver Tiefe, angewendet für thermisches Annealing, kann ein hoch effektives Verfahren zur Beseitigung derartiger Defekte sein. Ein oder mehrere Lichtstrahlen, z. B. zwei oder mehr Laserstrahlen, können fokussiert werden zum effektiven Bereitstellen von lokalisiertem thermischem Annealing in den Tiefen der Stellen, wo derartige Defekte überwiegend akkumulieren.
In einer weiteren Anwendung kann Dotandendiffusion selektiv kontrolliert werden sowohl bezüglich Tiefe als auch durch kontrolliertes räumliches Scannen des oder der Lichtstrahlen über den Substratbereich. In einer weiteren Anwendung können lokalisierte Aktivierung oder chemische Reaktionen mittels der gleichen Techniken induziert werden.
Eine weitere Anwendung kann Lichtquellen gleicher oder unterschiedlicher Wellenlängen verwenden, wobei nichtlineare optische Effekte in dem Substratmaterial oder den Lagen signifikant werden können bei ausreichend hohen Lichtstrahlintensitäten. Unter diesen Bedingungen kann Multiples-Photonen-Mischen auftreten, wobei zwei einfallende Photonen infolge Wechselwirkung mit dem Substratgitter kombinieren und ein Photon der Summen- und/oder Differenzenergie erzeugt wird, wodurch Photonen mit Tiefenpenetrations- und/oder Absorptionscharakteristika bereitgestellt werden, die nicht von den Lichtquellen direkt verfügbar sind.
Ferner sollen nur jene Ansprüche, die das Wort "Mittel" verwenden, nach 35 USC 112, para. 6, interpretiert werden. Ferner sollen keine Begrenzungen aus der Beschreibung in die Ansprüche hineingelesen werden, soweit nicht diese Begrenzungen ausdrücklich in den Ansprüchen enthalten sind. Demgemäß liegen weitere Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

Ein Verfahren zum Bearbeiten von Halbleitermaterialien und -bauelementen, umfassend: Bereitstellen einer Mehrzahl von einem oder mehreren Lichtstrahlen einer oder mehrerer selektierter Wellenlängen und selektierter Leistungen; Richten des einen oder der mehreren Lichtstrahlen auf eine selektierte Tiefe unterhalb der Oberflächenebene eines Halbleitersubstratmaterials; Scannen des einen oder der mehreren Lichtstrahlen über die Oberfläche des Halbleitersubstrates; und Verändern des Halbleitermaterials in der selektierten Tiefe.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Lichtstrahlen ein einziger Lichtstrahl ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere der Mehrzahl von Lichtstrahlen ein Laserstrahl ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere der Mehrzahl von Lichtstrahlen ein inkohärenter Strahl ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Lichtstrahlen eine Kombination von Lasern und inkohärenten Lichtquellen ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die selektierte Wellenlänge ca. zwischen 200 Nanometer und 12 Mikrometer beträgt.
Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wellenlänge selektiert ist zum Optimieren der Veränderung des Halbleitermaterials durch Absorption in einer selektierten Tiefe, wobei die selektierte Tiefe einen Bereich von Tiefen umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtstrahl kontinuierlich ist mit einer Leistung ca. zwischen 1 Milliwatt und 100 Kilowatt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtstrahl ein gepulster Strahl ist mit einer Energie pro Puls ca. zwischen 1 Mikrojoule und 1 Joule.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Richten umfasst: Bilden eines fokussierten beugungsbegrenzten Spot des Lichtstrahls in der selektierten Tiefe.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verändern tiefenkontrollierte Prozesse umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, welche aus lokalisiertem Annealing, Implantationsaktivierung, Dotandendiffusionskontrolle, Defekt-Engineering, Stress-Engineering, Strain-Engineering, lokalisierter chemischer Reaktion, Curing, Reinigen, Ashing, Materialentfernung und/oder Materialmodifikation besteht.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wellenlängen der Mehrzahl von Lichtstrahlen eine einzige Wellenlänge ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wellenlängen der Mehrzahl von Lichtstrahlen eine oder mehrere Wellenlängen umfassen.
Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Wellenlängen selektiert sind zum nichtlinearen Mischen zum Bereitstellen von Photonen von Summen- und/oder Differenzenergien zum Erhalt selektiver Bearbeitung in Tiefen, die in Beziehung zu den Wellenlängen der bereitgestellten Photonen stehen.
Ein Verfahren zur Halbleiterbearbeitung, umfassend: Bereitstellen eines Halbleitersubstrates; Selektieren von Eigenschaften eines Lichtstrahls, derart, dass der Lichtstrahl maximale Lichtdichte in einer gewünschten Tiefe in dem Substrat aufweist; Richten des Lichtstrahls auf das Substrat hin; und Bearbeiten des Substrates in der gewünschten Tiefe.
Das Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Fokussieren des Lichtstrahls auf die gewünschte Tiefe.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Fokussieren mit mindestens einer Linse durchgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Eigenschaften Leistung und Wellenlänge umfassen.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bearbeiten lokalisiertes Annealing, Implantationsaktivierung, Dotandendiffusionskontrolle, Defekt-Engineering, Stress-Engineering, Strain-Engineering, lokalisierte chemische Reaktion, Curing, Reinigen, Ashing, Materialentfernung und/oder Materialmodifikation umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Wellenlänge ca. zwischen 200 Nanometer und 12 Mikrometer beträgt.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Lichtstrahl kontinuierlich ist mit einer Leistung ca. zwischen 1 Milliwatt und 100 Kilowatt.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Lichtstrahl ein gepulster Strahl ist mit einer Energie pro Puls ca. zwischen 1 Mikrojoule und 1 Joule.
Das Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Selektieren von Eigenschaften eines zweiten Lichtstrahls, derart, dass der zweite Lichtstrahl maximale Lichtdichte in einer gewünschten Tiefe in dem Substrat aufweist; und Richten des zweiten Lichtstrahls auf das Substrat hin.
Das Verfahren nach Anspruch 23, wobei sich die zwei Lichtstrahlen an einem gemeinsamen Ort in dem Substrat schneiden.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Selektieren auf Eigenschaften des Substrats, der gewünschten Tiefe und dem Typ von Bearbeitung basiert.