TW201301425A - 脈衝循環器 - Google Patents

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Abstract

本文揭示用於退火半導體基板之方法及設備。該設備具有脈衝的能量源，該脈衝的能量源導引脈衝的能量朝向基板。均質器增加脈衝的能量之空間均勻度。脈衝成形系統成形脈衝的能量之時間性輪廓。可使用旁通系統來選擇脈衝循環器。脈衝循環器允許能量之脈衝循環環繞反射器之路徑，且部份反射器允許脈衝之一部份隨著每個週期而離開脈衝循環器。脈衝循環器可具有延遲元件及放大元件，以裁製離開該循環器的脈衝。

Description

脈衝循環器
本文揭示的實施例係關於用於製造半導體裝置之方法及設備。更特定言之，本文揭示了退火半導體基板之設備及方法。
熱退火於半導體製造中為通用的技術。通常於基板上執行材料製程，引入包含於該基板中的所需材料，且接著退火該基板以改良經材料上改變的基板之性質。典型的熱退火製程包含加熱基板之一部份，或加熱整個基板，經歷一段時間達退火溫度，且然後冷卻該材料。在某些情況下，材料之一部份被熔化且再次固化。
脈衝雷射退火為一種引人注目的退火半導體基板之方法。脈衝雷射能量提供由多用途的退火製程(例如RTP)所無法給予的退火製程之某種程度的控制。產生雷射脈衝之常見方法並不提供完全彈性予設計某些製程可能所需的脈衝能量、持續時間及強度輪廓。為了產生雷射能量之非常短的脈衝，產生構件大部份限於在設計能量脈衝上提供有限彈性的q開關、稜鏡壓縮器、光柵等等。
因此，仍然存有對於熱處理用以產生且控制脈衝的能量的新方式之需求。
本文揭示一種熱處理設備，該熱處理設備具有脈衝的能量源及脈衝循環器。脈衝循環器具有至少第一及第二反射器，第一及第二反射器之每一者可為部份反射器。各反射器具有反射表面。第一反射器係經放置以於第一反射器之反射表面接收自第二反射器之反射表面所反射的能量，且反射該能量朝向第二反射器。第二反射器穿透入射於第二反射器之反射表面的能量之一部分。
脈衝循環器亦具有迴路鏡，以增加脈衝循環器之光學路徑長度。可致動迴路鏡以改變脈衝循環器之光學路徑長度。脈衝循環器可包含延遲光學元件及放大器。
熱處理設備亦可包含均質器及脈衝成形系統，該均質器增加能量脈衝之空間均勻度，該脈衝成形系統用於調整脈衝之時間性輪廓。可使用多個能量源以形成單一脈衝。
第1A圖為根據一個實施例的熱處理設備100之平面圖。能量源102形成能量脈衝104，能量源102可為雷射源。能量源102可為單一雷射或複數個雷射，該複數個雷射具有連結光學元件以從該複數個雷射產生單一光束或脈衝。能量源102可產生波長介於約200 nm至約2,000 nm之間的電磁能量，例如波長介於約500 nm至約1,000 nm之間的電磁能量，舉例而言，波長約532 nm或約810 nm的電磁能量。在特徵為複數個雷射的實施例 中，各雷射可具有相同的波長，或該等雷射中之一些雷射或全部雷射可具有不同的波長。在一個實施例中，四倍頻Nd：YAG雷射之輸出合併成為單一雷射光束用於脈衝輸出。應注意到，該等雷射中之任何雷射或全部雷射可為連續波、脈衝的、q開關的等等。
能量脈衝104經導引至任選的脈衝成形系統106。脈衝成形系統106使能量脈衝104承受變形，改變脈衝之時間性形狀或改變作為時間之函數的脈衝強度。脈衝成形系統106可使用分光器將能量脈衝104劃分成子脈衝，導引該等子脈衝通過具有不同路徑長度的不同路徑，且然後脈衝成形系統106可使用組合器重新組合該等子脈衝。若需要，可使用該脈衝成形系統來修改由能量源102所產生的原生時間性脈衝形狀。
第1B圖示意圖示脈衝成形系統106之一個實施例。第1B圖之脈衝成形系統可包括複數個鏡子152(例如，圖示的16個鏡子)及複數個光束分光器(例如，元件符號150A~150E)，該等鏡子及光束分光器用來延遲雷射能量脈衝之部份以提供具有所需脈衝特徵(例如，脈衝寬度及脈衝輪廓)的複合脈衝。在一個實例中，雷射能量脈衝可為空間同調的。雷射能量之脈衝於通過第一光束分光器150A後劃分為兩個成分，或子脈衝154A、154B。忽略在各種光學部件中的損耗，取決於第一光束分光器150A中的透射對反射比率，雷射能量之某百分比(亦即，X%)以第一子脈衝154A傳遞至第二光束分光器150B，及第 二子脈衝154B的該能量之某百分比(亦即，1-X%)於照射第二光束分光器150B前經由多個鏡子152反射時遵循路徑A~E(亦即，片段A~E)。
在一個實例中，選擇第一光束分光器150A之透射對反射比率，使得70%的脈衝能量反射且30%的脈衝能量透射通過光束分光器。在另一個實例中，選擇第一光束分光器150A之透射對反射比率，使得50%的脈衝能量反射且50%的脈衝能量透射通過光束分光器。路徑A~E之長度，或片段A~E之長度和(亦即，如第1B圖中所圖示的總長度=A+B+C+D+E)，將控制子脈衝154A與子脈衝154B之間的延遲。一般而言藉由調整第一子脈衝154A與第二子脈衝154B之間的路徑長度差異，可實現約每米3.1奈秒(ns)的延遲。
第一子脈衝154A中傳遞至第二光束分光器150B的能量分成第二子脈衝156A及第二子脈衝156B，第二子脈衝156A直接傳送至第三光束分光器150C，第二子脈衝156B於照射第三光束分光器150C前遵循路徑F~J。第二子脈衝154B中傳遞的能量亦分成第三子脈衝158A及第三子脈衝158B，第三子脈衝158A直接傳送至第三光束分光器150C，第三子脈衝158B於照射第三光束分光器150C前遵循路徑F~J。當子脈衝中之每一者照射接續的光束分光器(亦即，元件符號150D至150E)及鏡子152時，子脈衝中之每一者的此分光及延遲流程持續，直到該等子脈衝於最終光束分光器150E中全部重新組合， 最終光束分光器150E適於主要傳遞能量至熱處理設備100中的下一個部件。最終光束分光器150E可為偏極化光束分光器，該偏極化光束分光器調整自延遲區域或自先前光束分光器所接收的子脈衝中的能量偏極化，使得可以所需的方向導引該能量偏極化。
在一個實施例中，波片164放置於偏極化型最終光束分光器150E前，使得可對於遵循路徑160的子脈衝旋轉該偏極化型最終光束分光器150E之偏極化。在沒有調整偏極化的情況下，一部份的能量將經由最終光束分光器所反射且不會與其他分支重新組合。在一個實例中，脈衝成形系統106中的全部能量為S偏極化，且因此非偏極化立方光束分光器劃分輸入光束，但最終光束分光器為偏極化立方而組合最終光束分光器所接收的能量。遵循路徑160的子脈衝中的能量將使該能量的極化方向旋轉至P，直接通過偏極化光束分光器，同時遵循路徑162的其他子脈衝為S偏極化且因此其他子脈衝被反射，以形成組合光束。
在一個實施例中，最終光束分光器150E包括非偏極化光束分光器及鏡子，該鏡子係經放置以組合自延遲區域或自先前光束分光器所接收的能量。在該例子中，光束分光器會投射能量之部份朝向所需的點，透射所接收的該能量之另一部份朝向該所需的點，及該鏡子會導引透射過該光束分光器的能量之剩餘量至該相同的所需的點。讀者將注意到，可藉由在本文所示的配置中增加光 束分光型部件及鏡子來改變脈衝分光及延遲之次數，以達到所需的脈衝持續時間及所需的脈衝輪廓。雖然第1B圖圖示利用四個光束延遲區域的脈衝成形系統設計，四個光束延遲區域含有光束分光器及鏡子，此配置並非意圖限制本發明之範疇。
參考第1A圖，熱處理設備100亦具有任選的均質器108，用以增加能量104之空間均勻度。均質器108採用減小或消除能量104之空間同調性、增加能量104之空間模數或空間上隨機化能量104的元件。一或更多折射陣列(例如透鏡陣列)可與一或更多聚焦或散焦元件(例如透鏡)透射地耦合，以增加能量104之能量密度之空間均勻度達約10%或更佳，舉例而言，約5%或更佳。
第1C圖為根據一個實施例的均質器108之示意圖。第1C圖之均質器接收空間同調電磁能量的入射光束A1且該均質器於成像平面B1產生均勻能量場。光束積分器組件178含有一對微透鏡陣列172與174及透鏡176，且光束積分器組件178均質化通過光束積分器組件178的能量。應注意到，微透鏡陣列或蠅眼透鏡(fly’s-eye lens)用語一般意指用以描述含有多個鄰近透鏡的整合透鏡陣列。第1C圖之光束積分器組件178一般在以下情況作用為最佳：使用非同調源或廣泛的部份同調源，該非同調源或廣泛的部份同調源之空間同調長度比起單一微透鏡陣列的尺寸更小。簡言之，光束積分器組件178藉由重疊坐落於透鏡176之後焦平面的平面處的微透鏡 陣列之放大成像，來均質化光束。透鏡176應經良好修正以便讓像差(包含場畸變)最小化。此外，像場之尺寸為第一微透鏡陣列172之光圈之形狀之放大版本，其中放大率給定為F/f1，其中f1為第一微透鏡陣列172中微透鏡之焦距且F為透鏡176之焦距。
在一個實例中，透鏡176具有約175 mm的焦距，且微透鏡陣列中的微透鏡具有4.75 mm的焦距，用以形成11 mm方形場成像。讀者將注意到，可使用針對該等部件的許多不同組合方式，但一般而言最有效的均質器會使第一微透鏡陣列172及第二微透鏡陣列174為相同的。第一微透鏡陣列172及第二微透鏡陣列174可間隔有一段距離，使得傳遞至第一微透鏡陣列172的能量密度(瓦特/mm2)增加，或聚焦於第二微透鏡陣列174上。為了避免藉由第二微透鏡陣列174之聚焦能量密度超越第二微透鏡陣列174中的任一部件之損壞閥值而損壞第二微透鏡陣列174，第二微透鏡陣列174與第一微透鏡陣列172間隔有距離d2，該距離等於第一微透鏡陣列172中的小鏡片之焦距。
在一個實例中，第一微透鏡陣列172及第二微透鏡陣列174中之每一者含有7,921個微透鏡(亦即，89 x 89小鏡片陣列)，該等微透鏡為方形形狀且該等微透鏡具有約300微米的邊緣長度。透鏡176可為傅立葉透鏡，透鏡176一般而言用以積分自微透鏡陣列172及174所接收的成像且透鏡176與第二微透鏡陣列174間隔有距離 d3。
可放置隨機擴散器170於均質器108內，使得離開均質器108的能量A5之均勻度有關於輸入能量A1而改良。在此配置中，藉由在分別由第一微透鏡陣列172、第二微透鏡陣列174及透鏡176所接收且均質化的能量A2、A3及A4前放置隨機擴散器170，來擴散輸入能量A1。隨機擴散器170將導致輸入能量(A1)之脈衝於廣角度(α1)範圍下分佈，以減小投射光束之對比且因此改良脈衝之空間均勻度。隨機擴散器170一般而言導致通過該隨機擴散器的光散開，使得由第二微透鏡陣列174所接收的能量A3之輻射照度(W/cm2)小於沒有該擴散器的情況。隨機擴散器170亦用以隨機化照射各微透鏡陣列172及174的光束之相位。藉由散開在沒有擴散器下所觀察到的高強度光點，此額外隨機相位改良空間均勻度。
一般而言，隨機擴散器170為窄角度光學擴散器，選擇該窄角度光學擴散器使得該窄角度光學擴散器不會擴散能量，該能量於脈衝中以大於先前所放置的透鏡之接收角度的角度所接收。在一個實例中，選擇隨機擴散器170使得擴散角度α1小於第一微透鏡陣列172或第二微透鏡陣列174中的微透鏡之接收角度。在一個實施例中，隨機擴散器170包括單一擴散器，例如0.5度至5度擴散器，該擴散器放置於第一微透鏡陣列172前。在另一個實施例中，隨機擴散器170包括兩個或兩個以上擴散板，例如0.5度至5度擴散板，該等擴散板以所需 的距離分隔。在一個實施例中，隨機擴散器170可與第一微透鏡陣列172相隔有距離d1，使得第一微透鏡陣列172可接收輸入能量A1中所傳遞的實質上全部能量。
參考第1A圖，熱處理設備100進一步包括脈衝循環器116。脈衝循環器116接收能量之脈衝且循環該能量，以產生輸入脈衝之全部或部份的延遲。脈衝循環器116採用元件以循環能量脈衝，該等元件包含分光器、部份反射器、全部反射器、可調式反射器等等。
在一種態樣中，脈衝循環器採用光學元件以循環電磁能量之脈衝。脈衝循環器可具有第一反射器(舉例而言，單向鏡)、第二反射器(舉例而言，部份鏡)及一或更多迴路鏡，第一反射器接收輸入脈衝，第二反射器接收自第一反射器的脈衝，該一或更多迴路鏡將自第二反射器所反射的能量導引返回第一反射器。每次能量循環時，第二反射器傳送自第一反射器所接收的能量之某百分比，造成每次能量行進環繞脈衝循環器116時，原能量脈衝的一部份被傳送至脈衝循環器116之外，直到能量被有效地耗盡。因此，在某些實施例中，脈衝循環器116可為脈衝分配器。
第2圖為根據一個實施例可用於熱處理設備100中的脈衝循環器200之示意圖。脈衝循環器200具有第一反射器202，該第一反射器202具有透射面202A及反射面202B。透射面202A允許入射於透射面202A上的光通過第一反射器202，且反射面202B反射入射於反射面202B 上的光。
脈衝循環器200亦具有第二反射器204，該第二反射器204透射入射於第二反射器204上的輻射之一部份，且反射該入射輻射之一部份。第一反射器202係經放置以於第一反射器202之反射面202B上接收自第二反射器204所反射的輻射，且反射該輻射返回第二反射器204。
脈衝循環器200當中可包含一或更多迴路反射器206。可使用兩個迴路反射器206以將自第二反射器204所反射的光導引至第一反射器202之反射面202B。進入脈衝循環器200的光通過第一反射器202之透射面202A遵循迴路路徑220而循環環繞脈衝循環器200之反射器。每次能量循環環繞迴路路徑220至第二反射器204時，該能量之一部份從脈衝循環器200以子脈衝225釋放，留下剩餘的能量以循環。因此，脈衝循環器200轉換輸入能量之單一脈衝成為一系列的強度下降的子脈衝。子脈衝之強度根據第二反射器204之透射率依幾何級數地下降。
回頭參照第1A圖，熱處理設備100亦包含基板支架120，基板支架120用於放置承受脈衝的能量104之基板。可包含旁通系統114以允許繞過脈衝循環器116且能量104直接傳送至基板支架120上的基板。如此一來，可使用熱處理設備100以導引能量104之脈衝至基板用於熱處理，且在熱處理之前或之後導引一系列的強度下 降的子脈衝至基板。
可藉由切換式反射器110來選擇旁通系統114，切換式反射器110例如LCD鏡或微機電裝置，經由施加來自功率源112的電壓，切換式反射器110可自實質上全部透射切換至實質上全部反射。當供能給切換式反射器110時，切換式反射器110的表面面向輸入能量變成反射式，導引輸入能量至旁通系統114。旁通系統114含有反射器，該等反射器將環繞脈衝循環器116的能量導引至第二切換式反射器118，第二切換式反射器118將來自旁通系統114的能量對齊朝向基板支架120。切換式反射器110及118大致上同步地操作，使得當切換式反射器110為反射式時，切換式反射器118亦為反射式，且當切換式反射器110為透射式時，切換式反射器118亦為透射式。
在操作中，熱處理設備100可經配置以導引處理輻射之脈衝至基板支架120，以熱處理放置於基板支架120上的基板。在熱處理後，熱處理設備100可經配置以導引冷卻輻射之脈衝至基板支架120，以在熱處理後導致受控制的基板冷卻。在一種態樣中，各冷卻脈衝轉移能量至基板表面，於受能量影響的區域中增加基板表面之溫度或減緩基板表面之冷卻速率。
對於特徵在於受控制的基板冷卻的熱處理方法，第1A圖或第2圖之脈衝循環器116可為有用的。在某些該等方法中，於加熱後冷卻受到控制，以調整處理後基板之 最終性質。使用第1A圖之脈衝循環器116或第2圖之脈衝循環器200，當基板冷卻時能量可以受控制的速率增加至基板，以影響不同形貌製程之速率，且因此影響最終產物之形貌。
脈衝循環器116可經配置以產生一系列的藉由休止時間分隔的脈衝。可選擇休止時間以允許受冷卻脈衝影響的區域中的基板溫度以預定的量下降。然後冷卻脈衝可藉由小於緊接休止時間前期間的溫度下降的量來提高受影響的區域之溫度。冷卻脈衝大致上具有由以下關係所定義的強度：In=I0(1-T)n其中In為第n個脈衝之強度，I0為入射脈衝之強度，且T為第二反射器204之透射率。在一種態樣中，可設定脈衝循環器116之路徑長度，使得進入脈衝循環器116的脈衝之初始強度I0為實質上與用於基板之熱處理中的脈衝相同，且各脈衝間的休止時間允許基板之受影響的區域之熱能於冷卻脈衝之間以所需的量下降。
在一個實施例中，熱處理包含熔化基板表面之一部份，且接續的冷卻脈衝以低於自然的固化作用之速率的速率，執行受控制的基板表面之固化作用或再結晶作用，該自然的固化作用之速率係由於僅基板之表面能量之輻射和逸散。於熱處理期間傳遞的各脈衝可執行基板表面之一部份之受控制的熔化，推進熔化前緣通過表面之一深度。然後，冷卻脈衝之一部份可各執行基板表面 之一部份之受控制的再熔化，推進固化前緣通過表面之深度。為了執行該方法，供能給切換式反射器110及118以繞過脈衝循環器116，同時傳遞熱處理脈衝。於熱處理操作期間可傳遞任何數量的熱處理脈衝。然後可使切換式反射器118去能且能量之脈衝經由脈衝循環器116，以執行經處理的表面之受控制的冷卻。
在一種態樣中，第2圖之迴路反射器206可為可調整的。迴路反射器206可支撐於支架208上，支架208藉由線性致動器212耦合至軌道210。若需要的話，可提供限制器214以限制致動器212之移動範圍。第2圖之配置允許藉由移動迴路反射器206靠近或遠離第一及第二反射器202及204，調整脈衝循環器200之路徑長度。調整循環器之路徑長度影響來自第二反射器204的脈衝間的時間間隔。
藉由包含光學元件，亦可引入延遲至脈衝循環器200中，相較於脈衝循環器200之環境介質，該光學元件具有提高的折射率。該等光學元件包含固體、液體及氣體，且延遲的程度可藉由調整光所通過的折射介質之厚度來調變。在一個實例中，沿著脈衝循環器200之光學路徑可設置厚度改變的延遲光學元件216。延遲光學元件216之厚度通常為呈階梯狀的，而非呈角度的，以維持垂直的入射光於延遲光學元件216上，以避免藉由折射而光再度導向。於1 m的光學路徑中設置1 cm厚的玻璃片(n1.5)，對於來自第二反射器204的脈衝之間的間隔會 增加約0.5%。1 cm厚的透明的碳片(亦即，鑽石，n2.4)，於1 m的迴路中對於間隔會增加約1.4%。材料之厚度可呈階梯狀，且由線性致動器218所致動的延遲光學元件216於光學路徑中放置選定的階梯以選擇延遲值。延遲光學元件216可為單一物質或複合物。在一種態樣中，延遲光學元件216可為具有所需的折射率的瓶狀流體。
可藉由增加光學元件至脈衝循環器200而進一步影響各冷卻脈衝之間的強度關係。在一種態樣中，可增加放大器222至脈衝循環器200中能量循環之路徑。放大器222通常為於相似或等於循環能量之波長下易受受激輻射的媒介。舉例而言，若循環能量由Nd：YAG雷射所產生，則放大器222可為Nd：YAG晶體。於循環脈衝通過脈衝循環器200前可泵激放大器222，使得通過放大器222的能量導致放大器222發出實質上與入射能量同調的輻射。來自脈衝循環器200的脈衝之精確衰減輪廓因此可藉由於控制的速率下增加能量至各脈衝來調整。
在某些態樣中，放大器222可操作作為脈衝增強器。舉例而言，當脈衝循環通過脈衝循環器200時，放大器可隨著每次通過而再度充電，隨著每次通過而增加更多能量至脈衝，使得離開脈衝循環器200的各脈衝比起上一個脈衝具有更大的強度。在一個實施例中，第二脈衝循環器可與脈衝循環器200整合，以與循環脈衝同步地循環充電脈衝。交替地，可藉由脈衝的光源來泵激脈衝循環器200之放大器222。
在其他實施例中，可於不同於迴路之振盪頻率的頻率下充電放大器222，使得在電荷施加至放大器之間脈衝循環多次。在該等實施例中，脈衝循環器200產生具有週期性強度圖案的脈衝，脈衝之強度根據循環頻率與放大器之充電頻率之間的關係而上升及下降。
放大器222亦可具有反射器224，以形成放大器222中的振盪器空腔，以允許更廣的放大選項之範圍。第一反射器224A將通常為全部反射器而第二反射器224B可為具有固定或可變透射率之部份反射器。隨著改變脈衝循環器200之光學路徑長度，可改變振盪器空腔之性質，以提供具有幾乎任何週期性及強度圖案之脈衝。在一種態樣中，脈衝循環器200可操作作為環型雷射。
雖然前述是針對本發明之實施例，在不脫離本發明之基本範疇的情況下可設計本發明之其他及進一步實施例。
100‧‧‧熱處理設備
102‧‧‧能量源
104‧‧‧能量脈衝
106‧‧‧脈衝成形系統
108‧‧‧均質器
110‧‧‧切換式反射器
112‧‧‧功率源
114‧‧‧旁通系統
116‧‧‧脈衝循環器
118‧‧‧第二切換式反射器
120‧‧‧基板支架
150A‧‧‧第一光束分光器
150B‧‧‧第二光束分光器
150C‧‧‧光束分光器
150D‧‧‧光束分光器
150E‧‧‧最終光束分光器
152‧‧‧鏡子
154A‧‧‧第一子脈衝
154B‧‧‧第二子脈衝
156A‧‧‧第二子脈衝
156B‧‧‧第二子脈衝
158A‧‧‧第三子脈衝
158B‧‧‧第三子脈衝
160‧‧‧路徑
162‧‧‧路徑
164‧‧‧波片
170‧‧‧隨機擴散器
172‧‧‧第一微透鏡陣列
174‧‧‧第二微透鏡陣列
176‧‧‧透鏡
178‧‧‧光束積分器組件
200‧‧‧脈衝循環器
202‧‧‧第一反射器
202A‧‧‧透射面
202B‧‧‧反射面
204‧‧‧第二反射器
206‧‧‧迴路反射器
208‧‧‧支架
210‧‧‧軌道
212‧‧‧線性致動器
214‧‧‧限制器
216‧‧‧延遲光學元件
218‧‧‧線性致動器
220‧‧‧迴路路徑
222‧‧‧放大器
224‧‧‧反射器
224A‧‧‧第一反射器
224B‧‧‧第二反射器
225‧‧‧子脈衝
A‧‧‧路徑/片段
A1‧‧‧入射光束/輸入能量
A2‧‧‧能量
A3‧‧‧能量
A4‧‧‧能量
A5‧‧‧能量
B‧‧‧路徑/片段
B1‧‧‧成像平面
C‧‧‧路徑/片段
D‧‧‧路徑/片段
d1‧‧‧距離
d2‧‧‧距離
d3‧‧‧距離
E‧‧‧路徑/片段
F‧‧‧路徑
G‧‧‧路徑
H‧‧‧路徑
I‧‧‧路徑
J‧‧‧路徑
α‧‧‧擴散角度
簡要總結如上的本發明之更特定描述可參考實施例而得到，使得以此方式可詳細瞭解本發明之以上所述特徵結構，該等實施例之一些實施例圖示於附圖中。然而，應注意到，附圖僅圖示本發明之典型實施例，由於本發明可承認其他同等有效的實施例，因此該等典型實施例並非視為限制本發明之範疇。
第1A圖為根據一個實施例的熱處理設備之平面圖。
第1B圖為根據另一個實施例的脈衝成形系統之示意圖。
第1C圖為根據另一個實施例的均質器之示意圖。
第2圖為根據另一個實施例的脈衝循環器之示意圖。
為了促進瞭解，儘可能使用相同的元件符號來指稱圖式中共用的相同元件。考量到揭示於一個實施例中的元件，在沒有特定描述下可受益於利用在其他的實施例上。
100‧‧‧熱處理設備
102‧‧‧能量源
104‧‧‧能量脈衝
106‧‧‧脈衝成形系統
108‧‧‧均質器
110‧‧‧切換式反射器
112‧‧‧功率源
114‧‧‧旁通系統
116‧‧‧脈衝循環器
118‧‧‧第二切換式反射器
120‧‧‧基板支架

Claims (20)

  1. 一種用於一熱處理裝置之脈衝循環器，該脈衝循環器包括：一第一反射器，該第一反射器具有一反射面及一透射面，該透射面相對於該反射面；以及一第二反射器，該第二反射器透射入射輻射之一部份且反射入射輻射之一部份，該第二反射器係經放置以接收自該第一反射器的一輻射之脈衝且反射該輻射之脈衝之一部份，其中該第一反射器係經放置以於該第一反射器之該反射面上接收自該第二反射器所反射的該輻射且反射該輻射返回該第二反射器。
  2. 如請求項1所述之脈衝循環器，進一步包括複數個迴路鏡，該複數個迴路鏡係經設置以形成一具有該第一反射器及該第二反射器的光學迴路。
  3. 如請求項2所述之脈衝循環器，其中該複數個迴路鏡係固定至一致動定位器。
  4. 如請求項3所述之脈衝循環器，其中該致動定位器係沿著一軸而線性地致動，該軸垂直於從該第一反射器至該第二反射器的一中心線。
  5. 如請求項1所述之脈衝循環器，進一步包括一延遲光學元件。
  6. 如請求項5所述之脈衝循環器，其中該延遲光學元件包括一折射元件。
  7. 如請求項1所述之脈衝循環器，進一步包括一放大器。
  8. 一種熱處理設備，包括：一基板支架；一脈衝的能量源；以及一脈衝循環器，該脈衝循環器設置於該脈衝的能量源與該基板支架之間，該脈衝循環器包括：一第一反射器，該第一反射器具有一反射面及一透射面，該透射面相對於該反射面；及一第二反射器，該第二反射器透射入射能量之一部份且反射入射能量之一部份，該第二反射器係經放置以接收自該第一反射器的一能量之脈衝且反射該脈衝之一部份，其中該第一反射器係經放置以於該第一反射器之該反射面上接收自該第二反射器所反射的該能量且反射該能量返回該第二反射器。
  9. 如請求項8所述之熱處理設備，其中該脈衝的能量源為一脈衝的雷射源。
  10. 如請求項9所述之熱處理設備，進一步包括一均質器，該均質器位於該脈衝的雷射源與該脈衝循環器之間。
  11. 如請求項10所述之熱處理設備，進一步包括一旁通光學元件，用於該脈衝循環器，且放置有切換式鏡以導引一雷射脈衝至該脈衝循環器或該旁通光學元件。
  12. 如請求項8所述之熱處理設備，其中該脈衝循環器進一步包括一致動延遲光學元件。
  13. 如請求項12所述之熱處理設備，其中該致動延遲光學元件包括複數個反射器。
  14. 如請求項12所述之熱處理設備，進一步包括一均質器，該均質器位於該脈衝的能量源與該脈衝循環器之間。
  15. 如請求項12所述之熱處理設備，進一步包括一旁通光學元件，該旁通光學元件具有切換式鏡，該等切換式鏡係經放置以導引一能量之脈衝至該脈衝循環器或至該旁通光學元件。
  16. 如請求項11所述之熱處理設備，進一步包括一脈衝成形光學系統。
  17. 一種熱處理一基板之方法，該方法包括以下步驟：導引一第一電磁能量之脈衝朝向該基板；導引一第二電磁能量之脈衝進入一脈衝循環器，該脈衝循環器形成自該第二脈衝的複數個脈衝，其中該複數個脈衝強度下降；以及導引該複數個脈衝朝向該基板。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該第一脈衝退火該基板之一部份且該複數個脈衝導致該基板之該部份之一程式化的冷卻。
  19. 如請求項18所述之方法，其中該第一脈衝熔化該基板之一部份且該複數個脈衝導致該基板之該部份之一推進的再結晶作用。
  20. 如請求項17所述之方法，其中導引該第一電磁能量之脈衝朝向該基板的步驟包括以下步驟：操作一旁通光學元件，以導引該第一脈衝遠離該脈衝循環器，且導引該第二電磁能量之脈衝朝向該脈衝循環器的步驟包括以下步驟：操作該旁通光學元件，以導引該第二脈衝進入該脈衝循環器。
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