TWI489554B - 在ｄｓａ類型系統中用於矽雷射退火的適合短波長光 - Google Patents
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Description
本發明實施例大體而言係有關於一種熱製程設備及方法。
積體電路(IC)市場持續要求更大的記憶容量、更快的轉換速度、以及更小的特徵尺寸。業界為解決這些需求所採取的一種主要手段是從在大爐管內批次處理矽基材改為在小腔室內的單一基材處理。
在單一基材處理期間，可將該基材加熱至高溫，以容許多種化學及物理反應在界定於該基材上的多個部分內之多個IC元件上發生。特別引人注意的是，IC元件的良好電氣性能可能要求植入區域被退火。退火會從該基材先前被製成非晶態的區域再產生結晶結構，並藉由將摻質的原子併入該基材的結晶格中來將其活化。例如退火的熱製程會需要在短時間內提供相當大量的熱能給該基材，然後快速冷卻該基材以結束該熱製程。
發展出動態表面退火(DSA)技術來退火基材表面上的限定區域，以在基材表面上提供明確界定的退火及/或再熔化區域。一般而言，在此製程期間，基材表面上的多個區域接連暴露在一光源傳來之預期量的能量下，以造成基材預期區域的優先加熱。這些技術係優於將光源能量掃過基材表面的習知製程，因為相鄰掃掠區域之間的重疊嚴格限制在介於晶粒，或「切割」線之間的未使用空間內，以在基材的預期區域內產生更均勻的退火。
DSA技術可使用單一光源，例如波長約810奈米的紅光雷射，並退火基材的預期區域。該紅光雷射並無覆蓋整個波長頻譜，因而無法達到最佳退火。因此，技藝中存在有對於一種能夠運用較大部分的波長頻譜來有效退火基材之DSA設備及方法的需要。
本發明大體而言係有關於一種熱製程設備及方法，其容許使用者指引能夠發射一或多種波長的一或多種預選光源至一準直器。多重光源可容許單一個設備擁有發射多重、預選波長的能力。該等多重光源容許使用者同時使用多重波長以接近「白光」。可為欲發射的波長選擇頻率、強度、及暴露時間的一或多種。因此，該設備及方法的功能是有彈性的，以符合使用者的需求。
在一實施例中，揭示一種熱處理方法。該方法包含將一基材設置在一處理腔室內，並選擇複數種不同的第一電磁輻射波長以熱處理該基材。該方法也可包含繞射該電磁輻射並指引對應所選的複數種不同第一電磁輻射波長之複數個光源至一或多個準直器。該方法也可包含將連續波電磁輻射聚焦為一輻射線條，其延伸在該基材上表面的至少一部分上，以熱處理該基材的第一部分。
在另一實施例中，揭示一種熱處理方法。該方法包含將一電磁輻射源設置在一處理腔室內。該來源可擁有複數個光源，並且該複數個光源的至少一個光源能夠發射與該複數個光源的另一個光源不同的波長。該方法也可包含選擇一或多種第一電磁輻射波長以熱處理一基材，以及為該一或多種第一電磁輻射波長的至少一者選擇頻率、強度、以及暴露時間的一或多種。該方法也可包含以所選頻率、強度、及/或暴露時間將該電磁輻射從該來源線性聚焦至該基材的第一部分上，並移動該電磁輻射通過該基材。
在另一實施例中，揭示一種熱通量處理元件。該元件包含一連續波電磁輻射源。該來源可包含複數個光源，並且該複數個光源的至少一個光源能夠發射波長與該複數個光源之一第二光源不同的電磁輻射。該元件也可包含一平台，配置來在其上容納一基材，以及折射光學元件，設置在該連續波電磁輻射源和該平台之間。該光學元件可經配置以將來自該連續波電磁輻射源的連續波電磁輻射聚焦為一連續波電磁輻射線條在該基材上表面上。該元件也可包含一位移機構，配置來相對於該平台移動該連續波電磁輻射源。
本發明大體而言係有關於一種熱製程設備及方法，其容許使用者指引能夠發射一或多種波長的一或多種預選光源至一準直器。多重光源可容許單一個設備擁有發射多重、預選波長的能力。該等多重光源容許使用者同時使用多重波長以接近「白光」。可為欲發射的波長選擇頻率、強度、及暴露時間的一或多種。因此，該設備及方法的功能是有彈性的，以符合使用者的需求。
第1圖係根據本發明之一實施例用來熱處理一半導體基材的設備100之剖面圖。該設備100包含一電磁輻射源102、一處理腔室104、系統控制器106、以及光學元件108，設置在該連續波電磁輻射源102和該基材支撐件110之間。在一實施例中，該基材112係具有高導熱性的基材，例如單晶矽基材、絕緣層上矽(SOI)、矽鍺或其合金，或諸如此類。
在一實施例中，該電磁輻射源102能夠發射連續的電磁輻射波或射線，例如光線。使用連續波來表示輻射源能夠連續發射輻射，即非突衝(burst)、脈衝、或閃光。在一實施例中，該電磁輻射源102能夠連續發射輻射至少15秒。在另一實施例中，該電磁輻射源102適於傳送用來執行一脈衝雷射退火製程的電磁能量。典型的電磁能量源包含，但不限於，光輻射源、電子束源、微波能量源、以及雷射二極體。
該光學元件108較佳地包含一或多個準直器114，以在與該基材112上表面118垂直的方向上準直來自該電磁輻射源102的輻射116。然後利用至少一個透鏡122將此準直的輻射120聚焦為一輻射線條124在基材112上表面118上。透鏡122是任何適用透鏡，或一連串透鏡，能夠將輻射聚焦為預期形狀，例如線條。該透鏡122可以是柱狀透鏡、一或多個凹透鏡、凸透鏡、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、折射透鏡、繞射透鏡、夫涅爾透鏡(Fresnel lenses)、梯度折射率透鏡(gradient index lenses)、或諸如此類。
該設備100也包含一位移機構126，配置來將該輻射線條124及該基材支撐件110相對於彼此而移動。在一實施例中，該位移機構126與該電磁輻射源102及/或該光學元件108耦結，以相對於該基材支撐件110移動該電磁輻射源102及/或該光學元件108。在另一實施例中，該位移機構126係與該基材支撐件110耦結，以相對於該電磁輻射源102及/或該光學元件108移動該基材支撐件110。在又另一實施例中，該位移機構126移動該電磁輻射源102及/或該光學元件108、以及該基材支撐件110。可使用任何適用的移動機構，例如輸送帶系統、齒條與小齒輪系統、機械致動器、或諸如此類。
該位移機構126較佳地與一系統控制器106耦結，以控制該基材支撐件110和該輻射線條124相對於彼此移動的掃掠速度。此外，該基材支撐件110和該輻射線條124相對於彼此的位移可沿著一路徑，其與該輻射接線124垂直且與該基材112上表面118平行。在另一實施例中，該位移機構126以固定速度移動。在一實施例中，就35微米寬的線條而言，此固定速度約是2公分/秒。在另一實施例中，該基材支撐件110和該輻射線條124相對於彼此的位移並未沿著與該輻射線條124垂直的路徑。
該處理腔室104通常含有一基材支撐件110，配置來在其上容納一基材112、一舉升組件128、一透明視窗130、一氣體輸送系統132、以及一腔室134。該透明窗口130可包含石英、藍寶石或其他光學上透明的材料，其容許從該電磁輻射源102傳來的能量通過其間並加熱該基材112上表面118，而不會有顯著的能量流失。
該氣體輸送系統132通常含有與該處理區140流體交流的氣源136及排氣系統138，該處理區140係被該腔室134的腔室壁142以及該透明視窗130封住。該氣源136通常適於提供一氣體流，例如一惰性氣體(像氬氣、氮氣)至該處理區140內，以避免該基材表面118在利用從該電磁輻射源102傳來的能量加熱或利用該等加熱元件144加熱時氧化。該排氣系統138通常適於除去從該氣源傳來的注入氣體、除去在熱處理期間產生的任何揮發性污染物、及/或排空該處理區140至低於大氣壓的壓力，其係利用習知機械式粗略幫浦(rough pump)、魯氏幫浦、或其他類似的流體移除裝置。在一實施例中，該排氣系統138係適於排空該處理區140至低於約300托耳的壓力。
可用能夠將腔室壓力維持在低於大氣壓，例如約300托耳，以及將基材沈積溫度維持在介於約450℃和約800℃之間的材料來構成該腔室134。在一實施例中，該腔室134可由金屬製成，例如水冷的鋁或不銹鋼。在一實施例中，該腔室134與一習知集成工具的移送室146耦結，該集成工具含有適於透過一存取埠148移送基材進出該處理腔室104的處理區140之機器人(未示出)。在一實施例中，該移送室146可利用一習知流量閥(未示出)，或閘閥與該處理腔室104的處理區140隔開，以避免污染物以任何一個方向通過該存取埠148。
該舉升組件128通常含有複數個舉升銷150以及一致動器152(例如，汽缸、直流伺服馬達和導螺桿)，其係適於相對於該基材支撐件110移動，因此一基材112可被移送進出該基材支撐件110，並且進出一基材移送裝置，例如一機器人。如第1圖所示，該舉升銷150係經示為「降下」位置，因此該基材112可設置在該基材支撐件110的基材支撐表面154上。
該基材支撐件110可包含能夠支撐該基材112的平臺，如下面說明般。在一實施例中，該基材支撐件110包含一種抓取該基材的裝置，例如一摩擦、重力、機械、或電氣系統。用於抓取之適合裝置的範例包含機械夾具、靜電卡盤、真空卡盤、或諸如此類。在一實施例中，該基材支撐件110含有一加熱元件144，其係與溫度控制組件156電氣交流並與一基材112熱接觸，當其設置在該基材支撐件110上時。該加熱元件144可以是嵌在該基材支撐件110的支撐體158內的電阻加熱元件。在一實施例中，該溫度控制組件156係適於供給功率至該加熱元件144，因此可將該基材112加熱至高溫，例如介於約450℃和約800℃之間。該溫度控制組件156通常含有一功率源(未示出)及一溫度測量裝置(未示出)，其係適於利用習知方法控制及監視該基材支撐件110的溫度。
該基材支撐件110通常含有一支撐體158、一流體輸送系統、及一溫度控制組件156，其係與該系統控制器106交流。在一實施例中，該基材112可支撐在從一流體輸送系統輸送至形成在該支撐體158的基材支撐表面154內之埠的流體上。在熱處理期間的一或多個步驟期間，由於透過氣室160輸送至該等埠的流體，一基材112可以支撐在該基材支撐表面154上方之一氣墊上，因而可形成一縫隙。由該流體創造出的縫隙可介於約1微米和約1000微米之間。在一實施例中，該支撐體158可由金屬、陶瓷、塑膠、半導體或用來在處理期間支撐基材的其他材料製成。在一實施例中，該支撐體158係由陶瓷材料製成，例如石英、藍寶石、碳化矽、氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、或氮化硼。
該流體輸送系統通常含有一或多個流體控制零組件，其係用來提供並控制往形成在該支撐表面154內的該等埠之流體輸送。該等流體控制裝置係適於利用從該系統控制器106傳來的指令控制輸送至該等埠的流體之流量、速度及/或壓力。該等流體控制裝置可以是與該系統控制器106交流的習知質流控制器(MFC)，或是配置來以已知壓力輸送預期流量的固定孔洞。對於該基材移動的控制也可受到該一或多個埠輸送的流體類型(例如，氣體)影響，因此必須把黏性、原子質量、壓力、及密度考慮進去。該流體的選擇通常也必須考慮到其對於在該處理區140內執行的製程的影響。
在一實施例中，當該基材設置在該基材支撐表面154上時，可在該基材支撐件110及一基材112的一部分上方設置一遮蔽環162，如第1圖所示。該遮蔽環162通常係設計來遮蔽該基材112的邊緣，以減少任何熱均勻性邊緣效應，並避免基材112在該輻射線條124掃掠過該基材112表面時破裂。該遮蔽環162可利用一遮蔽環舉升組件(未示出)相對於該基材112及/或基材支撐表面154設置，以容許該基材在該基材支撐表面154和一機器人(未示出)之間移送，而不會觸動該遮蔽環162。該遮蔽環162可由具有預期熱質量(thermal mass)、令人滿意的發射率以及吸收係數，並且能夠承受由該電磁輻射源102傳送的能量之材料製成。
該電磁輻射源102可包含複數個電磁輻射源102並由一控制器164控制。該電磁輻射源102可包含複數個光源，其容許使用者選擇一或多個光源以照射該基材112。在一實施例中，可選擇單一光源。在另一實施例中，可選擇多個光源。在另一實施例中，可選擇實質上能夠發射相同波長的多個光源。在另一實施例中，可選擇能夠發射不同波長的多個光源。
可將該等個別光源指引至該準直器114，以個別照射一預定波長。使用者預先選擇用來暴露該基材112的預期波長。該控制器164然後選擇性指引該特定光源至該準直器114。在一實施例中，該光源也許能夠發射可見光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射紫外光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射近紫外光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射深紫外光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射紅外光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射近紅外光範圍內的波長。在另一實施例中，該光源也許能夠發射深紅外光範圍內的波長。
在一實施例中，使用者可預先選擇用來暴露該基材112的複數個波長。該控制器164然後指引該複數個光源至該準直器114。在一實施例中，光源也許能夠發射範圍選自可見光範圍、紫外光範圍、近紫外光範圍、深紫外光範圍、紅外光範圍、近紅外光範圍、深紅外光範圍、及其組合所組成的族群之一或多種波長。
使用者可預先選擇該電磁輻射的強度、該電磁輻射的頻率、以及該電磁輻射的暴露時間。此外，使用者可調整強度、頻率、及暴露時間，以符合製程需求。該調整可在暴露之間或暴露期間發生。該調整可基於來自測量結果的即時回饋而發生。
該光學元件108可繞射及/或反射通過其間之所選擇的波長，因此以一輻射線條124發射的光線擁有小於該基材的關鍵尺寸之波長。在一實施例中，以一輻射線條124發射的光線之波長大約是該電磁輻射源102原先發射之波長的四分之一。當從該電磁輻射源102發射複數種波長時，平均波長，在繞射及/或反射後，可小於或等於該基材的關鍵尺寸。該關鍵尺寸可以是約65奈米或更小。在一實施例中，該關鍵尺寸可以是約45奈米或更小。在一實施例中，該電磁輻射源102可發射波長介於約150奈米和約200奈米之間的光線，並且繞射及/或反射後的平均波長可小於或等於該基材的關鍵尺寸。在一實施例中，繞射及/或反射後的波長可小於該關鍵尺寸的約三分之二。藉由選擇一種，繞射及/或反射後，小於該關鍵尺寸的波長，可準確控制該基材的暴露。
在一實施例中，該光源可包含一雷射二極體。在另一實施例中，該複數個光源可包含一或多個雷射二極體。因此，可使用複數個雷射二極體。該等雷射二極體可以相同波長或不同波長發射光線。在一實施例中，該等雷射二極體可包含一紅光雷射二極體，發射波長介於約630奈米至約700奈米之間的光線；一橘光雷射二極體，發射波長介於約590奈米和約630奈米之間的光線；一黃光雷射二極體，發射波長介於約560奈米和約590奈米之間的光線；一紫光雷射二極體，發射波長介於約400至約450奈米之間的光線；一藍光雷射二極體，發射波長介於約450奈米和約490奈米之間的光線；以及一綠光雷射二極體，發射波長介於約490奈米至約560奈米之間的光線。在一實施例中，該電磁輻射源102係適於以小於約1064奈米的波長傳送能量至一主要含矽基材。在本發明之一態樣中，可能希望使用Nd：YAG(釹：摻雜的釔鋁石榴石)雷射，其係適於以介於約266奈米和約1064奈米之間的波長傳送能量。在一實施例中，該等雷射二極體的功率可在0.5 kW至50 kW範圍內。適合的雷射二極體係由加州的Spectra-Physics公司，或由密蘇里州St.Charles的Cutting Edge Optronics公司製造。
第2圖係根據本發明之一實施例的電磁輻射源200的簡要等角視圖。該來源200包含複數個光源202、204、206、208、210、212、214、216，其每一個皆可被選擇性指引至該準直器，以利個別選擇。該電磁輻射源200可在兩個不同的平面上移動，如箭號「A」和「B」所示，以指引該等光源202、204、206、208、210、212、214、216至一準直器。使用者可預先選擇從該等光源202、204、206、208、210、212、214、216發射的電磁輻射之強度、頻率、及暴露時間。在一實施例中，使用者可調整從該等光源202、204、206、208、210、212、214、216發射的電磁輻射之強度、頻率、及暴露時間。該調整可在基材暴露之前、基材暴露之間、及/或基材暴露期間發生。
在一實施例中，可同時使用複數個光源202、204、206、208、210、212、214、216。在另一實施例中，可依序使用不同光源202、204、206、208、210、212、214、216。在另一實施例中，可同時使用所有光源202、204、206、208、210、212、214、216。該等光源202、204、206、208、210、212、214、216可全體發射範圍選自可見光範圍、紫外光範圍、近紫外光範圍、深紫外光範圍、紅外光範圍、近紅外光範圍、深紅外光範圍、及其組合所組成的族群之波長。該等光源202、204、206、208、210、212、214、216可選擇性及/或全體及/或依序應用，以照射可見光譜的所有顏色至該基材。因此，可選擇該等光源202、204、206、208、210、212、214、216以使該基材暴露在「白光」或近似「白光」下。「白光」是可見光譜內至少兩種不同波長光線的混合。例如，以藍光光譜波長發射光線的光源可發射與來自該黃光光譜的光線混合之光線，而產生肉眼看來是白色的光線。在另一實施例中，以藍光光譜波長發射光線的光源可與該紅光光譜波長及該綠光光譜波長混合，而產生肉眼看來是白色的光線。在另一範例中，可同時發射所有的可見光譜波長以產生看來是白色的光線。
在一實施例中，至少一個光源202、204、206、208、210、212、214、216能夠以一種波長發射電磁輻射，其，在繞射及/或反射後，小於形成在欲暴露之基材上的特徵結構的關鍵尺寸。在另一實施例中，至少一個光源202、204、206、208、210、212、214、216能夠以一種波長發射電磁輻射，其，在反射及/或繞射後，小於形成在欲暴露之基材上的特徵結構的關鍵尺寸的三分之二。在一實施例中，一光源可發射波長在該紅外光光譜內的輻射，與發射波長在該可見光光譜內的輻射之光源同時，與發射波長在該紅外光光譜內的輻射之光源同時。可改變多個波長的比例以平衡圖案效應。
第3圖係根據本發明之另一實施例的電磁輻射源300的簡要等角視圖。該來源300包含複數個光源302、304、306、308、310、312、314、316、318，其每一個皆可被選擇性指引至該準直器，以利個別選擇。該電磁輻射源300可繞一軸320旋轉，如箭號「C」所示，以指引該等個別光源302、304、306、308、310、312、314、316、318至一準直器。使用者可預先選擇從該等光源302、304、306、308、310、312、314、316、318發射的電磁輻射之強度、頻率、及暴露時間。在一實施例中，使用者可調整從該等光源302、304、306、308、310、312、314、316、318發射的電磁輻射之強度、頻率、及暴露時間。該調整可在基材暴露之前、基材暴露之間、及/或基材暴露期間發生。
在一實施例中，可同時使用複數個光源302、304、306、308、310、312、314、316、318。在另一實施例中，可依序使用不同光源302、304、306、308、310、312、314、316、318。在另一實施例中，可同時使用所有光源302、304、306、308、310、312、314、316、318。該等光源302、304、306、308、310、312、314、316、318可全體發射範圍選自可見光範圍、紫外光範圍、近紫外光範圍、深紫外光範圍、紅外光範圍、近紅外光範圍、深紅外光範圍、及其組合所組成的族群之波長。該等光源302、304、306、308、310、312、314、316、318可選擇性及/或全體及/或依序應用，以照射可見光譜的所有顏色至該基材。因此，可選擇該等光源302、304、306、308、310、312、314、316、318以使該基材暴露在「白光」或近似「白光」下。在一實施例中，至少一個光源302、304、306、308、310、312、314、316、318能夠以一種波長發射電磁輻射，其，在繞射及/或反射後，小於形成在欲暴露之基材上的特徵結構的關鍵尺寸。在另一實施例中，至少一個光源302、304、306、308、310、312、314、316、318能夠以一種波長發射電磁輻射，其，在繞射及/或反射後，小於形成在欲暴露之基材上的特徵結構的關鍵尺寸的三分之二。
第4圖係根據本發明之一實施例執行熱處理方法的熱製程設備400的簡要圖。退火基材402接近其邊緣406的部分404。從來源410輻射出的電磁能量408加熱部分404，同時邊緣部分412保持不受熱。操作時，使用者預先選擇要用來暴露該基材的一或多個波長。然後一控制器指引該來源410內的一或多個光源至該基材402，而使該基材402暴露在來自該來源410的電磁輻射下。
當使用者預先選擇該一或多個波長時，該等波長可包含可見光光譜內的波長。在一實施例中，該等波長可包含整個可見光光譜，因此產生「白光」。在另一實施例中，一或多個波長可來自紫外光範圍、近紫外光範圍、深紫外光範圍、紅外光範圍、近紅外光範圍、深紅外光範圍、及其組合。在一實施例中，該等波長可大於840奈米。在另一實施例中，該等波長可小於800奈米。
在暴露期間，使用者可調整暴露時間、暴露頻率、及/或暴露強度。使用者可將該基材402的同一個部分相繼暴露在多種不同波長下。該基材402可擁有具備關鍵尺寸的特徵結構。因此，使用者可選擇波長使得在繞射及/或反射後，其會小於該等關鍵尺寸。在一實施例中，該波長可小於該關鍵尺寸的約三分之二。
藉由在一熱製程設備上提供具有複數種不同波長的光源，使用者可選擇一或多種預期波長來進行基材的暴露。因此，單一設備可以是可擴充的，以符合使用者對於動態表面回火的個別需求。
雖然前述係針對本發明之實施例，但本發明的其他及進一步實施例可在不背離其基本範圍下設計出，而其範圍係由如下申請專利範圍判定。
100．．．設備
102、200、300．．．電磁輻射源
104．．．處理腔室
106．．．系統控制器
108．．．光學元件
110．．．基材支撐件
112．．．基材
114．．．準直器
116．．．輻射
118．．．上表面
122．．．透鏡
124．．．輻射線條
126．．．位移機構
128．．．舉升組件
130．．．視窗
132．．．氣體輸送系統
134．．．腔室
136．．．氣源
138．．．排氣系統
140．．．處理區
142．．．腔室壁
144．．．加熱元件
146．．．移送室
148．．．存取埠
150．．．舉升銷
152．．．致動器
154．．．基材支撐表面
156．．．溫度控制組件
158．．．支撐體
160．．．氣室
162．．．遮蔽環
164．．．控制器
202、204、206、208、210、212、214、216、302、304、306、308、310、312、314、316、318．．．光源
320．．．軸
400．．．熱製程設備
402．．．基材
404．．．部分
406．．．邊緣
408．．．電磁能量
410．．．來源
412．．．邊緣部分
因此可以詳細瞭解上述本發明之特徵結構的方式，即對本發明更明確的描述，簡短地在前面概述過，可藉由參考實施例來得到，其中某些在附圖中示出。但是應注意的是，附圖僅示出本發明之一般實施例，因此不應視為係對其範圍之限制，因為本發明可允許其他等效實施例。
第1圖係根據本發明之一實施例的熱製程設備100的剖面圖。
第2圖係根據本發明之一實施例的電磁輻射源200的簡要等角視圖。
第3圖係根據本發明之另一實施例的電磁輻射源300的簡要等角視圖。
第4圖係根據本發明之一實施例執行熱處理方法的熱製程設備400的簡要圖。
為了促進了解，在可能時使用相同的元件符號來表示該等圖式共有的相同元件。預期到在一實施例中揭示的元件可有利地用於其他實施例而不需特別詳述。
100．．．設備
102．．．電磁輻射源
104．．．處理腔室
106．．．系統控制器
108．．．光學元件
110．．．基材支撐件
112．．．基材
114．．．準直器
116．．．輻射
118．．．上表面
122．．．透鏡
124．．．輻射線條
126．．．位移機構
128．．．舉升組件
130．．．視窗
132．．．氣體輸送系統
134．．．腔室
136．．．氣源
138．．．排氣系統
140．．．處理區
142．．．腔室壁
144．．．加熱元件
146．．．移送室
148．．．存取埠
150．．．舉升銷
152．．．致動器
154．．．基材支撐表面
156．．．溫度控制組件
158．．．支撐體
160．．．氣室
162．．．遮蔽環
164．．．控制器
Claims (22)
- 一種熱處理方法，其包含以下步驟：將一基材設置在一處理腔室內；選擇複數種不同的電磁輻射波長，以熱處理該基材；指引對應所選的複數種不同電磁輻射波長之複數個光源；以該所選的不同電磁輻射波長來將連續波電磁輻射從該複數個光源發射至一或多個準直器；同步繞射從該複數個光源發射出的該連續波電磁輻射；以及將該繞射的連續波電磁輻射聚焦為一輻射線條，其至少部分地延伸在該基材之一上表面上，以熱處理該基材的一第一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之基材具有一或多種結構於其上，且至少一結構具有約65奈米或更小的關鍵尺寸。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中上述之關鍵尺寸是約45奈米或更小。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中上述之繞射及/或反射的連續波電磁輻射的平均波長係小於或等於 該關鍵尺寸之大小的三分之二。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之選擇步驟包含選擇足夠的可見光光譜之波長以形成白光。
- 一種熱處理方法，其包含以下步驟：將一基材設置在一處理腔室內；選擇複數種不同的第一電磁輻射波長，以熱處理該基材；指引對應所選的複數種不同第一電磁輻射波長之複數個光源至一或多個準直器；同步繞射從該複數個光源發射出的連續波電磁輻射；將該繞射的連續波電磁輻射聚焦為一輻射線條，其至少部分地延伸在該基材之一上表面上，以熱處理該基材的一第一部分；選擇與該複數種第一電磁輻射波長不同的複數種第二電磁輻射波長，以熱處理該基材；指引與該設備耦結且對應該所選的複數種第二電磁輻射波長之複數個光源至該一或多個準直器；以及將連續波電磁輻射聚焦為一輻射線條，其至少部分地延伸在該基材上表面上，以熱處理該基材的一第二部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之複數個光源的至少一光源係選自由能夠發射近紫外光的光源 或能夠發射紅外光的光源所組成的族群。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之複數個光源的每一個皆能夠發射不同波長的光。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之複數個光源能夠發射紫外光光譜、紅外光光譜、及可見光光譜內的光線。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之複數種不同的電磁輻射波長包含至少三種選自可見光光譜之波長。
- 一種熱處理方法，其包含以下步驟：將一基材設置在一處理腔室內；選擇一或多種電磁輻射波長以熱處理該基材；指引複數個電磁輻射源的光源以放置複數個光源之至少一者至一位置以熱處理該基材，該複數個光源能夠以一或多種所選的電磁輻射波長發射電磁輻射，其中該複數個光源之各者能夠發射不同波長的電磁輻射；為該一或多種所選的電磁輻射波長的至少一者選擇一或多種頻率、強度、以及暴露時間；以該一或多種所選的電磁波長及所選的頻率、強度與暴露時間來從該電磁輻射源發射電磁輻射； 將該電磁輻射從該電磁輻射源線性聚焦至該基材的一第一部分上；以及移動該電磁輻射通過該基材。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中上述之指引步驟包含指引複數個光源以放置二或多個複數個光源至一位置以熱處理該基材，且其中上述之發射步驟包含以複數種不同波長來從該電磁輻射源發射電磁輻射。
- 一種熱處理方法，其包含以下步驟：將一電磁輻射源設置在一處理腔室內，該電磁輻射源擁有複數個光源，且該複數個光源的至少一個光源能夠發射與該複數個光源的另一個光源不同的波長；選擇一或多種第一電磁輻射波長以熱處理一基材；為該一或多種第一電磁輻射波長的至少一者選擇一或多種頻率、強度、以及暴露時間；以所選頻率、強度、及/或暴露時間將該電磁輻射從該電磁輻射源線性聚焦至該基材的一第一部分上；移動該電磁輻射通過該基材；選擇與該一或多種第一電磁輻射波長不同的一或多種第二電磁輻射波長，以熱處理該基材；將該電磁輻射從該電磁輻射源線性聚焦至該基材的一第二部分上；以及移動該電磁輻射通過該基材。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包含調整一或多種強度、頻率、及暴露時間。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中上述之調整包含增加一或多種強度、頻率、及暴露時間。
- 一種熱通量處理元件，其包含：一連續波電磁輻射源，其包含複數個光源，且該複數個光源的至少一個光源能夠發射波長與該複數個光源之一第二光源不同的電磁輻射；一平台，配置來於其上容納一基材；折射光學元件，設置在該連續波電磁輻射源和該平台之間，該光學元件係經配置以將來自該連續波電磁輻射源的連續波電磁輻射於該基材之一上表面上聚焦為一連續波電磁輻射線條；以及一位移機構，配置來相對於該平台移動該連續波電磁輻射源。
- 如申請專利範圍第16項所述之元件，更包含一控制器，能夠選擇性從一或多個光源發射電磁輻射。
- 如申請專利範圍第17項所述之元件，其中上述之控制器能夠選擇性從同時擁有不同波長的複數個光源發射 電磁輻射。
- 如申請專利範圍第16項所述之元件，其中上述之多個光源全體係能夠發射包含整個可見光光譜的輻射。
- 如申請專利範圍第16項所述之元件，其中上述之多個光源包含至少一個能夠發射紅光的光源，至少一個能夠發射橘光的光源，至少一個能夠發射黃光的光源，至少一個能夠發射綠光的光源，至少一個能夠發射藍光的光源，及至少一個能夠發射紫光的光源。
- 如申請專利範圍第20項所述之元件，其中上述之多個光源包含至少一個能夠發射近紫外光的光源，或至少一個能夠發射紅外光的光源。
- 如申請專利範圍第16項所述之元件，更包含一控制器，其係經程式化以控制該電磁輻射的一或多種強度、暴露時間、及頻率。
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