TWI585860B - 控制瞬間退火程序之方法 - Google Patents

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東京威力科創股份有限公司
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Description

控制瞬間退火程序之方法 【相關申請案之交互參照資料】
按照37 C.F.R.§1.78(a)(4)，本申請案主張先前於2011年11月4日提出申請之共同審理中的臨時申請案號61/556,126，及於2012年5月5日提出申請之61/652,127之優先權，其明確地於此併入作參考。
本申請案大致是有關於半導體裝置之製程，且特別是有關於在基板上之構造進行以雷射或其他吸光式的瞬間退火。
對於更小、更緊密、更快且更多強而有力的晶片之持續需求強迫裝置幾何尺寸縮小至且超過100nm節點(node)。裝置幾何之這種積極的尺寸降低(downscaling)增加了短通道效應。這縮小了在Ion(取決於裝置型式之ON狀態裝置電流)與Ioff(OFF狀態裝置電流或漏電流)之間的區別，對維持裝置功能性縮小是必要的。因此，對於調整裝置的幾何尺寸之主要挑戰係在於維持Ion與Ioff之間的區別。
典型的瞬間退火係藉由使具有植入摻雜物之半導體基板在快速熱處理(RTP)系統中受到溫度處理而執行。使用RTP之典型的退火輪廓(profile)係涉及提升至一目標溫度(例如1060℃)，於目標溫度下浸泡基板持續一段時間(浸泡時間(soak time))，以及下降至一基礎溫度(例如200℃)。關於瞬間退火，期望有例如10,000℃/秒或更高的高升降溫速度，以及比1秒短或沒有浸泡時間，用於避免過度的雜質熱擴散。除了嚴格的溫度控制需求以外，退火環境中之氣體組成亦需要受控制。舉例而言，已發現氧之存 在是需要的，以便減少植入摻雜物(例如硼及砷)之蒸鍍或向外擴散，但退火環境中太多的氧會導致氧修正擴散(OED)並限制淺接面之形成，特別是在使用例如硼之摻雜物時。
電流技術乃涉及在離子植入法之後接著一快速熱瞬間退火程序。任何瞬間退火程序中的主要參數係為尖峰溫度(peak temperature)及停留時間。一瞬間尖銳度tR之測量係被定義為由基板在尖峰溫度之50℃內所花的時間。較高的尖峰溫度的主要效果是導致摻雜物活化的增加，從而導致滯留時間的縮小及Ion的增加。不同裝置具有不同的摻雜物活化之需求，因此具有不同的尖峰溫度之選擇。對相同的尖峰溫度而言，停留時間的增加之主要效果是增加雜質熱擴散，因此增加漏電流。一種共通技術已利用一CO2雷射(10.6μm波長)。因為遠紅外線(FIR)波長，吸收只被自由載體的生成所引發，自由載體的生成需要高摻雜的基板或熱載體產生以建立自由載體。關於大量摻雜的矽基板，對於P型而言，需要在~0.005至~0.020歐姆-公分(ohm-cm)之間的電阻率，用以藉由暴露至CO2雷射(10.6μm波長)來引發自由載體吸收。關於熱載體產生，一般需要400℃左右的溫度用以藉由暴露至CO2雷射(10.6μm波長)來引發自由載體吸收。這種溫度可以藉由傳統的電阻式加熱板或藉由使用一第二預熱雷射(用以在掃描CO2雷射光束之前加熱局部區域)來建立。因為局部摻雜或預熱表面之吸收特性，CO2退火只在基板頂端之三分之一內產生局部化加熱，而留下三分之二的基板底部本質上做為一冷卻散熱器(cold sink)。這種冷卻散熱器可讓由雷射曝光及接著的毫秒烘烤程序所引發的溫度升高很快速的熱淬滅。
對於目前離子植入技術而言，隱藏於瞬間退火背後的主要努力係用以減少停留時間，而不需要對摻雜物活化之要求程度妥協。當盼望將類似的瞬間退火程序應用至光刻光阻化學應用時，所需要的技術是可以於一段短暫可控制的停留時間達到尖峰溫度之方法及系統，而不需要利用高摻雜的基板來獲得吸收，或不需要利用預熱熱處理(其會熱去保護或熱降低光阻化學(當於很長的時間使用傳統的電阻式加熱板時))，或在一預熱雷射光束程序的情況下，其會將局部基板之溫度提高至高於光阻應用之目標瞬間尖峰溫度。
本說明書提供一種用於控制基板上之瞬間退火程序的方法及系統，包含選擇一個或多個目標、一個或多個吸收層、一種對該選定之一個或多個吸收層進行吸收改良之技術，用於加熱裝置之一個或多個波長，譬如，選擇一個或多個雷射或其他發光裝置作為加熱裝置。提供一種利用選定之吸收改良技術來改良之基板。藉由使用選定的加熱裝置及選定的瞬間退火變數而針對基板執行瞬間退火程序。調整瞬間退火程序變數、選定之吸收改良技術、選定的一個或多個波長及/或選定的雷射或其他發光裝置中的一個或多個，以便符合瞬間退火程序之一個或多個目標。
100‧‧‧架構圖
110‧‧‧遠紅外線(FIR)雷射裝置
118‧‧‧基板
120‧‧‧雷射光束
130‧‧‧熱
140‧‧‧標準光阻
150‧‧‧標準底部抗反射塗層(BARC)
160‧‧‧標準摻雜矽層
200‧‧‧例示架構圖
210‧‧‧基板
212‧‧‧光基礎裝置
214‧‧‧光束
216‧‧‧熱
218‧‧‧標準光阻層
220‧‧‧改良的BARC/改良的有機BARC
222‧‧‧標準矽基板
230‧‧‧例示架構圖
232‧‧‧光基礎裝置
234‧‧‧光束
236‧‧‧熱
240‧‧‧基板
242‧‧‧光阻層
244‧‧‧標準BARC
246‧‧‧標準矽基板
260‧‧‧例示架構圖
262‧‧‧光基礎裝置
264‧‧‧光束
266‧‧‧熱
270‧‧‧基板
272‧‧‧改良的犧牲層
274‧‧‧標準光阻層
276‧‧‧標準BARC
278‧‧‧標準矽基板
300‧‧‧圖
304‧‧‧去保護曲線
308‧‧‧擴散曲線
312‧‧‧酸淬火曲線
314、316、318、320、322、324、326、328、330、334、336‧‧‧點
340‧‧‧例示架構圖
342‧‧‧控制系統/瞬間退火系統
344‧‧‧處理室
346‧‧‧控制器
352‧‧‧瞬間退火系統
354‧‧‧第一雷射或光基礎裝置
356‧‧‧光基礎光束
358‧‧‧分光鏡
360‧‧‧光束
362‧‧‧快門
366‧‧‧第一反射光學元件
370‧‧‧衰減器
374‧‧‧第二快門
378‧‧‧第二反射光學元件
382‧‧‧反射功率計
384‧‧‧第三反射光學元件
386‧‧‧長光束透鏡
388‧‧‧短光束透鏡
390‧‧‧基板
392‧‧‧夾頭
394‧‧‧動作控制系統
396‧‧‧光基礎裝置/第二雷射裝置
398‧‧‧第二光束
400‧‧‧例示圖
404‧‧‧曲線
500‧‧‧例示圖
504‧‧‧曲線
600‧‧‧示意圖
604‧‧‧方向
606‧‧‧雷射裝置
608‧‧‧瞬間退火吸收層
616‧‧‧雷射光束
620‧‧‧基板
628‧‧‧吸收層
800‧‧‧圖
808‧‧‧線
812‧‧‧Poly吸收係數曲線
816‧‧‧曲線
850、854、858、862、874、876、878‧‧‧點
900‧‧‧例示流程圖
904、908、912、916、920、924‧‧‧操作
1004、1008、1012、1016、1020、1024‧‧‧圖形
1040‧‧‧PAG層
1050‧‧‧無PAG層
1060‧‧‧雙層光阻
1090‧‧‧控制器
1300‧‧‧系統
1302‧‧‧第一製造集群
1304‧‧‧光學量測系統
1306‧‧‧第二製造集群
1308‧‧‧光學量測工具
1310‧‧‧處理器
1312‧‧‧程式庫
1313‧‧‧處理器
1314‧‧‧機器學習系統
1316‧‧‧量測處理器
1400‧‧‧例示流程圖
1404、1408、1412、1416、1420、1424、1428、1432、1436‧‧‧操作
圖1係為顯示一種瞬間退火之習知技術方法之架構圖，該方法係用於曝光後烘烤(PEB)處理而使用一標準光阻、一標準底部抗反射塗層(BARC)以及一標準摻雜矽基板。
圖2A說明在本發明之一實施例中之一基板之例示架構圖，在一瞬間退火PEB處理中，此基板包含至少一標準光阻層、一改良的BARC以及一標準矽基板。
圖2B說明在本發明之一實施例中之一基板之例示架構圖，在一瞬間退火PEB處理中，此基板包含至少一改良的光阻層、一標準BARC以及一標準矽基板。
圖2C說明在本發明之一實施例中之一基板之例示架構圖，在一瞬間退火PEB處理中，此基板包含至少一改良頂部抗反射塗層(TARC)或一改良的犧牲層、一標準光阻層、一標準BARC及一標準矽基板。
圖3A係為本發明之一實施例中之瞬間退火系統的一例示圖，其顯示去保護、擴散及酸淬火對瞬間退火PEB處理之溫度及溫度的倒數之間的相對率。
圖3B係為在本發明之一實施例中，關於PEB處理之一瞬間退火系統之例示架構圖。
圖4係為在本發明之一實施例中，於一瞬間退火應用中，吸收層之表面溫度為雷射或其他吸光式裝置之停留時間之函數的例示圖。
圖5係為在本發明之一實施例中，模擬尖峰溫度之例示圖，該尖峰溫度乃為一雷射裝置之雷射功率的函數。
圖6係為雷射之雷射瞬間退火之例示概要圖，說明雷射如何急速地使吸收層變熱，而吸收層在雷射光束通過時急速冷卻。
圖7係說明在本發明之一實施例中，於一瞬間退火PEB應用中使用一雷射裝置，顯示樹脂之吸收係數係為波長之函數的一例示圖。
圖8係為利用建立良好之標準化雙層實驗技術，在數個瞬間退火雷射功率條件之下所觀察到之酸擴散之例示圖，如討論於Jung,B.,Ober,C.,Thompson,M.,Younkin,T.,Chandhok,M.之“使用化學放大光阻之亞毫秒級曝光後烘烤之光刻之處理挑戰(ADDRESSING CHALLENGES IN LITHOGRAPHY USING SUB-MILLISECOND POST EXPOSURE BAKE OF CHEMICALLY AMPLIFIED RESISTS)”,Proc,SPIE,(2011)，其全部包含於此作參考。
圖9係為在本發明之一實施例中之執行一瞬間退火應用之一方法之例示流程圖。
圖10係為用以在瞬間退火程序期間或之後決定並利用基板上之構造之輪廓參數之系統之例示方塊圖，於此輪廓參數值係用於自動化程序及設備控制。
圖11係為一種用以在一第一製造集群(cluster)中控制一基板之一瞬間退火程序中之一製造集群之方法之例示流程圖。
為了幫助本發明之說明，係利用一種半導體基板來說明此理念之應用。此等方法及程序同樣地可應用至其他工作件，例如一晶圓、磁碟、記憶體等等。在幾張圖中，雷射瞬間退火處理係被使用作為例子以說明本發明之方法及系統之元件。吾人應注意到亦可使用其他加熱裝置，例如閃光燈、弧光燈、發光二極體(LED)等等。
圖1係為一架構圖100，說明曝光後烘烤(PEB)處理之瞬間退火之習知技術方法，其係使用一標準光阻140、一標準底部抗反射塗層(BARC)150、一標準摻雜矽層160以及一遠紅外線(FIR)雷射裝置110。FIR 雷射裝置將雷射光束120投射至基板118之表面上，藉以利用各種基板層之吸收來產生熱130以執行瞬間退火。習知技術PEB處理瞬間退火系統已大量地使用高度摻雜矽(Si)基板，於此P型基板之典型的電阻率係在0.005至0.02歐姆-公分之間，用以引發自由載體吸收。典型的加熱裝置係為一種於大約10.6μm波長下之CO2雷射。如上所述，只有摻雜區域會在10.6μm波長下經歷大量的吸收，藉此於大約基板頂端之三分之一(包含標準光阻140層與標準摻雜矽層160之表面)產生局部化加熱。這個程序留下基板之底部三分之二本質上作為一冷卻散熱器。冷卻散熱器效應允許由雷射或其他光基礎曝光所引發之升高溫度很快速的熱淬滅，從而可能做成一毫秒PEB。因為能夠在毫秒範圍中烘烤，所以利用CO2雷射或其他光基礎曝光之加熱(升降溫速度)便可在傳統的PEB溫度以上大幅地退火，而不會對光阻薄膜產生反效果。
已提出一種具有1μm波長之二極體雷射。然而，於這個波長下，未摻雜矽本來的吸光度並未高到足以產生局部化加熱。取而代之的是，雷射能量係遍及基板之一大部分而被吸收，如此卻使整個矽基板幾乎整體地變熱。如此便需要後續的冷卻對流，進而導致較長的溫度暴露並使此技術之某些益處無效。如上所述，對於此方法及系統存在有一種需求：(a)不需要一高摻雜的基板，(b)使瞬間退火程序之臨界吸收媒介移動至一可限定的基板層或多個可限定的基板層而非只憑靠此基板以供吸收及加熱用，以及(c)由於基板之快速熱淬滅，需確保短且可控制的停留時間，其中基板係用作為一冷卻散熱器。
圖2A說明在本發明之一實施例中之基板210之例示架構圖200，基板210包含在一瞬間退火PEB處理中之至少一標準光阻層218、一改良的BARC 220以及一標準矽基板222。改良的BARC 220係為一吸收層，其係改良自標準BARC以具有於臨界光刻波長下之標準程序吸光度，而於另一個次波長下高度地吸收，同時不影響其他程序臨界化學特性，例如蝕刻選擇性，楊氏模數(Young’s modulus)等等。例如一雷射或其他光基礎裝置212之加熱裝置基於瞬間退火應用以一選定波長投射一光束214，藉以利用改良的BARC 220之吸收來產生熱216以執行瞬間退火。加熱裝置可以是一雷射、一閃光燈、一弧光燈、發光二極體(LED)等等。在一實施例中， 在光阻之下的層係為一改良的有機BARC 220。在另一實施例中，在光阻之下的層包含含矽抗反射塗層(SiARC)及一有機平坦化層(OPL)。於又另一實施例中，在光阻之下的層包含一底層、一SiARC以及一OPL。亦可使用在光阻之下或之上的其他組合層。吸收層、例如雷射或其他光基礎裝置之加熱裝置，以及操作變數之更進一步的細節將在與圖9與10相關之瞬間退火應用之方法之說明中討論。
圖2B說明在本發明之一實施例中之一基板240之例示架構圖230，基板240包含在一瞬間退火PEB處理中之至少一改良的光阻層242、一標準BARC 244以及一標準矽基板246。改良的光阻242係為吸收層，於此光阻係經改良而可於另一個次波長(其不同於一光刻程序之一個或多個更臨界波長)下高度地吸收，同時不影響其他程序臨界化學特性，例如蝕刻選擇性，楊氏模數等等。例如一雷射或其他光基礎裝置232之加熱裝置基於瞬間退火應用以一選定波長投射一光束234，藉以利用改良的光阻242之吸收來產生熱236以執行瞬間退火。加熱裝置可以是一雷射、一閃光燈、一弧光燈、發光二極體(LED)等等。在一實施例中，在光阻之下的層係為一改良的有機BARC 220。在另一實施例中，在光阻之下的層包含含矽抗反射塗層(SiARC)及一有機平坦化層(OPL)。於又另一實施例中，在光阻之下的層包含一底層(UL)、一SiARC以及一OPL。亦可使用在光阻之下或之上的其他組合層。吸收層、例如一雷射或其他光基礎裝置之加熱裝置，以及操作變數之更進一步的細節將在與圖9與10相關之瞬間退火應用之方法之說明中討論。
圖2C說明在本發明之一實施例中之一基板270之例示架構圖260，基板270包含在一瞬間退火PEB處理中之至少一改良頂部抗反射塗層(TARC)272或一改良的犧牲層272、一標準光阻層274、一標準BARC 276以及一標準矽基板278。頂部抗反射塗層或改良的犧牲層272係為吸收層，且被改良成具有於臨界光刻波長下之標準吸光度或沒有吸光度，但於另一個次波長下高度地吸收，同時不影響其他程序臨界化學特性，例如蝕刻選擇性，楊氏模數等等。例如一雷射或其他光基礎裝置262之加熱裝置基於瞬間退火應用以一選定波長投射一光束264，藉以利用改良的TARC 272之吸收來產生熱266以執行瞬間退火。加熱裝置可以是一雷射、一閃光燈、 一弧光燈、發光二極體(LED)等等。
在一實施例中，在光阻之下的層276係為一改良的有機BARC 220。在另一實施例中，在光阻之下的層276包含含矽抗反射塗層(SiARC)及一有機平坦化層(OPL)。於又另一實施例中，在光阻之下的層276包含一底層(UL)、一SiARC以及一OPL。亦可使用在光阻之下或之上的其他組合層。吸收層、例如一雷射或其他光基礎裝置之加熱裝置以及操作變數之更進一步的細節將在與圖9與10相關之瞬間退火應用之方法之說明中討論。在另一實施例中，一基板中之兩個以上的層可被修改以作為一瞬間退火應用中之一個或多個吸收層之功能。舉例而言，一光刻堆疊之雙層之吸光性可被修改以作為吸收層之功能。另一例子係為與一犧牲層結合之一TARC層。一基板中之其他組合層之吸光性可被修改以為一瞬間退火應用提供期望吸光性。
圖3A係為在本發明之一實施例中之去保護曲線304、擴散曲線308以及酸淬火曲線312之瞬間退火相對速率為瞬間退火PEB處理之溫度或溫度的倒數之函數的例示圖300。底部X軸線說明凱氏(Kelvin)之絕對溫度之倒數。Y軸線說明從0.001s-1至10,000s-1之相對速率(或瞬間退火之相對停留時間之倒數)。Y軸線之區段包含0.2ms停留時間、5ms停留時間10s PEB以及60s @ 110C PEB。頂端X軸線說明瞬間退火之溫度℃。圖300包含一去保護曲線304、一擴散曲線308以及一酸淬火曲線312。去保護係為樹脂之解封閉量，並依據光阻化學特性改變。擴散係為下述程序，於其中光酸產生劑之部分已由光解作用轉換成游離酸而擴散遠離它們的原始的光解場地並依據光阻化學特性改變。酸淬火表示由光解作用反應所造成之酸、在它們被光阻矩陣中之基質(bases)化學中和時，化學轉變成鹽，並依據光阻化學特性改變。停留時間可接近從雷射掃描軸光束寬度除以通過基板之雷射光束之掃描速度，或者常被定義為在尖峰溫度之一定附近之內所花的時間。
仍然參見圖3A，去保護曲線304係為一條朝下傾斜的線，從10,000 s-1之相對速率及大約380℃之溫度(點318)且於此瞬間退火之溫度倒數係為1.7(點324))，結束於0.001 s-1之相對速率(點332)；擴散曲線308係為一條朝下傾斜的線，從10,000 s-1之相對速率，大約405℃之溫度(點316)， 且瞬間退火之溫度倒數係為1.6 K-1(點322)，大約146℃之溫度(點326)開始，至0.001 s-1之相對速率，大約140℃之溫度(點328)，且瞬間退火之溫度倒數於2.6 K-1(點334)結束。酸淬火曲線312係為一條朝下傾斜的線，從10,000 s-1之相對速率，大約415℃之溫度(點314)，且瞬間退火之溫度倒數係為1.4 K-1(點320)開始，至0.001 s-1之相對速率、大約125℃之溫度(點330)且瞬間退火之溫度倒數於2.5 K-1(點336)結束。三條曲線說明在光酸擴散、去保護以及淬火之間的動能競爭，隨著PEB溫度增加，擴散與去保護之間的競爭窗口變得更寬。
圖3B係為在本發明之一實施例中之關於PEB處理之一瞬間退火系統342之例示架構圖340。一第一雷射或光基礎裝置354(譬如一氟化氫雷射或其他光基礎裝置)提供一第一雷射或其他光基礎光束356，其行進到一分光鏡358並產生用於參考及其他目的之一第一參考光束(未顯示)及一第一主要光束360。第一雷射或其他光基礎裝置354之第一主要光束360行經一快門362以提供雷射或其他光基礎光束之需要的尺寸(dimensions)，譬如，瞬間退火應用所需要之光束寬度。雷射或其他光基礎光束360係被一第一反射光學元件366導引通過一衰減器370而將光束帶至期望功率並通過一第二快門374，且係由一第二反射光學元件378及一第三反射光學元件384導引通過一長光束透鏡386及一短光束透鏡388，並通過處理室344之一孔口(porthole)或窗孔而到達基板390之上。基板390使雷射或其他光基礎光束360反射至一在雷射之後測量功率之反射功率計382，或已使用其他光基礎光束以執行瞬間退火處理。反射功率計382可能藉由將反射光束360導引通過一孔口或窗孔而被安置在處理室344之外部。
仍然參見圖3B，基板390係被安置在一夾頭392之上方，且一動作控制系統394係被設計成用以使基板朝瞬間退火應用所需要之方向及速度移動。一控制器346控制瞬間退火應用之變數，並接收、處理以及傳輸來自處理器及其他程序工具之測量與資訊，以便實現關於瞬間退火系統342之一配方。一第二雷射裝置396(譬如一HeNe雷射裝置)將一第二光束398投射至分光鏡358並產生用於參考及其他目的之一第二參考光束(未顯示)與一第二主要光束360。第二雷射或光基礎裝置396之第二主要光束360就像第一雷射裝置354之第一主要光束360一樣，是被傳輸通過光學元件 並導向基板390上之構造。
圖4係為在本發明之一實施例中，模擬一雷射瞬間退火應用中，吸收層之表面溫度為雷射停留時間之一函數的例示圖400。曲線404說明基板之吸收層的溫度為毫秒之雷射停留時間的一函數，其中時間零與X軸線中之尖峰溫度重合。停留時間係藉由將雷射光束掃描軸寬度除以掃描速度而逼近。如上所述，加熱裝置可以是一雷射、一閃光燈、一弧光燈、發光二極體(LED)等等。
圖5係為在本發明之一實施例中，一PEB雷射瞬間退火之模擬尖峰溫度為雷射功率之一函數的例示圖500。當以瓦特測量之雷射功率在曲線504中增加時，瞬間退火之模擬尖峰溫度以類似一拋物線狀曲線的方式上升。當功率之成本係為持有瞬間退火應用之成本中的一顯著項目時，這是一種重要的相互關係。
圖6係為說明雷射光束616如何急速地使吸收層628變熱，並隨後在雷射光束616通過時急速地向下冷卻之雷射瞬間退火之例示示意圖600。雷射裝置606或基板620朝由瞬間退火應用之配方所決定之一方向604移動。雷射裝置606產生導向基板620之一雷射光束616，於此一吸收層628已經過改良而具有瞬間退火應用所需要之吸收能力。如上所述，吸收層可以是一改良的BARC、一改良的光阻、一改良的TARC或一改良的犧牲層。在另一實施例中，吸收層包含一改良的BARC、一改良的光阻、一改良的TARC或一改良的犧牲層之中兩個或兩個以上。在另一實施例中，吸收可以是基板之上層或下層。如概要圖所示，吸收層628如圖4所示般地經歷瞬間退火程序而急速地到達尖峰溫度，並變成瞬間退火吸收層608。快速冷卻係藉由吸收層之改良而達成，其可使快速的升溫至尖峰溫度，而使基板之其餘部分用作為一冷卻散熱器。如上所述，在一實施例中，在光阻之下的層可以是一改良的有機BARC 220。在另一實施例中，在光阻之下的層可以是含矽抗反射塗層(SiARC)及一有機平坦化層(OPL)。於又另一實施例中，在光阻之下的層可以是一底層(UL)、一SiARC以及一OPL。亦可使用在光阻之下或之上之其他組合層。
圖7係根據本發明之一實施例，於一瞬間退火PEB應用中，樹脂之吸收係數為波長之一函數的例示圖800。一瞬間退火系統之設計包含為 雷射或其他光基礎裝置選擇一波長，其係如上所述地用於將雷射或其他光基礎裝置光束投射至基板上。當雷射或其他光基礎裝置光束通過基板時，雷射或其他光基礎裝置光束將由於下述兩個程序而失去強度：光可被吸收層所吸收或光可被基板所散射(亦即，光子可改變方向)。吸收方程式係為：方程式1 I=I o e -αx
1.其中，I係為雷射或其他光基礎裝光束之測量的強度，1. I0係為雷射或其他光基礎裝置光束之入射強度，2. α係為吸收層之吸收係數，以及3. x係為吸收層之厚度。
參考圖7，聚(PHS-聚羥基苯乙烯)(Poly)之曲線812顯示於185nm之波長下大約1.00之吸收係數，以點850表示。Poly吸收係數曲線812隨著波長的增加而急遽地上升直到193nm為止(以線808及點874表示)，吸收係數到達此圖之範圍的外部之一最高點。超過193nm之波長之後，Poly吸收係數曲線812突然降低直到以點854表示之第一最小點，之後，Poly吸收係數曲線812上升至1.58之吸收係數，波長於大約275nm(以點858表示)並再次急遽降低並於波長375nm處安置於大約0.0之吸收係數(以點862表示)。參考聚丙烯酸酯(PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)之曲線816，PMMA吸收係數曲線於188nm波長下開始於大約0.20(以點878表示)，並於波長212nm處上升至大約0.45之最高點(以點880表示)，然後逐漸地降低，直到抵達於大約275nm下大約0.0之吸收係數(以點876表示)為止。圖形800說明一些用於選擇材料的資料，該等材料係用於瞬間退火應用中強化吸收層之吸收係數。大部分的光阻平台於高於500nm之波長下具有小吸光度至沒有吸光度。如曲線Poly(PHS-聚羥基苯乙烯)812與曲線PMMA 816所示，截止波長分別為375nm(862)及275nm(876)。這對符合下列條件的染料及其他化合物，便可有廣泛的選擇，該等條件包含：於光刻臨界波長或波長範圍下具有小吸光度至沒有吸光度的材料，並於一次波長或波長範圍下可高度吸收而不會影響其他程序化學特性(譬如蝕刻選擇性、楊氏模數等等)。
圖8係為利用建立良好的標準化雙層實驗技術，在數個瞬間退火雷射功率條件之下所觀察之酸擴散之例示圖。具有500μs之瞬間退火停留 時間之三個雷射圖包含於22W功率及325℃之尖峰溫度下之圖1016，於24W功率及355℃之尖峰溫度下之另一圖1020，以及於28W功率及420℃之尖峰溫度下之又另一圖1024。具有60s停留時間之三個加熱板圖包含於115℃之尖峰溫度下之第一圖1004，於115℃之尖峰溫度下之第二圖1008，以及於150℃之尖峰溫度下之第三圖1012。此六個圖可用來主要描述在雷射瞬間退火PEB對加熱板PEB的情況下、於酸擴散是可比較的，或甚至更低時的特徵。雙層資料的取得係藉由使用一種193nm光阻以及裝載在頂層上之5wt%三苯硫化六氟銻鹽(triarylsulfonium hexafluoroantimonate(THS))光酸產生器(PAG)(圖1040中含有PAG層)但在底層中沒有裝載THS PAG(圖1050中無PAG層)。X軸線之劑量以mJ/cm2表示，而Y軸線係為雙層光阻之標準化厚度。
在PEB程序之後的雙層光阻1060中產生的酸之擴散，係從含有PAG層1040繼續進行至無PAG層1050中。生成的酸之擴散至無PAG層1050中，係可藉由使用顯影步驟之後的厚度損失量作為酸擴散長度之測量而被量化。酸擴散長度係使用作為於變化溫度下之酸擴散係數之測量。在雷射瞬間退火的情況下，溫度係與雷射功率互有關聯。藉由使用以115℃圖形1004描繪之加熱板PEB，並未觀察到生成的酸於115℃有實際的擴散。藉由增加溫度至130℃(如130℃圖形1008所示)，酸擴散增加，直到於大約150℃(以150℃圖形1012所描繪的)為止，近乎所有的無PAG薄膜會喪失。在雷射瞬間退火PEB之下，於圖形1016描繪之22W(~325℃)上至以圖形1020描繪之24W(~355℃)下，沒有大量的酸擴散產生。大量的酸擴散發生在28W(~420℃)圖形1024之上，類似於但小於加熱板PEB酸擴散。關於利用建立良好的標準化雙層實驗技術，在數個瞬間退火雷射功率條件之下所觀察之酸擴散之更多細節，參考Jung,B.,Ober,C.,Thompson,M.,Younkin,T.,Chandhok,M.之“使用化學放大光阻之亞毫秒級曝光後烘烤之光刻之處理挑戰(ADDRESSING CHALLENGES IN LITHOGRAPHY USING SUB-MILLISECOND POST EXPOSURE BAKE OF CHEMICALIY AMPLIFIED RESISTS)”,Proc,SPIE,(2011)，其全部包含於此作參考。
圖9係為在本發明之一實施例中執行瞬間退火應用之一方法之例示流程圖900。在操作904中，選擇瞬間退火應用之一個或多個目標。一 個或多個目標可包含尖峰溫度、停留時間、一個或多個加熱裝置操作變數、持有的正常化成本、掃描速度、酸擴散、熱淬火速率或前述其中兩個以上的目標。舉例而言，尖峰溫度可以在200℃至450℃之範圍內，停留時間可以在0.2μs至200毫秒之範圍內，加熱裝置可以是一雷射裝置且雷射波長可以在375nm至2680nm之範圍，掃描速度可以在1mm/s至2,000mm/s之範圍內，酸擴散可以小於10nm或少於6nm，熱淬火速率可以在10-4℃/s至10-5℃/s之範圍內。持有成本範圍可被正常化至CO2雷射瞬間退火(CO2LSA)成本並依據加熱裝置被表示成CO2LSA之倍數或分數，例如10．CO2LSA至20．CO2LSA或0.5．CO2LSA至1.0．CO2LSA。一個或多個目標亦可被表示成一上限或下限，舉例而言，尖峰溫度可以小於350℃，停留時間可以小於1毫秒，波長可以小於2680nm，掃描速度可以小於400mm/s，酸擴散可以小於10nm，而熱淬火速率可以大於10-5℃/s。同樣地，舉例而言，持有成本可以小於1.5．CO2LSA成本。
在操作908中，為瞬間退火應用選擇一個或多個吸收層。如上所述，有機BARC、SiARC、OPL、UL、光阻、TARC或一犧牲層可被選擇作為吸收層。在其他實施例中，光阻與TARC、一TARC與犧牲層，或光阻與在光阻以上或以下之一層係被選擇作為吸收層。一個或多個層之選擇取決於瞬間退火應用之特定需求。在操作912中，選擇一種對該一個或多個選定的吸收層之吸收改良之技術。吸收技術之改良包含例如藉由使用同的聚合物或化合物來改變吸收層之材料。另一種技術包含以另一種可強化吸收特性的層或薄膜塗佈一吸收層。該薄膜或材料可被置放在吸收層之頂端之下或在其上或也可一體成型為吸收層之材料。舉例而言，一染料可被加至吸收層。示範性的染料可在網際網路中的一覽表上被找出，例如在http：//www.sigmaaldriach.com/materials-science/material-science-products.html？TablePage=9540639上的一種染料。亦可利用具有與染料類似效果之其他化合物。在另一個實施例中，各種改良技術均可使用，例如藉由使用不同光阻或不同材料作為吸收層，及/或使用一犧牲層。對一個或多個選定的吸收層進行吸收改良之技術的選擇係基於關於類似的瞬間退火應用與一個或多個選定的目標之歷史的資料。
在操作916中，藉由使用改良吸光性之選定技術提供具有改良的 一個或多個吸收層之基板。一矽層、一有機BARC、一SiARC、一OPL、一UL、一光阻、一TARC或一犧牲層之生產製程係本項技藝者所熟知的。在操作920，藉由使用一選定的加熱裝置(譬如一雷射或其他光基礎裝置)及選定的瞬間退火程序變數(包含加熱裝置操作變數、功率、尖峰瞬間退火溫度、停留時間以及掃描速度)，針對基板之改良的一個或多個吸收層執行一瞬間退火程序。下述步驟之順序可被改變且仍然達到相同的結果，亦即，提供一種具有改良的一個或多個吸收層之基板。於一實施例中，加熱裝置係為一雷射或其他光基礎裝置，加熱裝置之波長的選定係基於一個或多個選定的瞬間退火目標、一個或多個選定的吸收層以及對一個或多個吸收層之吸收改良之選定方法。或者，當改變光基礎裝置之波長時，可使用模型以模擬一個或多個吸收層之溫度分佈圖。例如由康乃爾大學(Cornell University)所開發之CLASP的某些模型化軟體，其包含了單一掃描之物理特性，其中並未計算前次掃描之近接效應。可使用其他模擬試驗軟體，例如COMSOL Multiphysics、一有限元素分析(finite element analysis)、求解器(solver)以及模擬軟體，其利用波長之改變模型化吸收層之溫度分佈圖。亦可使用其他模型化方法。
在一實施例中，如果加熱裝置選定為一光基礎裝置，則選擇此波長。下一步驟係基於選定波長來選擇一適當的雷射或其他光基礎裝置。舉例而言，如果選定波長大約為633nm，則可選擇一氣體雷射，例如於633nm下操作之一HeNe雷射。在2700nm至2900nm之波長光譜之另一端上，可選擇例如氟化氫雷射之化學雷射。若是一般波長，可基於瞬間退火應用之需求選擇一固態雷射裝置。舉例而言，如果選定波長係為510nm，則可使用來自日本TOKUSHIMA 774-8601之Nichia公司的綠色二極體雷射裝置。如果選定波長為808nm，則可使用在二極體激發固態(diode pumped solid state(DPSS))釹(Nd)中之GaAlAs泵：釔鋁石榴石(YAG)雷射。可基於選定波長及其他操作特徵而使用來自其他供應商的其他雷射或光基礎裝置。所用選定的雷射或其他光基礎裝置可用以測試瞬間退火系統並將瞬間退火變數之實際數值與操作904中所建立之範圍或數值作比較。如果瞬間退火參數變數之範圍或數值並未滿足時，則反覆選擇一加熱裝置、選擇一波長以及選擇一雷射或其他光基礎裝置之一特定模型之程序，直到瞬間退火程序變 數之範圍或數值滿足為止。其他適當的雷射(例如加熱裝置)可包含金屬蒸汽雷射、半導體雷射、氟化氫雷射以及氦-銀-金屬蒸汽雷射。關於以波長為單位之雷射型式的更多資料，參考雷射波長指南(HANDBOOK OF LASER WAVELENGTHS)，由Weber,Marvin J.所編輯，由CRC出版社1999年出版，全部包含於此作參考。
仍然參見圖9之操作920，藉由使用選定的雷射或其他光基礎裝置以及選定的退火程序變數(包含雷射或其他光基礎功率、雷射或其他光基礎光束寬度、尖峰瞬間退火溫度、停留時間以及掃描速度)，針對改良之一個或多個吸收層執行瞬間退火程序。如上所述，尖峰溫度可以在200℃至450℃之範圍內，停留時間可以在0.2μs至200 ms之範圍內，掃描速度可以在1mm/s至2,000mm/s之範圍內。退火程序變數亦可表示成一上限或下限，舉例而言，尖峰溫度可以是小於350℃，停留時間可以是小於1毫秒，掃描速度可以是小於400mm/s。在操作924中，調整、改變或置換瞬間退火程序變數、一個或多個吸收層之改良能量吸收之方法、選定的加熱裝置(例如雷射或其他光基礎裝置)及/或波長中的一個或多個，以便符合瞬間退火應用之一個或多個目標。
圖10係為系統1300之例示方塊圖，系統1300係用以決定並利用基板上之構造的輪廓參數，例如在雷射或其他光基礎瞬間退火程序期間或之後的進行瞬間退火應用之這些層，而這些輪廓參數值係用於自動化程序及設備控制。系統1300包含一第一製造集群1302及光學量測系統1304。系統1300亦包含一第二製造集群1306。關於用以決定基板上之構造的輪廓參數之光學量測系統的細節，請參考美國專利第6,943,900號，標題為GENERATION OF A LIBRARY OF PERIODIC GRATING DIFFRACTION SIGNALS，發證於2005年9月13日，其全部於此併入作參考。雖然在圖10中第二製造集群1306係被描繪成在第一製造集群1302之後，但吾人應認定第二製造集群1306可設置在系統1300中之第一製造集群1302(譬如在製程流程中)之前。
藉由使用第一製造集群1302可執行一光刻程序，例如對施加至基板之一光阻層進行曝光、顯影，快速熱退火，及/或雷射，或其他光基礎瞬間退火。在一個例示實施例中，光學量測系統1304包含一光學量測工具 1308及處理器1313。光學量測工具1308係設計成用以測量遠離此構造之一繞射信號。處理器1313係設計成使用由光學量測工具所測得的繞射信號並使用信號調整器進行調整，進而產生一調整的測量輸出信號。再者，處理器1313係設計成用以將調整的測量輸出信號與模擬的繞射信號作比較。如上所述，模擬繞射係藉由使用光學量測工具模型來決定，光學量測工具模型乃使用射線追蹤、此構造之一組輪廓參數以及基於電磁繞射之Maxwell方程式之數字分析。在一個例示實施例中，光學量測系統1304亦可包含一程式庫1312，其具有複數個模擬的繞射信號以及與複數個模擬的繞射信號相關的一個或多個輪廓參數之複數個數值。如上所述，程式庫可預先被產生；量測處理器1316可將一調整的測量輸出信號與程式庫中之複數個模擬的繞射信號作比較。當找到一匹配模擬的繞射信號時，與該程式庫中之匹配模擬的繞射信號相關的輪廓參數之一個或多個數值則被假定成用於基板應用中以製造此構造之該輪廓參數的一個或多個數值。
系統1300亦包含一量測處理器1316。在一個例示實施例中，處理器1313可將一個或多個輪廓參數之一個或多個數值傳輸至量測處理器1316。量測處理器1316接著可基於使用光學量測系統1304所決定之一個或多個輪廓參數之一個或多個數值，來調整第一製造集群1302之一個或多個程序參數或設備設定。量測處理器1316亦可基於使用光學量測系統1304而決定之一個或多個輪廓參數之一個或多個數值，來調整第二製造集群1306之一個或多個程序參數或設備設定。如上所述，第二製造集群1306可在製造集群1302之前或之後處理此基板。在另一例示實施例中，處理器1313係設計成藉由使用此組測得的繞射信號作為輸入至機器學習系統1314以及使用輪廓參數作為機器學習系統1314之期望輸出，來訓練機器學習系統1314。
在另一實施例中，量測處理器1316接收來自第一製造集群1302之一個或多個感測器測量信號。感測器測量信號可以是來自一處理系統並可包含瞬間退火程序變數，其包含尖峰溫度停留時間、雷射或其他光基礎功率等等。感測器測量信號本身或與光學測量信號相關聯的感測器測量信號可被量測處理器1316所使用，用以決定基板吸收層之一個或多個輪廓參數。然後，量測處理器1316可基於使用感測器測量信號而決定的一個或多 個輪廓參數之一個或多個數值，及/或與使用光學量測系統1304而決定之一個或多個輪廓參數相關聯之一個或多個數值，來調整第一製造集群1302或第二製造集群1306之一個或多個程序參數或設備設定。
圖11係為一例示流程圖1400，說明在第一製造集群中控制基板之瞬間退火程序中之一製造集群的方法。在操作1404中，選擇瞬間退火應用之一個或多個目標。該一個或多個目標可包含尖峰溫度、停留時間、雷射或其他光基礎波長、持有之正常化成本、掃描速度、酸擴散、熱淬火速率或其中兩個以上的目標。舉例而言，尖峰溫度可以在200℃至450℃之範圍內或在450℃至1050℃之範圍內，停留時間可以在0.2μs至200ms之範圍內，雷射或其他光基礎波長可以在375nm至2680nm之範圍內，掃描速度可以在1mm/s至2,000mm/s之範圍內，酸擴散可以小於10nm或小於6nm，熱淬火速率可以在10-4℃/s至10-5℃/s之範圍內。持有成本範圍可被正常化至CO2雷射瞬間退火(CO2LSA)成本並依據雷射或其他光基礎裝置被表示成CO2LSA之倍數或分數，例如10．CO2LSA至20．CO2LSA或0.5．CO2LSA至1.0．CO2LSA。一個或多個目標亦可被表示成一上限或下限，舉例而言，尖峰溫度可以小於350℃，停留時間可以少於1毫秒，雷射或其他光基礎波長可以小於2680nm，掃描速度可以小於400mm/s，酸擴散可以小於10nm，而熱淬火速率可以大於10-5℃/s。同樣地，舉例而言，擁有成本可以小於1.5．CO2LSA成本。
在操作1408中，為瞬間退火應用選擇一個或多個吸收層。如上所述，BARC、光阻、TARC或一犧牲層可被選擇作為吸收層。在其他實施例中，光阻與TARC或一TARC與犧牲層係被選擇作為吸收層。一個或多個層之選擇取決於瞬間退火應用之特定需求。在操作1412中，選擇一種對一個或多個選定的吸收層之吸收改良之技術。吸收技術之改良包含例如藉由使用不同的聚合物或化合物來改變吸收層之材料。另一種技術包含以另一種可強化吸收特性之層或薄膜來塗佈一吸收層。該薄膜或材料可被置放在吸收層之頂端之下或在其上或一體成型為吸收層之材料。舉例而言，一染料可被加至吸收層。例示染料可在網際網路中的一覽表上被找出，例如在http：//www.sigmaaldriach.com/materials-science/material-science-products.html ？TablePage=9540639上的一種染料。亦可利用具有與染料類似效果之其他化合物。在另一實施例中，可使用各種改良技術，例如藉由使用不同光阻或不同材料作為吸收層，及/或使用一犧牲層。對於一個或多個選定的吸收層之改良吸收技術的選擇，係基於類似的瞬間退火應用與該一個或多個選定的目標之歷史資料。
在操作1416中，藉由使用改良吸光度之選定技術提供具有改良的一個或多個吸收層之基板。產生一矽層、一有機BARC、一SiARC、一OPL、一UL、一光阻、一TARC或一犧牲層之製程係為本項技藝者所熟知的。下述步驟之順序可被改變且仍然達到相同的結果，亦即，提供一種具有改良的一個或多個吸收層之基板。於一實施例中，一雷射或其他光基礎裝置波長係基於一個或多個選定的瞬間退火目標、一個或多個選定的吸收層以及改良一個或多個吸收層之能量吸收之選定方法而被選擇。或者，當改變此層之波長時，可使用一模型以模擬一個或多個吸收層之溫度分佈圖。例如由康乃爾大學(Cornell University)所開發之CLASP的某些模型化軟體，其包含了單一掃描之物理特性，其中並未計算前次掃描之近接效應。可使用其他模型化軟體，例如COMSOL Multiphysics、一有限元素分析(finite element analysis)、求解器(solver)以及模擬軟體，用以利用波長之改變模型化吸收層之溫度分佈圖。亦可使用其他模型化方法。
利用所選擇的一第一雷射或其他光基礎裝置波長，下一個步驟係基於決定的波長選擇一適當的雷射或其他光基礎裝置。舉例而言，如果選定波長大約為633nm，則可選擇一氣體雷射，例如於633nm下操作之一HeNe雷射。在2700nm至2900nm之波長光譜之另一端上，可選擇一化學雷射，例如一氟化氫雷射。對於一般波長，可基於瞬間退火應用之需求選擇一固態雷射裝置。舉例而言，如果雷射波長係為510nm，則可使用來自日本TOKUSHIMA 774-8601之Nichia公司的綠色二極體雷射裝置。如果雷射波長為808nm，則可使用在二極體激發固態(diode pumped solid state(DPSS))釹(Nd)中之GaAlAs泵：釔鋁石榴石(YAG)雷射。其他雷射裝置係基於期望的波長而被選擇。所選擇的加熱裝置(例如一雷射或其他光基礎裝置)可用以測試瞬間退火系統並將瞬間退火變數之實際數值與操作1404中所建立之範圍或數值作比較。如果範圍或數值並未滿足，則反覆選擇或決定一波長及 選擇一雷射或其他光基礎裝置之程序，直到瞬間退火參數變數之範圍或數值滿足為止。
仍然參見圖11，在操作1420中，藉由使用選定的雷射或其他光基礎裝置以及選定的退火程序變數(包含雷射功率、雷射光束寬度、尖峰瞬間退火溫度、停留時間以及雷射或其他光基礎掃描速度)，針對改良的一個或多個吸收層執行瞬間退火程序。如上所述，尖峰溫度可以是200℃至450℃或在450℃至1050℃之範圍內，停留時間可以在0.2μs至200 ms之範圍內，掃描速度可以是1mm/s至2,000mm/s。退火程序變數亦可被表示成一上限或下限，舉例而言，尖峰溫度可以不大於350℃，停留時間可以不大於1毫秒，掃描速度可以小於400mm/s。
在操作1424中，雷射或其他光基礎瞬間退火目標之一個或多個計算值，係與雷射或其他光基礎瞬間退火目標之範圍或數值作比較。如果不滿足，則在操作1428中，調整、改變或置換瞬間退火程序變數、改良一個或多個吸收層之能量吸收之技術、一個或多個雷射或其他光基礎裝置波長，及/或選定的雷射或其他光基礎裝置之中的一個或多個，以便符合瞬間退火應用之一個或多個目標。如果滿足一個或多個雷射或其他光基礎裝置瞬間退火目標，則在操作1432中，便可決定使用一個或多個光學信號及/或一個或多個瞬間退火感測器信號之基板中的一個或多個吸收層之至少一輪廓參數。在操作1436中，使用該一個或多個吸收層之至少一輪廓參數來改良至少一製造程序參數或調整第一製造集群之一設備設定。
參見圖3B，可使用控制器346以控制雷射或其他光基礎裝置瞬間退火系統。可利用一個儲存於控制器之記憶體之程式，以依據一程序配方啟動輸入至雷射瞬間退火系統之前述元件，以便執行雷射瞬間退火之方法來達成選定的一個或多個目標。控制器346之一例係為一DELL PRECISION WORKSTATION 610TM，可從德州奧斯汀之Dell公司取得。一控制器可相對於瞬間退火系統被局部地設置，或其可經由一網際網路或內部網路而相對於瞬間退火系統被遠端地設置。因此，控制器可藉由使用一直接連接、一內部網路或網際網路之至少一者而與雷射瞬間退火系統交換資料。控制器可耦接至位於顧客網站(亦即，一裝置製造者等)之一內部網路，或耦接至位於供應商網站(亦即，一設備製造商)之一內部網路。再者， 另一種電腦(亦即，控制器、伺服器等)可經由直接連接、內部網路或網際網路之至少一者存取雷射瞬間退火系統之控制器以交換資料。
雖然已說明數個例示實施例，但在不悖離本發明之精神及/或範疇之下可作出各種改良。舉例而言，本發明係利用一基板上之雷射瞬間退火來作顯示及說明。藉由使用說明書中所說明之相同的方法及系統可處理一基板上之其他層或構造。因此，本發明不應被解釋成受限於附圖所顯示及上述之特定形式。因此，所有這樣的改良係意欲涵蓋在本發明之範疇之內。
900‧‧‧例示流程圖
904、908、912、916、920、924‧‧‧操作

Claims (19)

  1. 一種於基板上控制瞬間退火程序之方法，其步驟包含：為一瞬間退火應用選擇一個或多個目標，該瞬間退火應用係導向具有一光刻堆疊形成於其上的一基板，該光刻堆疊包含一光阻層、該光阻層下方的一個或多個層、及該光阻層上方的可選一個或多個層，該光阻層下方的一個或多個層係選自底部抗反射塗層(BARC)、含矽抗反射塗層(SiARC)、有機平坦化層(OPL)、及底層(UL)，該光阻層上方的可選一個或多個層係選自頂部抗反射塗層(TARC)及犧牲層；為該瞬間退火應用從該光刻堆疊選擇一個或多個吸收層；選擇一種對該選定的一個或多個吸收層進行吸收改良之技術，以在對於將在該基板上執行之一光刻程序而言為臨界之第一波長下具有標準吸光度或沒有吸光度、且在不同於該第一波長的一個或多個第二波長下具有高吸光度；為執行該瞬間退火程序選定一程序波長及可在該程序波長下操作的一加熱裝置，其中該程序波長係選自該一個或多個第二波長；提供具有該改良的一個或多個吸收層之該基板；藉由在該程序波長下使用該加熱裝置及使用選定的瞬間退火程序變數，對具有該改良的一個或多個吸收層之該基板執行該瞬間退火程序；及對該些瞬間退火程序變數、該選定之吸收改良技術、該選定的程序波長及/或該選定的加熱裝置中之一個或多個進行調整，以符合該瞬間退火應用之該一個或多個目標。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該一個或多個目標包含該瞬間退火應用之一尖峰溫度、停留時間、該一個或多個第二波長、持有之正常化成本、掃描速度、酸擴散及/或熱淬火速率中之一個或多個。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該選擇程序波長及加熱裝置的步驟更包含選擇一雷射裝置或其他光基礎裝置作為該加熱裝置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該尖峰溫度在200℃至450℃之範圍內。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該停留時間在0.2μs至200ms之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該一個或多個第二波長在375nm至2680nm之範圍內。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該持有之正常化成本小於1.5‧CO2雷射瞬間退火(LSA)成本。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該掃描速度在1mm/s至2,000mm/s之範圍內。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該酸擴散小於10nm。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該熱淬火速率在10-4℃/s至10-5℃/s之範圍內。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中對該選定的一個或多個吸收層進行之該吸收改良技術包含：改變用於該一個或多個吸收層之材料或以一染料或一化合物塗佈該一個或多個吸收層，其中該改變之材料、該染料或化合物於該一個或多個第二波長下高度地吸收。
  12. 如申請專利範圍第3項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該雷射裝置是一氣體雷射、一化學雷射、一金屬蒸汽雷射、一固 態雷射或一半導體雷射。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該氣體雷射是一氦-氖雷射，該化學雷射是一氟化氫雷射，該金屬蒸汽雷射是一氦-銀-金屬蒸汽雷射，而該固態雷射是一釹釔鋁石榴石雷射。
  14. 如申請專利範圍第3項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中用於該雷射裝置之波長的選擇步驟係藉由使用一種模型化軟體來模擬在一瞬間退火程序中，當改變該雷射裝置之波長時，該一個或多個吸收層之溫度分佈圖。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其步驟更包含：藉由使用一個或多個光學測量信號及/或一個或多個瞬間退火感測器信號，來決定該基板之該一個或多個吸收層之至少一輪廓參數；及藉由使用該一個或多個吸收層之該至少一輪廓參數，來改良至少一製造程序參數或調整一第一製造集群之一設備設定。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，更包含：藉由使用一個或多個光學測量信號及/或一個或多個瞬間退火感測器信號，來決定該基板之該一個或多個吸收層之至少一輪廓參數；及藉由使用該一個或多個吸收層之該至少一輪廓參數，來改良至少一製造程序參數或調整一第二製造集群之一設備設定。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，更包含：藉由使用一個或多個光學測量信號及/或一個或多個瞬間退火感測器信號，來決定該基板之該一個或多個吸收層之至少一輪廓參數；藉由使用該一個或多個吸收層之該至少一輪廓參數，來改良至少一製 造程序參數或調整一第一製造集群之一設備設定；及藉由使用該一個或多個吸收層之該至少一輪廓參數，來改良至少一製造程序參數或調整一第二製造集群之一設備設定。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中該加熱裝置係為一雷射、一閃光燈、一弧光燈或一發光二極體(LED)裝置。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上控制瞬間退火程序之方法，其中用於該加熱裝置之該程序波長的選擇步驟係藉由使用一種模型化軟體來模擬在一瞬間退火程序中，當改變該加熱裝置之波長時，該一個或多個吸收層之溫度分佈圖。
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