TWI616952B - 尖峰雷射退火之裝置和方法 - Google Patents

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Abstract

一種尖峰雷射退火裝置，其包括一運算裝置和一雷射產生器。該運算裝置係用於接收關於一矽晶圓之一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號。該雷射產生器係用於產生一雷射光束，並根據該控制信號來調整該雷射光束之一光束長度。此種機制能有效地消除該矽晶圓上之縫隙效應，進而增加晶圓良率。

Description

尖峰雷射退火之裝置和方法
本發明係關於一種尖峰雷射退火(Laser Spike Annealing，LSA)之裝置和方法。
半導體裝置係廣泛地應用於各種電子應用領域，例如：個人電腦、行動電話、數位相機，或是其他種電子裝置。半導體裝置之製造方法，通常包括：依序將絕緣層或介電層、導體層，以及半導體材料層沉積(Deposit)於一半導體基板上，然後以光刻(Lithography)之方式，將各種材料層圖形化(Pattern)以形成其上之電路元件。
隨著半導體裝置之製程微縮，其閘極介電質(Gate Dielectric)變得越來越薄。在此種小型尺寸下，任何透過閘極介電質至其下通道區域之穿隧效應(Tunneling)，將明顯地增加閘極至通道漏電流(Gate-to-channel Leakage Current)，且使得功率消耗上升。因此，良好之閘極介電質需要較高密度，以及較少之孔隙。
高k值材料可作為金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)裝置之閘極介電質。然而，高k值材料之缺點在於，其密度係低於一般熱生長(Thermally Grown)下之低k值之二氧化矽材料 之密度。改善密度之其中一種方法是退火(Annealing)，藉由退火處理，材料密度可因而提升，進而改善其電子特性。然而，退火處理亦面臨許多挑戰。一般閘極介電質之退火方式係藉由快速熱退火(Rapid Thermal Annealing，RTA)來達成，其需要高溫至少約700℃。因為晶圓需要維持在高溫很長一段時間，一般快速熱退火流程會有集聚形成(Agglomeration Formation)、高加熱預算成本，以及高雜質擴散(Diffusion of Impurities)等等問題。
在較佳實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，其包括一運算裝置和一雷射產生器。該運算裝置係用於接收一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號。該雷射產生器係用於產生一雷射光束，並根據該控制信號來調整該雷射光束之一光束長度。
在一些實施例中，該輸入光罩資訊包括關於一矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道尺寸。
在一些實施例中，該光束長度係大致等於該晶粒尺寸或該晶粒尺寸之一倍數。
在一些實施例中，該雷射產生器包括一雷射源、複數反射鏡，以及複數稜鏡。
在一些實施例中，該控制信號係用於指示一反射鏡參數和一稜鏡參數。
在一些實施例中，該反射鏡參數和該稜鏡參數包括焦點、該等反射鏡和該等稜鏡之旋轉角度、該等反射鏡和該 等稜鏡之位置，或(且)關於該等反射鏡和該等稜鏡之雷射光束失真程度。
在較佳實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，適用於一矽晶圓，其包括一運算裝置、一雷射產生器、一可移動平台，以及一平台控制器。該運算裝置係用於接收一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號。該雷射產生器係根據該控制信號來產生並調整一雷射光束。該矽晶圓係位於該可移動平台上。該平台控制器係根據該控制信號來移動該可移動平台。
在一些實施例中，該控制信號係用於指示一反射鏡參數、一稜鏡參數、該可移動平台之一初始位置，以及該雷射光束或該可移動平台每次移動時之一步級大小。
在一些實施例中，該矽晶圓包括複數切割道，而當該雷射光束投射於該矽晶圓上以執行尖峰雷射退火時，所投射之該雷射光束之邊緣係與該等切割道之一部份作對齊。
在較佳實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，其包括下列步驟：接收一輸入光罩資訊；藉由分析該輸入光罩資訊，來產生一控制信號；以及根據該控制信號，產生一雷射光束，並調整該雷射光束之一光束長度。
在一些實施例中，該尖峰雷射退火方法更包括：將一矽晶圓置放於一可移動平台上；根據該控制信號來移動該可移動平台；以及將該雷射光束投射於該矽晶圓上，以執行雷射尖峰退火。
100A、100B‧‧‧尖峰雷射退火裝置
110‧‧‧運算裝置
120‧‧‧雷射產生器
122‧‧‧雷射源
124‧‧‧反射鏡
126‧‧‧稜鏡
130A、130B‧‧‧雷射光束
140‧‧‧可移動平台
150‧‧‧矽晶圓
152A、152B、152C‧‧‧晶粒
154‧‧‧切割道
160‧‧‧平台控制器
435‧‧‧掃描路徑
BL1、BL2‧‧‧光束長度
DIN‧‧‧輸入光罩資訊
PS‧‧‧間距
SC‧‧‧控制信號
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火裝置之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火裝置之示意圖；第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之雷射產生器之示意圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之矽晶圓之示意圖；第5A圖係顯示尖峰雷射退火過程中未調整雷射光束時之示意圖；第5B圖係顯示尖峰雷射退火過程中未調整雷射光束時之示意圖；第5C圖係顯示未調整雷射光束時矽晶圓之表面電阻值之示意圖；第6A圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火過程之示意圖；第6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火過程之示意圖；第6C圖係顯示根據本發明一實施例所述之矽晶圓上之表面電阻之示意圖；以及第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之雷射尖峰退火方法之流程圖。
本說明書之實施例之生產及使用之方式將詳細討論如下。必須理解的是，這些實施例有許多不同具體實施情況，其內容僅係用於說明，而非用於限制本說明書之範圍。
以下之說明書部份，提供了許多不同實施例或示例，用於彰顯本說明書多種不同發明特色。特定示例之元件和其排列係用於簡化說明本說明書。同樣地，這些示例亦非用於限制本發明。另外，如果實施例中說明了一第一程序位於一第二程序之前，此包括多種情況，如第二程序係緊接著第一程序後執行，又如其他外加程序可介於第一程序和第二程序之間執行。為了簡化及清楚表現，各種特徵可以隨機地縮小為不同尺寸。相似地，如果形式上出現一第一特徵位於一第二特徵之上，此亦包括多種情況，如第一特徵和第二特徵直接相接觸，又如一外加特徵可形成於第一特徵和第二特徵之間，使得第一特徵未直接與第二特徵相接觸。另外，實施例中相同或類似之元件於圖式中係以相同或近似之數字標號作說明。
實施例中一些變化會作描述。在實施例之多種面向上，相似之數字標號係用於標示出相似之元件。必須理解的是，方法流程之步驟可包括其他外加步驟，可介於原有步驟之前、之後，或是之間，而其中部份之步驟在另些實施例中，可以由另外之步驟取代或是移除。
本說明書之實施例係提供一種用於尖峰雷射退火(Laser Spike Annealing，LSA)之可調整雷射光束之機制。尖峰雷射退火技術係發展用於克服快速熱退火(Rapid Thermal Annealing，RTA)之缺點。第1圖係顯示根據本發明一實施例所 述之尖峰雷射退火裝置100A之示意圖。如第1圖所示，尖峰雷射退火裝置100A至少包括一運算裝置110和一雷射產生器120。運算裝置110係用於接收一輸入光罩資訊DIN。輸入光罩資訊DIN係關於一矽晶圓(Silicon Wafer)之一製程，其中此矽晶圓係切割為複數個晶粒(Die)。舉例而言，輸入光罩資訊DIN可以包括關於矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道(Scrub-line)尺寸。運算裝置110係用於分析輸入光罩資訊DIN，並據以產生一控制信號SC。雷射產生器120係耦接至運算裝置110。雷射產生器120可於在矽晶圓上產生適用於尖峰雷射退火之一雷射光束130A，並根據控制信號SC來調整雷射光束130A之一光束長度(Beam Length)。在一些實施例中，雷射光束130A之調整後之光束長度大致等同於晶粒尺寸，或是等同於晶粒尺寸之倍數。光束長度和晶粒尺寸之間之關係將於下列實施例中作詳述。運算裝置110可以包括任何客製化或是商業上易取得的處理器、中央處理單元(CPU)、多種處理器中的一輔助處理器(Auxiliary)、半導體微處理器(微晶片)、巨處理器(Macro-Processor)、一或複數個特定應用整合式電路(Application Specific Integrated Circuits，ASICs)、複數個適合之數位邏輯閘，或是其他種類的已知電子組態，其可包括單一或組合之分離元件而與運算裝置的整體操作相連結。雷射產生器120之詳細結構係於下列圖式和實施例中作說明。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火裝置100B之示意圖。如第2圖所示，尖峰雷射退火裝置100B包括一運算裝置110、一雷射產生器120、一可移動平台140、 一矽晶圓150，以及一平台控制器160。運算裝置110係用於接收一輸入光罩資訊DIN。輸入光罩資訊DIN係關於矽晶圓150之一製程。舉例而言，輸入光罩資訊DIN可以包括關於矽晶圓150之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道(Scrub-line)尺寸。運算裝置110係用於分析輸入光罩資訊DIN，並據以產生一控制信號SC。雷射產生器120係根據控制信號SC來產生並調整一雷射光束130A。在一些實施例中，雷射光束130A之調整後之光束長度大致等同於晶粒尺寸，或是等同於晶粒尺寸之倍數。矽晶圓150可由一單晶矽(Single Crystal Silicon)材料、一絕緣矽(Silicon-On-Insulator，SOI)晶圓、一具有改性矽層(Wafer Having Modified Silicon Layer)之晶圓，或是一具有外延層之染絕緣矽晶圓(Strained SOI Wafer With Epitaxial Layer)所製成。矽晶圓150可位於可移動平台140上並固定於此。平台控制器160係根據來自運算裝置110之控制信號SC，來移動可移動平台140和其上之矽晶圓150。在一些實施例中，控制信號SC係用於控制雷射光束130A和矽晶圓150之移動狀態，或是控制基板及可移動平台140其餘靜止部份。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之雷射產生器120之示意圖。如第3圖所示，雷射產生器120可以包括一雷射源122、一或複數個反射鏡(Mirror)124，以及一或複數個稜鏡(Prism)126。舉例而言，雷射源122可以是一半導體雷射源，例如：一量子串聯雷射源(Quantum Cascade Laser Source)，或是一二極體雷射源(Diode Laser Source)。在一些實施例中，雷射產生器120之一雷射光係由雷射源122所產生。在一些實施例 中，雷射光係由反射鏡124和稜鏡126所導引，以形成輸出之雷射光束130A。在一些實施例中，反射鏡124和稜鏡126係用於導引並調整所產生之雷射光，以控制雷射光束130A之波形(Waveform)和光束長度(Beam Length)。必須理解的是，第3圖所示之光路徑中，反射鏡124和稜鏡126之數量，僅係為舉例說明之用，非屬於本發明之限制條件。前述之控制信號SC，可用於指示一些反射鏡參數或是一些稜鏡參數，以控制反射鏡124和稜鏡126。舉例而言，反射鏡參數和稜鏡參數可包括：焦點、反射鏡124和稜鏡126之旋轉角度、反射鏡124和稜鏡126之位置，或(且)關於反射鏡124和稜鏡126之雷射光束失真程度(Laser Beam Distortion)。在此設計下，雷射光束130A之波形和光束長度可由運算裝置110根據所分析之輸入光罩資訊DIN來作出適當之調整。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之矽晶圓150之示意圖。如第4圖所示，矽晶圓150係分割為複數個晶粒152A。前述之晶粒尺寸可定義為每一晶粒152A之一長度或是每一晶粒152A之一寬度。舉例而言，若每一晶粒152A之一長度為10mm，一寬度為7mm，則所謂晶粒尺寸就可能指10mm或是7mm。再者，複數條切割道154係形成於矽晶圓150上，每一條切割道154係介於相鄰近之二個晶粒152A之間。於尖峰雷射退火之過程中，由雷射產生器120所產生之雷射光束130A係投射於矽晶圓150上，然後，雷射光束130A之投射位置可以相對於矽晶圓150逐一沿著複數條掃描路徑435而作移動。必須理解的是，如第4圖所示之掃描路徑435之形狀，或是掃描圖案，都 只是舉例而非限制本發明。舉例而言，這些掃描路徑435或掃描圖案可以包括一或複數條互相平行或互相垂直之掃描線。在一些實施例中，這些掃描路徑435或掃描圖案可包括各種形狀，像是W字形、M字形，或是S字形。在一些實施例中，欲讓雷射光束130A之投射位置由其中一條掃描路徑435至另一條掃描路徑435作步級移動(Stepping Movement)，可以藉由固定雷射產生器120之雷射光束130A之位置，再相對移動可移動平台140之位置來達成。在另一實施例中，欲讓雷射光束130A之投射位置由其中一條掃描路徑435至另一條掃描路徑435作步級移動，可以藉由固定可移動平台140之位置，再相對移動雷射產生器120之雷射光束130A之位置來達成。在一些實施例中，介於任相鄰二條掃描路徑435之每一間距PS可定義為雷射光束130A或可移動平台140之一移動步級大小(Stepping Size)。
矽晶圓150之尖峰雷射退火過程可以採用一線掃描圖案(Line Scan Pattern)或是一步級掃描圖案(Step Scan Pattern)。在一些實施例中，若採用線掃描圖案，則雷射光束130A會從矽晶圓150之底部開始，先作一水平方向之掃描，當達到水平方向之末端後，向上移動，然後執行一相反水平方向之掃描，再次達到水平方向之末端後，再向上移動，然後重複以上流程，直至整個矽晶圓150之表面都掃描到為止。以上掃描過程僅為舉例，非用於限制本發明，實際上不同方向和不同圖案之掃描方式都是可使用的。若採用步級掃描圖案，則雷射光束130A係以一雷射射擊(Laser Shot)之方式呈現，其雷射射擊之覆蓋範圍係由水平和垂直方向所限制。在一些實施例中， 雷射光束130A可具有間歇性之射擊或脈衝，投射於晶圓上。在一些實施例中，雷射光束之每一射擊或脈衝具有一短持續時間，例如數個毫秒。在一些實施例中，雷射光束之每一射擊或脈衝具有相同或不同之持續時間。在一些實施例中，一雷射光束130A係於尖峰雷射退火過程中，持續地一直投射於晶圓上。雷射射擊會從矽晶圓150之底部開始，先以步級方式作一水平方向之掃描，當達到水平方向之末端後，向上移動，然後再以步級方式執行一相反水平方向之掃描，再次達到水平方向之末端後，再向上移動，然後重複以上流程，直至整個矽晶圓150之表面都掃描到為止。
第5A、5B圖係顯示尖峰雷射退火過程中未調整雷射光束時之示意圖。大致而言，即使矽晶圓之晶粒尺寸因不同應用而改變，通常適用於尖峰雷射退火之雷射光束之光束長度仍為一恆定值。換言之，若無運算裝置來調整光束長度，則雷射光束可能會較矽晶圓之晶粒尺寸更寬或是更窄。如第5A圖所示，當一雷射光束130B係投射於一矽晶圓上時，雷射光束130B之光束長度BL1係小於每一晶粒152B之晶粒尺寸。必須理解的是，所謂光束長度，可定義為投射於矽晶圓上之雷射光束之二個相對邊緣之間距，而所謂晶粒尺寸，則可定義為矽晶圓之每一晶粒之長度或寬度。在另一些實施例中，如第5B圖所示，當一雷射光束130B係投射於另一矽晶圓上時，雷射光束130B之光束長度BL1係大於每一晶粒152C之晶粒尺寸。在尖峰雷射退火過程中，雷射光束130A之投射位置可以逐一沿著矽晶圓上複數條掃描路徑而作移動。然而，若兩條相鄰近之掃描路徑太過靠 近，有些矽晶圓上之區域會被雷射光束退火二次以上。這種區域，屬於雷射重覆覆蓋之區域，其可包括許多晶粒，而這些晶粒將因此具有不均勻之特性分布。舉例而言，第5C圖係顯示未調整雷射光束時矽晶圓之表面電阻值(Sheet Resistance)之示意圖。根據第5C之量測結果，在矽晶圓上之一些雷射重覆覆蓋區域被退火二次以上之後，設置於雷射重覆覆蓋區域內晶粒會相較於其他晶粒具有較小之電阻值。因此，矽晶圓上之退火後之晶粒可能具有不均勻之特性分布，此種縫隙效應(Stitch Effect)會導致較低之晶圓良率。必須理解的是，除了表面電阻外，不均勻之特性分布還可能影響矽晶圓之漏電流、飽和電流，或(且)電壓大小。
第6A、6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之尖峰雷射退火過程之示意圖。對於第6A、6B圖之實施例而言，雷射產生器120或(且)可移動平台140可由運算裝置110根據所分析之輸入光罩資訊DIN來進行控制。在第6A圖之實施例中，雷射光束130A之光束長度BL2係調整為大致等同於矽晶圓150之晶粒尺寸。在第6B圖之實施例中，雷射光束130A之光束長度BL3係調整為大致等同於矽晶圓150之晶粒尺寸之倍數(例如：2倍、3倍，或是4倍)。在一些實施例中，所謂光束長度BL2、BL3，可定義為投射於矽晶圓150上之雷射光束130A之二個相對邊緣之間距，而所謂晶粒尺寸，則可定義為矽晶圓150之每一晶粒152A之長度或寬度。在一些實施例中，當雷射光束130A係投射於矽晶圓150上，執行尖峰雷射退火時，所投射之雷射光束130A之二個相對邊緣更可分別對齊於矽晶圓150上之任何 二條切割道154。在一些實施例中，所投射之雷射光束130A之每一邊緣係對齊於各個切割道154之二分之一中心線，但本發明並不限於此。在一些實施例中，所投射之雷射光束130A係與至少一晶粒重疊，且所投射之雷射光束130A之每一邊緣係與相鄰晶粒之間之間隙相重疊。
在前述討論之實施例中，任二個相鄰晶粒152A之間距(亦即，其間之切割道154之寬度)通常係遠小於晶粒尺寸，有時小到可以不必考慮。在一些實施例中，若將晶粒152A之間距納入考慮，則雷射光束130A之光束寬度可調整如下。在一些實施例中，雷射光束130A之光束寬度係至少等於晶粒尺寸，但小於晶粒尺寸加上二倍之相鄰晶粒152A之間距。在另一些實施例中，雷射光束130A之光束寬度係至少等於晶粒尺寸，但小於晶粒尺寸加上一倍之相鄰晶粒152A之間距。在又一些實施例中，雷射光束130A之光束寬度係至少等於晶粒尺寸，但小於晶粒尺寸加上二分之一倍之相鄰晶粒152A之間距。在一些實施例中，當雷射光束130A跨越了N列之晶粒152A時，雷射光束130A之光束長度係至少等於N倍之晶粒尺寸加上(N-1)倍之相鄰晶粒152A之間距，但小於N倍之晶粒尺寸加上(N+1)倍之相鄰晶粒152A之間距。在一些實施例中，可使用複數道雷射光束130A執行前述過程。在一些實施例中，僅使用一道或二道雷射光束130A執行前述過程。在一些實施例中，當矽晶圓150維持靜止時，雷射光束130A係可移動的。在一些實施例中，雷射光束130A係朝相同或不同方向作移動。在一些實施例中，至少有二個掃描部份或區域，係至少與所掃描之晶粒152A之連續欄或連 續列之間之一空間重疊。在一些實施例中，前述之掃描部份或區域，係與所掃描之晶粒152A之連續欄或連續列之間之一空間不互相重疊。
前述之對齊操作，係以移動可移動平台140之位置，或是移動雷射產生器120之雷射光束130A之位置來達成。在一些實施例中，控制信號SC更用於指出可移動平台140之一初始位置，或(且)指出可移動平台140或雷射光束130A之每次移動時之一步級大小，以精確地控制可移動平台140和雷射光束130A之相對位置。在此設計下，於尖峰雷射退火之過程中，即使因製程變異，導致矽晶圓150上一些雷射重疊區域被雷射光束130A作了二次以上之退火動作，這些雷射重疊區域仍可大致落入切割道154之範圍內(或者是落入晶粒之間隙內)，而非落在所需之晶粒152A上。因此，晶粒152A不易受到雷射光束重複退火之負面影響，是以晶粒152A可具有較均勻之特性分布。以上實施例之機制，可用於除去矽晶圓150上之縫隙效應，進而增加晶圓良率。舉例說明，第6C圖係顯示根據本發明一實施例所述之矽晶圓150上之表面電阻之示意圖。由第6C圖之量測結果可知，在根據所分析之輸入光罩資訊DIN來針對雷射產生器120或(且)可移動平台140作適當調整之後，矽晶圓150於各個半徑下之表面電阻值將具有相對較均勻之特性分布。在另一些實施例中，可利用一光學儀器來量測矽晶圓150之特性，然後藉此產生輸入光罩資訊DIN，以供取得關於矽晶圓150之詳細特性。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之雷射尖 峰退火方法之流程圖。在操作步驟S710，藉由一運算裝置，接收一輸入光罩資訊。在一些實施例中，輸入光罩資訊包括關於一矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道尺寸。舉例而言，晶粒尺寸可用於調整一雷射光束之一光束長度，而中央晶粒位置和切割道尺寸可用於調整欲退火之一矽晶圓之一相對位置。在操作步驟S720，藉由運算裝置，分析輸入光罩資訊，以產生一控制信號。在操作步驟S730，產生一雷射光束，其中雷射光束之光束長度係根據控制信號來進行調整。雷射光束之調整後之光束長度可以大致等同於晶粒尺寸，或是等同於晶粒尺寸之倍數。雷射光束可係由一雷射產生器所產生，其中雷射產生器包括一雷射源、複數個反射鏡，以及複數個稜鏡。雷射產生器可耦接至運算裝置，並可由運算裝置所控制。在本方法之一些實施例中，一矽晶圓可位於一可移動平台上，而可移動平台係由一平台控制器根據控制信號來作移動。在一些實施例中，雷射光束係投射於矽晶圓上，以執行尖峰雷射退火。平台控制器可耦接至運算裝置，並可由運算裝置所控制。控制信號可指示反射鏡參數、稜鏡參數、可移動平台之一初始位置，或(且)雷射光束或可移動平台每次移動時之一步級大小。根據本發明一些實施例，矽晶圓包括複數個晶粒和其間之複數條切割道。當雷射光束投射於矽晶圓上，以執行尖峰雷射退火時，雷射光束之二個邊緣更可分別對齊於矽晶圓150上之二條切割道。必須了解的是，第1-6圖之實施例之任何一或複數項特徵，均可套用至第7圖所示之尖峰雷射退火方法當中。
本發明提供一種適用於尖峰雷射退火之可調整雷 射光束之機制。一運算裝置接收一矽晶圓之一輸入光罩資訊，然後分析此輸入光罩資訊，以產生一控制信號。一雷射產生器根據控制信號來產生並調整一雷射光束。輸入光罩資訊可包括欲退火之矽晶圓之各項特性。當所產生之雷射光束投射於欲執行尖峰雷射退火之矽晶圓上時，此雷射光束之波束長度或(且)投射位置，可以根據經由運算裝置和雷射產生器所分析出來之輸入光罩資訊進行自動調整，這使得調整後之雷射波束可與矽晶圓之晶粒尺寸或(且)切割道之安排方式相契合，進而改良整體系統操作性能。在此設計下，本發明之適用於尖峰雷射退火之可調整雷射光束之機制，可以有效地降低矽晶圓之晶粒區域受到多次退火之可能性，從而可消除矽晶圓之縫隙效應，並改善晶圓之生產良率。
在一些實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，其包括一運算裝置和一雷射產生器。該運算裝置係用於接收一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號。該雷射產生器係用於產生一雷射光束，並根據該控制信號來調整該雷射光束之一光束長度。
在一些實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，適用於一矽晶圓，其包括一運算裝置、一雷射產生器、一可移動平台，以及一平台控制器。該運算裝置係用於接收一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號。該雷射產生器係根據該控制信號來產生並調整一雷射光束。該矽晶圓係位於該可移動平台上。該平台控制器係根據該控制信號來移動該可移動平台。
在一些實施例中，本發明提供一種尖峰雷射退火裝置，其包括下列步驟：接收一輸入光罩資訊；藉由分析該輸入光罩資訊，來產生一控制信號；以及根據該控制信號，產生一雷射光束，並調整該雷射光束之一光束長度。
本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。舉例而言，本應用的範圍非用以限定說明中敘述之特定實施例的特徵、功能、流程，以及材料，可以在本發明之範圍內作變化。在此技術有基本技能之人士可輕易地理解本發明所揭露於先前提出或是稍後延伸出的流程、機器、製造、物質結構、工具、方法或步驟， 來根據本發明用以執行實質相同的功能或實質達成與對應實施例相同的結果。因此，隨附的專利範圍用以包含流程、機器、製造、物質結構、工具、方法或步驟的範疇。此外，每個請求項構成不同實施例和不同請求項與實施例的組合，包含在本發明的範圍內。
100A‧‧‧尖峰雷射退火裝置
110‧‧‧運算裝置
120‧‧‧雷射產生器
130A‧‧‧雷射光束
DIN‧‧‧輸入光罩資訊
SC‧‧‧控制信號

Claims (9)

  1. 一種尖峰雷射退火裝置，包括：一運算裝置，用以接收一矽晶圓之一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號；一雷射產生器，用以產生及投射一雷射光束於該矽晶圓上來執行尖峰雷射退火，並根據該控制信號來調整該雷射光束之一光束長度，其中該矽晶圓包括複數切割道；以及一平台控制器，用以根據該控制信號來移動該矽晶圓；其中該運算裝置係用以提供該控制信號，以控制該雷射光束之一移動步級大小，而該雷射產生器係用以根據該雷射光束之該移動步級大小來移動該雷射光束；其中根據該控制信號，該平台控制器係用以移動該矽晶圓，而該雷射產生器係用以移動該雷射光束，從而將所投射之該雷射光束之邊緣與該矽晶圓之該等切割道之一部份作對齊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之尖峰雷射退火裝置，其中該輸入光罩資訊包括關於該矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道尺寸，其中該光束長度係大致等於該晶粒尺寸或該晶粒尺寸之一倍數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之尖峰雷射退火裝置，其中該雷射產生器包括一雷射源、複數反射鏡，以及複數稜鏡，其中該控制信號係用於指示一反射鏡參數和一稜鏡參數，其中該反射鏡參數和該稜鏡參數包括焦點、該等反射鏡和該等稜鏡之旋轉角度、該等反射鏡和該等稜鏡之位置，或(且) 關於該等反射鏡和該等稜鏡之雷射光束失真程度。
  4. 一種尖峰雷射退火裝置，適用於一矽晶圓，包括：一運算裝置，用以接收該矽晶圓之一輸入光罩資訊，並分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號；一雷射產生器，用以根據該控制信號來產生並投射一雷射光束於該矽晶圓上，以執行尖峰雷射退火；一可移動平台，其中該矽晶圓係位於該可移動平台上，其中該矽晶圓包括複數切割道；以及一平台控制器，用以根據該控制信號來移動該可移動平台；其中該運算裝置係用以提供該控制信號，以控制該雷射光束之一移動步級大小，而該雷射產生器係用以根據該雷射光束之該移動步級大小來移動該雷射光束；其中根據該控制信號，該平台控制器係用以透過該可移動平台來移動該矽晶圓，而該雷射產生器係用以移動該雷射光束，從而將所投射之該雷射光束之邊緣與該矽晶圓之該等切割道之一部份作對齊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之尖峰雷射退火裝置，其中該輸入光罩資訊包括關於該矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道尺寸，其中該雷射光束之一光束長度係大致等於該晶粒尺寸或該晶粒尺寸之一倍數。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之尖峰雷射退火裝置，其中該雷射產生器包括一雷射源、複數反射鏡，以及複數稜鏡，其中該控制信號係用於指示一反射鏡參數、一稜鏡參數，以 及該可移動平台之一初始位置，其中該反射鏡參數和該稜鏡參數包括焦點、該等反射鏡和該等稜鏡之旋轉角度、該等反射鏡和該等稜鏡之位置，或(且)關於該等反射鏡和該等稜鏡之雷射光束失真程度。
  7. 一種尖峰雷射退火方法，包括下列步驟：接收一矽晶圓之一輸入光罩資訊；分析該輸入光罩資訊，以產生一控制信號；藉由使用一雷射產生器，根據該控制信號，產生及投射一雷射光束於該矽晶圓上來執行尖峰雷射退火，並調整該雷射光束之一光束長度，其中該矽晶圓包括複數切割道；藉由使用一平台控制器，根據該控制信號來移動該矽晶圓；根據該控制信號，控制該雷射光束之一移動步級大小；以及根據該雷射光束之該移動步級大小來移動該雷射光束；其中根據該控制信號，該平台控制器係用以移動該矽晶圓，而該雷射產生器係用以移動該雷射光束，從而將所投射之該雷射光束之邊緣與該矽晶圓之該等切割道之一部份作對齊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之尖峰雷射退火方法，其中該輸入光罩資訊包括關於該矽晶圓之一晶粒尺寸、一中央晶粒位置，或(且)一切割道尺寸，其中該光束長度係大致等於該晶粒尺寸或該晶粒尺寸之一倍數。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之尖峰雷射退火方法，其中該雷 射產生器包括一雷射源、複數反射鏡，以及複數稜鏡；其中該控制信號係用於指示一反射鏡參數、一稜鏡參數，以及一可移動平台之一初始位置。
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