通過線束改進的熱處理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過線束改進的熱處理，其中多束、多波長處理系統(tǒng)包含被配置以分別向襯底提供束的兩個或更多個激光器。所述激光器具有波長、脈沖持續(xù)時間、束面積、束強度、脈沖能量、偏振、重復率以及能夠獨立地選擇的其他束屬性?？梢酝ㄟ^以第一波長的大面積束預加熱，之后曝光至第二波長的聚焦束，來減小需要局部加熱的處理過程中的襯底變形，從而將局部區(qū)域加熱至期望的處理溫度。對于一些處理，選擇多個波長以在襯底中獲得所期望的能量沉積。
【專利說明】通過線束改進的熱處理

【技術領域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及基于多波長激光的材料處理。

【背景技術】
[0002]許多制造工藝包含一個或多個基于激光的處理步驟。曝光至脈沖激光束可以被用于材料燒蝕、再結晶、退火或其他處理。例如，脈沖激光束已經(jīng)被用來部分地熔化非晶硅層，以促進部分結晶。在其他實施例中，基于燒蝕處理，施加激光脈沖以移除表面層。連續(xù)波激光已經(jīng)被用在焊接和其他處理中。這樣的基于激光的處理允許對處理區(qū)域的精確控制，且可以通過基于光纖的束輸送系統(tǒng)來方便地輸送一些束。然而，由于材料對所選擇波長的固有光學響應，可用的處理方法是有限的。這些限制傾向于制約材料處理的類型和通過基于激光的光學處理可實現(xiàn)的可用性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]曝光設備(exposure apparatus)包括:第一光纖,被f禹合以接收第一光束；以及，第二光纖，被耦合以接收第二光束。所述第一光束與第一波長相關聯(lián)，且所述第二光束與第二波長相關聯(lián)。光學系統(tǒng)被定位，以接收來自所述第一光纖的第一光束和來自所述第二光纖的第二光束，并且將第一線束(line beam)和第二線束分別引導至襯底(substrate)的表面。在一些實施例中，所述第一線束和所述第二線束分別具有長度和寬度，其中所述長度大于所述寬度，且所述第一線束和所述第二線束在所述襯底的表面處、在如下一個區(qū)域中部分地重疊，所述區(qū)域的長度對應于所述長度中的至少一個。在其他實施例中，所述第一線束和所述第二線束分別具有長度和寬度，其中所述長度大于所述寬度，且所述第一線束和所述第二線束在表面處、在對應于至少一個寬度的方向上間隔開。在代表性的實施例中，所述第一線束具有的面積大于所述第二線束的面積，且在表面處，第二線束的面積被包含在第一線束的面積內(nèi)。在一些替代方案中，所述第一波長和所述第二波長是不同的波長，且所述第一線束和所述第二線束在所述襯底的表面處基本重疊。在另一些實施方案中，所述第一光束是與第一脈沖持續(xù)時間和第一脈沖重復率相關聯(lián)的脈沖光束，且所述第二光束是與第二脈沖持續(xù)時間和第二脈沖重復率相關聯(lián)的脈沖光束。通常，所述第一脈沖持續(xù)時間和所述第二脈沖持續(xù)時間是不同的，或者所述第一脈沖重復率和所述第二脈沖重復率是不同的。
[0004]在附加的實施例中，所述第一線束在所述襯底的表面上具有的面積大于所述第二線束的面積，且所述第一光束的波長在所述襯底中的吸收系數(shù)小于所述第二波長在所述襯底中的吸收系數(shù)。在一些實施方案中，所述第一光纖具有的纖芯直徑(core diameter)與所述第二光纖的纖芯直徑不同。在其他實施例中，掃描系統(tǒng)能操作，以掃描所述線束，使得所述第一線束在所述第二線束之前被掃描跨越所述襯底區(qū)域。在又一些實施例中，所述第一線束被配置以加熱所述襯底的一個區(qū)域，之后將所述襯底的所述區(qū)域曝光至所述第二線束。在其他替代方案中，所述光學系統(tǒng)包含第一光學系統(tǒng)和第二光學系統(tǒng)，其中所述第一光學系統(tǒng)被定位以形成所述第一線束，且所述第二光學系統(tǒng)被定位以形成所述第二線束。根據(jù)其他實施例，所述第一線束被配置以焊接所述襯底，且所述第二線束被配置以對已焊接的襯底進行退火。
[0005]方法包括選擇來自第一激光器的第一光束和來自第二激光器的第二光束，其中所述第一光束和所述第二光束的波長不同。在一些實施例中，所述第一光束和所述第二光束中的一個或兩個都是脈沖光束。所述第一光束和所述第二光束被成形，且襯底的第一表面被曝光至所選擇的且被成形的光束。通常，第一成形光束的面積大于第二成形光束的面積。在一些實施例中，第一成形束和第二成形束在所述襯底的第一表面處至少部分地重疊。在其他實施例中，第一成形束和第二成形束在與所述襯底的第一表面相對的所述襯底的第二表面處被反射。根據(jù)其他實施例，所述襯底具有一個厚度，且第一成形束入射到所述襯底，從而在沿著所述厚度傳播時基本被吸收。第二成形束從與所述襯底的第一表面相對的所述襯底的第二表面被反射。在另一些實施例中，第一成形束被選擇用于襯底的熱處理，且第二成形束被選擇以減輕所述襯底中的應力。在一些實施方案中，第一成形束被選擇，以在貼近(proximate)所述襯底的第一表面處基本被吸收。在其他實施例中,所述襯底包括定位于所述第一表面上的傳導層(conductive layer),且第一成形束被選擇以在所述傳導層中基本被吸收，且第二成形束被選擇以在所述襯底中被吸收。在特定的實施例中，第一成形束被選擇以燒蝕(ablate)所述傳導層。在附加的實施例中，所述襯底是半導體襯底，所述半導體襯底包括貼近所述第一表面的摻雜區(qū)，且第一成形束被選擇，以將所述摻雜物擴散到所述半導體襯底中。
[0006]方法包括確定襯底在所選擇的波長處的吸收系數(shù)。束被聚焦到所述襯底中，使得所述襯底從光束吸收的每單位面積的功率在如下一個傳播距離上是恒定的，在所述傳播距離中，光束功率被衰減到1/2、1/3、1/5或1/10。
[0007]從下面參考附圖進行的詳細描述中，本公開技術的前述和其他的目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是多波長、多激光處理系統(tǒng)的示意圖，所述系統(tǒng)被配置以提供空間上重疊的、不同波長的束。
[0009]圖2是多波長、多激光處理系統(tǒng)的示意圖，所述系統(tǒng)被配置以向共同的襯底區(qū)域順次地提供不同波長的束。
[0010]圖3例示了具有一個層的襯底，所述層被配置以反射處理束，從而特制襯底中的束吸收。
[0011]圖4例示了束交織以產(chǎn)生多波長光束。
[0012]圖5例示了曝光至不同面積的束的襯底區(qū)域。
[0013]圖6例示了通過組合束的疊式焊接(lap welding)。
[0014]圖7A例示了用于多光譜(mult1-spectral)曝光的光學系統(tǒng)。
[0015]圖7B例示了一種產(chǎn)生三個重疊線束或三個非重疊線束的系統(tǒng)。
[0016]圖8例示了襯底中的多波長吸收。
[0017]圖9例示了每單位體積具有受控的能量沉積的聚焦的束。

【具體實施方式】
[0018]如在所述申請和權利要求中使用的，單數(shù)形式的“一個(a)”、“一個(an)”以及“所述(the)”包含復數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。此外，術語“包含”意指“包括”。另外，術語“耦合”不排除在耦合項之間存在中間元件。
[0019]在此描述的系統(tǒng)、設備和方法不應被理解為以任何方式進行限制。而是，本公開內(nèi)容指向各個公開的實施方案(單獨地以及彼此間以各種組合和子組合的方式)的所有新穎的且非顯而易見的特征和方面。所公開的系統(tǒng)、方法和設備既不限制于任何具體的方面或特征或其組合，也不需要呈現(xiàn)任何一個或多個具體的優(yōu)勢或解決任何一個或多個具體的問題。任何操作理論都是為了便于解釋，但是所公開的系統(tǒng)、方法和設備不限制于這樣的操作理論。
[0020]盡管為了方便呈現(xiàn)而對一些公開的方法的操作以特定的順次次序進行了描述，但是應理解，這種描述方式包含了重新排列，除非下面陳述的具體的語言需要特定的次序。例如，在一些情況下，順次描述的操作可以被重新排列或被同時地執(zhí)行。此外，為了簡單起見，附圖可能未示出公開的系統(tǒng)、方法和設備可以與其他系統(tǒng)、方法和設備結合使用的各種方式。此外，本說明書有時使用術語“產(chǎn)生”和“提供”來描述公開的方法。這些術語是對執(zhí)行的實際操作的高水平抽象。對應于這些術語的實際操作將依賴于特定的實施方式而改變，且可容易被本【技術領域】的普通技術人員識別。
[0021]在一些實施例中，值、程序或設備被稱作“最低”、“最好”、“最小”或諸如此類。將意識到，這樣的描述旨在指示可以在許多被使用的功能替代方案間進行選擇，且這樣的選擇無須更好、更小或以其他方式優(yōu)于其他選擇。
[0022]如此處使用的，光束指的是傳播的電磁輻射，波長通常在約20μπι和10nm之間。在一些實施例中，波長優(yōu)選的是在約400nm和2 μ m之間。
[0023]參照圖1，處理系統(tǒng)100包含激光器102、104、106，它們相應地提供第一波長、第二波長和第三波長的脈沖或連續(xù)光束。在其他實施例中可以提供兩個或更多個激光器，或單個激光器可以被配置以產(chǎn)生多波長的光學脈沖，諸如通過諧波生成或其他非線性處理，或單個激光器可以是波長可調(diào)諧的。雖然在圖1的實施例中使用了三種不等的波長，但是這些波長不需要是不等的，且一個或多個激光器可以提供共同的波長，從而以所述共同的波長提供附加的功率，或者從而提供連續(xù)光功率的所選擇的混合、或者不同脈沖持續(xù)時間和脈沖重復率的混合。
[0024]如圖1中示出的,相疊分束器(cube beam splitter) 110被定位以從激光器102、104接收束，且沿著軸線116將組合束引導至相疊分束器114。來自激光器102、104的組合束在相疊分束器114處與來自激光器106的束組合，使得全部三個束被組合，且沿著軸線116傳播至襯底118。通過束成形(beam shaping)光學系統(tǒng)117將組合束形成為適當?shù)氖螤?，諸如線束或聚焦的斑點(spot)。盡管所述束沿著共同的軸線傳播，但是來自激光器102、104、106的束可以彼此移位或相對于軸線116以不同角度傳播，從而通過束成形光學系統(tǒng)117被有區(qū)別地成形或被引導。在一些實施例中，束成形光學系統(tǒng)117包含被配置以在襯底118處產(chǎn)生均化的、多波長線束的束均化器(beam homogenizer)以及一個或多個圓柱形透鏡。
[0025]圖1的系統(tǒng)100被不出為具有相疊分束器。在一些實施例中，相疊分束器包含波長相關的電介質(zhì)濾波器(wavelength dependent dielectric filter),它根據(jù)需要傳輸或反射各種波長的束，以產(chǎn)生所選擇的波長組合。還可以使用板分束器(Plate beamsplitter)，且針對各種束可以使用不同的入射角，且為了方便例示，圖1中示出了與相疊分束器二向色(dichroic)層成45度的入射角?？梢允褂闷穹质?polarizing beamsplitter)來組合不同波長或相同波長的偏振激光束,且波板(wave plate)可以被插入以在偏振分束器處建立合適的偏振狀態(tài)(SOP )。
[0026]激光器102、104、106被耦合至控制系統(tǒng)108，控制系統(tǒng)108被用來選擇束功率、脈沖能量、重復率以及波長組合。存儲器或其他計算機可讀設備124被配置以存儲襯底118的曝光要求。在其他實施例中，控制器通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)接收掃描要求，且包含網(wǎng)絡適配器，諸如以太網(wǎng)適配器。控制系統(tǒng)108還被耦合至機械臺126，所述機械臺126相對于組合光束定位和掃描襯底118。在一些實施例中,束成形光學系統(tǒng)和束輸送光學系統(tǒng)的其他部分是可移動的，從而將組合束引導至合適的襯底位置。在其他實施例中，光束和襯底119 二者都可以被平移或被掃描。
[0027]襯底118包含表面層120和塊襯底層(bulk substrate layer) 1220表面層可以是非晶硅層、銦錫氧化物層或其他層，且塊襯底122可以是玻璃、硅或其他電介質(zhì)、半導體或傳導材料(諸如金屬或塑料)。此外，控制系統(tǒng)108還可以被耦合至檢驗或測量設備，所述檢驗或測量設備監(jiān)測處理、束功率以及其他處理參數(shù)，使得控制系統(tǒng)108可以報告處理參數(shù)、傳達錯誤通知、停止處理或基于實際曝光參數(shù)來發(fā)布處理報告。
[0028]參照圖2，曝光設備200包含光學掃描系統(tǒng)，所述光學掃描系統(tǒng)包含激光器204、208、212，所述激光器204、208、212相應地產(chǎn)生第一波長、第二波長和第三波長的光束。來自激光器204的束沿著軸線206被引導且通過束成形光學系統(tǒng)205被成形，以輸送到襯底216。來自激光器208、212的束沿著相應的軸線210、214被引導且通過相應的束成形光學系統(tǒng)209、213被成形，以輸送到襯底216。所述光學掃描系統(tǒng)被I禹合至機械臺218,使得襯底可以相對于軸線206、210、214連續(xù)地或步進式地移動。
[0029]如圖2中示出的，襯底216被移動，使得所選擇的襯底區(qū)域從來自激光器212的束開始順次地遇到來自激光器204、208、212的束?？梢元毩⒌卣{(diào)整用于每個束的束參數(shù)，且所述束可以被成形以入射到不同的區(qū)域或部分重疊地入射。
[0030]可以依賴于特定的應用和襯底來選擇束波長、脈沖持續(xù)時間、束形狀以及其他的束特性。束聚焦也可以被調(diào)整，以確定襯底中的與位置相關的束吸收。參照圖3，輸入光束304通過透鏡306被聚焦，以形成被引導至襯底310的會聚束(converging beam) 308。光束304可以包含多個波長的光學輻射，使得不同的波長部分被有區(qū)別地吸收。針對對三種不同的束波長具有吸收系數(shù)a” a2和a3的襯底材料，襯底310中的、作為初始(表面)強度的函數(shù)的束強度相應地與exp (-a#)、exp (_a2z)、exp (_a3z)成比例。通過合適地選擇波長和初始束強度，襯底310中的能量吸收可以被定制。在一些實施例中，實現(xiàn)了更均勻的體積加熱。此外，束焦距可以被選擇，使得一些或全部的波長部分在襯底310內(nèi)部或在穿過襯底310的位置處聚焦。例如，一個或多個波長的束可以在前表面310A處聚焦，但是是在被設置于離開表面310B上的反射層312反射之后。因此，反射層312可以允許更均勻的束吸收以及更有效地使用原本會離開襯底310的束功率。在一些情況下，出于相同的目的，反射表面位于襯底下方。
[0031]圖4中例示了用于將多個獨立的束引導至襯底的替代設備。束交織器(interleaver) 400包含襯底402，諸如設置有電介質(zhì)涂層404、406、408的玻璃或其他透明板。在所述實施例中，電介質(zhì)涂層404、408被選擇以反射沿著軸線414、418傳播的光束，且電介質(zhì)涂層406被配置為傳輸沿著軸線416所接收的光束。組合束被一起傳播，因為它們沿著共同的軸線被引導但是被移位。束交織器可以被配置有其他布置的反射區(qū)域和透射區(qū)域。一些或全部的波長可以是相同的或不同的，因為可以適合于特定的應用。
[0032]多波長多束處理可以被用在各種應用中。在圖5示出的實施例中，襯底502在襯底區(qū)域504中被暴露至第一束。第一束可以與大的、快速的溫度上升(諸如焊接或釬焊(soldering)操作所需要的)相關聯(lián)?？梢酝ㄟ^將襯底502在襯底區(qū)域506中暴露至第二束來緩和襯底區(qū)域504中與焊接操作相關聯(lián)的熱應力。第二束的波長可以是相同的或不同的，且具有吸收特性，從而被吸收以加熱襯底502的所選擇的體積?？梢栽诒┞吨恋谝皇?、在暴露至第一束期間或在暴露至第一束之后施加這樣的第二束或“應力減輕”束。可以基于襯底屬性和限定在襯底中或襯底上的任何層或特征來選擇合適的波長。硅襯底在近紅外中變?yōu)橥干涞?，且在約800nm和I μ m之間具有快速變化的吸收系數(shù)值，使得在所述范圍內(nèi)的波長可以被用來提供不同的吸收率。塑料和玻璃傾向于在較長波長處有吸收力，且波長在約1.5μπι和2.5μπι之間的束會是適當?shù)摹?br> [0033]如圖3中示出的，通過包含反射層、吸收層或其他層，襯底可以被配置以適應各種處理。在一些情況下，待被處理的襯底含有可以被用作反射層或吸收層的層，且可能不需要特殊目的的層。參照圖6，通過曝光至光束610，襯底602、604被定位成疊式焊接。光束610的波長可以被選擇，使得光束610被傳輸至被設置到襯底602、604中的一個或兩個的吸收層606。吸收層606的光學加熱可以允許襯底602、604的焊接。在其他實施例中，襯底602、604在兩側(cè)上被照明，以提供更均勻的加熱。光束610可以包含第一束部分，所述第一束部分被選擇以加熱襯底602、604而不焊接，第二束部分繼而被施加以完成焊接。
[0034]一些處理程序要求加熱至特定的溫度。在一些情況下，可期望預加熱一個選定的區(qū)域，從而要求用于處理的較小的溫度變化。例如，第一相對長持續(xù)時間的光學脈沖可以產(chǎn)生溫度上升，繼而施加短得多的光學脈沖可以被用來實現(xiàn)靶溫度，使得靶在所述靶溫度處的時間比單獨地從第一脈沖可得的時間更短。
[0035]多束處理的其他實施例包含使用第一束加熱大區(qū)域上的柔性襯底，以及使用第二束來提供局部加熱用于特定的處理，從而減小或消除由于局部加熱造成的襯底翹曲或彎曲。在其他實施例中，襯底加熱被控制，以防止不希望的半導體摻雜物的摻雜物遷移。多個束可以被用來更均勻地加熱，且避免激活溫度(activat1n temperature),在所述激活溫度下?lián)诫s物是移動的。在其他實施例中，通過第一束預加熱的襯底中的溫度上升在激活溫度以下。將第二束以短脈沖施加至小區(qū)域允許摻雜物遷移，但僅在小區(qū)域上且持續(xù)短時間。
[0036]可以包含多束、多光譜曝光的附加的熱處理包含所謂的快速熱處理?？梢曰诿}沖持續(xù)時間、波長以及束形狀的選擇來選擇加熱速率和體積以及加熱區(qū)域。例如，可以用第一(短)脈沖加熱局部區(qū)域(線或斑點)，且通過在第一脈沖之后且以相同的或不同的間隔施加一個或多個附加脈沖或一系列脈沖來控制冷卻?？梢酝ㄟ^在不同時間施加的多個脈沖(以及通過不同的區(qū)域、波長或持續(xù)時間)來類似地控制加熱?；谖障禂?shù)與波長的依賴關系，能量可以被沉積在各種深度。因此，在加熱和冷卻時段期間，可以控制熱時間梯度和熱空間梯度。如此處描述的基于多束、多光譜方法的熱處理可以被用來激活摻雜物、改變層和襯底界面結構、增大層密度、使多個層晶化或局部晶化、退火、焊接、擴散摻雜物(諸如太陽能電池制造中的磷擴散)、鈍化以及圖案限定。在另一個實施例中，第一束可以被用來焊接，且第二束被施加以對焊接進行退火。
[0037]盡管熱擴散速率會導致材料中加熱分布圖的選擇復雜化，但是多光譜曝光允許更容易控制能量沉積。如圖8中示意性地示出的，輸入束可以含有三種波長的光譜分量，這三種波長被選擇具有減小的吸收系數(shù)。盡管第一波長的功率在貼近襯底800的進入表面802處沉積且基本耗盡，但是第二波長和第三波長繼續(xù)被進一步吸收到襯底800中。反射器804也可以將一些或全部的入射波長中的一部分反射回到進入表面802。
[0038]在又一個實施例中，束面積可以被改變以提供優(yōu)選的能量分布。例如，如圖9中示出的，一個面積902的束被輸入至襯底900，且被聚焦以在深度z處具有面積904。如果襯底吸收系數(shù)是α且面積是Aci和Αζ，則如果Az/A0=exp (_ α z)，每單位體積沉積恒定的能量。通常，聚焦的束的束面積依賴于相對于束腰(beam waist)的位置而線性地或二次方地改變，且除了小的吸收系數(shù)之外，不能在任何顯著的距離上建立每單位體積的恒定能量。如在此使用的，每單位體積的基本恒定的能量指的是如下的值:在0.1、0.2、0.5、1、2倍的材料吸收系數(shù)的傳播長度上或在光學功率衰減到1/2、1/3、1/5或1/10的傳播長度上變化小于5%、10%、20%、50%，或者變化高達100%。
[0039]在另一個實施例中，圖7A中示出的，多束輸送系統(tǒng)700包含激光器702、704、706，所述激光器702、704、706經(jīng)由相應的光纖703、705、707被耦合至束均化器712。束成形光學元件716 (諸如一個或多個圓柱形或球形透鏡)對已均化的束進行成形，以輸送至靶。所述束均化器可以是板狀光導(slab light guide)或波導,諸如Farmer等人的美國專利申請公布文本20120168411中公開的，所述美國專利申請公布文本以引用的方式納入本文。使用圖7A的配置的輸出束形狀傾向于對于所有的輸入束是相同的，但是在一些情況下，束成形光學元件716可以有區(qū)別地聚焦各種波長。
[0040]在圖7B中示出的實施例中，多束輸送系統(tǒng)750包含激光器752、754、756，所述激光器752、754、756經(jīng)由相應的光纖753、755、757被耦合至相應的線束光學系統(tǒng)762A-762C。與激光器752、754、756中的每個相關聯(lián)的線束被引導至襯底。所述束可以重疊、部分地重疊或被分開?？梢曰诰€束光學系統(tǒng)(它可以對于每個激光器而不同)或所選擇的光纖753、755、757來選擇束尺寸。還可以通過散焦來確定束面積，且線束光學系統(tǒng)762A-762C可以相對于光纖753、755、757中的一個或多個偏心(decenter)。激光器752、754、756是可獨立選擇的，且可以是相同類型或不同類型的激光器，且產(chǎn)生各種波長、脈沖持續(xù)時間以及重復率的束。
[0041]盡管基于激光二極管的系統(tǒng)是方便的，但是可以使用各種激光源。一些實施例包含脈沖激光二極管和連續(xù)激光二極管、固態(tài)激光器、準分子激光器、二極管泵浦光纖激光器以及任何激光器的光學諧波以及其他非線性產(chǎn)品。在一些實施例中，未被吸收的泵浦輻射(諸如來自激光二極管的泵浦輻射)被允許連同相關聯(lián)的激光束傳播到靶。
[0042]已經(jīng)通過參照例示的實施方案描述和例示了所公開技術的原理，應認識到，在不偏離這樣的原理的前提下，可以在布置和細節(jié)中對所述例示的實施方案進行改型。來自任何實施例的技術可以與其他實施例的任何一個或多個中所描述的技術結合。應意識到，可以在單個硬件模塊中實施諸如參照例示的實施例所描述的那些程序和功能，或可以提供分立的模塊。為了方便例示，提供了上面特定的布置，且可以使用其他布置。我們要求保護落入這些權利要求的范圍和精神內(nèi)的所有發(fā)明。
【權利要求】
1.一種曝光設備，包括: 第一光纖，被I禹合以接收第一光束； 第二光纖，被耦合以接收第二光束，其中所述第一光束與第一波長相關聯(lián)，且所述第二光束與第二波長相關聯(lián)；以及 一個光學系統(tǒng)，被定位以接收來自所述第一光纖的所述第一光束和來自所述第二光纖的所述第二光束，并且將第一線束和第二線束分別引導至一個襯底的一個表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述第一線束和所述第二線束分別具有長度和寬度，其中所述長度大于所述寬度，且所述第一線束和所述第二線束在所述襯底的所述表面處、在如下一個區(qū)域中部分地重疊，所述區(qū)域的長度對應于所述長度中的至少一個。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述第一線束和所述第二線束分別具有長度和寬度，其中所述長度大于所述寬度，且所述第一線束和所述第二線束在所述表面處、在對應于至少一個寬度的方向上間隔開。
4.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一線束具有的面積大于所述第二線束的面積，且在所述表面處，所述第二線束的面積被包含在所述第一線束的面積內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一波長和所述第二波長是不同的波長，且所述第一線束和所述第二線束在所述襯底的所述表面處基本重疊。
6.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一光束是與第一脈沖持續(xù)時間和第一脈沖重復率相關聯(lián)的脈沖 光束，且所述第二光束是與第二脈沖持續(xù)時間和第二脈沖重復率相關聯(lián)的脈沖光束，其中至少所述第一脈沖持續(xù)時間與所述第二脈沖持續(xù)時間是不同的，或所述第一脈沖重復率與所述第二脈沖重復率是不同的。
7.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一線束在所述襯底的所述表面上具有的面積大于所述第二線束在所述襯底的所述表面上的面積，且所述第一光束的波長在所述襯底中的吸收系數(shù)小于所述第二波長在所述襯底中的吸收系數(shù)。
8.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一光纖具有的纖芯直徑與所述第二光纖的纖芯直徑不同。
9.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，還包括一個掃描系統(tǒng)，所述掃描系統(tǒng)能操作以掃描所述線束，使得所述第一線束在所述第二線束之前被掃描跨越所述襯底區(qū)域。
10.根據(jù)權利要求9所述的曝光設備，其中所述第一線束被配置以加熱所述襯底的一個區(qū)域，之后將所述襯底的所述區(qū)域曝光至所述第二線束。
11.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述光學系統(tǒng)包含第一光學系統(tǒng)和第二光學系統(tǒng)，其中所述第一光學系統(tǒng)被定位以形成所述第一線束，且所述第二光學系統(tǒng)被定位以形成所述第二線束。
12.根據(jù)權利要求1所述的曝光設備，其中所述第一線束被配置以焊接所述襯底，且所述第二線束被配置以對已焊接的襯底進行退火。
13.—種方法,包括: 選擇來自第一激光器的第一脈沖光束和來自第二激光器的第二脈沖光束，其中所述第一脈沖光束和所述第二脈沖光束的波長不同； 成形所述第一光束和所述第二光束；以及 將一個襯底的第一表面曝光至所選擇的且被成形的脈沖束，其中第一成形光束的面積大于第二成形光束的面積。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述第一成形脈沖束和所述第二成形脈沖束在所述襯底的所述第一表面處至少部分地重疊。
15.根據(jù)權利要求12所述的方法，還包含將所述第一成形脈沖束和所述第二成形脈沖束從與所述襯底的所述第一表面相對的所述襯底的第二表面反射。
16.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述襯底具有一個厚度，且所述第一成形脈沖束入射到所述襯底，從而在沿著所述厚度傳播時基本被吸收，且還包括將所述第二成形脈沖束從與所述襯底的所述第一表面相對的所述襯底的第二表面反射。
17.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述第一成形脈沖束被選擇用于襯底的熱處理，且所述第二脈沖成形束被選擇以減輕所述襯底中的應力。
18.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述第一成形脈沖束被選擇以在貼近所述襯底的所述第一表面處基本被吸收。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中所述襯底包括定位于所述第一表面上的一個傳導層，且所述第一成形脈沖束被選擇以在所述傳導層中基本被吸收，且所述第二成形脈沖束被選擇以在所述襯底中被吸收。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述第一成形脈沖束被選擇以燒蝕所述傳導層。
21.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述襯底是半導體襯底，所述半導體襯底包括貼近所述第一表面的摻雜區(qū)，且所述第一成形脈沖束被選擇以將所述摻雜物擴散到所述半導體襯底中。
22.—種方法,包括； 確定襯底在所選擇的波長處的吸收系數(shù)；以及 將束聚焦到所述襯底中，使得所述襯底從光束吸收的每單位面積的功率在光束功率被衰減到1/2的傳播距離上基本恒定。
【文檔編號】B23K26/064GK104043900SQ201410097021
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】S·R·卡爾森, K·W·肯尼迪, R·J·馬丁森 申請人:恩耐激光技術有限公司