)在一(例如，對于CMOS探測器，從大約λ L= 450nm到大約λ u= 850nm，或者對于InGaAs探測器，從大約900到大約λ υ= 1200nm)波段上，從半導(dǎo)體晶片100的局部加熱表面探測時變的積分熱發(fā)射分布曲線E(x，t);
[0077]d)從探測到的時變的積分熱發(fā)射分布曲線E (X，t)來確定時變的退火溫度分布曲線(分布)TA (x, t)；
[0078]e)從時變的退火溫度分布曲線(分布)TA(x，t)來確定線圖像強度分布曲線IJx，t)的時變變化(例如斜率M⑴)；以及
[0079]f)以頻率f彡fmax來調(diào)節(jié)光束重定向元件40以相對于刀口光圈50的開口 54來重定向調(diào)節(jié)光束32，以減小或消除時變的線圖像強度分布曲線IJx，t)的時變變化(斜率M(t))。這里，f_是在光束斜率變化的傅里葉光譜中觀測到的最大頻率。在示例中，f ^ 10 因此，在一個示例中，以直到500Hz的頻率來執(zhí)行光束重定向元件40的調(diào)節(jié)。
[0080]在該方法的示例實施例中，在控制器150中執(zhí)行上述動作d)和e)，其包括體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)中的指令(例如軟件)，該指令使得控制器150計算時變的退火溫度分布曲線(分布)TA(x，t)和線圖像強度分布曲線IJx，t)的時變斜率M(t)，其中控制器150向光束重定向元件40發(fā)送重定向信號SR以發(fā)起與調(diào)節(jié)光束重定向元件40相關(guān)的動作f)。
[0081]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是，可以對本文所述的公開的最優(yōu)實施例做出各種修改而不脫離如所附權(quán)利要求所界定的公開精神或范圍。于是，只要落在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)，本公開便覆蓋這些修改和變化。
【主權(quán)項】
1.一種在半導(dǎo)體晶片的表面的激光退火期間形成線圖像的方法，包括: 利用光束重定向元件引導(dǎo)調(diào)節(jié)激光束通過光圈中的開口； 通過將所述光圈成像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上，來在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上形成線圖像，由此局部加熱所述半導(dǎo)體晶片的所述表面，以形成退火溫度分布； 探測來自所述半導(dǎo)體晶片的局部加熱表面的熱發(fā)射； 從探測的熱發(fā)射來確定所述退火溫度分布； 從所述退火溫度分布來確定包括斜率的時變量的線圖像強度分布曲線；以及 調(diào)節(jié)所述光束重定向元件以重定向所述調(diào)節(jié)激光束，以減小或消除所述線圖像強度分布曲線中的斜率的時變量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述光束重定向元件包括旋轉(zhuǎn)反射鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，探測所述熱發(fā)射包括利用CMOS探測器、InGaAs探測器或光電倍增管來俘獲所述熱發(fā)射。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所俘獲的熱發(fā)射包括從下波長λL= 450nm到上波長Xu= 850nm的波長范圍內(nèi)黑體發(fā)射強度的積分測量值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所俘獲的熱發(fā)射包括從下波長λL= 900nm到上波長Xu= 1200nm的波長范圍內(nèi)黑體發(fā)射強度的積分測量值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述退火溫度分布包括在800°C<T k( 1400°C范圍中的退火溫度TA。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體晶片由硅制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述調(diào)節(jié)激光束具有10.6微米或2微米的波長。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光圈為刀口光圈，且其中將所述光圈成像在所述表面上包括利用1:1中繼系統(tǒng)將所述刀口光圈成像。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用相對于所述半導(dǎo)體晶片的所述表面可操作布置的熱發(fā)射探測器來執(zhí)行對所述熱發(fā)射的探測，還包括相對于所述線圖像移動所述半導(dǎo)體晶片，使得所述線圖像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上方掃描，但相對于所述熱發(fā)射探測器保持不動。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以高達500HZ的頻率來執(zhí)行所述光束重定向元件的調(diào)節(jié)。12.—種激光退火系統(tǒng)，用于對半導(dǎo)體晶片的表面退火，并減小或本質(zhì)上消除在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面處形成的線圖像中的光束不穩(wěn)定性，所述激光退火系統(tǒng)沿光軸依次包括: 發(fā)射激光束的激光系統(tǒng)； 接收所述激光束并形成調(diào)節(jié)激光束的光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 配置成接收并響應(yīng)于控制信號選擇性地重定向所述調(diào)節(jié)激光束的光束重定向元件； 界定開口的光圈，取決于由所述光束重定向元件對所述調(diào)節(jié)激光束的重定向，所述調(diào)節(jié)激光束的不同部分通過所述開口； 可操作地布置于所述光圈和所述半導(dǎo)體晶片之間的中繼系統(tǒng)，所述中繼系統(tǒng)被配置成將所述光圈成像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面處，以形成所述線圖像，其中所述線圖像局部加熱所述半導(dǎo)體晶片的所述表面以形成退火溫度分布； 熱發(fā)射探測器，所述熱發(fā)射探測器被布置成探測來自所述半導(dǎo)體晶片的局部加熱表面的熱發(fā)射，并產(chǎn)生表示所述熱發(fā)射的熱發(fā)射信號；以及 可操作地連接到所述光束重定向元件和所述熱發(fā)射探測器的控制器，所述控制器被配置成接收所述熱發(fā)射信號并從其計算具有時變斜率的線圖像強度，并向所述光束重定向元件提供所述控制信號，以使得所述光束重定向元件相對于所述光圈重定向所述調(diào)節(jié)激光束以減小或本質(zhì)上消除所述線圖像強度的時變斜率。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光退火系統(tǒng)，其中，所述熱發(fā)射探測器包括CMOS探測器、InGaAs探測器或光電倍增管。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光退火系統(tǒng)，其中，所探測的熱發(fā)射包括從下波長λL =450nm到上波長Au= 850nm的波長范圍內(nèi)黑體發(fā)射強度的積分測量值。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光退火系統(tǒng)，其中，所探測的熱發(fā)射包括從下波長λL =900nm到上波長Au= 1200nm的波長范圍內(nèi)黑體發(fā)射強度的積分測量值。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光退火系統(tǒng)，其中，所述激光系統(tǒng)包括工作于10.6微米或2微米波長處的激光器。17.一種減小在半導(dǎo)體晶片表面的激光退火期間形成的線圖像的強度分布曲線的時變變化的方法，所述方法包括: a)將調(diào)節(jié)激光束引導(dǎo)到光束重定向元件，使得所述調(diào)節(jié)激光束通過由光圈界定的開P ; b)通過將所述光圈成像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上，來在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上形成線圖像，由此局部加熱所述半導(dǎo)體晶片的所述表面，以形成時變的退火溫度分布； c)在一定波長帶上探測來自所述半導(dǎo)體晶片的局部加熱表面的時變的積分熱發(fā)射； d)從探測到的時變的積分熱發(fā)射來確定時變的退火溫度分布； e)從所述時變的退火溫度分布來確定所述線圖像強度分布曲線的時變變化；以及 f)調(diào)節(jié)所述光束重定向元件以相對于所述光圈中的開口重定向所述調(diào)節(jié)激光束，以減小或消除所述線圖像強度分布曲線中的時變變化。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中: 在控制器中執(zhí)行動作d)和e)，所述控制器包括包含在計算機可讀介質(zhì)中的指令，所述指令使得所述控制器計算所述時變的退火溫度分布和所述線圖像強度分布曲線的時變變化；以及 其中所述控制器向所述光束重定向元件發(fā)送控制信號以發(fā)起動作f)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述光束重定向元件包括鏡，且其中所述光束重定向元件的調(diào)節(jié)包括在+/ -1度之間的旋轉(zhuǎn)角Θ范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)所述鏡。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述時變變化包括所述線圖像強度分布曲線的時變斜率。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述光圈是由相對的可調(diào)刀口界定的。22.—種激光退火系統(tǒng)，用于對半導(dǎo)體晶片的表面進行退火，并減小或本質(zhì)上消除在所述半導(dǎo)體晶片所述表面處形成的線圖像中的光束不穩(wěn)定性，所述激光退火系統(tǒng)沿光軸依次包括: 發(fā)射激光束的激光系統(tǒng)； 接收所述激光束并形成調(diào)節(jié)激光束的光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 配置成接收并響應(yīng)于控制信號選擇性地重定向所述調(diào)節(jié)激光束的光束重定向元件；界定開口的刀口光圈，取決于由所述光束重定向元件對所述調(diào)節(jié)激光束的重定向，所述調(diào)節(jié)激光束的不同部分通過所述開口； 可操作地布置于所述刀口光圈和所述半導(dǎo)體晶片之間的中繼系統(tǒng)，所述中繼系統(tǒng)被配置成將所述刀口光圈成像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面處，以形成線圖像，其中所述線圖像局部加熱所述半導(dǎo)體晶片的所述表面以形成退火溫度分布； 熱發(fā)射探測器，所述熱發(fā)射探測器被布置成探測來自所述半導(dǎo)體晶片的局部加熱表面的熱發(fā)射，并產(chǎn)生表示所述熱發(fā)射的熱發(fā)射信號；以及 可操作地連接到所述光束重定向元件和所述熱發(fā)射探測器的控制器，所述控制器被配置成接收所述熱發(fā)射信號并從其計算具有時變變化的線圖像強度，并向所述光束重定向元件提供所述控制信號，以使得所述光束重定向元件相對于所述刀口光圈重定向所述調(diào)節(jié)激光束以減小或本質(zhì)上消除所述線圖像強度的時變變化。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的激光退火系統(tǒng)，其中，所述時變變化包括所述線圖像強度的斜率變化。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于降低激光退火中的光束不穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。該方法包括：利用光束重定向元件引導(dǎo)調(diào)節(jié)激光束通過光圈中的開口；通過將所述光圈成像在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面處，來在所述半導(dǎo)體晶片的所述表面上形成線圖像，由此局部加熱所述半導(dǎo)體晶片的所述表面，以形成退火溫度分布；探測來自所述半導(dǎo)體晶片的局部加熱表面的熱發(fā)射；根據(jù)探測的熱發(fā)射來確定所述退火溫度分布；從所述退火溫度分布來確定包括斜率的時變量的線圖像強度分布曲線；以及調(diào)節(jié)所述光束重定向元件以重定向所述調(diào)節(jié)激光束，以減小或消除所述線圖像強度分布曲線中的斜率的時變量。
【IPC分類】H01L21/67, H01L21/268
【公開號】CN105206519
【申請?zhí)枴緾N201510349565
【發(fā)明人】J·T·麥克沃特, A·哈夫雷魯克, S·阿尼基蒂切夫, M·薩法
【申請人】超科技公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月23日
【公告號】US20150371911