[发明专利]双光源的激光退火装置和方法

权利要求书

1.一种双光源的激光退火装置，其特征在于，所述双光源激光退火装置，含两个光源，一个是激光光源，用于退火和形成超浅结；另一个为长波长的辅助加热光源，用于辅助性的加热。

光学镜头系统，放置在激光器出射光光路上，完成对激光光束的整形、匀束、聚焦；

承片台，放置在光学镜头系统的下方，携带衬底圆片做步进移动。

2.根据权利要求1所述双光源的激光退火装置，其特征在于，所述辅助加热光源，采用光束斜入射的形式作用于衬底圆片的表面，对衬底表面进行预加热。

3.根据权利要求1所述双光源的激光退火装置，其特征在于，所述衬底圆片载于承片台上，随承片台在纵、横两个方向上按场步进，每次移动一个曝光场的位置。

4.根据权利要求1所述双光源的激光退火装置，其特征在于，所述辅助加热光源，波长在亚微米至微米量级。

5.一种双光源的激光退火方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将衬底圆片载于承片台上；

2)调整光学镜头系统，改变激光束的束斑大小，使之正好等于一个或几个芯片的面积，在这种情况下，一个束斑的面积，就代表了一个曝光场；

3)承片台步进，进入到某一曝光场位置；

4)调整辅助加热光源，使光束斜入射到衬底圆片的表面，打开快门对衬底圆片表面进行辅助性的预加热，加热需要退火部位的圆片表面，以及附近大于一个曝光场的圆片表面。加热的温度控制在200～600℃；在硅片表面温度达到用户设定值之前暂不打开退火激光束快门；

5)硅片表面预加热达到温度设定要求后，打开退火激光束快门，激光束正入射到圆片表面，对圆片进行短脉冲退火，控制激光辐射的能量密度在250～700mJ/cm²，以保证激活注入杂质和修复晶格损伤；

6)当激光作用能量密度达到用户设定值250～700mJ/cm²后，退火激光快门关闭；承片台移动进入到下一个曝光场位置；

7)按步骤3～6重复进行，如此直至所有的圆片表面都完成退火；在整个过程期间，辅助性的加热光束始终照射硅片表面，对硅片进行预加热；对于硅片注入杂质的退火，由两束光源共同、同时作用完成。