[发明专利]先进退火工艺中减少颗粒的设备和方法

说明书

技术领域

在此叙述的实施方式涉及热处理的设备和方法。更具体地，在此叙述的方法涉及使用薄膜(pellicle)以减少孔(aperture)构件污染物的激光热处理半导体基板。

背景技术

热处理在半导体工业中经常实施。半导体基板在许多转换(transformation)情况下经受热处理，这些转换包括栅源极、漏极和沟道结构的掺杂、活化和退火，硅化、结晶化、氧化和类似者。在过去几年中，热处理技术已由简单的炉烘烤进展到各种形式的日益快速的热处理，诸如RTP、尖峰(spike)退火和激光退火。

传统的激光退火工艺使用激光发射器，所述激光发射器可为具有光学器件(optic)的半导体或固态激光器，所述光学器件可将激光束聚焦、散焦或以各种方式成像为所需形状。一般方法为将所述激光束成像为线形或薄矩形图像。激光束被配置成穿过孔构件并遍及基板扫描(或基板移动至激光束下面)以一次处理基板的一个场直到处理所述基板的整个表面。孔构件通常为有预定特征的几何图案的玻璃板，所述特征几何图案阻挡激光束穿过所述孔构件。激光束在基板上成像且只处理与孔构件的未阻挡区域对应的区域。

这种方法的问题在于，孔构件对在工艺期间可能落在孔构件上的颗粒污染物非常敏感，造成颗粒在基板上成像。一些激光束可被这些颗粒污染物反射而未传送至基板。

因此，需要改良的设备和方法，用于以高图像精密度热处理半导体基板而不受在工艺期间可能落在孔构件上的不想要的颗粒影响。

发明内容

本发明的实施方式大体涉及使用薄膜以除去孔构件的污染物的激光热处理半导体基板。孔构件被设置在能量源(诸如多个激光)与待处理的基板之间。薄膜可为对选定形式的能量(诸如具有选定波长的光或激光辐射)实质上透明的材料薄片或膜。在各种实施方式中，薄膜安装在离孔构件预定距离处并覆盖在孔构件上形成的图案开口(即孔)，使得可能落在孔构件上的任何颗粒污染物将落在薄膜上。薄膜保持颗粒污染物在最终能量场的焦点外，从而防止颗粒污染物在处理的基板上成像。

在一个实施方式中，提供一种处理基板的方法。所述方法一般包括提供涂布能量阻挡层的透明板，其中所述透明板具有设置在离所述透明板前侧预定距离处的透明片(transparent sheet)，将所述基板表面暴露于穿过所述透明板和透明片的多个电磁能脉冲。所述透明片被配置成完全覆盖图案开口并防止颗粒污染物在所述基板表面上成像。

在另一实施方式中，提供一种处理基板的系统。所述系统一般包括可操作以产生电磁能脉冲的电磁能量源，调整电磁能脉冲的空间能量分布的均匀器(homogenizer)，具有设置在离孔构件前侧预定距离处的透明片的孔构件，其中所述孔构件涂布有具有图案开口的能量阻挡层以便让电磁能脉冲穿过，以及接收并在所述基板表面的所需区域投射均匀量的电磁能的成像模块。

附图说明

可参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)来详细理解本发明的上述特征以及上面简要概述的有关本发明更特定的描述。然而，应注意附图只描绘本发明的典型实施方式，因此不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

图1描绘可用于实施本发明的一个本发明的实施方式的等角视图。

图2描绘用于激光处理基板的系统200的概念图。

图3A-3C描绘各种实例，在实例中调整由能量源输送至退火区的能量脉冲的各种特性成为时间的函数，以达到改良的热对比和退火处理结果。

图4A描绘根据本发明的一个实施方式的孔构件的示意性侧视图。

图4B描绘根据本发明的另一个实施方式的孔构件的示意性侧视图。

图5为描绘根据本发明的一个实施方式的激光处理基板的工艺流程图。

具体实施方式