[发明专利]一种激光退火设备及激光退火方法

说明书

本发明公开一种激光退火设备及激光退火方法，涉及激光退火技术领域，使得退火更加均匀，并且腔室占用面积小，节约成本。所述激光退火设备包括激光器、密封腔、设置在密封腔内的旋转承载机构、以及与密封腔驱动连接的直线移动机构。旋转承载机构用于单个承载待退火元件。激光器与密封腔分离设置，用于向待退火元件发射退火激光。旋转承载机构用于驱动待退火元件相对激光器旋转。直线移动机构用于驱动密封腔沿直线方向做往复运动，以使待退火元件相对激光器作直线运动。直线方向与旋转承载机构的旋转轴线不平行。

技术领域

本发明涉及激光退火技术领域，尤其涉及一种激光退火设备及激光退火方法。

背景技术

激光退火技术是纳米集成电路开发中的关键工艺技术。现有技术中，激光退火技术包括：将半导体材料密封在腔室中，激光照射进腔室内，与半导体材料的表面接触后，实现对半导体材料的表面退火。

为使得半导体材料退火均匀，通常在腔室内设置二维移动装置。二维移动装置带动半导体材料在X轴和Y轴与激光发生相对移动，使得半导体材料的表面均与激光接触，实现对半导体材料的表面均匀退火。但是，通过二维移动装置移动半导体材料，精度不容易控制，导致退火不均匀，而且占用面积大，导致成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光退火设备及激光退火方法，使得退火更加均匀，并且腔室占用面积小，节约成本。

第一方面，本发明提供一种激光退火设备。该激光退火设备包括：激光器、密封腔、设置在密封腔内的旋转承载机构、以及与密封腔驱动连接的直线移动机构。旋转承载机构用于单个承载待退火元件。

激光器与密封腔分离设置，用于向待退火元件发射退火激光。旋转承载机构用于驱动待退火元件相对激光器旋转。直线移动机构用于驱动密封腔沿直线方向做往复运动，以使待退火元件相对激光器作直线运动。直线方向与旋转承载机构的旋转轴线不平行。

采用上述技术方案的情况下，激光器与密封腔分离设置，使得激光器与位于密封腔内的待退火元件可以相对运动。退火时，激光器向单个待退火元件发射退火激光，对待退火元件与退火激光的接触部位进行退火。旋转承载机构用于驱动待退火元件相对激光器旋转，在退火过程中，待退火元件可以相对激光器旋转，使得待退火元件以旋转承载机构的旋转轴为圆心，以退火激光与旋转承载机构的旋转轴之间的距离为半径，形成的圆环区域均可以与退火激光接触，实现退火。直线移动机构用于驱动密封腔沿直线方向做往复运动，以使待退火元件相对激光器作直线运动。基于此，在退火过程中，待退火元件相对激光器作直线运动，使退火激光与旋转承载机构的旋转轴之间的距离改变，使得退火激光与待退火元件的不同部位接触，实现均匀退火。

由上可知，本发明提供的激光退火设备通过旋转承载机构和直线移动机构实现对待退火元件均匀退火，旋转承载机构在改变待退火元件时，只需旋转待退火元件，相对于现有技术，使得本发明提供的激光退火设备占用面积小，节约成本。而且在退火过程中，可以使得旋转承载机构的旋转速度固定，只需控制直线移动机构在直线方向移动待退火元件，即可实现均匀退火，使得移动待退火元件精度更加容易控制，使退火更加均匀。

再者，旋转承载机构用于承载单个待退火元件，使本发明提供的激光退火设备每次只退火一个待退火元件，基于此，不仅可以提高旋转承载机构的转速，使得退火更加均匀，而且可以减小待退火元件的离心力，使得待退火元件与旋转承载机构之间连接更加稳定。

另外，旋转承载机构用于承载单个待退火元件，可以减小密封腔的腔室体积和旋转承载机构的体积，不仅可以节约材料成本和使用成本，而且使本发明提供的激光退火设备更加精密，使得在旋转承载机构转动过程中，不易引入机械颗粒，减少机械颗粒污染待退火元件。

第二方面，本发明还提供一种激光退火方法，应用于上述的激光退火设备中。该激光退火方法包括：