用于处理激光的设备的制造方法

文档序号:8494342阅读:339来源:国知局
用于处理激光的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本
【发明内容】
涉及一种用于处理激光的设备,且更明确地说,涉及一种用于驱动激光辐照器以用于将激光辐照到衬底上的激光处理设备。
【背景技术】
[0002]当在薄膜沉积在大型衬底上之后执行退火时,难以确保在衬底上的均匀性。因此,正建议各种替代方案,其中的一者为使用激光的退火方法。
[0003]图1为用于解释根据现有技术的激光热处理设备的示意图。参看图1,将石英窗20安置在反应室10的顶表面中,且将激光辐照器40安置在石英窗20上方。从激光辐照器40输出的激光41穿过石英窗20且辐照到衬底W(例如,反应室10中之晶片)上。
[0004]图2(a)及图2(b)为用于解释在图1中使用的激光41或激光束的视图,图2 (a)为当从上方检视时的衬底的视图,且图2(b)为衬底的透视图。参看图2(a)及图2(b),在激光垂直于衬底或相对于衬底稍微倾斜的状态中,激光41按帘幕形状线性辐照。衬底W在垂直于激光41的表面或相对于激光41的表面稍微倾斜的方向上水平移动,以允许激光41辐照到衬底W的整个表面上。
[0005]图3(a)及图3(b)为在内部模式和外部模式中操作的激光辐照器的视图。即使激光辐照器未辐照激光,仍必须将激光辐照器维持在为备用状态的预热状态中。这是因为仅当在辐照激光之前将激光辐照器维持在预热备用状态中时,激光辐照器才会辐照具有均匀能量分布的稳定激光。
[0006]即使激光并未实际上辐照到外面,激光振荡仍在激光辐照器中持续发生,以便维持激光辐照器的预热备用状态。为此,当将激光辐照器维持在备用状态中时,其在如图3 (a)中所说明的内部模式中操作,以自身产生具有方波波形的脉冲(内部脉冲),且接着通过使用内部脉冲产生振荡脉冲,由此在备用状态中振荡激光。
[0007]在备用状态中,当必须实际上执行激光发射时,从外部装置提供用以振荡激光发射的脉冲(外部脉冲)。此处,激光发射表示激光经振荡且辐照的时刻。例如,可针对振荡脉冲的每一上升时刻执行激光发射。因此,振荡脉冲的周期减小得越多,那么激光发射的周期减小得越多。相反地,振荡脉冲的周期增加得越多,那么激光发射的周期增加得越多。
[0008]类似地,当必须实际上辐照激光时,激光辐照器的模式被转换成外部模式以从外面接收外部脉冲(通过外部脉冲来确定激光发射的周期)以产生振荡脉冲。然而,当将外部模式转换成内部模式以从外部装置接收外部脉冲(由此将接收的外部脉冲用作振荡脉冲)时,归因于突然的模式转换,可产生振荡脉冲的不稳定波形,且因此辐照的激光发射可损失能量。同样,在内部模式转换成外部模式时,发生外部脉冲的输入延迟,且因此激光未辐照到衬底的所要的位置上。
[0009][现有技术文件]
[0010](专利文件I)韩国专利公开案第10-2011-0070265号

【发明内容】

[0011]本
【发明内容】
提供一种用于当转换激光振荡模式时防止激光在质量上恶化的激光处理设备。本
【发明内容】
还提供一种用于当转换激光振荡模式时防止振荡脉冲受到延迟的激光处理设备。本
【发明内容】
还提供用于使激光辐照器仅在外部模式中操作的单元。
[0012]根据示范性实施例,一种用于处理激光的设备包含:操作脉冲产生部件,其经设置以产生用于在辐照激光的操作状态中振荡激光的操作脉冲;备用脉冲产生部件,其经设置以产生用于在尚未辐照激光的备用状态中振荡激光的备用脉冲;切换部件,其经设置以选择操作脉冲和备用脉冲中的一者以将选定脉冲提供到激光辐照器;和相对移动模块驱动部件,其经设置以控制切换部件使得当未检测到平台或激光辐照器的移动时将备用脉冲提供到激光辐照器,且当检测到平台或激光辐照器的移动时将操作脉冲提供到激光辐照器。
[0013]设备可进一步包含相对移动检测部件,其经设置以在检测到平台或激光辐照器的移动的区段的范围中输出检测信号,以将输出的检测信号提供到操作脉冲产生部件,其中操作脉冲产生部件可接收检测信号以产生具有方波波形的操作脉冲。
[0014]相对移动检测部件可在检测到平台或激光辐照器的移动的区段的范围中输出检测信号,以将输出的检测信号提供到该相对移动模块驱动部件,且相对移动模块驱动部件根据检测信号的输入周期计算平台或激光的移动速度和位置。
[0015]相对移动检测部件可包括平台移动检测部件,其经设置以在检测到平台或激光辐照器的移动的区段的范围中输出检测信号,以将输出的检测信号提供到操作脉冲产生部件,其中平台移动检测部件可包含:平台刻度,其中刻度标记于面向平台的一侧的位置上;和编码器,其安置于平台的所述侧上以每当检测到平台刻度的刻度(制作或分度)时都输出检测信号。
[0016]检测信号可包含交流波。
[0017]可仅在确定激光振荡的周期的脉冲是从外面输入的外部模式中驱动激光辐照器。
[0018]操作脉冲和备用脉冲中的每一者可具有方波波形。
[0019]操作脉冲的峰值电压可比备用脉冲的峰值电压低。
[0020]操作脉冲的周期可比备用脉冲的周期短。
[0021 ] 操作脉冲的上升时间可比备用脉冲的上升时间短。
【附图说明】
[0022]从结合附图进行的以下描述可更详细地理解示范性实施例,其中:
[0023]图1为用于解释根据现有技术的激光热处理设备的示意图。
[0024]图2(a)及图2(b)为用于解释图1的激光的视图。
[0025]图3(a)或图3(b)为说明激光辐照器在内部模式或外部模式中操作的状态的视图。
[0026]图4为根据示范性实施例的激光处理设备的框图。
[0027]图5(a)及图5(b)为根据示范性实施例的平台刻度和编码器的视图。
[0028]图6 (a)及图6 (b)为说明现有振荡脉冲和根据示范性实施例的振荡脉冲的波形的视图。
【具体实施方式】
[0029]下文,将参看随附图式来详细地描述具体实施例。然而,本
【发明内容】
可以不同形式体现,且不应被解释为限于本文所阐明的实施例。相反地,提供这些实施例以使得本
【发明内容】
将透彻且完整,并且将向所属领域的技术人员充分传达本
【发明内容】
的范围。相似参考数字贯穿全文指相似元件。
[0030]图4为根据示范性实施例的激光处理设备的框图。
[0031]下文,虽然举例说明了衬底支撑于衬底平台上且激光辐照到衬底上以处理衬底的激光处理设备,但应用于激光处理设备的激光辐照方法可应用于能够利用激光辐照方法的所有各种设备。例如,激光辐照方法可应用于衬底处理设备、激光退火设备和激光热处理设备是显而易见的。
[0032]激光辐照器100为用于振荡且输出激光的装置。从激光辐照器100振荡且输出的激光可从反射镜(未示出)反射且朝向腔室中的衬底的表面辐照。激光辐照器100可为用于产生激光的熟知装置。此处,可采用各种类型的激光,例如,KrF准分子激光、ArF准分子激光(取决于激光束的波长)。例如,气体激光(例如,Ar激光、Kr激光、准分子激光等等)、使用将Nd、Yb、Cr、T1、Ho、Er、Tm、Ta中的一或多者添加到单晶YAG、YVO4、镁橄榄石(Mg2S14)、YA103、GdVO4或多晶(陶瓷)¥46、¥ 203、¥¥04、¥4103、6沢04作为掺杂剂的媒介的激光和玻璃激光、红宝石激光、翠绿宝石激光、T1:钛蓝宝石激光、铜蒸气激光和金蒸气激光中的一或多者可用作激光辐照器100的源。
[0033]激光辐照器100可在内部模式或外部模式中操作。当激光辐照器100在内部模式中操作时,激光辐照器100自身产生方形脉冲,不从外面接收脉冲,以将产生的方形脉冲用作振荡脉冲,由此在预热备用状态中受到激发。在预热备用状态中,实际上不辐照激光,但将激光辐照器100的内部维持在激光振荡气氛中。当在实际上辐照激光前必须将激光辐照器100维持在预热备用状态中且接着激光辐照器100辐照激光时,可辐照具有良好质量的激光。
[0034]当激光辐照器100在外部模式中操作时,激光辐照器100从外面接收具有方波波形的操作脉冲,以将接收的操作脉冲用作振荡脉冲,由此根据振荡脉冲的周期辐照激光发射。此处,激光发射表不激光振荡且经福照的时刻。例如,可在振荡脉冲的每一上升时刻产生激光发射。因此,振荡脉冲的周期减小得越多,那么激光发射的周期减小得越多。相反地,振荡脉冲的周期增加得越多,那么激光发射的周期增加得越多。
[0035]根据现有技术,激光辐照器自身产生脉冲且在内部模式中维持在备用状态中,且在为了制程辐照激光之时,激光辐照器将其模式改变成外部模式,以从外面接收操作脉冲,由此将接收的操作脉冲用作振荡脉冲。然而,在此情况下,由于当转换模式时,激光辐照器从外面接收操作脉冲,因此激光辐照器对辐照的激光的质量具有不良影响。
[0036]为了解决所述限制,在示范性实施例中,在激光辐照器之外切换备用脉冲与操作脉冲以在始终将激光辐照器100维持在外部模式中的状态中将切换的脉冲提供到光源内的激光处理设备。
[0037]下文,在示范性实施例中,当激光经振荡的激光辐照器和用于支撐衬底的平台中的至少一者移动时,即,当发生激光辐照器与平台之间的相对移动时,可将操作脉冲提供到激光辐照器内。相对移动模块驱动部件可包含用于驱动平台的平台驱动部件700,和用于驱动激光辐照器的激光辐照器驱动部件(未示出)。同样,相对移动检测部件可检测平台和激光辐照器中的至少一者的移动以输出检测信号。相对移动检测部件可包含用于检测平台的移动的平台移动检测部件900和用于检测激光辐照器的移动的激光辐照器移动检测部件(未示出)。
[0038]下文,将示范性地描述相对移动检测部件检测平台的移动的情况。因此,在以下实施例中,例如,当平台移动时,相对移动模块驱动部件将被描述为图4的平台驱动部件700,且相对移动检测部件将被描述为图4的平台移动检测部件900。
[0039]然而,当激光辐照器移动时,其可被类似地应用,且例如,可将相对移动模块驱动部件实现为激光辐照器驱动部件(未示出),且可将相对移动检测部件实现为激光移动检测部件(未示出)。
[0040]在平台移动的实施例中的激光处理设备包含操作脉冲产生部件300、备用脉冲产生部件200、切换部件400、平台移动检测部件900和平台驱动部件700。
[0041]备用脉冲产生部件200可产生用于在辐照激光前振荡在备用状态中的激光的备用脉冲。由于激光辐照器100的挡板(未示出)在闭合状态中,因此未将激光辐照到外面,然而,在激光辐照器100中需要具有用
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