具超短驻留时间之雷射退火系统及方法
【专利摘要】一种以超短驻留时间对一半导体晶圆执行退火之雷射退火系统及方法。雷射退火系统可包括一或二激光束，其至少部分重迭。其中一激光束系为一预热激光束且其他激光束系为退火激光束。退火激光束以足够快的速度扫描以使驻留时间介于大约1微秒至100微秒之间。所述超短驻留时间对于产品晶圆的退火是有用的，所述产品晶圆系形成自薄装置晶圆，因为他们避免装置晶圆之装置侧因退火过程中的加热而受损。
【专利说明】具超短驻留时间之雷射退火系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明系关于一种在集成电路结构形成时对半导体材料执行的雷射退火，且特别是关于超短雷射退火之系统与方法，其具有相当高的温度均匀性。
【背景技术】
[0002]有许多种不同的应用需要使用到具相对高均匀强度之一线影像。其中一种应用为雷射热制程(LTP)，在本领域中也称为雷射尖峰退火(LSA)，或只称”雷射退火”。雷射退火在半导体制程中有各种不同的应用，包含在形成主动微电路例如晶体管以及相关形式之半导体特征时，对形成于半导体晶圆中之装置(结构)的选定区域进行掺质活化。
[0003]雷射退火的其中一个形式使用来自一光束之一扫描线影像以加热晶圆表面至一温度(退火温度)并持续足够长的时间以活化半导体结构(例如源极和汲极区域)中的掺质，但也足够短以避免实质的掺质扩散。晶圆表面处在退火温度的时间取决于线影像的功率密度，以及取决于线影像宽度除以线影像的扫描速度(扫描速度)。
[0004]为了达到符合商用雷射退火系统之高晶圆产能，线影像应该尽可能地长，而且还兼具高功率密度。一线影像尺寸的例示范围系为长度(横越扫描方向)5厘米至100厘米以及宽度25微米至500微米(扫描方向)，典型的尺寸系10厘米长100微米宽。为了达到均匀退火，沿着线影像长的强度曲线必须尽可能地均匀，而沿着线影像宽之非均匀性则会在扫描过程中平均化(average-out)。
[0005]典型半导体制程对于退火温度的需求系在1000° C至1300° C之间，温度均匀性在±3° C以内。为了达到此温度均匀性的等级，由退火光束所形成之线影像在横越扫描方向上必须具有相当均匀的强度，其中大多数的情况是必须在±5%以内。
[0006]典型地的半导体应用要求退火时间在0.1毫秒至10毫秒之间。为了符合这样的要求，一机械平台可以被用来沿着垂直于光束的长度方向移动晶圆。其具有100毫米/秒之平台速度以及100微米之短光束宽度，退火(驻留)时间为I毫秒。
[0007]很不幸地，对于某些半导体装置的制造情况，退火温度以及退火时间受限于其他因素，例如晶圆厚度以及形成于晶圆上之半导体装置结构的种类。在这种情况之下，传统雷射退火系统所提供的退火(驻留)时间并不适合。
【发明内容】
[0008]以一超短驻留时间对一晶圆退火之雷射退火系统以及方法系在此被揭露。雷射退火系统可以包含一或多个光束，其至少部分地重迭。其中一激光束系为一预热激光束，其他的激光束系为退火激光束。退火激光束的扫描速度系足够快以使驻留时间落在约I微秒至100微秒之间。对形成自薄装置晶圆之产品晶圆的退火来说，超短驻留时间是有用的，因为他避免装置晶圆之装置侧在退火过程中因加热而受损。单激光束退火系统及方法之实施例也在此被揭露。
[0009]本发明之第一概念系一超快速雷射退火系统，用以对具有一晶圆表面之一半导体晶圆执行退火。超快速雷射退火系统报含一主雷射系统以及一次雷射系统。主雷射系统以一第一波长形成一主影像于晶圆表面。主影像增加在第二波长之光的吸收量。次雷射系统以第二波长形成一次影像于晶圆表面。次影像至少部分地座落于主影像中。次雷射系统包含一扫描光学系统，扫描光学系统以实质上介于I毫秒至100毫秒之范围间的一驻留时间扫描次影像于晶圆表面。其使得晶圆表面达到实质上介于350° C与1250° C之间的一尖峰退火温度TAP。
[0010]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，所述超快速雷射退火系统较佳地还包含一热辐射侦测器系统、一收集光学系统、一功率传感器及一控制器。热辐射侦测器系统可操作地设置以侦测来自位在次影像位置之晶圆表面之热辐射，并且产生一热发射电讯号。收集光学系统可操作地设置以收集来自次激光束的反射光并且产生一反射光电讯号，次激光束系反射自位在次影像位置之晶圆表面。功率传感器，设置以量测次激光束以及产生代表所述次激光束之一功率电讯号。控制器，可操作地连接于热辐射侦测器系统、收集光学系统、功率传感器以及次雷射系统。控制器设置以接收及处理热发射电讯号、功率电讯号以及反射光电讯号，并且决定在次影像位置上之一晶圆表面温度Ts。
[0011]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，超快速雷射退火系统之热辐射侦测器系统以及扫描光学系统较佳地系包含重迭的光学路径区段。
[0012]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，超快速雷射退火系统之控制器较佳地系设置以根据所量测到之晶圆表面温度Ts来控制次激光束之总功率。
[0013]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，主影像与次影像较佳地产生一尖峰退火温度，所述尖峰退火温度在半导体晶圆表面上的变异量不超过±3° C。
[0014]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，超快速雷射退火系统之扫描光学系统较佳地包含一扫描镜，扫描镜可操作地连接于一镜驱动器，其中镜驱动器可操作地连接于控制器且被控制器所控制。
[0015]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，第一波长较佳地实质上系在300奈米至650奈米之范围间。
[0016]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，第二波长较佳地实质上系在500奈米至10.6微米之范围间。
[0017]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，超快速雷射退火系统之次雷射系统较佳地包含一纤维雷射，该纤维雷射具有实质上在50瓦至5000瓦之范围间之一输出功率。
[0018]基于本发明之第一发明概念下之其中一实施例，半导体晶圆较佳地包含一装置晶圆，所述装置晶圆具有一厚度，所述厚度系选自:a) 10微米至100微米之间及b)500微米至1000微米之间。
[0019]本发明之一第二概念系为对具有一晶圆表面之一半导体晶圆执行退火的方法。所述方法包含在该晶圆表面上以一第一波长形成一主影像。主影像增加在一第二波长下之光吸收量。所述方法也包含在晶圆表面上以一第二波长形成一次影像。次影像系至少部分地座落于主影像中。所述方法也包含以实质上介于I毫秒至100毫秒之间的一驻留时间扫描次影像于晶圆表面，使晶圆表面达到实质上介于350° C与1250° C之范围间之一尖峰退火温度TAP。[0020]基于本发明之第二发明概念下之其中一实施例,第一波长较佳地实质上系在300奈米至650奈米之范围间。
[0021]基于本发明之第二发明概念下之其中一实施例，第二波长较佳地实质上系在500奈米至10.6微米之范围间。
[0022]基于本发明之第二发明概念下之其中一实施例，所述方法较佳地还包含量测位在被扫描之次影像之位置上之一晶圆表面温度Ts。所述方法较佳地也还包含控制用以形成次影像之次激光束的总功率以保持尖峰退火温度的变异量于±3° C以内。
[0023]基于本发明之第二发明概念下之其中一实施例，于量测晶圆表面温度Ts之步骤中，较佳地还包含量测次影像激光束之总功率。于量测晶圆表面温度Ts之步骤中，较佳地还包含量测来自被扫描之次影像之位置之一热发射量。于量测晶圆表面温度Ts之步骤中，较佳地还包含量测来自次影像之位置之一反射光总量，反射光系来自于次激光束的反射。于量测晶圆表面温度Ts之步骤中，较佳地还包含以取自一计算程序之一查找表来计算晶圆表面温度Ts。
[0024]本发明之一第三概念系一种超快速雷射退火系统，适用于对具有一退火表面之一半导体晶圆执行退火。超快速雷射退火系统包含一雷射以及一扫描光学系统。雷射产生一激光束，激光束具有实质上介于300奈米至650奈米之范围间之一退火波长。扫描光学系统接收激光束并且于退火表面扫描激光束而成为一扫描影像，扫描影像具有实质上介于I微秒至100微秒之范围间之一驻留时间，藉以使退火表面达到实质上介于350° C至1250° C之范围间之一尖峰退火温度。
[0025]基于本发明之第三发明概念下之其中一实施例，半导体晶圆系为一产品晶圆，其形成自一装置晶圆与一载体晶圆。装置晶圆定义一退火表面且具有实质上介于10微米至100微米之范围间之一厚度。
[0026]基于本发明之第三发明概念下之其中一实施例，超快速雷射退火系统之扫描光学系统系设置为一 F-theta扫描系统。
[0027]本发明之一第四概念系为对具有一退火表面之一半导体晶圆执行退火之方法。所述方法包含以一激光束形成一影像于该退火表面，激光束具有实质上介于300微米至650微米之范围间之一波长。所述方法也包含以一驻留时间扫描所述影像于所述退火表面，以使所述退火表面达到介于350° C至1250° C之范围间之一尖峰退火温度TAP。
[0028]基于本发明之第四发明概念下之其中一实施例，半导体晶圆系为一产品晶圆，其形成自一装置晶圆与一载体晶圆。装置晶圆定义退火表面且具有实质上介于10微米至100微米之范围间之一厚度。
[0029]基于本发明之第四发明概念下之其中一实施例，扫描所述影像系由一 F-theta扫描光学系统来执行。
[0030]本发明之一第五概念系为对承载于一半导体晶圆之一表面之一光阻层执行退火之方法。所述方法包含以一激光束形成一影像于半导体晶圆之表面上，激光束具有实质上介于300奈米至1000奈米之范围间之一波长。所述方法也包含以实质上介于100毫秒至I微秒之间之一驻留时间对半导体晶圆之表面扫描所述影像，以使光阻层达到实质上介于300° C至400° C之一尖峰退火温度。
[0031]基于本发明之第五发明概念下之其中一实施例，激光束及半导体晶圆较佳地决定半导体晶圆中之一热扩散长度Ldiff以及一相关联的光学吸收深度Dad，且其中所述影像之扫描被执行以使得Dad〈Ldiff。
[0032]申请专利范围被并入至本发明之详细描述内且构成本发明之详细描述之部分。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1A至图1D系一例不晶圆之不同视角，其揭露一种使用本发明之双光束超快速雷射退火系统及方法之雷射退火；
[0034]图2为块体硅之退火时间tA ( μ s)对扩散长度Ldiff( μ m)的曲线图；
[0035]图3绘示了在波长λ =1.06 μ m、0.98 μ m及0.53 μ m时，光学吸收深度Dad(Uhi)对晶圆表面温度Ts(° C)的曲线图；
[0036]图4系为一例不的双光束超快速雷射退火系统之不意图；
[0037]图5A至图5E绘不了以图1之双光束超快速雷射退火系统形成于晶圆表面上之主影像与次影像之相对尺寸及方位；
[0038]图6系一例示的双光束超快速雷射退火系统之示意图，其包含更多的热发射侦测系统的细节；
[0039]图7为一例示的收集光学系统之放大图，所述收集光学系统系用以收集来自晶圆表面之第二激光束之反射光；
[0040]图8A至图8C绘示一例示的扫描光学系统，其具有一 F-theta配置，同时也绘示了扫描光学系统如何自晶圆之其中一边缘到另一边缘扫描次激光束与次影像；
[0041]图9系为图8A至图8C之扫描光学系统从另一方向观察的视图，其显示扫描光学系统如何被设置以使得次激光束具有实质上为硅之布鲁斯特角之一入射角；
[0042]图1OA近似于图6，其绘示一例示雷射退或系统，其包含单一快速扫描激光束；及
[0043]图1OB近似于图10A，其绘示一实施例，其中来自次雷射系统之次影像激光束系用以对承载于晶圆表面之一光阻层进行退火。
【具体实施方式】
[0044]附图相同现在详细参考本发明之目前较佳实施例，该等实施例之实例说明于随附图式中。在可能时，贯穿该等图式使用相同参考数字及符号来指代相同或相似部分。申请专利范围被并入至此详细描述内且构成此详细描述之部分。
[0045]某特定形式之半导体装置的制造方法，例如影像传感器以及高功率装置等，包含使用相当薄的半导体晶圆。图1A系为一例不的广品晶圆10,其具有定义一上表面22之一上侧21，以及定义一背面24之一背侧23。
[0046]图1B绘不了一例不产品晶圆10的形成方式,其系藉由一装置晶圆IOa以及一载体晶圆IOb面对面接合而成。装置晶圆IOa具有装置形成于其中之一前侧12a，也可以称之为装置侧，此外还具有一背侧14a。载体晶圆IOb具有一前侧12b，其形成有一氧化物层15a，此外还具有一背侧14b。所形成的晶圆10在此系指称为产品晶圆，其藉由使装置晶圆IOa之装置面12a面向载体晶圆IOb之前侧12b贴合而成。氧化物层15a系作为接合层，其将二晶圆IOa与IOb接合在一起。因此，载体晶圆IOb之前侧12b也称之为接合侧。产品晶圆10系绘示于图1C中。于此，装置晶圆IOa系自背侧14a向下研磨以将装置晶圆IOa之厚度自大约750微米减少至一厚度TH，TH系在大约10微米至大约100微米之间，如图1C之放大插图所示。
[0047]图1D近似于图1C且包含一插图，该插图显示产品晶圆10之一例示结构30之较详细的放大图。例示结构30系为一 CMOS传感器。具有氧化层15 (约4微米厚)之载体晶圆IOb支撑装置晶圆10a，其包含延伸入氧化层15之金属化特征34(例如线)。金属化特征34与一相邻的CMOS装置层40接触。CMOS装置层40系被薄化的装置晶圆IOa所支撑，装置晶圆IOa如前述系具有约10微米至100微米之间的厚度TH。在另一实施例中，厚度TH系在约500微米至约1000微米之间。
[0048]需要被雷射退火之一薄离子布植层44系形成在薄化的装置晶圆IOa中且相邻于背侧14a，其定义上表面22。薄离子布植层44的退火系用以使离子布植层44导电，而允许其作为电接触层。
[0049]在例示的CMOS装置结构30中，CMOS装置的电子特征座落在距离背侧14a约10微米至100微米远之处，其通常未被图案化。因此，一例示的装置晶圆IOa之背侧14a定义一平坦以及未图案化之晶圆10的上表面22，因而使其可作为良好的退火表面。
[0050]晶圆10的装置侧12a必须保持相对低的温度(特别是低于金属化特征34的熔点)以保护CMOS装置的初始功能。装置侧12a的最大温度系取决于作为金属化特征34之特定金属，但典型地对铜互连而言约900° C，对铝互连而言约600° C。
[0051]在装置侧12a的装置特征必须保持低于金属熔点温度之限制导致雷射热退火的时间必须够短，以使装置面不会过热。其暗示了热退火时间(驻留时间)必须让热扩散长度Ldiff小于装置晶圆IOa的厚度TH。
[0052]例如，若装置晶圆IOa的标准厚度TH为10微米，相对应的热退火时间(驻留时间)必须小于10微秒,根据块体娃中的热扩散长度Ldiff对于大约10微秒激光脉冲而言大约为10微米。不幸地，达到如此短的驻留时间tD并无法兼容于传统雷射退火工具的基本结构中使用1-10厘米长，约100厘米宽，且以约100厘米/秒扫描之宽雷射线影像。
[0053]本发明之概念因此系导向一单光束或双光束雷射退火系统，其可以用作熔化及次熔化雷射退火应用。退火光束的驻留时间系在I微秒至100微秒之间。此外，雷射温度控制系统系选择地用来保持退火温度Ta能实质上保持恒定，亦即晶圆表面温度Ts平均保持在±3° C以内。
[0054]如上所述，某些半导体装置的制造应用可因使用具有100微秒或更小之驻留时间tD (退火时间tA)的雷射退火制程而受益，例示的驻留时间约在I微秒至100微秒之间。与退火时间扒相关连之热扩散长度Ldiff也必须小于晶圆10的实际尺寸，例如装置晶圆IOa的厚度TH。
[0055]须特别注意的是，当所述系统与方法具特定的应用性于前述产自于承载相对低厚度装置晶圆IOa之相对低厚度载板晶圆IOa的产品晶圆10时，所述方法与系统仍可应用于传统较厚的半导体晶圆中必须对扩散量予以限制的情况。例示的情况如在制造晶体管时形成浅的源极与汲极，如USP6, 365，476、USP6, 380，044及USP6, 747，245所述。在以下讨论中，上表面22系为被退火之晶圆10的表面，或者也可以是传统晶圆的如侧或上述广品晶圆10的背侧14a。
[0056]图2系块体硅之退火时间tA ( μ s)对扩散长度Ldiff ( μ m)的曲线图。根据该曲线图，可发现Ldiff=10微米时，相对应的退火时间tA约为10微秒，而对Ldiff=30微米时，tA ≈ 100微秒。对于具有一产品厚度TH大约等于热扩散长度Ldiff的产品晶圆10而言，可发现退火时间tA必须相对应地小。
[0057]此外，深入晶圆10之雷射退火光束之光吸收深度Dad也必须小于热扩散长度Ldiff。图3绘示了在波长λ =1.06微米、0.98微米及0.53微米时，光学吸收深度Dad (微米)对晶圆表面温度Ts(° C)的曲线图。图3之曲线图指出，对于装置晶圆厚度TH约等于10微米且在相对低的温度(例如280° C或更低)，可以使用波长约为500奈米之一雷射，因为在此波长下之热扩散长度Ldiff小于装置晶圆厚度TH，其他波长之热扩散长度Ldiff则大于装置晶圆的厚度TH。对于在约50微米至100微米之范围间的装置晶圆厚度TH来说，可以使用波长为980奈米之雷射。请注意，对于较高晶圆表面温度Ts而言，光学吸收深度Dad的重要性下降，且热扩散成为主控热分布的机制。
[0058]从图2与图3，对于使用相对薄装置晶圆IOa之产品晶圆10来说，较偏好使用超短退火时间以及光学吸收深度Dad符合所需热扩散长度Ldiff之退火波长。
[0059]双光束超快速退火系统
[0060]对具有一特定装置晶圆厚度TH之一给定产品晶圆10而言，可在单一波长时优化雷射退火系统。举例而言，在产品晶圆厚度TH约为10微米至30微米之一影像传感器制造应用中，可选择10微秒之驻留时间tD以及532奈米之雷射波长。对于制造装置晶圆厚度TH约为50微米之功率装置而言，可选择25微秒之驻留时间tD以及较长的雷射波长。例示的超快速雷射退火系如下所述。
[0061]然而，藉由组合使用不同波长之二激光束，雷射退火系统变得更适用于各方面。举例而言，在此双光束雷射退火系统中，一激光束可具有相对短之波长，致使具有相对长之波长之一第二激光束被吸收。
[0062]图4系为一例示的双光束超快速雷射退火系统(系统100)之示意图。系统100包含一晶圆载台110，其具有支撑晶圆10之一上面112。晶圆载台110可操作地被一晶圆平台116所支撑，而在一实施例中，其系可移动及旋转，亦即可在三个正交的维度上移动以及在三个正交的旋转方向上定位晶圆10。
[0063]系统100也包含一主雷射系统120，其包含一主雷射121，主雷射121产生一初始激光束122。系统100也包含一次雷射系统150，其具有一次雷射151，次雷射151产生一初始次激光束152。主雷射系统120包含一主光学系统130，设置以接收初始主激光束122因而形成一主激光束132。在一实施例中，主光学系统130包含一扫描光学系统。类似的，次雷射系统150包含一次光学系统160，设置以接收初始次激光束152因而形成一次激光束162。次光学系统160设置以作为一扫描光学系统,后面皆标不为扫描光学系统160。
[0064]例不的主光学系统以及扫描光学系统160可以包含镜头、镜组、光圈、滤镜、主动式光学组件(例如可变衰减器等)、以及上述的组合。在一实施例中，一或二个主光学系统130以及扫描光学系统160被设置以执行光束调整，例如均一化个别的激光束132以及162及/或提供具有选定截面形状之激光束132与162。适用于执行此种光束调整之例示光学系统系揭露于7, 514，305,7, 494，942,7, 399，945及6，366，308等美国专利，以及12/800, 203之美国专利公开案。
[0065]主激光束132与次激光束162具有个别的波长入1与λ 2，在一实施例中，二者均可在选定条件下加热晶圆10。在另一实施例中，其中一波长X1系用来强化另一波长入2对晶圆10的加热。举例来说，X1与λ 2其中一波长可以具有一能隙能量大于晶圆10之半导体能隙能量，藉以使晶圆10吸收主激光束132与次激光束162到足以加热晶圆10至退火温度ΤΑ。一例示λ 2的范围系500奈米至10.6微米。
[0066]系统100也包含一热辐射侦测器系统180，设置以量测来自下述晶圆10上表面22之热福射182的量,并且产生一热发射电讯号SE。在一实施例中，热福射侦测器系统180使用至少次激光束150的一部分，因而它可以追踪所扫描的次影像166，如下所述。
[0067]在一实施例中，热福射侦测器系统180以及扫描光学系统160具有个别的且重迭的光学路径区段OPe以及0Ps。此种配置使热辐射侦测器系统180可以收集来自次影像166(如后述)所在位置之热辐射182，即使次影像166正被扫过晶圆10的上表面22。
[0068]系统100也包含用以收集与侦测来自晶圆10上表面22之反射光162R之一收集光学系统200,且产生一电讯号SR (反射光讯号)对应代表所侦测之反射光162R的总量。
[0069]在一实施例中，系统100还包含一控制器170电性连接于晶圆平台116，且被设置以根据控制器170的指令来产生一平台控制讯号SO以控制晶圆平台116的移动。
[0070]在一实施例中，控制器170系可包含一计算机，例如一个人计算机或者是工作站。控制器170较佳地包含任何商用微处理器，以及包含适当的总线架构以连接处理器至一记忆装置，例如硬盘。此外也包含适当的输入输出装置(例如键盘以及显示器)。控制器170可以根据内嵌于计算机可读取媒体(例如内存、处理器或二者)中之指令(软件)，使控制器170能实现系统100之不同功能以实现晶圆10的退火。
[0071]控制器170也可操作地连接于主雷射系统120以及次雷射系统150，其藉由个别的控制讯号SI与S2来控制雷射系统120与150的操作。在一实施例中，控制器170包含数字信号处理器(DSPs)(图中未示)以控制主雷射系统120与次雷射系统150的扫描功能。控制器170也可操作地连接于热辐射侦测器系统180以及收集光学系统200，并且设置以接收与处理热发射电讯号SE以及反射光讯号SR,如下所述。
[0072]请再参照图4，主雷射光132系被导向晶圆10的上表面22以于其上形成主影像136。而次激光束162形成次影像166，其中次影像166落在主影像136之中。此设置之一范例系绘示于图5A之放大图中，图5A显示了主影像136与次影像166。次影像166系扫过晶圆10之上表面22，如箭头AR2所指。主影像136可以是静止且相对大的，其中次影像166系以至少部分落在其内的方式扫描。在另一实施例中，如图5B所示，主影像136可以相对小且被扫描，如箭头ARl所指，以跟上被扫描的次影像166，如箭头AR2所指。
[0073]在另一实施例中，如图5C至图5E所示，主影像136可以延伸至次影像166的整个扫描路径167，如此一来次影像166可以自晶圆10的一缘扫描至相对的另一缘，而仍然位在主影像中，此范例中主影像可以是静止的。即使晶圆10被移动以移动扫描路径167至晶圆10之上表面22之不同部位，此条件仍可以保持，如图5C至图所示。于图中，晶圆10已被沿Y轴移动，相对于图5C晶圆10的中间部分，新扫描路径167系位在图中晶圆10的较低部分。
[0074]如图5B所示，主影像136具有长度LI以及宽度Wl，而次影像具有长度L2以及宽度W2，虽然主影像136与次影像166并不需要是矩形。例示的主影像136与次影像166的尺寸可大约为25微米至100微米宽以及500微米至2000微米长，并且符合次影像166至少部分落在主影像136内的条件。
[0075]在一实施例中，主激光束132与次激光束162具有实质的高斯强度分布，因此主影像136与次影像166在X与Y方向上也具有实质的高斯强度分布。允许主激光束与次激光束为具有实质的高斯强度分布，相较于设计成为较为方波(锐利边缘)强度分布之系统，简化了主雷射系统120与次雷射系统150的配置。
[0076]在一实施例中，主影像136可以略大于次影像166或实质上相同尺寸。在一实施例中，主影像136沿扫描方向延伸至次影像166的前面，因而其足以加热晶圆10之上表面，因而次影像166之光更容易立即被晶圆10之上表面所吸收。
[0077]先前技术雷射退火系统藉由移动晶圆平台116，其可提供约100mm/S的扫描速度。然而，在系统100中，主雷射系统120与次雷射系统150之至少其中一者包含扫描光学系统，而可快速地将主激光束132与次激光束162之至少其中一者扫描过晶圆10之上表面
22。在一实施例中，主激光束132与次激光束162之其中之一或二者，系被设置以将其个别的主影像136与次影像166以扫描速度Vs扫过晶圆10的上表面22，Vs系在约5m/s至25m/s之范围中。对于25m/s之扫描速度以及25微米之光束宽度来说，退火制程的驻留时间tD系为I微秒。对于lOm/s之扫描速度以及50微米之光束宽度来说，驻留时间tD等于5微秒。横过一 300mm的晶圆10，移动速度为10m/S之光束需时30毫秒，其相对来说是非常短的扫描时间。
[0078]在主激光束132与次激光束162的扫描过程中，热发射侦测系统180侦测来自主影像136与次影像162重迭并加热晶圆10上表面22之所在位置的热辐射182。热辐射侦测器系统180产生热发射电讯号SE相对应于所侦测到的热发射，并且传送该热发射电讯号SE至控制器170。控制器170接收热发射电讯号SE，并且使用所述热发射电讯号SE来产生控制功率之一反馈回路以控制雷射功率，因而晶圆10上表面22之退火温度系保持实质上恒定，前述功率系产生自主雷射系统120与次雷射系统150之至少其中一者。
[0079]在次激光束162与其相对一次影像166已完全自晶圆10之一侧扫描至另一侧之后，控制器170使晶圆平台116 (藉由平台控制讯号)移动以扫描晶圆10之上表面之一相邻部分。在一实施例中，晶圆10系以大约次影像166长度的1/8来移动，因而相邻扫描路径167具有实质重迭以改善退火均匀性。在一实施例中，次影像166具有I厘米的长度L2,因而晶圆平台116以大约125微米的距离沿相交于扫描方向来移动晶圆10。在晶圆平台116执行如上移动后，次激光束162已如同上一个扫描一般,沿相同方向扫描晶圆10之上表面22。
[0080]在一实施例中，次雷射系统150包含一扫描镜(如下所述)。假设此扫描镜回到它的初始位置所需的时间与它扫描晶圆10所需的时间，二个时间是相同的，这将会需要额外的30晕秒。因此，扫描镜具有一振荡周期60晕秒,或者一振荡频率16.67赫兹,其系良好落在传统扫描镜系统的能力范围内。
[0081 ] 在一实施例中，晶圆平台116系以一等速度移动而非每一次次影像扫描结束后移动一间隔。在此实施例中，晶圆平台116可以在60毫秒内移动125微米，或者是每秒移动
2.08厘米。完全退火一 300mm晶圆将因此需要144秒。为了较佳的均匀性，次雷射系统150可以被设置以在每次扫描之间，关闭或者阻挡次激光束162。此功能可以使用设置于次激光束162之路径之调变器198来完成。[0082]用以雷射退火所需之光功率的量系取决于所需尖峰退火温度Tap以及所需退火(驻留)时间tD。对于较长的退火时间(因而具有较大的热扩散距离Ldiff),更多晶圆10的体积系被加热，且因而需要较大的功率。在一实施例中，尖峰退火温度系在350° C至1250° C之范围中，且维持在±3° C以内。在此需注意的是，尖峰退火温度Tap以及尖峰晶圆表面温度Tsp系大致相同。
[0083]系统100的产能可以藉由增加次影像166之尺寸(亦即长度L2与宽度W2)而增加。为了符合一给定退火温度需求，一适当之功率足够的雷射式有需要的。当退火(驻留)时间tD ^ 5 μ s时，预估200瓦之吸收雷射功率足以将晶圆10上表面上一 50 μ m xlmm区域的温度升高到大约1000° C。因此，倘若系统100需要每小时60片300mm晶圆的产能以及需要达到硅熔点(1413° C)之退火温度Ta，大约1000瓦的吸收功率是需要的。
[0084]一种达到如此高吸收功率的方法是藉由提供以一纤维雷射形式之一次雷射151。纤维雷射非常有效率、密集，且可产生非常好的光束质量。纤维雷射在波长大于I微米时大多非常强而有力，且在此范围中可以具有数千瓦的输出。不幸地，此波长范围在室温之下无法被硅晶圆良好的吸收。然而，波长大于I微米之纤维形式的次雷射151可以与一短波长主雷射121合并使用，短波长主雷射121系作为预热雷射以启动表面吸收。因此，在一实施例中，主雷射121产生一相对短波长主激光束132作为预热或者预活化晶圆10之上表面22，因而长波长次激光束162可被吸收。
[0085]在一实施例中，主雷射121具有一波长A1，其范围在300奈米至650奈米之间。在一实施例中，主雷射121包含一纤维雷射，其具有一输出波长等于前述X1的波长范围。且具有一光学输出，大约在50瓦至5000瓦的范围。其他可用作预热或预活化晶圆10上表面22之例示的主雷射121包含二氧化碳雷射、碳化钨二极管雷射以及碳化钨固态雷射。较佳地，主激光束132在室温下被晶圆10的上表面22所吸收，且次激光束162系在室温下或是在被主激光束132加热后的条件下，被晶圆10之上表面22所吸收。
[0086]图6系一例示系统100之示意图，其包含更多之一例示热发射侦测系统180的细节。热辐射侦测器系统180包含一分光镜184，其被设置(例如具涂层，图中未示)以传输与次激光束162相关联之波长λ 2的光，但是反射其他波长的光，特别是与热辐射182相关联的波长的光。分光镜184定义一光轴AD,沿光轴AD设置有一偏光器186、一聚焦镜头188、一可择的滤镜190、以及一光侦测器192。
[0087]在图6的系统100的操作中，热辐射182自晶圆10之上表面22发射，因为被主影像136与次影像166所加热。热福射182被扫描光学系统160所收集且被导向分光镜184。分光镜184将热辐射182向下反射至光轴AD再到偏光器186，其具有与次雷射系统150相同的偏振。偏振后的热辐射182在前进至聚焦镜头188，其聚焦热辐射182于光侦测器192上。光学滤镜190用以滤除无关紧要且在与热辐射182相关联之窄波长带Λ λΕ以外的波长。在此，发射波长λ Ε可被视为窄波长带Δ λ Ε之中心波长。
[0088]因此，当次影像166扫过晶圆10之上表面22时，热辐射182系逐点地被收集。在一实施例中，发射波长接近次激光束162之波长λ 2以保持像差在一可接受的限度内。在一实施例中，聚焦镜头188系被设置以至少部分地补偿源自扫描光学系统在热辐射波长入Ε下操作的像差。
[0089]热辐射侦测器系统180允许来自晶圆10之上表面22的热辐射，在次影像166扫描时，几近同步地被量测。因为热辐射182的侦测系透过使用一快速光传感器192来完成，由于次影像166之总光功率的封闭循环控制，相对应的热辐射讯号SE系立即可获得。其改善调整次影像166之总光功率所需的速度以补偿晶圆表面温度Ts之非均匀性。例如，藉由调整控制器170所发送出之控制讯号S2至次雷射系统150。
[0090]为了精确地控制晶圆10的上表面22的温度，必须能够精确地量测温度。上述热辐射182的侦测本身并未提供晶圆表面温度Ts。为了量测晶圆表面温度Ts，辐射率(emissivity) ε必须被量测。在一给定的温度之下,福射率ε系相依于福射波长λΕ、视角以及热辐射182的偏振。应用于本发明中，藉由量测辐射率ε来量测晶圆表面温度Ts的系统及方法系被记载于US2012/0100640之美国专利公开案中。
[0091]一种量测辐射率ε的方法系测定晶圆10在辐射波长λ ￡下之反射率与穿透率。其可藉由使用次激光束162来完成。如果次雷射系统150之波长λ 2系高于或接近硅的吸收边缘(亦即约1.1微米)，则辐射率ε可以藉由量测入射于晶圆10之上表面22之次激光束162之反射率与穿透率来量测。然而，在λ2〈1微米，或者是λ2>1微米伴随着与雷射退火相关联之高晶圆表面温度Ts的情况，晶圆穿透率可以被忽略，且只有晶圆反射率的量测是必需的。
[0092]更多反射自自晶圆10上表面22的次激光束被收集以达到最佳精确度。图7系为收集光学系统200的放大图，收集光学系统200用以收集反射光162R。收集光学系统200系相对于一扫描光学系统160而设置,扫描光学系统160包含一扫描镜161Μ以及一聚焦镜头161L。收集光学系统200被整合至系统100中，且在一实施例中其包含沿着轴Α4之一整合球体210,整合球体210包含一光圈212。光侦测器220系设置于相邻于光圈212之处以侦测于光圈212离开整合球体210之光线。在一实施例中，至少一中性密度滤镜216系设置在光圈212以及光侦测器220之间以控制抵达光侦测器220之光线密度。光侦测器220产生相应于反射光162R之功率的反射光讯号SR,反射光162R系被整合球体210所收集,且光侦测器220提供反射光讯号至控制器170。
[0093]请再参照图6,在一例不的系统100中，其包含一功率传感器250,设置以实时量测初始次激光束152的总功率，其使得入射于晶圆10上表面22之总功率可以被测定。
[0094]在一实施例中，功率传感器250系整合入次雷射系统150中。功率传感器250产生相对应于发射雷射功率之功率电讯号SPS (后称发射功率讯号)。其在图6中系相对应于初始次激光束152的功率。功率传感器250提供发射功率讯号SPS至控制器170。
[0095]请注意功率传感器250可以位在次雷射151以及晶圆10上表面22之间的任何地方。在图6之范例中，功率传感器250系位在扫描光学系统160的上游，扫描光学系统160的传输必须被考虑，以决定真正入射在晶圆10上表面22之次激光束162的总功率。在特定的范例中，扫描光学系统160的传输可以被提供至控制器170且被用以计算次激光束162的总功率。
[0096]发射功率讯号SPS以及反射光讯号SR系实时地被量测。藉由比较SPS与SR这两个讯号(包含任何上述扫描光学系统160之传输列入考虑的计算)，当次影像166扫描晶圆10上表面22时，发射率系ε以一个点接丨个点的基础来计算。所计算的发射率ε接着被使用来获得晶圆表面温度Ts之一局部量测，其对于晶圆10上表面22之图案所造成的发射率变异并不敏感。这允许次激光束162总功率的封闭循环控制(closed-loop control)以形成次影像166，进而达到一实质均匀退火，所述时质均匀退火系指维持一实质均匀晶圆表面温度Ts(例如尖峰晶圆表面温度TSP)。在一实施例中，次激光束162的总功率系由控制器170发送一调变讯号SM至调变器198来控制，调变器198系设置于光学路径中，所述光学路径系介于次雷射151及扫描光学系统160之间,例如在初始次激光束152中。
[0097]因此，系统100的其中一概念系包含在退火过程中监控晶圆10上表面22之尖峰晶圆表面温度TSP，以及调整次激光束162总量使尖峰晶圆表面温度Tsp维持一致。
[0098]扫描光学系统
[0099]图8A到图8C绘示一例示的扫描光学系统160，其显示次激光束162与相对应的次影像166如何在晶圆10之上表面22扫描。图9系从另一视角(方向)观察扫描光学系统160的视图，其显示一例示的扫描光学系统160如何被设置以使得次激光束162与晶圆10上表面之法线N形成一角度ΘΒ,其中θ Β系实质上为娃之布鲁斯特角，约为75°。扫描框学系统160具有一光轴ΑΧ2,其藉由次激光束162之中央光线来定义。
[0100]图8Α图8C以及图9可呈现如图1OA所示之一单雷射退火系统，其中次雷射系统150系唯一的雷射系统，因此次激光束162系唯一被使用的退火激光束。在单激光束的范例中，雷射波长系立即可被晶圆10上表面22所吸收的波长，例如在约300奈米至650奈米之间的λ2 ;或者是具有一波长，其并不要求晶圆10上表面22被预热或者是被另一雷射来预热以促进吸收。
[0101]同样地，图8Α图SC以及图9可呈现只有一或二激光束(例，请见图6 )，其中主激光束132未绘出以方便作图。
[0102]扫描光学系统160包含扫描镜161Μ以及聚焦镜头161L,设置以具有一“F_Theta”配置，虽然次激光束162不需要在整个扫描路径167当中相对于晶圆10上表面22是远心的。聚焦镜头161L具有一光轴AXFL。一准直镜头161C系相邻于次雷射151且形成准直的初始次激光束152。从晶圆10上表面22到聚焦镜头161L的距离系为DW，且相对窄之次激光束162之聚焦镜头161L的数值光圈系为NA。一例示距离DW系大约I公尺，一例示NA系大约0.15。扫描镜161M系可操作地附加于一镜驱动器164,其可操作地连接于控制器170。镜驱动器164用作为驱动扫描镜161M，例如以一选择的角速度快速旋转扫描镜161M，使次激光束162可以扫描相对应之选择的角度范围，如图8A标示为02之范围。在一实施例中，角度范围Θ 2系被选择以使次影像166可以自晶圆10的一缘扫描到与其相对应之晶圆10最远处的另一缘。
[0103]图8A显不扫描光学系统160正处在一个状态，其中次激光束162形成次影像166于晶圆10上表面22上之靠近晶圆10边缘的位置。次雷射光162沿着箭头AR2所指的方向扫描。图8B类似于图8A，除了此时扫描镜161M已经旋转，而使次激光束被沿着光轴AXFL导引，且次影像166系大约位在晶圆10之二边缘间的半途中。图SC近似于图8A，除了此时扫描镜161M已经旋转更多，而使次激光束162以及次影像166已经扫到晶圆10的另一侧。
[0104]在一实施例中，当晶圆10沿着垂直于扫描方向移动时,次激光束162仅自一边扫到另外一边，因而每次扫描，次影像166系照射在晶圆10上表面之不同部位，或者至少在下一次的扫描会比前次扫描覆盖晶圆10上表面22之某些新部分(亦即相邻二次扫描可以有某些重迭的部分)。同样地，主影像136可以延伸至整个扫描路径167且可以是静止的，或者可以随着次影像166移动以使主影像136预热被次影像166扫描之晶圆10上表面22的某部分。
[0105]系统100可以用在不同雷射退火应用。举例而言，如果熔化退火制程是必须的，次激光束162 (作为退火激光束)在大约I微秒的驻留时间tD下可用来加热基板至熔化。如果次熔化退火应用是必须的，系统100可以被设定在驻留时间tD大约为I微秒至100微秒之范围间。二种形式的退火应用均可因为系统100之在位温度量测能力而受益。
[0106]光阻退火
[0107]系统100也可以被用来退火光阻，特别是用在标称曝光波长13.5奈米之EUV光阻以及用在标称曝光波长193奈米之DUV光阻。图1OB近似于图10A，且绘示一实施例，其中晶圆10包含位在晶圆10上表面之一 EUV或DUV光阻层27。在此实施例中，光阻层27系为被退火之层，晶圆表面仅仅是支撑光阻层27。
[0108] 雷射退火可以改良EUV光阻与DUV光阻的性能是已经被证明的，其系改善对曝光光线的敏感度以及线边缘的粗糙度。然而，达到此改善的关键退火过程的温度均匀性。因为系统100系设置以藉由上述的回馈回路控制退火温度Ta的均匀性，其使得光阻的雷射退火成为可能。此应用可以在极端紫外线(EUV)微影制程中有特定用途，其所造成的光敏感度增加可以减少使光阻曝光所需的EUV功率。因此，本实施例的其中一概念系包含使用上述系统100来对前述具有光阻层27之晶圆10执行超快速退火。
[0109]使用在光阻退火时，退火次激光束162系由光阻层27传送，因为光阻层27对于退火波长来说是透明的。因此，光阻层27系藉由加热其下的晶圆10上表面22来退火。光阻层27的退火温度系在300 ° C至400 ° C之间，且驻留时间tD系在100微秒至I毫秒之间。
[0110]退火光阻层27时的主要考虑系实质上使所需的热扩散距离Ldiff匹配于设置于其下之硅晶圆10的光学吸收深度Dai^在一实施例中，光阻层27之退火的其中一个条件系光学吸收深度Dad小于热扩散距离(亦即DaiAdiffX
[0111]对于驻留时间tD=l微秒，图2指出热扩散距离大约为100微米。因此，选择一或多个退火波长使光学吸收深度Dad为100微米或更小是有必要的。
[0112]本发明的技术内容已经以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神所作些许之更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。从图3可看出，在室温下，退火波长小于980奈米时，此条件是被满足的。对于较短的驻留时间(例如驻留时间tD为10微秒)，热扩散距离Ldiff=IO微米。光学吸收深度小于10微米之相对应的波长系小于约650奈米。一例示的退火波长系在300奈米至1000奈米之范围间。在一实施例中，温度量测能力以及上述回馈配置系使用于系统100中以控制光阻退火制程的温度均匀性。
[0113]【符号说明】
[0114]100系统
[0115]110晶圆载台
[0116]112上平面
[0117]116晶圆平台
[0118]120主雷射系统
[0119]121主雷射
[0120]122初始激光束[0121]130主光学系统
[0122]132主激光束
[0123]136主影像
[0124]150次雷射系统
[0125]151次雷射
[0126]152初始次激光束
[0127]160次光学系统/扫描光学系统
[0128]16IM扫描镜
[0129]161L聚焦镜头
[0130]162次激光束
[0131]162R反射光
[0132]164镜驱动器
[0133]166次影像
[0134]167扫描路径
[0135]170控制器`
[0136]180热辐射侦测器系统
[0137]182热辐射
[0138]184分光镜
[0139]186偏光器
[0140]188聚焦镜头
[0141]190滤镜
[0142]192光侦测器
[0143]198调变器
[0144]200收集光学系统
[0145]210整合球体
[0146]212光圈
[0147]216中性密度滤镜
[0148]220光侦测器
[0149]250功率传感器
[0150]10产品晶圆
[0151]IOa装置晶圆
[0152]IOb载体晶圆
[0153]12a装置侧
[0154]12b前侧
[0155]14a背侧
[0156]15氧化层
[0157]22上表面
[0158]27光阻层
[0159]30装置结构[0160]34金属化特征
[0161]40CMOS 装置层
[0162]44离子布植层
[0163]AD光轴
[0164]ARl箭头
[0165]AR2箭头
[0166]AX2光轴
[0167]AXFL光轴
[0168]Dff距离
[0169]L2长度
[0170]W2宽度
[0171]N法线
[0172]0PE, OPs光学路径区段
[0173]SO平台控制讯号
[0174]S1、S2控制讯号
[0175]SE热发射电讯号
[0176]SM调变讯号
[0177]SPS功率电讯号/发射功率讯号
[0178]SR反射光讯号
[0179]Ta退火温度
[0180]Tap尖峰退火温度
[0181]Ts晶圆表面温度
[0182]Tsp尖峰晶圆表面温度
[0183]tD驻留时间
[0184]ΘΒ硅之布鲁斯特角
【权利要求】
1.一种超快速雷射退火系统，适用于对具有一晶圆表面的一半导体晶圆进行退火，包括: 一主雷射系统，以一第一波长形成主影像于该晶圆表面，其中该主影像增加在一第二波长之下的光吸收总量 '及 一次雷射系统，以该第二波长形成次影像于该晶圆表面，其中该次影像至少部分地座落于该主影像中； 其中，该次雷射系统包含一扫描光学系统，该扫描光学系统以实质上介于I毫秒至100毫秒的范围间的一驻留时间扫描该次影像于该晶圆表面，藉以使该晶圆表面达到实质上介于350° C与1250° C之间的一尖峰退火温度1^。
2.如权利要求1所述的超快速雷射退火系统，还包含: 一热辐射侦测器系统，可操作地设置以侦测来自位在次影像位置的晶圆表面的热辐射，并且产生一热发射电讯号； 一收集光学系统，可操作地设置以收集来自次激光束的反射光并且产生一反射光电讯号，该次激光束系反射自位在次影像位置的该晶圆表面； 一功率传感器，设置以量测该次激光束以及产生代表该次激光束的一功率电讯号；及 一控制器，可操作地连接于该热辐射侦测器系统、该收集光学系统、该功率传感器以及该次雷射系统，该控制器设置以接收及处理该热发射电讯号、该功率电讯号以及该反射光电讯号，并且决定在次影像位置上的一晶圆表面温度Ts。
3.如权利要求2所述的超快速`雷射退火系统，其中该热辐射侦测器系统以及该扫描光学系统包含重迭的光学路径区段。
4.如权利要求2所述的超快速雷射退火系统，其中该控制器系设置以根据所量测到的晶圆表面温度Ts来控制次激光束的总功率。
5.如权利要求4所述的超快速雷射退火系统，其中该主影像与该次影像产生一尖峰退火温度，该尖峰退火温度在该半导体晶圆表面上的变异量不超过±3° C。
6.如权利要求2所述的超快速雷射退火系统，其中该扫描光学系统包含一扫描镜，该扫描镜可操作地连接于一镜驱动器，其中该镜驱动器可操作地连接于该控制器且被该控制器所控制。
7.如权利要求1所述的超快速雷射退火系统，其中该第一波长实质上系在300奈米至650奈米的范围间。
8.如权利要求1所述的超快速雷射退火系统，其中该第二波长实质上系在500奈米至10.6微米的范围间。
9.如权利要求1至8任一项所述的超快速雷射退火系统，其中该次雷射系统包含一纤维雷射，该纤维雷射具有实质上在50瓦至5000瓦的范围间的一输出功率。
10.如权利要求1所述的超快速雷射退火系统，其中该半导体晶圆包含一装置晶圆，该装置晶圆具有一厚度，该厚度系选自:a)10微米至100微米之间及b) 500微米至1000微米之间。
11.一种对具有一晶圆表面的一半导体晶圆执行退火的方法，包含: 在该晶圆表面上以一第一波长形成一主影像，其中该主影像增加在一第二波长下的光吸收量；在该晶圆表面上以一第二波长形成一次影像，其中该次影像至少部分地座落于该主影像中； 以实质上介于I毫秒至100毫秒之间的一驻留时间扫描该次影像于该晶圆表面，使该晶圆表面达到实质上介于350° C与1250° C的范围间的一尖峰退火温度TAP。
12.如权利要求11所述的方法，其中该第一波长实质上系在300奈米至650奈米的范围间。
13.如权利要求12所述的方法，其中该第二波长实质上系在500奈米至10.6微米的范围间。
14.如权利要求11所述的方法，还包含: 量测位在被扫描的该次影像的位置上的一晶圆表面温度Ts ;及 控制用以形成该次影像的次激光束的总功率以保持该尖峰退火温度的变异量于±3° C以内。
15.如权利要求14所述的方法，其中于量测该晶圆表面温度Ts的步骤中包含: 量测该次影像激光束的一总功率； 量测来自被扫描的该次影像的位置的一热发射量； 量测来自该次影像的位置的一反射光总量，反射光系来自于次激光束的反射；及 以取自一计算程序的一查找表来计算该晶圆表面温度Ts。
16.一种超快速雷射退火系统，适用于对具有一退火表面的一半导体晶圆执行退火，包含: 一雷射，其产生一激光束，该激光束具有实质上介于300奈米至650奈米的范围间的一退火波长； 一扫描光学系统，其接收该激光束并且于该退火表面扫描该激光束而成为一扫描影像，该扫描影像具有实质上介于I微秒至100微秒的范围间的一驻留时间，藉以使该退火表面达到实质上介于350° C至1250° C的范围间的一尖峰退火温度。
17.如权利要求16所述的超快速雷射退火系统，其中该半导体晶圆系为一产品晶圆，其形成自一装置晶圆与一载体晶圆，其中该装置晶圆定义该退火表面且具有实质上10微米至100微米的范围间的一厚度。
18.如权利要求16所述的超快速雷射退火系统，其中该扫描光学系统系设置为一F-theta扫描系统。
19.一种对具有一退火表面的一半导体晶圆执行退火的方法,包含: 以一激光束形成一影像于该退火表面，该激光束具有实质上介于300微米至650微米的范围间的一波长；及 以一驻留时间扫描该影像于该退火表面，藉以使该退火表面达到介于350° C至1250° C的范围间的一尖峰退火温度TAP。
20.如权利要求19所述的方法，其中该半导体晶圆系为一产品晶圆，该产品晶圆形成自一装置晶圆与一载体晶圆，其中该装置晶圆定义该退火表面且具有实质上介于10微米至100微米的范围间的一厚度。
21.如权利要求19所述的方法,其中扫描该影像系由一F-theta扫描光学系统来执行。
22.—种对承载于一半导体晶圆的一表面的一光阻层执行退火的方法，包含:以一激光束形成一影像于该半导体晶圆的该表面上，该激光束具有实质上介于300奈米至1000奈米之间的一波长；及 以实质上介于100毫秒至I微秒之间的一驻留时间对该半导体晶圆的该表面扫描该影像，藉以使该光阻层达到实质上介于300° C至400° C的一尖峰退火温度。
23.如权利要求22所述的方法，其中该激光束以及半导体晶圆决定该半导体晶圆中的一热扩散长度LdiFF以及一相关联的光学吸收深度Dad，且其中该影像的扫描被执行以使得Dad〈LdiFF。
【文档编号】B23K26/70GK103489812SQ201310232241
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】S·阿尼基特切夫, A·M·霍利鲁克 申请人:超科技公司