[發明專利]用于準分子激光硅結晶的能量控制器

有效

• 申請號: 201880037164.8
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110998794B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: I·布拉金
• 申請（專利權）人: 相干激光系統有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01S3/13;H01S3/134
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙) 33239
• 代理人: 周積德

1.設備，其通過沿入射光束路徑將脈沖重復頻率的多個激光脈沖傳送到硅層同時使基板相對于入射光束路徑平移來使支撐在基板上的硅層結晶，該激光脈沖具有大約平頂的強度分布和平移方向的寬度，選擇脈沖重復頻率與基板平移配合，以使連續的激光脈沖在所述基板上重疊，該設備包括：

激光發射器，其產生并傳送激光脈沖，每個激光脈沖具有脈沖能量；

均質化和光束整形光學器件，其布置成用于接收激光脈沖，使激光脈沖具有大約平頂的強度分布，并將平頂的激光脈沖傳送到基板；

激勵器，其產生電脈沖并將其傳送到激光發射器，以使激光發射器通電，每個電脈沖具有電脈沖能量；

能量監測器，其布置成測量每個激光脈沖的脈沖能量，將所測量的脈沖能量傳送到包括數字濾波器的控制電路，該控制電路被提供了硅層結晶所需的優選設定能量水平，該控制電路以及其中的數字濾波器被布置用于調節下一脈沖的電脈沖能量，以將激光脈沖的平均脈沖能量保持在設定的能量水平，并使小于脈沖重復頻率的預定頻率以下的激光脈沖的脈沖能量波動最小化，從而使預定頻率以上的脈沖能量波動增加。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述數字濾波器包括橢圓濾波器、1型切比雪夫濾波器、2型切比雪夫濾波器和巴特沃思濾波器中的一個。

3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述激光發射器是準分子激光發射器。

4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述控制電路調節由所述激勵器產生的電壓，以對所述準分子激光發射器中的電極充電。

5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述脈沖重復頻率在300赫茲至600赫茲的范圍內。

6.根據權利要求5所述的設備，其中，所述脈沖重復頻率在450赫茲至600赫茲的范圍內。

7.根據權利要求1所述的設備，其中，所述數字濾波器經布置以最小化小于約60赫茲的激光脈沖的脈沖能量波動。

8.根據權利要求1所述的設備，其中，傳送到所述硅層的所述脈沖在所述平移方向上的寬度在0.4毫米至0.5毫米的范圍內。

9.根據權利要求1所述的設備，其中，所述基板相對于所述入射光束路徑以每秒5毫米至每秒10毫米的速度移動。

10.根據權利要求1所述的設備，其中，選擇脈沖重疊，以使所述基板上的任何位置被15至25個連續脈沖照射。

11.根據權利要求1所述的設備，還包括過程監測器，由所述過程監測器周期性地將設置的能量水平提供給所述控制電路，所述過程監測器評估正在結晶的硅層。

12.使支撐在基板上的硅層結晶的方法，包括：

使用激光發射器產生并傳送多個激光脈沖，所述激光脈沖具有脈沖重復頻率，每個激光脈沖具有脈沖能量，通過由激勵器產生和傳送的電脈沖使所述激光發射器通電，所述電脈沖具有電脈沖能量；

使從所述激光發射器接收到的激光脈沖均質化并進行光束整形，以使激光脈沖具有大約平頂的強度分布；

沿入射光束路徑將平頂的激光脈沖傳送到硅層，同時相對于入射光束路徑平移基板，所述激光脈沖在平移方向上具有寬度，選擇所述脈沖重復率與基板平移配合，使得連續的激光脈沖在基板上重疊；

測量每個激光脈沖的脈沖能量；

將所測量的脈沖能量傳送給包括數字濾波器的控制電路，該控制電路被提供有硅層結晶所需的優選設定能量水平；

調整下一個激光脈沖的電脈沖能量，以將激光脈沖的平均脈沖能量維持在設定能量水平，并使得小于脈沖重復頻率的預定頻率以下的激光脈沖的脈沖能量波動最小化，從而使預定頻率以上的脈沖能量波動增加。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述調整是使用橢圓濾波器、1型切比雪夫濾波器、2型切比雪夫濾波器和巴特沃思濾波器中的一個來執行的。