[發(fā)明專利]一種激光輔助加熱退火的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910085905.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN111489968B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安海巖;于海;王威;王虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢銳晶激光芯片技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/324
• 分類號(hào): H01L21/324;H01L21/268
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明提供了一種激光輔助加熱退火的方法，包括：根據(jù)所述加熱退火裝置內(nèi)的待退火材料，確定激光的特定波長，選擇激光器；根據(jù)所述待退火材料、所述加熱區(qū)面積，獲得所述待退火材料的退火要求；根據(jù)所述退火要求、所述特定波長的激光光束，調(diào)整所述激光器與所述加熱區(qū)的位置關(guān)系及光學(xué)鏡組角度；根據(jù)所述退火要求，控制所述激光器發(fā)射所述特定波長的激光光束，所述激光光束通過所述光學(xué)鏡組，使所述激光光束聚焦于所述加熱區(qū)并達(dá)到所述退火要求。解決對(duì)微小區(qū)域面積的退火不能進(jìn)行特定精細(xì)分區(qū)加熱的技術(shù)問題。實(shí)現(xiàn)自由空間區(qū)域的精密選擇，針對(duì)不同退火材料選擇合適激光器，通過激光聚焦直接加熱的方式在退火溫度及退火速率提升的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光輔助加熱退火的方法。

背景技術(shù)

退火作為一種普遍采用的工藝技術(shù)，廣泛應(yīng)用于材料改性及工藝優(yōu)化，目前主要使用的設(shè)備是(快速)熱退火爐(管爐)，通常將被加熱材料或者器件整體置于腔體(管爐)中，采用熱電偶或者鹵素?zé)魧?duì)材料進(jìn)行加熱，加熱方式為熱輻射或者光輻照，只能對(duì)材料或者器件進(jìn)行整體加熱，同時(shí)存在退火溫度存在上限、冷卻時(shí)間長等瓶頸限制，需設(shè)計(jì)一種快速加熱，快速冷卻，同時(shí)對(duì)退火區(qū)域位置可控，自由選擇的方法來解決上述問題。

但本發(fā)明申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于微小區(qū)域面積的退火，不能進(jìn)行特定精細(xì)分區(qū)加熱，存在影響產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光輔助加熱退火的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于微小區(qū)域面積的退火，不能進(jìn)行特定精細(xì)分區(qū)加熱，存在影響產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率的技術(shù)問題。

鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種激光輔助加熱退火的方法，所述方法應(yīng)用于一加熱退火裝置，所述裝置包括激光器、光學(xué)鏡組，所述方法包括：根據(jù)所述加熱退火裝置內(nèi)的待退火材料，確定激光的特定波長，選擇所述特定波長的激光光束對(duì)應(yīng)的所述激光器；獲得所述待退火材料的加熱區(qū)的位置、面積；根據(jù)所述待退火材料、所述加熱區(qū)面積，獲得所述待退火材料的退火要求；根據(jù)所述退火要求、所述特定波長的激光光束，調(diào)整所述激光器與所述加熱區(qū)的位置關(guān)系及所述光學(xué)鏡組的角度；根據(jù)所述退火要求，控制所述激光器發(fā)射所述特定波長的激光光束，所述激光光束通過所述光學(xué)鏡組，使所述激光光束聚焦于所述加熱區(qū)并達(dá)到所述退火要求。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述待退火材料、所述加熱區(qū)面積，獲得所述待退火材料的退火要求，所述退火要求包括退火時(shí)間、加熱溫度、加熱光斑面積。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述退火要求，控制所述激光器發(fā)射所述特定波長的激光光束，所述激光光束通過所述光學(xué)鏡組，使所述激光光束聚焦于所述加熱區(qū)并達(dá)到所述退火要求，包括：根據(jù)所述退火要求，獲得所述退火時(shí)間、加熱溫度；控制所述激光器發(fā)射所述特定波長的激光光束通過所述光學(xué)鏡組聚焦于所述加熱區(qū)內(nèi)，持續(xù)加熱所述退火時(shí)間后，使所述加熱區(qū)的溫度達(dá)到所述加熱溫度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述加熱退火裝置內(nèi)的待退火材料，確定激光的特定波長，包括：根據(jù)所述待退火材料，選擇所述待退火材料吸收率高的激光波長作為所述特定波長激光。

優(yōu)選的，所述加熱區(qū)為微米量級(jí)。

優(yōu)選的，所述激光器為直接半導(dǎo)體激光器或以半導(dǎo)體激光器為泵浦源的固體激光器。

本申請(qǐng)實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：