[發明專利]激光退火設備及激光退火工藝

有效

• 申請號: 201910986190.1
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110767576B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 顧海龍;裴雷洪;何春雷
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/268;B23K26/00;B23K26/03;B23K26/062;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

本發明涉及激光退火設備及激光退火工藝，涉及半導體集成電路制造技術，通過設置使激光退火設備中激光光源的中心點可跟隨晶圓的中心點變化，以使當晶圓并未被放置在真空吸盤的正中間時，激光光源的中心點跟隨晶圓實際位置的中心點變化，而使激光光源的中心點實時對準晶圓的中心點，而使激光光源均勻對稱地實現對整片晶圓的激光退火工藝，從而確保了片內和片與片之間的均一性和穩定性，同時減少了因晶圓位置偏差導致的激光掃描至晶邊發生破片的風險鍵尺寸。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造技術，尤其涉及激光退火設備及激光退火工藝。

背景技術

在半導體集成電路制造過程中，激光退火工藝是常用工藝，并直接影響晶圓良率。

具體的，請參閱圖1，圖1為標準工藝中激光光源對晶圓執行激光退火工藝的示意圖，如圖1所示，激光光源300對位于真空吸盤100上的晶圓200進行激光退火工藝。在標準工藝中，在進行整片晶圓200退火工藝時，以真空吸盤100的中心點400作為激光光源300的坐標原點，按照300mm晶圓的尺寸作為計算量，至上而下實現整片晶圓的激光退火工藝。在此工藝中，機械手臂傳送位置校正時必須確保晶圓被放置在真空吸盤的正中間，這樣才能確保激光光束能夠均勻對稱的實現整片晶圓的激光退火工藝。

但是，當前實際工藝的退火過程中，由于機械手臂的傳送精度和晶圓在頂針升降過程中導致產品晶圓并非放置在真空吸盤的正中間，而激光光源還是以真空吸盤的中心點作為坐標原點，導致激光光源掃描至晶圓表面時位置會有偏差，嚴重時出現激光光源掃描至產品晶邊導致產品破片，而降低晶圓良率。

具體的，請參閱圖2，圖2為標準工藝中激光光源對晶圓執行激光退火工藝的另一示意圖，如圖2所示，因機械手臂傳送晶圓精度誤差，導致晶圓200并未被放置在真空吸盤100的正中間，且因在標準工藝中激光光源300固定不動，而導致激光光源的中心點310不能對準晶圓的中心點，而使激光光源不能均勻對稱的實現對整片晶圓的激光退火工藝，嚴重時出現激光光源掃描至產品晶邊導致產品破片。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激光退火設備，以確保片內和片與片之間的均一性和穩定性，同時減少因晶圓位置偏差導致的激光掃描至晶邊發生破片的風險。

本發明提供的激光退火設備，包括：真空吸盤，用于承載晶圓；激光光源，用于對位于真空吸盤上的晶圓進行激光退火工藝，其中激光光源的中心點跟隨晶圓的中心點變化。

更進一步的，還包括晶圓位置信息采樣設備，用于采樣晶圓的實際位置，并輸出晶圓的實際位置信息。

更進一步的，所述晶圓位置信息采樣設備為位于激光退火設備內的攝像頭。

更進一步的，還包括激光光源控制設備，用于接收晶圓的實際位置信息，并根據晶圓的實際位置信息控制激光光源的中心點的位置，以使激光光源的中心點與晶圓的中心點一致。

更進一步的，所述激光光源控制設備為PXI控制器。

更進一步的，激光光源控制設備根據晶圓的實際位置信息計算晶圓的實際位置與晶圓的標準位置之間的偏差量，并根據該偏差量調整激光光源的中心點，以使激光光源的中心點跟隨晶圓的中心點。

更進一步的，所述偏差量為晶圓中心點在X軸方向上的晶邊與真空吸盤臺階之間的距離X1和X2，及晶圓中心點在Y軸方向上的晶邊與真空吸盤臺階之間的距離Y1和Y2。

更進一步的，所述偏差量為晶圓的中心點相對于晶圓的標準位置的中心點在X軸方向上的距離，及晶圓的中心點相對于晶圓的標準位置的中心點在Y軸方向上的距離。

更進一步的，當所述偏差量超過閾值時，激光光源控制設備發出報警信號。

更進一步的，當偏差量X1、X2、Y1或Y2大于800微米時，激光光源控制設備發出報警信號。