用于處理激光的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于處理激光的設(shè)備和方法，且更明確地說，涉及一種用于驅(qū)動激光輻照器以用于將激光輻照到襯底上的激光處理設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)在薄膜沉積在大型襯底上之后執(zhí)行退火時，難以確保在襯底上的均勻性。因此，正建議各種替代方案，其中的一個為使用激光的退火方法。
[0003]圖1為用于解釋根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光熱處理設(shè)備的示意圖。參看圖1，將石英窗20安置在反應(yīng)室10的頂表面中，且將激光輻照器40安置在石英窗20上方。從激光輻照器40輸出的激光41穿過石英窗20且輻照到襯底W (例如，反應(yīng)室10中的晶片)上。
[0004]圖2(a)及圖2(b)為用于解釋在圖1中使用的激光41或激光束的視圖，圖2(a)為當(dāng)從上方檢視時的襯底的視圖，且圖2(b)為襯底的透視圖。參看圖2(a)及圖2(b)，在激光垂直于襯底或相對于襯底稍微傾斜的狀態(tài)中，激光41按簾幕形狀線性輻照。襯底W在垂直于激光41的表面或相對于激光41的表面稍微傾斜的方向上水平移動，以允許激光41輻照到襯底W的整個表面上。此處，可通過平臺的移動將激光輻照到整個表面上。
[0005]當(dāng)必須實際上輻照激光發(fā)射時，從外部裝置提供用以允許激光發(fā)射進行振蕩的脈沖(外部脈沖)。此處，激光發(fā)射表示激光經(jīng)振蕩且輻照的時刻。例如，可針對振蕩脈沖的每一上升時刻輻照激光發(fā)射。因此，振蕩脈沖的周期減小得越多，那么激光發(fā)射的周期減小得越多。相反地，振蕩脈沖的周期增加得越多，那么激光發(fā)射的周期增加得越多。
[0006]然而，在現(xiàn)有激光處理設(shè)備中，不管平臺的移動速度如何，都按恒定周期執(zhí)行激光發(fā)射。
[0007]詳細地說，當(dāng)將襯底裝載于腔室中的平臺上且對襯底執(zhí)行激光處理時，襯底平臺移動。例如，如圖3(a)中所說明，當(dāng)襯底平臺一開始移動時，襯底平臺加速直到預(yù)定速度，且當(dāng)襯底平臺達到預(yù)定速度時，將襯底平臺維持在恒定速度。接著，當(dāng)希望停止襯底平臺時，襯底平臺減速，直到停止。
[0008]盡管襯底的移動速度根據(jù)時間的變化而變化(如圖3(b)中所說明)，但由于振蕩脈沖具有恒定周期，因此激光發(fā)射也可具有恒定周期，與平臺的移動速度無關(guān)。類似地，當(dāng)激光發(fā)射具有恒定周期而與平臺的移動速度無關(guān)時，激光處理的物件可具有不均勻質(zhì)量。例如，當(dāng)按恒定振蕩脈沖執(zhí)行激光發(fā)射時，可將少量激光輻照到襯底上的平臺加速的區(qū)段中，而可將大量激光輻照到襯底上的平臺減速的區(qū)段中。因此，難以保證良好的襯底質(zhì)量。
[0009][現(xiàn)有技術(shù)文件]
[0010](專利文件I)韓國專利公開案第10-2011-0070265號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種用于處理激光的設(shè)備和方法，當(dāng)通過使用激光執(zhí)行關(guān)于襯底的激光處理時，其改進襯底處理質(zhì)量。本發(fā)明還提供一種用于在輻照激光時考慮其他周圍條件來處理激光的設(shè)備。
[0012]根據(jù)示范性實施例，一種用于處理激光的設(shè)備包含:相對移動檢測部件，其經(jīng)設(shè)置以當(dāng)檢測到平臺或激光輻照器的移動時輸出檢測信號；相對移動模塊驅(qū)動部件，其經(jīng)設(shè)置以從相對移動檢測部件接收檢測信號以計算平臺或激光輻照器的移動速度；和振蕩脈沖生成部件，其經(jīng)設(shè)置以從相對移動模塊驅(qū)動部件接收平臺或激光輻照器的移動速度以產(chǎn)生具有對應(yīng)于平臺或激光輻照器的移動速度的周期的振蕩脈沖，由此將產(chǎn)生的振蕩脈沖提供到激光輻照器。
[0013]相對移動模塊驅(qū)動部件可包含平臺移動檢測部件，其經(jīng)設(shè)置以每當(dāng)檢測到平臺的移動時都輸出檢測信號，其中平臺移動檢測部件可包含:平臺刻度，其中刻度標(biāo)記于面向平臺的側(cè)的位置上；和編碼器，其安置于平臺的所述側(cè)上以每當(dāng)檢測到平臺刻度的刻度時都輸出檢測信號。
[0014]檢測信號可包含交流(alternating-current；AC)波。
[0015]可在確定激光振蕩的周期的振蕩脈沖是從外面接收的外部模式中驅(qū)動激光輻照器。
[0016]當(dāng)平臺移動時，振蕩脈沖生成部件可確定與平臺的移動速度成比例的振蕩脈沖的周期，或當(dāng)激光輻照器移動時，振蕩脈沖生成部件可確定與激光輻照器的移動速度成比例的振蕩脈沖的周期。
[0017]在激光輻照器或平臺按加速度移動的區(qū)段內(nèi)，振蕩脈沖的周期可逐漸增加，在激光輻照器或平臺按恒定速度移動的區(qū)段內(nèi)，可將振蕩脈沖維持在恒定周期中，且在激光輻照器或平臺按減速度移動的區(qū)段內(nèi)，振蕩脈沖的周期可逐漸減小。
[0018]振蕩脈沖生成部件可從相對移動檢測部件接收具有AC波形的檢測信號以從AC波產(chǎn)生具有方波波形的振蕩脈沖。
[0019]振蕩脈沖的上升時間、峰值電壓和脈沖長度可由激光輻照器的硬件特性確定。
[0020]根據(jù)另一示范性實施例，一種處理激光的方法包含:當(dāng)檢測到激光輻照器或平臺的移動時，輸出檢測信號；當(dāng)檢測到激光輻照器的移動時，計算激光輻照器的移動速度，且當(dāng)檢測到平臺的移動時，計算平臺的移動速度；和產(chǎn)生具有對應(yīng)于激光輻照器或平臺的移動速度的周期的振蕩脈沖，以將產(chǎn)生的振蕩脈沖提供到激光輻照器。
[0021]可確定與激光輻照器或平臺的移動速度成比例的振蕩脈沖的周期。
【附圖說明】
[0022]通過結(jié)合附圖進行的以下描述可以更詳細地理解示例性實施例，其中:
[0023]圖1為用于解釋根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光熱處理設(shè)備的示意圖。
[0024]圖2(a)及圖2(b)為用于解釋圖1的激光的視圖。
[0025]圖3(a)及圖3(b)為說明與平臺的移動速度無關(guān)地產(chǎn)生恒定振蕩脈沖的狀態(tài)的視圖。
[0026]圖4為根據(jù)示范性實施例的激光處理設(shè)備的框圖。
[0027]圖5(a)及圖5(b)為根據(jù)示范性實施例的平臺刻度和編碼器的視圖。
[0028]圖6(a)及圖6(b)為說明根據(jù)示范性實施例的根據(jù)平臺的移動速度改變振蕩脈沖的狀態(tài)的視圖。
[0029]圖7示出根據(jù)示范性實施例的激光處理過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下文，將參看附圖來詳細地描述具體實施例。然而，本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn)，且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡明的實施例。相反地，提供這些實施例以使得本
【發(fā)明內(nèi)容】
將透徹且完整，并且將向所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達本
【發(fā)明內(nèi)容】
的范圍。相似參考數(shù)字貫穿全文指相似元件。
[0031]下文，雖然舉例說明了襯底支撐于襯底平臺上且激光輻照到襯底上以處理襯底的激光處理設(shè)備，但應(yīng)用于激光處理設(shè)備的激光輻照方法可應(yīng)用于能夠利用激光輻照方法的所有各種設(shè)備。例如，激光輻照方法可應(yīng)用于襯底處理設(shè)備、激光退火設(shè)備和激光熱處理設(shè)備是顯而易見的。
[0032]圖4為根據(jù)示范性實施例的激光處理設(shè)備的框圖。
[0033]激光輻照器100為用于振蕩且輸出激光的裝置。從激光輻照器100振蕩且輸出的激光可從反射鏡(未示出)反射且朝向腔室中的襯底的表面輻照。激光輻照器100可為用于產(chǎn)生激光的熟知裝置。此處，可采用各種類型的激光，例如，KrF準(zhǔn)分子激光、ArF準(zhǔn)分子激光(取決于激光束的波長)。例如，氣體激光(例如，Ar激光、Kr激光、準(zhǔn)分子激光等等)、使用將Nd、Yb、Cr、T1、Ho、Er、Tm、Ta中的一或多個添加到單晶YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2S14)、YA103、GdVO4或多晶(陶瓷)￥46、￥ 203、￥￥04、￥么103、6沢04作為摻雜劑的媒介的激光和玻璃激光、紅寶石激光、翠綠寶石激光、鈦藍寶石激光、銅蒸氣激光和金蒸氣激光中的一或多個可用作激光輻照器100的源。
[0034]激光輻照器100可在內(nèi)部模式或外部模式中操作。當(dāng)激光輻照器100在內(nèi)部模式中操作時，激光輻照器100自身產(chǎn)生方形脈沖，不從外面接收脈沖，以將產(chǎn)生的方形脈沖用作振蕩脈沖，由此在預(yù)熱備用狀態(tài)中受到激發(fā)。在預(yù)熱備用狀態(tài)中，實際上不輻照激光，但將激光輻照器100的內(nèi)部維持在激光振蕩氣氛中。當(dāng)在實際上輻照激光前必須將激光輻照器100維持在預(yù)熱備用狀態(tài)中且接著激光輻照器100輻照激光時，可輻照具有良好質(zhì)量的激光。
[0035]當(dāng)激光輻照器100在外部模式中操作時，激光輻照器100從外面接收具有方波波形的操作脈沖，以將接收的操作脈沖用作振蕩脈沖，由此根據(jù)振蕩脈沖的周期輻照激光發(fā)射。此處，激光發(fā)射表不激光振蕩且經(jīng)福照的時刻。例如，可在振蕩脈沖的每一上升時刻產(chǎn)生激光發(fā)射。因此，振蕩脈沖的周期減小得越多，那么激光發(fā)射的周期減小得越多。相反地，振蕩脈沖的周期增加得越多，那么激光發(fā)射的周期增加得越多。
[0036]在示范性實施例中，當(dāng)在從外面接收確定激光振蕩的周期的振蕩脈沖的外部模式中驅(qū)動激光時，振蕩脈沖是在外面產(chǎn)生且接著從外面提供。此處，在示范性實施例中，當(dāng)提供振蕩脈沖時，考慮襯底所坐落于其上的平臺的移動速度或激光輻照器的移動速度來確定周期，以產(chǎn)生且提供振蕩脈沖。
[0037]下文，在示范性實施例中，當(dāng)激光經(jīng)振蕩的激光輻照器和用于支撐襯底的平臺中的至少一個移動時，即，當(dāng)發(fā)生激光輻照器與平臺之間的相對移動時，可將操作脈沖提供到激光內(nèi)。相對移動模塊驅(qū)動部件可包含用于驅(qū)動平臺的平臺驅(qū)動部件400，和用于驅(qū)動激光輻照器的激光輻照器驅(qū)動部件(未示出)。同樣，相對移動檢測部件可檢測平臺和激光輻照器中的至少一個的移動以輸出檢測信號。相對移動檢測部件可包含用于檢測平臺的移動的平臺移動檢測部件300和用于檢測激光輻照器的移動的激光輻照器移動檢測部件(未示出)。
[0038]下文，將示范性地描述相對移動檢測部件檢測平臺的移動的情況。因此，在以下實施例中，例如，當(dāng)平臺移動時，相對移動模塊驅(qū)動部件將被描述為圖4的平臺驅(qū)動部件400，且相對移動檢測部件將被描述為圖4的平臺移動檢測部件300。
[0039]然而，當(dāng)激光輻照器移動時，其可被類似地應(yīng)用，且例如，可將相對移動模塊驅(qū)動部件實現(xiàn)為激光輻照器驅(qū)動部件(未示出)，且可將相對移動檢測部件實現(xiàn)為激光移動檢測部件(未示出)。
[0040]在平臺移動的實施例中的激光處理設(shè)備包含平臺移動檢測部件300、平臺驅(qū)動部件400和振蕩脈沖生成部件200。
[0041]平臺移動檢測部件300可在檢測到平臺移動時輸出檢測信號，以將輸出的檢測信號提供到平臺驅(qū)動部件400和振蕩脈沖生成部件200。檢測信號可具有交流(alternating-current ；AC)波形,例如，正弦波或余弦波。如圖5(a)及圖5(b)中所說明，平臺移動檢測部件300包含:平臺刻度310，其中刻度標(biāo)記于面向平臺的側(cè)