[发明专利]使激光光束做大范围移动及扫描动作的机构

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造装置与技术范围，特别涉及一种使激光光束做大范围移动及扫描动作的机构。

背景技术

激光技术已经广泛应用于半导体材料的加工。对于一般性的工艺加工过程而言，除了最重要的激光辐照处理的环节之外，工艺过程中还会包含若干预处理，及激光加工之后的后处理步骤。如果只是单纯地进行单片式的激光处理，那么因为整个的处理过程不只是激光处理这一步，还需要加上预处理，后处理等步骤的时间，因此激光处理的时间只是全部过程时间的一部分，对于激光光束的利用率是不高的。

为了解决激光光束的利用率的问题，可以采用多工艺腔的概念，也就是设置多个单片处理的工作站，每个工作站都能够独立运行激光处理的完整工艺过程。当某一个工作站中的晶圆片在进行激光辐照处理时，其他工作站中的晶圆片可以并行地进行预处理或者后处理的工作，等到此处晶圆片的激光处理完成后，激光光束可以转移至已经完成了晶圆片预处理的工作站，对那里的晶圆片进行激光加工处理。在这种加工制造模式下，对于激光光束的利用率达到了最大化。

为了令激光光束能够在不同工作站场所之间做比较大范围的移动，以及在某一工作站范围内，做覆盖晶圆片全部表面积的扫描或者扫描步进的动作，需要对激光光束的移动和扫描机构进行特殊的设计与处理。

本发明提出一种激光光束可做大范围移动及扫描动作的机构，利用该机构，可以将激光光束移动至需要进行激光加工处理的工作站处，并且在局部进行扫描或者步进扫描，对那里的晶圆片进行工艺处理。本发明的主要技术特色在于，对于激光光束进行扩束，匀束，光斑整形，准直等光学处理的光学系统，是随同激光光束一起移动的，因此能够保证激光光束的处理效果，激光光束指标在不同位置都能够保持一致良好，保证激光处理工艺效果的片间均匀性，一致性。

发明内容

本发明的目的是提供一种使激光光束做大范围移动及扫描动作的机构，其特征在于，激光器、反射镜及处理激光光束的光路组件安装于光学腔中，其中激光器、处理激光束的光路组件分别安装在光学腔两个竖直腔内，第一反射镜固定于激光器上方，第一反射镜与第二反射镜相对安装在光学腔的水平腔中，第二反射镜固定在处理激光束的光路部件上方，安装有激光器的光学腔的竖直腔安装于支撑座上，在支撑座周围呈圆形排列各独立工作站，光学腔及其中的光路组件都可围绕轴线4在360度范围内旋转。

所述光路组件都能够随光学腔做一体化的旋转，激光束可通过旋转不同角度的方式，分别移动到不同工作站的上方，对那里的晶圆片进行激光辐照的处理。

所述第二反射镜还可以与光路组件组成执行扩束、匀束、整形和准直处理的光学系统。

一种使激光光束做大范围移动及扫描动作的机构，其特征在于，晶圆片放置在各工艺工作站中，这些工作站呈直线排列或者围绕轴线4环状排列。以直线排列情况为例，此时只需光学腔在支撑座上做直线运动，或将支撑座安装在可以做直线运动的操作台面上，就能实现包含激光器在内的所有光路组件都做一体化的直线运动，也就实现了激光光束在不同的工作站之间进行转移；在另外一种情况下，也可以支撑座固定不动，即激光光束固定不动，只需将呈直线排列的工作站安装在可以做直线运动的操作台面上，同样可实现激光光束在不同的工作站之间进行转移。工作站做环状排列时，情况是类似的。

一种使激光光束做大范围移动及扫描动作的机构，其特征在于，激光光束在晶圆片表面做二维扫描，此时只需要在所述大范围移动及扫描动作的机构中再增加一片第三反射镜即可，以工作站直线排列为例，用两片反射镜使激光束在晶圆片表面做二维扫描，此时，激光束假定是从右至左入射到第三反射镜11上，经过第三反射镜11折反射后入射到第二反射镜5上，然后折射向下，入射到晶圆片的表面。当第三反射镜11左右移动时，第二反射镜5及光路组件6构成一体，随之一起左右移动。第二、第三两个反射镜在平移平面内的协同平移，实现了激光光束在晶圆片表面作二维的扫描移动。