[发明专利]用于基板处理的激光反射仪

说明书

技术领域

本发明的实施方式大体涉及用于基板处理系统中的激光反射仪的方法和设备。更具体地，在此描述的实施方式涉及改善热处理系统中激光装置以及与激光装置的运用相关的安全特征的效能。

背景技术

半导体工业中通常会实行热处理。半导体基板受到在许多转换(transformation)情况下的热处理，这些转换包括栅源极、漏极和沟道结构的掺杂、活化和退火、硅化、结晶化、氧化和类似者。过去几年以来，热处理技术已从简单的熔炉烘烤进展到各种形式的日益快速的热处理，诸如RTP、尖峰(spike)退火和激光退火。

常规的激光退火工艺使用可为半导体或固态的激光发射器。常用的方法是将激光成像为线形或薄矩形图像，所述线形或薄矩形图像被扫描遍及基板(或所述基板相对于所述激光移动)以处理基板的整个表面。

计量(metrology)技术通常用于监测和控制退火工艺。一些常规的激光退火工艺中，利用激光反射仪来提供实时(real-time)的计量信息。激光反射仪通常运用半导体激光器(例如二极管激光器)以及传感器。来自半导体激光器的光被导引朝向基板，并且由基板反射的光被传感器接收。将来自传感器的信息提供给用于监测和/或控制退火工艺的装置。

在退火工艺中使用多种激光带来了挑战。来自用于退火的激光发射器的光可能干涉来自半导体激光器的光，这可能改变从半导体激光器所发射的射束的性质。而且，传感器可能会对超过来自半导体激光器的射束相关的波长范围的光敏感。因此，用于退火的来自激光发射器的光可能导致计量信息的偏差。此外，半导体激光器可能需要对射束进行调整，以确保射束与基板的特定目标区域对准和/或确保射束与传感器对准。这些调整通常由人员手动执行。然而，来自半导体激光器的射束的强度是在对人类视觉和/或人类皮肤有害的范围内。因此，当调整射束时，需要有色的安全眼镜和防护服。但是，有色的安全眼镜可能使所关心的区域模糊并且可能需要人员移开所述眼镜以观看所关心的区域。移开安全眼镜可能导致无意中暴露至来自半导体激光器的光，这对人员造成安全风险。

因此，需要一些设备和方法用于控制激光和来自激光器的射束，以强化计量信息和管理安全风险。

发明内容

本发明的实施方式涉及用于在基板处理系统中控制激光装置以及与激光装置的运用相关的安全特征的方法和设备。一个实施方式中，提供一种用于处理基板的系统。所述系统包括：腔室，所述腔室具有处理容积；第一激光装置，所述第一激光装置向所述处理容积中发射第一波长的射束；以及第二激光装置，所述第二激光装置向所述处理容积中发射第二波长的射束，其中所述第二波长大于所述第一波长，并且所述第二激光装置包含滤光器(filter)，所述滤光器适于衰减所述第一波长和所述第二波长之一或两者。

另一个实施方式中，提供一种用于处理基板的系统。所述系统包括：腔室，所述腔室具有内部容积；第一激光发射器，所述第一激光发射器配置成向所述内部容积中发射处理射束(process beam)；以及计量系统，所述计量系统设置成至少部分位于所述内部容积内。所述计量系统包含第二激光发射器，所述第二激光发射器包括：外壳(housing)；激光源，所述激光源设置在所述外壳中，所述激光源产生主要射束，所述主要射束被导引通过所述外壳中的孔；第一滤光器，所述第一滤光器设置在所述外壳上并且覆盖所述孔；以及传感器，所述传感器具有第二滤光器，所述传感器与所述主要射束通信，其中所述第一滤光器和所述第二滤光器对主要射束是透明的，并且衰减所述处理射束。

另一个实施方式中，提供一种用于处理基板的方法。所述方法包括以下步骤：朝基板的一部分发射第一波长的处理射束，朝所述基板的所述部分发射第二波长的主要射束，其中所述第二波长与所述第一波长不同；以及在传感器内接收来自所述基板的反射射束，其中所述传感器中所接收的所述反射射束基本上由所述第二波长构成。

附图说明

可参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)来详细理解本发明的上述方面以及以上简要概述的有关本发明的实施方式更特定的描述。然而，应注意附图仅描绘本发明的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效实施方式。

图1是示出本发明的一个实施方式的热处理腔室的示意性剖视图。

图2A和图2B是可与图1的计量系统一并运用的致动器机构的一个实施方式的侧剖视图。