[发明专利]一种基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法

权利要求书

1.一种基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：该方法在半导体材料激光退火装置中加入一基于光载流子辐射技术的光学检测系统，即将一束强度周期性调制的激励光束照射到退火半导体材料表面，产生的周期性调制载流子经辐射复合产生红外辐射信号，即光载流子辐射信号，通过收集并比较退火半导体材料和参考样品的光载流子辐射信号的振幅值和/或相位值，进而实时调节激光退火参数，达到预期退火效果，实现对激光退火的实时在线检测和/或控制。

2.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的激光退火装置为点扫描式或线扫描式退火，所述的激光退火参数为退火脉冲激光能量，脉冲数和脉冲重复率等参数。

3.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的半导体材料为离子注入半导体硅材料或非晶硅薄膜材料。

4.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的光学检测系统包含一光子能量大于被测半导体材料禁带宽度的强度周期性调制的激励光束和光载流子红外辐射信号收集探测装置。

5.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的光学检测系统中的激励光束由连续半导体激光器或二极管泵浦的固体激光器或气体激光器输出，其强度调制可通过调制半导体激光器的驱动电流或电压，或采用声光调制器、或电光调制器、或机械斩波器调制连续激光束来实现。

6.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的收集光载流子红外辐射信号的收集设备为光电二极管探测器或光电倍增管或红外相机，红外相机用来对退火区域进行成像。

7.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：采用权利要求6所述的红外相机对退火区域进行成像时，成像大小可通过调节入射到半导体材料表面的激励光束的光斑大小来实现。

8.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的退火激光光束与光学检测激励光束的间距需通过优化选择，以避免由于两者间距过小使得检测位置处的激光退火过程尚未完成而导致检测结果不实，同时避免由于两者间距过大而达不到实时检测的目的。

9.根据权利要求1所述的基于光载流子辐射技术的半导体硅片激光退火在线检测方法，其特征在于：所述的收集光载流子红外辐射信号的收集装置中需加滤光片滤除激励光束和退火激光光束的散射光的影响。