[发明专利]用于校正线束能量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于校正线束能量的方法和装置，且更明确地说，涉及用于在将激光束辐射到晶片时校正线束能量的强度的方法和装置。

背景技术

因为在沉积薄膜后执行退火时由于晶片大小的增大而难以确保均匀性，所以存在许多替代方案，其中之一是使用激光束的线束能量监视与校正装置。

图1是用于解释典型激光热处理装置的示意图。参看图1，石英窗20安装在反应室10的顶部，且激光辐射器40安装在石英窗20上方。从激光辐射器40发射的激光束41穿过石英窗20且辐射到反应室10中的晶片W。

图2A和图2B是用于解释图1中的激光束41的图式。图2A表示当从顶部向下看晶片时的状态，且图2B是晶片的透视图。如图2A和图2B所示，激光束41以线状辐射且以窗帘形式垂直于晶片或与晶片成某一角度辐射。晶片W垂直于激光束41的表面或以某个角度水平地移动，且激光束41辐射到晶片W的整个表面。

三个主要因素可影响激光退火。三个因素包含：线束轮廓，其表示所辐射的激光束的线长度和均匀性；激光能量，其表示激光束的能量强度；以及脉冲形状，其表示激光束的脉冲形状。这三个因素是可随激光辐射的次数增加而变化的值。当这些因素具有超过参考范围的值时，退火工艺中的缺陷增加，大规模生产的操作时间减少，且因此存在生产效率降低的限制。

作为用于改进所述限制的校正方法，可调整衰减器以便在激光能量变化时不影响激光束自身的性能。激光能量在数值上得到校正，但准确地校正实际晶片退火能量存在限制。原因是激光能量变化，且此外，激光脉冲形状也变化，由此影响晶片退火能量。

专利文献

(专利文献0001)第10-2011-0070265号韩国专利公开

发明内容

本发明涉及校正在通过使用激光束来对晶片执行退火时发射的激光能量。且，本发明涉及在校正激光能量时考虑到激光强度和其它因素而实现精确校正。

根据一示范性实施例，一种校正线束能量的方法包含以下步骤：设置每个衰减器入射角的参考能量强度和参考脉冲形状；测量激光束，其中以经控制的衰减器控制入射角输出的激光束的能量强度经测量确定为测量能量强度，且所述激光束的脉冲形状经测量确定为测量脉冲形状；校正衰减器，其中通过使用所述测量能量强度和所述测量脉冲形状来计算校正值以校正所述衰减器控制入射角。

所述校正所述衰减器的步骤可包含以下步骤：计算第一校正入射角，其中通过使用指派给所述衰减器控制入射角的参考能量强度与以所述衰减器控制入射角输出的测量能量强度之间的差来计算所述第一校正入射角；计算第二校正入射角，其中经由指派给所述衰减器控制入射角的参考脉冲形状与以所述衰减器控制入射角输出的测量脉冲形状之间的比较来计算所述第二校正入射角；以及应用衰减器校正，其中通过将所述第一校正入射角和所述第二校正入射角与所述衰减器控制入射角相加来校正所述衰减器控制入射角。

可重复地执行所述测量所述激光束的步骤、所述计算所述第一校正入射角的步骤、所述计算所述第二校正入射角的步骤和所述应用所述衰减器校正的步骤，直到所述测量能量强度处于预先设置的误差范围内为止。

以所述衰减器控制入射角输出的所述激光束可为不从镜反射到衬底而是穿过所述镜的激光束，其中所述镜对由产生一种形状和能量分布的激光束的光学系统输出的激光束进行反射。

所述计算所述第一校正入射角的步骤可包含以下步骤：计算通过所述参考能量强度的变化÷所述衰减器入射角的变化而获得的入射角相关斜率；计算指派给值与所述衰减器控制入射角相同的所述衰减器入射角的参考能量强度与以所述衰减器控制入射角输出的测量能量强度之间的能量强度差；以及通过所述能量强度差÷所述入射角相关斜率来计算第一校正入射角。

所述计算所述第二校正入射角的步骤可包含以下步骤：计算通过将所述参考脉冲形状中的第二峰值的电压除以第一峰值的电压而获得的参考次级峰值电压比；通过所述参考能量强度的变化÷所述参考次级峰值电压比的变化而计算峰值相关斜率；计算通过将所述测量脉冲形状中的第二峰值的电压除以其中的第一峰值的电压而获得的测量次级峰值电压比；通过从所述参考次级峰值电压比减去所述测量次级峰值电压比而计算脉冲形状差；以及通过所述峰值相关斜率×所述脉冲形状差÷所述入射角相关斜率而计算第二校正入射角。

所述测量能量强度与所述参考能量强度可为表示每单位面积能量的能量密度。