[发明专利]激光退火装置及其退火方法

权利要求书

1.一种激光退火装置，其特征在于，包括：

载片台，用于承载待退火工件；

激光光源系统，设置于所述载片台上方，包括预热激光光源系统和退火激光光源系统，用于先后输出预热激光光束和退火激光光束至所述待退火工件表面，其中，所述预热激光光束和退火激光光束分别入射到所述待退火工件表面形成的光斑的各自焦面的重叠部分称为公共焦面；

激光调节系统，分别与所述预热激光光源系统和退火激光光源系统连接，用于对所述预热激光光束和退火激光光束的入射角度和形成的光斑进行调整；

测量系统，设置于所述载片台上方，至少用于对所述待退火工件进行姿态测量以及分别对所述预热激光光束和退火激光光束在所述待退火工件表面的反射率、形成的光斑的焦面进行测量；

载片台移动系统，连接所述载片台，用于调整所述载片台以调整所述待退火工件的姿态，使所述待退火工件表面相对所述预热激光光束和退火激光光束形成的光斑移动，以补偿所述激光调节系统的调节，确保所述待退火工件的退火面始终保持在所述预热激光光束和退火激光光束的公共焦面内；

中央控制系统，分别与所述激光光源系统、激光调节系统、测量系统以及载片台移动系统连接，接收所述激光光源系统、激光调节系统、测量系统以及载片台移动系统的数据信息，并对激光光源系统、激光调节系统、测量系统和载片台移动系统进行控制。

2.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述载片台通过所述载片台移动系统实现立体空间中的六个自由度上的运动。

3.如权利要求1或2所述的激光退火装置，其特征在于，所述载片台移动系统包括分别连接所述中央控制系统的调平机构、水平移动机构、升降移动机构以及姿态测量传感器，所述姿态测量传感器用于监测所述待退火工件的姿态并将测量结果发送至所述中央控制系统；所述调平机构、水平移动机构、升降移动机构分别在所述中央控制系统的控制下使得所述载片台调平、水平移动和升降移动。

4.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述载片台与所述载片台移动系统之间设有主动减震平台，用于在调节所述载片台移动中进行震动隔离。

5.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述预热激光光源系统包括沿光路排列的预热激光器和光束成型单元，所述预热激光器与所述中央控制系统连接。

6.如权利要求5所述的激光退火装置，其特征在于，所述光束成型单元采用微透镜阵列形成。

7.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述退火激光光源系统包括沿光路排列的退火激光器、分光单元、快门单元、能量衰减单元、准直扩束单元以及光束整形单元，所述退火激光器和所述中央控制系统连接。

8.如权利要求7所述的激光退火装置，其特征在于，所述准直扩束单元和光束整形单元分别采用微透镜阵列。

9.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述预热激光光束和所述退火激光光束的波长不同。

10.如权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述激光调节系统包括布设在所述预热激光光源系统至所述待退火工件表面的光路上的第一路激光调节系统，以及布设在所述退火激光光源系统至所述待退火工件表面的光路上的第二路激光调节系统；两路激光调节系统分别包括沿光路排列的可移动聚焦单元以及至少一个可调反射镜单元，每个可移动聚焦单元和可调反射镜单元和所述中央控制系统连接，用于接收所述中央控制系统的控制命令，以分别对所述预热激光光束和退火激光光束的入射角度、焦面以及形成光斑的位置进行相应的调节。