[实用新型]激光退火系统

说明书

本实用新型公开了一种激光退火系统。所述激光退火系统包括：固定的平台(1)、嵌入在所述平台(1)内的可密封的工艺腔室(2)以及相对于所述平台(1)可移动的光学系统；所述工艺腔室的腔室空间里只设置有吸附卡盘组件。根据本实用新型的激光退火系统大幅减小了工艺腔室的体积，易于实现工艺腔室的无氧环境控制，并且在工艺过程中避免了因系统运动产生颗粒。

技术领域

本实用新型涉及一种激光退火系统。

背景技术

碳化硅半导体的潜在应用领域较为广泛，在新能源汽车、轨道交通、智能电网和电压转换等领域都具有潜在的应用前景。随着下游行业对半导体功率器件轻量化、高转换效率、低发热特性需求的持续增加，碳化硅在功率器件中取代硅成为行业发展的必然趋势。要用碳化硅半导体以低成本在功率器件制造工艺中完全替代硅，需要克服几个难点，其中激光退火的金属欧姆接触的工艺便是其一，尤其是随着金属欧姆接触工艺的发展，要求工艺环境以惰性气体为主，工艺环境中氧含量必须达到工艺要求的指标，这样对激光退火机台的要求相应提高。

参见图1，目前的激光退火机台主要是光学系统I(例如激光器)和平台III固定不动，运动系统II带着待处理的样片(例如晶圆)在X、Y和Z轴上运动，并且这样的激光退火机台没有工艺腔室，待处理的样片暴露在大气中。这样在激光退火工艺中，激光照射在晶圆表面会产生高温，空气中的氧气会在晶圆表面发生氧化反应，影响最终的激光退火工艺，尤其对金属的欧姆接触工艺影响最为严重。随着功率器件制程的发展，目前也有技术把晶圆和运动系统做成一个整体的工艺腔室，这样的工艺腔室因为要容纳运动系统而体积很大，由此建立达到工艺要求的无氧环境需要的惰性气体量大，增加了惰性气体的用量费用；同时无氧环境建立所需时间长，影响了机台的产能。同时运动系统在工艺腔室内运动易产生颗粒，且摩擦易产生金属等污染物，产生的颗粒和金属污染物会直接接触到晶圆表面，从而最终影响晶圆的良率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种激光退火系统，通过包括固定的平台和工艺腔室以及可运动的光学系统，实现降低工艺腔室的体积，减少工艺过程中光学系统运动产生颗粒的影响，并且保护机械手的目的。

根据本实用新型的一个方面，提供一种激光退火系统，包括：固定的平台、嵌入在所述平台内的可密封的工艺腔室，以及相对于所述平台可运动的光学系统；所述工艺腔室的腔室空间里只设置有吸附卡盘组件。

优选地，所述工艺腔室从上至下依次包括：位于工艺腔室顶部的激光可透过的密封片材，位于所述密封片材下方的顶部安装部件，与所述顶部安装部件配合的底部安装部件，固定在所述底部安装部件上的吸附卡盘组件。

优选地，所述吸附卡盘组件包括与所述底部安装部件邻接的吸附卡盘，设置在所述吸附卡盘上表面的吸附卡盘保护环，以及设置在所述吸附卡盘保护环上方间隔一定高度的晶圆保护环。

根据一个具体实施方式，所述顶部安装部件的上表面在围绕所述密封片材的周围设置有出气孔。

根据另一个具体实施方式，所述底部安装部件设置有气体入口，连通所述气体入口和所述工艺腔室内腔的过渡区域，以及排气口，用于保持所述工艺腔室内的无氧环境。

进一步地，所述工艺腔室相对于所述平台的外侧设置有门阀。

所述门阀上设置有输送待处理样片的开口，并且在所述开口处设置有气体开孔。并且，所述门阀内侧设置有进气管。

根据另一个具体实施方式，所述密封片材真空吸附在所述工艺腔室的顶部。

因此，根据本实用新型的激光退火系统由于待处理的样片固定不动，工艺腔室易于密封，从而易于实现工艺腔室的无氧环境控制，并且工艺腔室体积减小，建立无氧环境所需的时间缩短，提高了生产效率。

附图说明