[发明专利]激光薄膜多晶硅退火光学系统

摘要

公开了一种高能量、高重复率的工件表面加热方法和设备，所述工件表面加热方法和设备可以包括：脉冲XeF激光器，所述脉冲XeF激光器工作在4000Hz或高于4000Hz并在大约351nm的中心波长处产生激光输出光脉冲光束；光学系统，所述光学系统将所述激光输出光脉冲光束窄化为在所述激光输出光脉冲光束的短轴方向上小于20μm，并将所述激光输出光脉冲光束扩展，以在所述光束的长轴方向上形成覆盖所述长轴范围的工件；所述光学系统包括介于所述激光器和所述工件之间的场阑；所述工件包括要被加热的层；其中所述光学系统以足够维持如下的强度分布的放大率将所述激光输出光脉冲光束聚焦在场阑处，即所述强度分布具有足够陡的侧面，以允许场阑在工件上维持足够陡的光束分布而不会在太高的强度水平2上阻挡光束分布。所述设备还包括当所述激光输出光脉冲光束传输到所述工件时所述激光输出光脉冲光束中的高平均功率以及短轴光学组件中的线弓形校正机构。所述线弓形校正机构包括多个弱交叉柱体。所述系统可以包括折反射投影系统。由于激光衍射和发散，所述线宽小于几何限制。所述系统可以投影标称XeF光谱的相邻峰，以通过每个各自的相邻峰的分离的中心波长来提高总体焦深，所述相邻峰在所述工件上具有不同的焦平面。所述系统可以包括在场阑光学组件内和工件投影光学组件内的线弓形校正机构，所述场阑光学组件内的线弓形校正机构在所述场阑平面上校正线弓形，所述工件投影光学组件内的线弓形校正机构在所述工件平面上校正线弓形。

主权项

1.一种高能量、高重复率的工件表面加热机构，包括：脉冲XeF激光器，所述脉冲XeF激光器工作在4000Hz或高于4000Hz，并且在大约351nm的中心波长处产生激光输出光脉冲光束；光学系统，所述光学系统将所述激光输出光脉冲光束窄化为在所述激光输出光脉冲光束的短轴方向上小于20μm，并且将所述激光输出光脉冲光束扩展，以在所述光束的长轴方向上形成覆盖所述长轴范围的工件；所述光学系统包括介于所述激光器和所述工件之间的场阑；所述工件包括要被加热的层；其中所述光学系统以足够维持如下的强度分布的放大率将所述激光输出光脉冲光束聚焦在场阑处，即所述强度分布具有足够陡的侧面，以允许所述场阑在工件上维持足够陡的光束分布而不会在太高的强度水平阻挡所述光束分布。