[实用新型]激光退火设备

说明书

本实用新型公开了一种激光退火设备，属于激光退火领域。该系统包括机台、激光系统、运动系统和工艺腔室。运动系统包括y轴方向运动的横梁、x轴方向运动的第一安装板和z轴方向运动的第二安装板；横梁、第一安装板和第二安装板上分别设置有第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜。工艺腔室顶部通过密封玻璃密封。激光系统输出的激光经过第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜反射为x轴方向，然后通过整形模块后依次进入振镜和场镜，透过密封玻璃照射在工艺腔室内的SiC晶圆上。本实用新型晶圆固定不动，激光系统光路在运动系统上运动，工艺腔室密封，易于控制工艺过程中的颗粒，工艺效果好。

技术领域

本实用新型涉及激光退火领域，特别是指一种激光退火设备。

背景技术

碳化硅(SiC)为第三代半导体的主要代表之一，拥有禁带宽度大、器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大、热导率等显著的性能优势,在电动汽车、电源、军工、航天等领域备受欢迎，为众多产业发展打开了全新的应用可能性，被行业寄予厚望。而碳化硅芯片制造过程中激光退火工艺是一道关键的工艺步骤。

目前对于碳化硅激光退火机台主要包括：激光系统、承载SiC晶圆的运动系统。激光系统固定不动，运动系统带着SiC晶圆运动，以达到激光系统扫描整张晶圆进行激光退火。

图1为现有技术的碳化硅激光退火机台，其中数字标号分别表示1：激光系统，2：承载晶圆的运动系统，3：大理石平台，激光器和运动系统都安装在大理石平台上。

现有的SiC激光退火机台由于是运动系统带着晶圆在运动，这样导致了晶圆暴露在空气中，运动系统在运动过程中产生的颗粒会影响激光退火工艺效果。同时随着SiC的工艺发展，有一些激光退火工艺是需要晶圆在惰性气体环境中进行工艺的，目前的激光退火设备很难实现，尤其是对惰性气体环境中氧含量浓度要求越低，实现的难度越大。在运动系统上增加保护晶圆的工艺腔室面临以下多种困难：工艺腔室在运动系统中密封性、往工艺腔室中通入惰性气体的管路在运动系统上可伸缩量和使用寿命、工艺腔室内部颗粒控制等。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光退火设备，本实用新型晶圆固定不动，激光系统光路在运动系统上运动，工艺腔室密封，易于控制工艺过程中的颗粒，工艺效果好。

本实用新型提供技术方案如下：

一种激光退火设备，包括机台，所述机台上设置有激光系统、运动系统和工艺腔室，其中：

所述运动系统包括能够相对所述机台进行y轴方向运动的横梁，所述横梁上设置有能够相对所述横梁进行x轴方向运动的第一安装板，所述第一安装板上设置有能够相对所述第一安装板进行z轴方向运动的第二安装板；

所述横梁上设置有第一反射镜，所述第一安装板上设置有第二反射镜，所述第二安装板上设置有第三反射镜、整形模块、振镜和场镜；

所述工艺腔室设置在所述机台上表面的凹陷内，所述工艺腔室顶部通过密封玻璃密封；

所述激光系统输出的y轴方向的激光经过所述第一反射镜反射为x轴方向，然后经过第二反射镜反射为z轴方向，然后经过第三反射镜反射为x轴方向，然后通过整形模块后依次进入振镜和场镜，透过所述密封玻璃照射在所述工艺腔室内的SiC晶圆上。

进一步的，所述激光系统包括激光器和扩束镜，所述激光器沿着y轴方向设置，所述激光器发射的y轴方向的激光经过扩束镜后输出y轴方向的激光。

进一步的，所述激光系统包括激光器、扩束镜和第四反射镜，所述激光器沿着x轴方向设置，所述激光器发射的x轴方向的激光经过扩束镜，再经过所述第四反射镜反射为y轴方向，输出y轴方向的激光。

进一步的，所述横梁上设置有连接板，所述第一反射镜通过第一支架连接在所述连接板上；所述第二反射镜通过第二支架连接在所述第一安装板上；所述第三反射镜通过第三支架连接在所述第二安装板上。