[发明专利]包括带有远心透镜的透镜电路、光束折叠组件或多边形扫描仪的原子层蚀刻和沉积处理系统

说明书

一种衬底处理系统包括：处理室、衬底支撑件、激光器和准直组件。所述衬底支撑件被设置在所述处理室中并且被配置为支撑衬底。所述激光器被配置为产生激光束。所述准直组件包括多个透镜或反射镜，所述多个透镜或反射镜被布置成将所述激光束朝所述衬底引导以加热所述衬底的暴露的材料。所述多个透镜或反射镜被配置成沿在与所述衬底的表面垂直的预定范围内的方向引导所述激光束。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月15日申请的美国临时申请No.62/767,574和2018年5月8日申请的美国临时申请No.62/668,552的权益。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容涉及衬底蚀刻和沉积工艺，并且更具体地涉及原子层蚀刻和沉积。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

在诸如半导体晶片之类的衬底的原子层蚀刻(ALE)期间，将反应物(例如，氯气(Cl₂)气体)引入到处理室中以使衬底的表面改性。在硅(Si)、锗(Ge)和金属氧化物(MO_x)的ALE过程中经常使用基于氯的气体来提供注入氯的顶层。举例而言，可以引入氯气以将硅衬底的由Si形成的顶部部分转变为氯化硅(SiCl_x)层，其中x为1、2、3或4。在表面改性之后，从室内清扫掉氯气。提供氩(Ar)等离子体以进行离子轰击并且主动去除氯化硅反应层，然后清扫掉副产物。

发明内容

提供了一种衬底处理系统，并且其包括：处理室、衬底支撑件、激光器和准直组件。所述衬底支撑件被设置在所述处理室中并且被配置为支撑衬底。所述激光器被配置为产生激光束。所述准直组件包括多个透镜或反射镜，所述多个透镜或反射镜被布置成将所述激光束朝所述衬底引导以加热所述衬底的暴露的材料。所述多个透镜或反射镜被配置成沿在与所述衬底的表面垂直的预定范围内的方向引导所述激光束。

在其他特征中，所述衬底处理系统还包括透镜电路，所述透镜电路包括光束成形光学器件，以将所述激光束从圆形激光束转换为方形激光束。

在其他特征中，所述衬底处理系统还包括透镜电路，所述透镜电路包括：平顶光学器件，其用于将所述激光束从圆形激光束转换为平顶形激光束；以及衍射光学器件，其用于将所述平顶形激光束转换为方形激光束。

在其他特征中，所述衬底处理系统还包括控制器，所述控制器被配置为执行快速热退火工艺，所述快速热退火工艺包括：(i)生成控制信号以调制所述激光束，以使所述暴露的材料经受多个热能脉冲，以及(ii)使得所述暴露的材料能在所述多个热能脉冲中的连续的热能脉冲之间冷却。在其他特征中，所述衬底处理系统还包括反射镜电路，所述反射镜电路包括第一反射镜、第二反射镜、第一马达和第二马达。所述控制器被配置为经由所述第一马达和所述第二马达移动所述第一反射镜和所述第二反射镜，以调节所述激光束在所述衬底上的位置。

在其他特征中，所述衬底处理系统还包括光束尺寸调节设备，该光束尺寸调节设备被配置为在所述激光束被所述衬底接收之前调节所述激光束的尺寸。