公开(公告)号：CN102280400B

公开(公告)日：2013-02-27

申请号：CN201110261070.9

申请日：2011-09-05

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: H01L21/68 ,  H01L21/268

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造技术范围的一种激光束加工处理中晶圆片的对准的方法。具体的做法是，采用分离的对准片台来实现晶圆片的对准，然后由精密机械手，在保持对准结果不再发生不需要的变化的情况下，将晶圆片送入到工艺腔片台之上。使得芯片间的划片道成为了可利用的资源，可以将激光束加工处理中难以精确控制的光束边缘效应，消耗在不影响芯片功能与性能的划片道之中。以另一个对准片台为主的相对独立的对准机构，通过在对准片台上的粗对准和精对准步骤，以及精密机械手传片，使得最终放置在加工片台上的晶圆片具有了良好的定位精度，因而激光光束的加工处理能够更为有效地集中在芯片区域，保证工艺效果和激光加工的均匀性。

公开(公告)号：CN102157344B

公开(公告)日：2013-01-30

申请号：CN201010567312.2

申请日：2010-11-25

Applicant: 清华大学

Inventor： 周卫 ,  严利人 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/02 ,  H01L21/268

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备及半导体超浅结制造技术范围的一种用于深紫外激光退火的加热片台扫描装置及退火工艺。该扫描装置为激光束固定不动，A、B双加热片台的结构完全相同，并排固定于加热片台固定板上面，加热片台固定板下面固定X2平移台面，X2电动平移台安装在X2平移台面上，X1电动平移台通过X1平移台面和X2电动平移台连接；X1电动平移台下面分别通过Y1平移台面和Y2平移台面与Y1电动平移台和Y2电动平移台连接；通过X1电动平移台在X-Y两个方向的移动，完成对整个半导体圆片的退火；从而减少了为使圆片达到工艺所要求温度的热平衡状态的等待时间。要进行激光退火的预加热的圆片无需转移，提高了设备利用率。

公开(公告)号：CN102097314B

公开(公告)日：2012-12-26

申请号：CN201010621832.7

申请日：2010-12-27

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: G02B27/00 ,  H01L21/324

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种对冷却过程进行精确控制的激光热处理装置和方法。利用具备一定长度的圆柱体腔，在圆柱体腔中设置好逐渐变冷的温度场，先由输出稳定激光器对晶圆片表面进行扫描热处理，之后晶圆片以一定的速度通过这样的温度场，圆片将在受控状态下逐渐冷却，实现各类激光热处理过程中，对于冷却过程的精确控制。由于专门针对晶圆片冷却的过程进行设计与控制，采用本发明的装置和方法，将对激光热处理加工工艺起到更好的控制作用，保障工艺质量，并提高工艺的稳定性与重复性。特别地，可提供传统处理中所不具备的缓慢冷却的功能，提高材料晶格质量。

公开(公告)号：CN102169815B

公开(公告)日：2012-09-05

申请号：CN201110056224.0

申请日：2011-03-09

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治 ,  刘志弘

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/268

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种高产率的真空激光处理装置及处理方法。所述装置由多个真空激光处理腔构成。并在多个真空的激光处理腔外，配置了环形轨道和取送片机械手，机械手在环形轨道上运行；激光光束位于多个真空激光处理腔之间，通过机械部件带动，可处于欲处理真空激光处理腔的上方，并且进行扫描移动，使激光光束在各真空激光处理腔顶面通过激光透明窗口轮转对真空激光处理腔内的晶圆片进行激光辐照处理，极大地提高了激光光束的利用效率；并且环形轨道上的机械手与其配合，不停地将晶圆片送入、取出，在各真空激光处理腔之间轮转工作，使整个装置处在充分并行的工作状态下，从而提高真空激光处理装置加工效率。

公开(公告)号：CN102169816A

公开(公告)日：2011-08-31

申请号：CN201110056560.5

申请日：2011-03-09

Applicant: 清华大学

Inventor： 周卫 ,  严利人 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/268

CPC classification number: H01L21/268 ,  H01L21/67115

Abstract: 本发明公开了属于半导体器件制作工艺的深紫外激光退火设备中的屏蔽电极装置。在被加工的圆片上方加一个屏蔽电极，该屏蔽电极位于承载片台和被加工的圆片的上方，与被加工圆片表面平行，电极中心有一个小孔可使深紫外激光透过，电极相对于激光光束静止不动，该激光退火设备由深紫外激光器来提供脉冲激光束，激光束经过扩束、匀束、边沿处理的光路，并通过屏蔽电极上的小孔投射到一个可以进行X-Y平面二维精确定位和移动的承载片台上，对放置于平台上的被加工圆片进行激光退火。屏蔽电极相对于激光束静止不动，承载片台可以进行二维的匀速或步进式移动。承载片台接地，屏蔽电极相对于片台和圆片为负电位，这样可以有效地抑制由于深紫外激光照射而产生的外光电效应现象，防止在退火过程中由于电子逃逸出圆片所造成的器件损伤。

公开(公告)号：CN102157343A

公开(公告)日：2011-08-17

申请号：CN201010567311.8

申请日：2010-11-25

Applicant: 清华大学

Inventor： 刘朋 ,  周卫 ,  严利人 ,  窦维治 ,  刘志弘

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/268

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种采用梯形束斑扫描的激光退火装置和方法。该梯形束斑采用两块独立控制移动的挡板来得到。当梯形束斑的激光光束对晶圆片进行扫描退火时，两次梯形束斑边缘按c＝(a-b)/2重叠，使相邻的两扫描行相互重叠补偿，从而可以将传统逐行扫描过程中，行与行之间的过扫描和欠扫描所引起的不均匀性大幅度地降低，提高光束扫描作用的均匀性。本发明方案更加简便高效，在提高激光退火的片内均匀性的同时，可大幅度降低系统的实现成本，而且并不对片台或者激光束扫描运行的机械系统提过高的要求。

公开(公告)号：CN102064086A

公开(公告)日：2011-05-18

申请号：CN201010514994.0

申请日：2010-10-14

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治 ,  张伟 ,  刘志弘

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/02

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种用在半导体晶圆片激光热处理中的分区辅助加热片台和分区加热方法。在激光热处理装置中将加热片台划分为不同的加热区域，在不同的单元区域之间由隔热材料隔离，不同的加热区域下方，各自配置独立控制加热功率的加热器，形成各区域独立控制加热温度；在激光光束热处理的高温区域和低温的衬底预加热区域之间，引入了额外的次高温缓冲区。本发明有效地改善了片上的温度分布梯度，相对于全片均匀性的辅助加热，更为有效地减小热应力所带来的不良影响，提供更好的激光热处理的效果。在整个激光热处理过程中的热耗散总量显著地降低，不仅节约了能源，也同时降低了整机热隔离设计和实现的难度。

公开(公告)号：CN102034684A

公开(公告)日：2011-04-27

申请号：CN201010517727.9

申请日：2010-10-18

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治 ,  刘志弘

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/02 ,  H01L21/324

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种半导体晶圆片内形成多梯度温度场的激光退火装置和方法。该装置退火激光光源，退火激光光束处理系统，辅助性加热的光源和带辅助性加热的可移动载片台。加工方法是将待退火的圆片放置于承片台上，退火激光光束进行扫描加热；承片台和辅助加热光束同时作用到衬底圆片的表面，对衬底圆片表面进行预加热，起缓冲作用的次高温温度场，从而引入片内多梯度温度场，这样可以改善退火激光所造成的高温和较大的热应力，对于退火效果及圆片表面形貌的不良影响。在另一方面，由于预加热由多个热源单元分担和协同完成，每个单元各自的实现难度大幅降低，整机运行稳定可靠，工艺操控更加灵活方便。

公开(公告)号：CN102361005B

公开(公告)日：2014-08-06

申请号：CN201110240534.8

申请日：2011-08-19

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: H01L21/268 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明公开了一种片台扫描式激光加工中的遮光快门控制方法。具体的做法，遮光快门在片台运行的过程中通过激光加工处理系统的控制系统来控制遮光快门的开启和关闭；在片台开始运行之前的待机阶段，激光源是开启或关闭，但遮光快门总是关闭的，对设备和操作人员进行保护；当启动激光加工时，控制系统控制遮光快门开启，片台携载着要进行加工处理的晶圆片做蛇形的扫描移动，在激光束扫描完整个晶圆片，移出晶圆片后，及时关闭遮光快门，在遮光快门的开启/关闭阶段，激光束将只是部分地照射到片台某处，同时由于片台处于移动的状态，所以不会出现强激光照射片台上固定某处的现象，对于片台的伤害，降低到了最小的程度。

公开(公告)号：CN102350589B

公开(公告)日：2014-06-18

申请号：CN201110188512.1

申请日：2011-07-06

Applicant: 清华大学

Inventor： 严利人 ,  周卫 ,  刘朋 ,  窦维治

IPC: B23K26/00 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明公开了属于半导体制造设备和技术范围的一种具有隔腔和气流通路结构的半导体激光加工设备。该设备由相互独立的机械腔和光学腔构成，在机械腔和光学腔中间设置隔腔；在机械腔一侧的上下部分别安装上进气口和下进气口，另一侧的中部设置出气口，出气口与排风设备接通，组成气流通路，气流由低温区流向高温区，紧接着被排出设备之外，从而带走机械腔中因加工产生的热量，保证精密部件的功能不受热扰动的影响。保证各模块的正常工作环境，功能模块之间彼此相隔离，不相干扰。将各模块功能组合起来，形成完整的设备工艺能力，是通过模块之间的电气连接和控制来实现的。对于光学处理和机械动作的精密性，精确性，都能够起到良好的保障作用。