激光退火设备及激光退火工艺的制作方法

本发明涉及半导体集成电路制造技术，尤其涉及激光退火设备及激光退火工艺。

背景技术：

在半导体集成电路制造过程中，激光退火工艺是常用工艺，并直接影响晶圆良率。

具体的，请参阅图1，图1为标准工艺中激光光源对晶圆执行激光退火工艺的示意图，如图1所示，激光光源300对位于真空吸盘100上的晶圆200进行激光退火工艺。在标准工艺中，在进行整片晶圆200退火工艺时，以真空吸盘100的中心点400作为激光光源300的坐标原点，按照300mm晶圆的尺寸作为计算量，至上而下实现整片晶圆的激光退火工艺。在此工艺中，机械手臂传送位置校正时必须确保晶圆被放置在真空吸盘的正中间，这样才能确保激光光束能够均匀对称的实现整片晶圆的激光退火工艺。

但是，当前实际工艺的退火过程中，由于机械手臂的传送精度和晶圆在顶针升降过程中导致产品晶圆并非放置在真空吸盘的正中间，而激光光源还是以真空吸盘的中心点作为坐标原点，导致激光光源扫描至晶圆表面时位置会有偏差，严重时出现激光光源扫描至产品晶边导致产品破片，而降低晶圆良率。

具体的，请参阅图2，图2为标准工艺中激光光源对晶圆执行激光退火工艺的另一示意图，如图2所示，因机械手臂传送晶圆精度误差，导致晶圆200并未被放置在真空吸盘100的正中间，且因在标准工艺中激光光源300固定不动，而导致激光光源的中心点310不能对准晶圆的中心点，而使激光光源不能均匀对称的实现对整片晶圆的激光退火工艺，严重时出现激光光源扫描至产品晶边导致产品破片。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种激光退火设备，以确保片内和片与片之间的均一性和稳定性，同时减少因晶圆位置偏差导致的激光扫描至晶边发生破片的风险。

本发明提供的激光退火设备，包括：真空吸盘，用于承载晶圆；激光光源，用于对位于真空吸盘上的晶圆进行激光退火工艺，其中激光光源的中心点跟随晶圆的中心点变化。

更进一步的，还包括晶圆位置信息采样设备，用于采样晶圆的实际位置，并输出晶圆的实际位置信息。

更进一步的，所述晶圆位置信息采样设备为位于激光退火设备内的摄像头。

更进一步的，还包括激光光源控制设备，用于接收晶圆的实际位置信息，并根据晶圆的实际位置信息控制激光光源的中心点的位置，以使激光光源的中心点与晶圆的中心点一致。

更进一步的，所述激光光源控制设备为pxi控制器。

更进一步的，激光光源控制设备根据晶圆的实际位置信息计算晶圆的实际位置与晶圆的标准位置之间的偏差量，并根据该偏差量调整激光光源的中心点，以使激光光源的中心点跟随晶圆的中心点。

更进一步的，所述偏差量为晶圆中心点在x轴方向上的晶边与真空吸盘台阶之间的距离x1和x2，及晶圆中心点在y轴方向上的晶边与真空吸盘台阶之间的距离y1和y2。

更进一步的，所述偏差量为晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在x轴方向上的距离，及晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在y轴方向上的距离。

更进一步的，当所述偏差量超过阈值时，激光光源控制设备发出报警信号。

更进一步的，当偏差量x1、x2、y1或y2大于800微米时，激光光源控制设备发出报警信号。

本发明还提供一种激光退火工艺，包括：s1：激光退火设备中的晶圆位置信息采样设备，采样晶圆的实际位置，并输出晶圆的实际位置信息；以及s2：激光退火设备中的激光光源控制设备接收晶圆的实际位置信息，并根据晶圆的实际位置信息计算晶圆的实际位置与晶圆的标准位置之间的偏差量，并当偏差量小于预设值时调整激光光源的中心点的位置，以使激光光源的中心点与晶圆的中心点一致，当偏差量大于预设值时控制激光退火设备发出报警信号。

更进一步的，所述偏差量为晶圆中心点在x轴方向上的晶边与真空吸盘台阶之间的距离x1和x2，及晶圆中心点在y轴方向上的晶边与真空吸盘台阶之间的距离y1和y2。

更进一步的，所述偏差量为晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在x轴方向上的距离，及晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在y轴方向上的距离。

更进一步的，当偏差量x1、x2、y1或y2大于800微米时，激光光源控制设备发出报警信号

本发明提供的激光退火设备及激光退火工艺，通过设置使激光退火设备中激光光源的中心点可跟随晶圆的中心点变化，以使当晶圆并未被放置在真空吸盘的正中间时，激光光源的中心点跟随晶圆实际位置的中心点变化，而使激光光源的中心点实时对准晶圆的中心点，而使激光光源均匀对称地实现对整片晶圆的激光退火工艺，从而确保了片内和片与片之间的均一性和稳定性，同时减少了因晶圆位置偏差导致的激光扫描至晶边发生破片的风险键尺寸。

附图说明

图1为标准工艺中激光光源对晶圆执行激光退火工艺的示意图。

图2为标准工艺中激光光源对晶圆执行激光退火工艺的另一示意图。

图3为本发明一实施例的激光退火设备的示意图。

图4为本发明一实施例的晶圆位置信息采样设备采样晶圆位置信息的示意图。

图中主要元件附图标记说明如下：

100、真空吸盘；200、晶圆；300、激光光源；310、激光光源的中心点；410、晶圆位置信息采样设备；420、激光光源控制设备。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

具体的，在本发明一实施例中，提供一种激光退火设备，可参阅图3，图3为本发明一实施例的激光退火设备的示意图。本发明一实施例的激光退火设备，包括：真空吸盘100，用于承载晶圆200；激光光源300，用于对位于真空吸盘100上的晶圆200进行激光退火工艺，其中激光光源的中心点310跟随晶圆的中心点变化。

如上所述，在本发明一实施例中，当因机械手臂传送晶圆精度误差，导致晶圆200并未被放置在真空吸盘100的正中间时，激光光源的中心点跟随晶圆实际位置的中心点变化，而并不是固定不动，而使激光光源的中心点实时对准晶圆的中心点，使激光光源均匀对称地实现对整片晶圆的激光退火工艺，从而确保了片内和片与片之间的均一性和稳定性，同时减少了因晶圆位置偏差导致的激光扫描至晶边发生破片的风险。

具体的，在本发明一实施例中，激光退火设备还包括晶圆位置信息采样设备410，用于采样晶圆的实际位置，并输出晶圆的实际位置信息。具体的，在本发明一实施例中，晶圆位置信息采样设备410为位于激光退火设备内的摄像头。具体的，该摄像头可为激光退火设备内固有的装置，或根据本发明的需求设置的专用采样设备。具体的，可参阅图4，图4为本发明一实施例的晶圆位置信息采样设备采样晶圆位置信息的示意图，如图4所示，晶圆位置信息采样设备分别抓取当前产品晶圆的左右和前后位置，将拍照收集的位置信息作为晶圆的实际位置信息。

当然本发明对于晶圆位置信息采样设备410采样的晶圆的实际位置信息的具体内容并不做限定，任何可反应晶圆实际位置的信息均可。

具体的，在本发明一实施例中，激光退火设备还包括激光光源控制设备420，用于接收晶圆的实际位置信息，并根据晶圆的实际位置信息控制激光光源的中心点的位置，以使激光光源的中心点与晶圆的中心点一致。具体的，在本发明一实施例中，所述激光光源控制设备420为pxi控制器，该pxi控制器为激光退火设备内固有的控制器。当然，在本发明一实施例中，所述激光光源控制设备420也可为实现本发明专门设置的控制器。

具体的，在本发明一实施例中，激光光源控制设备420接收晶圆的实际位置信息，根据晶圆的实际位置信息计算晶圆的实际位置与晶圆的标准位置之间的偏差量，并根据该偏差量调整激光光源的中心点，以使激光光源的中心点跟随晶圆的中心点，从而改变激光光源扫描的坐标原点，确保激光光束在产品晶圆放置位置变化的情况下，始终按照要求均匀扫描整片晶圆表面。其中，晶圆的标准位置为晶圆中心点与真空吸盘的中心点一致时的位置。

具体的，在本发明一实施例中，所述偏差量为激光光源控制设备420根据接收的晶圆的实际位置信息，进而得到的晶圆中心点在x轴方向上的晶边与真空吸盘100台阶(图中未示出)之间的距离x1和x2，及晶圆中心点在y轴方向上的晶边与真空吸盘100台阶(图中未示出)之间的距离y1和y2。也即通过距离x1和x2及距离y1和y2来反应晶圆的实际位置信息。本发明对此并不做限定，如在本发明一实施例中，所述偏差量为晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在x轴方向上的距离，及晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在y轴方向上的距离，以得到晶圆的实际位置信息。

更具体的，在本发明一实施例中，当所述偏差量超过阈值时，激光光源控制设备420发出报警信号。例如，当偏差量x1、x2、y1或y2大于800微米时，激光光源控制设备420发出报警信号。也即设定最大的偏差量，一旦晶圆中心点偏差量过大时，为了避免破片和传送等异常情况发生，停止激光光源中心点的补偿，从而实现了很好的位置监控。

在本发明另一实施例中，还提供一种激光退火工艺，该激光退火工艺包括：

s1：激光退火设备中的晶圆位置信息采样设备410，采样晶圆的实际位置，并输出晶圆的实际位置信息；

具体的，如图4所示，晶圆位置信息采样设备分别抓取当前产品晶圆的左右和前后位置，将拍照收集的位置信息作为晶圆的实际位置信息。

当然本发明对于晶圆位置信息采样设备410采样的晶圆的实际位置信息的具体内容并不做限定，任何可反应晶圆实际位置的信息均可。

s2：激光退火设备中的激光光源控制设备接收晶圆的实际位置信息，并根据晶圆的实际位置信息计算晶圆的实际位置与晶圆的标准位置之间的偏差量，并当偏差量小于预设值时调整激光光源的中心点的位置，以使激光光源的中心点与晶圆的中心点一致，当偏差量大于预设值时控制激光退火设备发出报警信号。

具体的，在本发明一实施例中，所述偏差量为激光光源控制设备420根据接收的晶圆的实际位置信息，进而得到的晶圆中心点在x轴方向上的晶边与真空吸盘100台阶(图中未示出)之间的距离x1和x2，及晶圆中心点在y轴方向上的晶边与真空吸盘100台阶(图中未示出)之间的距离y1和y2。也即通过距离x1和x2及距离y1和y2来反应晶圆的实际位置信息。本发明对此并不做限定，如在本发明一实施例中，所述偏差量为晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在x轴方向上的距离，及晶圆的中心点相对于晶圆的标准位置的中心点在y轴方向上的距离，以得到晶圆的实际位置信息。

具体的，当偏差量x1、x2、y1或y2大于800微米时，激光光源控制设备420发出报警信号。如此使激光光源的中心点跟随晶圆的中心点，从而改变激光光源扫描的坐标原点，确保激光光束在产品晶圆放置位置变化的情况下，始终按照要求均匀扫描整片晶圆表面，且设定最大的偏差量，一旦晶圆中心点偏差量过大时，为了避免破片和传送等异常情况发生，停止激光光源中心点的补偿，从而实现了很好的位置监控，提高晶圆良率。

其中，上述的晶圆的标准位置为晶圆中心点与真空吸盘的中心点一致时的位置。

综上所述，通过设置使激光退火设备中激光光源的中心点可跟随晶圆的中心点变化，以使当晶圆并未被放置在真空吸盘的正中间时，激光光源的中心点跟随晶圆实际位置的中心点变化，而使激光光源的中心点实时对准晶圆的中心点，而使激光光源均匀对称地实现对整片晶圆的激光退火工艺，从而确保了片内和片与片之间的均一性和稳定性，同时减少了因晶圆位置偏差导致的激光扫描至晶边发生破片的风险。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。