光纤阵列线路发生器制造技术

在此所描述的具体实施方式涉及基板的快速热处理。光纤耦合激光二极管阵列设置于光学系统中，所述光学系统经配置以在基板表面上产生均匀辐照图案。多个单独可控的激光二极管经由多个光纤而与一个或多个透镜光学耦接。所述光纤耦合激光二极管阵列产生高斯辐射分布，所述高斯辐射分布经透镜散焦而产生均匀强度图像。在一个具体实施方式中，场光阑设置于所述光学系统内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此提供的具体实施方式涉及用于热处理基板的设备。更具体地，在此提供的具体实施方式涉及光纤阵列线路发生器(fiberarraylinegenerator)。
技术介绍
激光常用于半导体基板的处理中。热处理(例如快速热处理)用于通过改变处理中的基板的特性而处理基板。热处理可改变基板的物理结构、将掺杂剂植入基板或熔化基板的一部分。激光二极管为一个用于热处理的激光源的范例。这些激光由于需要复杂的冷却系统以及偶尔有严重故障的倾向而有若干缺点。激光二极管的故障，特别是通常多个激光二极管互相串联的激光二极管线阵(bar)，需要昂贵且耗时的维护。此外，当激光二极管故障时，热处理系统的处理量受到负面影响。而且，传统激光二极管必须用在热处理腔室附近或热处理腔室内。距离处理装备如此近的激光二极管的故障会增加其它半导体处理部件损坏的机率。对激光热处理的另一种考量为激光源与相关光学元件为正处理的基板提供所期望的辐射分布的能力。然而，传统激光二极管苦于随着激光二极管使用时间增长而效能下降。效能的下降常对辐射分布有负面影响并减少热处理系统以预期方式有效处理基板的能力。因此，在本领域中需要提供改良热处理特性的激光热处理设备。此外，需要更容易维护的激光二极管系统。
技术实现思路
在此所描述的具体实施方式涉及基板的快速热处理。光纤耦合激光二极管设置于光学系统中，所述光学系统经配置以在基板的表面上产生均匀辐照图案(uniform<br>irradiancepattern)。多个单独可控的激光二极管经由多个光纤而与一个或多个透镜光学耦接。光纤耦合激光二极管产生高斯辐射分布(Gaussianradiationprofile)，所述高斯辐射分布经透镜散焦而产生均匀强度图像。场光阑(fieldstop)可设置于所述光学系统内。在一个具体实施方式中，提供用于处理基板的设备。所述设备包括多个光纤耦合激光二极管。多个光纤耦合激光二极管中的每个光纤耦合激光二极管具有一个或多个激光二极管和与所述激光二极管光学耦接的光纤。第一透镜靠近所述光纤耦合激光二极管的远端而设置。第二透镜靠近所述第一透镜而设置。所述第一透镜与所述第二透镜包括变形(anamorphic)光学成像系统。在另一个具体实施方式中，提供一种用于处理基板的设备。所述设备包括多个光纤耦合激光二极管。多个光纤耦合激光二极管中的每个光纤耦合激光二极管具有激光二极管和与所述激光二极管光学耦接的光纤。第一透镜靠近所述光纤耦合激光二极管的远端而设置。第二透镜靠近所述第一透镜而设置且场光阑靠近所述第二透镜而设置。第三透镜靠近所述场光阑而设置。所述第一透镜、第二透镜与第三透镜包括变形光学成像系统。在又一个另一具体实施方式中，提供一种用于处理基板的设备。所述设备包括多个具有约0.15数值孔径(numericalaperture)的光纤耦合激光二极管。多个光纤耦合激光二极管中的每个光纤耦合激光二极管具有单独可控的激光二极管和与所述激光二极管光学耦接的光纤。每个所述光纤的远端与各邻近光纤间隔约0.5mm。所述光纤设置于单一平面内。圆柱微透镜阵列设置于成像平面与所述光纤耦合激光二极管的所述远端之间。所述成像平面位于距离所述光纤耦合激光二极管的所述远端约5mm与约6mm之间。远心(telecentric)成像透镜靠近所述圆柱微透镜阵列而设置。所述圆柱微透镜阵列与所述远心成像透镜包含变形光学成像系统。附图说明因此，以上简要总结的本公开内容的上述特征可被详细的理解的方式、对本公开内容更加特定的描述可以通过参考具体实施方式获得，所述具体实施方式中的一些示出于附图之中。然而，值得注意的是，所述附图仅示出了本公开内容的典型的具体实施方式，而由于本公开内容可允许其它等效的具体实施方式，所述附图因此并不会被视为对本公开内容范围的限制。图1A为根据在此所描述的具体实施方式的热处理设备的示意平面图。图1B为根据在此所描述的具体实施方式的图1A设备的示意侧视图。图2A为根据在此所描述的具体实施方式的v形槽定位元件(v-groovepositioningelement)的平面图。图2B为根据在此所描述的具体实施方式的图2A所述元件的截面图。图2C为根据在此所描述的具体实施方式的v槽定位元件的侧视图。图3A为根据在此所描述的具体实施方式的热处理设备的示意侧视图。图3B为根据在此所描述的具体实施方式的图3A设备的示意平面图。图4为根据在此所描述的具体实施方式的在热处理设备中具有场光阑设置的图3A-3B热处理设备的示意平面图。图5为根据在此所描述的具体实施方式的热处理设备的示意平面图。图6为根据在此所描述的具体实施方式的光学系统的示意图。图7A为根据在此所描述的具体实施方式的热处理设备的示意平面图。图7B为根据在此所描述的具体实施方式的图7A设备的示意侧视图。图8为根据在此所描述的具体实施方式的热处理设备的示意平面图。为了促进理解，已在尽可能的情况下，使用相同的参考数字指定附图中共通的相同的元件。可以考虑到的是，一个具体实施方式中的元件和特征可有利地整合于其它具体实施方式中，而无需额外的说明。具体实施方式在此所描述的具体实施方式涉及基板的快速热处理。光纤耦合激光二极管设置于光学系统中，光学系统经配置以在基板的表面上产生均匀辐照图案。使用高功率光纤耦合激光二极管作为光源结合光学元件可产生高峰值强度的聚焦线路光。例如，多个单独可控的激光二极管经由多个光纤而与一个或多个透镜光学耦接。光纤耦合激光二极管产生高斯辐射分布，所述高斯辐射分布经透镜散焦而产生均匀强度图像。在一个具体实施方式中，场光阑设置于光学系统内。在此所使用的术语“变形”指在沿着阵列方向上和垂直于阵列的方向上具有不同图像性质的光学系统。为了方便，将使用与二极管激光器通常相关联的术语以表示光纤阵列与成像平面处的方向轴。慢轴“SA”定义为与穿过光纤阵列中光纤的全部远端的线路平行的方向。SA还与由此后所描述的光学元件形成的光线路平行。快轴“FA”与SA垂直。使用光纤耦合激光二极管与光学系统的传统光纤阵列系统经常将光纤的远端成像在基板上。图像含有高强度离散“点”并且在遍及线图像的强度方面缺乏均匀性。可通过利用变形光学元件将点图像模糊化以实现产生均匀线路的辐射。通过设计光学元件以在SA方向上工作表面处产生散焦场以实现在SA上的点图像的模糊化。所得用于给定散焦的点模糊化的量由光学元件产生的光发散(divergence)而确定。更大的发散量通常为给定的散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理基板的设备，包括：多个光纤耦合激光二极管，其中，每个光纤耦合激光二极管包含：一个或多个激光二极管，和与所述激光二极管光学耦接的光纤；第一透镜，所述第一透镜靠近所述光纤耦合激光二极管的远端设置；及第二透镜，所述第二透镜靠近所述第一透镜设置，其中，所述第一透镜与第二透镜形成变形光学成像系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 US 61/915,972;2014.02.04 US 14/172,4221.一种用于处理基板的设备，包括：
多个光纤耦合激光二极管，其中，每个光纤耦合激光二极管包含：一个或多个激光二极
管，和与所述激光二极管光学耦接的光纤；
第一透镜，所述第一透镜靠近所述光纤耦合激光二极管的远端设置；及
第二透镜，所述第二透镜靠近所述第一透镜设置，其中，所述第一透镜与第二透镜形成
变形光学成像系统。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一透镜包括圆柱微透镜阵列，所述圆柱微透
镜阵列具有多个圆柱透镜。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述圆柱微透镜阵列的每个透镜与所述多个光纤耦
合激光二极管的单独光纤光学耦接。
4.如权利要求2所述的设备，其中，重新成像平面于距离所述光纤的所述远端约5mm与
约6mm之间形成。
5.如权利要求2所述的设备，其中，所述第一透镜设置于所述光纤的所述远端与所述重
新成像平面之间。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一透镜包括单一圆柱透镜。
7.如权利要求6所述的设备，其中，场光阑设置于所述单一圆柱透镜与所述第二透镜之
间。
8.如权利要求7所述的设备，其中，面向所述第二透镜的所述场光阑的表面被粗糙化或
以光学吸收涂层涂覆。
9.如权利要求6所述的设备，其中，所述场光阑设置于重新成像平面内，所述重新成像
平面于距离所述光纤的所述远端约5mm与约6mm之间形成。
10.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间的圆柱微透镜阵列。
11....

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·E·霍姆格伦，塞缪尔·C·豪厄尔斯，阿伦·缪尔·亨特，西奥多·P·莫菲特，迪瓦卡尔·N·科德拉雅，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US