(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211154763.2 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 中国科学院微电子 研究所 地址 100029 北京市朝阳区北土城西路3号 (72)发明人 侯煜　文志东　石海燕　张昆鹏　 张喆　李曼　岳嵩　王然　薛美　 张紫辰　 (74)专利代理 机构 北京兰亭信通知识产权代理 有限公司 1 1667 专利代理师 苑晨超 (51)Int.Cl. B23K 26/046(2014.01) B23K 26/06(2014.01) B23K 26/08(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 黑硅制备设备及工艺调整方法 (57)摘要 本发明提供一种黑硅制备设备， 包括： 载物 平台， 具有置物区域和对比区域， 置物区域用于 放置待处理材料， 对比区域用于放置标准反射 板； 载物平台至少能够在水平 面内在两个相互垂 直的方向平移； 激光发生器， 用于发出激光束， 对 置物区域内的待处理材料进行加工； 双光束模 块， 用于发出两束相同波长的测量光束， 两束测 量光束分别照射至置物区域和对比区域的对应 位置， 并分别被 反射形成第一反射光束和第二反 射光束； 探测器， 接收第一反射光束和第二反射 光束， 并依据第一反射光束和第二反射光束分别 输出第一电流和第二电流。 本发 明提供的黑硅制 备设备， 能够原位进行加工参数的判断， 简化了 工艺调整的过程， 降低了材料污染或损伤的风 险。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115383288 A 2022.11.25 CN 115383288 A 1.一种黑硅制备设备， 其特 征在于， 包括： 载物平台， 具有置物区域和对比区域， 所述置物区域用于放置待处理材料， 所述对比区 域用于放置标准反射板； 所述载物 平台至少能够 在水平面内在两个相互垂直的方向平 移； 激光发生器， 用于发出激光束， 所述激光束经反射镜和聚焦镜后， 能够聚焦在所述置物 区域， 以对所述置物区域内的待处 理材料进行加工； 双光束模块， 用于发出两束相同波长的测量光束， 其中一束测量光束能照射至置物区 域， 并能被置物 区域放置的待处理材料反射形成第一反射光束， 另一束测量光束照射至对 比区域的对应位置， 并能被对比区域 放置的标准反射板反射形成第二反射 光束； 探测器， 设置在所述第一反射光束和第二反射光束的光路上， 接收所述第一反射光束 和第二反射光束， 并依据所述第一反射光束和第二反射光束分别输出第一电流和第二电 流， 以判断激光发生器的参数 是否符合要求。 2.根据权利要求1所述的设备， 其特 征在于， 所述双光束模块包括： 光源， 用于产生复合 光线； 单色仪， 设置在所述 光源照射的区域， 所述单色仪用于将复合 光线转换为单色光线； 积分球， 具有一个光线入口和两个光线出口， 所述积分球的光线入口设置在所述单色 光线的光路上， 所述积分球的两个光线出口用于发出两束相同波长的测量 光束。 3.根据权利要求1所述的设备， 其特征在于， 所述测量光束的波长范围为350nm ‑ 2000nm。 4.根据权利要求1所述的设备， 其特征在于， 还包括与 所述探测器通信连接的电化学工 作站； 所述电化学工作站用于测量所述探测器输出 的第一电流和第二电流， 以依据所述第 一电流和第二电流确定当前加工参数 是否符合要求。 5.根据权利要求1所述的设备， 其特 征在于， 所述置物区域设置在空气氛围中。 6.一种黑硅制备工艺调整方法， 其特征在于， 利用权利要求1 ‑5任何一项所述的设备进 行调整， 包括： 载物平台置物区域放置的待处理材料的前一加工区域不符合要求 时， 调整工艺参数并 采用激光 发生器产生激光， 对载物平台置物区域放置的待处理材料的当前加工区域进 行处 理， 形成黑硅； 采用双光束模块发出波长相同的两束测量光束， 使其中一束测量光束照射至当前区 域， 并被当前区域的黑硅反射形成第一反射光束， 另一束测量光束照射至对比区域的标准 反射板对应位置， 并被对比区域 放置的标准反射板反射形成第二反射 光束； 采用探测器接收第 一反射光束和第 二反射光束， 获取探测器输出的对应第 一反射光束 的第一电流和对应第二反射光束的第二电流， 并依据所述第一电流和 第二电流确定 当前区 域是否符合要求。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 当前区域符合要求时， 将激光器的当前参 数确定为加工参数。 8.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 依据 所述第一反射光束和第 二反射光束确 定当前区域是否符合要求包括： 依据如下的公式计算当前区域的反射率： R2＝(I1/I2)*R1； 其中， R2为当前区域反射率， R1为标准反射板的反射 率， I1为对应标准反射板的电流， I2为对应当前区域的电流；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115383288 A 2判断当前区域的反射 率是否符合要求。 9.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述待处理材料具有多个加工区域， 所述 标准反射板具有多个对比区域， 所述加工区域与所述对比区域一一对应； 当其中一束测量 光束照射在其中一个加工区域时， 另一束测量 光束照射在对应的对比区域。 10.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 当前区域不符合要求 时， 驱动所述载物平 台移动， 以使下一加工区域对应于光斑加工位置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115383288 A 3