CN110181165B - 激光预热退火***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了激光预热退火***和方法。该激光预热退火***包括控制单元、激光发生装置、光学模块和载片装置；其中，所述激光发生装置包括第一波长主光源和第二波长辅助光源；所述光学模块包括主整形模块、辅助整形模块和合束装置；所述控制单元发出脉冲信号，以分别控制所述激光发生装置的激光脉冲时序和所述载片装置的同步时序运动。该激光预热退火***具有增加激活深度，提高激活均匀性和激活效率，提高加工效率的优点。

Description

激光预热退火***和方法
技术领域
本发明涉及一种激光预热退火***，具体涉及通过两组不同波长激光光源来实现可控激光预热退火的***，及使用该***进行的激光预热退火方法。
背景技术
随着技术的进步，功率半导体器件如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)芯片的厚度在逐渐减薄，进行芯片制造时，需要在减薄后的晶圆背面进行离子注入，此工艺会对晶格造成严重的损伤，且注入的绝大多数杂质离子并不位于置换位置，因此不能提供相应的载流子，不具备电活性，所以需要再对材料的注入层进行热处理，以修复晶格损伤，同时激活杂质使材料具备电活性，这种热处理工艺即为退火。
随着半导体行业的发展，器件尺寸的不断缩小，对于器件源漏区、集电极PN结深的控制要求越来越高，传统的退火工艺，包括炉管退火、灯光辐射快速热退火(Rapid ThermalAnnealing)、尖峰退火(Spike Annealing)等由于退火温度较低，退火时间相对较长，杂质很容易发生扩散，所以传统退火工艺已经很难再满足日益增长的工艺需求。在此背景下，激光脉冲退火(Laser Spike Annealing)的方法应运而生。
激光脉冲退火，是一种利用脉冲激光对材料表面进行热处理的退火方法。由于瞬时温度高、作用时间短、热预算低等优势，激光脉冲退火能够很好地满足高效激活的工艺要求，成为很多半导体功率器件制作流程中的关键工艺之一。
发明内容
为此，本发明提供了一种激光预热退火***，通过使用包括两种波长光源的激光发生装置，对两种激光脉冲时序进行控制，在提高激活效率，显著改善退火均匀性的同时，大幅提升产率，并能有效避免薄片在工艺加工中的碎片问题。
根据本发明的一个方面，提供一种激光预热退火***，包括控制单元、激光发生装置、光学模块和载片装置；
其中，所述激光发生装置包括第一波长主光源和第二波长辅助光源；
所述光学模块包括主整形模块、辅助整形模块和合束装置；
所述控制单元发出脉冲信号，以分别控制所述激光发生装置的激光脉冲时序和所述载片装置的同步时序运动。
优选地，所述第一波长主光源发射波长范围为500～560nm的激光，第二波长辅助光源发射波长范围为780～1064nm的激光。
所述第一波长主光源包括一个或多个激光发生器。所述第一波长主光源包括多个激光发生器时，所述光学模块进一步包括耦合模块。
所述光学模块进一步包括光阑和镜头。
根据本发明的一个方面，提供一种激光预热退火方法，包括以下步骤：
步骤一、由控制单元发出脉冲信号；
步骤二、控制包括第一波长主光源和第二波长辅助光源的激光发生装置，以产生第一波长激光光束和第二波长激光光束；
步骤三、所述第一波长激光光束通过光学模块的主整形模块，所述第二波长激光光束通过所述光学模块的辅助整形模块，分别形成第一线斑和第二线斑；
步骤四、所述第一线斑和第二线斑通过所述光学模块的合束装置合成为目标线斑投射到晶圆表面；
步骤五、控制载片装置沿所述目标线斑宽度方向匀速移动，以对承载于所述载片装置上的晶圆进行第一扫描；
步骤六、在所述第一扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第二扫描的起点，并打开所述激光发生装置，以与第一扫描相反的方向进行第二扫描；
步骤七、在所述第二扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第三扫描的起点，并打开所述激光发生装置；
在第三扫描的起点，依次重复步骤五至步骤七中的一步或多步，直至完全扫描整片晶圆。
优选地，所述第一线斑光强在长度方向上为平顶分布，在宽度方向上为高斯分布或平顶分布。所述第一线斑包括投影中心重合的两个线斑。
所述第二线斑光强在长度方向上为平顶分布，在宽度方向上为双高斯分布。
优选地，第一波长主光源线斑宽度为W1，第二波长辅助光源线斑宽度方向的双高斯峰距离为W2，且W2＝c*W1，c的取值范围为0.3～3。
根据本发明的激光预热退火***和方法具有以下有益效果：
包括两种波长激光光源以及辅助光源线斑光强为双高斯分布的激光预热退火***及其退火方法，利用了晶圆材料对不同波长激光的吸收特性，选取两种吸收深浅不同的激光叠加使用，对作为主光源的绿光波段线斑边部进行光强呈双高斯分布的辅助光源预热，在满足激活效率和退火均匀性的同时，还能进一步释放产率，并且通过调节脉冲宽度、作用时序、辅助光源两个高斯峰距离能够充分扩展工艺调节空间，同时能有效避免薄片在工艺加工中的碎片问题，有效地解决了激活效率、退火均匀性和产率之间的平衡问题，实现优异的工艺退火性能；另一方面，由于双高斯分布的辅助光源线斑的预热作用，可以较大程度地提高扫描方向的光斑均匀性，降低扫描重叠率，从而提高产率；所以本发明的激光预热退火方法既可以实现退火工艺性能的稳定可靠，也同时提升了产率。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出了现有技术的激光脉冲退火***的核心组成模块示意图；
图2示意性示出了激光扫描退火工艺原理；
图3a和图3b示出了常规激光脉冲退火的线斑光强分布；
图4为单个主光源线斑和辅助光源线斑高斯分布预热温度场示意图；
图5为根据本发明激光预热退火***的核心组成模块示意图；
图6为根据本发明激光预热退火***的光学模块组成示意图；
图7为根据本发明激光预热退火***的两种波长线斑在晶圆上重叠分布的示意图；
图8为根据本发明激光预热退火***的主光源线斑在宽度方向的光强分布示意图；
图9为根据本发明激光预热退火***的辅助光源线斑在宽度方向的光强双高斯分布示意图；
图10为根据本发明激光预热退火***中辅助光源线斑对主光源线斑预热示意图；
图11a和图11b为根据本发明一个实施方式的主光源和辅助光源的作用时序关系图；
图12a和图12b为根据本发明另一实施方式的主光源和辅助光源的作用时序关系图；
图13示出了根据实施例1退火后晶圆的全片薄层电阻测试结果；
图14示出了根据实施例1退火后晶圆的PN结结深测试结果。
附图标记说明：1控制单元；2光学***；3出射激光光束；4晶圆；5卡盘；6载片装置；7耦合镜片；8主整形模块；9辅助整形模块；10两种波长激光的合束镜；11光阑；12镜头；L1主光源激光器，为第一种波长；L11第一主光源激光器，为第一波长；L12第二主光源激光器，为第一波长；L2辅助光源激光器，为第二波长；M1激光功率计；M2线斑分析仪；B1第一线斑；B2第二线斑；Length线斑长度方向；Width线斑宽度方向；I0光强；W1第一波长主光源线斑宽度；W2第二波长辅助光源线斑宽度方向的双高斯峰距离；WT1第一波长主光源造成的等温线宽度；WT2第一波长主光源和第二波长辅助光源叠加造成的等温线宽度；PW1第一波长主光源输出脉冲的脉宽；PW2第二波长辅助光源输出脉冲的脉宽；D1第一主光源激光器与第二辅助光源激光器的脉冲时间间隔；D2第一主光源激光器与辅助光源激光器的脉冲时间间隔；Wafer晶圆。
具体实施方式
图1示出了现有技术中常规的激光脉冲退火所采用的设备***，其核心模块主要包括：
(1)用于产生退火用激光光束的激光器；
(2)用于激光光束光路传输的光学模块；
(3)用于承载晶圆的卡盘；
(4)用于带动卡盘和晶圆运动的载片台。
如图1所示，由激光器输出的原始光束，经特定的精密光学模块进行整形后，将整形好的线斑通过镜头投射到晶圆表面，由载片台带动卡盘和晶圆进行步进和逐行扫描运动(参见图2)，直至扫描完整片晶圆，从而实现对整片晶圆的激光退火。
如图3a和图3b所示，常规的激光脉冲退火所采用的线斑主要分为以下两种：
(1)长度方向(Length)光强(I0)为平顶分布，宽度方向(Width)光强(I0)为高斯分布；
(2)长度方向(Length)光强(I0)为平顶分布，宽度方向(Width)光强(I0)为平顶分布。
常规的激光脉冲退火通常采用一种波长的光源单个线斑输出，实现晶圆表面的瞬态升温从而实现退火。但是这种方式在单个脉冲作用下，晶圆表面受温不均匀且降温很快，不能实现高效均匀的激活。对任何激光退火工艺而言，都不允许出现有漏空(未扫描到的地方)或者激活不均匀的地方，因为对于现代的集成电路多晶体管器件，即使出现很小的退火异常区域，都会导致同一晶圆上不同芯片的器件性能不一致，由此造成激光退火工艺的失效。
采用线斑呈高斯分布的辅助光源进行预热，是指在同一时刻有两种波长的激光作用于晶圆表面来进行退火工艺加工，主光源为第一波长波段(例如绿光波段)的脉冲光源，线斑光强在宽度方向为高斯分布或平顶分布，辅助光源为第二波长波段(例如红外波段)的脉冲或连续光源，线斑光强在宽度方向为高斯分布。
包括上述主光源和辅助光源的激光发生装置的具体实例例如可为：
(1)主光源为绿光波段的脉冲光源，线斑光强在宽度方向为高斯分布，辅助光源为红外波段的脉冲或连续光源，线斑光强在宽度方向为高斯分布，进行退火工艺加工时两种激光输出的线斑一起作用于晶圆表面；
(2)主光源为绿光波段的脉冲光源，线斑光强在宽度方向为平顶分布，辅助光源为红外波段的脉冲或连续光源，线斑光强在宽度方向为高斯分布，进行退火工艺加工时两种激光输出的线斑一起作用于晶圆表面。
上述激光退火方法的不足之处在于：不管主光源线斑光强在宽度方向是高斯分布还是平顶分布，受限于辅助光源线斑光强沿宽度方向分布不均匀(高斯分布)的问题，所以在局部区域内对晶圆表面的预热也不均匀，如图4所示。由此造成某个温度下的等温线沿深度方向也呈现类高斯分布的规律，这样沿深度方向杂质激活的分布不均匀，尤其是为了实现较高产率，提高沿宽度方向扫描速度的时候，两个脉冲线斑在宽度方向上的重叠率变得很低，在两个脉冲之间会出现大块杂质并未充分激活的区间，因而造成激光退火失效，也同时会导致器件性能不稳定或者直接失效，所以此种方案并未很好的解决高产率和退火均匀性之间的平衡问题。
针对上述问题，根据本发明提供一种激光预热退火***，采用包括两种波长的主光源和辅助光源的激光发生装置，其结构如图5所示，该***包括：控制单元1、第一波长主光源L1、第二波长辅助光源L2、光学模块2和载片装置6。
具体地，在上述激光预热退火***中，由控制单元1对激光发生装置的第一波长主光源L1、第二波长辅助光源L2的总体时序以及载片装置6的同步运动进行控制。优选地，控制单元1为脉冲发生器和激光控制器的形式。
上述激光预热退火***的激光发生装置中，第一波长主光源L1可以是一个或者多个激光发生器；第二波长辅助光源L2为一个激光发生器。
第一波长主光源L1发射波长位于绿光较短波段，波长范围为500nm～560nm。第二波长辅助光源L2发射波长位于近红外波段，波长范围为780nm～1064nm。第一波长激光光束的脉宽范围为50～1200ns。第二波长激光光束具有与第一波长激光光束相同的频率f，且脉宽为0～1/f。
光学模块2将以上主光源和辅助光源发出的两种波长的激光光束经过光束变换、匀化、合成为出射激光光束3，并且以一定角度投射到晶圆4表面的同一位置，载片装置6带动卡盘5和晶圆4进行来回扫描及步进运动，最终使得激光束覆盖整张晶圆，完成激光退火整个工艺过程。
图6示出了上述光学模块2的组成。具体地，该光学模块2包括主整形模块8、辅助整形模块9、合束装置10，以及光阑11和镜头12。如果主光源包括两个以上的第一波长激光发生器，则光学模块2还包括位于主光源L1和主整形模块8之间的耦合镜片7。主光源L1产生一束第一波长激光光束，或多束通过耦合镜片7合成为一束的激光光束，再经过主整形模块8进行扩束、整形、能量调节系列光路，由原始的圆形光斑整形为在长轴方向上较为均匀、尺寸较窄的第一线斑B1。类似地，辅助光源L2产生第二波长激光光束，经过辅助整形模块9进行扩束、整形、能量调节系列光路，由原始的圆形光斑整形为在长轴方向上较为均匀、尺寸较窄的第二线斑B2。第一线斑B1和第二线斑B2进入合束镜片10合成，合成的线斑再经由光阑11进行边缘处理，通过镜头12形成目标线斑以目标尺寸投射至晶圆的目标位置。
上述光学***保证了，能够将两束不同波长的出射激光光束的第一线斑B1和第二线斑B2在投射到晶圆上时空间分布上做到非常好的中心对准，如图7所示。这种空间分布的高重叠度使得激活深度加深，激活的均匀性更好。
载片装置6的一端设置有功率计M1，用于检测出射激光光束3的功率，另一端设置有光斑分析仪M2，用于检测出射激光光束3的线斑光强分布。
第一波长主光源L1产生的线斑尺寸为B1，线斑的中心在平面上的投影均重合，线斑光强I0在长度方向(Length)上为平顶分布，在宽度方向(Width)上为高斯分布或平顶分布，如图8所示。
第二波长辅助光源L2产生的线斑尺寸为B2，一般在宽度方向上大于第一波长线斑的尺寸B1，在长度方向上与B1相等，线斑光强I0在长度方向(Length)上为平顶分布，在宽度方向上为双高斯分布，用于匀化此方向上的温度分布，从而在实现高产率的条件下提高退火均匀性，如图9所示。特别地，这样的双高斯分布可以重点对主光源线斑宽度方向的光强较弱的边部进行预热。
第二波长辅助光源线斑对第一波长主光源线斑在宽度方向温度匀化效果如图10所示。在宽度方向，第一波长主光源造成的某个温度的等温线宽度WT1在第二波长双高斯分布的辅助光源预热下变宽成WT2。此辅助光源沿宽度方向的双高斯分布有助于对主光源线斑造成的等温线进行宽度方向的匀化，使等温线向宽度两边扩展，这样有助于在满足工艺性能的前提下提高扫描速度，从而提高产率。第一波长主光源线斑宽度为W1，第二波长辅助光源线斑宽度方向双高斯峰距离为W2，W2＝c*W1，c的取值根据工艺需求而定，范围为0.3～3。优选地，c可为0.5～2.5，例如1.0～2.0，更优选1.5。
根据本发明的激光预热退火方法，包括以下步骤：
步骤一、由控制单元发出脉冲信号；
步骤二、控制包括第一波长主光源和第二波长辅助光源的激光发生装置，以产生第一波长激光光束和第二波长激光光束；
步骤三、所述第一波长激光光束通过光学模块的主整形模块，所述第二波长激光光束通过所述光学模块的辅助整形模块，分别形成第一线斑和第二线斑；
步骤四、所述第一线斑和第二线斑通过所述光学模块的合束装置合成为目标线斑投射到晶圆表面；
步骤五、控制载片装置沿所述目标线斑宽度方向匀速移动，以对承载于所述载片装置上的晶圆进行第一扫描；
步骤六、在所述第一扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第二扫描的起点，并打开所述激光发生装置，以与第一扫描相反的方向进行第二扫描；
步骤七、在所述第二扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第三扫描的起点，并打开所述激光发生装置；
在第三扫描的起点，依次重复步骤五至步骤七中的一步或多步，直至完全扫描整片晶圆。
控制单元1分别向主光源L1和辅助光源L2发出脉冲信号，控制主光源和辅助光源的激光脉冲时序关系。
根据本发明的一个具体实施方式，第一波长主光源为一个激光发生器，发射波长范围为500～560nm的第一波长激光；第二波长辅助光源为一个激光发生器，发射波长范围为780～1064nm的第二波长激光。
图11a和图11b示出了以上第一波长主光源L1和第二波长辅助光源L2作用的时序关系。具体地，第一波长主光源L1输出功率随时间变化波形为近高斯，其脉冲的脉宽为PW1。脉宽PW1可单独调节，调节范围为50-1200ns。第二波长辅助光源L2输出功率随时间变化波形为方形，脉冲重复频率与L1保持一致，都为f；脉冲的脉宽PW2可调节，调节范围为0～T，其中T为1/f，即一个脉冲周期时间。当脉宽调至T时，为连续光输出模式。同时，L1与L2之间的时间间隔D2可调节，调节范围为0～T。
根据本发明的另一个具体实施方式，第一波长主光源为2个激光发生器，发射波长范围分别为500～560nm的第一波长激光(即绿光波段)；第二波长辅助光源为一个激光发生器，发射波长范围为780～1064nm的第二波长激光(即近红外波段)。
图12a和图12b示出了以上第一波长主光源L1和第二波长辅助光源L2作用的时序关系。第一波长主光源L11、L22输出功率随时间变化波形为近高斯，其脉冲的脉宽分别为PW11和PW12，且PW11和PW12可单独调节，调节范围为50～1200ns；第二种波长辅助光输出功率随时间变化波形为方形，脉冲重复频率与L11、L12保持一致，都是f，脉冲的脉宽PW2可调节，调节范围为0～T，T为1/f，即一个脉冲周期时间，当脉宽调至T时，为连续光输出模式。同时，L11、L12之间的时间间隔D1可调节，调节范围为0～T；L11与L2之间的时间间隔D2可调节，调节范围为0～T。
以上第一波长主光源L1和第二波长辅助光源L2产生的线斑光强分布如上文所述，分别如图8和图9所示。
在上述激光预热退火方法中，两个第一波长波段(例如绿光波段)的激光脉冲之间存在延迟，达到脉冲展宽效果，选择50～1200ns的脉宽，保证了相同激光能量的情况下所能够达到的峰值功率较高。这相当于通过这种形式既保证了较长的激光作用时间，又不会因此损失工艺所要求的峰值功率。
上述激光预热退火方法相对于用单一绿光叠加红外光的方案，沿深度方向的温度保持时间能够得到有效拉大，也就是说，在较深区域，有效温度的保持时间更长，这样进一步提高激活率，等效地也就提高了激光的利用率。
在第一波长波段脉冲基础上叠加具有预退火作用的第二波长波段(例如红外光波段)脉冲，在工艺性能上具有以下优势：
(1)打破了晶圆的硅材料对第一波长波段(绿光波段)激光脉冲的吸收深度极限，将退火深度进一步向更深方向推进，目前退火深度通常为2um，如果退火深度在3um以上(例如用于IGBT器件)，仅靠单独的第一波长激光退火远远不能实现如此深度的退火；
(2)相对于单独的第一波长激光退火工艺，第二波长波段(例如红外光波段)的激光在时序上优先作用于晶圆以用作预退火，使晶圆的降温速率变缓，温度梯度更为平缓，有利于杂质的充分激活，因此在激活率上有较大幅度的提高；
(3)在空间分布上，由于第二光斑(红外光光斑)包裹第一光斑(绿光光斑)，在工艺上有相当大的匀化作用，使得退火均匀性能够得到大幅提高；
(4)第一波长激光(绿光)峰值功率的保障叠加第二波长激光(红光)的预退火作用，使沿深度方向的温度梯度更为缓慢，进一步增加沿深度方向的熔融层之后的固态激活效果，能够有效解决内部晶格缺陷问题，尤其是对于注入磷元素的退火，其工艺窗口较窄，退火效果对工艺参数极为敏感，有效的固态激活可以可靠地保证深处激活的晶格质量，从而进一步提高退火性能。
采用双波长、双脉冲的激光预热退火***，能够实现在波长、能量、脉冲作用时间、脉冲作用时序等多个参数的调节方面，极大拓展了工艺优化空间，不但能够更好地针对特定的工艺需求进行工艺性能匹配，还拓宽了设备的工艺窗口，面向可能出现的多种工艺需求均能够获得良好的性能。
在对薄片进行退火时，可以通过控制脉宽控制激光作用时间及作用时序，能够有效避免薄片晶圆在退火时因热应力不均而造成的碎片，大幅降低***碎片率，极大地提高了设备可靠性。
在设备性能上，由于采用辅助光源线斑双高斯分布的叠加使用，较大程度上匀化了光斑在扫描方向的均匀性，能够降低扫描重叠率，进一步提升产率，通过对***在脉冲重复频率与扫描重叠率上的优化设计，产率相对于现有技术指标(15wph)能够提高3倍以上，极大地优化了设备的效能。
以下将通过实施例进一步说明本发明，但本发明不限于此。
实施例
实施例1
8英寸的晶圆经过硼离子注入(注入条件：160Kev，5E14，T7)，进入退火工艺。通过控制单元控制一个主激光发生器发出第一波长激光光束，波长为515nm，脉宽为600ns，能量密度为3J/cm2，线斑尺寸为4mm*0.03mm(W2＝0.03)，光强分布为长度方向平顶分布，宽度方向高斯分布；一个辅助激光发生器，波长为808nm，脉宽为10μs，能量密度为0.5J/cm2，线斑尺寸为4mm*0.05mm(W2＝0.05)，光强分布为长度方向平顶分布，宽度方向双高斯分布。两种激光光束的时序为：第二波长激光光束早于第一波长激光光束的时间为D1＝2.5μs。
通过控制单元控制载片台的同步时序运动，以60mm/s的速度匀速扫描，直至完全扫描整片晶圆，完成激光预热退火工艺。测定退火后晶圆的全片薄层电阻Rs，结果示于图13中；测定激光退火形成的PN结结深，结果示于图14中。
对比例1
以与实施例1相同的方法进行激光退火工艺，不同之处在于不使用辅助激光发生器。测定退火后晶圆的全片薄层电阻Rs，结果示于图13中；测定激光退火形成的PN结结深，结果示于图14中。
由图13的表格中所列数据可看出，通过控制两种波长的激光脉冲时序与辅助光源的光强双高斯分布相结合，激光退火后的晶圆全片薄层电阻Rs的1-σ均匀度(σ/AVG)为0.48％，相对于不进行精准控制步进条件下的0.81％，有了大幅度提升，对于最终的器件性能而言，其均一性也能得到极大改善。
由图14所示的激光退火后晶圆的PN结结深可看出，根据实施例1使用主光源和辅助光源PN结结深更深，说明激活的深度更深，辅助光源的添加有助于更深的激活率。
以下表1示出了根据实施例1和对比例1的方法，在晶圆全片薄层电阻Rs达到190ohm/sq时的扫描速度。
表1
Figure BDA0002073878230000121
从上述数据可以看出，Rs达到190ohm/sq时，有L2预热的情况下，可以实现扫描速度从60mm/s到90mm/s的变化，有效地提高加工效率，从而实现产率的提升。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种激光预热退火***，其特征在于，包括控制单元、激光发生装置、光学模块和载片装置；
其中，所述激光发生装置包括第一波长主光源和第二波长辅助光源；
所述光学模块包括主整形模块、辅助整形模块和合束装置；
所述控制单元发出脉冲信号，以分别控制所述激光发生装置的激光脉冲时序和所述载片装置的同步时序运动；
所述第一波长主光源发射波长范围为500~560nm的激光，第二波长辅助光源发射波长范围为780~1064nm的激光；
所述第一波长激光光束通过光学模块的主整形模块，所述第二波长激光光束通过所述光学模块的辅助整形模块，分别形成第一线斑和第二线斑；所述第二线斑光强在长度方向上为平顶分布，在宽度方向上为双高斯分布；
通过所述合束装置，将两束不同波长的出射激光光束的第一线斑和第二线斑在投射到晶圆上时空间分布上做到中心对准，使两种吸收深浅不同的激光叠加使用，以对作为主光源的所述第一波长主光源线斑边部进行光强呈双高斯分布的辅助光源预热。
2.根据权利要求1所述的激光预热退火***，所述第一波长主光源包括一个或多个激光发生器。
3.根据权利要求2所述的激光预热退火***，所述第一波长主光源包括多个激光发生器时，所述光学模块进一步包括耦合模块。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光预热退火***，所述光学模块进一步包括光阑和镜头。
5.一种激光预热退火方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、由控制单元发出脉冲信号；
步骤二、控制包括第一波长主光源和第二波长辅助光源的激光发生装置，以产生第一波长激光光束和第二波长激光光束；
步骤三、所述第一波长激光光束通过光学模块的主整形模块，所述第二波长激光光束通过所述光学模块的辅助整形模块，分别形成第一线斑和第二线斑；
步骤四、所述第一线斑和第二线斑通过所述光学模块的合束装置合成为目标线斑投射到晶圆表面；
所述第一波长主光源发射波长范围为500~560nm的激光，第二波长辅助光源发射波长范围为780~1064nm的激光；所述第二线斑光强在长度方向上为平顶分布，在宽度方向上为双高斯分布；
通过所述合束装置，将两束不同波长的出射激光光束的第一线斑和第二线斑在投射到晶圆上时空间分布上做到中心对准，使两种吸收深浅不同的激光叠加使用，以对作为主光源的所述第一波长主光源线斑边部进行光强呈双高斯分布的辅助光源预热；
步骤五、控制载片装置沿所述目标线斑宽度方向匀速移动，以对承载于所述载片装置上的晶圆进行第一扫描；
步骤六、在所述第一扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第二扫描的起点，并打开所述激光发生装置，以与第一扫描相反的方向进行第二扫描；
步骤七、在所述第二扫描的终点，关断所述激光发生装置，控制所述载片装置步进至第三扫描的起点，并打开所述激光发生装置；
在第三扫描的起点，依次重复步骤五至步骤七中的一步或多步，直至完全扫描整片晶圆。
6.根据权利要求5所述的激光预热退火方法，所述第一线斑光强在长度方向上为平顶分布，在宽度方向上为高斯分布或平顶分布。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的激光预热退火方法，所述第一线斑包括投影中心重合的两个线斑。
8.根据权利要求5至6中任一项所述的激光预热退火方法，第一波长主光源线斑宽度为W1，第二波长辅助光源线斑宽度方向的双高斯峰距离为W2，且W2=c*W1，c的取值范围为0.3~3。
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