最後更新:2026年10月8日離子佈植・熱處理離子佈植・熱處理中國大陸:激光退火

雷射退火是什麼

Laser Annealing

雷射退火是以雷射光在極短時間內將晶圓表面加熱至高溫,藉此活化離子佈植所導入的摻雜物並修復結晶缺陷的熱處理技術。由於加熱時間僅毫秒~奈秒,能將總熱量(熱預算)壓到最低,在需要形成淺接面的先進節點中特別受到重用。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

雷射退火(Laser Annealing)是以雷射光在極短時間內將晶圓表面加熱至高溫,藉此活化離子佈植所導入的摻雜物並修復結晶缺陷的熱處理技術。由於加熱時間僅毫秒~奈秒,非常短暫,最大特點是能將總熱量(熱預算)壓到最低。

代表性的方式有使表面微量熔化後再結晶的熔融(melt)型,以及不熔化、以固相進行活化的非熔融型。像雷射尖峰退火(LSA)這種掃描光束、進行毫秒級急速加熱與急冷的方式也被廣泛使用。

雷射退火的優點是能在維持極淺接面(shallow junction)的同時,獲得高摻雜物活化率。由於可進行比 RTP(以燈管進行秒級退火)更短時間、更局部的加熱,能因應隨微縮化而日益嚴苛的熱預算限制。

用於先進邏輯的源極・汲極活化,以及功率半導體、SiC 的活化等。可搭配 annealing、rtp、dopant-activation、thermal-budget、離子佈植 各條目一起閱讀,以理解各種熱處理技術的使用時機。相關設備由應用材料(Applied Materials)、Veeco、SCREEN 等公司提供。

雷射退火的常見問題

雷射退火與 RTP 有何不同?
RTP 以燈管花費數秒~數十秒加熱整片基板,雷射退火則只以奈秒~毫秒局部加熱表面。熱影響停留在數十~數百nm的表層,對下層幾乎沒有熱損傷,能將熱預算縮小好幾個數量級。
雷射退火用在哪些製程?
用於形成先進 CMOS 淺接面的摻雜物活化、SiC 功率元件的背面歐姆電極形成,以及液晶・OLED 的低溫多晶矽(LTPS)TFT 製作中非晶矽的結晶化等。
雷射退火有哪些課題?
由於照射區域狹小,必須掃描整片晶圓,因此產能與掃描重疊區域的均勻性是課題。此外,不同圖案的光吸收率不同,會造成各處溫度不一的圖案相依性(pattern effect),其管理也很重要。

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