碳化硅(SiC)材料的宽禁带、高热导率、高饱和电子漂移速度、高击穿电场等特性决定了其在高温、大功率领域的巨大潜力。为使SiC材料的性能得到充分发挥, 需解决的一个关键问题是欧姆接触的制备。
目前传统制备SiC晶圆欧姆接触的方法是在衬底表面沉积金属电极层后进行高温热退火。但是，传统的高温热退火工艺在减薄衬底中存在不足，如：退火范围不可控、衬底与沉积金属间容易发生侵蚀、影响界面形貌和物质分布均匀性等问题。因此，行业中需要一种退火局域化及退火深度可控的新型退火方案。
本文围绕SiC晶圆制备中激光退火工艺的原理、优势、难点等问题进行探讨，为相关专业人员提供参考和借鉴，助力行业发展。
SiC晶圆激光退火工艺原理
SiC晶圆激光退火技术是利用脉冲激光能量控制精准、瞬时脉冲能量高的特性，经激光系统整形后，辐射晶圆背侧金属Ni与SiC间发生合金化反应，并依次生成Ni/Si化合物层、碳聚集位层以及碳空位层。其中碳空位层起到施主作用，以降低金属Ni与SiC衬底间的势垒差，使两者间由肖特基接触转化成良好的欧姆接触。
SiC晶圆激光退火优势
SiC晶圆激光退火技术（LSA）相对于传统高温热退火技术（RTA），具有升温极快、控制灵敏、热传导深度浅、连续能量输出稳定等特点，成为新一代主流退火技术。
激光退火技术局域化和深度可控的优秀特性，适用于SiC减薄晶圆的退火处理，有效地克服传统高温热退火工艺的痛点。同时，其微/纳秒量级的退火升温速度，极高地保证了SiC晶圆金属-半导体界面C,Si,Ni三种元素的均匀分布，获得比传统高温热退火工艺更加稳定、均匀的欧姆接触。
为满足市场高速发展的需求，大族半导体积极探索激光退火应用方案，凭借多年技术优势及行业经验，自主研发推出SiC晶圆激光退火设备，通过利用高均一性激光整形系统，对重掺杂SiC晶圆表面沉积的过渡金属进行退火，制备良好均一的欧姆接触，是制备高性能SiC晶圆工艺制程的重要一环。
SiC晶圆激光退火设备
示例机型：HSET-S-LA7311
大族半导体在成熟的激光整形技术基础上，开创性地结合SiC晶圆材料特性，开发出极具市场竞争力的工艺解决方案。
● 超高均一性平顶光斑整形技术
● 退火后均一的电学特性及平整的表面形貌
● 高效形成稳定均匀的金 - 半界面欧姆接触
● 工艺效果高度适应后端封装制程
● 比接触电阻率 ≤ 5.0 x 10 ^ -5
● 4/6/8寸产品快速切换
● 符合SEMI S2、E84等半导体标准
大族半导体积淀丰富的行业经验，深入关切客户实际生产核心问题，提炼简化工艺生产流程。
大族半导体通过精准控制高均一性的激光退火工艺方案，陆续得到客户的肯定，工艺效果逐渐突破行业水平。
大族半导体将始终以领先的技术和品质优势，以市场需求为出发点，持续全力推进半导体关键制程技术研发与优化，并发挥企业自主创新优势，为半导体行业提供源源不断的系统加工解决方案，以先进技术推动第三代半导体产业突破性发展。
原文始发于微信公众号（HSET大族半导体）：三代半专题: 激光退火技术助力第三代半导体SiC产业发展
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