碳化硅(SiC)材料的寬禁帶、高熱導率、高飽和電子漂移速度、高擊穿電場等特性決定了其在高溫、大功率領域的巨大潛力。為使SiC材料的性能得到充分發揮, 需解決的一個關鍵問題是歐姆接觸的制備。
目前傳統制備SiC晶圓歐姆接觸的方法是在襯底表面沉積金屬電極層后進行高溫熱退火。但是，傳統的高溫熱退火工藝在減薄襯底中存在不足，如：退火范圍不可控、襯底與沉積金屬間容易發生侵蝕、影響界面形貌和物質分布均勻性等問題。因此，行業中需要一種退火局域化及退火深度可控的新型退火方案。
本文圍繞SiC晶圓制備中激光退火工藝的原理、優勢、難點等問題進行探討，為相關專業人員提供參考和借鑒，助力行業發展。
SiC晶圓激光退火工藝原理
SiC晶圓激光退火技術是利用脈沖激光能量控制精準、瞬時脈沖能量高的特性，經激光系統整形后，輻射晶圓背側金屬Ni與SiC間發生合金化反應，并依次生成Ni/Si化合物層、碳聚集位層以及碳空位層。其中碳空位層起到施主作用，以降低金屬Ni與SiC襯底間的勢壘差，使兩者間由肖特基接觸轉化成良好的歐姆接觸。
SiC晶圓激光退火優勢
SiC晶圓激光退火技術（LSA）相對于傳統高溫熱退火技術（RTA），具有升溫極快、控制靈敏、熱傳導深度淺、連續能量輸出穩定等特點，成為新一代主流退火技術。
激光退火技術局域化和深度可控的優秀特性，適用于SiC減薄晶圓的退火處理，有效地克服傳統高溫熱退火工藝的痛點。同時，其微/納秒量級的退火升溫速度，極高地保證了SiC晶圓金屬-半導體界面C,Si,Ni三種元素的均勻分布，獲得比傳統高溫熱退火工藝更加穩定、均勻的歐姆接觸。
RTA元素分布模擬 LSA元素分布模擬
為滿足市場高速發展的需求，大族半導體積極探索激光退火應用方案，憑借多年技術優勢及行業經驗，自主研發推出SiC晶圓激光退火設備，通過利用高均一性激光整形系統，對重摻雜SiC晶圓表面沉積的過渡金屬進行退火，制備良好均一的歐姆接觸，是制備高性能SiC晶圓工藝制程的重要一環。
SiC晶圓激光退火設備 示例機型：HSET-S-LA7311
技術優勢
大族半導體在成熟的激光整形技術基礎上，開創性地結合SiC晶圓材料特性，開發出極具市場競爭力的工藝解決方案。
?超高均一性平頂光斑整形技術
?退火后均一的電學特性及平整的表面形貌
?高效形成穩定均勻的金 - 半界面歐姆接觸
?工藝效果高度適應后端封裝制程
?比接觸電阻率 ≤ 5.0 x 10 ^ -5
?4/6/8寸產品快速切換
?符合SEMI S2、E84等半導體標準
工藝流程
大族半導體積淀豐富的行業經驗，深入關切客戶實際生產核心問題，提煉簡化工藝生產流程。
工藝效果
大族半導體通過精準控制高均一性的激光退火工藝方案，陸續得到客戶的肯定，工藝效果逐漸突破行業水平。
大族半導體將始終以領先的技術和品質優勢，以市場需求為出發點，持續全力推進半導體關鍵制程技術研發與優化，并發揮企業自主創新優勢，為半導體行業提供源源不斷的系統加工解決方案，以先進技術推動第三代半導體產業突破性發展。
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