半导体集成电路制造中的准分子激光退火研究进展

喻学昊 方晓东 游利兵 王怡哲 刘墨林 王豪

摘要：随着半导体集成电路芯片的尺寸越来越小、结构越来越复杂，芯片制造过程中的退火工艺技术也在不断进步。激光退火以其在芯片制造过程中热预算控制的优势，在芯片制造退火工艺中的重要性正在显现。而准分子激光的特点是波长短、峰值功率高、作用于大多数物质表面时能量迅速被物质表面吸收。准分子激光退火可以实现对材料表面温度梯度的控制，是半导体集成电路制造中热处理工艺的重要选择。对半导体集成电路制造过程中准分子激光退火研究进展进行了综述。概述了集成电路制造中退火工艺热预算控制与激光退火的理论模拟研究结果；着重介绍了准分子激光退火在离子掺杂控制、超浅节形成、沟道外延等材料处理中的研究进展，以及在金属层制备和3D 器件中的应用。研究表明，准分子激光退火工艺有望为三维半导体集成电路制造提供新的解决方案。

关键词：半导体制造工艺； 热预算； 激光退火； 准分子激光