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激光加热赋能半导体晶圆退火

发布时间：2026-04-07

晶圆退火是半导体制造中杂质激活、晶格修复、超浅结成型的关键工序。传统炉管/快速热退火（RTP）受热预算大、扩散难控、均匀性不足，难以满足7nm/5nm及以下 GAA、3D NAND等先进制程需求。激光加热晶圆退火以瞬时高能、微米级精准、极低热扩散，成为新一代核心工艺。


激光加热核心原理


波长光电激光加热头采用独特的光学设计，输出热量均匀的高能量激光精准辐照晶圆表面，绿光激光与硅基材料（SiC）高度匹配，实现高效热处理，同时避免对晶圆的损害，实现离子注入损伤层再结晶与杂质高效激活；随即依托衬底高热导率极速冷却，冻结晶格结构，杂质扩散，完美成型超浅结，兼顾高激活率与陡峭结梯度。



激光加热退火是提升晶圆加工良率的关键


晶圆通过激光加热退火，其工艺稳定性取决于光学系统的光束质量、能量均匀、温控精度等。


1、光束均匀性：面光斑能量均匀性＞95%（典型值），杜绝局部过熔/欠退火


2、能量稳定性：连续输出能量波动＜2%，片间/批间一致性拉满


3、面形精度：光学元件PV/RMS 纳米级，波前畸变可控，无热点损伤


4、焦深与整形：定制焦深、积分镜匀化，适配大尺寸晶圆全域扫描


5、波长匹配：硅/第三代半导体高吸收波段，能量利用率最大化


激光退火对比传统退火的三大优势


☆ 极致控扩散：热作用时间压缩至纳秒~毫秒，扩散几乎为零，传统炉管/RTP无法企及


☆ 低热预算、低损伤：仅表层瞬时高温，衬底与器件结构无热形变、无界面退化


☆ 精准选区退火：微米级光斑可控，支持局部选择性退火，适配3D集成与异质器件



适用场景


先进逻辑（GAA/CFET）、DRAM/3D NAND、SiC/GaN功率器件、SOI/微纳器件的源漏激活、通道修复、欧姆接触退火，良率与性能双提升。激光加热，让晶圆退火从 “整体烘烤” 走向 “精准精修”，以光学硬核实力，支撑先进制程持续微缩与性能突破。


产品参数表