【半导体资讯】IGBT的激光退火工艺-KIA MOS管
IGBT制造的一个关键环节就是快速退火工艺。激光退火（LSA）被认为是对前道IC超浅结（USJ）和硅化物退火的技术突破，后续扩展至BSI-CIS、TFT晶化和激光剥离等应用领域。
IGBT激光退火工艺
IGBT背面工艺首先是基于已完成正面Device和金属Al层的基础上，将硅片通过机械减薄或特殊减薄工艺（如Taiko、Temporary Bonding 技术）进行减薄处理，然后对减薄硅片进行背面离子注入，如N型掺杂P离子、P型掺杂B离子。
IGBT激光退火可分为4个阶段：
第1阶段，能量从退火硅表面传递到200nm深度，此时B和P的激活浓度增加，对应B激活浓度达到最大值；
第2阶段，在500nm深度位置，当P的激活浓度超过了B，就会在 SRP曲线上发现明显的PN结中和效应；
第3阶段，随着P的浓度不断增加，在2μm深度位置，对应绿光波长将实现有效激活，此时P激活浓度达到最大值；
第4阶段，2μm以上退火深度更多地借助热扩散来完成，此时随深度积分而来的激活率也获得最大值。
激光退火工艺的优势
采用激光退火工艺相比传统退火方式具备以下优势：
激光退火可确保正面器件面金属层不产生损伤。
例如：金属Al层退火，器件面温度<400℃，当退火面最高温度达到1400℃，传统退火方式无法确保器件面温度<400℃，而激光退火因其以亚微秒级速度快速退火实现目标温度，从而可以将器件面的温度有效控制在一定范围以内。
激光退火凭借其出色的性能，在超薄硅片如100μm以下获得了广泛的关注和应用，实现了超薄硅片高能量注入大结深退火需求。
激光退火可显著提高杂质离子激活效率，例如：峰值浓度可达1E20 atoms/cm3，通过激光退火，可以使表面离子掺杂激活浓度达到1E19~1E20 atoms/cm3，相应地，激活率也会达到60%以上，相比传统退火有非常大提升。
激光退火可实现较深的退火深度，激活深度可达3μm以上。
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