[發(fā)明專利]一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法

在審

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• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN113707546A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永忠;何劉;王德友;潘冬;楊春蘭;陳永智;王曉峰;潘嶺峰
• 申請（專利權(quán)）人: 成都萊普科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/268
• 分類號(hào): H01L21/268;H01L21/28;H01L21/324;H01L29/45
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

1.一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：包括一種半導(dǎo)體退火激光的選擇方法，其具體選擇方法如下：

選擇合適波長和/或能量密度的激光對金屬和半導(dǎo)體界面進(jìn)行照射，形成歐姆接觸而不對其他區(qū)域造成影響。

2.如權(quán)利要求1所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述合適波長的選擇方法：根據(jù)待退火金屬材料、待退火半導(dǎo)體材料、介質(zhì)材料分別對于激光光子的吸收程度不同選擇激光波長，使的該波長的激光僅對待退火金屬材料、待退火半導(dǎo)體材料產(chǎn)生作用，不對介質(zhì)材料產(chǎn)生影響。

3.如權(quán)利要求2所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述合適能量密度的選擇方法：使得所選的能量密度ED5滿足以下不等式

ED1，ED2，ED3＜ED5＜ED4

式中ED1為激光作用于半導(dǎo)體材料時(shí)發(fā)生相互反應(yīng)-材料發(fā)生改性、熔化、氣化-的閾值能量密度；

式中ED2為激光作用于介質(zhì)材料發(fā)生相互反應(yīng)-材料發(fā)生改性、熔化、氣化-的閾值能量密度；

式中ED3為激光作用于界面使得界面特性發(fā)生改變-起皮、剝離、改性-的閾值能量密度；

式中ED4為激光作用于金屬/半導(dǎo)體界面使得合金反應(yīng)產(chǎn)生并形成歐姆接觸的閾值能量密度。

4.如權(quán)利要求3所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：包括一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸系統(tǒng)；

所述系統(tǒng)包括激光器、光學(xué)系統(tǒng)和位移系統(tǒng)；所述激光器發(fā)射的激光滿足權(quán)利要求1選擇方法所選擇的半導(dǎo)體退火激光；

激光器發(fā)射激光進(jìn)入到光學(xué)系統(tǒng)中，然后由光學(xué)系統(tǒng)入射到位移系統(tǒng)中，對位移系統(tǒng)中的晶圓進(jìn)行處理。

5.如權(quán)利要求4所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述激光器為固體激光器、光纖激光器、碟片激光器及半導(dǎo)體激光器中的一種或多種組合。

6.如權(quán)利要求4所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述光學(xué)系統(tǒng)用于將激光器發(fā)射的激光整形為圓形平頂、方形平頂或者線形平頂光斑后，發(fā)射到樣品表面；所述光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)整形元件和聚焦系統(tǒng)，所述光學(xué)整形元件包括但不限于光束整形鏡；所述光學(xué)整形元件和聚焦鏡用于將所述激光器發(fā)射的激光整形為平頂光斑發(fā)射到樣品表面。

7.如權(quán)利要求6所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述光學(xué)整形元件或所述聚焦系統(tǒng)可以進(jìn)行縱軸方向的移動(dòng)。

8.如權(quán)利要求4～6任一一項(xiàng)所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述位移系統(tǒng)用于放置樣品并調(diào)整樣品的位置，所述位移系統(tǒng)包括放置樣品的真空吸片臺(tái)、位移平臺(tái)；所述真空吸片臺(tái)能樣品進(jìn)行真空吸附固定，所述位移平臺(tái)夠進(jìn)行橫軸、豎軸和縱軸三軸移動(dòng)。

9.如權(quán)利要求4～6任一一項(xiàng)所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述位移系統(tǒng)設(shè)置于真空和/或惰性氣體環(huán)境中。

10.如權(quán)利要求9所述的一種選擇性激光退火形成半導(dǎo)體器件歐姆接觸的方法，其特征在于：所述形成半導(dǎo)體歐姆接觸的系統(tǒng)包括擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、孔徑光闌和反射鏡；所述擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)將激光器發(fā)射的激光擴(kuò)束、準(zhǔn)直并放大，形成平行光源；反射鏡改變所述平行光源方向，使所述平行光源射入光學(xué)系統(tǒng)中；所述孔徑光闌用于濾掉擴(kuò)束準(zhǔn)直后光斑邊緣的雜光。