非熔性脉冲激光退火绝缘栅双极晶体管仿真研究

作     者：刘阳 袁和平 陈译 何堤 林岚杰 LIU Yang;YUAN Heping;CHEN Yi;HE Di;LIN Lanjie

作者机构：厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省绿色智能清洗技术与装备重点实验室福建厦门361024 厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2024年第43卷第11期

页      面：1406-1411,1417页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：福建省自然科学基金(2019J01875) 

主　　题：非熔性脉冲激光 绝缘栅双极晶体管 温度场 结深 电学性能 

摘      要：在半导体加工领域,快速热退火(Rapid Thermal Annealing,RTA)工艺是提升绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)电学性能的有效方式之一,但会导致杂质再扩散现象严重、晶格修复不完整、机械性能下降等缺陷。为解决以上问题,通过非熔性脉冲激光退火工艺,研究了激光波长分别为193,248,308,532 nm对IGBT温度场、杂质浓度、结深和电学性能的影响。与RTA工艺相比,非熔性脉冲激光退火后的IGBT杂质分布均匀,结深和电学性能得到明显优化;其中193 nm的短波长脉冲激光退火后的IGBT性能提升最为明显,饱和集电极电流提升了10.99%,导通压降和结深分别降低了4.05%和12.26%。结果表明,在以上几种波长中,193 nm的短波长脉冲激光是制备超浅结IGBT的最佳选择,该研究可为激光退火IGBT提供技术支持。