红外激光退火,采用红外波段激光器(近红外 800‑1070nm、远红外 CO₂ 9.3‑10.6μm),以红外光子能量被材料吸收,实现毫秒级局部快速热处理;只加热表层微米‑几十微米薄层,基体保持低温,热预算极低,区别于灯管式红外 RTP 快速热退火、传统炉退火。

红外激光照射工件表面,光能转为热能,表层瞬间升到退火温度,衬底基体充当天然散热器,实现极速自冷却(冷却速率可达 10³‑10⁶℃/s)。
实现效果:
1)修复离子注入带来的晶格损伤;
2)激活掺杂杂质,形成超浅 PN 结;
3)非晶薄膜再结晶;
4)消除表层残余应力;
5)形成硅化物、欧姆接触。
加热时间:微秒~毫秒级,远远短于炉管(分钟‑小时)、RTP 快速退火(秒级);热量几乎不向深层扩散,保护底层器件、金属层不被高温破坏。
常用红外光源
1. 近红外半导体 / 光纤激光(808nm、1030‑1070nm):硅吸收好,光斑易整形,多用于扫描式选区退火;
2. 远红外 CO₂激光(9.3/10.6μm):对陶瓷、SiC、氧化层吸收好,长波段衍射效应小,光斑均匀性好,晶圆量产常用。
⚠️区分概念
- 红外激光退火:红外波段激光,定向光束,局部选区,毫秒‑微秒;
- RTP 快速热退火:卤素红外灯,整片辐射加热,秒级,整片晶圆升温,热预算更高。