近日，華工科技中央研究院與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合作開展的寬禁帶化合物半導(dǎo)體激光退火研究取得重大進(jìn)展，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李家文教授為通訊作者，華工科技中央研究院半導(dǎo)體項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人黃偉博士為共同通訊作者所著的論文《Numerical simulation and experimental investigation of laser pulse duration effects on Ni/SiC ohmic contacts during ultraviolet laser annealing》在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Optics and Laser Technology》正式發(fā)表，標(biāo)志著我國在半導(dǎo)體激光制程領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究獲得國際學(xué)術(shù)界認(rèn)可。
《Optics and Laser Technology》
《Numerical simulation and experimental investigation of laser pulse duration effects on Ni/SiC ohmic contacts during ultraviolet laser annealing》
《Optics and Laser Technology》是Elsevier出版社旗下專注應(yīng)用光學(xué)與激光技術(shù)的國際權(quán)威期刊（中科院工程技術(shù)2區(qū)），創(chuàng)刊逾50年來持續(xù)聚焦激光工藝、光電子器件及先進(jìn)光學(xué)工程領(lǐng)域的前沿研究。其最新五年影響因子達(dá)5.1，位居JCR光學(xué)領(lǐng)域Q2分區(qū)，以嚴(yán)格的學(xué)術(shù)評審和顯著的工程應(yīng)用導(dǎo)向著稱，被全球?qū)W術(shù)界與工業(yè)界共同認(rèn)定為激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新成果的首選發(fā)表平臺(tái)之一。
該論文的研究內(nèi)容聚焦在高能量紫外脈沖激光作用于寬禁帶化合物半導(dǎo)體碳化硅（SiC）晶體材料及金屬表面的作用機(jī)制，分析激光引發(fā)的材料物理化學(xué)變化，精準(zhǔn)揭示其對半導(dǎo)體器件電學(xué)性能的影響。
研究團(tuán)隊(duì)通過高能量紫外脈沖激光作用于碳化硅（SiC）晶體及金屬表面，首次系統(tǒng)及深刻地揭示了不同紫外激光脈寬下調(diào)控寬禁帶化合物半導(dǎo)體器件電學(xué)性能的原理和方法，通過軟件仿真了解紫外脈沖激光在金屬鎳（Ni）薄膜和SiC中熱擴(kuò)散機(jī)理和路徑，再依托華工科技自主研發(fā)的全自動(dòng)SiC晶圓激光退火裝備實(shí)現(xiàn)工藝落地，完成Ni/SiC器件的歐姆接觸退火測試，并得到行業(yè)內(nèi)較好水準(zhǔn)的器件性能參數(shù)，為激光退火技術(shù)在化合物半導(dǎo)體的量產(chǎn)應(yīng)用提供了理論依據(jù)與工藝范式。
基于研究成果轉(zhuǎn)化的華工科技全自動(dòng)SiC晶圓激光退火裝備目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破。該設(shè)備兼容6/8英寸晶圓及減薄片、鍵合片等各類SiC晶圓加工，通過機(jī)臺(tái)前置EFEM系統(tǒng)預(yù)定位，結(jié)合定制激光退火頭和精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對整片SiC晶圓背金面(Ni/Ti層)退火，形成良好歐姆接觸，降低接觸電阻，提高器件電學(xué)性能。經(jīng)量產(chǎn)驗(yàn)證，該裝備WPH≥15片（每四分鐘可加工一片晶圓），工藝均勻性≥95%，關(guān)鍵指標(biāo)居行業(yè)領(lǐng)先水平，目前已在半導(dǎo)體廠商投入實(shí)際驗(yàn)證。
面向化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級需求，華工科技依托產(chǎn)學(xué)研深度融合優(yōu)勢，構(gòu)建覆蓋第一代至第四代半導(dǎo)體材料的工藝裝備體系，開發(fā)出激光加工與量測兩大類產(chǎn)品線，打造六類核心智能裝備，貫通半導(dǎo)體前道制造與后道封裝環(huán)節(jié)。未來，華工科技將持續(xù)深化技術(shù)創(chuàng)新，為國產(chǎn)化合物半導(dǎo)體制造自主可控提供新質(zhì)生產(chǎn)力支撐。
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