张为国，唐世弋，张俊，黄元昊，罗闻

（上海微电子装备（集团）股份有限公司，上海 201203）

0 引言

IC集成电路产业一直受到摩尔定律的不断驱动，制程节点以0.71倍递减不断地逼近物理极限[1]，随着技术节点特征尺寸不断缩小，新技术及新材料也在不断导入[2-3]，180nm引入多晶/氮氧化物，90到65nm引入Ge strained沟道的应变工程技术、45到32nm开始引入high-k值绝缘层/金属栅极、28nm开始引入第二代high-k绝缘层/金属栅工艺（HKMG）等，这些新技术新材料引入，同时CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）器件内的栅极沟道尺寸在不断的缩小，需要更好的控制超浅结的结深以及表面的掺杂浓度，同时新材料的引入使得新工艺对热预算的要求会变得更加的严格。

CMOS集成电路制作中很多工艺步骤需要通过退火技术来实现，随着芯片技术的推动，会使其对退火性能的需求也在不断的升级，退火技术由早期的炉管退火发展到现在的快速热退火RTP以及近年开始规模化应用的激光退火，激光退火按脉宽一般可分为毫秒、微秒、纳秒以及皮秒等激光退火技术。本文主要阐述在当下先进的CMOS集成电路的制备工艺，对其退火制程的需求进行分析以及对其发展前景进行预测。

1 CMOS集成电路

CMOS集成电路是一种集成电路的制程，可在硅晶圆上制作出P-MOS（P型的金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET）和N-MOS（N型的金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET）组件，由于P-MOS和N-MOS在特性上具有互补性，简称为CMOS电路，其基本结构如图1所示，CMOS工艺开始于20世纪60年代[4]，目前CMOS工艺成为IC工艺的主流，CMOS的主要优点是低功耗、高运算速度，由于这些优势，使上亿个MOS晶体管集成在单一的CMOS芯片内并在千兆赫GHz频率下进行快速的逻辑运算得以实现。……