[发明专利]微波辐射退火的系统和方法

权利要求书

1.一种使用微波辐射使半导体结构退火的方法，所述方法包括：

提供半导体结构；

提供能够增强所述半导体结构对微波辐射的吸收的一种或多种能量转换材料；

将所述微波辐射施加于所述能量转换材料和所述半导体结构，以使制造半导体器件的所述半导体结构退火；

检测与所述半导体结构的一个或多个第一区相关联的第一局部温度；以及

至少部分地基于检测到的所述第一局部温度来调整施加于所述能量转换材料和所述半导体结构的所述微波辐射，

其中，响应于所述微波辐射，所述能量转换材料能够增强与所述半导体结构相关联的电场密度，从而增强所述半导体结构对所述微波辐射的吸收。

2.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中：

所述半导体结构包括顶部和底部；以及

所述第一区设置在所述顶部中。

3.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，还包括：

检测与所述半导体结构的一个或多个第二区相关联的第二局部温度；以及

至少部分地基于检测到的所述第二局部温度来调整施加于所述能量转换材料和所述半导体结构的所述微波辐射；

其中：

所述半导体结构包括顶部和底部；

所述第一区设置在所述顶部中；以及

所述第二区设置在所述底部中。

4.根据权利要求3所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中，调整所述微波辐射以将所述第二局部温度保持在目标范围内。

5.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中，调整所述微波辐射以将所述第一局部温度保持在目标范围内。

6.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中，所述能量转换材料包括n型掺杂硅、热压碳化硅、铝涂层碳化硅、磷化硅、碳化硅涂层石墨、钛、镍、氮化硅或二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中，所述能量转换材料的损耗角正切在0.01至1的范围内。

8.根据权利要求1所述的使用微波辐射使半导体结构退火的方法，其中，所述微波辐射的频率在2GHz至10GHz的范围内。

9.一种使用微波辐射使半导体结构退火的系统，所述系统包括：

一种或多种能量转换材料，用于增强与所述半导体结构相关联的电场密度，能够增强所述半导体结构对所述微波辐射的吸收；

控制器，被配置为将所述微波辐射施加于所述能量转换材料和所述半导体结构，以使制造半导体器件的所述半导体结构退火；以及

一个或多个第一热检测器，被配置为检测与所述半导体结构的一个或多个第一区相关联的第一局部温度；

其中，所述控制器还被配置为至少部分地基于检测到的所述第一局部温度来调整施加于所述能量转换材料和所述半导体结构的所述微波辐射。

10.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，还包括：

一个或多个第二热检测器，被配置为检测与所述半导体结构的一个或多个第二区相关联的第二局部温度。

11.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，其中，所述第一热检测器包括一个或多个高温计。

12.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，其中，以不同的角度设置所述第一热检测器，以用于检测所述第一局部温度。

13.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，还包括：

微波辐射源，包括：磁控管、行波管放大器、振动陀螺仪或速调管源。

14.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，其中，所述能量转换材料包括n型掺杂硅、热压碳化硅、铝涂层碳化硅、碳化硅涂层石墨、磷化硅、钛、镍、氮化硅或二氧化硅。

15.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，其中，所述控制器还被配置为保持氧气少于10ppm的周围环境控制流。

16.根据权利要求9所述的使用微波辐射使半导体结构退火的系统，其中，所述第一热检测器设置在所述能量转换材料内。