[实用新型]一种快速退火设备

权利要求书

1.一种快速退火设备，其特征在于，包含：

一变频微波功率源系统，其利用一固态变频微波功率源提供具有一第一频率的一微波；

一共振腔加热系统，其包含具有一晶圆承载基座及一天线的一共振腔，其中一待退火材料放置在该晶圆承载基座的一容室中，该变频微波功率源系统所提供的该微波经由该天线输入至该共振腔中，并于该共振腔中激发一共振模式，以便对该待退火材料进行一退火处理，该晶圆承载基座吸收一部分的该微波而产生一热量以传导加热该待退火材料，且该晶圆承载基座允许另一部分的该微波穿透直接加热该晶圆承载基座的该容室中的该待退火材料；以及

一测控系统，其监测该共振腔及该变频微波功率源系统并控制该变频微波功率源系统将该微波的频率由该第一频率调整为第二频率。

2.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该变频微波功率源系统包含该固态变频微波功率源及一阻抗匹配器，该阻抗匹配器连接该天线，其中该固态变频微波功率源包含一微波信号产生器以及一固态功率放大器，该微波信号产生器产生一低功率的微波信号，送入该固态功率放大器产生高功率的该微波。

3.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该晶圆承载基座旋转式设于该共振腔中，借以增加该待退火材料的退火均匀性。

4.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该晶圆承载基座包含一底座及一上盖，且该待退火材料放置于该底座及该上盖所构成的该容室中。

5.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该共振腔加热系统的该共振腔包含由一上圆盘、一中空圆柱及一下圆盘所组成的一腔体，其中该上圆盘与该下圆盘分别设于该中空圆柱的两侧。

6.如权利要求5所述的快速退火设备，其特征在于，该共振腔的该天线由一金属球连接一金属棒所组成，该金属棒设于该上圆盘上且连接该变频微波功率源系统的一阻抗匹配器，借以使得该微波经由该天线输入至该共振腔中。

7.如权利要求6所述的快速退火设备，其特征在于，该上圆盘与该下圆盘分别为抛物线圆盘。

8.如权利要求6所述的快速退火设备，其特征在于，该上圆盘与该下圆盘的内侧表面分别涂覆有一红外线反射层。

9.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该共振腔的该晶圆承载基座由一微波吸收材料构成，且允许超过50％的该微波穿透以加热该待退火材料。

10.如权利要求9所述的快速退火设备，其特征在于，该微波吸收材料为孔隙率介于20％至30％之间的多孔性烧结碳化硅，或是石墨。

11.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该待退火材料为碳化硅。

12.如权利要求1所述的快速退火设备，其特征在于，该测控系统包含一方向耦合器、一功率计、一光学测温装置、一气压控制系统及一监视器，其中该气压控制系统监测及控制该共振腔的一气压值，该方向耦合器检测该变频微波功率源系统所提供的该微波的一前进信号及来自该共振腔加热系统的一反射信号，该功率计依据该前进信号及该反射信号获得一功率变化，该监视器即时显示该测控系统的监测结果。

13.如权利要求12所述的快速退火设备，其特征在于，该气压控制系统包含一压力检测单元设于该共振腔上，用以监测该共振腔的该气压值，且该气压控制系统更包含一排气单元及一气体输入单元分别连接该共振腔，借以使得该共振腔的该气压值保持于一预定气压。