TW201539550A - 使用微波輻射以退火一半導體結構之系統及方法 - Google Patents

Abstract

提供以施加微波輻射退火一半體體結構之系統與方法。提供一半導體結構。提供一或多個可增加半導體結構吸收微波輻射之能量轉換材料。施加微波輻射於能量轉換材料與半導體結構之上以退火半導體結構，以便製造複數個半導體裝置。偵測與半導體結構中一或多個第一區域相關之第一本地溫度。至少根據部分偵測到的第一本地溫度，調整施加至能量轉換材料和半導體結構之微波輻射。

Description

微波輻射退火之系統及方法

本發明文件所敘述之技術係有關於半導體材料，特別係有關於半導體材料的製造程序。

半導體裝置製造包括許多製造程序。舉例而言，製造一電晶體通常包括對一半導體基版進行摻雜(例如：增加所需的雜質至基板)以形成磊晶接面。許多不同的製程方式可被實施對基板進行摻雜(例如：離子佈值和磊晶成長)。導入至基板的摻雜物(例如：需要的雜質)通常在基板上的半導體裝置製造前需要被電性活化。摻雜物的活化通常包括退火基板，以溶解(dissolve)摻雜物叢集並將摻雜物原子/分子從間隙位置轉移至基板中晶格結構的晶格位置。

在某些環境下，半導體裝置製程包括微波輻射，微波輻射包括波長範圍從1公尺至1毫米(對應於0.3至300G赫茲之頻率)的電磁波。當微波輻射施加於包括複數個電偶極之某一材料(例如：一介電材料)時，電偶極會根據微波輻射的電場變化而改變方向，因此上述材料可吸收微波輻射以產生熱。上述材料對於微波輻射之電場的反應可由使用一複介電係數ε(ω)^*進行測量，複介電係數ε(ω)^*根據電場頻率決定： ε(ω)^*=ε(ω)'-iε(ω)"=ε ₀(ε _r (ω)'-iε _r (ω)") (1)

其中ω代表電場頻率，ε(ω) ^' 代表複介電係數(例如：一電性常數)之實數部分，ε(ω) ^" 代表一介電損耗因數。除此之外，ε₀代表真空的介電常數，ε_r(ω) ^' 代表相對的介電常數，且ε_r(ω) ^" 代表相對的介電損耗因數。

一材料是否吸收微波輻射可使用一損耗角正切(loss tangent)tanδ來呈現，

其中μ ^' 代表上述材料之磁導率的實數部分，且μ ^" 代表一磁損耗角正切。假設磁損耗角正切為可忽略的(例如：μ ^" =0)，材料中的損耗角正切可被表示如下：

具有低損耗角正切(例如：tanδ<0.01)之材料會以低吸收能力允許微波通過。具有極高損耗角正切(例如：tanδ>10)之材料會以低的吸收能力來反射微波。具有中間的損耗角正切(例如：10tanδ0.01)之材料可吸收微波輻射。

第1圖描繪出一種使用微波輻射以退火一半導體結構之一示意圖。

第2圖描繪出一種使用微波輻射以退火一半導體結構之另一示意圖。

第3圖描繪出一種使用微波輻射以退火一半導體結 構之系統的示意圖。

第4圖描繪出一種用以提供一傳導場之能量轉換材料的示意圖。

第5圖描繪出一種使用微波輻射用以退火一半導體結構之流程示意圖。

第6圖描繪出一種電腦可實現環境的示意圖，其中使用者可透過一網路與在一或多個伺服器上之一微波退火控制器進行互動。

第7圖描繪出一種提供在電腦單機上供使用者作存取之一微波存取控制器。

半導體裝置製程所使用的傳統退火(annealing)技術(例如：快速升溫退火(RTA)或毫秒升溫退火(MSA))通常具有一些缺點。舉例而言，裝置製程所使用之基板(substrate)通常包括多種裝置圖樣(pattern)(例如：透過沉積(deposition)、微影技術(lithography)及/或蝕刻(etching))。這些不同圖樣通常對應於不同的厚度及材料種類，而不同的厚度及材料種類會導致不同的熱放射率(heat emissivity)。在一退火過程期間(例如：快速升溫退火)，基板上不同區域通常吸收與放射不同數量的熱而導致基板上的本地(localized)溫度不均勻。此外，光源(例如：用於快速升溫退火的燈管及用於雷射退火之雷射)的光子(photons)可能無法穿透基板的表面區域，而這通常會導致基板在不同深度下具有不均勻的熱。除此之外，退火過程期間基板的本地溫度(local temperature)通常無法被監控或得到良好的 控制。

第1圖描繪出使用微波輻射以退火一半導體結構之一示意圖。如第1圖所示，一能量轉換材料102被放置於距離半導體結構104一段距離d之處。對能量轉換材料102與半導體結構104兩者施加微波輻射以退火半導體結構104。一或多個溫度偵測器(thermal detector)106被配置在半導體結構104之上方，以偵測半導體結構104中一或多個區域之本地溫度。微波輻射被調整以維持本地溫度在一適當範圍內。

特別的是，半導體結構104可能包括一或多個裝置特徵部件(feature)(例如：磊晶接面(epitaxial junction)、植入區(implant region)、介電層(dielectric layer)及金屬材料)。舉例而言，半導體結構104包括在一高溫下(約在300度C至600度C的範圍內)藉由磊晶增長(epitaxial growth)在一基底上形成具有一些摻雜物之一接面(junction)。微波輻射用於退火半導體結構104，以進行摻雜物活化(dopant activation)。能量轉換材料102吸收充足的微波輻射及增加於半導體結構104上之一交流電場密度。在電場密度增加的情形下，更多與摻雜物(dopant)相關的電偶極(dipole)被形成在半導體結構104的缺陷上，且這些電偶極會根據所施加的微波輻射而振動及/或旋轉。一旦半導體結構104上的交流電場密度超過一臨界值(threshold)，電偶極的形成和電偶極的動作(例如：振動及/或旋轉)會斷開半導體結構104中的晶格(例如：矽)、半導體結構104中的摻雜物叢(dopant cluster)及/或間隙位置(interstitial site)之間的結合(bond)以活化(activate)摻雜物。交流電場也透過建立交流正電 及/或負電在一或多個介面(例如：位於高介電係數介電層與一介面層之間或介面層與電晶體閘極結構中之一通道層之間)上之介面極化(interfacial polarization)的動作與介面電偶極(interface dipole)進行作用。

能量轉換材料102與半導體結構104間的距離(例如：距離d)可被調整以改善摻雜物活化及/或減少缺陷。舉例而言，距離d的範圍大約在0毫米至10毫米間。在某些實施例中，能量轉換材料102透過磊晶成長形成在半導體結構104上。施加於能量轉換材料102上之微波輻射具有範圍約在2G赫茲至10G赫茲之間的一頻率。舉例而言，能量轉換材料102包括n型摻雜矽(n-type doped silicon)、熱壓碳化矽(hot-pressed silicon carbide)、鋁塗層碳化矽(aluminum-coated silicon carbide)、磷化矽(silicon-carbide-coated graphite)、碳化矽塗層石墨(silicon phosphide)、鈦(titanium)、鎳(nickel)、氮化矽(silicon nitride)、二氧化矽(silicon dioxide)或其他合適的材料。在某個實施例中，能量轉換材料102的尺寸比半導體結構104大使得電場密度可在半導體結構104上被大約均勻化。微波輻射會施加在能量轉換材料102與半導體結構104上一段時間(例如：約在30秒至1200秒的範圍內)。

在某些實施例中，與半導體結構104中一或多個區域相關的本地溫度會被即時地監控及控制在使得本地溫度可被維持在適當範圍內(例如：約在900度C至1250度C的範圍內)。舉例而言，若本地溫度掉落至範圍的下限之外，摻雜物可能因為不充足的能量而無法被活化。另一實施例中，若本地溫度超 過範圍的上限時，可能會發生不良的摻雜物擴散。溫度偵測器106包括一或多個高溫計(pyrometer)或其他適當的溫度量測裝置。每個溫度偵測器106包括一小區域(例如：在微米內)用以收集輻射以便偵測本地溫度。溫度偵測器106包括多個晶體(len)，這些晶體(len)係特別設置以偵測深淺度落在5奈米至20奈米間的輻射。溫度偵測器106的回應時間(response time)約在1微秒至1毫秒的範圍內。舉例而言，溫度偵測器106設置在能量轉換材料102之上方或下方。在另一實施例中，溫度偵測器106設置在能量轉換材料102的一或多個針孔(pinholes)中。在某些實施例中，因整個晶圓充當成一散熱器(heat sink)，故半導體結構104中一或多個區域所相關的本地溫度是暫態的(例如：持續大約毫秒或近毫秒)。

在某些實施例中，半導體結構104具有低微波輻射吸收能力，因此有效的摻雜物活化無法輕易達成。舉例而言，半導體結構104內所包含之一接面具有少量的缺陷，這些較少量的缺陷通常使得在接面內所形成來與微波輻射互動而進行摻雜物活化的電偶極不夠充足以預非晶植入(Pre-amorphization implantation,PAI)可在半導體結構104上進行，以增加微波輻射吸收能力而促使摻雜物活化。舉例而言，在摻雜物導入至半導體結構104前，預非晶植入(使用一電漿摻雜技術)以注入某些植入種子(例如：離子)至半導體結構104。因此，一預非晶層(pre-amorphization layer)形成於半導體結構104上。在一實施例中，由於前述植入步驟，預非晶層中會包括大量的缺陷。在預非晶植入過程後，摻雜物(例如：透過植 入或磊晶增長)被導入至半導體結構104。當微波輻射被施加時，半導體結構104會因為微波輻射遭受固態磊晶再成長(solid-phase epitaxial re-growth)。由於大量的缺陷在預非晶植入過程中產生，故半導體結構104之微波輻射吸收能力會增加。更多與摻雜物所相關的電偶極在半導體結構104中形成，且這些電偶極會根據所施加的微波輻射而振動及/或轉動，用以促使摻雜物活化。

第2圖描繪出使用微波輻射以退火一半導體結構物之另一示意圖。如第2圖所示，能量轉換材料102被放置在距離半導體結構104之上方距離d之處。除此之外，另一個能量轉換材料108放置於距離半導體結構104之下方距離d(例如：d2)之處。微波輻射施加於半導體結構104、能量轉換材料102及能量轉換材料108之上以退火半導體結構104。溫度偵測器106設置於半導體結構104之上方，以偵測半導體結構104中一或多個第一區域的本地溫度。一或多個溫度偵測器110被設置在半導體結構104之下方，以偵測半導體結構104中一或多個第二區域的本地溫度。微波輻射被調整以維持第一區域的本地溫度在一第一範圍內，第二區域的本地溫度在一第二範圍內。

特別的是，溫度偵測器110偵測一或多個第二區域的本地溫度，而這一或多個第二區域係對應於半導體結構104中基板的某些區域。這些本地溫度代表微波輻射與基板中之自由載子(free carriers)間的相互作用。一或多個第二區域所相關的本地溫度致被即時地監控及控制在使得這些本地溫度可維持於第二範圍內。舉例而言，此第二範圍以一目標溫度為中心， 且以目標溫度之約上下1度C做為一範圍。若第二區域所相關之本地溫度落在第二範圍之外，微波輻射退火可能被停止且用以進行退火的工具(tool)可能被同步鎖定(interlock)。舉例而言，目標溫度係擇自於約300度C至600度C的範圍內。

溫度偵測器110包括一或多個高溫計、或其他適當的溫度測量裝置。舉例而言，溫度偵測器110被設置在能量轉換材料108之上方或下方。在一實施例中，溫度偵測器110被設置在能量轉換材料102的一或多個針孔中。能量轉換材料108包括n型摻雜矽、熱壓碳化矽、鋁塗層碳化矽、磷化矽、碳化矽塗層石墨、鈦、鎳、氮化矽、二氧化矽或其他合適的材料。在某些實施例中，多個能量轉換材料被放置在半導體結構104的上表面上方、下表面下方及一或多個側面上。溫度偵測器110與半導體結構104間的距離(例如：d2)可被調整以改善摻雜物活化及/或減少缺陷。舉例而言，距離d2落在0毫米至10毫米的範圍內。

第3圖描繪出一種使用微波輻射以退火一半導體結構之系統的示意圖。如第3圖所示，一半導體結構302被放置於能量轉換材料304及306間且位在一殼體(例如：一金屬殼)308內，且微波輻射被導入至殼體308中以退火半導體結構302。一或多個第一溫度偵測器310用以偵測與半導體結構302中一頂端部分312之一或多個第一區域相關之本地溫度。除此之外，一或多個第二溫度偵測器314用以偵測與半導體結構302中一底端部分316之一或多個第二區域相關之本地溫度。一控制器318用以根據偵測到的本地溫度調整微波輻射，使得這些本地 溫度被可被維持在適當範圍內。

特別的是，控制器318控制一電源供應器320，而電源供應器320提供電源至微波源(microwave source)322。由微波源322所產生的微波輻射透過一或多個導波管(waveguide)324被導入至殼體308內。舉例而言，微波源322包括一磁控管(magnetron)、一行波管放大器(traveling-wave-tube amplifier)、一迴旋管(gyrotron)、一速調管源(klystron tube source)或其他適當的來源。控制器318用以透過一氧氣感應器326，維持一小於10ppm氧氣之環境流(例如：氮)。

舉例而言，溫度偵測器310被設置在能量轉換材料304之上方或下方。在另一實施例中，溫度偵測器310被設置在能量轉換材料304的一或多個針孔中。又在另一實施例中，溫度偵測器310設置在相對於半導體結構302不同角度上，以偵測不同區域之本地溫度(例如：半導體結構302之一中心區域及/或一邊緣區域)。頂端部分312包括一或多個裝置特徵部件(例如：磊晶接面、植入區、介電層、及金屬材料)。與頂端部分312中第一區域相關的本地溫度和微波輻射及頂端部分312中缺陷間的相互作用相關。舉例而言，溫度偵測器314設置在能量轉換材料306之上方或下方。在另一實施例中，溫度偵測器314設置在能量轉換材料306的一或多個針孔中。在另一實施例中，溫度偵測器314設置在相對於半導體結構302的不同角度上。底端部分316包括一基板，且底端部分316中第二區域所相關的本地溫度會相關於微波輻射和底端部分316中之自由載子間相互作用。

第4圖係描繪用以提供一傳導場(conduction field)之能量轉換材料304和306的示意圖。如第4圖所示，能量轉換材料304和306在一適當的溫度下吸收充足的微波輻射，且在半導體結構302上提供一傳導場402，用以增強介面極化。

特別的是，與微波輻射相關之交流電場包括三個成分：E_p、E_n、E_r，其中E_n穿透半導體結構302。根據交流電場(例如：特別是成分E_p)，正電荷會開始於接近能量轉換材料304之下表面處增生，負電荷會開始於接近能量轉換材料306之上表面處增生。在適當的溫度下(例如：500度C至700度C的範圍內)，充足的電荷會於能量轉換材料304及能量轉換材料306上增生，產生一個穿透半導體結構302且增強半導體結構302中的介面極化之對應的傳導場402。

在某些實施例中，在室溫至約300度C的溫度範圍內，交流電場主要與半導體結構302中外來摻雜物(extrinsic dopants)進行交互作用，並發生立體式加熱(volumetric heating)以退火半導體結構302。在300-500度C的範圍內之一溫度下，交流電場主要與半導體結構302中原有原子(例如：矽)進行互動，且半導體結構302透過立體式加熱進行退火。在500-700度C的範圍內之一溫度下，傳導場402持續增強。舉例而言，越來越多與摻雜物相關的電偶極在半導體結構302中形成，且這些電偶極除了交流電場還會根據傳導場402而振動及/或旋轉。電偶極的形成和電偶極的動作(例如：振動及/或旋轉)終究會斷開半導體結構302中摻雜物與間隙位置之鍵結，以活化摻雜物。

第5圖描繪出一種使用微波輻射用以退火一半導 體結構之流程示意圖。在步驟502中，提供一半導體結構。在步驟504中，提供一或多個可增加半導體結構吸收微波輻射之能量轉換材料。在步驟506中，施加微波輻射至能量轉換材料及半導體結構以退火半導體結構，以便製造複數個半導體裝置。在步驟508中，偵測與半導體結構中一或多個第一區域相關之第一本地溫度。在步驟510中，至少根據部分偵測到的第一本地溫度，調整施加至能量轉換材料和半導體結構之微波輻射。

第6圖描繪出一種電腦可實現環境的示意圖，其中使用者可透過一網路與在一或多個伺服器上之一微波退火控制器進行互動。微波退火控制器710可幫助使用者702使用微波輻射對一半導體結構進行退火。特別的是，微波退火控制器710用以施加微波輻射至一或多個能量轉換材料及半導體結構以退火半導體結構，以便製造複數個半導體裝置。一或多個能量轉換材料可增加半導體結構之微波輻射吸收能力。微波退火控制器710用以至少根據部分偵測到的第一本地溫度，調整施加於能量轉換材料和半導體結構之微波輻射。

如第6圖所示，使用者702可透過許多種方式(例如：透過一或多個網路704)與微波退火控制器710互動。一或多個透過網路704存取的伺服器706也可包括或存取一或多個資料儲存單元708，資料儲存單元708用以儲存微波退火控制器710的資料。在某些實施例中，資料儲存單元708包括用以儲存半導體結構中不同區域的本地溫度之資料庫，且微波退火控制器710讀取上述資料庫以決定本地溫度是否在一適當範圍內。在某些實施例中，電腦所實現之系統及方法可用以使得微波退火 控制器802被提供在電腦單機上供使用者作存取，如第7圖中之800所示。

根據一實施例，提供一種用以使用微波輻射退火一半導體結構之方法。提供一半導體結構。提供一或多個可增加半導體結構之微波輻射吸收能力之能量轉換材料。施加微波輻射至能量轉換材料及半導體結構以退火半導體結構，以便製造複數個半導體裝置。偵測與半導體結構中的一或多個第一區域相關之第一本地溫度。至少根據部分偵測到的第一本地溫度，調整施加至能量轉換材料和半導體結構之微波輻射。

根據另一實施例，一種使用微波輻射以退火一半導體結構之系統包括：具有增加一半導體結構之微波輻射吸收能力之一或多個能量轉換材料；一控制器，用以施加微波輻射至能量轉換材料及半導體結構以退火半導體結構，以便製作半導體裝置；以及一或多個第一溫度偵測器，用以偵測與半導體結構中一或多個第一區域相關之第一本地溫度。控制器更用以至少根據部分偵測到的第一本地溫度，調整施加於能量轉換材料及半導體結構之微波輻射。

根據又一實施例，一種使用微波輻射以退火一半導體結構之系統包括：一或多個資料處理器，及一電腦可讀式記憶體，上述電腦可讀式記憶體具有多個編程指令，上述編程指令用以命令上述資料處理器進行下列步驟：施加微波輻射於一或多個能量轉換材料及一記憶體結構，以退火記憶體結構以便製作複數個半導體裝置，一或多個能量轉換材料可用於增加半導體結構之微波輻射吸收能力；偵測與上述半導體結構中一 或多個第一區域相關之複數個第一本地溫度；至少根據部分已偵測到之第一本地溫度，調整於上述能量轉換材料及上述半導體結構上所施加之上述微波輻射。

本說明書和後續申請專利範圍要求所使用的術語以包括僅用於描述的目的，並且不應當被解釋為限制性的。舉例而言，使用於此處(包括申請專利範圍內)之”基板”可參考為任何包含一或多個半導體材料的結構，但不限定於整體(bulk)半導體材料，例如一半導體晶圓(單獨或在包含其他材料的組合物)和多個半導體材料層(單獨或在包含其他材料的組合物)。此處所提到的”半導體結構”(包含申請專利範圍內)可包括一半導體基板。此處所提到的”半導體結構”(包含申請專利範圍內)也可包括半導體基板上所形成之淺溝槽隔離的特徵部件(shallow trench isolation features)、多晶矽柵極(poly-silicon gates)、輕摻雜汲區(lightly doped drain regions)、摻雜井區(doped wells)、接點(contacts)、通孔(vias)、金屬線或其他類型的電路圖樣或特徵部件。此外，此處所提到的”半導體結構”(包含申請專利範圍內)可包括多種半導體裝置，包括電晶體、電容、二極體、諸如此類的半導體裝置。

此外，此處提到的方法及系統可藉由可程式化程式碼實現在許多不同類型的處理裝置上，而此可程式化程式碼包括由裝置處理子系統(device processing subsystem)可執行的複數個程式指令。軟體程式指令可包括來源碼、物件碼、機器碼、或任意其他可操作以致使一處理系統進行以上方法及操作之儲存資料。然而，其他實施方式也可被使用，像是韌體或甚 至是經適當設計用以完成此處描述之方法及系統之硬體。

前述之系統及方法之資料(例如：相關的資料、映射的資料、資料輸入、資料輸出、中間數據結果、最終數據結果，諸如此類的資料)可被儲存且實施於一或多個不同種類的電腦實現資料儲存單元(computer-implemented data stores)，像是不同種類的儲存裝置和及程式化結構(例如：隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、平坦檔(flat file)、資料庫、程式化資料結構、程式化變數、若則(IF-THEN)(或相似類型)之敘述結構、諸如此類的結構)。需要注意的是，資料結構藉由一電腦程式形成以組織且儲存資料至資料庫、程式、記憶體、或其他電腦可讀式媒體以供使用。

前述系統及方法可被提供至包括多種電腦儲存機制(例如：CD-ROM、碟片、隨機存取記憶體、快閃記憶體、電腦的硬碟、諸如此類的電腦儲存機制)之不同種類的電腦可讀式媒體上，而這些電腦可讀式媒體包含處理器執行此處所述之方法的操作及實施此處描述的系統中所用的多個指令(例如：軟體)。

此處所敘述到的電腦元件、軟體模型、功能、資料儲存及資料結構可被直接或非直接地連結互相連結以允許操作所需之資料流。也需注意的是模組或處理器並不限定於包括可進行一軟體操作的代碼單元上，且可被實現於例如作為代碼的子程序單元上、作為代碼的軟體功能單元上、作為物件上(例如：在個體導向物件上)、作為小型應用程式上、電腦腳本語言上、或作為另一種類型的電腦代碼上。軟體元件及/或 功能可根據當前情況被設置於一個人電腦或分布在多個電腦間。

計算系統可包括多個用戶端與多個伺服器端。一用戶端及一伺服器通常係透過一通訊網路互相遠程連接且互動。用戶端及伺服器端的關係透過執行在分別的電腦上且互相具有一用戶端/伺服器端的關係的電腦程式而發生。

雖然本說明書包含許多細節，但是這些不應被解釋為要求保護的範圍或限制，而是作為對特定具體實施例特徵的描述。在本說明書的特徵或單獨的實施例中描述的某些特徵也可以透過組合在單個實施例中實現。相反地，在單一實施例中描述的各種特徵也可以在單獨的多個實施例或以任何適當的子組合中實現。此外，儘管以上描述的特徵係以特定組合的方式作動，甚至最初主張此方式作為申請範圍，但是來自所要求組合的一或多個特徵可在某些情況下可從上述組合中移除，並且所要求保護的組合可以針對子組合或變異子組合。

同樣地，雖然本發明在附圖的操作係以一個特定的順序繪示，然而這不應當被理解為需要以所示的特定順序或連續順序，或者需要執行所有圖示的操作才能達到期望的結果。在某些情況下，多工及平行處理是有利的。此外，上述實施例中各種系統組件的分離不應被理解為要求這樣的分離在所有實施例中皆是如此，並且應當理解的是，所描述的程式組件和系統通常可以整合在單一個軟體產品中或打包到多個軟體產品中。

因此，特定多個實施例已被描述。其他實施例在 以下申請專利範圍要求的範圍內。舉例而言，申請專利範圍中要求記載的動作可以不同順序來執行並且仍然獲得所需之結果。

Claims (20)

1. 一種使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，包括：提供一半導體結構；提供一或多個能量轉換材料，上述能量轉換材料可增加上述半導體結構之微波輻射吸收能力；對上述能量轉換材料及上述半導體結構施加微波輻射，以退火上述半導體結構以便製作複數個半導體裝置；偵測與上述半導體結構中一或多個第一區域相關之複數個第一本地溫度；以及至少根據部分已偵測到之第一本地溫度，調整於上述能量轉換材料及上述半導體結構上所施加之上述微波輻射。
2. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中：上述半導體結構包括一頂部及一底部；以及上述第一區域設置於上述頂部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，更包括：偵測與上述半導體結構中一或多個第二區域相關之複數個第二本地溫度；以及至少根據部分已偵測到之第二本地溫度，調整於上述能量轉換材料及上述半導體結構上所施加之上述微波輻射；其中：上述半導體結構包括一頂部及一底部；上述第一區域設置於上述頂部；以及 上述第二區域設置於上述底部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述微波輻射被調整以維持上述第二本地溫度在一目標範圍內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述微波輻射被調整以維持上述第一本地溫度在一目標範圍內。
6. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述能量轉換材料包括n型摻雜矽、熱壓碳化矽、鋁塗層碳化矽、磷化矽、碳化矽塗層石墨、鈦、鎳、氮化矽或二氧化矽。
7. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述能量轉換材料可根據上述微波輻射增加與上述半導體結構相關之一電場密度，以便增加上述半導體結構之微波輻射吸收能力。
8. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述能量轉換材料具有範圍約從0.01至1之一損耗正切。
9. 如申請專利範圍第1項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之方法，其中上述微波輻射具有範圍約在2赫茲至10頻率之間的一頻率。
10. 一種使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，上述系統包括：一或多個能量轉換材料，用以增加一半導體結構之微波輻 射吸收能力；一控制器，用以施加微波輻射至上述能量轉換材料及上述半導體結構，以退火上述半導體結構以便製作複數個半導體裝置；以及一或多個第一溫度偵測器，用以偵測與上述半導體結構中一或多個第一區域相關之複數個第一本地溫度；其中上述控制器更用以至少根據部分已偵測到之第一本地溫度，調整於上述能量轉換材料及上述半導體結構上所施加之上述微波輻射。
11. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，更包括：一或多個第二溫度偵測器，用以偵測與上述半導體結構中一或多個第二區域相關之複數個第二本地溫度。
12. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述第一溫度偵測器包括一或多個高溫計。
13. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述第一溫度偵測器設置在不同角度以偵測上述第一本地溫度。
14. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，更包括：一微波輻射資源包括：一磁控管、一行波管放大器、一迴旋管、或一速調管源。
15. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導 體結構之系統，其中上述能量轉換材料包括n型摻雜矽、熱壓碳化矽、鋁塗層碳化矽、磷化矽、碳化矽塗層石墨、鈦、鎳、氮化矽或二氧化矽。
16. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述控制器更用以維持小於10ppm氧氣之一環境控制流。
17. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述第一溫度偵測器設置在上述能量轉換材料中。
18. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述能量轉換材料包括設置在上述半導體結構上方之一第一能量轉換材料及設置在上述半導體結構下方之一第二能量轉換材料。
19. 如申請專利範圍第10項所述之使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，其中上述能量轉換材料形成於上述半導體結構之上。
20. 一種使用微波輻射以退火一半導體結構之系統，包括：一或多個資料處理器；以及一電腦可讀式記憶體，上述電腦可讀式記憶體具有多個編程指令，上述編程指令用以命令上述資料處理器進行下列步驟：施加微波輻射至一或多個能量轉換材料及一半導體結構，以退火上述半導體結構以便製作複數個半導體裝置，上述能量轉換材料可增加上述半導體結構之微波輻射吸收能 力；偵測與上述半導體結構中一或多個第一區域相關之複數個第一本地溫度；以及至少根據部分已偵測到之第一本地溫度，調整於上述能量轉換材料及上述半導體結構上所施加之上述微波輻射。