晶圆激光退火是芯片制造的关键技术之一,其主要使用的是高精度、高稳定性的大功率射频板条CO2激光器。目前该机型在国内还在研发阶段。本文主要针对激光退火技术进行相应温度场的分析,对高精度射频板条CO2激光器的平板电极温度场进行研究与分析,并开发了一套实时功率监测系统与软件,主要内容如下:（1）研究了基于3k W CO2激光晶圆退火温度场分析。在退火时温度在毫秒级内从500℃迅速上升至退火温度1100℃以上。通过改变激光功率以及扫描速度,得到最佳退火条件为功率为3200 W,扫描速度为300 mm/s。提出了双光束退火装置,用以改进退火光束均匀性,降低热成本。改变半导体激光功率与光束间隔,得出双光束退火在托盘温度为300℃情况下,半导体激光为1000 W,光斑间隔2 mm为最佳。（2）研究了高精度射频板条CO2激光器的电极温度场。采用三通道蛇形水流道设计,改变对流换热系数研究稳态温度场分布,得到最佳对流换热系数h为5000W/（m~2·℃）。研究电极开启300s内瞬态温度场变化,得到h=5000 W/（m~2·℃）时电极100s达到稳定,与实际激光器功率稳定实验对照,验证了电极温度稳定性对功率的影响。（3）开发了实时监测射频板条CO2激光器的输出功率大小以及稳定性的功率监测系统及软件。通过使用反射率为99.5%的取样镜得到30W内的采样光,使用传感器以及设计基于Winform平台的软件对激光器进行分析,达到对激光功率±1%波动的监控,并对影响激光器功率波动的腔压、电流、电压和温度等物理量进行收集。以上成果将应用于高精度射频板条CO2激光器的开发中,对集成电路芯片制造领域所需的高精度激光退火设备的国产化有重要参考意义。