在激光微细加工中,激光曝光区的温度对激光诱导扩散生成p-n 结的结深、杂质浓度的分布和激光辅助合金生成欧姆接触的接触电阻等具有决定性影响,必须准确测定。此外,由于Si、InP等半导体基片对10.6 波长激光的吸收系数随温度升高而变化,在曝光区面积较小时,激光诱导扩散区的温度随聚焦状况、预置温度和入射激光功率等剧烈变化,容易烧坏半导体基片,导致所谓的热致损坏现象。因此,在对激光诱导扩散区的温度进行测量的同时,还需要对其进行实时控制。本文利用红外不接触测温的原理,结合计算机接口技术、A/D转换技术、步进电机驱动技术等,设计了计算机温度测控系统。该系统由计算机温度测量和计算机温度控制两个子系统组成。温度测量子系统在对半导体基片上的激光焦斑进行不接触测量的同时,可自动对温度最高区进行搜索、定位,并记录温度最高区的温度-时间曲线,其温度分辨率可达0.2 ℃,测量区域的最小直径达18 。在测量子系统进行温度测量的同时,温度控制子系统以测得的温度值作为反馈信号控制电动可调光阑自动控制入射激光的功率,从而实现对扩散区温度的实时闭环控制。如果不加温度控制子系统,热容量极小、温度梯度极大的微小曝光区的温度对入射激光功率、光斑直径等参数的变化都非常敏感,其波动值可高达30 ℃;加入温度控制子系统后,温度波动控制精度达到2 ℃,较原系统提高近一个数量级。据我们检索的结果,目前国内外尚未见到类似的对半导体基片微小高温面元温度实时测控的研究报道,也未见到InP 半导体基片热致损伤现象的相关研究报道。