单片光电集成器件(OEICS)是将光器件和电器件两种性能、结构完全不同的器件集成在同一衬底上,需要解决光电兼容的问题,因此至今尚未完全实用化。激光微细加工技术具有“低温处理”、“局域升温”的独特优势,将该技术用于单片OEICS的制做,有利于解决其中的光电兼容难题。本文主要工作就是围绕单片OEICS的激光微细加工技术展开的,主要研究如下几个方面的内容:第一:研究了激光微细加工中的精确对准问题,提出了相应的解决方法1) 提出了测温系统对激光微细加工区的纵向精确对准的方法;2) 提出了不可见的激光焦斑和激光微细加工微小窗口区精确对准的 方法,设计了相应的工艺装置。较好的满足了激光微细加工工艺的 要求;3) 解决了用二次离子质谱仪测量激光诱导扩散杂质浓度分布时刻蚀 区和微小扩散区的对准问题。根据二次离子质谱仪(SIMS)的工作原理,通过制做专门的扩散样品,实现了刻蚀区和扩散区的对准。第二:设计了激光微细加工中微小区域温度分布的计算机测量系统。实现了测温系统和热斑中心的横向对准。第三:在激光诱导扩散中,扩散系数D与温度T 成指数关系,因而T 的微小波动变化就会引起扩散系数D 的巨大变化,并进而对杂质浓度分布及p ? n结性能产生重大影响。在实验中,我们发现测温系统的调焦状况对温度测量的准确性和温度分辨率都有较大的影响,在被测高温区面积较小时,影响尤为严重。本论文通过理论计算分析了调焦对温度测量的影响,并根据使用的测温系统提出了有效的调焦方法。第四:通过SIMS对样品的分析,提出了一个测量扩散区只在μm量级或10μm量级范围内的杂质浓度分布的方法。首先利用光刻的方法在基片表面标识出扩散窗口,然后进行激光诱导处理。用SIMS 对制成的扩散样品定量分析,通过扫描探针显微镜测量刻蚀深度,由此实现了微小扩散区掺杂浓度-深度分布的研究。这种用SIMS 测量微小扩散区浓度分布的方法目前还未见报道。