控溫盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體鍍膜設(shè)備可控溫加熱盤結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部包含加熱盤媒介通道、熱傳導(dǎo)氣體通道，以實現(xiàn)對晶圓溫度的快速、準確、均勻控制。屬于半導(dǎo)體薄膜沉積應(yīng)用及制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體設(shè)備在進行沉積反應(yīng)時往往需要使晶圓及腔室加熱或維持在沉積反應(yīng)所需要的溫度，所以加熱盤必需具備加熱結(jié)構(gòu)以滿足給晶圓預(yù)熱的目的。大多數(shù)半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備，在沉積過程中還會有等離子體參與沉積反應(yīng)，因等離子體能量的釋放以及化學(xué)氣體間反應(yīng)的能量釋放，加熱盤及晶圓的溫度會隨著射頻及工藝時間的增加溫度會不斷的上升，如果在進行相同溫度下的工藝，需要等待加熱盤降到相同的溫度后才能進行，這樣會耗費大量的時間，設(shè)備的產(chǎn)能相對比較低。如果晶圓和加熱盤的溫度升溫過快，晶圓和加熱盤的溫度會超出薄膜所需承受的溫度，致使薄膜失敗。
[0003]為了解決工藝過程中加熱盤溫升過快降溫慢的問題，我們需要有能夠自動調(diào)節(jié)加熱盤溫度的系統(tǒng)，來保證加熱盤的溫度。為了更好的控制晶圓的溫度，我們需要將晶圓的溫度傳遞到加熱盤上，通過控制加熱盤的溫度來控制晶圓表面的溫度。但半導(dǎo)體薄膜沉積反應(yīng)多是在真空條件下進行，真空條件熱傳導(dǎo)主要靠輻射，熱傳導(dǎo)效率低，熱量會在晶圓表面聚集。為了更好的將晶圓上的熱量傳遞到加熱盤上，加熱盤與晶圓間需要通入一層導(dǎo)熱介質(zhì)，以便加熱盤與晶圓間快速的進行熱交換，同時能更好的改善晶圓溫度的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明以解決上述問題為目的，主要解決現(xiàn)有半導(dǎo)體鍍膜設(shè)備熱交換效率及產(chǎn)能較低，晶圓溫度不夠均勻致使薄膜失敗的技術(shù)問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:控溫盤，主要包括三個部件，即:加熱盤上盤體1、加熱盤下盤體3及加熱盤基座4。各部件之間采用焊接的方式進行連接。本發(fā)明采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對加熱盤及晶圓進行溫度控制。每個部件上有不同的結(jié)構(gòu)，形成加熱盤的媒介通道和熱傳導(dǎo)氣體通道，進而控制加熱盤的溫度。本加熱盤采用媒介質(zhì)進行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對加熱盤進行溫度的控制，媒介通道分布在加熱盤內(nèi)部。為了更好的控制晶圓的溫度，加熱盤內(nèi)部還有熱傳導(dǎo)氣體通道，熱傳導(dǎo)氣體通道距盤面的距離較媒介通道距盤面的距離要大，這樣是可以更好地將晶圓上的熱量傳遞到加熱盤上。能夠更有效的控制晶圓的溫度。
[0006]本發(fā)明的有益效果及特點:
[0007]本控溫盤結(jié)構(gòu)合理，通過控制媒介的溫度實現(xiàn)對加熱盤溫度的控制。熱傳導(dǎo)氣體進氣結(jié)構(gòu)可以使加熱盤及晶圓之間快速、均勻的充滿導(dǎo)熱氣體以使得加熱盤的溫度快速、均勻的傳導(dǎo)到晶圓，或是將晶圓的溫度迅速的傳導(dǎo)至加熱盤上導(dǎo)出?？蓮V泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體薄膜沉積技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0008]圖1是加熱盤結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0009]圖2是加熱盤上盤面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是加熱盤下盤面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4是加熱盤下盤面剖視圖。
[0012]圖中所示:
[0013]1、加熱盤上盤體；2、陶瓷柱；3、加熱盤下盤體；4、加熱盤基座；5、通孔；6、熱傳導(dǎo)氣體孔；7、媒介通道；8、陶瓷柱孔；9、熱傳導(dǎo)氣體出氣孔；10、媒介進口 ；11、媒介出口 ；12、熱電偶孔；13、熱電偶安裝螺紋孔；14、熱傳導(dǎo)氣體分配通道。
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0015]實施例
[0016]如圖1-4所示，控溫盤，主要包括三個部分，即:加熱盤上盤體1、加熱盤下盤體3及加熱盤基座4。
[0017]所述加熱盤上盤體I的下表面開有媒介通道孔7 (媒介通道的布局如圖2所示)；所述加熱盤上盤體I的下表面還開有米字分布的熱傳導(dǎo)氣體孔6以及一個熱電偶孔12 ;所述加熱盤上盤體I的下表面制有陶瓷柱孔8。
[0018]所述加熱盤下盤體3上設(shè)有熱傳導(dǎo)氣體分配通道14，用來分配傳導(dǎo)氣體，剖面圖如圖4所示。在熱傳導(dǎo)氣體分配通道14對應(yīng)的盤面有熱傳導(dǎo)氣體出氣孔9，熱傳導(dǎo)氣體出氣孔9與熱傳導(dǎo)氣體孔6相對應(yīng)；在媒介通道7的兩端對應(yīng)的加熱盤下盤體3處開有媒介進口 10及媒介出口 11 ;在與熱電偶孔12位置對應(yīng)加熱盤下盤體3上開有熱電偶安裝螺紋孔13 ;與陶瓷柱孔8對應(yīng)的加熱盤下盤體3上開有通孔5。
[0019]加熱盤基座4的內(nèi)部開有相應(yīng)的媒介通道及熱電偶安裝孔。將陶瓷柱2，安裝在陶瓷柱孔8內(nèi)，陶瓷柱2對應(yīng)加熱盤下盤體3的通孔5，然后將加熱盤上盤體I與加熱盤下盤體3進行焊接，焊接完成之后再與加熱盤基座4進行焊接，完成整個控溫盤的加工。
【主權(quán)項】
1.一種控溫盤，其特征在于:它主要包括三個部件，即:加熱盤上盤體、加熱盤下盤體及加熱盤基座，各部件之間采用焊接的方式進行連接，采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對加熱盤及晶圓進行溫度控制，每個部件上有不同的結(jié)構(gòu)，形成加熱盤的媒介通道和熱傳導(dǎo)氣體通道，進而控制加熱盤的溫度，該控溫盤采用媒介質(zhì)進行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對加熱盤進行溫度的控制，媒介通道分布在加熱盤內(nèi)部。2.如權(quán)利要求1所述的控溫盤，其特征在于:所述加熱盤上盤體的下表面開有媒介通道孔；所述加熱盤上盤體的下表面還開有米字分布的熱傳導(dǎo)氣體孔以及一個熱電偶孔；所述加熱盤上盤體的下表面制有陶瓷柱孔。3.如權(quán)利要求1所述的控溫盤，其特征在于:所述加熱盤下盤體上設(shè)有熱傳導(dǎo)氣體分配通道，用來分配傳導(dǎo)氣體，在熱傳導(dǎo)氣體分配通道對應(yīng)的盤面有熱傳導(dǎo)氣體出氣孔，熱傳導(dǎo)氣體出氣孔與熱傳導(dǎo)氣體孔相對應(yīng)，在媒介通道的兩端對應(yīng)的加熱盤下盤體處開有媒介進口及媒介出口，在與熱電偶孔位置對應(yīng)加熱盤下盤體上開有熱電偶安裝螺紋孔，與陶瓷柱孔對應(yīng)的加熱盤下盤體上開有通孔。4.如權(quán)利要求1所述的控溫盤，其特征在于:所述加熱盤基座的內(nèi)部開有相應(yīng)的媒介通道及熱電偶安裝孔，將陶瓷柱，安裝在陶瓷柱孔內(nèi)，陶瓷柱對應(yīng)加熱盤下盤體的通孔，然后將加熱盤上盤體與加熱盤下盤體進行焊接，焊接完成之后再與加熱盤基座進行焊接，完成整個控溫盤的加工。
【專利摘要】一種控溫盤，主要解決現(xiàn)有半導(dǎo)體鍍膜設(shè)備熱交換效率及產(chǎn)能較低，晶圓溫度不夠均勻致使薄膜失敗的技術(shù)問題。它主要包括三個部件，即：加熱盤上盤體、加熱盤下盤體及加熱盤基座。各部件之間采用焊接的方式進行連接。采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對加熱盤及晶圓進行溫度控制，每個部件上有不同的結(jié)構(gòu)，形成加熱盤的媒介通道和熱傳導(dǎo)氣體通道，進而控制加熱盤的溫度，該控溫盤采用媒介質(zhì)進行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對加熱盤進行溫度的控制，媒介通道分布在加熱盤內(nèi)部。本控溫盤結(jié)構(gòu)合理，其熱傳導(dǎo)氣體進氣結(jié)構(gòu)可以使加熱盤及晶圓之間快速、均勻的充滿導(dǎo)熱氣體以使得加熱盤的溫度快速、均勻的傳導(dǎo)到晶圓，或是將晶圓的溫度迅速的傳導(dǎo)至加熱盤上導(dǎo)出?？蓮V泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體薄膜沉積技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】C23C16/52, C23C14/22, C23C14/54, H01L21/673, C23C16/46
【公開號】CN104911544
【申請?zhí)枴緾N201510359908
【發(fā)明人】呂光泉, 吳鳳麗, 國建花, 鄭英杰
【申請人】沈陽拓荊科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月25日