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(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓溫度的快速、準(zhǔn)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(jìn)行沉積反應(yīng)時(shí)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(huì)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(huì)隨著射頻及工藝時(shí)間的增加溫度會(huì)不斷的上升，如果在進(jìn)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(jìn)行，這樣會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，設(shè)備的產(chǎn)能相對(duì)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(huì)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(dòng)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(jìn)行，真空條件熱傳導(dǎo)主要靠輻射，熱傳導(dǎo)效率低，熱量會(huì)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(jìn)行熱交換，同時(shí)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(shí)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(gè)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(jìn)行連接。本發(fā)明采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對(duì)加熱盤及晶圓進(jìn)行溫度控制。每個(gè)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(jìn)而控制加熱盤的溫度。本加熱盤采用媒介質(zhì)進(jìn)行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對(duì)加熱盤進(jìn)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(diǎn):
[0007]本控溫盤結(jié)構(gòu)合理，通過控制媒介的溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱盤溫度的控制。熱傳導(dǎo)氣體進(jìn)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。可廣泛地應(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(jìn)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(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例
[0016]如圖1-4所示，控溫盤，主要包括三個(gè)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(gè)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(duì)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(duì)應(yīng)；在媒介通道7的兩端對(duì)應(yīng)的加熱盤下盤體3處開有媒介進(jìn)口 10及媒介出口 11 ;在與熱電偶孔12位置對(duì)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(duì)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(duì)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(jìn)行焊接，焊接完成之后再與加熱盤基座4進(jìn)行焊接，完成整個(gè)控溫盤的加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控溫盤，其特征在于:它主要包括三個(gè)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(jìn)行連接，采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對(duì)加熱盤及晶圓進(jìn)行溫度控制，每個(gè)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(jìn)而控制加熱盤的溫度，該控溫盤采用媒介質(zhì)進(jìn)行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對(duì)加熱盤進(jìn)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(gè)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(duì)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(duì)應(yīng)，在媒介通道的兩端對(duì)應(yīng)的加熱盤下盤體處開有媒介進(jìn)口及媒介出口，在與熱電偶孔位置對(duì)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(duì)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(duì)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(jìn)行焊接，焊接完成之后再與加熱盤基座進(jìn)行焊接，完成整個(gè)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(gè)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(jìn)行連接。采用媒介和熱傳導(dǎo)氣體對(duì)加熱盤及晶圓進(jìn)行溫度控制，每個(gè)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(jìn)而控制加熱盤的溫度，該控溫盤采用媒介質(zhì)進(jìn)行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對(duì)加熱盤進(jìn)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(jìn)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(hào)】CN104911544
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510359908
【發(fā)明人】呂光泉, 吳鳳麗, 國(guó)建花, 鄭英杰
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)拓荊科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日