反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備，包括沿其豎直方向間隔設(shè)置的多層托盤和加熱裝置，加熱裝置包括感應(yīng)線圈和與之電連接的交流電源，用以采用感應(yīng)加熱的方式加熱托盤以間接加熱被加工工件，感應(yīng)線圈包括主線圈和至少一個(gè)輔助線圈，主線圈螺旋纏繞在反應(yīng)腔室的側(cè)壁外側(cè)，且形成對應(yīng)于反應(yīng)腔室豎直方向上不同區(qū)域的多個(gè)加熱線圈分組，在每個(gè)反應(yīng)腔室豎直方向上不同區(qū)域內(nèi)包括至少一層托盤；每個(gè)輔助線圈位于主線圈的外側(cè)，輔助線圈根據(jù)反應(yīng)腔室豎直方向上不同區(qū)域的溫度需求，與對應(yīng)于反應(yīng)腔室豎直方向上相應(yīng)區(qū)域的加熱線圈分組并聯(lián)。本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其可以提高反應(yīng)腔室豎直方向上托盤的溫度均勻性，從而可以提高工藝質(zhì)量和良品率。
【專利說明】反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，以下簡稱 M0CVD)是在氣相外延生長的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型氣相生長技術(shù)，其可以精確控制外 延層的厚度和組分，是目前生產(chǎn)光電器件的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 目前，為了大幅度地增加 MOCVD設(shè)備的產(chǎn)能，通常采用立式結(jié)構(gòu)的MOCVD設(shè)備。圖 1為現(xiàn)有的立式MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡圖。請參閱圖1，MOCVD設(shè)備包括反應(yīng)腔室10,在反應(yīng) 腔室10內(nèi)沿其堅(jiān)直方向間隔設(shè)置有多層托盤（1?6)，用于承載被加工工件；在反應(yīng)腔室 10內(nèi)還設(shè)置有中央進(jìn)氣管12,中央進(jìn)氣管12沿堅(jiān)直方向貫穿每層托盤，中央進(jìn)氣管12用 于向每層托盤輸送工藝氣體，以使工藝氣體與置于托盤上的被加工工件反應(yīng)，從而在被加 工工件的上表面形成工藝所需的薄膜；并且，在反應(yīng)腔室10的底部設(shè)置有排氣口（圖中未 示出），用于將反應(yīng)腔室10內(nèi)的未反應(yīng)的工藝氣體以及反應(yīng)后的廢氣排出反應(yīng)腔室10。此 夕卜，在反應(yīng)腔室10的外周壁的外側(cè)環(huán)繞設(shè)置有加熱線圈11，且加熱線圈11沿著反應(yīng)腔室 10的堅(jiān)直方向的距離與多層托盤的距離相對應(yīng)，加熱線圈11與交流電源（圖中未示出）電 連接，交流電源在對應(yīng)于加熱線圈11的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，這使得托盤在交變磁場下其 內(nèi)部感應(yīng)出能夠產(chǎn)生熱量的渦電流，從而間接地將承載在托盤上的被加工工件加熱至工藝 所需的溫度。
[0004] 然而，上述MOCVD設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題，S卩：由于最上層 托盤與反應(yīng)腔室10的頂壁之間的空間相對其他相鄰兩層托盤之間的空間很大，使得最上 層的托盤的熱量比其他托盤的散熱更快、熱損耗更多；并且，由于最下層托盤靠近排氣口， 且靠近排氣口的區(qū)域內(nèi)的氣體流動(dòng)快，使得最下層托盤的熱量在氣體流動(dòng)過程中容易被帶 走，往往造成靠近最上層和靠近最下層托盤的溫度低于位于二者之間托盤的溫度，因而造 成反應(yīng)腔室10堅(jiān)直方向上的托盤（1?6)的溫度不均勻，從而導(dǎo)致工藝質(zhì)量差和良品率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種反應(yīng)腔室及等離子體加 工設(shè)備，其可以提高反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上托盤溫度的均勻性，從而可以提高工藝質(zhì)量和良 品率。
[0006] 本發(fā)明提供一種反應(yīng)腔室，其包括多層托盤和加熱裝置，其中，所述多層托盤設(shè)置 在所述反應(yīng)腔室內(nèi)，且沿其堅(jiān)直方向間隔設(shè)置，用以承載被加工工件；所述加熱裝置包括 感應(yīng)線圈和與之電連接的交流電源，用以采用感應(yīng)加熱的方式加熱托盤，從而間接加熱被 加工工件，所述感應(yīng)線圈包括主線圈和至少一個(gè)輔助線圈，其中所述主線圈螺旋纏繞在所 述反應(yīng)腔室的側(cè)壁外側(cè)，形成對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上不同區(qū)域的多個(gè)加熱線圈分 組，在每個(gè)所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上不同區(qū)域內(nèi)包含至少一層所述托盤；每個(gè)所述輔助線 圈位于所述主線圈的外側(cè)，并且所述輔助線圈根據(jù)所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上不同區(qū)域的溫 度需求，與對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上相應(yīng)區(qū)域的加熱線圈分組并聯(lián)。
[0007] 其中，所述加熱裝置還包括通斷開關(guān)，所述通斷開關(guān)的數(shù)量與所述輔助線圈的數(shù) 量相對應(yīng)，并且每個(gè)所述通斷開關(guān)用于接通或斷開所述輔助線圈和與之并聯(lián)的所述加熱線 圈分組。
[0008] 其中，所述主線圈包括對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上的上層區(qū)域、中間區(qū)域和 下層區(qū)域的三個(gè)加熱線圈分組，并且所述輔助線圈與對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加 熱線圈分組并聯(lián)。
[0009] 其中，所述加熱裝置還包括檢測單元和控制單元，其中所述檢測單元用于分別檢 測位于所述反應(yīng)腔室的上層區(qū)域、中間區(qū)域和下層區(qū)域內(nèi)托盤的溫度，并將其發(fā)送至所述 控制單元；所述控制單元用于基于所述溫度判斷位于所述中間區(qū)域內(nèi)托盤的溫度是否高于 位于上層區(qū)域和/或下層區(qū)域內(nèi)托盤的溫度，且判斷二者的溫度差是否超出預(yù)定閾值，若 是，則控制所述通斷開關(guān)接通所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加熱線圈分組和與之并聯(lián)的所述 輔助線圈；若否，則控制所述通斷開關(guān)斷開所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加熱線圈分組和與 之并聯(lián)的所述輔助線圈。
[0010] 其中，對應(yīng)于每個(gè)所述加熱線圈分組，所述輔助線圈的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述輔助 線圈與所述加熱線圈分組并聯(lián)，且螺旋纏繞在所述加熱線圈分組的外側(cè)，并且多個(gè)所述輔 助線圈沿著所述反應(yīng)腔室的徑向相互嵌套。
[0011] 其中，對應(yīng)于每個(gè)所述加熱線圈分組，所述輔助線圈的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述輔助 線圈與所述加熱線圈分組并聯(lián)，并且多個(gè)所述輔助線圈沿所述加熱線圈分組的周向間隔且 均勻設(shè)置。
[0012] 其中，所述檢測單元的數(shù)量與所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上的不同區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)。
[0013] 其中，所述檢測單元包括溫度傳感器。
[0014] 其中，所述檢測單元包括熱電偶。
[0015] 本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室采用本發(fā) 明提供的上述反應(yīng)腔室。
[0016] 本發(fā)明具有下述有益效果：
[0017] 本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其借助位于主線圈外側(cè)的每個(gè)輔助線圈與主線圈的多個(gè) 加熱線圈分組中的一個(gè)并聯(lián)，可以對與輔助線圈并聯(lián)的加熱線圈分組中的電流進(jìn)行分流， 使得該加熱線圈分組中的電流減小，這使得位于與該加熱線圈分組相對應(yīng)的反應(yīng)腔室的區(qū) 域內(nèi)托盤的加熱效率降低，而未與輔助線圈并聯(lián)的加熱線圈分組中的電流保持不變，使得 位于與該加熱線圈分組相對應(yīng)的反應(yīng)腔室的區(qū)域內(nèi)托盤的加熱效率不變，因而可以實(shí)現(xiàn)對 反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上不同區(qū)域的托盤均勻加熱，從而可以提高反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上托盤的 溫度均勻性，進(jìn)而可以提高工藝質(zhì)量和良品率。
[0018] 本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，可以提高反應(yīng) 腔室堅(jiān)直方向上托盤的溫度均勻性，從而可以提高工藝質(zhì)量和良品率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有的MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的反應(yīng)腔室的原理圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的第二種反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的第三種反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0024] 以及
[0025] 圖6為圖5提供的反應(yīng)腔室的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提 供的反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027] 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施 例提供的反應(yīng)腔室的原理圖。請一并參閱圖2和圖3,反應(yīng)腔室20包括多層托盤（1?6) 和加熱裝置，其中，多層托盤（1?6)設(shè)置在反應(yīng)腔室20內(nèi)，且沿其堅(jiān)直方向間隔設(shè)置，用 以承載被加工工件；加熱裝置包括感應(yīng)線圈和與之電連接的交流電源（圖中未示出），用以 采用感應(yīng)加熱的方式加熱托盤，從而間接加熱被加工工件，感應(yīng)線圈包括主線圈和至少一 個(gè)輔助線圈22,其中主線圈螺旋纏繞在反應(yīng)腔室20的側(cè)壁外側(cè)，且形成對應(yīng)于反應(yīng)腔室20 堅(jiān)直方向上不同區(qū)域的多個(gè)加熱線圈分組，在每個(gè)反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上不同區(qū)域內(nèi)包 括至少一層托盤；每個(gè)輔助線圈22位于主線圈的外側(cè)，并且輔助線圈22根據(jù)反應(yīng)腔室20 堅(jiān)直方向上不同區(qū)域的溫度需求，與對應(yīng)于反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上相應(yīng)區(qū)域的加熱線圈 分組并聯(lián)。
[0028] 在本實(shí)施例中，主線圈形成對應(yīng)于反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上的上層區(qū)域20a、中間 區(qū)域20b和下層區(qū)域20c的三個(gè)加熱線圈分組21a、21b和21c，托盤1和托盤2位于上層區(qū) 域20a，托盤3和托盤4位于中間區(qū)域20b，托盤5和托盤6位于下層區(qū)域20c，并且，輔助 線圈22的數(shù)量為1個(gè)，該輔助線圈22與對應(yīng)于反應(yīng)腔室20的中間區(qū)域20b的加熱線圈分 組21b并聯(lián)，且輔助線圈22螺旋環(huán)繞在加熱線圈分組21b的外側(cè)，輔助線圈22可以對與之 并聯(lián)的加熱線圈分組21b中的電流}進(jìn)行分流，使得該加熱線圈分組21b中的電流減小為 (即，L 而未與輔助線圈22并聯(lián)的加熱線圈分組21a和21c中的電流}保持不變， 這使得位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的加熱效率降低，以及位于上層區(qū)域20a和下層區(qū)域20c 內(nèi)托盤的加熱效率不變，可以減小位于中間區(qū)域20b中托盤與位于上層區(qū)域20a、下層區(qū)域 20c內(nèi)托盤的溫度差，因而可以實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上的上層區(qū)域20a、中間區(qū)域 20b和下層區(qū)域20c內(nèi)托盤均勻加熱，從而可以提高反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上托盤的溫度均 勻性，進(jìn)而可以提高工藝質(zhì)量和良品率。
[0029] 容易理解，由于輔助線圈22螺旋環(huán)繞在加熱線圈分組21b的外側(cè)，S卩，輔助線圈22 相對加熱線圈分組21b遠(yuǎn)離反應(yīng)腔室20,具有分流電流的輔助線圈22在中間區(qū)域20b內(nèi) 產(chǎn)生的交變磁場強(qiáng)度小于同樣具有電流的加熱線圈分組21b在中間區(qū)域20b內(nèi)產(chǎn)生的交 變磁場強(qiáng)度，因此不僅可以通過分流實(shí)現(xiàn)降低位于中間區(qū)域21b內(nèi)托盤的加熱效率，而且 具有分流電流}2輔助線圈22可以對位于該中間區(qū)域20b內(nèi)的托盤進(jìn)行加熱，可以防止位于 中間區(qū)域20b托盤的加熱效率過低，從而可以提高交流電源輸出功率的利用率。
[0030] 在實(shí)際應(yīng)用中，對應(yīng)于每個(gè)加熱線圈分組，輔助線圈22的數(shù)量也可以為多個(gè)，每 個(gè)輔助線圈22與加熱線圈分組并聯(lián)，且螺旋纏繞在加熱線圈分組的外側(cè)，并且，多個(gè)輔助 線圈22沿著反應(yīng)腔室20的徑向相互嵌套，如圖4所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的第二種 反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖，對應(yīng)于加熱線圈分組21b，輔助線圈22的數(shù)量為三個(gè)。容易理解， 借助多個(gè)輔助線圈22分別與加熱線圈分組21b并聯(lián)以對加熱線圈分組21b的電流}進(jìn)行分 流，可以進(jìn)一步使加熱線圈分組21b中的分流電流I 1減小，因而可以進(jìn)一步使得位于中間區(qū) 域20b內(nèi)的托盤的加熱效率降低，從而可以快速地減小位于中間區(qū)域20b中托盤與位于上 層區(qū)域20a、下層區(qū)域20c內(nèi)托盤之間的溫度差。
[0031] 在本實(shí)施例中，加熱裝置還包括通斷開關(guān)K，通斷開關(guān)K的數(shù)量與輔助線圈22的 數(shù)量相對應(yīng)，并且每個(gè)通斷開關(guān)K用于接通或斷開輔助線圈22和與之并聯(lián)的加熱線圈分組 21b，通過控制通斷開關(guān)K的導(dǎo)通或者斷開可以選擇性地將輔助線圈22和與之并聯(lián)的加熱 線圈分組21b接通或斷開，從而可以提高加熱裝置的靈活性。其中，通斷開關(guān)K可以諸如晶 閘管、IGBT等的功率開關(guān)管。
[0032] 加熱裝置還包括檢測單元和控制單元，其中檢測單元用于分別檢測位于反應(yīng)腔室 20的上層區(qū)域20a、中間區(qū)域20b和下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度，并將其發(fā)送至控制單元， 檢測單元包括溫度傳感器，其中，溫度傳感器包括熱電偶或紅外溫度傳感器；控制單元用于 根據(jù)該溫度判斷位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度是否高于位于上層區(qū)域20a和/或下層區(qū) 域20c內(nèi)托盤的溫度，且判斷二者的溫度差是否超出預(yù)定閾值，若是，則控制通斷開關(guān)K接 通反應(yīng)腔室20的中間區(qū)域20b的加熱線圈分組21b和與之并聯(lián)的輔助線圈22 ;若否，則控 制通斷開關(guān)K斷開反應(yīng)腔室20的中間區(qū)域20b的加熱線圈分組21b和與之并聯(lián)的輔助線 圈22。所謂預(yù)定閾值，是指允許位于上層區(qū)域20a和下層區(qū)域20c內(nèi)托盤各自與位于中間 區(qū)域20b的托盤之間存在的最大溫度差值。
[0033] 下面具體描述采用本發(fā)明第一實(shí)施例提供的反應(yīng)腔室20如何實(shí)現(xiàn)提高反應(yīng)腔室 20堅(jiān)直方向上托盤的溫度均勻性。具體地，包括以下步驟：
[0034] Sl，檢測單元檢測位于反應(yīng)腔室20的上層區(qū)域20a、中間區(qū)域20b和下層區(qū)域20c 內(nèi)托盤的溫度，并將其發(fā)送至控制單元；
[0035] S2,控制單元根據(jù)該溫度判斷位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度是否高于位于上層 區(qū)域20a和/或下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度，且判斷二者的溫度差是否超過預(yù)定閾值(例 如，50攝氏度)，若是，進(jìn)入步驟S3,若否，進(jìn)入步驟S4 ;
[0036] S3,控制單元控制通斷開關(guān)K導(dǎo)通；
[0037] S4,控制單元控制通斷開關(guān)K斷開。
[0038] 通過上述步驟Sl?S4,可以實(shí)現(xiàn)將位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤與上層區(qū)域20a、下 層區(qū)域20c內(nèi)托盤之間的溫度差減小。在實(shí)際應(yīng)用中，反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上也可以包括 兩個(gè)或者多于三個(gè)的區(qū)域，且與每個(gè)區(qū)域相對應(yīng)的加熱線圈分組均與輔助線圈22并聯(lián)，并 借助通斷開關(guān)K控制輔助線圈22和與之并聯(lián)的加熱線圈分組接通或斷開，在這種情況下， 溫控單元根據(jù)檢測單元發(fā)送的溫度判斷位于任意兩個(gè)區(qū)域內(nèi)托盤之間的溫度差是否超過 預(yù)設(shè)閾值，并控制通斷開關(guān)K使與溫度低的托盤所在區(qū)域相對應(yīng)的加熱線圈分組和與之并 聯(lián)的輔助線圈22接通，可以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)區(qū)域內(nèi)托盤之間的溫度差減小，從而可以進(jìn)一步 提高反應(yīng)腔室20堅(jiān)直方向上托盤的溫度均勻性。
[0039] 需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度在工藝過程中 始終高于位于上層區(qū)域20a和/或下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度時(shí)，可以省去通斷開關(guān)K，即， 使輔助線圈22始終與加熱線圈分組21b并聯(lián)，并根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置輔助線圈22的材 料、匝數(shù)和數(shù)量等參數(shù)，以在一定程度上降低位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的加熱效率，以保證 位于上層區(qū)域20a、下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度和位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤之間的溫度差減 小。
[0040] 還需要說明的是，在本實(shí)施例中，對應(yīng)于加熱線圈分組21b，多個(gè)輔助線圈22沿著 反應(yīng)腔室20的徑向相互嵌套，但是，本發(fā)明并不局限于此，在實(shí)際應(yīng)用中，如圖5和圖6所 示，圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的第三種反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)簡圖，圖6為圖5提供的反應(yīng)腔 室的俯視圖，對應(yīng)于加熱線圈分組21b，多個(gè)輔助線圈22沿加熱線圈分組21b的周向間隔且 均勻設(shè)置，這使得多個(gè)輔助線圈22在中間區(qū)域20b產(chǎn)生的交變磁場相對均勻，因而可以提 高位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度均勻性，從而可以提高檢測單元檢測的準(zhǔn)確性。并且，容 易理解，為了使多個(gè)輔助線圈22在中間區(qū)域20b產(chǎn)生的交變磁場均勻，多個(gè)輔助線圈22的 材料、匝數(shù)等參數(shù)一致，以在每個(gè)輔助線圈22中的分流電流相等。
[0041] 另外需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，在輔助線圈22和與之并聯(lián)的加熱線圈分組 21b上均串接有通斷開關(guān)K，在工藝過程中，當(dāng)位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度高于位于上 層區(qū)域20a和下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度，且二者之間的溫度差超過預(yù)定閾值時(shí)，控制單元 控制位于輔助線圈22上的通斷開關(guān)K導(dǎo)通和位于加熱線圈分組21b上的通斷開關(guān)K斷開， 以將輔助線圈22接入主線圈21，這使得該加熱線圈分組21b的電流為零，則位于中間區(qū)域 20b內(nèi)托盤在該加熱線圈分組21b作用下的加熱效率為零，但由于輔助線圈22螺旋纏繞在 加熱線圈分組21b的外側(cè)，使得具有電流i輔助線圈22在中間區(qū)域20b內(nèi)產(chǎn)生的交變磁場 強(qiáng)度小于同樣具有電流}的加熱線圈分組21b在中間區(qū)域20b內(nèi)產(chǎn)生的交變磁場強(qiáng)度，因此 不僅可以實(shí)現(xiàn)降低位于中間區(qū)域21b內(nèi)托盤的加熱效率，使中間區(qū)域20b內(nèi)托盤與位于上 層區(qū)域20a、下層區(qū)域20c內(nèi)托盤之間的溫度差減小，而且由于具有電流}的輔助線圈22可 以對位于該中間區(qū)域20b內(nèi)的托盤進(jìn)行加熱，可以防止位于中間區(qū)域20b托盤的加熱效率 過低，從而可以提高交流電源輸出功率的利用率。
[0042] 當(dāng)位于中間區(qū)域20b內(nèi)托盤的溫度不高于位于上層區(qū)域20a和下層區(qū)域20c內(nèi)托 盤的溫度，或者，高于位于上層區(qū)域20a和下層區(qū)域20c內(nèi)托盤的溫度且二者之間的溫度差 不超過預(yù)定閾值時(shí)，控制單元控制位于輔助線圈22上的通斷開關(guān)K斷開和位于加熱線圈分 組21b上的通斷開關(guān)K導(dǎo)通，以通過加熱線圈分組21b對位于該中間區(qū)域20b內(nèi)的托盤進(jìn) 行加熱。
[0043] 作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室20。 其中，反應(yīng)腔室采用本實(shí)施例提供的上述反應(yīng)腔室。
[0044] 本實(shí)施例提供的等離子體加工設(shè)備，其采用本實(shí)施例提供的上述反應(yīng)腔室，其可 以提高反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上托盤的溫度均勻性，從而可以提高工藝質(zhì)量和良品率。
[0045] 可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施 方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原 理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種反應(yīng)腔室，其包括多層托盤和加熱裝置，其中，所述多層托盤設(shè)置在所述反應(yīng)腔 室內(nèi)，且沿其堅(jiān)直方向間隔設(shè)置，用以承載被加工工件；所述加熱裝置包括感應(yīng)線圈和與之 電連接的交流電源，用以采用感應(yīng)加熱的方式加熱托盤，從而間接加熱被加工工件，其特征 在于，所述感應(yīng)線圈包括主線圈和至少一個(gè)輔助線圈，其中 所述主線圈螺旋纏繞在所述反應(yīng)腔室的側(cè)壁外側(cè)，形成對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向 上不同區(qū)域的多個(gè)加熱線圈分組，在每個(gè)所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上不同區(qū)域內(nèi)包含至少一 層所述托盤； 每個(gè)所述輔助線圈位于所述主線圈的外側(cè)，并且所述輔助線圈根據(jù)所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直 方向上不同區(qū)域的溫度需求，與對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室堅(jiān)直方向上相應(yīng)區(qū)域的加熱線圈分組 并聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述加熱裝置還包括通斷開關(guān)，所述 通斷開關(guān)的數(shù)量與所述輔助線圈的數(shù)量相對應(yīng)，并且每個(gè)所述通斷開關(guān)用于接通或斷開所 述輔助線圈和與之并聯(lián)的所述加熱線圈分組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述主線圈包括對應(yīng)于所述反應(yīng)腔 室堅(jiān)直方向上的上層區(qū)域、中間區(qū)域和下層區(qū)域的三個(gè)加熱線圈分組，并且 所述輔助線圈與對應(yīng)于所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加熱線圈分組并聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述加熱裝置還包括檢測單元和控 制單元，其中 所述檢測單元用于分別檢測位于所述反應(yīng)腔室的上層區(qū)域、中間區(qū)域和下層區(qū)域內(nèi)托 盤的溫度，并將其發(fā)送至所述控制單元； 所述控制單元用于基于所述溫度判斷位于所述中間區(qū)域內(nèi)托盤的溫度是否高于位于 上層區(qū)域和/或下層區(qū)域內(nèi)托盤的溫度，且判斷二者的溫度差是否超出預(yù)定閾值，若是，則 控制所述通斷開關(guān)接通所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加熱線圈分組和與之并聯(lián)的所述輔助 線圈；若否，則控制所述通斷開關(guān)斷開所述反應(yīng)腔室的中間區(qū)域的加熱線圈分組和與之并 聯(lián)的所述輔助線圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，對應(yīng)于每個(gè)所述加熱線圈分組，所述 輔助線圈的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述輔助線圈與所述加熱線圈分組并聯(lián)，且螺旋纏繞在所述 加熱線圈分組的外側(cè)，并且 多個(gè)所述輔助線圈沿著所述反應(yīng)腔室的徑向相互嵌套。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，對應(yīng)于每個(gè)所述加熱線圈分組，所述 輔助線圈的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述輔助線圈與所述加熱線圈分組并聯(lián)，并且 多個(gè)所述輔助線圈沿所述加熱線圈分組的周向間隔且均勻設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述檢測單元的數(shù)量與所述反應(yīng)腔 室堅(jiān)直方向上的不同區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述檢測單元包括溫度傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述檢測單元包括熱電偶。
10. -種等離子體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室，其特征在于，所述反應(yīng)腔室采用上述權(quán) 利要求1-9任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)腔室。
【文檔編號】C30B25/08GK104419910SQ201310404873
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】李紅 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司