CN101800159A - 一种加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热装置，包括托板和多个加热元件，其中，位于托板中心区域上方的加热元件的排列规则不同于位于托板边缘区域上方的加热元件，例如，多个加热元件可以按这样的规则排列：各个加热元件之间的水平距离相等，位于托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离；或者，各个加热元件到托板的垂直距离相等，位于托板中心区域上方的加热元件之间的水平距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件之间的水平距离。此外，本发明还提供一种应用上述加热装置的等离子体处理设备。本发明提供的加热装置及等离子体处理设备能够使托板上的工件受热较为均匀，从而能够提高产品质量的均一性。

Description

一种加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备

技术领域

本发明涉及等离子体处理技术领域，具体地，涉及一种加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备。

背景技术

随着生产技术的不断进步，微电子制造行业得到了长足的发展。与此同时，市场对产品的质量要求也越来越高，而在实际生产当中，往往一些细微的工艺误差就会导致产品的质量大幅下降。这就要求企业不断改进自身的生产工艺和加工设备以满足新的市场需求。

以太阳能电池的生产为例，对硅片进行加工前的预热处理就是一项看似简单、实则对产品质量影响甚大的重要环节，如果工件受热不均匀或者同一版的工件温度不一致将严重影响最终加工工艺的均一性，降低产品质量。

通常，对诸如硅片等的待加工工件的预热过程是在加热装置内 完成的。例如，图1就示出了一种用于加热硅片的加热装置，其包括托板1和并排设置于托板1上方的多个加热元件2。该加热装置所采用的加热元件2为红外辐射加热灯管(以下简称红外灯管)。将整版的工件3(例如，硅片等)均匀地排列在托板1上，通过加热元件2所发出的红外辐射对硅片进行加热。其中，多个加热元件2到托板的垂直距离相等，并且各个加热元件2之间的水平距离也相等。

上述加热装置虽然可同时对整版的硅片进行预热处理，但是位于托板1中心区域的工件3可以同时获得来自其正上方及左右两侧的加热元件2的热辐射，而位于托板1边缘区域的工件3只能获得来自其正上方及一侧加热元件2的热辐射。因此位于托板1边缘区域的工件3获得的热辐射要小于托板1中心区域的工件3获得的热辐射，从而使位于边缘区域的工件3的温度低于中心区域的工件3的温度。而工件的温度分布不均匀或同一版工件之间的温度不一致都将破坏加工工艺的均一性，进而降低产品质量。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备，其能够使工件获得均匀的温度分布，从而提高工艺均一性。

为此，本发明提供一种加热装置，包括托板和设置于托板上方的多个加热元件，位于托板中心区域上方的加热元件的排列规则不同于位于托板边缘区域上方的加热元件，以使托板中心和边缘区域所获得的热辐射大致相等。

其中，加热元件包括红外灯管和/或电阻丝。

其中，多个加热元件可以按下述规则排列：即，位于托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离。

其中，各个相邻加热元件之间的水平距离相等。

其中，多个加热元件到托板的垂直距离以渐变的方式自托板边缘区域向中心区域逐渐增大。

此外，多个加热元件还可以按下述规则排列：即，位于托板中心区域上方的相邻加热元件之间的水平距离大于位于托板边缘区域上方的相邻加热元件之间的水平距离。

其中，多个加热元件到托板的垂直距离相等。

其中，多个加热元件之间的水平距离以渐变的方式自托板边缘区域向中心区域逐渐增大。

其中，多个加热元件中，位于托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离。

另外，本发明还提供一种等离子体处理设备，包括装载腔室和与之相连的工艺腔室，在装载腔室内设置有上述本发明所提供的加热装置，以便对位于加热装置的托板上的待加工工件进行均匀的预热。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备中，使位于托板中心区域上方的加热元件的排列规则不同于位于托板边缘区域上方的加热元件，例如，通过调整加热元件到托板的垂直距离和/或调整加热元件之间的水平距离，使位于托板边缘区域的工件与位于托板中心区域的工件所获得的热辐射大致趋于相等，从而使各工件经预热处理后的温度也大致相等，以便提高整版工件的工艺均一性，进而改善产品质量。

附图说明

图1为一种红外灯管加热装置的结构示意图；以及

图2为本发明提供的加热装置第一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备进行详细描述。

请参阅图2，本发明提供的加热装置的第一具体实施例，包括托板1和设置于托板1上方的多个加热元件2。其中，加热元件2可以是红外灯管和/或电阻丝和/或其它可实现热辐射加热的电热元件，在本实施例中，加热元件2采用红外灯管。在实际应用中，可以将多个工件3组成一版，并均匀地分布于本发明提供的加热装置的托板1上。然后，启动加热元件2，利用其所发出的热辐射对托板1上的工件3均匀地进行加热处理。

为使所述托板1中心和边缘区域所获得的热辐射大致相等，而使得位于托板1中心区域上方的加热元件2的排列规则不同于位于托板1边缘区域上方的加热元件2，例如，使各加热元件2按照下述规则排列：保持各相邻的加热元件2之间的水平距离相等；使位于托板1中心区域上方的加热元件2到托板1的垂直距离大于位于托板1边缘区域上方的加热元件2到托板1的垂直距离。具体地，例如可以使多个加热元件2到托板1的垂直距离以渐变的方式自托板1边缘区域向中心区域逐渐增大。所谓渐变的方式，例如可以为等差数列的方式，当然优选的是，通过预先准确计算而确定的各个加热元件2到托板1的垂直距离。

本发明提供的加热装置的第二具体实施例中，多个加热元件还可以按这样的规则排列：保持加热元件到托板的垂直距离相等；使位于托板中心区域上方的加热元件之间的水平距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件之间的水平距离。具体地，例如，可以将多个加热元件之间的水平距离设置为以渐变的方式自托板边缘区域向中心区域逐渐增大。所谓渐变的方式，例如可以为等差数列的方式，当然优选的是，通过预先准确计算而确定的各个加热元件之间的水平距离。

当然，本发明所提供的加热装置中，多个加热元件的排列方式还可以采用前述两种实施例排列方式相结合的方式，即，在使位于托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离的同时，使位于托板中心区域上方的加热元件之间的水平距离大于位于托板边缘区域上方的加热元件之间的水平距离。当然优选的是，通过预先准确计算而确定的各个加热元件到托板的垂直距离以及各个加热元件之间的水平距离。

由以上描述可知，本发明提供的加热装置，通过调整加热元件到工件的垂直距离和/或调整加热元件之间水平距离，使每个工件尽可能地获得等量的热辐射，从而使各个工件经加热处理后的温度大致相等，进而有效提高工艺的均一性和产品的加工质量。

此外，本发明还提供一种等离子体处理设备，包括装载腔室和与之相连的工艺腔室，在装载腔室内设置有本发明所提供的上述加热装置，以便对位于加热装置的托板上的待加工工件进行均匀的预热。

需要指出的是，本发明所提供的加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备可用于太阳能电池生产工艺、半导体芯片制造工艺以及TFT面板制造工艺中的对工件进行预热处理的过程，但并不局限于此，在不脱离本发明精神和实质的前提下，本发明所提供的加热装置和/或等离子体处理设备也可用于其它适宜的对工件进行加热处理的生产工艺或系统中。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种加热装置，包括托板和设置于所述托板上方的多个加热元件，其特征在于，位于所述托板中心区域上方的加热元件的排列规则不同于位于所述托板边缘区域上方的加热元件，以使所述托板中心和边缘区域所获得的热辐射大致相等。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件按下述规则排列：即，位于所述托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于所述托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，各个相邻加热元件之间的水平距离相等。

4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件到托板的垂直距离以渐变的方式自托板边缘区域向中心区域逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件按下述规则排列：即，位于所述托板中心区域上方的相邻加热元件之间的水平距离大于位于所述托板边缘区域上方的相邻加热元件之间的水平距离。

6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件到托板的垂直距离相等。

7.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件之间的水平距离以渐变的方式自托板边缘区域向中心区域逐渐增大。

8.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述多个加热元件中，位于所述托板中心区域上方的加热元件到托板的垂直距离大于位于所述托板边缘区域上方的加热元件到托板的垂直距离。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热元件包括红外灯管和/或电阻丝。

10.一种等离子体处理设备，包括装载腔室和与之相连的工艺腔室，其特征在于，在所述装载腔室内设置有如权利要求1至9中任意一项所述的加热装置，以便对位于所述加热装置的托板上的待加工工件进行均匀的预热。

Images