CN105405787B - 一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体生产设备，具体地说是一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构。包括热盘盘盖、盘体密封、密封波纹管、热盘下盘体及热盘上盘体，其中盘体密封的顶部与底部为敞开式，所述热盘上盘体和热盘下盘体设置于盘体密封内，热盘下盘体为圆环结构，盘体密封上设有盘体吸真空管路接口、并底部与热盘上盘体密封连接，密封波纹管的上端与盘体密封的底部连接、并端部与热盘上盘体的底部密封连接，密封波纹管的下端设有波纹管密封盖，热盘盘盖密封连接于盘体密封的顶部，热盘盘盖上设有工艺气体入口，热盘盘盖、盘体密封、热盘上盘体及密封波纹管形成密封腔室，热盘上盘体上设有将热盘上盘体两侧腔室连通的通孔。本发明密封方式对装配精度要求较低，可能存在泄漏真空的位置点相对较少且容易形成真空腔室。

Description

一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构
技术领域
本发明涉及半导体生产设备，具体地说是一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构。
背景技术
目前，半导体晶圆生产过程中，工艺过程越来越复杂，使用用以完成最终产品的半导体光刻胶及其他相关气体液体物质也越来越多。这其中许多物质对人体是有害的，这就需要设备具有将这些有害物质可能存在的工艺区域与人体可能接触的区域隔离开来，并且通过一定手段将其排放出半导体设备内部。在半导体设备热盘工艺过程中，由于需要往往会使用含有如HMDS(有毒性)的工艺过程。因此，如何将半导体热盘工艺区域与外界隔离开来，形成一个相对密闭的独立空间就是一个十分重要的问题。而这一独立的空间与外界的密封性就成为了一个很重要的指标，密封性不好会直接导致有毒气体泄漏。所以如何利用简单安全的结构实现功能，保证使用的安全性就成为了一个需要解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构。该装置能够实现在一个独立的空间内对半导体晶圆进行工艺处理加工。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，包括热盘盘盖、盘体密封、密封波纹管、热盘下盘体及热盘上盘体，其中盘体密封的顶部与底部为敞开式，所述热盘上盘体和热盘下盘体由上至下依次设置于盘体密封内，所述热盘下盘体为圆环结构，所述盘体密封上设有盘体吸真空管路接口、并底部与热盘上盘体密封连接，所述密封波纹管的上端与盘体密封的底部连接、并端部穿过热盘下盘体的中心孔与热盘上盘体的底部密封连接，所述密封波纹管的下端设有波纹管密封盖，所述热盘盘盖密封连接于盘体密封的顶部，热盘盘盖上设有工艺气体入口，所述热盘盘盖、盘体密封、热盘上盘体及密封波纹管形成密封腔室，所述热盘上盘体上设有将热盘上盘体两侧腔室连通的通孔。
所述盘体密封的底部设有台阶结构，所述热盘上盘体的外径大于热盘下盘体的外径，所述热盘上盘体和热盘下盘体设置于所述台阶结构上，所述热盘上盘体的底部与所述台阶结构密封连接。
所述盘体密封的上端面设有用于容置第一O型密封圈的第一O型密封圈安装槽，所述台阶结构与热盘上盘体底部连接的面上设有用于容置第二O型密封圈的第二O型密封圈安装槽。所述热盘上盘体的外圆周与盘体密封之间留有间隙。
所述密封波纹管的上端端部通过与第三O型密封圈与热盘上盘体的底部密封连接。所述密封波纹管的下端面与波纹管密封盖之间通过第四O型密封圈密封。
所述热盘下盘体上设有多个工艺孔。所述热盘盘盖的外沿与盘体密封的顶部密封连接。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明形成密封腔室所需要使用的密封组件很少，将盘体密封上的O型圈直接与热盘上盘体接触密封，这样就可以避免在热盘下盘体上一系列工艺孔所带来的有可能泄漏真空的危险。尤其是热盘盘体上加热装置与温度检测装置需要与外部联通，通过此种密封方式后则不需要担心这些位置的泄漏问题，从而节约了设备成本。
2.本发明中密封波纹管也直接由O型圈与热盘上盘体接触，将热盘上Pin升降的工艺孔密封。这样就形成了整个密闭腔室。
3.本发明的密封方式在一定程度上可以避免一些由于制造加工和装配过程中的精度误差所带来的密封不好的危险。此种密闭腔室结构可能存在的真空泄漏处相对较少。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A向示意图；
图3为图2中B-B剖视图；
图4为本发明中盘体密封的剖面示意图；
图5为本发明中热盘下盘体的结构示意图；
图6为图5的侧视图。
其中：1为热盘盘盖，2为盘体密封，201为第一O型密封圈安装槽，202为第二O型密封圈安装槽，203为台阶结构，3为密封波纹管，4为热盘下盘体，5为盘体吸真空管路接口，6为热盘上盘体，7为第一O型密封圈，8为第二O型密封圈，9为第三O型密封圈，10为第四O型密封圈，11为工艺气体入口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1-3所示，本发明包括热盘盘盖1、盘体密封2、密封波纹管3、热盘下盘体4及热盘上盘体6，其中盘体密封2的顶部与底部为敞开式结构，所述热盘上盘体6和热盘下盘体4由上至下依次设置于盘体密封2内，所述热盘上盘体6的外圆周与盘体密封2之间留有间隙，所述热盘下盘体4为圆环结构、并设有多个工艺孔，如图5-6所示。所述热盘盘盖1通过第一O型密封圈7密封连接于盘体密封2的顶部，热盘盘盖1上设有工艺气体入口11。所述盘体密封2上设有盘体吸真空管路接口5、并底部通过第二O型密封圈8与热盘上盘体6的底部密封连接。所述密封波纹管3的上端与盘体密封2的底部连接、并端部穿过热盘下盘体4的中心孔通过第三O型密封圈9与热盘上盘体6的底部密封连接。所述密封波纹管3的下端设有波纹管密封盖，所述密封波纹管3的下端面与波纹管密封盖之间通过第四O型密封圈10密封，密封波纹管3实现对盘体结构中Pin(顶针)升降组件的密封。所述热盘盘盖1、盘体密封2、热盘上盘体6及密封波纹管3形成密封腔室，将热盘上盘体6的工作区域密封起来，所述热盘上盘体6上设有将热盘上盘体6的上、下两侧腔室连通的通孔。
如图4所示，所述盘体密封2的底部设有台阶结构203，所述热盘上盘体6的外径大于热盘下盘体4的外径，这样结构结合盘体密封2上的台阶结构203，即所述热盘上盘体6和热盘下盘体4由上至下依次设置于所述台阶结构203上，能够直接使盘体密封2通过第二O型密封圈8与热盘上盘体6的底部直接密封。所述盘体密封2的顶部设有用于容置第一O型密封圈7的第一O型密封圈安装槽201，所述台阶结构203与热盘上盘体6底部连接的面上设有用于容置第二O型密封圈8的第二O型密封圈安装槽202。
本发明将热盘下盘体4置于密封腔室之外，有效的避免了热盘下盘体4上各种工艺结构对于密封腔室密封性的影响，且此种热盘结构不需要对热盘中加热丝与温度传感器再进行单独密封，节约了设备成本。
本发明的工作过程是：
当需要加工的晶圆进入到热盘上盘体6的工艺区域内后，将热盘盘盖1落下，使热盘盘盖1的外沿与盘体密封2顶部的第一O型密封圈7紧密结合，这样就形成了密闭的工艺加工腔室，同时可以利用盘体密封2上的真空管路使盘体内部腔室内形成一定负压，在通过热盘盘盖1上的工艺气体入口11使工艺气体进入工艺腔室。
在完成工艺加工过程后，排除掉工艺腔室内的工艺气体，破除工艺腔体内的真空。将热盘盘盖1升起后，可将加工后的晶圆取出，完成整个加工过程。
本发明通过可以控制通断的管路系统与盘体密封2密封连接，待密闭腔室形成后，控制管路系统的工作状态，即可使热盘密闭腔室内形成真空或者破除真空。本发明的密封方式对装配精度要求相对较低，在工艺过程中可能存在泄漏真空的位置点相对较少且容易形成真空腔室。

Claims (8)

1.一种能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：包括热盘盘盖(1)、盘体密封(2)、密封波纹管(3)、热盘下盘体(4)及热盘上盘体(6)，其中盘体密封(2)的顶部与底部为敞开式，所述热盘上盘体(6)和热盘下盘体(4)由上至下依次设置于盘体密封(2)内，所述热盘下盘体(4)为圆环结构，所述盘体密封(2)上设有盘体吸真空管路接口(5)、并底部与热盘上盘体(6)密封连接，所述密封波纹管(3)的上端与盘体密封(2)的底部连接、并端部穿过热盘下盘体(4)的中心孔与热盘上盘体(6)的底部密封连接，所述密封波纹管(3)的下端设有波纹管密封盖，所述热盘盘盖(1)密封连接于盘体密封(2)的顶部，热盘盘盖(1)上设有工艺气体入口(11)，所述热盘盘盖(1)、盘体密封(2)、热盘上盘体(6)及密封波纹管(3)形成密封腔室，所述热盘上盘体(6)上设有将热盘上盘体(6)两侧腔室连通的通孔。
2.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述盘体密封(2)的底部设有台阶结构(203)，所述热盘上盘体(6)的外径大于热盘下盘体(4)的外径，所述热盘上盘体(6)和热盘下盘体(4)设置于所述台阶结构(203)上，所述热盘上盘体(6)的底部与所述台阶结构(203)密封连接。
3.按权利要求2所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述盘体密封(2)的上端面设有用于容置第一O型密封圈(7)的第一O型密封圈安装槽(201)，所述台阶结构(203)与热盘上盘体(6)底部连接的面上设有用于容置第二O型密封圈(8)的第二O型密封圈安装槽(202)。
4.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述热盘上盘体(6)的外圆周与盘体密封(2)之间留有间隙。
5.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述密封波纹管(3)的上端端部通过与第三O型密封圈(9)与热盘上盘体(6)的底部密封连接。
6.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述密封波纹管(3)的下端面与波纹管密封盖之间通过第四O型密封圈(10)密封。
7.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述热盘下盘体(4)上设有多个工艺孔。
8.按权利要求1所述的能够形成密闭腔室的半导体热盘结构，其特征在于：所述热盘盘盖(1)的外沿与盘体密封(2)的顶部密封连接。
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