CN106544649A - 基座一体式控温盘 - Google Patents
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Abstract
基座一体式控温盘，主要由两个部分构成，即：加热盘上盘体和加热盘下盘体。所述的加热盘上盘体为一整块铝加工而制得媒介通道及其下面边缘的凸台。所述加热盘下盘体与加热盘基座为一体加工或焊接而成。上述加热盘上盘体边缘的凸台部分与下盘体的外径扣合，并采用焊接的方式进行连接。每个部件上有不同的结构，形成加热盘的媒介通道，进而控制加热盘的温度。本加热盘采用媒介质进行冷却和加热，利用媒介的循环，对加热盘进行温度的控制，媒介通道分布在加热盘内部。本发明独有的热盘上盘体边缘的凸台及基座一体化结构设计，其结构合理，热盘媒介通道、热传导气体通道设计流畅，能实现对晶圆温度的快速、准确、均匀控制。可广泛地应用于半导体薄膜沉积制造及应用技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体镀膜设备可控温加热盘，特别是一种基座一体式控温盘。该控温盘的内部包含加热盘媒介通道、热传导气体通道，以实现对晶圆温度的快速、准确、均匀控制。属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。
背景技术
半导体设备在进行沉积反应时往往需要使晶圆及腔室加热或维持在沉积反应所需要的温度，所以加热盘必需具备加热结构以满足给晶圆预热的目的。大多数半导体薄膜沉积设备，在沉积过程中还会有等离子体参与沉积反应，因等离子体能量的释放以及化学气体间反应的能量释放，加热盘及晶圆的温度会随着射频及工艺时间的增加温度会不断的上升，如果在进行相同温度下的工艺，需要等待加热盘降到相同的温度后才能进行，这样会耗费大量的时间，设备的产能相对比较低。如果晶圆和加热盘的温度升温过快，晶圆和加热盘的温度会超出薄膜所需承受的温度，致使薄膜失败。
为了解决工艺过程中加热盘温升过快降温慢的问题，我们需要有能够自动调节加热盘温度的系统，来保证加热盘的温度。为了更好的控制晶圆的温度，我们需要将晶圆的温度传递到加热盘上，通过控制加热盘的温度来控制晶圆表面的温度。但半导体薄膜沉积反应多是在真空条件下进行，真空条件热传导主要靠辐射，热传导效率低，热量会在晶圆表面聚集。为了更好的将晶圆上的热量传递到加热盘上，加热盘与晶圆间需要通入一层导热介质，以便加热盘与晶圆间快速的进行热交换，同时能更好的改善晶圆温度的均匀性。
发明内容
本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有半导体镀膜设备热交换效率及产能较低，晶圆温度不够均匀致使薄膜失败的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：基座一体式控温盘，主要由两个部分构成，即：加热盘上盘体和加热盘下盘体。所述的加热盘上盘体为一整块铝加工而制得媒介通道及其下面边缘的凸台。所述加热盘下盘体与加热盘基座为一体加工或焊接而成。上述加热盘上盘体边缘的凸台部分与下盘体的外径扣合，并采用焊接的方式进行连接。每个部件上有不同的结构，形成加热盘的媒介通道，进而控制加热盘的温度。本加热盘采用媒介质进行冷却和加热，利用媒介的循环，对加热盘进行温度的控制，媒介通道分布在加热盘内部。
本发明的有益效果及特点：
本发明独有的热盘上盘体边缘的凸台及基座一体化结构设计，其结构合理，热盘媒介通道、热传导气体通道设计流畅，能实现对晶圆温度的快速、准确、均匀控制。可广泛地应用于半导体薄膜沉积制造及应用技术领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明上盘面结构示意图。
图3是本发明下盘面结构示意图。
图中所示：
1、加热盘上盘体；2、陶瓷柱；3、加热盘下盘体；4、陶瓷柱安装螺母；5、螺纹孔；6、媒介通道；7、陶瓷柱孔；8、媒介进口；9、媒介出口；10、热电偶孔；11、热电偶安装螺纹孔。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例
如图1-3所示，基座一体式控温盘，主要由两个部分构成。即：加热盘上盘体1和加热盘下盘体3。所述的加热盘上盘体1为一整块铝加工而制得媒介通道及其下面边缘的凸台。所述加热盘下盘体3与加热盘基座为一体加工或焊接而成。上述加热盘上盘体1边缘的凸台部分与下盘体3的外径扣合，并采用焊接的方式进行连接。每个部件上有不同的结构，形成加热盘的媒介通道，进而控制加热盘的温度。本加热盘采用媒介质进行冷却和加热，利用媒介的循环，对加热盘进行温度的控制，媒介通道分布在加热盘内部。
所述加热盘上盘体1的下表面边缘有一圈凸台结构，此凸台结构的内径与加热盘下盘体3配合；加热盘上盘体1的下表面开有媒介通道孔6(媒介通道的布局如图2所示)；所述加热盘上盘体1的下表面还开有一个热电偶孔10；所述加热盘上盘体1的下表面制有陶瓷柱孔7。
在媒介通道6的两端对应的加热盘下盘体3处开有媒介进口8及媒介出口9；在与热电偶孔10位置对应加热盘下盘体3上开有热电偶安装螺纹孔11；与陶瓷柱孔7对应的加热盘下盘体3上开有螺纹孔5。
加热盘下盘体柱状结构内部开有相应的媒介通道及热电偶安装孔。将加热盘上盘体1的下盘面与加热盘下盘体3的上盘面采用真空钎焊进行焊接，盘上盘体1的凸台结构与加热盘下盘体3的边缘采用摩擦焊的方式进行焊接；然后将陶瓷柱2，安装在陶瓷柱孔7内，通过陶瓷柱安装螺母4对陶瓷柱2进行固定，完成整个控温盘的加工。
Claims (4)
1.基座一体式控温盘，其特征在于：它主要由两个部分构成，即：加热盘上盘体和加热盘下盘体，所述的加热盘上盘体为一整块铝加工而制得媒介通道及其下表面边缘的凸台；所述加热盘下盘体与加热盘基座为一体加工或焊接而成。
2.如权利要求1所述基座一体式控温盘，其特征在于：上述加热盘上盘体边缘的凸台部分与下盘体的外径扣合，并采用焊接的方式进行连接。
3.如权利要求1所述基座一体式控温盘，其特征在于：所述加热盘上盘体的下表面开有媒介通道孔；所述加热盘上盘体的下表面还开有一个热电偶孔；所述加热盘上盘体的下表面制有陶瓷柱孔。
4.如权利要求1所述基座一体式控温盘，其特征在于：所述媒介通道的两端对应的加热盘下盘体处开有媒介进口及媒介出口；在与热电偶孔位置对应加热盘下盘体上开有热电偶安装螺纹孔；与陶瓷柱孔对应的加热盘下盘体上开有螺纹孔。
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