CN114709148A - 一种真空反应室内温度控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空反应室内温度控制装置，包含底座、加热组件和载台；所述底座设置在真空反应室内，且顶部设置有凹槽；所述加热组件设置在凹槽内，包括设置在凹槽底部的陶瓷板、设置在陶瓷板顶部的导电件、至少一个设置在导电件上的远红外灯泡；所述载台设置在底座顶部，且覆盖凹槽；所述载台采用半导体制冷片制成；本发明不仅能通过远红外灯泡对载台进行加温，且通过将载台采用半导体制冷片制成，能进行降温，从而实现对晶圆温度的精确控温。

Description

一种真空反应室内温度控制装置
技术领域
本发明涉及真空温度控制技术领域，特指一种真空反应室内温度控制装置。
背景技术
在晶圆加工领域，比如CVD,PVD镀膜或者干法蚀刻工艺，需要先对晶圆加热到一定的温度后才能进行下一步膜的沉积或者材料的刻蚀。
传统的方法是在晶圆载台里埋入设计好一定形状的加热棒或者加热盘，先把热量传递给载台，然后加温晶圆。加热棒由外部温控器控制其是否加热。由于整个加热过程都是在真空里进行的，热的传递只剩下加热棒和载台、载台和晶圆之间的接触式热传导占主导地位，热辐射作用微乎其微。由于没有降温的手段，此种温控方法有两个突出的问题：1、降温时主要靠热辐射带走热量，降温效果慢，无法快速降温，特别是检修时要把温度从工作温度降到室温需要数个小时甚至更长；2、没有降温的途径，致使不能对温度做精确的控温。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种真空反应室内温度控制装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种真空反应室内温度控制装置，包含底座、加热组件和载台；
所述底座设置在真空反应室内，且顶部设置有凹槽；
所述加热组件设置在凹槽内，包括设置在凹槽底部的陶瓷板、设置在陶瓷板顶部的导电件、至少一个设置在导电件上的远红外灯泡；
所述载台设置在底座顶部，且覆盖凹槽；所述载台采用半导体制冷片制成。
优选的，所述底座的底部分别设置有与凹槽连通的进气孔和出气孔；所述陶瓷板上分别设置有两个与进气孔和出气孔位置对应的第一通孔。
优选的，所述底座的底部分别设置有与凹槽连通的零线孔和火线孔；所述陶瓷板上分别设置有两个与零线孔和火线孔位置对应的第二通孔。
优选的，所述底座包括连接部、设置在连接部顶部的支撑台；所述支撑台的直径大于连接部的直径；所述凹槽设置在支撑台内。
优选的，所述连接部包括与真空反应室连接且与支撑台平行放置的连接台、至少三根用于连接支撑台和连接台的连接柱；所述进气孔、出气孔、零线孔和火线孔均穿过连接柱与凹槽连通。
优选的，所述底座的顶部在凹槽外设置有耐高温的金属密封圈。
优选的，所述载台通过多颗圆周均匀分布的螺栓固定在底座顶部。
优选的，所述导电件包括相对放置的零线导电铜块和火线导电铜块；所述零线导电铜块和火线导电铜块上均设置有接线孔。
优选的，所述陶瓷板的顶部分别设置有与零线导电铜块和火线导电铜块形状对应的定位槽。
优选的，所述远红外灯泡呈长条状，且设置有多个，并且两端分别均匀设置在零线导电铜块和火线导电铜块上。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明不仅能通过远红外灯泡对载台进行加温，且通过将载台采用半导体制冷片制成，能进行降温，从而实现对晶圆温度的精确控温。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的真空反应室内温度控制装置的结构示意图；
附图2为本发明所述的真空反应室内温度控制装置的爆炸图；
附图3为本发明去除载台后的结构示意图；
附图4为本发明中底座的底部结构示意图；
附图5为本发明中导电件的结构示意图；
附图6为本发明中陶瓷板的结构示意图。
其中：1、底座；11、凹槽；12、进气孔；13、出气孔；14、零线孔；15、火线孔；16、支撑台；17、连接台；18、连接柱；2、加热组件；21、陶瓷板；211、第一通孔；212、第二通孔；213、定位槽；22、导电件；221、零线导电铜块；222、火线导电铜块；223、接线孔；23、远红外灯泡；3、载台；4、金属密封圈。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图1-6为本发明所述的真空反应室内温度控制装置，包含底座1、加热组件2和载台3；
所述底座1设置在真空反应室内，且顶部设置有凹槽11；
所述加热组件2设置在凹槽11内，包括设置在凹槽11底部起到隔热和绝缘作用的陶瓷板21、设置在陶瓷板21顶部的导电件22、七个设置在导电件22上的远红外灯泡23；
所述载台3设置在底座1顶部，且覆盖凹槽11；所述载台3采用半导体制冷片制成。
当需要升温时，通过七个远红外灯泡23利用热辐射对载台3进行加热，在温度快速到达设定值附近后，通过半导体制冷片进行精确控温；当需要降温时，先关闭七个远红外灯泡23，再通过半导体制冷片实现降温。
进一步，所述底座1的底部分别设置有与凹槽11连通的进气孔12和出气孔13；所述陶瓷板21上分别设置有两个与进气孔12和出气孔13位置对应的第一通孔211；工作时：通过进气孔12往凹槽11通入压缩空气，能将半导体制冷片产生的热量通过出气孔13快速排出，实现快速降温。
进一步，所述底座1的底部分别设置有与凹槽11连通的零线孔14和火线孔15；所述陶瓷板21上分别设置有两个与零线孔14和火线孔15位置对应的第二通孔212；安装时：通过设置零线孔14和火线孔15，便于给远红外灯泡23和半导体制冷片接入电源线。
进一步，所述底座1包括连接部、设置在连接部顶部的支撑台16；所述支撑台16的直径大于连接部的直径；所述凹槽11设置在支撑台16内；由于加热组件2和载台3均安装在支撑台16上，而连接部只起到连接作用，通过将支撑台16的直径大于连接部的直径，能降低底座1的整体重量，便于安装。
进一步，所述连接部包括与真空反应室连接且与支撑台16平行放置的连接台17、四根用于连接支撑台16和连接台17的连接柱18；所述进气孔12、出气孔13、零线孔14和火线孔15均穿过连接柱18与凹槽11连通；本发明通过将连接部采用连接台17和四根连接柱18，形成镂空结构，能进一步降低底座1的整体重量，便于安装。
进一步，所述底座1的顶部在凹槽11外设置有耐高温的金属密封圈4，防止凹槽11内的压缩空气进入真空反应室内，起到密封效果。
进一步，所述载台3通过多颗圆周均匀分布的螺栓固定在底座1顶部，不仅连接牢固，且能拆卸维护。
进一步，所述导电件22包括相对放置的零线导电铜块221和火线导电铜块222；所述零线导电铜块221和火线导电铜块222上均设置有接线孔223；安装时：零线和火线分别穿过零线孔14和火线孔15与接线孔223连接，而远红外灯泡23的两端分别安装在零线导电铜块221和火线导电铜块222上。
进一步，所述陶瓷板21的顶部分别设置有与零线导电铜块221和火线导电铜块222形状对应的定位槽213，不仅能对零线导电铜块221和火线导电铜块222起到定位效果，防止零线导电铜块221和火线导电铜块222接触，且能减少加热组件2的整体厚度，使得结构更加紧凑。
进一步，所述远红外灯泡23呈长条状，且在凹槽11内均匀分布，使得发热更加均匀。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空反应室内温度控制装置，其特征在于：包含底座、加热组件和载台；
所述底座设置在真空反应室内，且顶部设置有凹槽；
所述加热组件设置在凹槽内，包括设置在凹槽底部的陶瓷板、设置在陶瓷板顶部的导电件、至少一个设置在导电件上的远红外灯泡；
所述载台设置在底座顶部，且覆盖凹槽；所述载台采用半导体制冷片制成。
2.根据权利要求1所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述底座的底部分别设置有与凹槽连通的进气孔和出气孔；所述陶瓷板上分别设置有两个与进气孔和出气孔位置对应的第一通孔。
3.根据权利要求2所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述底座的底部分别设置有与凹槽连通的零线孔和火线孔；所述陶瓷板上分别设置有两个与零线孔和火线孔位置对应的第二通孔。
4.根据权利要求3所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述底座包括连接部、设置在连接部顶部的支撑台；所述支撑台的直径大于连接部的直径；所述凹槽设置在支撑台内。
5.根据权利要求4所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述连接部包括与真空反应室连接且与支撑台平行放置的连接台、至少三根用于连接支撑台和连接台的连接柱；所述进气孔、出气孔、零线孔和火线孔均穿过连接柱与凹槽连通。
6.根据权利要求5所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述底座的顶部在凹槽外设置有耐高温的金属密封圈。
7.根据权利要求6所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述载台通过多颗圆周均匀分布的螺栓固定在底座顶部。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述导电件包括相对放置的零线导电铜块和火线导电铜块；所述零线导电铜块和火线导电铜块上均设置有接线孔。
9.根据权利要求8所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述陶瓷板的顶部分别设置有与零线导电铜块和火线导电铜块形状对应的定位槽。
10.根据权利要求9所述的真空反应室内温度控制装置，其特征在于：所述远红外灯泡呈长条状，且设置有多个，并且两端分别均匀设置在零线导电铜块和火线导电铜块上。
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CN116504675A (zh) * 2023-04-25 2023-07-28 亚赛(无锡)半导体科技有限公司 一种半导体生产设备用加热器

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