CN204714892U - 加热基座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加热基座，所述加热基座包括叠置在一起的加热上板、加热中板，所述加热中板和所述加热中板可拆卸连接，所述加热基座还包括加热丝，所述加热丝设置在所述加热上板和所述加热中板之间。本实用新型加热基座不仅结构得到简化，而且其中的加热丝更换方便，使加热基座的使用寿命得到延长。
Description
技术领域
本实用新型涉及物理气相沉积（PVD）技术领域，特别涉及一种应用于去气腔室中的加热基座。
背景技术
物理气相沉积（PVD）技术或溅射（Sputtering）沉积技术是半导体工业中最广为使用的一类薄膜制造技术，泛指采用物理方法制备薄膜的薄膜制备工艺。如图1所示，在硬掩模（Hardmask）PVD设备中，硅片（Wafer）经过两个工艺过程：去气(Degas)、TiN沉积。去气工艺中，主要是将硅片加热至350℃左右，以去除基片上的水蒸气及其它易挥发杂质。
目前去气腔室一般采用双模加热方式，即：腔室内用加热基座，腔室上部外面用灯泡加热。由于灯泡与硅片间用石英窗隔开，灯泡加热会导致硅片温度均匀性较差，从而影响工艺指标的均匀性，因此，去气工艺需要一个温度均匀性较好的加热基座。
现有去气腔室中的加热基座的结构如图2所示。加热基座安装于去气腔室内，其整体呈蘑菇形状，其中，上表面B用于放置硅片，表面A作为支撑面安装在腔室上，并起到密封作用，工艺过程中加热基座和腔室间没有相对运动。加热基座包括与蘑菇头对应的加热头和加热头下方设置的套筒状支撑件，其中，加热头包括叠置的加热上板2-1、加热中板2-2、加热下板2-3和加热丝2-4，图中2-5是热电偶，2-6是加热基座支撑件，2-7是冷却水通道，2-8是加热丝2-4的电源线，通过冷锻和加热丝2-4相连。加热上板2-1、加热中板2-2、加热下板2-3叠置后焊接成一整体。支撑件2-6与加热下板2-3焊接固定，热电偶2-5的连接线、电源线2-8、冷却水通道2-7均从支撑件2-6的中间通孔中引出。加热基座工作时，冷却水关闭，加热丝2-4发热使整个加热基座升温，热电偶2-5监测加热基座的温度。加热基座达到设定温度时，热电偶2-5反馈信号到温度控制器，停止加热，并开始保温。
上述加热基座因焊接连接成一整体，不仅加工成本高，而且，其内的铠装加热丝一旦损坏，将无法维修而只能更换整个加热基座。另外，加热基座内只设置一根加热丝，加热基座温度均匀性不可调，只能适用于一种工艺条件，使用范围小。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种新型结构的加热基座，该加热基座内的加热丝能够更换，延长了使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
一种加热基座，所述加热基座包括：
叠置在一起的加热上板、加热中板，所述加热上板与所述加热中板可拆卸连接；
加热丝，所述加热丝设置在所述加热上板和所述加热中板之间。
进一步，所述加热上板与所述加热中板通过螺钉可拆卸连接。
进一步，所述加热上板下表面上设置有安装槽，所述加热丝设置于所述安装槽内。
进一步，所述加热上板的下表面上通过所述安装槽排布有两根或两根以上所述加热丝，各所述加热丝分别在外部电源的控制下工作。
进一步，所述加热基座还包括与所述加热中板的下表面相贴合固定的加热下板，所述加热下板的下表面上设置有支撑件。
进一步，所述支撑件为下端封闭、上端开口的筒状，所述支撑件的上端与所述下板的下表面相固定，所述支撑件的下端穿设固定有电源引入件，所述加热丝的连接线与所述电源引入件的里侧端可拆卸连接，所述电源引入件的外侧端与外部电源相接。
进一步，所述电源引入件包括金属外壳、陶瓷绝缘层和电极，所述陶瓷绝缘层位于所述电极和所述金属外壳之间，使所述电极和所述金属外壳绝缘。
进一步，所述加热下板上表面设置有冷却水槽，所述加热下板通过与所述加热中板相贴合，使所述冷却水槽形成密闭的冷却水道；所述冷却水道与水管相连通，所述水管穿过所述支撑件后向外引出。
进一步，所述加热上板上连接有用于检测所述加热基座温度的热电偶，所述热电偶的连接线穿过所述支撑件后向外引出。
进一步，所述加热丝为铠装加热丝。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型将加热上板与加热中板可拆卸连接，方便了加热丝的维修和更换，延长了加热器的使用寿命。
本实用新型通过在安装槽中设置两根或两根以上加热丝，各加热丝电热丝各自在外部电源的控制下工作，为对加热基座温度的精细控制和提高加热器的温度均匀性创造了条件。
本实用新型通过在电极和金属外壳之间设置陶瓷绝缘层，使电极和金属外壳绝缘，从而保证了加热丝电连接线的绝缘效果。
本实用新型通过在支撑件下端固定设置电源引入件，在保证加热丝连接线正常引出的同时，进一步方便了加热丝的更换。
附图说明
图1为溅射工艺中硅片的去气、TiN沉积两步工艺过程示意图；
图2为现有去气腔室中的加热基座的结构示意图；
图3为本实用新型加热基座优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行说明。
本实用新型提供了一种加热基座，加热基座叠置在一起的加热上板、加热中板，加热上板与加热中板可拆卸连接，加热基座还包括加热丝，加热丝设置在加热上板和加热中板之间。
图3为本实用新型加热基座的优选实施例。如图3中所示，加热基座包括依次叠置在一起的加热上板3-1、加热中板3-2、加热下板3-3，加热上板3-1下表面上设置有安装槽，安装槽内设置有加热丝3-4，加热中板3-2和加热下板3-3相互焊接连接，加热上板3-1通过螺钉3-11可拆卸固定在加热中板3-2上，将两者之间的加热丝3-4压紧，使加热丝3-4与加热上板3-1和加热中板3-2紧密贴合，并在其中填充导热物质。其中，螺钉3-11下端既可以与加热中板3-2螺纹连接，也可以与加热下板3-3螺纹连接，抑或同时与加热中板3-2和加热下板3-3螺纹连接。
于本实施例中，所述加热丝3-4优选为铠装加热丝3-4，铠装加热丝3-4具有更好的导热性能。
于本实施例中，安装槽也可以设置在加热中板3-2的上表面上，或同时设置在加热中板3-2的上表面和加热上板3-1的下表面上。
其中，所述加热下板3-3的下表面上设置有支撑件3-5。支撑件3-5为下端封闭、上端开口的筒状，支撑件3-5的上端与加热下板3-3的下表面相固定，固定方式可以是焊接固定，也可以采用螺纹连接固定。
支撑件3-5上方的加热下板3-3和加热中板3-2上设置有通孔，加热上板3-1下表面安装槽中的加热丝3-4的连接线从所述通孔向下引出，并通过螺母3-10与电源引入件3-8的上端紧密连接。电源引入件3-8由陶瓷材料和金属材料焊接而成，包括金属外壳、陶瓷绝缘层3-6和电极，其中陶瓷绝缘层3-6位于电极和金属外壳之间，使电极和金属外壳绝缘。电源引入件3-8穿设固定在支撑件3-5的下端，电源引入件3-8伸出封板的外侧端与外部电源相接。
加热下板3-3上表面上设置有冷却水槽，加热下板3-3通过与加热中板3-2相贴合，使所述冷却水槽形成密闭的冷却水道3-12，冷却水道3-12与水管3-7相连通，该水管3-7穿过加热下板3-3下表面后从支撑件3-5中向下延伸，并在穿过支撑件3-5的下端后向外引出，水管3-7与加热下板3-3焊接连接。
加热上板3-1上连接有热电偶3-9，该热电偶3-9用于检测加热基座的温度，热电偶3-9的连接线穿过支撑件3-5下端后向外引出。
因加热上板3-1通过螺钉3-11可拆卸的固定在加热中板3-2上，因而，当加热丝3-4损坏时，即可卸下加热上板3-1更换加热丝3-4。将加热丝3-4的连接线与电源引入件3-8可拆卸连接，也为加热丝3-4的维修和更换提供了便利。
在加热下板3-3和加热中板3-2上设置的供加热丝3-4的连接线向下引出的通孔的孔径大到足以穿过电源引入件3-8的情况下，当更换加热丝3-4时，可以先将加热丝3-4的连接线与电源引入件3-8连接，并在将加热上板3-1放置到加热中板3-2上的同时，将电源引入件3-8穿到支撑件3-5下端的孔中，然后，再固定加热上板3-1和电源引入件3-8。此时，支撑件3-5与加热下板3-3即便焊接连接，也不会影响加热丝3-4的更换。
另外，加热上板3-1下表面上的安装槽中可以排布两根或两根以上加热丝3-4，支撑件3-5的下端设置与各加热丝3-4一一对应的电源引入件3-8而将各加热丝3-4的连接线引出，各加热丝3-4分别与外部控制装置相接，并在控制装置控制下各自独立工作。
在加热上板3-1的下表面上利用安装槽排布两根或两根以上加热丝3-4后，可根据加热需要对各加热丝3-4的工作进行控制，从而使加热基座能够提供不同的加热功能，满足多种工艺温度需求。同时，还有助于提高加热基座的温度均匀性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种加热基座，其特征在于，所述加热基座包括：
叠置在一起的加热上板、加热中板，所述加热上板与所述加热中板可拆卸连接；
加热丝，所述加热丝设置在所述加热上板和所述加热中板之间。
2.根据权利要求1所述的加热基座，其特征在于，所述加热上板与所述加热中板通过螺钉可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的加热基座，其特征在于，所述加热上板下表面上设置有安装槽，所述加热丝设置于所述安装槽内。
4.根据利要求3所述的加热基座，其特征在于，所述加热上板的下表面上通过所述安装槽排布有两根或两根以上所述加热丝，各所述加热丝分别在外部电源的控制下工作。
5.根据权利要求1所述的加热基座，其特征在于，所述加热基座还包括与所述加热中板的下表面相贴合固定的加热下板，所述加热下板的下表面上设置有支撑件。
6.根据权利要求5所述的加热基座，其特征在于，所述支撑件为下端封闭、上端开口的筒状，所述支撑件的上端与所述下板的下表面相固定，所述支撑件的下端穿设固定有电源引入件，所述加热丝的连接线与所述电源引入件的里侧端可拆卸连接，所述电源引入件的外侧端与外部电源相接。
7.根据权利要求6所述的加热基座，其特征在于，所述电源引入件包括金属外壳、陶瓷绝缘层和电极，所述陶瓷绝缘层位于所述电极和所述金属外壳之间，使所述电极和所述金属外壳绝缘。
8.根据权利要求5所述的加热基座，其特征在于，所述加热下板上表面设置有冷却水槽，所述加热下板通过与所述加热中板相贴合，使所述冷却水槽形成密闭的冷却水道；所述冷却水道与水管相连通，所述水管穿过所述支撑件后向外引出。
9.根据权利要求5所述的加热基座，其特征在于，所述加热上板上连接有用于检测所述加热基座温度的热电偶，所述热电偶的连接线穿过所述支撑件后向外引出。
10.根据权利要求1所述的加热基座，其特征在于，所述加热丝为铠装加热丝。
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Cited By (1)
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| CN114351107A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-15 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 承载装置及半导体工艺设备 |
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2015
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| CN114351107B (zh) * | 2022-01-06 | 2023-10-13 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 承载装置及半导体工艺设备 |
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