CN210394517U - 一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，包括工艺腔和底板；工艺腔：工艺腔的底面两侧设有环形滑轨，环形滑轨上滑动连接有反应室；底板：底板的表面两侧均设有支座，两个支座上设有升降单元，升降单元包括支座、第一电机、丝杠、滑块、支杆、固定板和高频感应加热器，支座内设有滑槽，滑槽侧面开有通槽，滑槽底部设有第一电机，第一电机的输出轴上设有丝杠，滑块的侧面开有螺纹孔，且滑块通过螺纹孔与丝杠螺纹连接，滑块的侧面与滑槽的内侧面和通槽的侧面滑动连接，本改善化学气相沉积加热均匀度的装置采用立体全方位加热，使晶片受热更加充分和均匀，可以有效改善加热均匀度。

Description

一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置

技术领域

本实用新型涉及化学气相沉积技术领域，具体为一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置。

背景技术

化学气相沉积是一种化工技术，利用加热、等离子体激励或光辐射等方法，使气态或蒸汽状态的化学物质发生反应并以原子态沉积在置于适当位置的衬底上，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法，化学气相沉积的加热过程将直接影响工艺的最终效果，而现有的化学气相沉积的加热装置存在一定的缺陷，例如晶片的加热不均匀，加热存在盲区且不够充分而导致沉积效果不理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，采用立体全方位加热，使晶片受热更加充分和均匀，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，包括工艺腔和底板；

工艺腔：所述工艺腔为长方体，工艺腔的底面两侧设有环形滑轨，环形滑轨上滑动连接有反应室，反应室的内侧面固定连接有载体，载体的表面设有晶片；

底板：所述底板为长方体，底板的表面两侧均设有支座，两个支座上设有升降单元，所述升降单元包括支座、第一电机、丝杠、滑块、支杆、固定板和高频感应加热器，所述支座内设有滑槽，滑槽侧面开有通槽，滑槽底部设有第一电机，第一电机的输出轴上设有丝杠，所述滑块的侧面开有螺纹孔，且滑块通过螺纹孔与丝杠螺纹连接，滑块的侧面与滑槽的内侧面和通槽的侧面滑动连接，所述滑块上设有支杆，且支杆的顶端穿过反应室的底面延伸至反应室的内部，支杆的侧面与反应室的底面转动连接，支杆位于反应室的内部的一端设有隔热板，隔热板的表面设有高频感应加热器，且支杆的顶端与载体的底面转动连接；

其中：还包括PLC控制器，所述PLC控制器设于底板的表面，且PLC控制器的输出端与第一电机和高频感应加热器的输入端电连接。

进一步的，还包括第二电机和齿盘，所述第二电机设于工艺腔的底面中心处，第二电机的输出轴穿过工艺腔的底面延伸至工艺腔的内部，且输出轴的顶端固定套装有齿轮，所述齿盘设于反应室的圆周侧面，且齿盘与齿轮相互啮合，第二电机的输入端与PLC控制器的输出端电连接，第二电机转动通过齿轮和齿盘的相互啮合，可以实现两侧反应室的转动。

进一步的，还包括反射板，所述反射板为弧形且设于反应室的顶端，反射板的内侧面设有红外线加热器，红外线加热器的输入端与PLC控制器的输出端电连接，反射板可以将高频感应加热器散出的热量反射进反应室内，避免热量散失，同时红外线加热器可以使晶片的加热更加充分全面。

进一步的，还包括真空泵，所述真空泵设于底板的底面，真空泵的气口处设有排气管，且排气管穿过工艺腔的底面延伸至工艺腔的内部，真空泵的输入端与PLC控制器的输出端电连接，真空泵可以降低工艺腔内的压强，使气体的输运速率提高，从而提高工艺效率。

进一步的，还包括喷液装置和喷气装置，所述喷液装置和喷气装置均设于工艺腔的上表面，且喷液装置的出口设有液管，且液管穿过工艺腔的上表面延伸至工艺腔的内部，且液管位于工艺腔的内部的一端设有喷头，所述喷头的侧面设有气盘，且气盘的表面设有给气管，给气管的一端穿过工艺腔的上表面与喷气装置的出气口固定连接，喷液装置内装有有机化学溶剂，可以对反应室进行干洗，保证反应室处于清洁的环境中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本改善化学气相沉积加热均匀度的装置，具有以下好处：

1、本改善化学气相沉积加热均匀度的装置的升降单元可以根据需要调整高频感应加热器与晶片之间的距离，第一电机带动丝杠转动，使滑块做上下运动，从而可以带动支杆进行上下移动，进而可以实现对高频感应加热器的高度进行调节。

2、本改善化学气相沉积加热均匀度的装置中的第二电机通过齿轮与齿盘的相互啮合，可以使反应室沿着环形滑轨进行转动，由于设有晶片的载体与反应室固定连接，所以可以实现晶片跟着反应室进行转动，使晶片的加热更均匀充分。

3、本改善化学气相沉积加热均匀度的装置的反射板可以将高温热量反射，避免高频感应加热器产生的热量散失，同时反射板上设有红外线加热器，可以对晶片进行立体加热，提高加热效率的同时也使晶片受热充分均匀。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖面结构示意图。

图中：1底板、11 PLC控制器、12工艺腔、2升降单元、21支座、22第一电机、23丝杠、24滑块、25支杆、26隔热板、27高频感应加热器、3环形滑轨、31反应室、32反射板、33红外线加热器、4载体、41晶片、5第二电机、51齿轮、52齿盘、6真空泵、61排气管、7喷液装置、71液管、72喷头、8喷气装置、81给气管、82气盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，包括工艺腔12和底板1；

工艺腔12：工艺腔12为长方体，工艺腔12的底面两侧设有环形滑轨3，环形滑轨3上滑动连接有反应室31，反应室31的内侧面固定连接有载体4，载体4的表面设有晶片41；

底板1：底板1为长方体，底板1的表面两侧均设有支座21，两个支座21上设有升降单元2，升降单元2包括支座21、第一电机22、丝杠23、滑块24、支杆25、固定板26和高频感应加热器27，支座21内设有滑槽，滑槽侧面开有通槽，滑槽底部设有第一电机22，第一电机22的输出轴上设有丝杠23，滑块24的侧面开有螺纹孔，且滑块24通过螺纹孔与丝杠23螺纹连接，滑块24的侧面与滑槽的内侧面和通槽的侧面滑动连接，滑块24上设有支杆25，且支杆25的顶端穿过反应室31的底面延伸至反应室31的内部，支杆25的侧面与反应室31的底面转动连接，支杆25位于反应室31的内部的一端设有隔热板26，隔热板26的表面设有高频感应加热器27，且支杆25的顶端与载体4的底面转动连接；

其中：还包括PLC控制器11，PLC控制器11设于底板1的表面，且PLC控制器11的输出端与第一电机22和高频感应加热器27的输入端电连接。

其中：还包括第二电机5和齿盘52，第二电机5设于工艺腔12的底面中心处，第二电机5的输出轴穿过工艺腔12的底面延伸至工艺腔12的内部，且输出轴的顶端固定套装有齿轮51，齿盘52设于反应室31的圆周侧面，且齿盘52与齿轮51相互啮合,第二电机5的输入端与PLC控制器11的输出端电连接；还包括反射板32，反射板32为弧形且设于反应室31的顶端，反射板32的内侧面设有红外线加热器33，红外线加热器33的输入端与PLC控制器11的输出端电连接；还包括真空泵6，真空泵6设于底板1的底面，真空泵6的气口处设有排气管61，且排气管61穿过工艺腔12的底面延伸至工艺腔12的内部，真空泵6的输入端与PLC控制器11的输出端电连接；还包括喷液装置7和喷气装置8，喷液装置7和喷气装置8均设于工艺腔12的上表面，且喷液装置7的出口设有液管71，且液管71穿过工艺腔12的上表面延伸至工艺腔12的内部，且液管71位于工艺腔12的内部的一端设有喷头72，喷头72的侧面设有气盘82，且气盘82的表面设有给气管81，给气管81的一端穿过工艺腔12的上表面与喷气装置8的出气口固定连接。

本改善化学气相沉积加热均匀度的装置的升降单元2可以根据需要调整高频感应加热器27与晶片41之间的距离，第一电机22带动丝杠23转动，使滑块24做升降运动，从而可以带动支杆25进行上下移动，进而可以实现对高频感应加热器27的高度进行调节，使工艺效果更佳，同时反射板32可以将高温热量反射，避免高频感应加热器27产生的热量散失，同时反射板32上设有红外线加热器33，可以对晶片41进行立体加热，提高加热效率的同时也使晶片41受热充分均匀。

在使用时：

首先利用喷液装置7对反应室31进行干洗清洁，保证反应室内31清洁，避免杂质影响工艺效果，将装有晶片的载体放入反应室内，下一步利用真空泵6对工艺腔12内进行抽压，使里面压强降低，以加快气体的输送效率，打开PLC控制器11，使高频感应加热器27和红外线加热器33开始工作，同时利用第一电机22将加热器调整到合适高度，第一电机22带动丝杠23转动，使滑块24做升降运动，从而可以带动支杆25进行上下移动，进而可以实现对高频感应加热器27的高度进行调节，当反应室31内温度升到预定温度时，打开喷气装置8，使气体进入反应室31内开始反应，同时利用第二电机5，转动反应室31，以使晶片受热均匀，第二电机5通过齿轮51与齿盘52的相互啮合，可以使反应室31沿着环形滑轨3进行转动，由于设有晶片41的载体4与反应室31固定连接，所以可以实现晶片41跟着反应室31进行转动，同时反射板32可以将高温热量反射，避免高频感应加热器27产生的热量散失，同时反射板32上设有红外线加热器33，可以对晶片41进行立体加热，提高加热效率的同时也使晶片41受热充分均匀。

值得注意的是，本实施例中PLC控制器11核心芯片选用的是PLC，具体型号为西门子S7-400，第一电机22、高频感应加热器27、红外线加热器33、第二电机5和真空泵6可根据实际应用场景自由配置，第一电机22和第二电机5可选用郑州四叶机电设备有限公司出品的60系列伺服电机，高频感应加热器27可选用常州市振创电子设备有限公司出品的ZC-40W型高频感应加热器，红外线加热器33可选用盐城市鑫联鑫电器厂出品的FDR-W型红外线加热器，真空泵6可选用郑州邦达电气有限公司出品的TRP型真空泵。PLC控制器控制第一电机22、高频感应加热器27、红外线加热器33、第二电机5和真空泵6工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，其特征在于：包括工艺腔(12)和底板(1)；

工艺腔(12)：所述工艺腔(12)为长方体，工艺腔(12)的底面两侧设有环形滑轨(3)，环形滑轨(3)上滑动连接有反应室(31)，反应室(31)的内侧面固定连接有载体(4)，载体(4)的表面设有晶片(41)；

底板(1)：所述底板(1)为长方体，底板(1)的表面两侧均设有支座(21)，两个支座(21)上设有升降单元(2)，所述升降单元(2)包括支座(21)、第一电机(22)、丝杠(23)、滑块(24)、支杆(25)、固定板(26)和高频感应加热器(27)，所述支座(21)内设有滑槽，滑槽侧面开有通槽，滑槽底部设有第一电机(22)，第一电机(22)的输出轴上设有丝杠(23)，所述滑块(24)的侧面开有螺纹孔，且滑块(24)通过螺纹孔与丝杠(23)螺纹连接，滑块(24)的侧面与滑槽的内侧面和通槽的侧面滑动连接，所述滑块(24)上设有支杆(25)，且支杆(25)的顶端穿过反应室(31)的底面延伸至反应室(31)的内部，支杆(25)的侧面与反应室(31)的底面转动连接，支杆(25)位于反应室(31)的内部的一端设有隔热板(26)，隔热板(26)的表面设有高频感应加热器(27)，且支杆(25)的顶端与载体(4)的底面转动连接；

其中：还包括PLC控制器(11)，所述PLC控制器(11)设于底板(1)的表面，且PLC控制器(11)的输出端与第一电机(22)和高频感应加热器(27)的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，其特征在于：还包括第二电机(5)和齿盘(52)，所述第二电机(5)设于工艺腔(12)的底面中心处，第二电机(5)的输出轴穿过工艺腔(12)的底面延伸至工艺腔(12)的内部，且输出轴的顶端固定套装有齿轮(51)，所述齿盘(52)设于反应室(31)的圆周侧面，且齿盘(52)与齿轮(51)相互啮合,第二电机(5)的输入端与PLC控制器(11)的输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，其特征在于：还包括反射板(32)，所述反射板(32)为弧形且设于反应室(31)的顶端，反射板(32)的内侧面设有红外线加热器(33)，红外线加热器(33)的输入端与PLC控制器(11)的输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，其特征在于：还包括真空泵(6)，所述真空泵(6)设于底板(1)的底面，真空泵(6)的气口处设有排气管(61)，且排气管(61)穿过工艺腔(12)的底面延伸至工艺腔(12)的内部，真空泵(6)的输入端与PLC控制器(11)的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种改善化学气相沉积加热均匀度的装置，其特征在于：还包括喷液装置(7)和喷气装置(8)，所述喷液装置(7)和喷气装置(8)均设于工艺腔(12)的上表面，且喷液装置(7)的出口设有液管(71)，且液管(71)穿过工艺腔(12)的上表面延伸至工艺腔(12)的内部，且液管(71)位于工艺腔(12)的内部的一端设有喷头(72)，所述喷头(72)的侧面设有气盘(82)，且气盘(82)的表面设有给气管(81)，给气管(81)的一端穿过工艺腔(12)的上表面与喷气装置(8)的出气口固定连接。

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