CN219164759U - 加热装置及等离子体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加热装置及等离子体设备，涉及离子体设备技术领域。该加热装置包括线圈、射频电源、交流电源组件和控制开关；射频电源通过第一导线与线圈连接，交流电源组件通过第二导线与线圈连接；控制开关设于第二导线上，用于在射频电源对线圈供电时断开，以及，在射频电源停止对线圈供电时开启；交流电源组件包括滤波器。该加热装置通过控制开关可以使得交流电源组件在射频电源工作时停止工作，从而防止交流电源组件中的滤波器受到射频电源的电压影响而烧毁损坏。

Description

加热装置及等离子体设备

技术领域

本实用新型涉及等离子体设备技术领域，尤其是涉及一种加热装置及等离子体设备。

背景技术

目前，等离子体设备的腔室外通常绕设有线圈，且线圈需通过导线与射频电源和加热电源分别进行连接。其中，射频电源用于与线圈相互配合而对设备腔室内的气体进行气态激活，从而形成等离子体。而加热电源则用于与线圈相互配合而对腔室进行加热，使得腔室的温度始终维持在100℃-120℃，以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。

由于加热电源通常为交流电源，因此线圈与交流电源之间还需连接有交流滤波器，而当射频电源和交流电源同时工作时，射频电源产生的射频电源电压会对交流滤波器内的电感产生影响，从而导致交流滤波器烧毁损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加热装置和等离子体设备，以缓解现有技术中存在的等离子体设备腔室外的线圈需通过导线与射频电源和加热电源分别进行连接，而当射频电源和交流电源同时工作时，射频电源产生的射频电源电压会对交流滤波器内的电感产生影响，从而导致交流滤波器烧毁损坏的技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种加热装置，包括线圈、射频电源、交流电源组件和控制开关；

所述射频电源通过第一导线与所述线圈连接，所述交流电源组件通过第二导线与所述线圈连接；所述控制开关设于所述第二导线上，用于在所述射频电源对所述线圈供电时断开，以及，在所述射频电源停止对所述线圈供电时开启；

所述交流电源组件包括滤波器。

在可选的实施方式中，还包括控制器；

所述控制器与所述控制开关连接，用于在所述射频电源对所述线圈供电时控制所述控制开关断开，以及，在所述射频电源停止对所述线圈供电时控制所述控制开关开启。

在可选的实施方式中，还包括电源开关，所述电源开关与所述射频电源连接以控制所述射频电源对所述线圈供电或停止供电。

在可选的实施方式中，所述控制器与所述电源开关连接，所述控制器用于控制所述电源开关和所述控制开关择一开启。

在可选的实施方式中，所述交流电源组件还包括交流电源，所述交流电源与所述滤波器电连接。

在可选的实施方式中，还包括匹配器，所述匹配器设于所述第一导线上。

在可选的实施方式中，所述控制开关为继电器。

在可选的实施方式中，还包括温度检测件，所述温度检测件用于检测所述线圈产生的热量。

在可选的实施方式中，还包括第三导线，所述第一导线的远离所述射频电源的端部和所述第二导线的远离所述滤波器的端部均与所述第三导线的一端连接，所述第三导线的另一端与所述线圈连接。

第二方面，本实用新型提供一种等离子体设备，包括前述实施方式任一项所述的加热装置。

本实用新型提供的加热装置包括线圈、射频电源、交流电源组件和控制开关；射频电源通过第一导线与线圈连接，交流电源组件通过第二导线与线圈连接；控制开关设于第二导线上，用于在射频电源对线圈供电时断开，以及，在射频电源停止对线圈供电时开启；交流电源组件包括滤波器。本实用新型提供的加热装置应用于等离子体设备，在使用过程中，当射频电源正常工作而向线圈供电时，射频电源不仅可以保证等离子体设备腔室内的等离子体的正常形成，且可以对线圈供电加热而保证线圈正常工作，从而使得等离子体设备腔室内的温度可以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。而在射频电源正常工作的过程中，控制开关处于断开状态，此时交流电源组件与线圈之间的电路断开，交流电源组件处于不工作状态，交流电源组件中的滤波器不会受到射频电源的电压影响而损坏。当射频电源停止工作时，则控制开关开启，从而控制交流电源组件开始工作而对线圈供电加热，仍旧可以保证线圈正常工作，使得等离子体设备腔室内的温度可以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。

与现有技术相比，本实用新型提供的加热装置通过控制开关可以使得交流电源组件在射频电源工作时停止工作，从而防止交流电源组件中的滤波器受到射频电源的电压影响而烧毁损坏。并且，该加热装置中的线圈或可以通过射频电源供电加热，或可以通过交流电源组件供电加热，因此线圈可以持续保证正常工作，能够使得加热装置所适配的等离子体设备的腔室内的温度持续满足工艺要求。

本实用新型提供的等离子体设备包括上述加热装置，因而本实用新型提供的等离子体设备与上述加热装置能够达到相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加热装置和等离子体设备的腔室的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的加热装置的结构示意图。

图标：1-线圈；10-腔室；2-射频电源；3-交流电源组件；30-滤波器；31-交流电源；4-控制开关；5-第一导线；6-第二导线；7-控制器；8-匹配器；9-第三导线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例提供的加热装置包括线圈1、射频电源2、交流电源组件3和控制开关4；射频电源2通过第一导线5与线圈1连接，交流电源组件3通过第二导线6与线圈1连接；控制开关4设于第二导线6上，用于在射频电源2对线圈1供电时断开，以及，在射频电源2停止对线圈1供电时开启；交流电源组件3包括滤波器30。

本实施例提供的加热装置应用于等离子体设备，如图1所示，加热装置中的线圈1可以绕设于等离子体设备的腔室10外，线圈1用于对腔室10持续加热以使得腔室10内的温度持续维持在设定温度范围内，如维持在100℃-120℃，此时腔室10内的温度可以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。

在使用过程中，当射频电源2正常工作而向线圈1供电时，射频电源2不仅可以保证等离子体设备腔室10内的等离子体的正常形成，且可以对线圈1供电加热而保证线圈1正常工作，从而使得等离子体设备腔室10内的温度可以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。

而在射频电源2正常工作的过程中，控制开关4处于断开状态，此时交流电源组件3与线圈1之间的电路断开，交流电源组件3处于不工作状态，交流电源组件3中的滤波器30不会受到射频电源2的电压影响而损坏。

当射频电源2停止工作时，则控制开关4开启，从而控制交流电源组件3开始工作而对线圈1供电加热，仍旧可以保证线圈1正常工作，使得等离子体设备腔室10内的温度可以满足HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺的温度要求。

与现有技术相比，本实施例提供的加热装置通过控制开关4可以使得交流电源组件3在射频电源2工作时停止工作，从而防止交流电源组件3中的滤波器30受到射频电源2的电压影响而烧毁损坏。

并且，该加热装置中的线圈1或可以通过射频电源2供电加热，或可以通过交流电源组件3供电加热，因此线圈1可以持续保证正常工作，能够使得加热装置所适配的等离子体设备的腔室10内的温度持续满足工艺要求。

如图2所示，本实施例提供的加热装置还包括控制器7；控制器7与控制开关4连接，用于在射频电源2对线圈1供电时控制控制开关4断开，以及，在射频电源2停止对线圈1供电时控制控制开关4开启。

其中，控制器7内可以预设有控制逻辑，该控制逻辑如下：先开启射频电源2使得射频电源2处于工作状态同时断开控制开关4，然后关闭射频电源2同时开启控制开关4。

在实际应用中，控制器7可以利用其预设的控制逻辑代替人工手动控制控制开关4通断的过程，不仅可以有效降低工作人员的劳动强度，且可以有效提升控制开关4的响应速度和工作效率。

在本实施例中，控制器7可以采用可编程逻辑控制器，也可以采用计算机。

本实施例提供的加热装置还可以包括电源开关，电源开关与射频电源2连接以控制射频电源2对线圈1供电或停止供电。

其中，电源开关可以设于第一导线5上，电源开关用于控制射频电源2的工作状态。

进一步的，控制器7与电源开关连接，控制器7用于控制电源开关和控制开关4择一开启。

在使用过程中，控制器7可以通过其预设的控制逻辑而对电源开关和控制开关4择一开启，从而使得射频电源2和交流电源组件3择一进行工作，可以有效防止交流电源组件3中的滤波器30受到射频电源2的电压影响而损坏。

在本实施例中，交流电源组件3还包括交流电源31，交流电源31与滤波器30电连接。

交流电源组件3还包括交流电源31时，滤波器30可以设于第二导线6上，交流电源31与滤波器30通过第二导线6电连接。

如图1所示，本实施例提供的加热装置还包括匹配器8，匹配器8设于第一导线5上。

匹配器8用于使得第一导线5上的位于匹配器8远离射频电源2一侧的负载的阻抗与射频电源2的阻抗匹配，从而减少反射功率，使得传输功率达到最大。

由于匹配器8是现有的元器件，因此在此不再赘述匹配器8的具体结构和工作原理。

在实际应用中，控制开关4可以有多种选择，为了使得控制开关4可以更好的与控制器7适配，本实施例优选控制开关4为继电器。

本实施例提供的加热装置还可以包括温度检测件，温度检测件用于检测线圈1产生的热量。

温度检测件的检测结果便于工作人员随时得知线圈1产生的热量，继而便于工作人员及时得知该加热装置所适配的等离子体设备的腔室10内的温度。

其中，温度检测件可以为温度传感器。

如图2所示，本实施例提供的加热装置还包括第三导线9，第一导线5的远离射频电源2的端部和第二导线6的远离滤波器30的端部均与第三导线9的一端连接，第三导线9的另一端与线圈1连接。

本实施例还提供一种等离子体设备，该等离子体设备包括上述加热装置，因此本实施例提供的等离子体设备同样可以通过控制开关4使得交流电源组件3在射频电源2工作时停止工作，防止交流电源组件3中的滤波器30受到射频电源2的电压影响而烧毁损坏。

并且，本实施例提供的等离子体设备，同样可以或通过射频电源2对线圈1供电加热，或通过交流电源组件3对线圈1供电加热，继而使得线圈1持续正常工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于，包括线圈(1)、射频电源(2)、交流电源组件(3)和控制开关(4)；

所述射频电源(2)通过第一导线(5)与所述线圈(1)连接，所述交流电源组件(3)通过第二导线(6)与所述线圈(1)连接；所述控制开关(4)设于所述第二导线(6)上，用于在所述射频电源(2)对所述线圈(1)供电时断开，以及，在所述射频电源(2)停止对所述线圈(1)供电时开启；

所述交流电源组件(3)包括滤波器(30)。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，还包括控制器(7)；

所述控制器(7)与所述控制开关(4)连接，用于在所述射频电源(2)对所述线圈(1)供电时控制所述控制开关(4)断开，以及，在所述射频电源(2)停止对所述线圈(1)供电时控制所述控制开关(4)开启。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，还包括电源开关，所述电源开关与所述射频电源(2)连接以控制所述射频电源(2)对所述线圈(1)供电或停止供电。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述控制器(7)与所述电源开关连接，所述控制器(7)用于控制所述电源开关和所述控制开关(4)择一开启。

5.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述交流电源组件(3)还包括交流电源(31)，所述交流电源(31)与所述滤波器(30)电连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，还包括匹配器(8)，所述匹配器(8)设于所述第一导线(5)上。

7.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述控制开关(4)为继电器。

8.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，还包括温度检测件，所述温度检测件用于检测所述线圈(1)产生的热量。

9.根据权利要求1-4任一项所述的加热装置，其特征在于，还包括第三导线(9)，所述第一导线(5)的远离所述射频电源(2)的端部和所述第二导线(6)的远离所述滤波器(30)的端部均与所述第三导线(9)的一端连接，所述第三导线(9)的另一端与所述线圈(1)连接。

10.一种等离子体设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的加热装置。

Images