TWI641721B - 發熱體、化學氣相沈積設備及化學氣相沈積設備的溫度控制方法 - Google Patents

發熱體、化學氣相沈積設備及化學氣相沈積設備的溫度控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供化學氣相沈積（CVD）設備及其溫度控制方法與發熱體。其中，用於加熱可旋轉基片承載盤的發熱體至少包括加熱功率可獨立控制的第一加熱絲與第二加熱絲；所述第一加熱絲、第二加熱絲在所述基片承載盤上的加熱區域至少部分重疊；所述第一加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿以點為圓心的半徑方向上的分佈，與所述第二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿所述半徑方向上的分佈不同，其中，所述點為基片承載盤旋轉軸線與基片承載盤下表面的交點。

Description

發熱體、化學氣相沈積設備及化學氣相沈積設備的溫度控制方法
本發明涉及化學氣相沉積（CVD）設備及其溫控方法，還涉及用於該設備的發熱體。
許多半導體元件通過化學氣相沉積的方式將半導體材料外延生長在基片上，上述基片基本上是圓盤狀的多晶矽材料，一般稱為晶圓。在進行此制程時，晶圓會維持高溫且曝露在一種或多種化學前驅物的環境中，上述前驅物可以是在基片表面上進行反應或分解，產生符合期待的沉積物。用於化學氣相沉積的前驅物一般包括金屬，例如金屬氫化物、鹵化物、鹵元素氫化物和有機金屬化合物。上述前驅物會與例如為氮氣的載氣結合，但是並不產生明顯地反應，上述載氣及不要的副產物可以通過反應腔的出氣口排出。
利用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD)可以連續生成半導體化合物層，藉以製作由III-V族半導體材料形成的元件。III-V族半導體材料包括發光二極體（LEDs)及其它例如是鐳射二極體、光學感測器及場效應電晶體的高效能晶片。在例如為藍寶石或矽晶圓的基片上藉由將有機鎵化合物與氨進行反應，可以形成這種元件。在沉積氮化鎵及相關化合物時，晶圓會保持在500℃至1200℃之間，因此一般會將加熱器元件加熱到1000℃至2200℃之間，藉以達到晶圓制程溫度。例如為壓力及氣體流速的許多制程參數也需控制，藉以達到符合期待的晶體生長過程。在形成所有的半導體層之後，及在電性接點通過電性測試後，晶圓可以切割成單獨的元件。
MOCVD反應器內的基片承載盤上通常會同時裝載多個基片，以提高加工效率。這使得基片承載盤的加熱系統面臨著更嚴苛的挑戰：必須保證基片承載盤表面所有區域的基片都處於適當的溫度範圍。否則，處於不適當溫度區域的基片上生長出的材料往往存在品質缺陷。
圖1與圖2是一種習知的、可應用在上述MOCVD反應器內、用於對基片承載盤40進行加熱的發熱體46’的結構示意圖。如圖1與圖2所示，發熱體46’包括一外加熱絲461’以及一內加熱絲463’，每一加熱絲461’、463’的主要部分均包括連續的線狀或類線狀結構。
外加熱絲461’是一單線圈結構，它的兩個端點分別與一加熱電源（未圖示）的正負電極電性相連。通過調節該加熱電源的加熱功率可控制外加熱絲461’的發熱程度，從而調節基片承載盤40外緣區域的溫度。內加熱絲463’為一多圈的平面螺旋線圈結構，各圈線圈的寬度、厚度均大致相等，並且，各圈線圈由相同材質製成。內加熱絲463’的兩個端點分別與另一加熱電源（未圖示）的正負電極相連。通過調節該另一加熱電源的加熱功率可控制內加熱絲463’的發熱程度，從而調節基片承載盤40內部區域的溫度。由於內、外加熱絲463’與461’為獨立控制，因而對基片承載盤40的外緣區域或內部區域進行溫度調節時，可避免對另一區域不必要的溫度調整，從而有利於實現基片承載盤40上表面各區域的溫度均勻性。
但是，它仍存在實質的缺陷。由於內加熱絲463’所覆蓋的區域很大，在這個很大的區域內，各處的溫度起伏可能很大。譬如，經常會出現這種情況：大部分區域的溫度都在較佳的沉積溫度之內，只有一兩個小區域的溫度與這個較佳溫度有較大偏差。不可避免地，就將面臨一個兩難抉擇：不調整內加熱絲463’發熱功率的話，位於這一兩個小區域內的基片表面的沉積品質相比其它區域會差很多；調整內加熱絲463’發熱功率的話，雖可能對這一兩個小區域的溫度有所改善，但不可避免地也將調整到其它區域的溫度（因為這些區域都處於內加熱絲463’的溫度調整範圍），使得原本處於較佳沉積溫度的區域偏離出這個較佳溫度。
根據本發明的一個方面，提供一種用於加熱可旋轉基片承載盤的發熱體，所述基片承載盤的上表面用於承載一個或多個基片，所述發熱體配置於所述基片承載盤的下表面的下方；所述發熱體至少包括加熱功率可獨立控制的第一加熱絲與第二加熱絲，用於加熱位於發熱體上方的基片承載盤下表面；所述第一加熱絲至少包括第一加熱段與第二加熱段，所述第二加熱絲包括至少一個加熱段；所述第一加熱絲最近端到基片承載盤旋轉軸線的距離記為S 1min，所述第一加熱絲最遠端到基片承載盤旋轉軸線的距離記為S 1max；所述第二加熱絲最近端到基片承載盤旋轉軸線的距離記為S 2min，所述第二加熱絲最遠端到基片承載盤旋轉軸線的距離記為S 2max，由S 1min與S 1max確定的數值區間[S 1min，S 1max]與由S 2min與S 2max確定的數值區間[S 2min，S 2max]之間的交集不為空集；所述第一加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿以點為圓心的半徑方向上的分佈，與所述第二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿所述半徑方向上的分佈不同，其中，所述點為基片承載盤旋轉軸線與基片承載盤下表面的交點。
較佳的，所述第一加熱絲最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線的距離S 1min、S 1max分別與所述第二加熱絲最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線的距離S 2min、S 2max相等。
較佳的，在基片承載盤的下表面內至少存在以所述點為圓心的兩個圓周，分別記為第一圓周與第二圓周，所述第一、二圓周的半徑值不相等且都落在[S 1min，S 1max]與[S 2min，S 2max]的交集內；所述第一、二加熱絲在該兩個圓周上的圓周平均熱功率滿足以下條件：P a1：P b1≠P a2：P b2；其中，P a1為所述第一加熱絲作用在所述第一圓周上的圓周平均熱功率，P b1為所述第一加熱絲作用在所述第二圓周上的圓周平均熱功率；P a2為所述第二加熱絲作用在所述第一圓周上的圓周平均熱功率，P b2為所述第二加熱絲作用在所述第二圓周上的圓周平均熱功率。
較佳的，所述第一、二加熱絲均為連續帶狀體。
較佳的，同一加熱絲內相鄰加熱段之間通過一連接段連為一體。
較佳的，所述第一、二加熱絲圍繞基片承載盤的旋轉軸線排布。
較佳的，所述發熱體整體位於同一平面內。
較佳的，所述第一、二加熱絲的佈線形狀相同，到基片承載盤旋轉軸線的距離相等，第一、二加熱絲中的至少一對對應加熱段具有不同的電阻值，使得所述第一、二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿所述半徑方向上的分佈不同。
較佳的，所述第一、二加熱絲由相同材質製成，對應加熱段的寬度或/和厚度不同而使得它們的電阻值不同。
較佳的，所述第一、二加熱絲的主體部由相同材質製成，主體部上塗覆有不同材質的塗層而使得對應加熱段的電阻值不同。
較佳的，對應加熱段由不同導電率材質制得而使得它們的電阻值不同。
較佳的，所述第一、二加熱絲的佈線形狀相同，但到基片承載盤旋轉軸線的距離不等，而使得所述第一、二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿所述半徑方向上的分佈不同。
較佳的，所述第一、二加熱絲的佈線形狀不同，使得所述第一、二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿所述半徑方向上的分佈不同。
較佳的，第二加熱絲中的至少一加熱段與所述第一加熱絲不位於同一平面內。
較佳的，所述第一加熱絲整體位於一與基片承載盤下表面平行的平面內，所述第二加熱絲的一部分加熱段位於所述平面內，另一部分加熱段不位於所述平面內。
較佳的，所述第一加熱絲的每一加熱段與第二加熱絲的每一加熱段均設置於以點為圓心的同心圓周上，所述點位於基片承載盤旋轉軸線上，所述第一、二加熱絲的每一加熱段均呈圓弧狀。
較佳的，所述第一、二加熱絲的加熱段之間一一對應，所述第一加熱絲的每一加熱段分別與所述第二加熱絲對應的加熱段位於以所述點為圓心的同一圓周上。
較佳的，所述第一、二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率分佈僅與它們的結構與位置相關。
較佳的，還包括一個或多個第三加熱絲，所述一個或多個第三加熱絲中一個的最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線的距離記為S 3min與S 3max，由S 3min與S 3max確定的數值區間[S 3min，S 3max]與數值區間[S 1min，S 1max]或[S 2min，S 2max]之間的交集不為空集。
根據本發明的另一個方面，提供一種化學氣相沈積（CVD）設備，包括：氣密的反應腔；設置在所述反應腔內並可轉動的基片承載盤，用於固定基片於其上表面；如前面所述的發熱體。
較佳的，不同加熱絲的加熱功率由不同加熱電源供應；或者，第一、二加熱絲的加熱功率由同一加熱電源供應，所述加熱電源的功率輸出分為多路，分別供應所述第一、二加熱絲，並且分配至第一、二加熱絲的加熱功率可調節。
根據本發明的另一個方面，提供一種如前面所述化學氣相沈積設備的溫度控制方法，包括：設定所述第一、二加熱絲的加熱功率；在化學氣相沈積（CVD）過程中，以所設定的加熱功率來控制所述第一、二加熱段。
較佳的，該設定第一、二加熱絲加熱功率的步驟包括：將第一或第二加熱絲的加熱功率設定為零，以使基片承載盤下表面對應區域的溫度分佈趨近於所述第二或第一加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率分佈。
較佳的，該設定第一、二加熱絲加熱功率的步驟包括：增大第一或第二加熱絲在第一、二加熱絲加熱功率總和中的功率占比，以使基片承載盤下表面對應區域的溫度分佈趨近於所述第一或第二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率分佈。
本發明與習知技術相比具有以下優點：使得基片承載盤下表面區域內的溫度分佈可實現線上調控，從而可根據現實需要選擇所需的溫度分佈。
本發明的裝置/部件和方法主要可被應用於化學氣相沉積（CVD）設備，尤其是在沉積過程中用於固定基片的基片承載盤（wafer holder，業內有時也稱作“基片託盤”）會以一定的轉速旋轉，以提高沉積品質的CVD設備，譬如，金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）設備。說明一點，這裡的CVD設備應作較寬泛的理解，包括外延生長裝置在內。
本發明的發熱體/加熱裝置用於加熱可旋轉基片承載盤，具備以下性能/結構特點： （1）、設置有多個（說明書和申請專利範圍中所說的“多個”包括兩個，等同於“至少兩個”）加熱絲，多個加熱絲相互獨立，即它們各自的加熱功率/電流可單獨控制或調節，或者說：可在不影響/變更其它加熱絲加熱功率的情形下，實現對某一加熱絲加熱功率的調整/變更； （2）、多個加熱絲所實際可加熱到的基片/基片承載盤區域之間至少有部分重疊，即多個加熱絲對基片（基片承載盤）的同一區域（即前面所提及的重疊區域）均有加熱作用，亦即該區域的溫度由該多個加熱絲共同決定或影響； （3）、該多個加熱絲對基片承載盤（基片）的該區域的加熱效果（尤其是加熱絲作用在基片承載盤的熱功率分佈或者說溫度分佈）不同，最好是存在顯著差異（即，該“不同”的程度最好超過±3%）。
通過控制/調節該多個加熱絲的加熱功率，可控制/調節基片承載盤該區域內的溫度分佈。譬如，相對增大某一加熱絲的加熱功率/電流，就可使該區域內的實際溫度分佈更趨近於該加熱絲（作用在基片承載盤上）的熱功率分佈。
圖3至圖7是本發明一個實施例發熱體/加熱裝置的結構示意圖，為說明發熱體與基片承載盤之間的相對位置關係及輔助闡釋一些概念，圖中還繪出基片承載盤與基片。
如圖3與圖4中所示，一個或多個基片W固定在基片承載盤40的上表面，並可隨基片承載盤40一同旋轉。基片承載盤40通常呈圓盤狀，旋轉軸線OO’穿過該圓盤的中心。在工藝過程中，各反應氣體可被輸送至基片承載盤40與基片W的上表面。
一發熱體可設置於基片承載盤40下方，用於加熱位於其上方的基片承載盤40（包括基片W），使基片W被維持在合適的溫度，利於膜層更好地在表面生成。
該發熱體至少包括加熱功率可獨立控制的第一加熱絲S1與第二加熱絲S2。一個實施例中，第一加熱絲S1與第二加熱絲S2由不同的加熱電源供電，使得各加熱絲的加熱功率/電流獨立可調。具體的，第一加熱絲S1的兩端點M、N可分別連接一加熱電源的正負電極，第二加熱絲S2的兩端點M’、N’可分別連接另一加熱電源的正負電極。在其它實施例中，也可只提供一個加熱電源，該加熱電源通過一功率分配電路將加熱功率分為多路，每路為一對應的加熱絲提供電源。通過調節該功率分配電路可控制各加熱絲的功率配比。
第一、二加熱絲S1、S2可包括位於同一平面內的多個加熱段a1、b1、c1與a2、b2、c2，即第一、二加熱段S1與S2整體位於同一平面內；第一、二加熱段S1與S2所在的平面與基片承載盤40下表面平行。各加熱段a1、b1、c1與a2、b2、c2到基片承載盤40的距離相等。
對應的加熱電源開啟後，加熱段（以a1為例）發出的熱量向上輻射至基片承載盤40下表面，而後經基片承載盤40傳導至基片W。其中，基片承載盤40正對加熱段a1的區域或者說加熱段a1正上方的區域（圖3中加熱段a1內緣處直線R a1I與加熱段a1外緣處直線R a1O之間的區域）可認為是受加熱段a1影響最明顯的區域（該區域附近的區域也會受到加熱段a1的熱輻射）；由於基片承載盤40的旋轉，正對加熱段a1的基片承載盤區域會發生變化，但始終會保持在一個固定的環形區域內——該環形區域位於基片承載盤40的下表面內，該環形區域的圓心是旋轉軸線OO’與基片承載盤40下表面的交點O’，內徑與外徑分別是該加熱段最近端與最遠端到旋轉軸線OO’的距離（即直線R a1I與R a1O到OO’的距離）。該環形區域可認為是受加熱段a1熱輻射影響最明顯的區域。為使敘述簡便，在本說明書與申請專利範圍中，該環形區域也被稱為該加熱段的正上方區域或者說該加熱段在基片承載盤40上的正上方加熱區域。類似的，與R c1I與R c1O所對應的環形區域是加熱段c1在基片承載盤40上的正上方加熱區域。
類似的，這裡所說的某一加熱絲S1在基片承載盤40上的正上方加熱區域指的是類似的環形區域。以第一加熱絲S1為例，它在基片承載盤40上的正上方加熱區域指的是圖5（圖5所示為第一加熱絲S1在基片承載盤40下表面的投影，其中的a1’、b1’、c1’分別是各加熱段a1、b1、c1的投影）中圓R OUT與圓R In之間的環形區域（它的寬度為U），旋轉軸線OO’與基片承載盤40下表面的交點O’為該環形區域的圓心，第一加熱絲S1投影S1’最近端與最遠端（相對旋轉軸線OO’而言）在旋轉過程中所掃過的圓周R IN（對應於圖3中的R c1I）與R OUT（對應於圖3中的R a1O）分別是該圓環區域的內圓與外圓。這裡要著重強調一點，這裡所說“正上方加熱區域”指的是由內圓與外圓所圍成的整個環形區域，而不能將其理解為僅是該環形區域的一部分（譬如，只是該加熱絲所實際佔據或實際投影的區域）。
補充說明一點，加熱段或加熱絲實際可輻射加熱到的區域的覆蓋範圍會超出前面所定義的“正上方加熱區域”（緊鄰“正上方加熱區域”的區域也會被加熱到）。這裡定義“正上方加熱區域”的主要意圖在於，使所屬技術領域具有通常知識者能夠清楚且無爭議地判定出任意給定的兩個加熱絲的加熱區域是否有重合或部分重疊，這是因為，“加熱區域是否存在重疊”的準確判斷嚴重依賴於“加熱區域”的明確界定。在判定兩加熱絲的加熱區域是否存在重疊時，可用這裡所定義的“正上方加熱區域”來代替或作為加熱絲的實際加熱區域（儘管這裡所定義的“正上方加熱區域”與實際加熱區域並不實際等同）。
在基片承載盤40下表面內分別確定或繪出第一、二加熱絲S1、S2的“正上方加熱區域”。假如兩個加熱絲的“正上方加熱區域”存在重疊區域，則可認定該兩加熱絲存在重疊或部分重疊；假如兩加熱絲的“正上方加熱區域”之間不存在重疊，則可認為該兩加熱絲不存在（部分）重疊。
除此之外，利用加熱絲最近端、最遠端到旋轉軸線OO’的距離也可準確快捷地判斷兩加熱絲的加熱區域有無重疊。
譬如，可先確定各加熱絲到基片承載盤旋轉軸線的距離。圖3中實施例中，第一加熱絲S1最近端到基片承載盤旋轉軸線OO’的距離為S 1min，第一加熱絲S1最遠端到基片承載盤旋轉軸線OO’的距離為S 1max；第二加熱絲S2最近端到基片承載盤旋轉軸線OO’的距離為S 2min，第二加熱絲S2最遠端到基片承載盤旋轉軸線OO’的距離為S 2max。
由S 1min與S 1max確定的數值區間[S 1min，S 1max]與由S 2min與S 2max確定的數值區間[S 2min，S 2max]之間的交集可很好地反映兩加熱絲的重疊程度。兩數值區間的交集不為空集，則說明兩加熱絲S1、S2的加熱區域有重疊。它們的交集越大，表明兩加熱絲加熱區域重疊的區域越大。如果該兩數值區間相同，則表明兩加熱絲加熱區域完全重合。
圖4示意性地顯示加熱絲的佈線結構，其中的加熱線忽略了實際寬度，僅用細線條來表示。如圖4所示，第一、二加熱絲S1、S2均為連續帶狀結構，且二者的形狀基本相同。每一加熱絲S1、S2內，加熱段a1、b1、c1與a2、b2、c2均呈標準的圓弧形，相鄰加熱段通過連接段j、k與j’、k’連接。所有的加熱段a1、b1、c1與a2、b2、c2位於一個以點O為圓心的同心圓的各圓周上，其中點O為旋轉軸線OO’與加熱絲所在平面的交點。進一步地，加熱段a1與a2位於同一圓周上，加熱段b1與b2位於同一圓周上，加熱段c1與c2位於同一圓周上。
第一加熱絲S1在基片承載盤40上的加熱區域與第二加熱絲S2在基片承載盤40上的加熱區域至少要有部分重疊，在本實施例中，兩者完全重合。基片承載盤40在該重疊區域內的溫度或溫度分佈或熱功率分佈由第一加熱絲S1與第二加熱絲S2共同決定。
第一加熱絲S1的各加熱段a1、b1、c1由同種材質製成，具有相同的寬度、厚度（或直徑），且均勻分佈，因而，它在整個加熱區域內的功率分佈大致應為一條平坦直線，如圖6所示，這意味著，假如只有加熱絲S1工作（關閉加熱絲S2），加熱區域內各處的溫度相等或大體相等。
第二加熱絲S2的各加熱段a2、b2、c2具有相同的寬度、厚度（或直徑），且均勻分佈，但各段由不同種材質製成（其中加熱段c2材料的電阻率最小，加熱段b2材料的電阻率次小，加熱段a2材料的電阻率最大），因而，它在整個加熱區域內的熱功率分佈為一條從內向外逐步上升的斜線（該斜線上升的快慢與各加熱段電阻率之間的比值相關），如圖6所示，這意味著，假如只有加熱絲S2工作（關閉加熱絲S1），加熱區域內各處的溫度從內向外（從c2到a2）順次升高。
圖6所示是第一、二加熱絲S1、S2作用在基片承載盤40上的（圓周平均）熱功率或者說（圓周平均）溫度沿半徑方向上的分佈，即，圖6反映的是基片承載盤（下表面）各處的溫度分佈。
其中，橫軸上的各座標值表示的是與點O’（旋轉軸線OO’）的距離。橫軸上的任一點X對應的是與點O’距離為X的區域（容易理解，該區域為一圓周，該圓周位於基片承載盤40下表面，其圓心為所述點O’，半徑等於X），如圖7所示。圖7所示為基片承載盤40的下表面，S1’為第一加熱絲S1在該表面內的投影，a1’、b1’、c1’分別為加熱段a1、b1、c1的投影。橫軸原點代表的是旋轉軸線OO’所在區域（即點O’）。橫軸上的點X1代表的是以O’為圓心、半徑為X1的圓周所在的區域；為敘述的簡便，以下用圓周X1指代該圓周。橫軸上的點X2、X3分別代表的是以O’為圓心、半徑為X2、X3的圓周區域，類似的，後續會以圓周X2、X3來分別指代它們。這裡所選取的圓周X1較靠近加熱段c1，圓周X2較靠近加熱段b1，圓周x3較靠近加熱段a1。
縱軸Y表示的是溫度值或熱功率值，更確切的講，是平均溫度值（平均熱功率值）。座標系中，線S1對應的是第一加熱絲S1的熱功率分佈或溫度分佈，線S2對應的是第二加熱絲的熱功率分佈或溫度分佈。
以圖6中位於線S1上的點P 1X2為例，它對應的橫座標是X2，對應的縱座標的是Y1。這表明，在只有第一加熱絲S1被提供一特定加熱功率時（其它加熱絲無熱功率供應，因而不工作），基片承載盤40下表面的圓周X2上各處的平均溫度或平均熱功率是Y1。一般而言，某一圓周的圓周平均溫度值或平均熱功率值指的是該圓周上所有點的溫度或熱功率的平均值。當然，在實際中不可能取圓周上的所有點計算平均值，通常選取有代表性的一部分點即可，譬如，可在圓周上均勻選取幾個或幾十個點。統計該圓周上所選取的各點的溫度或熱功率，而後求取它們的平均值，結果即是對應的圓周平均溫度值或圓周平均熱功率值。
點P 1X3對應的橫座標是X3，對應的縱座標的是Y1。這表明，在只有第一加熱絲被提供一特定加熱功率時（其它加熱絲無熱功率供應，因而不工作），基片承載盤40下表面的圓周X3區域內各處的平均溫度（熱功率）同樣是Y1，與圓周X2處相同。也就是說，第一加熱絲S1作用在基片承載盤40圓周X2處與圓周X3處的圓周平均熱功率（溫度）相等。
圖中線S1是一條相當平坦的直線（其斜率為1或相當接近於1），這表明：第一加熱絲作用在基片承載盤下表面內各圓周處的平均熱功率大致相等。
圖中S2是一條向上傾斜的直線，這表明：第二加熱絲作用在基片承載盤40下表面內各圓周處的平均熱功率沿半徑方向由內向外逐漸提高。
說明一點，圖中各熱功率分佈線僅代表或反映各區域的溫度變化趨勢，並不反映各處的真實溫度或真實加熱功率（也就是說，本說明書和申請專利範圍中所稱“熱功率分佈”與“溫度分佈”只反映/包含一個區域與另一區域的溫度或熱功率間的比值，而不涉及該區域或另一區域的具體熱功率值/溫度值）。可將圖中c1、c2處的熱功率/溫度值看作基準值（單位1），其他處（譬如b1、a1、b2、a2）的值代表的是該處熱功率/溫度值與對應基準值的比值。雖然這裡的c1與c2都為基準值1，並不代表兩者熱功率或溫度相等。
各處的真實溫度或真實加熱功率會隨加熱絲加熱功率的調整而改變，但各加熱絲的熱功率分佈線並不隨之變化。容易理解，各加熱絲的熱功率分佈線主要由該加熱絲的結構（譬如，排布密度、加熱絲的材質、寬度、厚度等）以及該加熱絲與基片承載盤的相對位置（譬如，兩者在垂直方向上的距離等）決定。
由於上述同一區域可被第一、二加熱絲S1、S2同時加熱，使得該區域內的實際溫度分佈或實際熱功率分佈S 實由第一、二加熱絲S1與S2共同決定。當某加熱絲被施加的加熱功率（相對另一加熱絲而言）越高，則該加熱絲對該區域溫度的影響越大，或者說該區域內的實際溫度分佈或實際功率分佈越趨近於該加熱絲的溫度分佈或熱功率分佈。反之，亦成立。譬如，當第二加熱絲S2的加熱功率為零時，該區域的實際溫度分佈S 實完全由第一加熱絲S1決定，完全與第一加熱絲的溫度分佈相同：各處功率均勻分佈，溫度大致相等。當逐步增加第二加熱絲S2的功率占比，那麼該區域內的實際溫度分佈S 實將漸漸趨近於第二加熱絲的加熱功率分佈：與靠內區域（c1或c2處）相比，其它區域的溫度更高一些，靠外區域（a1或a2處）高得更多。當第一加熱絲S1的加熱功率為零時，該區域的實際溫度分佈S 實完全由第二加熱絲S2決定，完全與第二加熱絲S2的溫度分佈相同：由內向外，各處溫度逐步上升。也就是說，通過控制/調節第一、二加熱絲S1、S2的功率配比，可以使它們的共同加熱區域在多個熱功率分佈/溫度分佈（包括：第一加熱絲S2對應的熱功率分佈、第二加熱絲S2對應的熱功率分佈，以及由它們合成的熱功率分佈）之間切換/選擇。
可通過改變上述實施例中加熱絲各加熱段的發熱功率（電阻），特別是各加熱段發熱功率之間的比值，來使加熱絲具有所需的幾乎任意形狀的熱功率分佈，從而適應各種不同的實際需求。
譬如，一般環境中，加熱絲（特別是加熱功率）的均勻分佈有利於各區域溫度的均勻分佈，進而有利於各區域都能獲得高品質的膜層。但實際中，卻並不總能取得理想的結果，而往往需要線上（online）局部調整（譬如，降低）外緣區域的溫度（相當於另一種的熱功率分佈）才更有利於該區域膜層沉積的品質。這時，具有如圖8中所示熱功率分佈的發熱體或加熱絲組就可很好地勝任。該發熱體（加熱絲）除製作材質外，其它（包括結構、位置等）完全與圖3與圖4中的第一、二加熱絲S1、S2相同。（說明一點，不同實施例中相同或大致相同的結構/元件等，這裡採用相同標號〈如S1、S2等〉來在附圖上標記，以反映它們之間的這種對應關係。除特別指明的不同之處外，其它方面的性狀、特徵應認為它們可以完全相同。）
第一加熱絲S1的所有加熱段a1、b1、c1與第二加熱絲S2的加熱段b2、c2由同一材質製成，第二加熱絲S2的外緣加熱段a2由電阻率相對較低的另一材質製成，這使得：a2處的加熱功率較低，其它各處（如a1、b1、c1、b2、c2等處）加熱功率相等。
一般工作環境中，開啟第一加熱絲S1（第二加熱絲S2處於關閉狀態），整個區域的熱功率分佈/溫度分佈形貌大體與圖中的第一加熱絲S1相同，即各處的溫度大體相同。當邊緣區域溫度過高需要降低時，可啟動第二加熱絲S2（第一加熱絲S1保持在工作狀態）。所施加的第二加熱絲S2的加熱功率（相對第一加熱絲S1而言）越高，邊緣區域溫度降低的幅度（相對其他區域而言）越大，整個區域的溫度分佈越趨近第二加熱絲S2的溫度分佈。
還可利用同一加熱絲內各加熱段的高度調整來實現某一特定的熱功率分佈。譬如，可利用圖9所示的發熱體/加熱絲組來實現如圖8所示的功率分佈。圖9中，第一、二加熱絲S1、S2除製作材質以及高度外，其它完全與圖3與圖4中的第一、二加熱絲S1、S2相同。
第一、二加熱絲S1、S2的所有加熱段a1、b1、c1與a2、b2、c2由同一材質製成，這使得：假如它們處於同一高度/平面（與圖1中類似），第一加熱絲S1（或第二加熱絲S2）對基片承載盤40加熱區域內各處的加熱大致均勻，其溫度分佈線將是一平坦的直線。通過下移第二加熱絲S2的外緣加熱段a2，加熱段a2上方基片承載盤40區域所接收到加熱功率將降低，對應的，該區域處的溫度將低於其它區域。即，圖9中第二加熱絲S2能作用於基片承載盤40的加熱功率分佈將大致如圖8中所示，內緣區域（c2處）、中間區域（b2處）大致相等，外緣區域（a2處）相對較低。
容易理解，可用來改變一加熱絲的熱功率分佈/溫度分佈的手段有很多，或者說，可用來使某一電極絲具有某種特定形貌熱功率分佈/溫度分佈的手段有很多。譬如，提高/降低一加熱絲在某區域內的佈線密度、加熱段的數量以及加熱段的長度等均可對應增大或減小該區域（相對其他區域）的發熱功率。另外，通過增大或降低加熱絲在某區域內的電阻（譬如，將材料更換為電阻率更高或更低的材料，通過改變寬度、厚度等來減小或增大加熱絲的橫截面積，以及在加熱絲表面塗覆具有更高電阻率的塗層等），也可對應增大或減小該區域（相對其他區域）的發熱功率。不僅如此，減小或增大加熱絲在某區域內的加熱段與基片W之間距離，也可對應增大或減小該區域（相對其他區域）的發熱功率。當然，在需要時，可將以上各手段作任意適當組合來使用。
以下介紹可能常用到的、符合本發明構思的幾種加熱絲組合及熱功率分佈的示例。
圖10所示為圖3與圖4所示發熱體的一種變更例。圖10中，它的第一加熱絲S1與前面實施例中完全相同，因而其對各處的加熱效果均勻。它的第二加熱絲S2僅有一條加熱段，且分佈在靠外區域，因而，它對外部區域的加熱效果明顯，對內部區域幾乎不具加熱作用。該發熱體可被用來局部調整外部區域。
圖11所示為圖3與圖4所示發熱體的另一變更例。它的第一加熱絲S1與前面實施例中完全相同，因而其對各處的加熱效果均勻。它的第二加熱絲S2與第一加熱絲S1形狀、材質等完全相同，唯一不同之處是，加熱絲S2離旋轉軸線的距離更遠。該距離的變化改變了加熱絲在各區域內的密度排布，使得第二加熱絲S2具有了與第一加熱絲S1不同的功率分佈。也就是說，僅是與旋轉軸線距離的不同也足以使結構相同的加熱絲具有不同的功率分佈。
說明一點，本發明中加熱絲的各加熱段並不必須是標準的圓弧，其可以是如圖12中所示的非標準圓弧加熱段a2或b2。例如，加熱段b2由圓弧與直線段串聯而成，加熱段a2在圓弧中夾雜有鋸齒形結構。
圖13示出另一實施例，提供另一種溫度分佈組合。在該實施例中，第一加熱絲S1的溫度分佈呈由內向外逐漸降低的趨勢，第二加熱絲S2的溫度分佈呈由內向外逐漸升高的趨勢。通過調控第一、二加熱絲S1與S2的功率配比，可以使得基片承載盤40內的實際溫度分佈線S 實較為平坦，即各處溫度基本相等，如圖中所示。當靠外區域處溫度過高、需降低時，可增大第一加熱絲S1加熱功率在總功率中的占比來實現。當靠內區域處溫度過高、需降低時，可增大第二加熱絲S2加熱功率在總功率中的占比來實現。
用於加熱同一區域的電熱絲可以是三個或更多個，其仍可以很好地實現本發明所需的技術效果。圖14是加熱絲數量為3個時，各加熱絲的佈線結構示意圖。在該實施例中，除位於第一加熱絲S1外環的加熱段a1、第二加熱絲S2中環的加熱段b2、第三加熱絲S3內環的加熱段c3外，其它所有的加熱段具有相等的單位長度電阻R（由相同材質製成，且寬度、厚度等均相同）。加熱段a1、b2與c3的單位長度電阻大於該R值（可通過選用電阻率更高的材質來實現，也可通過減小電熱絲繞線的寬度或/和厚度來實現）。也就是說，第一加熱絲S1的熱功率分佈為：內環區域與中環區域大致相等，外環區域較高；第二加熱絲S2的熱功率分佈為：內環區域與外環區域大致相等，中環區域較高；第三加熱絲S3的熱功率分佈為：中環區域與外環區域大致相等，內環區域較高。
當需要增加外環區域溫度時，可通過增大加熱段a1所在第一加熱絲S1的功率配比來實現。譬如，可增大第一加熱絲S1的電流，同時減小第二加熱絲S2或/和第三加熱絲S3的電流，第一加熱絲S1電流增大值與第二加熱絲S2/第三加熱絲S3電流減小值大致相等（這樣可在增大外環區域溫度的同時，大致保持其它區域溫度不變）。
當需要調節中環區域溫度時，可通過調節加熱段b2所在第二加熱絲S2的功率配比來實現。與前面所描述的外環區域調節方式類似，為保持。當需要調節內環區域溫度時，可通過調節加熱段c3所在第三加熱絲S3的功率配比來實現。
判斷兩加熱絲作用在基片承載盤下表面上的圓周平均熱功率分佈（或圓周平均溫度分佈）相同或不同，也是本發明的一個關注點。前面各個實施例中給出了熱功率分佈明顯不同的加熱絲組合的幾種典型類型，但未給出進行該判定的通用方法。以下結合前面實施例中給出的具體發熱體來對該方法作簡要介紹。
可在基片承載盤40下表面內任選兩個圓周（第一圓周與第二圓周），只要該兩個圓周滿足以下條件即可：處於第一、二加熱絲S1、S2的共同加熱區域，以點O’為圓心，半徑不相等。譬如，可選取圖7中的圓周X1或X2或X3作為第一或第二圓周。
而後，確定（或者計算出）第一加熱絲S1作用在所述第一圓周上的圓周平均熱功率P a1、所述第一加熱絲S1作用在所述第二圓周上的圓周平均熱功率P b1、所述第二加熱絲S2作用在所述第一圓周上的圓周平均熱功率P a2，以及所述第二加熱絲S2作用在所述第二圓周上的圓周平均熱功率P b2。
接著比較比值P a1：P b1與比值P a2：P b2的大小關係。如果該兩比值不相等，則說明第一、二加熱絲S1、S2在基片承載盤40下表面上的的圓周平均熱功率分佈（或圓周平均溫度分佈）不同。
只要存在一組第一圓周和第二圓周，滿足以上關係，就可說明第一、二加熱絲S1、S2在基片承載盤40下表面上的的圓周平均熱功率分佈（或圓周平均溫度分佈）不同。
但是，即便該兩比值相等，也不能說明第一、二加熱絲S1、S2的圓周平均熱功率分佈（或圓周平均溫度分佈）相同。而是僅說明第一、二加熱絲S1、S2在第一、二圓周處的圓周平均熱功率比例（或圓周平均溫度比例）相同。假如，不管第一、二圓周如何選擇，都能使得該兩個比值相等，則能夠表明第一、二加熱絲S1、S2的圓周平均熱功率比例（或圓周平均溫度比例）相同。
圖15是本發明一個實施例金屬有機化學液相沈積（MOCVD）設備的結構示意圖。如圖15所示，MOCVD設備10包括具有進氣裝置14、排氣裝置17的反應腔2，其中，進氣裝置14可設置在反應腔2的頂部，排氣裝置17可設置在反應腔2的底部。
反應腔2具有位於頂端的頂壁22、位於底端的底壁24以及在頂壁22與底壁24之間延伸的圓筒形側壁26。頂壁22、底壁24與側壁26共同圍成氣密性的內部處理空間20，可容納從進氣裝置14射出的氣體。儘管所示的反應腔2為圓筒形的，其他實施例也可包括具有其他形狀的反應腔，例如包括圓錐形或其他回轉面，方形、六角形、八角形或任意其他適當的形狀。
進氣裝置14與用於供應在基片處理過程中應用的處理氣體的氣體源連接，處理氣體可包括載體氣體（載氣）和反應氣體，反應氣體可包括三族氣體與五族氣體。在典型的金屬有機化學氣相沉積過程中，載體氣體可為氮氣、氫氣或氮氣和氫氣的混合物，因此在基片承載盤40頂面的處理氣體可主要由氮氣和/或氫氣組成，並帶有一些量的反應氣體成分。進氣裝置14設置為接收各種氣體並引導處理氣體大致以向下的方向流動。
進氣裝置14還可與設置為液體循環通過氣體分配元件的冷卻系統連接，以使操作過程中元件的溫度保持在所需的溫度。另外，為了冷卻反應腔2的壁（包括頂壁22、底壁24與側壁26），可設置類似的冷卻裝置（未示出）。
排氣裝置17設置為從反應腔2的內部處理空間20排放氣體（既包括反應生成的廢氣，也包括未來得及參加反應的部分氣體）。排氣裝置17包括設置在反應腔2底部或鄰近底部的出氣口70，以及設置在反應腔2外、與出氣口70連通用於提供氣體流動動力的泵18。
反應腔2還設置有用於基片W移入移出的基片進出口30，以及緊鄰側壁26設置並可沿側壁26方向進行上下移動的、呈環形的反應腔內襯34。反應腔內襯34具有位於上方的關閉位置和位於下方的打開位置。基片W處理完成後，可下移反應腔內襯34（使其處於打開位置），將基片進出口30曝露，進而可將基片W自基片進出口30移出。下批次的待處理基片W也可自基片進出口30移入。基片W移入後，可上移反應腔內襯34（使其處於關閉位置），將基片進出口30遮蓋，從而使內部處理空間20與基片進出口30分隔開。處於關閉位置時，由該反應腔內襯34所界定出的區域呈對稱的圓形，並且基片進出口30被“隱藏”在反應腔內襯34後面因而不會與處理氣體有接觸，處理氣體所能接觸到的區域是由該反應腔內襯34所界定出的圓周形邊界，其保證了整個處理環境的均勻性。用於控制和驅動反應腔內襯34上下移動的驅動機構（未示出）可以是任意類型的驅動器，例如機械的、機電的、液壓的或氣動的驅動器。
儘管所示的反應腔內襯34為圓筒形的，其他實施例可包括具有其他形狀的反應腔內襯，例如包括，方形、六角形、八角形或任意其他適當的形狀。
反應腔2還設置有可轉動的轉軸44、安裝在轉軸44頂端並可隨轉軸44轉動的基片承載盤40、裝載機構（未示出）以及發熱體46等。其中，轉軸44與如電機驅動器等的旋轉驅動機構（未示出）連接，設置為使轉軸44繞其中心軸旋轉。轉軸44還可設有大致沿轉軸的軸向延伸的內部冷卻通道（未示出）。內部冷卻通道可與冷卻源連接，使得流體冷卻劑可由冷卻源穿過冷卻通道並返回冷卻源而迴圈。
基片承載盤40大體上呈圓盤狀，可由不污染CVD過程且能承受該過程所經歷溫度的材料（如石墨、碳化矽或其他耐熱材料）製成。基片承載盤40的上表面內設置有複數個大致為圓形的基片保持容納部（未示出），每個基片保持容納部適於保持一個基片W。在一個示例中，基片承載盤40可具有約500毫米至約1000毫米的直徑。
裝載機構（未示出）能將基片承載盤40自基片進出口30移入反應腔2內，並將基片承載盤40安裝在轉軸44頂端；還能使基片承載盤40與轉軸44脫離，並自基片進出口30移出反應腔2。
發熱體46設置在基片承載盤40下方，主要通過輻射傳遞熱量至基片承載盤40的底面。施加至基片承載盤40底面的熱量可向上流動經過基片承載盤40傳遞至每個基片W的底面，並向上經過基片W至基片W的頂面。熱量還可從基片承載盤40的頂面與基片W的頂面輻射至反應腔2的較冷元件，例如反應腔2的側壁26及進氣裝置14。熱量還可從基片承載盤40的頂面與基片W的頂面傳遞至在這些表面上方流過的處理氣體。反應腔2還包括外襯套28，以減少處理氣體向反應腔內容納發熱體46的區域的滲入。在示例性的實施例中，可在發熱體46下方設置隔熱罩（未示出），例如，設置為與基片承載盤40平行，以幫助引導熱量從發熱體46向上朝基片承載盤40傳遞，而不是向下朝反應腔2底端的底壁24傳遞。
圖16是基於本發明而設計出的一種發熱體實施例的結構示意圖，其可應用於圖15所示的MOCVD設備中，使得該設備的基片/基片承載盤（的至少某區域）具有多種溫度分佈曲線可供選擇，使該設備能夠適應更多的應用環境。如圖16（由於頁面寬度的限制，圖16中只示出了基片承載盤40與發熱體等的半邊結構。基片承載盤40與發熱體46均為軸對稱結構，因而，顯示的這半邊結構已能大致清楚揭露發熱體的結構及發熱體46與基片承載盤40間的相對位置關係）所示，所述發熱體46位於基片承載盤40下方並與所述基片承載盤40在垂直方向上相隔一段距離，以輻射的方式加熱所述基片承載盤40，所述發熱體46至少包括內發熱體463。該內發熱體463可以是圖1至圖14各實施例所描述過的發熱體（由多個加熱絲S1與S2等組成）。一個典型加熱絲（其可以是前面所描述的第一加熱絲S1，也可以是第二加熱絲S2）的實物結構可如圖17所示。該第一加熱絲S1或第二加熱絲S2包括5個呈弧形的加熱段如a、c、e等，相鄰加熱段通過一連接段如k、l等連為一體。它用於連接加熱電源正負電極的兩端點分別為M與N。
在本實施例中，發熱體46還可包括最外緣加熱絲461，最外緣加熱絲461的兩端均與另一加熱電源（未圖示）的正負電極電連接。該最外緣加熱絲461位於內發熱體463外周並包圍內發熱體463，用於加熱基片承載盤40的最外緣區域，如圖16所示。該最外緣加熱絲461的具體結構可與圖2中所示的外加熱絲461’相同，都為單圈的圓弧結構。最外緣加熱絲461的厚度、材質等均可與內發熱體463相同。最外緣加熱絲461的寬度可遠小於內發熱體463各處的寬度，用以提供更高的發熱功率。在本實施例中，內發熱體463、最外緣加熱絲461由不同的加熱電源提供能源，因而它們可互不干擾地實現獨立控制。
為方便統一支撐，最外緣加熱絲461與內發熱體463可設置在同一平面內，如圖16所示。
在其它實施例中，可不設置單獨的最外緣加熱絲461，而是使內發熱體463多向外纏繞幾圈，以佔據最外緣加熱絲461所在的區域，從而利用內發熱體463為基片承載盤40的最外緣區域加熱。
基片承載盤40的中心區域直接由轉軸44支撐，這使得基片承載盤40中心區域的熱量可被轉軸44快速傳遞至下方，進而造成基片承載盤40中心區域的溫度通常會遠小於基片承載盤40的其它區域。為改善上述缺陷，本發明的發熱體63還可包括環繞轉軸44設置的最內側加熱絲465，如圖18所示，最內側加熱絲465的兩端均與又一加熱電源（未圖示）的正負電極電連接，用於直接加熱所述轉軸44，尤其是轉軸44的上端，使得轉軸44上端的溫度不再明顯低於基片承載盤40的中心區域，從而避免或抑制基片承載盤40中心區域的熱量向轉軸44轉移。最內側加熱絲465在水平方向上可比內發熱體463更為接近轉軸44。為使最內側加熱絲465的加熱目標主要集中於轉軸44，可使最內側加熱絲465的加熱面（即，由加熱絲的長度方向與寬度方向共同確定的平面）面朝轉軸44設置。
綜上所述，本發明提供一種用於加熱可旋轉基片承載盤的發熱體，所述發熱體至少包括加熱功率可獨立控制的第一加熱絲與第二加熱絲，第一、二加熱絲對基片承載盤下表面的某一區域均有加熱作用，並且，所述第一加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在半徑方向上的分佈，與所述第二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率在所述半徑方向上的分佈不同。
這使得基片承載盤下表面該區域內的溫度分佈可實現線上調控，從而可根據現實需要選擇所需的溫度分佈。譬如，將第一或第二加熱絲的加熱功率設定為零時，基片承載盤下表面對應區域的溫度分佈會趨近於其它加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率分佈。又譬如，增大第一或第二加熱絲在第一、二加熱絲加熱功率總和中的功率占比，基片承載盤下表面對應區域的溫度分佈會趨近於所述第一或第二加熱絲作用在基片承載盤上的圓周平均熱功率分佈。
儘管本發明的內容已經通過上述較佳實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在所屬技術領域具有通常知識者閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
10：金屬有機化學液相沈積設備 14：進氣裝置 17：排氣裝置 18：泵 2：反應腔 20：處理空間 22：頂壁 24：底壁 26：側壁 28：外襯套 30：基片進出口 34：反應腔內襯 40：基片承載盤 44：轉軸 46、46’：發熱體 461：最外緣加熱絲 461’：外加熱絲 463：內發熱體 463’：內加熱絲 465：最內側加熱絲 70：出氣口 S1：第一加熱絲 M、N：第一加熱絲的兩端點 a1、b1、c1：第一加熱絲的加熱段 k、j：第一加熱絲的連接段 S2：第二加熱絲 M’、N’：第二加熱絲的兩端點 a2、b2、c2：第二加熱絲的加熱段 k’、j’：第二加熱絲的連接段 S3：第三加熱絲 OO’：旋轉軸線 W：基片 O、O’：點
圖1與圖2是一種習知的、可用於對基片承載盤進行加熱的發熱體的結構示意圖；
圖3至圖7是本發明一個實施例發熱體的結構示意圖；
圖8至圖14是上述實施例的一些變更例；
圖15至圖18本發明一個實施例化學氣相沈積（CVD）設備的結構示意圖。

Claims (24)

  1. 一種用於加熱可旋轉基片承載盤的發熱體，基片承載盤（40）的上表面用於承載一個或多個基片，該發熱體配置於該基片承載盤（40）的下表面的下方；其中， 該發熱體至少包括加熱功率可獨立控制的一第一加熱絲（S1）與一第二加熱絲（S2），用於加熱位於該發熱體上方的該基片承載盤（40）下表面；該第一加熱絲（S1）至少包括第一加熱段與第二加熱段，該第二加熱絲（S2）包括至少一個加熱段； 該第一加熱絲（S1）最近端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離記為S 1min，該第一加熱絲（S1）最遠端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離記為S 1max；該第二加熱絲（S2）最近端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離記為S 2min，該第二加熱絲（S2）最遠端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離記為S 2max，由S 1min與S 1max確定的數值區間[S 1min，S 1max]與由S 2min與S 2max確定的數值區間[S 2min，S 2max]之間的交集不為空集； 該第一加熱絲（S1）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率在沿以點（O’）為圓心的半徑方向上的分佈，與該第二加熱絲（S2）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率在沿半徑方向上的分佈不同，其中，該點（O’）為基片承載盤旋轉軸線（OO’）與該基片承載盤（40）下表面的交點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲（S1）最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離S 1min、S 1max分別與該第二加熱絲（S2）最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離S 2min、S 2max相等。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，在該基片承載盤（40）的下表面內至少存在以該點（O’）為圓心的兩個圓周，分別記為第一圓周與第二圓周，該第一圓周、該第二圓周的半徑值不相等且都落在[S 1min，S 1max]與[S 2min，S 2max]的交集內； 該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）在該兩個圓周上的圓周平均熱功率滿足以下條件：P a1：P b1≠P a2：P b2； 其中，P a1為該第一加熱絲（S1）作用在該第一圓周上的圓周平均熱功率，P b1為該第一加熱絲（S1）作用在該第二圓周上的圓周平均熱功率； P a2為該第二加熱絲（S2）作用在該第一圓周上的圓周平均熱功率，P b2為該第二加熱絲（S2）作用在所述第二圓周上的圓周平均熱功率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）均為連續帶狀體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，同一加熱絲內相鄰加熱段之間通過一連接段連為一體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）圍繞基片承載盤的旋轉軸線（OO’）排布。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該發熱體整體位於同一平面內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的佈線形狀相同，到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離相等，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）中的至少一對對應加熱段具有不同的電阻值，使得該第一加熱絲、該第二加熱絲作用在該基片承載盤上的圓周平均熱功率在沿半徑方向上的分佈不同。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）由相同材質製成，對應加熱段的寬度或/和厚度不同而使得它們的電阻值不同。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的主體部由相同材質製成，主體部上塗覆有不同材質的塗層而使得對應加熱段的電阻值不同。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的發熱體，其中，對應加熱段由不同導電率材質制得而使得它們的電阻值不同。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的佈線形狀相同，但到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離不等，而使得該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率在沿半徑方向上的分佈不同。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的佈線形狀不同，使得該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率在沿半徑方向上的分佈不同。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第二加熱絲（S2）中的至少一加熱段與該第一加熱絲（S1）不位於同一平面內。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲（S1）整體位於一與該基片承載盤（40）下表面平行的平面內，該第二加熱絲（S2）的一部分加熱段位於該平面內，另一部分加熱段不位於該平面內。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲（S1）的每一加熱段與該第二加熱絲（S2）的每一加熱段均設置於以點（O）為圓心的同心圓周上，該點（O）位於基片承載盤旋轉軸線（OO’）上，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的每一加熱段均呈圓弧狀。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的加熱段之間一一對應，該第一加熱絲（S1）的每一加熱段分別與該第二加熱絲（S2）對應的加熱段位於以該點（O）為圓心的同一圓周上。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率分佈僅與它們的結構與位置相關。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的發熱體，其中，還包括一個或多個第三加熱絲，該一個或多個第三加熱絲中一個的最近端、最遠端到基片承載盤旋轉軸線（OO’）的距離記為S 3min與S 3max，由S 3min與S 3max確定的數值區間[S 3min，S 3max]與數值區間[S 1min，S 1max]或[S 2min，S 2max]之間的交集不為空集。
  20. 一種化學氣相沈積（CVD）設備，其中，包括： 氣密的一反應腔； 設置在該反應腔內並可轉動的該基片承載盤（40），用於固定基片於其上表面； 如權利要求1至19任一項所述的一發熱體。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的化學氣相沈積設備，其中，不同加熱絲的加熱功率由不同加熱電源供應；或者， 一第一加熱絲、一第二加熱絲（S1、S2）的加熱功率由同一加熱電源供應，加熱電源的功率輸出分為多路，分別供應該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2），並且分配至該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）的加熱功率可調節。
  22. 一種如申請專利範圍第20或21項所述化學氣相沈積設備的溫度控制方法，包括： 設定一第一加熱絲、一第二加熱絲（S1、S2）的加熱功率； 在化學氣相沈積（CVD）過程中，以所設定的加熱功率來控制該第一加熱絲、該第二加熱絲。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的溫度控制方法，其中，所述設定該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）加熱功率的步驟包括： 將該第一加熱絲（S1）或該第二加熱絲（S2）的加熱功率設定為零，以使該基片承載盤（40）下表面對應區域的溫度分佈趨近於該第二加熱絲（S2）或該第一加熱絲（S1）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率分佈。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的溫度控制方法，其中，所設定該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）加熱功率的步驟包括： 增大該第一加熱絲或該第二加熱絲在該第一加熱絲、該第二加熱絲（S1、S2）加熱功率總和中的功率占比，以使該基片承載盤（40）下表面對應區域的溫度分佈趨近於該第一加熱絲（S1）或該第二加熱絲（S2）作用在該基片承載盤（40）上的圓周平均熱功率分佈。
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