TWI685914B - 工件固持加熱設備 - Google Patents
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Abstract
揭露一種用於在處理期間增進工件的溫度均勻性的設
備。設備包含具有分開控制的邊緣加熱器的壓板,邊緣加熱器能夠獨立地加熱壓板的外邊緣。以此方式,可在壓板的外邊緣附近供應額外熱量,從而幫助維持在全部壓板上的恒定溫度。此邊緣加熱器可安置於壓板的外表面上,或在某些實施例中,可嵌入於壓板中。在某些實施例中,將邊緣加熱器以及主要加熱元件安置在兩個不同平面中,其中邊緣加熱器比主要加熱元件安置地更靠近壓板的頂表面。
Description
本發明內容的實施例涉及用於在處理期間增進工件的溫度均勻性,且更確切地說,增進經加熱工件的溫度均勻性的設備。
半導體裝置的製造涉及多個離散且複雜的製程。為了執行這些製程,工件通常安置在壓板(platen)上。所述壓板可為靜電卡盤,其經設計以通過施加由壓板內的電極產生的靜電力而保留工件。
壓板通常設計為直徑略小於其支撐的工件。此確保壓板不會暴露於進入的離子束。與離子束接觸可造成污染物的產生,或可能確實損壞壓板。另外,一些壓板具有傾斜或錐形側壁以使側壁暴露於進入的離子束的可能性最小化。
除了將工件保持在適當位置之外,壓板還可用以加熱或冷卻工件。具體來說,壓板通常為較大塊的材料,在一些實施例中能夠從工件吸收熱量或在其他實施例中將熱量供應到工件。在某些實施例中,壓板的上表面上具有將後側氣體供應到壓板的上表面與工件的後表面之間的空間的管道。
因為壓板略小於工件,所以工件的外邊緣無法由壓板有效地進行加熱或冷卻。事實上,在一些實施例中,在外邊緣附近的溫度可比工件的其餘處小4%到10%。另外,壓板的外邊緣輻射到環境的熱量比輻射到壓板的其餘處多,這用以降低壓板在其外邊緣處的溫度。因此,在壓板將熱量供應到工件的實施例中,工件的外邊緣可比工件的其餘處冷。相反地,在壓板正從工件去除熱量的實施例中,工件的外邊緣可以比工件的其餘處熱。
此溫差可影響工件的良品率(yield)。另外,沿著壓板的外邊緣的這些溫度梯度可對壓板施加熱應力,這可導致壓板故障。因此,如果尤其在工件由壓板加熱的實施例中存在在工件上達成更好的溫度均勻性的設備將是有益的。
揭露一種用於在處理期間增進工件的溫度均勻性的設備。所述設備包含具有分開控制的邊緣加熱器的壓板,所述邊緣加熱器能夠獨立地加熱壓板的外邊緣。以此方式,可在壓板的外邊緣附近供應額外熱量,從而幫助維持在全部壓板上的恒定溫度。此邊緣加熱器可安置於壓板的外表面上,或在某些實施例中,可嵌入於壓板中。在某些實施例中,將邊緣加熱器以及主要加熱元件安置在兩個不同平面中,其中邊緣加熱器比主要加熱元件安置得更靠近壓板的頂表面。
根據第一實施例,揭露一種工件固持加熱設備。所述工件固持加熱設備包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的側壁;主要加熱元件,其安置在第一平面中;以
及第一邊緣加熱器,其安置在第二平面中,其中所述第二平面比所述第一平面更靠近所述頂表面。在某些實施例中,所述第一邊緣加熱器可嵌入於所述壓板中。在其他實施例中,所述第一邊緣加熱器貼附到所述壓板的外表面。
根據第二實施例,揭露一種工件固持加熱設備。所述工件固持加熱設備包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的側壁,其中所述側壁包括平行於所述頂表面的第一水平環圈部分;主要加熱元件;以及第一邊緣加熱器,其安置於所述第一水平環圈部分上。
根據第三實施例,揭露一種工件固持加熱設備。所述工件固持加熱設備包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的錐形側壁;主要加熱元件;以及邊緣加熱器,其平行於所述錐形側壁安置。在某些實施例中,所述邊緣加熱器貼附到所述錐形側壁。在其他實施例中,所述邊緣加熱器嵌入於所述壓板中。
10‧‧‧系統
20‧‧‧底座
30‧‧‧工件
40‧‧‧控制器
100‧‧‧壓板
110‧‧‧主要加熱元件
115‧‧‧第一溫度感測器
120‧‧‧邊緣加熱器
125‧‧‧第二溫度感測器
200‧‧‧壓板
201‧‧‧側壁
210‧‧‧主要加熱元件
211‧‧‧主要加熱元件
220‧‧‧邊緣加熱器
250‧‧‧壓板
300‧‧‧壓板
301‧‧‧側壁
302‧‧‧錐形部分
303‧‧‧凹口
304‧‧‧水平環圈部分
305‧‧‧垂直部分
320‧‧‧邊緣加熱器
350‧‧‧壓板
400‧‧‧壓板
401‧‧‧側壁
420‧‧‧邊緣加熱器
450‧‧‧壓板
500‧‧‧壓板
501‧‧‧側壁
502‧‧‧錐形部分
503‧‧‧第一凹口
504‧‧‧第一水平環圈部分
505‧‧‧第一垂直牆壁
506‧‧‧第二凹口
507‧‧‧第二水平環圈部分
508‧‧‧第二垂直牆壁
520‧‧‧第一邊緣加熱器
525‧‧‧第二邊緣加熱器
600‧‧‧壓板
620‧‧‧邊緣加熱器
621‧‧‧邊緣加熱器
622‧‧‧邊緣加熱器
700‧‧‧壓板
701‧‧‧錐形側壁
720‧‧‧邊緣加熱器
d‧‧‧距離
t‧‧‧距離
t2‧‧‧距離
為了更好地理解本揭露內容,將參看附圖,其以引用的方式併入本文中並且其中:圖1為根據一個實施例的具有具邊緣加熱器的壓板的系統的框圖。
圖2A到2B為根據一個實施例的具有貼附到錐形側壁的邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖3A到3B為根據另一實施例的具有邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖4A到4B為根據另一實施例的具有經嵌入的邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖5為根據另一實施例的具有多個邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖6為根據另一實施例的具有多個經嵌入的邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖7為具有沿著錐形側壁安置的經嵌入的邊緣加熱器的壓板的側視圖。
圖8繪示在具有邊緣加熱器以及無邊緣加熱器的情況下壓板的溫度作為溫度的函數的比較。
如上所述,安置在傳統壓板上的工件的邊緣可懸垂於壓板上,從而使這些邊緣維持與工件的其餘處不同的溫度。此外,由於壓板的外邊緣暴露於環境,因此外邊緣傾向於將更多熱量輻射到環境,從而有效地降低沿著壓板的外邊緣的溫度。換句話說,在壓板的內部產生的熱量更有可能保留於壓板中,而在外邊緣附近產生的熱量更有可能耗散到環境裏。
解決此問題的一個方法為在壓板的外邊緣附近提供分開控制的邊緣加熱器。此邊緣加熱器可用以補償已知在壓板的外邊緣附近失去的熱量。在某些實施例中,邊緣加熱器安置得比壓板中的主要加熱元件更靠近工件。
圖1顯示繪示系統10的元件的代表性說明。壓板100可為靜電卡盤(electrostatic chuck;ESC)或任何其他類型的壓板。在一些實施例中,壓板100包括終止於壓板100的上表面上的多個管道,其將後側氣體傳遞到壓板100的上表面與工件30的底表面之間的容積。壓板100也可在其外邊緣附近具有外密封環(未繪示),其用以將後側氣體界限於此容積中且使後側氣體洩漏最小化。外密封環從壓板100的上表面向上延伸並且接觸工件30,從而形成含有後側氣體的壁。此外密封環可為有效的,因為外密封環接觸工件30。另外,壓板100可包含上部介電層,在上部介電層下安置多個電極。將交變電壓波形施加到這些電極,這創造將工件30保持於適當位置的靜電力。此上部介電層可能無法承受離子束撞擊。因此,由於外密封環以及上部介電層,壓板100通常小於安置於其上的工件30,以確保離子束不能撞擊壓板100。在一些實施例中,工件30可懸垂於壓板100上2mm到3mm處,但其他尺寸也是可能的且在本揭露內容的範圍內。
壓板100可安置於用以支撐壓板100的底座20上。底座20可由與壓板100不同的材料製成。另外,壓板100的溫度可不均一或不均勻,因為暴露於環境的外表面(且確切地說,壓板100的側壁)傾向於將熱量輻射到環境,從而降低這些外表面處的溫度。
壓板100可具有圓柱形形狀以便支撐圓盤形工件。壓板100的外邊緣可被考慮為壓板100的最接近壓板100的外徑的部分。舉例而言,為壓板100的圓周的具有外徑的若干毫米的環圈可被考慮為外邊緣。此外邊緣可具有與壓板100的其餘處不同的溫度。
如圖1中所示,壓板100可具有主要加熱元件110,其用以加熱
壓板100。此主要加熱元件110可安置於壓板100中(如圖1中所示),或可安置於壓板100的外表面(例如,壓板100的底表面)上。此主要加熱元件110可為包括電阻性材料的膜,使得電流通過主要加熱元件110的流動引起通過電阻性材料的熱量的產生。此可通過調節穿過主要加熱元件110的電流的量來控制壓板100的溫度。在某些實施例中,控制器40可用以通過控制電流通過主要加熱元件110的流動來調節壓板100的溫度。
壓板100還可包含第一溫度感測器115,其用以監測壓板100的溫度。控制器40可通過使用第一溫度感測器115監測壓板100的溫度且基於監測的溫度調整通過主要加熱元件110的電流來調節壓板100的溫度。因此,第一溫度感測器115、主要加熱元件110以及控制器40形成第一控制回路以監測且控制壓板100的溫度。
系統10還包括邊緣加熱器120,其安置於壓板100的外邊緣附近。雖然圖1將邊緣加熱器120繪示為與壓板100分開,但應理解,在某些實施例中,可將邊緣加熱器120安置於壓板100的表面上。在其他實施例中,邊緣加熱器120可安置於壓板100內。邊緣加熱器120可為具有電阻性材料的薄膜材料。薄膜的使用還可使邊緣加熱器120更易於應用到各種表面,如將在下文更詳細地描述。在某些實施例中,薄膜厚度可為約0.01mm,但其他厚度也是可能的。接著使電流穿過電阻性材料以產生熱量。可變化薄膜材料的厚度或/和寬度以控制在膜中產生的熱量以影響溫度均勻性。
第二溫度感測器125可安置於壓板100的外邊緣附近以便測量外邊緣處的溫度。如上所解釋,歸因於熱量到環境的輻射,壓板100的外邊
緣可比壓板100的其餘處冷。雖然繪示第二溫度感測器125安裝在邊緣加熱器120上,但其他實施例是可能的。在某些實施例中,第二溫度感測器125安置在壓板100上其外邊緣附近,與邊緣加熱器120分開。此第二溫度感測器125、邊緣加熱器120以及控制器40可形成用以監測且控制壓板100在其外邊緣處的溫度的第二控制回路。此第二控制回路可獨立於第一控制回路操作。
控制器40可為能夠接收來自一或多個源(例如,第一溫度感測器115以及第二溫度感測器125)的輸入的任何合適裝置。控制器40還能夠將輸出(例如,電流控制)提供到主要加熱元件110以及邊緣加熱器120。
在定義了系統10的一般架構後,將描述各種實施例。應注意,這些實施例僅為說明性的且本揭露內容不限於那些提出的實施例。
圖2A繪示具有邊緣加熱器220的壓板200的第一實施例。圖2A繪示壓板200的側視圖,所述壓板可具有可為傾斜或錐形的側壁201。換句話說,壓板200的側壁201可與壓板200的頂表面形成銳角,例如,45°。側壁201與頂表面形成的角度為實施決策且並不受本揭露內容限制,錐形側壁的使用可減少由離子束撞擊側壁201引起的濺鍍的量。
在此特定實施例中,主要加熱元件210可安置於壓板200的底部上。因而,主要加熱元件210可遠離壓板200的頂表面約8mm到10mm。由於側壁201為錐形,因此主要加熱元件210不延伸到頂表面的最外部分。因此,歸因於產生熱量的位置以及在側壁處招致的損失,壓板200的外邊緣可處於比壓板200的其餘處低的溫度下。
圖2B繪示圖2A的變化,其中將主要加熱元件211安置於壓板
250內或嵌入於壓板250中。此可通過將壓板250製造為兩個部分來達成。舉例來說,壓板250可包括陶瓷材料。可接著將主要加熱元件211放置於兩個水平陶瓷部分之間。用以連接到主要加熱元件210的電線可延伸穿出壓板250之外。可接著燒制包含兩個陶瓷部分(其中主要加熱元件211插入於其間)的組合件,從而將主要加熱元件211囊封於壓板250中。在又一實施例中,可存在多個安置於壓板250內的主要加熱元件211。在此實施例中,主要加熱元件211可經安置距壓板250的頂表面約1mm到5mm。
如同圖2A的壓板200,壓板250可具有為錐形的側壁201。再次,由於側壁201的錐形,主要加熱元件211不延伸到壓板250的頂表面的外徑。
在某些實施例中,可組合圖2A與2B的實施例,使得存在安置於壓板的底表面上的主要加熱元件210和至少一個嵌入於壓板中的主要加熱元件211。換句話說,主要加熱元件210、211的放置以及數目不受本揭露內容限制。
在這些實施例中的每一者中,邊緣加熱器220安置於側壁201上。邊緣加熱器220可為貼附到側壁201的薄膜,如上所述。由於側壁201為錐形,因此邊緣加熱器220形狀可為截頭圓錐形以匹配側壁201的形狀。在某些實施例中,邊緣加熱器220可貼附到側壁201,例如,通過使用粘合劑。為了減小邊緣加熱器220暴露於離子束的可能性,可將保護性塗層安置在邊緣加熱器220上。舉例來說,玻璃層可用以覆蓋形成邊緣加熱器220的薄膜。當然,可使用其他材料來覆蓋邊緣加熱器220。
邊緣加熱器220沿著側壁201的放置用於若干目的。如上所述,
壓板中的熱量從暴露於環境的那些表面輻射。因此,側壁201為熱量損失的來源。通過將邊緣加熱器220安置於側壁201上,邊緣加熱器220可用以抵消歸因於側壁201的損失。此可幫助確保在全部壓板上的溫度更均勻。
圖3A到3B繪示使用可為平的邊緣加熱器320的另一實施例。在圖3A的實施例中,壓板300的側壁301具有錐形部分302,其類似於圖2A到2B中繪示的部分。如先前,錐形部分302可與壓板300的頂表面形成銳角,例如,約45°。然而,在此實施例中,側壁301還具有凹口303。此凹口303創造側壁301的水平部分,其平行於壓板300的頂表面。此水平部分圍繞全部壓板300延伸且因此形成水平環圈部分304。垂直部分305也由凹口303創造。在某些實施例中,垂直部分305可並不完美地垂直。相反地,垂直部分305僅為將水平環圈部分304接合到壓板300的底表面的表面。
如圖3A中所繪示,水平環圈部分304為距壓板300的頂表面的距離“t”。此距離“t”可小於從主要加熱元件210到壓板300的頂表面的距離“t2”。在一些實施例中,距離“t”可為2mm到3mm,但其他距離也是可能的。相比之下,距離“t2”可為8mm到10mm。
距離“d”表示水平環圈部分304的內徑。在某些實施例中,水平環圈部分304的內徑可為約280mm,而壓板300的直徑可為約294mm。水平環圈部分304的外徑可為約284mm到290mm。因此,水平環圈部分304可具有約3mm到4mm的寬度。
水平環圈部分304在壓板300周圍的創造允許邊緣加熱器320為平的環,如與圖2A到2B的截頭圓錐形形狀相對。從製造、成本和組裝的
角度看來,此平環可為有利的。另外,水平環圈部分304的使用還創造平行於壓板300的頂表面的表面,可將邊緣加熱器320安置於所述表面上。
如上所敍述,邊緣加熱器320可為包括薄膜的平環。如上所述,邊緣加熱器320可覆蓋有保護性塗層(例如,玻璃層)以保護邊緣加熱器320不受離子束影響。可使用粘合劑將邊緣加熱器320貼附到水平環圈部分304。在其他實施例中,邊緣加熱器320可通過熱量或其他方式結合到水平環圈部分304。
由於邊緣加熱器320比主要加熱元件210更靠近壓板300的頂表面,邊緣加熱器320可能能夠將更集中的熱量提供到壓板300以及工件30的外邊緣。另外,由邊緣加熱器320產生的熱量獨立於由主要加熱元件210產生的熱量。因此,可跨壓板300的頂表面達成更均勻的溫度分佈。
圖3B繪示具有水平環圈部分304的壓板350的另一實施例。如同圖3A,此實施例包括具有錐形部分302、水平環圈部分304以及垂直部分305的側壁301,其中邊緣加熱器320安置於水平環圈部分304上。此實施例與圖3A不同之處在於,主要加熱元件211嵌入於壓板350中。可使用關於圖2B描述的技術嵌入主要加熱元件211。在此實施例中,從主要加熱元件211到壓板300的頂表面的距離(標注為“t2”)可為2mm到8mm,而從邊緣加熱器320到壓板300的頂表面的距離(標注為“t”)可為1mm到7mm。在某些實施例中,主要加熱元件211可在底表面上方1mm,而邊緣加熱器320安置於更靠近頂表面的位置處。
圖3A到3B的實施例修改壓板的形狀以在壓板的下側上創造水平環圈部分304。此水平環圈部分304可平行於頂表面。在兩個實施例中,
壓板的側壁301可包含從頂表面延伸到水平環圈部分304的錐形部分302、水平環圈部分304以及從水平環圈部分304延伸到壓板的底表面的垂直部分305。如上所述,垂直部分305可並不垂直,而相反地,僅為在水平環圈部分304與壓板的底表面之間延伸的表面。
圖4A到4B繪示另一實施例。在此實施例中,不同於先前實施例,邊緣加熱器420嵌入於壓板400中,而非貼附到壓板400。在圖4A中,如同圖2A以及3A的實施例,主要加熱元件210可安置於壓板400的底表面上。壓板400可具有可為約8mm的厚度“t2”。如上,壓板400可具有為錐形的側壁401。
在圖4A的實施例中,邊緣加熱器420嵌入於壓板400中。此可通過從兩個水平部分製造壓板400來達成。舉例來說,壓板400可包括陶瓷材料。可接著將邊緣加熱器420放置於兩個水平陶瓷部分之間。可接著燒制組合件,從而將邊緣加熱器420囊封於壓板400中。邊緣加熱器420可為平環,類似於圖3A中繪示的平環。到邊緣加熱器420的電連接可穿過壓板400到環境,在環境中,其連接到控制器40。如同圖3A的實施例,邊緣加熱器420可安置於壓板400的頂表面下方一段距離“t”處,其中距離“t”可為約1mm到7mm。另外,距離“d”可為邊緣加熱器420的內徑且可為約280mm,而壓板400的直徑可為約294mm。邊緣加熱器420可具有約1mm到4mm的寬度。
圖4B繪示圖4A的實施例的變化,其中主要加熱元件211也嵌入於壓板450中。從主要加熱元件211到壓板450的頂表面的距離(標注為“t2”)可為2mm到8mm,而從邊緣加熱器420到壓板450的頂表面
的距離(標注為“t”)可為1mm到7mm。
圖4B的壓板450的製造可比先前實施例複雜。壓板可由三個水平部分製成:頂部部分、中間部分以及底部部分。邊緣加熱器420安置於頂部部分與中間部分之間,而主要加熱元件211安置於中間部分與底部部分之間。可接著燒制包含三個陶瓷部分(其中主要加熱元件211以及邊緣加熱器420安置於其間)的全部組合件,從而將主要加熱元件211以及邊緣加熱器420囊封於壓板450中。
圖3A到圖3B以及圖4A到圖4B繪示與主要加熱元件210處於不同水平面中的邊緣加熱器的使用。具體來說,主要加熱元件、邊緣加熱器以及壓板的頂表面可都形成平行平面。其中安置邊緣加熱器的平面與頂表面之間的距離可小於其中安置主要加熱元件的平面與頂表面之間的距離。換句話說,在這些實施例中的邊緣加熱器可比主要加熱元件更靠近壓板的頂表面安置。通過將邊緣加熱器更靠近頂表面安置,邊緣加熱器可更好地調節沿著外邊緣的壓板的溫度。此處描述的將邊緣加熱器與主要加熱元件安置在不同平面中的配置可以若干方式達成。舉例來說,主要加熱元件210可安置於壓板的底表面上(見圖3A以及圖4A)或主要加熱元件211可安置於壓板內(見圖3B以及圖4B)。邊緣加熱器320可安置於壓板的外表面上,例如,水平環圈部分304上(見圖3A以及圖3B),或可安置於壓板內(見圖4A以及圖4B)。
雖然圖3A到圖3B以及圖4A到圖4B繪示為環形的單一邊緣加熱器,但其他實施例是可能的。舉例來說,可利用多個邊緣加熱器。在某些實施例中,最靠近壓板的外圓周的邊緣加熱器可最靠近頂表面,其中每
一連續邊緣加熱器距那個頂表面更遠地安置。
圖5繪示圖3B的實施例的變化,其包含安置於壓板500內的主要加熱元件211。在此實施例中,壓板500具有多個凹口,其中的每一者創造水平環圈部分。壓板500的側壁501可具有錐形部分502。側壁501可具有第一凹口503,其創造第一水平環圈部分504以及第一垂直牆壁505。另外,側壁501可具有第二凹口506,其創造第二水平環圈部分507以及第二垂直牆壁508。第二垂直牆壁508在第二水平環圈部分507與壓板500的底表面之間延伸。當然,也可包含創造額外水平環圈部分的額外凹口。安置於第一水平環圈部分504上的可為第一邊緣加熱器520。安置於第二水平環圈部分507上的可為第二邊緣加熱器525。如上所指出,更靠近壓板500的外邊緣的第一水平環圈部分504比第二水平環圈部分507更靠近頂表面安置,第二水平環圈部分507在距壓板500的外邊緣更遠處安置。如果存在額外水平環圈部分,那麼每一者將比其鄰近的鄰居稍微遠離頂表面。舉例來說,第一水平環圈部分504可安置在頂表面下方1mm到2mm處,而第二水平環圈部分507可安置在壓板500的頂表面下方3mm到4mm處。第一邊緣加熱器520及第二邊緣加熱器525可在3mm到10mm寬之間。
另外,雖然未繪示,但也可使用具有多個凹口以及安置在壓板500的底表面上的主要加熱元件210的圖3A的類似變化。如上所述,此實施例可具有兩個或更多個水平環圈部分,其中邊緣加熱器安置在這些水平環圈部分中的每一者上。
圖6繪示圖4B的變化,其具有多個經嵌入的邊緣加熱器。在此實施例中,邊緣加熱器620、621、622都嵌入於壓板600中。如上所述,
最靠近壓板600的外邊緣安置的邊緣加熱器620可最靠近壓板的頂表面安置。因為邊緣加熱器距外邊緣較遠,所以邊緣加熱器與頂表面之間的距離增大,如圖6中所繪示,其中邊緣加熱器620最靠近壓板600的頂表面安置,且距外邊緣最遠的邊緣加熱器622距壓板600的頂表面最遠地安置。舉例來說,邊緣加熱器620可遠離頂表面1mm到2mm,而邊緣加熱器622可遠離壓板600的頂表面5mm到6mm。另外,主要加熱元件211也可安置在壓板600中。可以在圖4B的實施例中描述的方式製造此壓板600,其中壓板600具有較大數目個水平部分。雖然繪示了三個邊緣加熱器620、621、622,但任何數目個邊緣加熱器可嵌入於壓板600中。
另外,也可使用具有多個經嵌入的邊緣加熱器且其中主要加熱元件210安置於壓板的底表面上的圖4A的變化。
圖7繪示類似於圖2B中繪示的實施例的另一實施例。在此實施例中,邊緣加熱器720按可平行於錐形側壁701的角度安置。因此,如同圖2A到2B中繪示的實施例,邊緣加熱器720可形狀為截頭圓錐形。然而,不同於圖2B的實施例,邊緣加熱器720嵌入於壓板700中。在此實施例中,主要加熱元件211安置於壓板700中。然而,在另一實施例中,主要加熱元件可貼附到壓板700的底表面,如圖2A中所繪示。為了製造此配置,可使用三片或三片以上陶瓷。加熱器材料夾在那些陶瓷片之間。接著執行共燒制製程,其將導致具有經嵌入的加熱元件的單一壓板。
另外,在某些實施例中,可使用額外加熱元件在邊緣加熱器與主要加熱元件210之間橋接以減小壓板中的熱應力。
圖8繪示可使用本系統達成的溫度均勻性的增進。具體來說,此
圖繪示如與圖3A中繪示的系統相比的傳統壓板的溫度分佈。如可看出,在外邊緣處的溫度下降因圖3A的系統而大大地減小。舉例來說,傳統壓板的溫度梯度可多達8%。圖3A的系統展現小於2%的溫度梯度。
在本申請案中以上描述的實施例可具有許多優勢。舉例來說,通過引入邊緣加熱器,可增進貫穿全部壓板的溫度均勻性。此增進的溫度均勻性可減小壓板內的熱應力,從而延長其壽命且減少故障。另外,增進的溫度均勻性可具有半導體裝置良品率的正面影響,因為工件30可被更一致地加熱。另外,分開的邊緣加熱器的使用允許壓板的外邊緣的獨立電流控制。因此,用以加熱壓板的主要部分的電流的量不影響可用以加熱外邊緣的電流的量。這也可允許更均勻地加熱工件30。
本揭露內容的範圍不應受本文中所描述的具體實施例限制。實際上,除本文中所描述的那些實施例和修改外,所屬領域的一般技術人員從前述描述和附圖將顯而易見本揭露內容的其他各種實施例和對本揭露內容的修改。因此,這些其他實施例和修改希望屬於本揭露內容的範圍。此外,儘管已出於特定目的在特定環境下的特定實施方案的情況下描述了本揭露內容,但所屬領域的一般技術人員將認識到其有用性並不限於此,並且出於任何數目個目的,本揭露內容可有益地在任何數目個環境中實施。因此,應鑒於如本文所描述的本揭露內容的充分廣度和精神來解釋下文闡述的發明申請專利範圍。
30‧‧‧工件
210‧‧‧主要加熱元件
300‧‧‧壓板
301‧‧‧側壁
302‧‧‧錐形部分
303‧‧‧凹口
304‧‧‧水平環圈部分
305‧‧‧垂直部分
320‧‧‧邊緣加熱器
d‧‧‧距離
t‧‧‧距離
t2‧‧‧距離
Claims (15)
- 一種工件固持加熱設備,包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的側壁;主要加熱元件,其安置在第一平面中;以及第一邊緣加熱器,其嵌入於所述壓板中且安置在第二平面中,其中所述第二平面比所述第一平面更靠近所述頂表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述第一平面、所述第二平面與所述頂表面相互平行。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述主要加熱元件貼附到所述壓板的所述底表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述主要加熱元件嵌入於所述壓板中。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述第一邊緣加熱器嵌入於所述壓板中。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述第一邊緣加熱器貼附到所述壓板的外表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,更包括安置在與所述第一平面以及所述第二平面不同的第三平面中的第二邊緣加熱器,其中所述頂表面、所述第一平面、所述第二平面與所述第三平面都為平行。
- 如申請專利範圍第1項所述的工件固持加熱設備,其中所述主要加熱元件以及所述第一邊緣加熱器經獨立地控制。
- 一種工件固持加熱設備,包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的側壁,其中所述側壁包括平行於所述頂表面的第一水平環圈部分以及在所述頂表面與所述第一水平環圈部分之間延伸的錐形部分,所述錐形部分與所述頂表面形成銳角,且所述第一水平環圈部分與所述頂表面完全重疊;主要加熱元件;以及第一邊緣加熱器,其安置於所述第一水平環圈部分上。
- 如申請專利範圍第9項所述的工件固持加熱設備,其中所述第一邊緣加熱器為環形。
- 如申請專利範圍第9項所述的工件固持加熱設備,其中所述側壁更包括平行於所述頂表面的第二水平環圈部分,更包括安置於所述第二水平環圈部分上的第二邊緣加熱器。
- 如申請專利範圍第9項所述的工件固持加熱設備,其中所述側壁更包括在所述第一水平環圈部分與所述底表面之間延伸的垂直部分。
- 一種工件固持加熱設備,包括:壓板,其中所述壓板包括頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的錐形側壁,且所述錐形側壁與所述頂表面形成銳角;主要加熱元件;以及邊緣加熱器,其平行於所述錐形側壁安置。
- 如申請專利範圍第13項所述的工件固持加熱設備,其中所述邊緣加熱器安置於所述錐形側壁上。
- 如申請專利範圍第13項所述的工件固持加熱設備,其中所述邊緣加熱器嵌入於所述壓板中。
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