TWM452438U - 加熱器結構 - Google Patents

Description

加熱器結構

本發明關於加熱器，尤指一種用以對化學氣相沉積機台腔室內的承載座進行加的加熱器結構。

化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，簡稱CVD)是一種用來產生純度高、性能好的固態材料的化學技術。其目前已廣泛地運用於半導體製程之中，例如在基材表面生成特定材料薄膜。在所述半導體製程中，典型的作法，係將基材(例如晶圓)暴露在一種或多種不同的前驅物下，在基材表面發生化學反應或/及化學分解來產生所述特定材料薄膜的沉積。

而現有技術之化學氣相沉積機台，主要具有一腔室，該腔室內部可達到一真空環境；而由於在進行化學氣象沉積時，必須將基材加熱至一定的高溫下，才可能進行化學沉積，因此該化學氣相沉積機台的腔室之中，一般裝設有加熱器。

一般而言，加熱器通常具有可通電而產生熱量之線圈。如我國新型專利公告第M400082號專利，其係一種晶圓加熱裝置，係對一承載複數晶圓的承載件進行加熱，且設置於該承載件遠離複數該晶圓的一面，該晶圓加熱裝置包含有一承接板及複數裝設於該承接板上的發熱線圈，複數該發熱線圈以同心設置於該承接板上，其中複數該發熱線圈之外圈與內圈為不同平面，且複數該發熱線圈之外圈 高度較內圈高度高，而較靠近該承載件。藉此解決習知技術中之承載片靠近周緣處之加熱溫度較低的問題，使該承載片達到均溫性之特點，進而增加晶圓進行化學氣相沈積之良率及產能。

由其說明書中所強調的敘述可以得知，該現有技術主要是利用「高度」上面的改善，即發熱線圈之外圈高度較內圈高度高之特點，來達到溫度的均化。然而，經過長久實作下來發現，在所述現有技術晶圓加熱裝置的結構下，承載座上最外圍的晶圓往往有受熱不足的現象，這是因為承載座上越接近中央區域的晶圓，彼此相互鄰接，因此熱量可以相互傳遞或者相對輻射而不容易散逸到外部環境。而現有技術之加熱裝置，並未發現此問題點因而未針對外圍區域的晶圓予以強化其加熱效果，使得承載座外圍區域的晶圓仍然有溫度較低之加熱不均的情況。

尤其是現今追求晶圓產量提升而增加承載座上晶圓數量的情況下，例如如第四圖所示的31片增加為第五圖所示的37片，外圍的晶圓更有加熱不足的現象。這將導致外圍區域晶圓的品質不易控制，良率低於中央區域的晶圓。而在實務量產中，外圍區域晶圓檢出的不良品，往往連帶影響整批貨品的報廢。這對於整體產品良率的提升，是不利的。

本創作之目的在於提供一種加熱器結構，其特別針對 加熱裝置上相對於承載座外圍的位置，提供強化的加熱效果，藉以控制承載座上晶圓整體受到均勻的加熱，改善外圍區域的晶圓受熱不均的問題。

本創作之加熱器結構係用以對一化學氣相沉積機台腔室內的承載座進行加熱，該承載座上可置放複數待沉積的晶圓。而為達到前述目的，本創作之加熱器結構包括有複數發熱線圈，該等發熱線圈構成有以同心圓方式設置於該承載座上的內圈及外圈，以及，另外於該承載座外圍所形成的一外圍線圈組。所述外圍線圈組包括有多數條發熱線圈，於本發明較佳實施例中為五條，該些發熱線圈沿著該承載座外圍環繞設置。具體而言，該些發熱線圈可設置在一環繞支架上，以相互平行間隔的方式排列。

藉由該外圍線圈組的增設，可對承載座上外圍區域的晶圓予以強化加熱效果，使得承載座外圍區域的晶圓獲得額外的熱能供給，而維持接近或等於中央區域晶圓的溫度。如此可令承載座上的晶圓，包括中央區域與外圍區域的晶圓，都能夠在足夠的高溫下進行作業，確保產出品質的優良，從而提升整體良率。

一化學氣相沉積機台，其內部具有一腔室，該腔室內具有一承載座(1)可供置放複數待沉積作業的晶圓。

本創作之加熱器結構係用以對該承載座(1)進行加熱，請參看第三圖所示，其包括有複數發熱線圈，該等複 數發熱線圈以同心圓方式於該承載座(1)上構成一內圈(2)、一外圈(3)以及一外圍線圈組(4)。

於本創作之較佳實施例中，該承載座(1)之外圍，環繞突出成形有一環繞支架(10)。前述之外圍線圈組(4)，可區分複數線圈區段(40)，該複數線圈區段(40)環繞設置於該環繞支架(10)頂部且相互處以一間隔，每一線圈區段(40)中，分別包括有五條發熱線圈(41)。該五條發熱線圈(41)可相互平行，並以高低不同錯位分布，其中一條發熱線圈(41)位於中央，而另外四條發熱線圈(41)兩兩設於該中央發熱線圈(41)的兩側。

各該線圈區段(40)的發熱線圈(41)，係呈水平設置，且其兩端垂直穿設於環繞支架(10)上，透過內部線路佈設而連接至電源。在電源供給電力時，可以將電力轉換並發散熱能。

該外圍線圈組(4)，藉由較多數量的五條發熱線圈(41)的設置，可對承載座(1)上外圍區域的晶圓予以強化加熱效果，使得承載座(1)外圍區域的晶圓獲得額外的熱能供給，維持接近或等於中央區域晶圓的溫度。如此可令承載座(1)上的晶圓，包括中央區域與外圍區域的晶圓，不管是第一圖所示的31片或者是第二圖所示的37片，都能夠在足夠的高溫下進行作業，確保產出品質的優良，從而提升整體良率。

以上所述者，僅為本創作的一個較佳可行的實施例而已，非因此就限制了本創作之權利保護範圍，凡是運用本創作說明書及圖式內容所為之等效變化，均包含於本創作 之權利保護範圍內。

(1)‧‧‧承載座

(10)‧‧‧環繞支架

(2)‧‧‧內圈

(3)‧‧‧外圈

(4)‧‧‧外圍線圈組

(40)‧‧‧線圈區段

(41)‧‧‧發熱線圈

第一圖係本創作之加熱器結構之外觀立體圖。

第二圖係本創作之加熱器結構之側視圖。

第三圖係本創作之加熱器結構之頂部視圖。

第四圖係承載座上晶圓擺設狀態之示意圖。

第五圖係承載座上晶圓另一擺設狀態之示意圖。

第六圖係本創作之加熱器結構實施狀態之示意圖。

(10)‧‧‧環繞支架

(4)‧‧‧外圍線圈組

(40)‧‧‧線圈區段

(41)‧‧‧發熱線圈

Claims (5)

1. 一種加熱器結構，其係用以對一承載座進行加熱，其包括有複數發熱線圈，該等複數發熱線圈以同心圓方式於該承載座上構成一內圈、一外圈以及一外圍線圈組。
2. 如專利範圍第1項所述之加熱器結構，其中該外圍線圈組區分有複數線圈區段；且每一線圈區段中，分別包括有五條發熱線圈。
3. 如專利範圍第2項所述之加熱器結構，其中該五條發熱線圈相互平行，並以高低不同錯位分布，其中一條位於中央，而另外四條兩兩設於該中央發熱線圈的兩側。
4. 如專利範圍第2或3項所述之加熱器結構，其中該等複數線圈區段，係環繞設置於該承載座之外圍之一環繞支架頂部，且相互處以一間隔。
5. 如專利範圍第4項所述之加熱器結構，其中各該線圈區段的發熱線圈，係呈水平設置，且其兩端垂直穿設於環繞支架上。