TWM618301U

TWM618301U - 具有溫度補償功能的熱處理裝置

Info

Publication number: TWM618301U
Application number: TW110207656U
Authority: TW
Inventors: 黃中虓
Original assignee: 匯鉅企業有限公司
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-10-11

Abstract

一種具有溫度補償功能的熱處理裝置，包括基座、一殼體、一第一加熱裝置、一承載部以及一第二加熱裝置。殼體設置於基座上，並且與基座共同形成一腔室。第一加熱裝置設置於殼體上，並且位於腔室的上部。承載部設置於基座上，位於腔室中，並且用以承載至少一晶圓。第二加熱裝置設置於基座上，並且位於腔室的下部。藉此，本創作能夠讓腔室的下部的複數晶圓與腔室的上部的複數晶圓同步加熱，使得整個腔室內部的全部晶圓同步進行熱處理製程，提升所製成的晶圓良率，可進行熱處理的晶圓數量也增加，熱處理效率大幅提升。

Description

具有溫度補償功能的熱處理裝置

本創作是涉及一種熱處理裝置，尤其是一種用以對晶圓加熱的具有溫度補償功能的熱處理裝置。

習知的熱處理裝置的加熱器位於腔室的上部，加熱器對腔室內部的氣體加熱，利用熱對流原理，熱氣上升，冷氣下降，藉以對腔室內部的複數晶圓進行熱酸化和熱擴散等熱處理製程。

由於加熱器的加熱溫度必須被設定為適合腔室上部的晶圓進行熱處理製程，不可以再提高，否則會影響到腔室上部的晶圓的良率。因此，上升的熱氣的溫度被控制在適合提供腔室上部的晶圓進行熱處理製程，導致下降的冷氣的溫度不足以提供腔室下部的晶圓進行熱處理製程，使得腔室下部的晶圓受熱不足。因為腔室下部的晶圓受熱不足，所以腔室下部的晶圓需要更長的加熱時間才能夠完成熱處理製程，導致所製成的晶圓良率降低，可進行熱處理的晶圓數量減少，熱處理效率差。

本創作的主要目的在於提供一種具有溫度補償功能的熱處理裝置，能夠讓腔室的下部的複數晶圓與腔室的上部的複數晶圓同步加熱，使得整個腔室內部的全部晶圓同步進行熱處理製程，提升所製成的晶圓良率，可進行熱處理的晶圓數量也增加，熱處理效率大幅提升。

為了達成前述的目的，本創作提供一種具有溫度補償功能的熱處理裝置，包括一基座、一殼體、一第一加熱裝置、一承載部以及一第二加熱裝置。殼體設置於基座上，並且與基座共同形成一腔室。第一加熱裝置設置於殼體上，並且位於腔室的上部。承載部設置於基座上，位於腔室中，並且用以承載至少一晶圓。第二加熱裝置設置於基座上，並且位於腔室的下部。

在一些實施例中，第二加熱裝置包括一柱體、一盤體及一加熱管，柱體固定在基座上並且貫穿基座，盤體設置於柱體上並且位於腔室的下部，加熱管設置盤體中。

在一些實施例中，盤體的底部的一側設置於柱體上。

在一些實施例中，盤體開設一通道，通道呈曲折狀，加熱管設置於通道中並且其形狀對應通道的形狀。

在一些實施例中，柱體和盤體一體成型。

在一些實施例中，柱體和盤體的材質為石英。

在一些實施例中，所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，更包括一溫度控制裝置，溫度控制裝置的至少一線路穿過柱體並且電性連接加熱管。

在一些實施例中，所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，更包括一支撐柱，支撐柱設置於基座上並且倚靠在盤體的底部中間。

在一些實施例中，至少一晶圓的尺寸等於或小於八吋。

本創作的功效在於，本創作能夠讓腔室的下部的複數晶圓與腔室的上部的複數晶圓同步加熱，使得整個腔室內部的全部晶圓同步進行熱處理製程，提升所製成的晶圓良率，可進行熱處理的晶圓數量也增加，熱處理效率大幅提升。

以下配合圖式及元件符號對本創作的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱圖1及圖2，圖1為本創作的熱處理裝置的前側剖面圖，圖2為本創作的熱處理裝置的右側剖面圖。本創作提供一種具有溫度補償功能的熱處理裝置，包括一基座10、一殼體20、一第一加熱裝置30、一承載部40以及一第二加熱裝置50。殼體20設置於基座10上，並且與基座10共同形成一腔室21。第一加熱裝置30設置於殼體20上，並且位於腔室21的上部211。承載部40設置於基座10上，位於腔室21中，並且用以承載至少一晶圓(圖未示)。第二加熱裝置50設置於基座10上，並且位於腔室21的下部212。

第一加熱裝置30對腔室21的上部211的氣體加熱，第二加熱裝置50對腔室21的下部212的氣體加熱，使得整個腔室21的氣體均勻受熱，增加腔室21內部的一均溫區在腔室的一軸線方向上的長度範圍。因此，整個腔室21的氣體能夠均勻地對承載部40上的複數晶圓加熱。

第一加熱裝置30負責對腔室21的上部211的複數晶圓加熱，此部分與習知技術無異。重要的是，本創作的具有溫度補償功能的熱處理裝置能夠藉由第二加熱裝置50負責對腔室21的下部212的複數晶圓加熱，以提供適當的溫度補償的效果，進一步縮短腔室21的下部212的複數晶圓的加熱時間。是以，本創作能夠讓腔室21的下部212的複數晶圓與腔室21的上部211的複數晶圓同步加熱，使得整個腔室21內部的全部晶圓同步進行熱處理製程，提升所製成的晶圓良率，可進行熱處理的晶圓數量也增加，熱處理效率大幅提升。

如圖1及圖2所示，第二加熱裝置50包括一柱體51、一盤體52及一加熱管53，柱體51固定在基座10上並且貫穿基座10，盤體52設置於柱體51上並且位於腔室21的下部212。加熱管53設置於盤體52中。柱體51能夠支撐盤體52。加熱管53能夠產生熱能，加熱管53的熱能從盤體52的頂部和底部往外擴散。通過盤體52的頂部的熱能可以對位於盤體52的上方的氣體加熱，通過盤體52的底部的熱能可以對位於盤體52的下方的氣體加熱，使得腔室21的下部212的氣體均勻受熱，腔室21的下部212的氣體進一步對腔室21的下部212的的複數晶圓均勻加熱。藉此，第二加熱裝置50能夠對腔室21的下部212的複數晶圓均勻加熱，以提供更加適當的溫度補償的效果，更能夠縮短腔室21的下部212的複數晶圓的加熱時間。

較佳地，如圖2所示，盤體52的底部的一側設置於柱體51上。換言之，柱體51靠近盤體52的外側，比較不會影響到加熱管53的熱能通過盤體52的底部對位於盤體52的下方的氣體加熱的效果。

請參閱圖3，圖3為本創作的的第二加熱裝置50的剖面圖。盤體52開設一通道521，通道521呈曲折狀，加熱管53設置於通道521中並且其形狀對應通道521的形狀。藉此，加熱管53能夠均勻分布於盤體52，加熱管53的熱能可以均勻擴散到整個盤體52，進而讓腔室21的下部212的氣體均勻受熱。藉此，第二加熱裝置50能夠對腔室21的下部212的複數晶圓均勻加熱，以提供更加適當的溫度補償的效果，更能夠縮短腔室21的下部212的複數晶圓的加熱時間。

較佳地，如圖2所示，柱體51和盤體52一體成型，以提升柱體51和盤體52的結構強度。

請參閱圖1、圖2及圖4，圖4為本創作的第二加熱裝置50的仰視圖。如圖1、圖2及圖4所示，本創作的具有溫度補償功能的熱處理裝置更包括一溫度控制裝置60，溫度控制裝置60的至少一線路61穿過柱體51並且電性連接加熱管53。溫度控制裝置60能夠感應加熱管53的即時溫度，並且控制加熱管53的加熱溫度。藉此，溫度控制裝置60能夠讓加熱管53的加熱溫度維持在設定範圍之內，不會產生加熱溫度過高或過低的問題，以保證腔室21的下部212的複數晶圓能夠在適當的溫度條件之下加熱。柱體51能夠保護線路61。

較佳地，柱體51和盤體52的材質為石英。石英具有耐高溫、耐磨性、耐腐蝕、熱穩定性佳、透光性佳和電絕緣性佳等優點，故十分適合作為柱體51和盤體52的材料。石英材質的柱體51能夠保護線路61。石英材質的盤體52具有以下數個功效：其一，保護加熱管53；其二，不被加熱管53的高溫破壞；其三，利用其熱穩定性、透光性等特點，讓加熱管53的熱能能夠透過盤體52均勻地對腔室21的下部212的氣體加熱。

如圖1及圖2所示，本創作的具有溫度補償功能的熱處理裝置更包括一支撐柱70，支撐柱70設置於基座10上並且倚靠在盤體52的底部中間。藉此，支撐柱70能夠提供盤體52額外的支撐效果。

較佳地，所述晶圓的尺寸等於或小於八吋。換言之，本創作的具有溫度補償功能的熱處理裝置主要是應用在八吋晶圓或更小的晶圓的熱處理製程。

以上所述者僅為用以解釋本創作的較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的創作精神下所作有關本創作的任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護的範疇。

10:基座 20:殼體 21:腔室 211:上部 212:下部 30:第一加熱裝置 40:承載部 50:第二加熱裝置 51:柱體 52:盤體 521:通道 53:加熱管 60:溫度控制裝置 61:線路 70:支撐柱

［圖1〕為本創作的熱處理裝置的前側剖面圖。［圖2〕為本創作的熱處理裝置的右側剖面圖。［圖3〕為本創作的的第二加熱裝置的剖面圖。［圖4〕為本創作的第二加熱裝置的仰視圖。

10:基座

20:殼體

21:腔室

211:上部

212:下部

30:第一加熱裝置

40:承載部

50:第二加熱裝置

51:柱體

52:盤體

60:溫度控制裝置

70:支撐柱

Claims

一種具有溫度補償功能的熱處理裝置，包括：一基座；一殼體，設置於該基座上，並且與該基座共同形成一腔室；一第一加熱裝置，設置於該殼體上，並且位於該腔室的上部；一承載部，設置於該基座上，位於該腔室中，並且用以承載至少一晶圓；以及一第二加熱裝置，設置於該基座上，並且位於該腔室的下部。
如請求項1所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該第二加熱裝置包括一柱體、一盤體及一加熱管，該柱體固定在該基座上並且貫穿該基座，該盤體設置於該柱體上並且位於該腔室的下部，該加熱管設置該盤體中。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該盤體的底部的一側設置於該柱體上。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該盤體開設一通道，該通道呈曲折狀，該加熱管設置於該通道中並且其形狀對應該通道的形狀。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該柱體和該盤體一體成型。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該柱體和該盤體的材質為石英。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，更包括一溫度控制裝置，該溫度控制裝置的至少一線路穿過該柱體並且電性連接該加熱管。
如請求項2所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，更包括一支撐柱，該支撐柱設置於該基座上並且倚靠在該盤體的底部中間。
如請求項1所述的具有溫度補償功能的熱處理裝置，其中，該至少一晶圓的尺寸等於或小於八吋。