TWM642192U - 加熱絲、加熱器及加熱元件 - Google Patents

加熱絲、加熱器及加熱元件 Download PDF

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TWM642192U
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heater
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Inventor
鄭振宇
謝振南
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大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司
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Abstract

本創作提供了一種加熱絲、加熱器及加熱元件,其中加熱元件包含主加熱器和輔助加熱器,其中輔助加熱器包含絕緣板,絕緣板上方設置有加熱絲,加熱絲包含加熱段和位於加熱段兩端的接頭,加熱段包含互相平行的複數個子加熱段和連接相鄰的兩個子加熱段的弧形加熱段,加熱絲的橫截面具有橫截面寬度和橫截面高度,且橫截面寬度和高度比值小於4。絕緣板上設置有兩個通孔,絕緣板下方設置有兩個接線柱,接線柱貫穿通孔與加熱段兩端的接頭電接觸。本創作的加熱器具有占用面積小、發熱功率大的優點,適用於與主加熱器配合,以對基片承載台的局部區域的溫度進行靈活調節。

Description

加熱絲、加熱器及加熱元件
本創作涉及加熱技術領域,尤其涉及在薄膜生長裝置內進行加熱的加熱絲、加熱器及加熱元件。
利用金屬有機化學氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)可以連續生成半導體化合物層,藉以製作由三五族半導體材料形成的元件。三五族半導體材料包含發光二極體(LEDs)及其它諸如雷射二極體、光學感測器及場效應電晶體的高效能晶片。在諸如藍寶石晶圓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,藉以達到晶圓製程溫度。例如為壓力及氣體流速的許多製程參數也需控制,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。
金屬有機化學氣相沉積反應器內的基片承載臺上通常會同時裝載多個基片,以提高加工效率。這使得基片承載台的加熱系統面臨著更嚴苛的挑戰:必須保證基片承載台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。
目前的氮化鎵量產金屬有機化學氣相沉積設備主要應用於照明用藍綠光LED的生產,對發光波長均勻性要求不高,一般波長均勻性小於2nm即可。但隨著Mini-LED及Micro-LED在高階顯示器上的應用前景,單一顯示器內一般要求波長均勻性小於+/-2nm。因此,對波長的均勻性也提出了更高的要求,需要波長均勻性小於0.8nm或更小,等同於在約800℃外延生長時整個外延片表面溫度需要控制在約+/-1℃。這對外延生長過程中整個基片承載台溫度的控制及對局部溫場的細微調整提出了的更高需求。
為了解決上述技術問題,本創作提供了一種加熱絲,用於薄膜生長裝置內對基片承載台進行局部加熱,包含加熱段和位於加熱段兩端的兩個接頭,加熱段包含互相平行的複數個子加熱段和連接兩相鄰子加熱段的弧形加熱段,加熱段的橫截面具有橫截面寬度和橫截面高度,橫截面寬度和高度比值小於4。
較佳地,加熱絲的橫截面為圓形。
較佳地,加熱絲的橫截面為正方形或長方形。
較佳地,加熱段兩端的兩個接頭連線具有第一方向,子加熱段沿第二方向排佈,第一方向和第二方向具有大於75度且小於105度的夾角。
較佳地,第一方向和第二方向相互垂直。
較佳地,加熱段兩端的接頭之間的距離小於等於80毫米。
較佳地,子加熱段的長度小於40毫米。
較佳地,與兩個接頭相連的兩個平行子加熱段之間的距離大於等於50毫米且小於80毫米。
進一步地,本創作更揭露了一種加熱器,用於薄膜生長裝置內對基片承載台進行局部加熱,包含絕緣板,絕緣板上方設置如上文所述的加熱絲,絕緣板上設置兩個通孔,加熱器進一步包含兩個接線柱,兩個接線柱分別貫穿絕緣板的兩個通孔與加熱段兩端的兩個接頭電接觸。
較佳地,接線柱包含壓緊端和導電柱,壓緊端和加熱段兩端的端頭以及導電柱相接觸。
較佳地,導電柱外環繞設置絕緣套筒。
較佳地,絕緣板上方設置保護罩,保護罩與絕緣板形成上方開口的保護腔,加熱絲位於保護腔內。
較佳地,保護腔的高度高於加熱絲的上表面。
較佳地,絕緣板上設置至少一個固定柱,固定柱用於對加熱絲進行支撐。
較佳地,固定柱與加熱絲的弧形加熱段分別對應。
較佳地,絕緣板為耐高溫的陶瓷材料。
較佳地,加熱器的長度小於等於100毫米且寬度範圍為小於等於50毫米。
較佳地,加熱器的額定功率大於等於500瓦。
進一步地,本創作更揭露了一種加熱元件,用於薄膜生長裝置內對基片承載台進行加熱,包含主加熱器和輔助加熱器,輔助加熱器為如上文所述的加熱器。
較佳地,主加熱器包含複數個弧形主加熱段及連接相鄰的複數個弧形主加熱段的連接部。
較佳地,輔助加熱器設置於連接部周圍或相鄰的複數個弧形主加熱段之間。
較佳地,輔助加熱器和主加熱器位於相同或不相同的平面內。
較佳地,輔助加熱器與弧形主加熱段位於不同的徑向上。
較佳地,子加熱段的寬度小於等於弧形主加熱段寬度的1/3。
較佳地,加熱元件包含兩個以上的輔助加熱器,輔助加熱器的加熱功率相同或不相同。
較佳地,薄膜生長裝置為金屬有機化學氣相沉積裝置。
本創作的優點在於:本創作的輔助加熱器中各直線子加熱段的長度較短,同時降低子加熱段橫截面寬度和高度之比小於4,可以有效地提高加熱器中加熱絲的機械強度,延長加熱絲的使用壽命。將加熱絲置於絕緣板上,可以阻止加熱絲發出的熱量向下傳導,保證加熱絲發出的熱量集中供應到上方的基片承載台。本創作提供的加熱絲和加熱器具有占用面積小、發熱功率大的優點,適用於與主加熱器配合,以對基片承載台的局部區域溫度進行靈活調節。由於輔助加熱器本身尺寸較小,可以方便地透過改變輔助加熱器與主加熱器及基片承載台的相對位置來更加精確地調節局部溫度分佈。
10:主加熱器
100:輔助加熱器
110:接頭
12:弧形主加熱段
120:加熱段
122:子加熱段
123:弧形加熱段
130:絕緣板
14:連接部
140:保護罩
142:保護腔
150:接線柱
152:壓緊端
154:絕緣套筒
155:導電柱
160:固定柱
20:隔熱遮罩板
H1:厚度
L1:寬度
O:中心軸
圖1繪示出本創作一加熱元件的結構示意圖;圖2A繪示出本創作一加熱絲的結構平面示意圖; 圖2B繪示出本創作一加熱絲的橫截面結構示意圖;圖3A繪示出本創作另一加熱絲的結構示意圖;圖3B繪示出本創作另一加熱絲的橫截面結構示意圖;圖4A繪示出本創作一加熱器的俯視示意圖;以及圖4B繪示出本創作一加熱器的立體結構示意圖。
本創作的加熱元件主要可以應用於薄膜生長裝置,尤其是在沉積過程中用於固定基片的基片承載台(wafer holder,業內有時也稱作「基片托盤」)會以一定的轉速旋轉,以提高沉積品質的化學氣相沉積設備,例如金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)設備。說明一點,這裡的化學氣相沉積設備應作較寬泛的理解,包含外延生長裝置在內。
以下將結合附圖對本創作的加熱裝置及其加熱元件進行說明。需強調的是,這裡僅是例示性的說明,並不排除有其它利用本創作的實施方式。並且,各種實施例中的技術特徵可進行任意組合。
圖1繪示出一種加熱元件的結構示意圖,加熱元件用於對上方旋轉的基片承載台進行加熱,加熱元件包含主加熱器10和輔助加熱器100,主加熱器10包含複數個弧形主加熱段12以及連接兩個相鄰弧形主加熱段12之間的連接部14,連接部14周圍或者相鄰兩弧形主加熱段12之間設置複數個輔助加熱器100。
在處理基片時,加熱元件固定在隔熱遮罩板20上,而在加熱元件上方的基片承載台正在沿著中心軸O旋轉。在隔熱遮罩板20上任意點處設置有加 熱器時,加熱器的加熱軌跡為以加熱器到中心軸O的距離為半徑的圓。由於加熱器具有徑向寬度,所以其實際的加熱區域是一個圓環區域。由此可知,各個弧形主加熱段12加熱的區域也是一個圓環區域,圓環區域的內半經對應於弧形主加熱段12在徑向上的內側邊界到中心軸O的距離,圓環區域的外半經對應於弧形主加熱段12在徑向上的外側邊界到中心軸O的距離。當在隔熱遮罩板20上設置一個輔助加熱器100時,輔助加熱器100就可以調節其所在圓環區域的溫度,圓環區域大致是以輔助加熱器100到中心軸O的距離為半徑的圓周的附近區域。上述的主加熱器10和輔助加熱器100共同設置在隔熱遮罩板20上時,主加熱器10因其加熱面積較大,用於主控基片承載台的加熱溫度,而輔助加熱器100根據其所處的位置,可以用於即時連續地微調其所在圓環區域的溫度,達到局部溫控的目的。
為了保證基片承載台的加熱效果,主加熱器10的加熱功率要儘量較大,而加熱器的加熱功率與加熱絲所覆蓋的面積呈正比關係,因此,要保證主加熱器10所覆蓋的面積儘量較大。在加熱器元件的整體面積一定的情況下,允許輔助加熱器100設置的空間有限,通常將輔助加熱器100設置在主加熱器10的連接部14周圍,或者設置在兩相鄰的弧形主加熱段12之間的投影內。根據前文所述,加熱器元件需要加熱到1000℃至2200℃之間,以此達到晶圓製程溫度,雖然主加熱器10發揮了主要的加熱作用,但如果輔助加熱器100溫度過低,也很難達到有效的局部調節目的。因此,需要輔助加熱器100的加熱功率不低於500瓦,例如800瓦至1500瓦之間。
輔助加熱器100與主加熱器10可以位於相同的平面內,也可以位於不同的平面內,在某些實施例中,輔助加熱器的位置可以進行調節,以實現對局部溫度的不同調節。
然而,在如此小的區域內設置一超過500瓦輸出的加熱器具有較大的難度,為此,本創作提供了一種新型的加熱絲,如圖2A和圖2B所繪示。加熱絲包含加熱段120和位於加熱段120兩端的接頭110,加熱段120包含平行設置的複數個子加熱段122和連接相鄰子加熱段122的弧形加熱段123。為了配合主加熱器10的使用,加熱絲的整體面積設置的儘量較小,兩個接頭110之間的距離小於等於80毫米,即加熱絲加工完成後整體的長度小於等於80毫米,兩個接頭110之間的距離設置的較小,以適應主加熱器10相對的兩個連接部14之間較小的空隙。加熱絲加工完成後的整體寬度小於等於40毫米,加熱絲的寬度設置的越小,可以在徑向上設置越多的輔助加熱器100,以使得輔助加熱器100的調節更為精細、獨立。
如圖2A所繪示,子加熱段122和弧形加熱段123在兩個接頭110之間往復排列,為了提高加熱器的加熱功率,與兩個接頭110相連的兩個平行的子加熱段122之間的距離大於等於50毫米且小於80毫米,以實現在有限空間內儘量多的設置子加熱段122。
為了方便說明,本實施例將兩個接頭110之間的連線方向定義為第一方向,將平行設置的子加熱段122的延伸方向定義為第二方向,由圖中可見,第一方向和第二方向為垂直設置。根據前文所述,加熱絲的整體寬度小於等於40毫米,整體寬度包含子加熱段122沿第二方向延伸的長度和子加熱段122兩端的弧形加熱段123沿第二方向的長度之和。因此,每一段子加熱段122的長 度需要小於40毫米,例如小於等於38毫米。相比於沿第一方向排佈平行設置的子加熱段,本實施例沿第二方向排佈子加熱段122可以縮短每一段子加熱段122的長度,較短的子加熱段122長度可以提高加熱絲的機械強度,避免加熱絲使用一段時間後出現扭曲、下塌或上拱等形變,延長加熱絲的使用壽命。
為了進一步提高加熱絲的機械強度,圖2B繪示出加熱絲沿圖2A中的A-A方向截取的橫截面示意圖,在本實施例中,加熱絲的橫截面示意為長方形,且橫截面寬度L1和加熱絲的厚度H1比值小於等於4。寬度L1和厚度H1的比值大於等於1時,寬度L1和厚度H1比值越小,加熱絲沿厚度方向的機械強度越大。在某些實施例中,加熱絲寬度和厚度的比值等於1,例如加熱絲的橫截面可以為正方形。
圖3A和圖3B繪示出另一實施例的加熱絲結構示意圖。在圖3A所繪示的實施例中,第二方向與第一方向具有非90度夾角,較佳地,第一方向和第二方向具有大於75度且小於115度的夾角。在本實施例中,在不改變加熱絲整體寬度的情況下可以適當延長平行子加熱段122的長度,提高加熱絲的加熱功率。圖3B示出沿圖3A的A-A方向截取的截面示意圖,由圖3B可見,本實施例的加熱絲橫截面為圓形,圓形截面的加熱絲在保證機械強度的同時,可以降低加工成本。
平行的複數個子加熱段122大致為直線子加熱段。由於輔助加熱器100的體積較小,對整個加熱元件而言相當於一點狀或線狀的加熱器,設置子加熱段122大致為直線排佈有利於提高輔助加熱器100單位面積加熱絲的長度,容易想到的是,子加熱段122也可以設置為略微帶有弧度的形狀。
上文提供的加熱絲可以在儘量小的面積內達到儘量高的加熱功率,以適應對主加熱器的輔助溫度調節。為了方便地將上述加熱絲和主加熱器組合形成加熱元件,圖4A和圖4B提供了包含上述加熱絲的一種輔助加熱器結構示意圖。
圖4A繪示出採用圖3A所示的加熱絲的加熱器的俯視示意圖,圖4B繪示出採用圖3A所繪示的加熱絲的加熱器的立體結構示意圖。加熱器包含絕緣板130,絕緣板130的材料為耐高溫的絕緣材料,以避免加熱絲提供的熱量向絕緣板130下方傳遞,進而保證加熱絲提供的熱量儘量向上方的基片承載台傳遞。絕緣板130上方對應加熱絲的弧形加熱段123的位置設置兩排固定柱160,固定柱160用於支撐或壓制弧形加熱段123,使得加熱絲能穩定地固定於絕緣板130上方,以實現加熱效率的穩定輸出。由圖4A可見,絕緣板130上的兩排固定柱160兩兩對應設置,對應設置的兩個固定柱160沿著垂直於兩個接頭110連線的方向位於同一直線上。為配合固定柱160設計,加熱絲的子加熱段122與對應設置的兩固定柱160的連線方向具有一定的傾斜夾角,以實現與固定柱160的配合。此種設計的好處在於安裝加熱絲至絕緣板130上時,不需要辨別加熱絲的正反面,可以降低安裝難度,同時,絕緣板130的固定柱排佈可以設置為同一型號,以降低器件的管理成本。
絕緣板130上設置兩個通孔(圖中未繪示出),此兩個通孔之間的距離與加熱絲的兩個接頭110之間的距離大致相等,此兩個通孔用於容納兩個接線柱150,接線柱150包含壓緊端152和導電柱155,壓緊端152和導電柱155相互配合,實現與加熱絲接頭110的電接觸,導電柱155週邊環繞設置有耐高溫的絕緣 套筒154,以避免導電柱155在安裝到隔熱遮罩板20上時發生損傷。導電柱155下方與加熱電源相連,用於提供加熱絲工作的加熱電力。
絕緣板130上方設置保護罩140,保護罩140與絕緣板130形成上方開口的保護腔142,加熱絲位於保護腔142內,保護罩140圍繞加熱絲的四周設置,並將加熱絲的上表面暴露出來。保護罩140可降低加熱絲提供的熱量向四周輻射,以降低損耗,並提高加熱絲的工作效率。保護罩140的材料可選擇耐高溫的材料,如陶瓷材料或金屬材料等。耐高溫的陶瓷材料為氧化鋁或氮化硼中的至少一種。較佳地,保護腔142的高度高於加熱絲的上表面高度,以防止上方的基片承載台可能發生碎裂,且碎片的掉落對加熱絲造成損傷。
受限於主加熱器10的相對兩連接部14之間的距離,輔助加熱器100的長度小於等於100毫米,較佳地,輔助加熱器100的長度小於等於90毫米,且輔助加熱器100的寬度小於等於50毫米。較佳地,輔助加熱器100的寬度小於等於40毫米。由於本實施例中加熱絲的子加熱段122大致沿輔助加熱器100的寬度方向往復排佈,因此,當輔助加熱器100的寬度小於等於40毫米時,各子加熱段122的長度應當小於40毫米,兩個固定柱160之間的子加熱段122距離減小,可以提高子加熱段122的機械強度,避免加熱絲使用一段時間後出現扭曲、下榻或上拱等變形。此外,根據前文所述,加熱絲的橫截面寬度和橫截面高度之比小於4,例如在本實施例中,加熱絲的橫截面為圓形,即加熱絲橫截面寬度和橫截面高度之比為1,可以進一步提高加熱絲的機械強度,延長輔助加熱器的使用壽命。
在另外的實施例中,在輔助加熱器採用圖2A所繪示的加熱絲時,絕緣板上方設置的兩排固定柱需要間隔設置,以實現對弧形加熱段的支撐固 定。在本實施例中,加熱絲整體為平板狀結構,即加熱絲的橫截面形狀為長方形,如圖2B所繪示,子加熱段122和弧形加熱段123包含相互平行的上表面和下表面,平板狀加熱絲可以保證接頭110的上表面為平面結構,可以提高加熱絲的接頭110處與壓緊端152的電接觸效果。加熱段120的複數個子加熱段122和複數個弧形加熱段123具有相同的厚度。上述特徵的作用在於保證加熱絲不同區域的加熱效果相同。輔助加熱器100的其他結構可參考上述實施例,此處不再贅述。
加熱絲的材料可以為鎢、錸或其合金,也可以為石墨,為了延長加熱絲的使用壽命,可以在加熱絲表面設有氮化硼、碳化鉭、碳化矽中的至少一種耐高溫塗層材料。
輔助加熱器100較佳地設置在連接部14周圍或者相鄰的兩個弧形主加熱段12之間的投影內。在一個實施例中,輔助加熱器100也可以設置在弧形主加熱段12的正下方,即輔助加熱器100被弧形主加熱段12覆蓋。輔助加熱器100的加熱方式是將熱量輻射到主加熱器10,再輻射到基片承載台的下表面。在其他實施例中,輔助加熱器與弧形主加熱段的高度齊平。或者,輔助加熱器的輔助加熱段的高度略低於弧形主加熱段的高度。在這些實施例中,輔助加熱器沒有被弧形主加熱段或連接部覆蓋。
輔助加熱器100和主加熱器10由不同的加熱電源供應加熱功率,因此,輔助加熱器100和主加熱器10的輸出功率可以獨立控制,因而加熱效果也能獨立控制。例如,輔助加熱器100和主加熱器10的加熱功率相差10至100倍。輔助加熱器100在基片承載臺上的投影面積遠小於弧形主加熱段12在基片承載臺上的投影面積,例如相差達10至20倍。並且任意一個子加熱段122的投影面積小於任意一段的弧形主加熱段12的投影面積。較佳地,子加熱段122的徑向寬度 小於等於弧形主加熱段12的徑向寬度的1/3。當在輔助加熱器100上方的基片承載台旋轉時,輔助加熱器100就能夠加熱以其到中心軸O的距離為半徑的圓周附近區域的溫度。將輔助加熱器100設置在到中心軸O的不同距離處,藉此可以加熱以不同距離為半徑的圓周的附近溫度。因此,將複數個輔助加熱器100沿著隔熱遮罩板20的徑向方向設置,能夠使輔助加熱器100對主加熱器10的整個圓環加熱區域中所需的局部區域進行溫度的微調。根據不同的需要,可以設定不同數量的輔助加熱器100,且設定這些輔助加熱器到中心軸O的距離不同。
需注意的是,在本說明書中,用語「徑向」是指垂直於中心軸的方向,徑向排佈的加熱器可以位於相同的平面內,也可以位於不同的平面內。
輔助加熱器100的子加熱段122可以沿著基片承載台的切線方向以蛇形往復排佈。子加熱段122整體在徑向上的寬度小於等於主加熱器10相鄰兩弧形主加熱段12之間間隙的徑向寬度。這種設置使得輔助加熱器100能夠更精確地調節弧形主加熱段12之間的間隙所在圓周的上方溫度。輔助加熱器100的子加熱段122也可以具有其他形狀,例如沿著隔熱遮罩板20的徑線方向以蛇形往復排佈。
主加熱器10的加熱功率大於用於調節主加熱器10加熱區域中的溫度的輔助加熱器100的加熱功率。通常來說,主加熱器10的加熱功率是輔助加熱器100的加熱功率的10倍以上,例如20倍、30倍、100倍等。在一個實施例中,主加熱器10的加熱功率可達100kW,輔助加熱器100的加熱功率約為1000W。在一個加熱元件中可以包含兩個以上的輔助加熱器100,各輔助加熱器100的加熱功率可以獨立地控制,複數個輔助加熱器100的加熱功率可以相同,也可以不相 同,可以根據基片承載盤上要實現的溫度分佈獨立對不同輔助加熱器100的加熱功率進行調節。
在一個實施例中,在主加熱器10的相對的複數個連接部14之間設置輔助加熱區,輔助加熱器100位於輔助加熱區中。較佳地,輔助加熱區的面積小於基片承載台的面積的1/10。在其他實施例中,如果主加熱器只有一個連續的弧形主加熱段,則輔助加熱區可設置在連續的弧形加熱段的接頭之間。
主加熱器的加熱絲和輔助加熱器的加熱絲的材料可以包含難熔金屬,例如石墨、鎢、鉬、錸、鉭、鈮、鋯、其組合或其合金,或者超合金材料,例如碳化矽等。弧形主加熱段12以及連接部14的表面以及子加熱段122和弧形加熱段123的表面可以至少部分地覆蓋有難熔金屬、合金、氮化硼、碳化鉭或碳化矽等耐高溫塗層材料。
本創作中的輔助加熱器具有以下多項優點:加熱元件長期使用後,相關元件例如絕緣板、加熱片支架、導電支架等會沉積反應生成物或材料晶粒變大,從而造成材料性質改變,影響加熱片的工作表現,造成金屬有機化學氣相沉積製程表現偏移,增加不穩定性,需要更換加熱器零件來解決問題。金屬有機化學氣相沉積製程中的反應腔元件在長期使用後,也會發生老化和表面改性,造成加熱器輻射加熱環境變化,從而造成金屬有機化學氣相沉積製程表現偏移,需要即時調整製程參數,並頻繁地對反應腔進行清理維護。本創作可以在不更換主加熱器中的弧形主加熱段的前提下,透過調節輔助加熱器的功率來補償溫度分佈的變化,其簡單方便、節省成本並且提高機台的使用率。
針對不同的基片承載台(基片尺寸及排佈方式不同),往往會有不同溫度分佈要求。通常做法是採用不同規格的主加熱段以對應不同的溫度分佈,更換一種基片承載台時必須更換一套主加熱段。本創作可以在不改變主加熱段規格的前提下,透過微調輔助加熱器的功率輸出來適應不同溫度分佈要求,其具有適應性強、可調節性能好及調節精度高的優點。
由於輔助加熱器本身尺寸較小,可以方便的透過改變輔助加熱器與主加熱器及基片承載台的相對位置來更加精確地調節局部溫度分佈。
由於輔助加熱器中各直線子加熱段的長度較短,同時降低子加熱段橫截面寬度和高度之比小於4,可以有效地提高加熱器中加熱絲的機械強度,延長加熱絲的使用壽命。
儘管本創作的內容已經透過上述較佳實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的說明不應被認為是對本創作的限制。在本領域具有通常知識者在閱讀了上述內容後,對於本創作的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本創作的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
10:主加熱器
100:輔助加熱器
12:弧形主加熱段
14:連接部
20:隔熱遮罩板
O:中心軸

Claims (24)

  1. 一種加熱絲,用於一薄膜生長裝置內對基片承載台進行局部加熱,其包含一加熱段和位於該加熱段兩端的二接頭,該加熱段包含互相平行的複數個子加熱段和連接兩相鄰的該子加熱段的一弧形加熱段,該加熱段的橫截面具有一橫截面寬度和一橫截面高度,該橫截面寬度和該橫截面高度的比值小於4。
  2. 如請求項1所述之加熱絲,其中該加熱絲的橫截面為圓形。
  3. 如請求項1所述之加熱絲,其中該加熱絲的橫截面為正方形或長方形。
  4. 如請求項1所述之加熱絲,其中該加熱段兩端的該二接頭連線具有第一方向,該子加熱段沿一第二方向排佈,該第一方向和該第二方向具有大於75度且小於105度的夾角。
  5. 如請求項4所述之加熱絲,其中該第一方向和該第二方向相互垂直。
  6. 如請求項1所述之加熱絲,其中該加熱段兩端的該二接頭之間的距離小於等於80毫米。
  7. 如請求項6所述之加熱絲,其中該子加熱段的長度小於40毫米。
  8. 如請求項6所述之加熱絲,其中與該二接頭相連的平行的兩個該子加熱段之間的距離大於等於50毫米且小於80毫米。
  9. 一種加熱器,用於一薄膜生長裝置內對基片承載台進行局部加熱,其包含一絕緣板,該絕緣板上方設置如請求項1至請求項8中的任意一項所述之加熱絲,該絕緣板上設置二通孔,該 加熱器進一步包含二接線柱,該二接線柱分別貫穿該絕緣板的該二通孔與一加熱段兩端的二接頭電接觸。
  10. 如請求項9所述之加熱器,其中該接線柱包含一壓緊端和一導電柱,該壓緊端和該加熱段兩端的端頭以及該導電柱相接觸。
  11. 如請求項10所述之加熱器,其中該導電柱外環繞設置一絕緣套筒。
  12. 如請求項9所述之加熱器,其中該絕緣板上方設置一保護罩,該保護罩與該絕緣板形成上方開口的一保護腔,該加熱絲位於該保護腔內。
  13. 如請求項12所述之加熱器,其中該保護腔的高度高於該加熱絲的上表面。
  14. 如請求項9所述之加熱器,其中該絕緣板上設置至少一固定柱,該至少一固定柱用於對該加熱絲進行支撐。
  15. 如請求項14所述之加熱器,其中該固定柱與該加熱絲的一弧形加熱段分別對應。
  16. 如請求項10所述之加熱器,其中該絕緣板為耐高溫的陶瓷材料。
  17. 如請求項9所述之加熱器,其中該加熱器的長度小於等於100毫米,寬度範圍為小於等於50毫米。
  18. 如請求項9所述之加熱器,其中該加熱器的額定功率大於等於500瓦。
  19. 一種加熱元件,用於一薄膜生長裝置內對基片承載台進行加 熱,其包含一主加熱器和一輔助加熱器,該輔助加熱器為如請求項9至請求項18中的任意一項所述之加熱器;其中該主加熱器包含複數個弧形主加熱段及連接相鄰的該弧形主加熱段的一連接部;該輔助加熱器設置於該連接部周圍或相鄰的該弧形主加熱段之間。
  20. 如請求項19所述之加熱元件,其中該輔助加熱器和該主加熱器位於相同或不相同的平面內。
  21. 如請求項19所述之加熱元件,其中該輔助加熱器與該弧形主加熱段位於不同的徑向上。
  22. 如請求項19所述之加熱元件,其中一子加熱段的寬度小於等於該弧形主加熱段寬度的1/3。
  23. 如請求項19所述之加熱元件,其中該加熱元件包含兩個以上的該輔助加熱器,該輔助加熱器的加熱功率相同或不相同。
  24. 如請求項19所述之加熱元件,其中該薄膜生長裝置為金屬有機化學氣相沉積裝置。
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