[发明专利]半导体批量加热组件

权利要求书

1.一种用在加热多个晶片衬底到300-800℃的工艺温度中的批量处理设备，包括：

具有内部的腔室，用于放置包含支撑晶片衬底的多个隔板的晶片舟皿；

至少一个位于腔室外部的加热器，加热器具有内侧和外侧，内侧面向腔室并传输热能给腔室以加热包含在其中的晶片；

至少一个设置在加热器外侧面上的挡热层，和

至少一层设置在挡热层外侧的金属化隔离层；

其中加热器具有至少一个在多个电路内图形化的电阻加热元件，该电路限定至少一个区域以独立控制上述至少一个区域的加热，图形化电阻加热元件的至少一部分涂有包括从由B、Al、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属和稀土金属、或其络合物和/或组合组成的组中选取的元素的氮化物、碳化物、氮碳化物或氮氧化物中至少之一的至少一层；具有NaZr₂(PO₄)₃的NZP结构的高热稳定性磷酸锆；包含从由2a族、3a族和4a族元素组成的组中选出的至少一种元素的玻璃陶瓷组合物；BaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃；和SiO₂和Y、Sc、La、Ce、Gd、Eu或Dy氧化物的混合物；

其中用膨胀热等离子体(ETP)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积、离子等离子体沉积、金属有机化学气相沉积、金属有机气相外延法、溅射、电子束和等离子体喷射中的至少之一将涂层设置在图形化电阻加热元件上：

其中以至少40℃/分钟的斜率将腔室加热到工艺温度。

2.权利要求1所述的批量处理设备，其中在300-800℃的温度范围内加热器具有至少60℃/分钟的斜率。

3.权利要求1-2中任何一个所述的批量处理设备，其中在300-800℃的温度范围内加热器具有至少100℃/分钟的斜率。

4.权利要求1-3中任何一个所述的批量处理设备，其中图形化电阻加热元件包括石墨并涂有包括热解氮化硼和氮化铝之一的电介质隔离层。

5.权利要求1-4中任何一个所述的批量处理设备，其中挡热板包括热反射表面，该表面包括从由玻璃、陶瓷、铝、镍、铁、钨、钽、钼及其合金组成的组中选出的至少一种材料。

6.权利要求1-5中任何一个所述的批量处理设备，其中在加热器和挡热板之间有非接触的缝隙。

7.权利要求1-6中任何一个所述的批量处理设备，其中加热器的形状与腔室的形状一致，具有从：圆柱形、长方形、正方形和多边形之一选出的截面形状。

8.权利要求1-7中任何一个所述的批量处理设备，其中加热器是盘形、圆柱形、圆柱截面、半圆柱截面、多边形截面、球形截面、圆盘和压盘的至少一个。

9.权利要求1-8中任何一个所述的批量处理设备，其中用多个电路图形化具有至少一个电阻加热元件的加热器，以限定多个加热区域并且其中每个区域都独立控制。

10.权利要求1-9中任何一个所述的批量处理设备，包括多个相互连接的加热器形成至少一个加热区域。

11.权利要求1-10中任何一个所述的批量处理设备，包括多个串联或并联相互连接的加热器以限定多个加热区域。

12.一种用在加热多个晶片衬底到300-800℃的工艺温度中的批量处理设备，包括：

具有内部的腔室，用于放置包含多个支撑晶片衬底的挡板的晶片舟皿；

位于腔室外侧的多个加热器，每个加热器具有内侧和外侧，内侧面向腔室并传递热能给腔室以加热包含其中的晶片；

设置在加热器外侧的多个挡热层，和

至少多个设置在挡热层外侧的金属化隔离层；

其中每个加热器具有至少一个在多个电路内图形化的电阻加热元件，该电路限定至少一个区域用于独立控制上述至少一个区域加热，图形化电阻加热元件的至少一部分涂布有至少一层，该层包括从由B、Al、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属和稀土金属、或其络合物和/或组合组成的组中选出的元素的氮化物、碳化物、氮碳化物或氮氧化物中至少之一；具有NaZr₂(PO₄)₃的NZP结构的高热稳定性磷酸锆；包含从由2a族、3a族和4a族元素组成的组中选出的至少一种元素的玻璃陶瓷组合物；BaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃；和SiO₂和Y、Sc、La、Ce、Gd、Eu或Dy氧化物的混合物；

其中用膨胀热等离子体(ETP)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积、离子等离子体沉积、金属有机化学气相沉积、金属有机气相外延法、溅射、电子束和等离子体喷射中的至少之一将涂层设置在图形化电阻加热元件上；

其中以至少40℃/分钟的斜率将腔室加热到工艺温度；

其中加热器以串联或并联相互连接。