[实用新型]一种新型铝制晶圆加热盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体镀膜设备用晶圆加热盘，确切地说是一种镶嵌陶瓷环的铝制晶圆加热盘，属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。

背景技术

半导体镀膜设备采用的晶圆加热盘材料有铝、不锈钢、陶瓷等。陶瓷加热盘性能好，但加工周期长，且成本太高。铝制加热盘具有热效率高、成本低等优势，故铝制加热盘在当前的半导体镀膜设备中仍担当主角。单一的铝制加热盘虽然可以满足晶圆承载及加热的需求，但由于设备上各部分之间存在大小不同的电压差，容易出现打火（Arcing）现象，会在晶圆上产生不同大小、不同形状的彩虹膜，导致整个工艺结果失败。因打火时也会在铝加热盘上相应位置留有打火痕迹，重则加热盘报废，轻则需要将设备降温、开腔，清洗加热盘表面后才能再次投入使用，从而影响设备的总产能。

发明内容

本实用新型以解决上述问题为目的，主要解决现有的铝制加热盘容易出现打火而影响设备产能及增加使用成本的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种新型铝制晶圆加热盘，是通过在铝制加热盘外缘镶嵌一陶瓷环来改善工艺过程中铝制加热盘、晶圆及喷淋板相互之间不同程度的打火现象。其具体结构是：在铝制加热盘中心设有一个凸台，凸台上镶嵌有一内侧具有带凹台阶的陶瓷环，共同组成新型的铝制晶圆加热盘。加热盘上的凸台直径及陶瓷环凹台阶直径随晶圆直径而变。上述铝制加热盘下部的连接基座通过一段连接杆伸出腔体，使整个加热盘在腔体外面安装固定。加热盘内部镶有加热丝，铝制加热盘中心处设有外置的加热电缆及报警、测温用热电偶，二者均通过空心的连接杆伸出连接基座外。连接基座上设有安装密封胶圈用的燕尾槽，还有定位用销孔以及固定用的螺纹孔，螺纹孔是在同一圆周上均布的。连接基座的最下端外径比连接杆直径大。在铝制加热盘的凸台上表面上，位于不同圆周上设有均布的宝石球孔及销孔。宝石球孔是盲孔，而销孔是通孔。销孔由上部分圆锥面和下部分是圆柱面组成。

本实用新型在原有纯铝制加热盘的基础上进行改进，采用简单可靠的镶嵌式结构，使得陶瓷环及加热盘的加工、安装均很方便，整个过程操作简单、快捷。并在实现其基本功能需求的前提下，即：在能完全实现原有纯铝盘对晶圆的承载、加热功能外，还可以避免因铝盘裸露而导致的打火现象的出现，从而很好的保证了工艺结果的有效性、准确性，确保设备的正常产能。同时，该晶圆加热盘的陶瓷环及铝制加热盘均能重复利用，大大节省了成本，并达到优于单纯铝制加热盘工艺效果的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的剖视图。

图4是图3中A处的局部放大示意图。

图5是图3中B处的局部放大示意图。

图6是图3中C处的局部放大示意图。

具体实施方式

实施例

参照图1-6，一种新型铝制晶圆加热盘，在铝制加热盘2中心设有一个凸台8，凸台8上镶嵌有一内侧带凹台阶3的陶瓷环1，共同组成新型的铝制晶圆加热盘。上述陶瓷环1与铝制加热盘2呈同心安装，并镶嵌于铝制加热盘的边缘处。加热盘上凸台8的直径及陶瓷环凹台阶3的直径均可大可小，随晶圆直径而变化。

使用时，整个加热盘位于反应腔内，铝制加热盘下部的连接基座20通过一段空心的连接杆19伸出腔体，使整个加热盘在腔体外面安装固定。铝制加热盘2的加热盘最外缘直径大于晶圆直径，但凸台8的直径小于晶圆的直径。因加热盘14内部镶有加热丝，故铝制加热盘具有一定的厚度。铝制加热盘中心处设有外置的加热电缆26及报警、测温用热电偶23，二者均通过连接杆19的空心处伸出连接基座20外。即使在加热盘固定好后，也不妨碍二者的使用。连接基座20上设有安装密封胶圈用的燕尾槽25，还有定位用销孔24以及固定用的螺纹孔21，螺纹孔21是在同一圆周上均布的。连接基座20的外径比连接杆19直径大，以保证连接基座20与固定基座的接触面积比例，使整个加热盘安装后更稳固。

安装前，要先将擦拭干净的密封圈，安放在燕尾槽25内，并确保密封圈在压缩后的工作面依然高于面22，以达到要求的密封效果。调整铝制加热盘2，将其上面的销孔24与固定基座上的销对准，缓慢下放，直至二者接触套牢，整个铝制加热盘2无法转动，铝制加热盘2定位完成。加装螺栓、弹垫、平垫，与加热盘上的螺纹孔21相对应，并拧紧。此时，整个铝制加热盘2的固定安装就全部完成了。同时，也要保证热电偶23及加热电缆26在使用过程中排列有序，不能相互缠绕。