[发明专利]一种实现稳定测温的测温装置及其所在的半导体设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种在半导体设备内准确测温的技术领域。

背景技术

半导体制造技术领域中，温度是半导体基片加工合格与否的重要技术指标。半导体基片加工处理时通常置于一基片承载架上，通过基片承载架上方的静电吸盘对半导体基片进行固定。静电吸盘表面的温度直接影响半导体基片加工的均匀性，故通常在静电吸盘内部设置控温装置和测温装置来实现静电吸盘的的温度均匀。

现有技术中通常采用的测温装置为热电偶，所述热电偶可以直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号。所述热电偶由2种不同成分材质的导体组成闭合回路，由于材质不同，不同的电子密度产生电子扩散，稳定均衡后就产生了电势。当两端存在梯度温度时，回路中就会有电流产生，产生热电动势，温度差越大，电流就会越大。测得热电动势之后即可晓得温度值。常用热电偶包括两根料不同的热电极和两热电极两端焊接的测量端和自由端。热电偶工作时，将所述热电偶的测量端靠近待测温部件表面放置，所述热电偶的自由端连接显示仪表，当测量端和自由端存在温度差时，显示仪表可以显示热电动势，从而获知待测温部件的温度。

由于半导体设备中的测温热电偶通常在带有射频等离子体的条件下工作，被测温物体上的导体部分存在射频交流电位和耦合的直流电位，如果测温热电偶没有绝缘保护，测温热电偶的测量端会被待测温物体上的导体部分放电，大的射频交流电位和耦合的直流电位会将测量端击穿，从而引起测温热电偶失效。故通常需要对热电偶进行绝缘保护，将热电偶放置于绝缘管中。传统的热电偶位于绝缘管中时经常不能很好的和待测物体接触，而且在维护设备时，热电偶由于维护过程中的拖拽，会与绝缘管发生位置滑移，进而影响测量结果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种实现稳定测温的测温装置，包括两根材料不同的热电极，以及所述热电极的结合端，所述热电极外环绕设置一绝缘管，所述绝缘管内设置固定装置，用以将两根热电极与所述绝缘管固定连接。

优选的，所述的固定装置为设置在所述绝缘管内部的多管道部件，所述多管道部件包括至少两个独立管道，所述两根热电极分别位于一个独立管道内。

优选的，所述两热电极的结合端包括一测量端和一自由端，所述多管道部件长度小于等于所述热电极长度。

优选的，所述固定装置和所述的绝缘管材料相同或不同，为特氟龙、聚醚酮、聚醚酰亚胺中的一种或两种。

优选的，所述的固定装置包括至少两个与所述绝缘管固定连接的固定环，所述的固定环靠近所述测量端设置，所述两根热电极分别位于一个固定环内。

优选的，所述的固定环为不连续结构，所述固定环通过抓力固定所述热电极。

优选的，所述的固定环的内径等于所述热电极的外径。

进一步的，本发明还公开了一种实现准确测温的半导体设备，所述设备包括至少一个反应腔，所述反应腔内设置一静电吸盘，所述静电吸盘置于一基座上，所述基座和所述静电吸盘内部设置一测温装置，所述测温装置包括两根材料不同的热电极，以及所述热电极的两结合端，一测量端和一自由端，所述热电极外环绕设置一绝缘管，所述绝缘管内设置固定装置，用以将两根热电极与所述绝缘管固定连接。

优选的，所述的测量端靠近所述静电吸盘表面。

优选的，所述绝缘管下方设置一弹簧，所述弹簧通过一固定塞和所述基座固定

本发明的优点在于：本发明通过在测温装置的绝缘管内部设置热电极固定装置，将所述两根热电极与所述绝缘管保持相对固定，从而使得测量端与待测温物体的表面接触良好，避免了日常设备维护时，热电极由于维护过程中的拖拽与绝缘管发生滑移，从而影响测量结果的现象，保证了测量结果的稳定性和准确性，同时在绝缘管下方设置一弹簧，通过弹簧的弹力使得测量端与被测物体接触良好的同时，避免了测温装置与被测温物体的刚性接触导致的被测温物体破裂。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。如下附图构成了本说明书的一部分，和说明书一起列举了不同的实施例，以解释和阐明本发明的宗旨。以下附图并没有描绘出具体实施例的所有技术特征，也没有描绘出部件的实际大小和真实比例。

图1示出本发明所述的半导体设备结构示意图；

图2示出本发明所述的测温装置的结构示意图；

图3示出本发明一种实施例的测温装置的横截面示意图；

图4示出本发明一种实施例的测温装置的横截面示意图。

具体实施方式