[发明专利]加热装置和工艺腔室在审

专利信息
申请号: 201710357889.2 申请日: 2017-05-19
公开(公告)号: CN108962780A 公开(公告)日: 2018-12-07
发明(设计)人: 邓玉春 申请(专利权)人: 北京北方华创微电子装备有限公司
主分类号: H01L21/67 分类号: H01L21/67
代理公司: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 彭瑞欣;罗瑞芝
地址: 100176 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 加热盘 固定组件 加热装置 隔热盘 工艺腔室 室内 半导体制备 待加工工件 温度均匀性 扩散 导热性能 腔室壁 热分离 传导 减小 腔室 加热 阻隔 承载 保证
【说明书】:

发明属于半导体制备技术领域,具体涉及一种加热装置和工艺腔室。该加热装置包括加热盘和固定组件,所述加热盘用于承载并加热待加工工件,所述固定组件用于将所述加热盘固定于腔室中,其中,所述加热装置还包括隔热盘,所述隔热盘设置于所述加热盘与所述固定组件之间,用于阻隔所述加热盘向所述固定组件及腔室内扩散热量。本发明中的加热装置,通过使用导热性能低的隔热盘将加热盘与固定组件进行热分离,降低了加热盘向腔室壁传导的热量,并减小了固定组件向腔室内扩散热量,从而提高加热装置的温度均匀性,保证工艺温度。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域,具体涉及一种加热装置和工艺腔室。

背景技术

集成电路制造中使用的去气(Degas)设备以及退火(Anneal)设备主要作用是将硅片置于真空、高温环境(250-450℃)中一段时间,去除水汽、有机物等吸附在硅片表面的物质以及降低缺陷和掺杂再分布等。

目前去气腔室与退火腔室在腔室内采用加热器(Heater)加热,加热器上表面温度的均匀性是工艺过程中最重要的一项指标,通常要求温度均匀性(最高温度与最低温度之差)在6℃以内。现有加热装置的结构如图1所示,其包括加热盘101、冷却盘102、加热丝103、冷却水道104、连接筒105、固定座106等零部件。由于加热盘和腔室壁相接触,且铝合金材料具有较高的导热系数,而腔室壁内通有冷却水,这就导致大量的热量经过连接筒105导入到固定座106,进而传递给铝合金材质的腔室并被冷却水带走。中间散热过快导致加热盘表面中间温度低,周围温度高。同时,由于加热丝具有较大的折弯半径,在中心位置排布比较稀疏,边缘位置比较密集,这就导致加热盘中间部分与边缘部分相比加热能力较差,无法弥补连接筒105散热造成的热量损失。因而,加热盘中间温度传导快,导致加热盘表面中间温度低,边缘温度高,影响加热器温度均匀性。

设计一种结构简单,且能提供温度均匀性的加热装置或者相关结构,一直以来都是工程师不断追求的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种加热装置和工艺腔室,该加热装置结构简单,且具有良好的温度均匀性。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该加热装置,包括加热盘和固定组件,所述加热盘用于承载并加热待加工工件,所述固定组件用于将所述加热盘固定于腔室中,其特征在于,所述加热装置还包括隔热盘,所述隔热盘设置于所述加热盘与所述固定组件之间,用于阻隔所述加热盘向所述固定组件及腔室内扩散热量。

优选的是,所述隔热盘在所述加热盘上的投影与所述固定组件在所述加热盘上的投影重叠。

优选的是,所述隔热盘与所述加热盘相对的表面形状相同且面积相等。

优选的是,所述隔热盘采用铝合金材料形成,且所述隔热盘中形成有经真空处理的空腔。

优选的是,所述隔热盘为采用隔热材料形成的实体板状结构,所述隔热材料包括陶瓷、不锈钢或者钛合金中的任一种材料。

优选的是,所述固定组件包括连接筒和固定座,所述隔热盘、所述连接筒以及所述固定座三者依次连接且同轴设置。

优选的是,所述连接筒内周壁以及所述隔热盘的下表面暴露在空气中的部分,还填充有耐高温的无机灌封胶。

优选的是,该所述加热装置还包括冷却盘,所述冷却盘设置于所述加热盘与所述隔热盘之间,所述冷却盘用于对所述加热盘进行降温。

优选的是,该加热装置还包括测温线和温控单元,其中:

所述测温线,用于采集所述加热盘的实际温度,并将实际温度传送至所温控单元;

所述温控单元,与所述加热盘和所述测温线分别连接,用于根据所述加热盘的实际温度调节向所述加热盘提供的加热功率。

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