[发明专利]加热系统及半导体加工设备

说明书

本发明提供的加热系统及半导体加工设备，用于对托盘进行加热，加热系统包括加热器和反射屏，反射屏用于将加热器辐射的热量反射至托盘，其中，反射屏包括凹槽形状的反射部，加热器设置在反射部中。反射部在反射加热器辐射的热量时，能够将加热器径向辐射的热量更多地反射至托盘，从而提高热量的利用效率。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种加热系统及半导体加工设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，简称PVD)工艺通常是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。薄膜溅射是使用PVD工艺在衬底上形成薄膜的工艺，在工艺生产过程中，薄膜溅射通常是在高温下进行，这种情况下就需要利用加热系统来将晶片等待加工工件预热到工艺温度。

图1为一种通用加热系统的结构示意图。该加热系统包括基座1、加热灯2和托盘3，其中，托盘3用于承载晶片，且通过顶针4支撑在基座1上方；加热灯2设置在基座1与托盘3之间，用于向托盘3进行加热。此外，在基座1与加热灯2之间还设置有平面的反射屏5，用以将加热灯2向基座1辐射的热量反射至托盘3。

上述加热系统虽然能够对晶片等待加工工件进行预热，但是，其至少存在如下问题：

由于加热灯发射热量的方向为径向发射，且用于反射热量的反射屏为平面的，入射角较大的热量经反射屏反射后，很大一部分热量到达腔室壁被腔室壁吸收，而不能到达托盘，特别是位于托盘边缘区域的加热灯发射的入射角较大的热量，几乎全部到达腔室壁，导致加热灯对托盘的加热效率低。另外，由于大部分热量被腔室壁吸收，对设备元器件和人体造成伤害，为了防止腔室壁温度过高，还需要设置腔室壁冷却结构把多余的热量带走，增加了设备的运营成本和危险性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种加热系统及半导体加工设备。

为解决上述问题，作为本发明的一方面，提供了一种加热系统，用于对托盘进行加热，所述加热系统包括加热器和反射屏，所述反射屏用于将所述加热器辐射的热量反射至所述托盘，其中，所述反射屏包括凹槽形状的反射部，所述加热器设置在所述反射部中。

其中，所述反射部横截面上部轮廓线的形状为抛物线。

其中，所述加热器位于所述抛物线的焦点位置；

在所述反射部的两端分别具有第一边缘和第二边缘，所述加热器的中心和所述第一边缘的连线与所述加热器的中心和所述第二边缘的连线在朝向所述反射部的方向上形成夹角A，其中，所述夹角A≧180°。

其中，所述抛物线的曲线公式为x²＝2Py。

其中，所述P的取值范围为：12.5mm＞P＞10mm；所述加热器的直径小于P。

其中，所述加热器的直径为10mm，并且，P＝11mm，A＝195°。

其中，所述加热器的数量为多个，在所述反射屏上设置有与所述加热器数量相等的所述反射部，且所述加热器和所述反射部一一对应地设置。

其中，所述反射部的表面铺设有热量反射材料。

其中，所述加热器为加热管，所述反射屏的所述反射部沿所述加热管的长度方向延伸。

作为本发明的另一方面，还提供了一种半导体加工设备，包括加热系统，其中，所述加热系统采用本发明提供的加热系统。

本发明具有以下有益效果：