本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種加熱裝置，用于對載板進(jìn)行加熱，該加熱裝置與載板相對設(shè)置，并且，加熱裝置上與載板相對的表面為曲面，該曲面與載板之間的距離沿上述曲面的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小。采用本發(fā)明專利技術(shù)提供的加熱裝置對載板進(jìn)行加熱時(shí)能夠減小載板中心區(qū)域和邊緣區(qū)域之間的溫度差，從而可有效提高載板溫度的均勻性，進(jìn)而為提高工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性提供有力保障。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種等離子體加工設(shè)備，其采用上述加熱裝置對工藝腔室中的載板進(jìn)行加熱，因此，本發(fā)明專利技術(shù)提供的等離子體加工設(shè)備同樣能夠減小載板的溫度差，從而提高載板溫度的均勻性，進(jìn)而為提高工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性提供有力保障。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及微電子加工
，具體涉及一種加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等尚子體加工設(shè)備。
技術(shù)介紹
在微電子產(chǎn)品的制造過程中，等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,以下簡稱PECVD)設(shè)備是一種應(yīng)用非常廣泛的加工設(shè)備。該設(shè)備主要被用于太陽能電池等微電子產(chǎn)品的膜層制備工藝中。具體如下 請參閱圖1，為一種目前常用的PECVD等離子體加工設(shè)備的工藝腔室的結(jié)構(gòu)框圖。如圖I所示，在工藝腔室11中設(shè)置有用以承載硅片的載板12，在載板12的下方設(shè)置有平板式加熱器13。其中，該平板式加熱器13由均勻排布的鎧裝加熱管構(gòu)成，其與載板12平行設(shè)置。在加熱工程中，加熱器13主要通過輻射加熱的方式對載板12進(jìn)行加熱，由于載板12的各個(gè)位置與該加熱器13之間的輻射距離相等，從而使載板12不同位置所獲得的熱量大致相等。但是，由于載板12的邊緣區(qū)域靠近工藝腔室11的側(cè)壁，受到該腔室側(cè)壁的影響，載板12邊緣區(qū)域的熱量損失速率大于載板12中心區(qū)域的熱量損失速率，因而使載板12的邊緣區(qū)域的溫度低于中心區(qū)域溫度，并且使載板12的實(shí)際溫度分布自其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域遞減。眾所周知，在PECVD工藝中，如果載板的溫度不均勻?qū)⒅苯訉?dǎo)致載板所承載的硅片的溫度不均勻，進(jìn)而影響PECVD工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，如何提高載板溫度的均勻性是目前亟待解決的一項(xiàng)重要技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術(shù)提供一種加熱裝置，其對載板進(jìn)行輻射加熱時(shí)能夠減小載板上不同位置的溫度差，從而提高載板溫度的均勻性。為解決上述問題，本專利技術(shù)還提供了一種等離子體加工設(shè)備，其同樣能夠減小載板上不同位置的溫度差，從而提高載板溫度的均勻性。為此，本專利技術(shù)提供了一種加熱裝置，用于對載板進(jìn)行輻射加熱，加熱裝置與載板相對設(shè)置，其中，加熱裝置上與載板相對的表面為曲面，曲面與載板之間的距離沿曲面的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小。其中，加熱裝置包括發(fā)熱部件和容納發(fā)熱部件的散熱體；其中，散熱體用以對發(fā)熱部件進(jìn)行熱傳導(dǎo)，并且散熱體與載板相對的表面為曲面；發(fā)熱部件相對于曲面均勻排布。其中，散熱體為一體式結(jié)構(gòu)，發(fā)熱部件直接內(nèi)嵌于散熱體內(nèi)部。其中，散熱體包括容納發(fā)熱部件的殼體以及填充在殼體和發(fā)熱部件之間的導(dǎo)熱材料。其中，發(fā)熱部件包括鎧裝加熱管、電阻絲。其中，散熱體的材料包括不銹鋼。其中，導(dǎo)熱材料包括氧化鎂。其中，導(dǎo)熱材料為粉末狀。其中，殼體的材料包括不銹鋼。此外，本專利技術(shù)還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括工藝腔室、設(shè)置于工藝腔室中的載板和加熱裝置，其中，加熱裝置采用上述本專利技術(shù)所提供的加熱裝置。其中，等離子體加工設(shè)備為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備。本專利技術(shù)具有以下有益效果本專利技術(shù)提供的加熱裝置，其通過將加熱裝置上與載板相對的表面設(shè)置為曲面，使加熱裝置自該曲面對載板進(jìn)行輻射加熱時(shí)能夠調(diào)節(jié)載板不同位置處所受到的輻射強(qiáng)度。由 于該曲面與載板之間的距離沿曲面的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小，根據(jù)輻射距離與輻射強(qiáng)度呈反比的關(guān)系，載板上熱量損失較快的邊緣區(qū)域受到的輻射強(qiáng)度大于載板上熱量損失較慢的中心區(qū)域受到的輻射強(qiáng)度，從而減小了載板上邊緣區(qū)域和中心區(qū)域之間的溫度差，提高了載板溫度的均勻性，進(jìn)而為提高工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性提供有力保障。作為本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，上述加熱裝置包括用以提供熱量的加熱部件以及能夠容納該加熱部件的散熱體。其中，借助該散熱體，能夠?qū)⒓訜岵考l(fā)的熱量先傳導(dǎo)至與載板相對設(shè)置的上述曲面，然后自該曲面對載板進(jìn)行輻射加熱，從而同樣可以調(diào)節(jié)載板不同位置處所受到的輻射強(qiáng)度，并最終提高載板溫度的均勻性。本專利技術(shù)提供的等離子體加工設(shè)備，其采用了本專利技術(shù)所提供的加熱裝置對工藝腔室中的載板進(jìn)行加熱，該加熱裝置通過將加熱裝置上與載板相對的表面設(shè)置為曲面，使加熱裝置對載板進(jìn)行輻射加熱時(shí)能夠調(diào)節(jié)載板不同位置處所受到的輻射強(qiáng)度。由于該曲面與載板之間的距離沿曲面的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小，根據(jù)輻射距離與輻射強(qiáng)度呈反比的關(guān)系，載板上熱量損失較快的邊緣區(qū)域受到的輻射強(qiáng)度大于載板上熱量損失較慢的中心區(qū)域受到的輻射強(qiáng)度，從而減小了載板上邊緣區(qū)域和中心區(qū)域之間的溫度差，提高了載板溫度的均勻性，進(jìn)而也提高了放置于載板上的硅片溫度的均勻性，進(jìn)而為提高工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性提供有力保障。附圖說明圖I為一種目前常用的PECVD等離子體加工設(shè)備的工藝腔室的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本專利技術(shù)提供的加熱裝置的第一實(shí)施例的剖面圖；圖3為本專利技術(shù)提供的加熱裝置對載板進(jìn)行加熱的剖面示意圖；圖4為測量載板的溫度位置關(guān)系的示意圖；以及圖5為本專利技術(shù)提供的加熱裝置的第二實(shí)施例的剖面圖。具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本專利技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本專利技術(shù)提供的加熱裝置及采用該加熱裝置的等離子體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一請一并參閱圖2和圖3，其中，圖2為本專利技術(shù)提供的加熱裝置的第一實(shí)施例的剖面圖；圖3為本專利技術(shù)提供的加熱裝置對載板進(jìn)行加熱的剖面示意圖。如圖所示，本專利技術(shù)提供的加熱裝置用以加熱放置于反應(yīng)腔室中的載板24，該加熱裝置與載板24相對設(shè)置，并且加熱裝置上與載板24相對的表面為曲面211，該曲面211與載板24之間的距離沿曲面的中心點(diǎn)到邊緣方向逐漸減小。因此，當(dāng)借助本專利技術(shù)提供的加熱裝置對載板24進(jìn)行輻射加熱時(shí)，曲面211的不同位置與載板24之間的輻射距離沿曲面211的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小，根據(jù)輻射距離與輻射強(qiáng)度呈反比的關(guān)系，載板24所受到的輻射強(qiáng)度在沿其中心點(diǎn)到邊緣的方向上將逐漸增大，從而使熱量損失速率較快的載板24邊緣區(qū)域所獲得的熱量多于熱量損失速率較慢的載板24中心區(qū)域所獲得的熱量，以此來減小載板24邊緣區(qū)域和中心區(qū)域之間由于熱量損失速率不同而導(dǎo)致的溫度差，提高載板溫度的均勻性，進(jìn)而為提高工藝質(zhì)量的均勻性提供了有力保障。由上述描述可知，曲面211的具體形狀對于載板24的溫度均勻性具有至關(guān)重要的作用，下面將結(jié)合附圖對該曲面211形狀的確定過程進(jìn)行詳細(xì)描述。請一并參閱圖3和圖4，其中，圖4為測量載板的溫度位置關(guān)系的示意圖。確定曲面211的曲面形狀的具體過程如下 步驟I，在載板24上以其中心點(diǎn)Xl為起點(diǎn)，在向外部延伸的一條直線方向上，選取η個(gè)點(diǎn)xi，i = l，2，3...n，并在每個(gè)點(diǎn)所在的位置處設(shè)置熱電偶，用以測量每個(gè)點(diǎn)的溫度值Ti。步驟2，在載板24下方距離為Dl的相對應(yīng)的位置處平行設(shè)置一個(gè)鎧裝加熱器25，該銷裝加熱器25相對于載板24均勻排布，以使銷裝加熱器25上的任何位置至載板24的垂直輻射距離均相等，如圖中所示，上述垂直輻射距離為Dl。并且，使鎧裝加熱器25與載板24相對的表面的中心點(diǎn)yl與載板24的中心點(diǎn)xl的位置相對應(yīng)。步驟3，使鎧裝加熱器25對載板24進(jìn)行輻射加熱，然后讀取設(shè)置于載板24上的熱電偶的溫度值Ti，i = 1，2，3... n，從而得到載板24上不同位置的熱量損失速率的關(guān)系，即，在自載板24的中心點(diǎn)向外部延伸的方向上，載板24的熱量損失速率逐漸增大，進(jìn)而得至Ij載板24的溫度在自載板的中心點(diǎn)向外部延伸的方向上逐漸減小的關(guān)系。步驟4，選取鎧裝加熱器25的中心點(diǎn)yl所在位置處作為所求曲面211的中心點(diǎn)，SP，加熱裝置自曲面211上的中心點(diǎn)yI位置處對載板24進(jìn)行輻射加熱的輻射距離為D本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種加熱裝置，用于對載板進(jìn)行輻射加熱，所述加熱裝置與所述載板相對設(shè)置，其特征在于，所述加熱裝置上與所述載板相對的表面為曲面，所述曲面與所述載板之間的距離沿所述曲面的中心點(diǎn)到邊緣的方向逐漸減小。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：南建輝，李永軍，
申請(專利權(quán))人：北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。