基座温控系统及半导体设备技术方案

本实用新型专利技术提供一种基座温控系统及半导体设备，所述基座温控系统包括至少两条用于输送冷却媒介的冷却通道，所述至少两条冷却通道相互独立地设置在基座的不同区域中，每条所述冷却通道上均设置有流量控制装置；所述基座温控系统还包括控制单元，用于根据所述基座不同区域之间的升温速率差异通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。通过本实用新型专利技术可以对基座不同区域的温度变化进行干预。域的温度变化进行干预。域的温度变化进行干预。

【技术实现步骤摘要】
基座温控系统及半导体设备


[0001]本技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种基座温控系统及半导体设备。

技术介绍

[0002]物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)是指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到母体表面的过程。在PVD工艺生产过程中，需要将托盘上的母体加热到规定的工艺温度值，许多PVD工艺生产过程中，采用内外圈加热技术对基座加热。
[0003]如图1所示，为一种典型的内外圈加热控制系统的结构示意图，基座1'上布置有整体水道2'，整体水道2'常通冷却水，通过内外圈热偶3'测量基座实际内外圈温度并反馈至温控器4'，温控器依据测量温度和设定温度，通过内部的PID(Proportional-Integral-Differential，比例-积分-微分)控制环节输出控制信号至双通道固态继电器的信号端，继而控制加热器供电通断的时间以控制实际的加热效果。
[0004]在该加热系统中，内外圈加热从结构上相互影响，在实际加热过程中，内外圈之间独立加热，其传感器各自对立，只针对各自区域，但由于基座为整体，内外圈加热丝温度传到基座后，会在基座中相互扩散传导，随着温度升高，会出现外圈受内圈温度影响，温度不平衡，即使外圈率先到达温度设定停止功率输出，但由于内圈加热仍未达到目标，仍会升温，导致外圈温度升高，造成整体温度不均匀。
[0005]PVD腔室内有烘干灯管，分布在腔室内壁的三个方向，其加热腔室时，对腔室内部的加热器也存在加热作用，通过热辐射会导致加热器升温。

技术实现思路

[0006]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基座温控系统及半导体设备。
[0007]为实现本技术的目的而提供一种基座温控系统，包括至少两条用于输送冷却媒介的冷却通道，所述至少两条冷却通道相互独立地设置在基座的不同区域中，每条所述冷却通道上均设置有流量控制装置；
[0008]所述基座温控系统还包括控制单元，用于根据所述基座不同区域之间的升温速率差异通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。
[0009]优选地，所述基座温控系统还包括至少两个加热元件，所述至少两个加热元件分别设置在所述基座的不同区域中；
[0010]所述冷却通道与所述加热元件一一对应地设置。
[0011]优选地，所述基座温控系统还包括温度检测单元，用于分别检测所述基座各个区域的实际温度，并将其发送至所述控制单元；
[0012]所述控制单元还用于根据所述实际温度获得各个区域的升温速率，并根据不同区域之间的升温速率差异通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒
介的流量大小。
[0013]优选地，所述控制单元还用于根据所述实际温度获得各个区域的温度变化趋势，并根据各个区域的温度变化趋势与各个区域所述加热元件加热状态的匹配情况通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。
[0014]优选地，所述控制单元还用于，在一区域的温度变化趋势为温度升高但该区域对应的所述加热元件的加热状态为不加热时，通过所述流量控制装置增大该区域对应的冷却通道中所述冷却媒介的流量；
[0015]在一区域的温度变化趋势为温度下降但该区域对应的所述加热元件的加热状态为加热时，通过所述流量控制装置减小该区域对应的冷却通道中所述冷却媒介的流量。优选地，所述基座包括中心区域和环绕在所述中心区域周围的一个或多个环形边缘区域，所述中心区域和所述环形边缘区域中均设置有所述冷却通道。
[0016]优选地，所述冷却通道包括：
[0017]多个冷却子通道，其沿所述基座径向依次排列，且每个冷却子通道的出流端均与其一侧相邻的冷却子通道的进流端相连；
[0018]进流管，其与最外侧或最内侧的所述冷却子通道的进流端连接；
[0019]出流管，其与最内侧或最外侧的所述冷却子通道的出流端连接。
[0020]优选地，多个所述冷却子通道沿所述基座径向方向等间隔排列。
[0021]优选地，所述多个所述冷却子通道均为弧形管；或/或所述进流管与所述出流管均为直管。
[0022]本技术还提供了一种半导体设备，包括：腔室以及位于所述腔室中的基座，还包括：本申请中所述的基座温控系统，所述基座温控系统用于对所述基座进行温度控制。
[0023]本技术具有以下有益效果：
[0024]本技术提供的基座温控系统，包括设置在基座中的至少两条相互独立的冷却通道，至少两条冷却通道对应基座的不同区域；还包括控制单元，控制单元根据基座不同区域之间的升温速率差异通过流量控制装置控制至少两条冷却通道中冷却媒介的流量大小，由此本方案可以对基座不同区域的温度变化进行干预，减小基座不同区域之间的温度干扰。
[0025]本技术提供的半导体设备，包括本申请中的温控系统，因此也可以对基座不同区域的温度变化进行干预，减小基座不同区域之间的温度干扰。
附图说明
[0026]图1为一种典型的内外圈加热控制系统的结构示意图；
[0027]图2为本技术一个实施例提供的基座温控系统的结构示意图；
[0028]图3为本技术另一个实施例提供的基座温控系统的结构示意图；
[0029]图4为本技术实施例中基座中冷却通道的分布示意图。
具体实施方式
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图来对本技术提供的基座温控系统及半导体设备进行详细描述。
[0031]如图2所示为本技术一个实施例提供的基座温控系统的结构示意图，本实施例中，基座温控系统包括：冷却通道1以及控制单元2。
[0032]其中，冷却通道1至少两条，至少两条冷却通道1用于输送冷却媒介，且至少两条冷却通道1相互独立的设置在基座3的不同区域中，每条冷却通道1上均设置有流量控制装置4。
[0033]控制单元2用于根据基座3的不同区域之间的升温速率差异通过流量控制装置4控制至少两条冷却通道1中冷却媒介的流量大小。
[0034]本技术实施例提供的基座温控系统，包括设置在基座中的至少两条相互独立的冷却通道，至少两条冷却通道对应基座的不同区域，每条冷却通道上均设置有流量控制装置；还包括控制单元，控制单元根据基座不同区域之间的升温速率差异通过流量控制装置控制至少两条冷却通道中冷却媒介的流量大小，由此本实施例可以对基座不同区域的温度变化进行干预，调整基座不同区域之间的温度变化的速率，避免基座不同区域之间相互干扰。
[0035]如图3所示为本技术另一个实施例提供的基座温控系统，如图3所示，基座温控系统还包括；至少两个加热元件5。
[0036]其中，至少两个加热元件5分别设置在基座3的不同区域中；冷却通道1与加热元件5一一对应地设置。
[0037]具体地，加热元件5可以是加热丝，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基座温控系统，其特征在于，包括至少两条用于输送冷却媒介的冷却通道，所述至少两条冷却通道相互独立地设置在基座的不同区域中，每条所述冷却通道上均设置有流量控制装置；所述基座温控系统还包括控制单元，用于根据所述基座不同区域之间的升温速率差异通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。2.根据权利要求1所述的基座温控系统，其特征在于，所述基座温控系统还包括至少两个加热元件，所述至少两个加热元件分别设置在所述基座的不同区域中；所述冷却通道与所述加热元件一一对应地设置。3.根据权利要求1或2所述的基座温控系统，其特征在于，所述基座温控系统还包括温度检测单元，用于分别检测所述基座各个区域的实际温度，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元还用于根据所述实际温度获得各个区域的升温速率，并根据不同区域之间的升温速率差异通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。4.根据权利要求3所述的基座温控系统，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述实际温度获得各个区域的温度变化趋势，并根据各个区域的温度变化趋势与各个区域所述加热元件加热状态的匹配情况通过所述流量控制装置控制所述至少两条冷却通道中所述冷却媒介的流量大小。5.根据权利要求4所述的基座温控系统，其特征在于，所述控制单元还用于，在一区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春伟，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：新型
国别省市：