加热片、陶瓷加热盘和化学气相沉积设备制造技术

本申请涉及一种加热片、陶瓷加热盘和化学气相沉积设备。加热片分为内加热片和外加热片，且上下两层排布。内加热片包括多层由内到外依次设置并连接的内加热线圈，其中，第一层内加热线圈的两端分别连接第一正电极和第一负电极；外加热片包括第一外加热线圈和连接线圈，第一外加热线圈位于内加热片的外侧，连接线圈位于内加热片下方，第一外加热线圈与连接线圈相连，连接线圈的两端分别连接第二正电极和第二负电极。通过调节内加热片和外加热片电流比例，使得内加热片和外加热片可以实现既独立又联系控制，保证加热盘外圆区域不会因为散热而引起与中间部分的热量差异而造成加热盘的热量不均匀现象。的热量不均匀现象。的热量不均匀现象。

Heating plate, ceramic heating plate and chemical vapor deposition equipment

【技术实现步骤摘要】
加热片、陶瓷加热盘和化学气相沉积设备


[0001]本申请涉及半导体制造设备
，尤其涉及一种加热片、陶瓷加热盘及其制备方法和化学气相沉积设备。

技术介绍

[0002]在半导体芯片制程中，硅片经过多次的薄膜沉积和刻蚀后才能完成芯片的制造。芯片再经过测试、切割、电线焊接、及封装后才能形成集成电路元件。化学沉积工艺(Chemical Deposition,CVD)是半导体薄膜制程中非常重要的一环。加热盘的最主要功能是加热晶圆，并维持整个晶圆均匀的温度，以达成高品质的薄膜。薄膜的品质取决于薄膜厚度、片内膜厚均匀性、薄膜折射率、薄膜应力和薄膜颗粒度。
[0003]在CVD设备的真空腔中，硅片直接放置於加热盘的上方。加热盘内嵌有射频(RF)电极和加热电路。射频电极离加热盘上方的硅片只有约1毫米。射频电极可接地或加偏压,用以加速等离子往硅片的移动,以促进薄膜的生长速度。加热电路把硅片加热至高温以加速反应。硅片的温度均匀性决定了薄膜的品质和集成电路元件生产的良品率。目前，为了使加热温度更加均匀，主要应用了热传导性能较好的氮化铝陶瓷。但由于加热盘外周区域更容易热量流失，容易引起内热外冷的温度不均匀现象，影响加热盘的使用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种加热片、陶瓷加热盘及其制备方法和化学气相沉积设备。
[0005]本申请提供一种加热片，所述加热片包括内加热片和外加热片，所述内加热片和所述外加热片分别独立连接外部电源，所述内加热片包括内加热线圈，所述外加热片包括外加热线圈，通过调节所述内加热线圈和所述外加热线圈的电流比来减小所述内加热片和外加热片的温差。
[0006]本申请提供一种加热片，所述加热片包括内加热片和外加热片，所述内加热片和所述外加热片分别独立连接外部电源，所述内加热片包括内加热线圈，所述外加热片包括外加热线圈，所述内加热线圈和所述外加热线圈之间的电流比与所述内加热片和所述外加热片所加热的区域之间的温差呈对应关系。
[0007]本申请的一个实施例提供一种加热片，包括：内加热片，包括多层由内到外依次设置并连接的内加热线圈，其中，第一层内加热线圈的两端分别连接第一正电极和第一负电极；外加热片，包括第一外加热线圈和连接线圈，所述第一外加热线圈位于所述内加热片的外侧，所述连接线圈位于所述内加热片下方，所述第一外加热线圈连接所述连接线圈，所述连接线圈的两端分别连接第二正电极和第二负电极。
[0008]根据本申请的一些实施例，所述第一层内加热线圈的线径为0.5
‑
2.5mm，布线直径为1
‑
60mm；第二层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为1
‑
3mm，布线直径为40
‑
100mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为1
‑
6mm；第三层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线
径为2
‑
4mm，布线直径为80
‑
110mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为2
‑
7mm；第四层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为130
‑
190mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为4
‑
6mm；第五层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为170
‑
240mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为7
‑
10mm；第六层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为220
‑
270mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为4
‑
6mm；所述第一外加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为250
‑
320mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为2
‑
5mm。
[0009]根据本申请的一些实施例，所述外加热片还包括第二外加热线圈，所述第二外加热线圈设置于所述第一外加热线圈的下方，位于所述连接线圈的外侧，所述连接线圈连接所述第二外加热线圈，所述第二外加热线圈连接所述第一外加热线圈。
[0010]根据本申请的一些实施例，所述第二外加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为220
‑
330mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为2
‑
5mm。
[0011]本申请的一个实施例提供一种陶瓷加热盘，包括如上所述的加热片，所述加热片设置于陶瓷加热盘中。
[0012]根据本申请的一些实施例，陶瓷加热盘还包括：电极片，设置于所述陶瓷加热盘中；陶瓷管，连接所述陶瓷加热盘；电极杆，数量为多个，穿过所述陶瓷管分别连接所述电极片和加热片。
[0013]根据本申请的一些实施例，所述陶瓷加热盘由预压的第一盘体层、第二盘体层、第三盘体层和第四盘体层经热压后形成；所述电极片设置于所述第二盘体层内；所述加热片的内加热片和第一外加热线圈设置于所述第三盘体层内，所述加热片的连接线圈设置于所述第四盘体层内。
[0014]根据本申请的一些实施例，所述加热片的第二外加热线圈设置于所述第四盘体层内。
[0015]根据本申请的一些实施例，所述陶瓷加热盘上设置多个连接孔分别漏出所述电极片以及所述加热片的第一正电极、第一负电极、第二正电极和第二负电极，多个所述电极杆的一端分别伸入所述连接孔与所述电极片以及所述加热部件的第一正电极、第一负电极、第二正电极和第二负电极连接。
[0016]本申请的一个实施例提供一种陶瓷加热盘的制备方法，包括步骤：常温预压陶瓷原料粉形成第一盘体层；在所述第一盘体层上放置电极片，填充陶瓷原料粉，常温预压形成第二盘体层；在所述第二盘体层上放置内加热片和第一外加热线圈，填充陶瓷原料粉，常温预压形成第三盘体层，所述第一外加热线圈连接有连接电极；在所述第三盘体层上放置连接线圈，将所述连接电极连接所述连接线圈，填充陶瓷原料粉，常温预压形成第四盘体层；对所述第一盘体层、第二盘体层、第三盘体层和第四盘体层进行热压，形成加热盘体；将所述加热盘体和陶瓷管进行烧结连接；将多个电极杆穿过所述陶瓷管分别连接所述电极片、内加热片的第一正极和第一负极、连接线圈的第二正极和第二负极。
[0017]根据本申请的一些实施例，在所述第三盘体层上放置第二外加热线圈，所述第二外加热线圈位于所述连接线圈外侧，所述连接电极连接所述第二外加热线圈，所述第二外加热线圈连接所述连接线圈，然后填充陶瓷原料粉，常温预压形成第四盘体层。
[0018]根据本申请的一些实施例，所述陶瓷原料粉为氧化铝陶瓷原料，或者氮化铝陶瓷
原料。
[0019]根据本申请的一些实施例，热压的温度为1580
‑
1900℃，时间为5
‑
48h，压力为0.1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热片，其特征在于，所述加热片包括内加热片和外加热片，所述内加热片和所述外加热片分别独立连接外部电源，所述内加热片包括内加热线圈，所述外加热片包括外加热线圈，所述内加热线圈和所述外加热线圈之间的电流比与所述内加热片和所述外加热片所加热的区域之间的温差呈对应关系。2.根据权利要求1所述的加热片，其特征在于，所述内加热片，包括多层由内到外依次设置并连接的内加热线圈，其中，第一层内加热线圈的两端分别连接第一正电极和第一负电极；所述外加热片，包括第一外加热线圈和连接线圈，所述第一外加热线圈位于所述内加热片的外侧，所述第一外加热线圈与连接线圈连接，所述连接线圈的两端分别连接第二正电极和第二负电极；位于所述加热片上层的第一外加热线圈和位于所述加热片下层的连接线圈通过连接电极连接。3.根据权利要求1所述的加热片，其特征在于，所述加热片还包括，上层加热片设置有所述内加热片和所述外加热片，下层加热片仅做连接作用；或者上层设置有所述内加热片和所述外加热片，下层设置所述外加热片，下层中间为连接线圈，上下两层都有所述外加热线圈。4.根据权利要求2所述的加热片，其特征在于，上下分别设置外加热线圈，第二外加热线圈设置于所述第一外加热线圈的下方，所述第二外加热线圈位于所述连接线圈的外侧，所述第二外加热线圈和所述连接线圈一同位于下层，所述连接线圈连接所述第二外加热线圈，所述第二外加热线圈连接所述第一外加热线圈。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的加热片，其特征在于，所述加热片采取厚度为0.1
‑
0.5mm的钼或钨的加热片，或者采取弹簧式加热部件，以满足提供350
‑
700℃的工作温度。6.根据权利要求2所述加热片，其特征在于，所述第一层内加热线圈的线径为0.5
‑
2.5mm，布线直径为1
‑
60mm；第二层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为1
‑
3mm，布线直径为40
‑
100mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为1
‑
6mm；第三层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为80
‑
110mm，其中，相邻径向加热丝的内端点的间距为2
‑
7mm；第四层内加热线圈的加热丝呈蛇形延伸，线径为2
‑
4mm，布线直径为130
‑
190mm，其中，相邻径向加热丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：施建中，何琪娜，刘先兵，
申请(专利权)人：苏州珂玛材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：