一種穩(wěn)流室空腔可控溫基體托架結(jié)構(gòu)的制作方法

本發(fā)明涉及一種穩(wěn)流室空腔可控溫基體托架結(jié)構(gòu)，屬于半導體薄膜沉積應用及制造技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

半導體設備在進行沉積反應時往往需要使晶圓及腔室加熱或維持在沉積反應所需要的溫度，所以加熱盤必需具備加熱結(jié)構(gòu)以滿足給晶圓預熱的目的。多半半導體薄膜沉積設備，在沉積過程中還會有等離子體參與沉積反應，因等離子體能量的釋放以及化學氣體間反應的能量釋放，加熱盤及晶圓的溫度會隨著射頻及工藝時間的增加溫度會不斷的上升；如果在進行相同溫度下的工藝，需要等待加熱盤降到相同的溫度后才能進行，這樣會耗費大量的時間，設備的產(chǎn)能相對比較低。如果晶圓和加熱盤的溫度升溫過快，晶圓和加熱盤的溫度會超出薄膜所需承受的溫度，致使薄膜失敗。

為了解決工藝過程中加熱盤溫升過快降溫慢的問題，我們需要有能夠自動調(diào)節(jié)加熱盤溫度的系統(tǒng)，來保證加熱盤的溫度。為了更好的控制晶圓的溫度，我們需要將晶圓的溫度傳遞到加熱盤上，通過控制加熱盤的溫度來控制晶圓表面的溫度。但半導體薄膜沉積反應多是在真空條件下進行，真空條件熱傳導主要靠輻射，熱傳導效率低，熱量會在晶圓表面聚集。為了更好的將晶圓上的熱量傳遞到加熱盤上，加熱盤與晶圓間需要通入一層導熱介質(zhì)，以便加熱盤與晶圓間快速的進 行熱交換，同時能更好的改善晶圓溫度的均勻性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明以解決上述問題為目的，提供了一種穩(wěn)流室空腔可控溫基體托架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有媒介通道和熱傳導氣體通道，采用媒介質(zhì)進行冷卻和加熱進而控制基體托架的溫度。本發(fā)明通過不同溫度的循環(huán)媒介的自動調(diào)節(jié)控溫，可以實現(xiàn)基體托架溫度的自動調(diào)節(jié)，能夠精確地控制基體托架的溫度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種穩(wěn)流室空腔可控溫基體托架結(jié)構(gòu)，該基體托架結(jié)構(gòu)包括基體托架上盤體，陶瓷柱，穩(wěn)流板，基體托架下盤體，固定螺母；所述基體托架上盤體上設有陶瓷柱孔和多個熱傳導氣體孔，基體托架上盤體的下盤面邊緣設有凸臺A，陶瓷柱孔邊緣設有凸臺B，每個熱傳導氣體孔邊緣設有凸臺C，基體托架上盤體的下盤面中央位置設有凸臺D，所述凸臺D處設有上盤體媒介進口端，上盤體媒介出口端與熱電偶孔；穩(wěn)流板上設有穩(wěn)流板陶瓷柱孔，多個氣體通孔，穩(wěn)流板媒介進口，穩(wěn)流板媒介出口與穩(wěn)流板熱電偶孔；基體托架下盤體上設有通孔，基體托架下盤體上盤面的邊緣設有凸臺E，通孔的邊緣設有凸臺F，基體托架下盤體上盤面的中央位置設有凸臺G，凸臺G處設有下盤體媒介進口，下盤體媒介出口，熱電偶螺紋孔與熱傳導氣體進氣孔；

所述穩(wěn)流板和基體托架下盤體焊接后中間形成空腔，成為穩(wěn)流室，然后穩(wěn)流板再與基體托架上盤體進行焊接，基體托架上盤體與穩(wěn)流板之間形成熱媒介循環(huán)空腔，提供熱媒介與基體托架熱交換場所。 然后將陶瓷柱穿過陶瓷柱孔，穩(wěn)流板陶瓷柱孔與通孔用所述固定螺母固定。

進一步地，所述凸臺A、凸臺B、凸臺C、凸臺D、凸臺E、凸臺F與凸臺G的高度相等。

進一步地，所述熱電偶孔、分隔板熱電偶孔與熱電偶螺紋孔的位置與大小均相互對應。

進一步地，所述陶瓷柱孔、分隔板陶瓷柱孔與通孔的位置與大小均相互對應。

進一步地，所述熱傳導氣體孔與氣體通孔的位置相對應。

本發(fā)明的有益效果及特點在于：

本發(fā)明的可控溫基體托架結(jié)構(gòu)采用媒介質(zhì)進行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對基體托架進行溫度的控制，媒介通道分布在加熱盤內(nèi)部。為了更好的控制晶圓的溫度，基體托架內(nèi)部還設有熱傳導氣體通道，能夠?qū)⒕A的溫度傳遞給基體托架，能夠更有效的控制晶圓的溫度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為基體托架上盤體的下盤面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為穩(wěn)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為基體托架下盤體的上盤面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例進一步對本發(fā)明進行詳細說明，但發(fā)明保護內(nèi)容 不局限于所述實施例：

參照圖1-4，一種穩(wěn)流室空腔可控溫基體托架結(jié)構(gòu)，該基體托架結(jié)構(gòu)包括基體托架上盤體1，陶瓷柱2，穩(wěn)流板3，基體托架下盤體4，固定螺母5；所述基體托架上盤體1上設有陶瓷柱孔9和多個熱傳導氣體孔8，基體托架上盤體1的下盤面邊緣設有凸臺A21，陶瓷柱孔9邊緣設有凸臺B22，每個熱傳導氣體孔8邊緣設有凸臺C23，基體托架上盤體1的下盤面中央位置設有凸臺D24，所述凸臺D24處設有上盤體媒介進口端10，上盤體媒介出口端11與熱電偶孔12；穩(wěn)流板3上設有穩(wěn)流板陶瓷柱孔7，多個氣體通孔13，穩(wěn)流板媒介進口14，穩(wěn)流板媒介出口15與穩(wěn)流板熱電偶孔16；基體托架下盤體4上設有通孔6，基體托架下盤體4上盤面的邊緣設有凸臺E25，通孔6的邊緣設有凸臺F26，基體托架下盤體4上盤面的中央位置設有凸臺G27，凸臺G27處設有下盤體媒介進口17，下盤體媒介出口18，熱電偶螺紋孔19與熱傳導氣體進氣孔20；

所述穩(wěn)流板3和基體托架下盤體4焊接后中間形成空腔，成為穩(wěn)流室，然后穩(wěn)流板3再與基體托架上盤體1進行焊接，基體托架上盤體1與穩(wěn)流板3之間形成熱媒介循環(huán)空腔，提供熱媒介與基體托架熱交換場所。然后將陶瓷柱2穿過陶瓷柱孔9，穩(wěn)流板陶瓷柱孔7與通孔6用所述固定螺母5固定。

所述凸臺A21、凸臺B22、凸臺C23、凸臺D24、凸臺E25、凸臺F26與凸臺G27的高度相等。

所述熱電偶孔12、分隔板熱電偶孔16與熱電偶螺紋孔20的位 置與大小均相互對應。

所述陶瓷柱孔9、分隔板陶瓷柱孔7與通孔6的位置與大小均相互對應。

所述熱傳導氣體孔與氣體通孔的位置相對應。

熱媒由基體托架下盤體4的下盤體媒介進口17流入，在熱媒循環(huán)空腔內(nèi)循環(huán)，使整個基體托架均勻受熱，實現(xiàn)對基體托架溫度的控制。熱傳導氣體由進氣孔進入后，首先在穩(wěn)流室內(nèi)流動分配，穩(wěn)流室的作用是使熱傳導氣體在流出各熱傳導氣體出氣孔前壓力相等，保證各出氣孔出氣均勻，然后在經(jīng)過各熱傳導氣體出氣孔流出，在基體托架盤面與晶圓之間形成氣體薄膜，進行熱量的傳輸，控制晶圓的溫度及保證晶圓溫度的均勻性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。