本發(fā)明屬于半導(dǎo)體薄膜沉積應(yīng)用及制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)媒介自動(dòng)控溫、熱傳導(dǎo)氣體傳導(dǎo)溫度的晶圓反應(yīng)臺(tái)。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體設(shè)備在進(jìn)行沉積反應(yīng)時(shí)往往需要使晶圓及腔室加熱或維持在沉積反應(yīng)所需要的溫度，所以晶圓反應(yīng)臺(tái)必需具備加熱結(jié)構(gòu)以滿足給晶圓預(yù)熱的目的。多半半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備，在沉積過(guò)程中還會(huì)有等離子體參與沉積反應(yīng)，因等離子體能量的釋放以及化學(xué)氣體間反應(yīng)的能量釋放，晶圓反應(yīng)臺(tái)及晶圓的溫度會(huì)隨著射頻及工藝時(shí)間的增加溫度會(huì)不斷的上升；如果在進(jìn)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(jìn)行，這樣會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，設(shè)備的產(chǎn)能相對(duì)比較低。如果晶圓和晶圓反應(yīng)臺(tái)的溫度升溫過(guò)快，會(huì)超出薄膜所需承受的溫度，致使薄膜失敗。

為了解決工藝過(guò)程中晶圓反應(yīng)臺(tái)溫升過(guò)快降溫慢的問(wèn)題，我們需要有能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱盤溫度的系統(tǒng)，來(lái)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晶圓反應(yīng)臺(tái)上，通過(guò)控制晶圓反應(yīng)臺(tái)的溫度來(lái)控制晶圓表面的溫度。但半導(dǎo)體薄膜沉積反應(yīng)多是在真空條件下進(jìn)行，真空條件熱傳導(dǎo)主要靠輻射，熱傳導(dǎo)效率低，熱量會(huì)在晶圓表面聚集。為了更好的將晶圓上的熱量傳遞到晶圓反應(yīng)臺(tái)上，晶圓反應(yīng)臺(tái)與晶圓間需要通入一層導(dǎo)熱介質(zhì)，以便晶圓反應(yīng)臺(tái)與晶圓間快速的進(jìn)行熱交換，同時(shí)能更好的改善晶圓溫度的均勻性,不過(guò)，再熱傳導(dǎo)氣體不斷的通入過(guò)程中，氣體會(huì)充滿晶圓之間。如果氣體量過(guò)大，晶圓會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用媒介質(zhì)對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)進(jìn)行冷卻和加熱，利用媒介的循環(huán)，對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)進(jìn)行溫度的控制，媒介通道分布在晶圓反應(yīng)臺(tái)內(nèi)部；為了更好的控制晶圓的溫度，晶圓反應(yīng)臺(tái)內(nèi)部還有熱傳導(dǎo)氣體通道，能夠?qū)⒕A的溫度傳遞給晶圓反應(yīng)臺(tái)，更有效的控制晶圓的溫度。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種循環(huán)媒介自動(dòng)控溫、熱傳導(dǎo)氣體傳導(dǎo)溫度的晶圓反應(yīng)臺(tái)，通過(guò)上臺(tái)面、穩(wěn)流板和下臺(tái)面按順序焊接，上臺(tái)面和穩(wěn)流板之間形成媒介循環(huán)空腔，穩(wěn)流板和下臺(tái)面之間形成熱傳導(dǎo)氣體穩(wěn)流室，從而構(gòu)成獨(dú)立的循環(huán)媒介通道和熱傳導(dǎo)氣體通道。

進(jìn)一步地，循環(huán)媒介通過(guò)在下臺(tái)面中心凸臺(tái)A上設(shè)置的下臺(tái)面媒介進(jìn)口進(jìn)入，中心凸臺(tái)A上表面與穩(wěn)流板下表面貼合，在穩(wěn)流板上與下臺(tái)面媒介進(jìn)口對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置穩(wěn)流板媒介進(jìn)口，穩(wěn)流板上表面與所述上臺(tái)面中心凸臺(tái)B貼合，中心凸臺(tái)B上設(shè)置有流道型上臺(tái)面媒介進(jìn)口，媒介進(jìn)入媒介循環(huán)空腔，在空腔中調(diào)節(jié)所述晶圓反應(yīng)臺(tái)溫度。

進(jìn)一步地，媒介完成對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)的控溫后，從中心凸臺(tái)B上設(shè)置的流道型上臺(tái)面媒介出口流出，穿過(guò)對(duì)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)流板上的穩(wěn)流板媒介出口和下臺(tái)面上的下臺(tái)面媒介出口，循環(huán)出反應(yīng)臺(tái)，完成一次對(duì)反應(yīng)臺(tái)溫度的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，熱傳導(dǎo)氣體通過(guò)下臺(tái)面凸臺(tái)邊緣設(shè)置的熱傳導(dǎo)氣體進(jìn)氣孔進(jìn)入到穩(wěn)流室中，再通過(guò)對(duì)應(yīng)著的穩(wěn)流板上的氣體通孔和上臺(tái)面上的熱傳導(dǎo)氣體孔形成的通道進(jìn)入反應(yīng)腔室，在上臺(tái)面和反應(yīng)晶圓之間形成氣體薄膜，將晶圓溫度傳導(dǎo)給上臺(tái)面。

進(jìn)一步地，熱傳導(dǎo)氣體過(guò)多時(shí)，通過(guò)上臺(tái)面上的抽氣孔、對(duì)應(yīng)的穩(wěn)流板上的抽氣孔和下臺(tái)面上的抽氣孔形成的密閉通道抽出。

進(jìn)一步地，上臺(tái)面下表面設(shè)置陶瓷柱孔，連接陶瓷柱，安裝反應(yīng)臺(tái)時(shí)陶瓷柱穿過(guò)穩(wěn)流板上的穩(wěn)流板陶瓷柱孔和下臺(tái)面上的通孔，再通過(guò)固定螺母固定。

進(jìn)一步地，上臺(tái)面熱電偶孔、穩(wěn)流板熱電偶孔和下臺(tái)面上的熱電偶螺紋孔對(duì)應(yīng)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、具有媒介循環(huán)通道，利用媒介的循環(huán)，對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)進(jìn)行溫度的控制，媒介循環(huán)通道分布在晶圓反應(yīng)臺(tái)內(nèi)部；

2、具有熱傳導(dǎo)氣體通道，能夠?qū)⒕A的溫度傳遞給晶圓反應(yīng)臺(tái)，更有效的控制晶圓的溫度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明晶圓反應(yīng)臺(tái)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明晶圓反應(yīng)臺(tái)上臺(tái)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明晶圓反應(yīng)臺(tái)穩(wěn)流板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明晶圓反應(yīng)臺(tái)下臺(tái)面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參考圖1-圖4，本發(fā)明提供了一種循環(huán)媒介自動(dòng)控溫、熱傳導(dǎo)氣體傳導(dǎo)溫度的晶圓反應(yīng)臺(tái)，包括上臺(tái)面1、穩(wěn)流板3和下臺(tái)面4，三者按順序焊接形成所述晶圓反應(yīng)臺(tái)，上臺(tái)面1和穩(wěn)流板3之間形成媒介循環(huán)空腔，穩(wěn)流板3和下臺(tái)面4之間形成熱傳導(dǎo)氣體穩(wěn)流室，從而構(gòu)成獨(dú)立的循環(huán)媒介通道和熱傳導(dǎo)氣體通道； 所述上臺(tái)面1、穩(wěn)流板3和下臺(tái)面4除了通過(guò)焊接外，還通過(guò)陶瓷柱2連接，上臺(tái)面1下表面設(shè)置陶瓷柱孔10，連接陶瓷柱2，安裝反應(yīng)臺(tái)時(shí)陶瓷柱2穿過(guò)穩(wěn)流板3上的穩(wěn)流板陶瓷柱孔7和下臺(tái)面上的通孔6，再通過(guò)固定螺母5固定；上臺(tái)面上的熱電偶孔13、穩(wěn)流板熱電偶孔17和下臺(tái)面上的熱電偶螺紋孔22對(duì)應(yīng)連接。

利用熱媒介對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，循環(huán)媒介通過(guò)在下臺(tái)面4中心凸臺(tái)A上設(shè)置的下臺(tái)面媒介進(jìn)口19進(jìn)入，中心凸臺(tái)A上表面與穩(wěn)流板下表面貼合，在穩(wěn)流板上與下臺(tái)面媒介進(jìn)口19對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置穩(wěn)流板媒介進(jìn)口15，穩(wěn)流板上表面與所述上臺(tái)面中心凸臺(tái)B貼合，中心凸臺(tái)B上設(shè)置有流道型上臺(tái)面媒介進(jìn)口11，媒介進(jìn)入媒介循環(huán)空腔，在空腔中調(diào)節(jié)所述晶圓反應(yīng)臺(tái)溫度；媒介完成對(duì)晶圓反應(yīng)臺(tái)的控溫后，從中心凸臺(tái)B上設(shè)置的流道型上臺(tái)面媒介出口12流出，穿過(guò)對(duì)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)流板上的穩(wěn)流板媒介出口16和下臺(tái)面上的下臺(tái)面媒介出口21，循環(huán)出反應(yīng)臺(tái)，完成一次對(duì)反應(yīng)臺(tái)溫度的調(diào)節(jié)。

利用熱傳導(dǎo)氣體進(jìn)行晶圓和晶圓反應(yīng)臺(tái)之間溫度的傳導(dǎo)時(shí)，熱傳導(dǎo)氣體通過(guò)下臺(tái)面凸臺(tái)邊緣設(shè)置的熱傳導(dǎo)氣體進(jìn)氣孔20進(jìn)入到穩(wěn)流室中，再通過(guò)對(duì)應(yīng)著的穩(wěn)流板上的氣體通孔14和上臺(tái)面上的熱傳導(dǎo)氣體孔8形成的通道進(jìn)入反應(yīng)腔室，在上臺(tái)面1上表面和反應(yīng)晶圓之間形成氣體薄膜，將晶圓溫度傳導(dǎo)給上臺(tái)面1；熱傳導(dǎo)氣體過(guò)多時(shí)，通過(guò)上臺(tái)面上的抽氣孔9、對(duì)應(yīng)的穩(wěn)流板上的抽氣孔18和下臺(tái)面上的抽氣孔23形成的密閉通道抽出。