加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括平臺(tái)、腔室連接板和加熱單元，平臺(tái)和腔室連接板均為環(huán)體結(jié)構(gòu)，且腔室連接板嵌套在平臺(tái)內(nèi)，并由平臺(tái)支撐，并且在平臺(tái)和腔室連接板之間設(shè)置有第一密封圈，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封；加熱單元用于向腔室連接板的內(nèi)部空間提供熱量；在腔室連接板內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道，用于通過通入冷卻水冷卻腔室連接板；在腔室連接板內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞其內(nèi)周壁的環(huán)形凹槽，且環(huán)形凹槽位于第一密封圈與腔室連接板的內(nèi)周壁之間。本實(shí)用新型提供的加熱腔室不僅可以解決冷卻密封圈的問題，而且結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和裝配。
【專利說明】加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體加工設(shè)備中，除氣(Degas)腔室用于對(duì)晶片等被加工工件進(jìn)行加熱，以去除雜質(zhì)。在利用除氣腔室加熱的過程中，除了一部分熱量是被被加工工件吸收之外，大部分熱量均被腔室壁等的結(jié)構(gòu)件吸收。因此，就需要利用循環(huán)冷卻水對(duì)這些結(jié)構(gòu)件進(jìn)行冷卻，以使其溫度維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證除氣腔室的密封，通常在形成腔室的兩個(gè)結(jié)構(gòu)件之間設(shè)置有密封圈，由于該密封圈的耐溫性能最低，且結(jié)構(gòu)件在溫度過高的情況下會(huì)對(duì)密封圈產(chǎn)生不良影響，因而冷卻密封圈顯得尤為重要。
[0004]圖1為現(xiàn)有的一種除氣腔室的剖視圖。如圖1所示，除氣腔室包括平臺(tái)1、腔室連接板2、石英窗3和燈泡9。其中,平臺(tái)I和腔室連接板2均為環(huán)體，且腔室連接板2嵌套在平臺(tái)I內(nèi)，并由平臺(tái)I支撐，并且在平臺(tái)I和腔室連接板2之間設(shè)置有第一密封圈6，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封。石英窗3設(shè)置在腔室連接板2的頂部，且在腔室連接板2和石英窗3之間設(shè)置有第二密封圈7，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封；燈泡9設(shè)置在石英窗3的上方。在加熱時(shí)，除氣腔室處于真空狀態(tài)，且燈泡9透過石英窗3加熱置于該除氣腔室內(nèi)的被加工工件8。此外，在腔室連接板2內(nèi)，且位于分別靠近第一密封圈6和第二密封圈7的位置處分別設(shè)置有第一冷卻水道4和第二冷卻水道5，用于冷卻腔室連接板2以及第一密封圈6和第二密封圈7。
[0005]在實(shí)際應(yīng)用中，由于受到腔室連接板2周圍的結(jié)構(gòu)空間的限制，第一冷卻水道4的實(shí)現(xiàn)方式通常為:通過在腔室連接板2內(nèi)焊接銅管，或者將腔室連接板2設(shè)計(jì)成分體結(jié)構(gòu)，以通過對(duì)接形成第一冷卻水道4。然而，上述實(shí)現(xiàn)方式不僅造成第一冷卻水道4的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且給第一冷卻水道4的加工和裝配帶來不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其不僅可以解決冷卻密封圈的問題，而且結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和裝配。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的而提供一種加熱腔室，包括平臺(tái)、腔室連接板和加熱單元，所述平臺(tái)和腔室連接板均為環(huán)體結(jié)構(gòu)，且所述腔室連接板嵌套在所述平臺(tái)內(nèi)，并由所述平臺(tái)支撐，并且在所述平臺(tái)和腔室連接板之間設(shè)置有第一密封圈，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封；所述加熱單元用于向所述腔室連接板的內(nèi)部空間提供熱量；在所述腔室連接板內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道，用于通過通入冷卻水冷卻所述腔室連接板；在所述腔室連接板內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞其內(nèi)周壁的環(huán)形凹槽，且所述環(huán)形凹槽位于所述第一密封圈與所述腔室連接板的內(nèi)周壁之間。
[0008]其中，所述環(huán)形凹槽與所述腔室連接板的內(nèi)部空間相連通。
[0009]其中，在所述腔室連接板的內(nèi)周壁上設(shè)置有隔熱板，用于阻擋所述腔室連接板直接吸收熱量。
[0010]其中，所述隔熱板的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，且多個(gè)隔熱板沿所述腔室連接板的內(nèi)周壁的徑向疊置或者間隔設(shè)置。
[0011]其中，所述冷卻通道位于靠近所述腔室連接板的內(nèi)周壁的位置處，以使由該內(nèi)周壁吸收的熱量到達(dá)所述冷卻通道的傳遞距離大于到達(dá)所述第一密封圈的傳遞距離。
[0012]其中，所述環(huán)形凹槽在所述腔室連接板的軸向截面上的投影形狀為長條形，且所述長條形的長度方向平行于所述腔室連接板的軸向。
[0013]其中，所述加熱腔室還包括石英窗，所述石英窗設(shè)置在所述腔室連接板的頂部，并且在所述石英窗與所述腔室連接板之間設(shè)置有第二密封圈，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封；所述加熱單元包括加熱燈，所述加熱燈設(shè)置在所述石英窗的上方，用以采用熱輻射的方式透過所述石英窗向所述腔室連接板的內(nèi)部空間輻射熱量。
[0014]其中，所述冷卻通道位于靠近所述第二密封圈的位置處。
[0015]作為另一種技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括加熱腔室，用于對(duì)被加工工件進(jìn)行加熱，所述加熱腔室采用了本實(shí)用新型提供的上述加熱腔室。
[0016]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0017]本實(shí)用新型提供的加熱腔室，其通過在腔室連接板內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞其內(nèi)周壁的環(huán)形凹槽，且該環(huán)形凹槽位于第一密封圈與腔室連接板的內(nèi)周壁之間，可以使由腔室連接板的內(nèi)周壁吸收的熱量必須繞過環(huán)形凹槽才能到達(dá)第一密封圈，即，增大了由腔室連接板的內(nèi)周壁吸收的熱量到達(dá)第一密封圈的傳遞距離，從而環(huán)形凹槽可以起到隔熱作用。而且，由于在腔室連接板內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道，這可以使由腔室連接板的內(nèi)周壁吸收的絕大部分熱量均被冷卻通道帶走，而不會(huì)到達(dá)第一密封圈，從而可以有效地防止第一密封圈過熱。此外，上述環(huán)形凹槽便于加工，且可以代替現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻水道起到冷卻第一密封圈的作用，從而可以簡化加熱腔室的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以給加熱腔室的加工和裝配帶來方便。
[0018]本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過采用本實(shí)用新型提供的上述加熱腔室，不僅可以解決冷卻密封圈的問題，而且結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和裝配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有的一種除氣腔室的剖視圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種加熱腔室的剖視圖；以及
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種加熱腔室的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對(duì)本實(shí)用新型提供的加熱腔室以及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種加熱腔室的剖視圖。請(qǐng)參閱圖2，加熱腔室包括平臺(tái)10、腔室連接板20、石英窗26和加熱單元。其中，平臺(tái)10和腔室連接板20均為環(huán)體結(jié)構(gòu)，且腔室連接板20嵌套在平臺(tái)10內(nèi)，并由平臺(tái)10支撐。具體地，如圖2所示，在平臺(tái)10的內(nèi)周壁上設(shè)置有凸緣，腔室連接板20的底部位于平臺(tái)10內(nèi)且置于該凸緣上，此時(shí)腔室連接板20的下表面與該凸緣的上表面相接觸，且腔室連接板20的外周壁與平臺(tái)10的內(nèi)周壁相互環(huán)繞；并且，由腔室連接板20環(huán)繞形成的內(nèi)部空間21與由平臺(tái)10環(huán)繞形成的內(nèi)部空間11相連通，從而使被加工工件可以自外界進(jìn)入平臺(tái)10的內(nèi)部空間11，并通過上升進(jìn)入腔室連接板20的內(nèi)部空間21，以進(jìn)行工藝。此外，在本實(shí)施例中，腔室連接板20的內(nèi)周壁201位于該凸緣的內(nèi)周壁內(nèi)側(cè)，即，腔室連接板20的內(nèi)徑小于凸緣的內(nèi)徑。
[0024]在平臺(tái)10和腔室連接板20之間設(shè)置有第一密封圈23，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封，從而保證腔室連接板20的內(nèi)部空間21能夠保持真空狀態(tài)。在本實(shí)施例中，第一密封圈23設(shè)置在腔室連接板20的下表面與該凸緣的上表面之間。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，第一密封圈23也可以設(shè)置在腔室連接板20的外周壁和平臺(tái)10的內(nèi)周壁之間。
[0025]在本實(shí)施例中，石英窗26通過安裝部件27安裝在腔室連接板20的頂部，并且在安裝部件27與腔室連接板20之間設(shè)置有第二密封圈24，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封，保證腔室連接板20的內(nèi)部空間11能夠保持真空狀態(tài)。
[0026]加熱單元用于向腔室連接板20的內(nèi)部空間21提供熱量。在本實(shí)施例中，加熱單元包括多個(gè)加熱燈28，多個(gè)加熱燈28設(shè)置在石英窗26的上方，用以采用熱輻射的方式透過石英窗26向腔室連接板20的內(nèi)部空間21輻射熱量。容易理解，由于腔室連接板20的內(nèi)周壁201直接暴露在內(nèi)部空間21中，因此，腔室連接板20的內(nèi)周壁201是腔室連接板20吸收熱量的受熱面，即，輻射進(jìn)入內(nèi)部空間21內(nèi)的熱量經(jīng)由腔室連接板20的內(nèi)周壁201傳遞至腔室連接板20內(nèi)。
[0027]在腔室連接板20內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道25，用于通過通入冷卻水冷卻腔室連接板20。具體地，冷卻通道25可以為環(huán)繞腔室連接板20的內(nèi)周壁201設(shè)置的環(huán)形通道，以使流經(jīng)該環(huán)形通道的冷卻水能夠均勻地冷卻腔室連接板20。
[0028]在腔室連接板20內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞其內(nèi)周壁201的環(huán)形凹槽22，且環(huán)形凹槽22位于第一密封圈23與腔室連接板20的內(nèi)周壁201之間。在加熱過程中，由于環(huán)形凹槽22位于第一密封圈23與腔室連接板20的內(nèi)周壁201之間，這使得由腔室連接板20的內(nèi)周壁吸收的熱量必須繞過環(huán)形凹槽22才能到達(dá)第一密封圈23，S卩，增大了由腔室連接板20的內(nèi)周壁201吸收的熱量到達(dá)第一密封圈23的傳遞距離，從而環(huán)形凹槽22可以起到隔熱作用。而且，由于在腔室連接板20內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道25，這可以使由腔室連接板20的內(nèi)周壁201吸收的絕大部分熱量均被冷卻通道25帶走，而不會(huì)到達(dá)第一密封圈23，從而可以有效地防止第一密封圈23過熱。此外，上述環(huán)形凹槽22便于加工，且可以代替現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻水道起到冷卻第一密封圈23的作用，從而可以簡化加熱腔室的結(jié)構(gòu),進(jìn)而可以給加熱腔室的加工和裝配帶來方便。
[0029]優(yōu)選的，環(huán)形凹槽22在腔室連接板20的軸向截面上的投影形狀為長條形，且該長條形的長度方向平行于腔室連接板20的軸向，換言之，通過增大環(huán)形凹槽22在腔室連接板20的軸向上的長度，可以增大由腔室連接板20的內(nèi)周壁201吸收的熱量到達(dá)第一密封圈23的傳遞距離，從而可以進(jìn)一步提高環(huán)形凹槽22的隔熱作用。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，環(huán)形凹槽在腔室連接板的軸向截面上的投影形狀可以為任意形狀，無需進(jìn)行限定。
[0030]優(yōu)選的，冷卻通道25位于靠近腔室連接板20的內(nèi)周壁201的位置處，以使由該內(nèi)周壁201吸收的熱量到達(dá)冷卻通道25的傳遞距離大于到達(dá)第一密封圈23的傳遞距離，從而由該內(nèi)周壁201吸收的熱量會(huì)先到達(dá)冷卻通道25，絕大部分的熱量在到達(dá)冷卻通道25之后就會(huì)被冷卻通道25帶走，而不會(huì)到達(dá)第一密封圈23，從而可以有效地防止第一密封圈23過熱。進(jìn)一步優(yōu)選的，冷卻通道25的位置在靠近腔室連接板20的內(nèi)周壁201的基礎(chǔ)上，靠近第二密封圈24的位置處，以能夠更好地對(duì)第二密封圈24進(jìn)行冷卻。
[0031]優(yōu)選的，如圖3所示，在腔室連接板20的內(nèi)周壁201上還設(shè)置有隔熱板29，用于阻擋腔室連接板20直接吸收熱量。在本實(shí)施例中，隔熱板29采用形狀與腔室連接板20的內(nèi)周壁201相適配的環(huán)體結(jié)構(gòu)，且隔熱板29完全覆蓋內(nèi)周壁201。在實(shí)際應(yīng)用中，隔熱板的外周壁可以與腔室連接板的內(nèi)周壁相疊置或者相互間隔。此外，隔熱板的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)，且多個(gè)隔熱板沿腔室連接板的內(nèi)周壁的徑向疊置或者間隔設(shè)置。
[0032]需要說明的是，加熱腔室的結(jié)構(gòu)(例如腔室連接板和平臺(tái))并不局限于上述實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中，加熱腔室可以為任意結(jié)構(gòu)，而無需進(jìn)行限定。另外，本實(shí)用新型提供的加熱腔室可以作為除氣腔室，通過加熱對(duì)被加工工件進(jìn)行除氣工藝，或者，還可以作為加熱被加工工件的腔室應(yīng)用在其他任意領(lǐng)域中。
[0033]作為另一個(gè)技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括加熱腔室，用于對(duì)被加工工件進(jìn)行加熱，該加熱腔室采用了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述加熱腔室。
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過采用本實(shí)用新型提供的上述加熱腔室，不僅可以解決冷卻密封圈的問題，而且結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和裝配。
[0035]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱腔室，包括平臺(tái)、腔室連接板和加熱單元，所述平臺(tái)和腔室連接板均為環(huán)體結(jié)構(gòu)，且所述腔室連接板嵌套在所述平臺(tái)內(nèi)，并由所述平臺(tái)支撐，并且在所述平臺(tái)和腔室連接板之間設(shè)置有第一密封圈，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封；所述加熱單元用于向所述腔室連接板的內(nèi)部空間提供熱量；在所述腔室連接板內(nèi)還設(shè)置有冷卻通道，用于通過通入冷卻水冷卻所述腔室連接板；其特征在于，在所述腔室連接板內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞其內(nèi)周壁的環(huán)形凹槽，且所述環(huán)形凹槽位于所述第一密封圈與所述腔室連接板的內(nèi)周壁之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱腔室，其特征在于，所述環(huán)形凹槽與所述腔室連接板的內(nèi)部空間相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱腔室，其特征在于，在所述腔室連接板的內(nèi)周壁上設(shè)置有隔熱板，用于阻擋所述腔室連接板直接吸收熱量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱腔室，其特征在于，所述隔熱板的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，且多個(gè)隔熱板沿所述腔室連接板的內(nèi)周壁的徑向疊置或者間隔設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱腔室，其特征在于，所述冷卻通道位于靠近所述腔室連接板的內(nèi)周壁的位置處，以使由該內(nèi)周壁吸收的熱量到達(dá)所述冷卻通道的傳遞距離大于到達(dá)所述第一密封圈的傳遞距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱腔室，其特征在于，所述環(huán)形凹槽在所述腔室連接板的軸向截面上的投影形狀為長條形，且所述長條形的長度方向平行于所述腔室連接板的軸向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱腔室，其特征在于，所述加熱腔室還包括石英窗，所述石英窗設(shè)置在所述腔室連接板的頂部，并且在所述石英窗與所述腔室連接板之間設(shè)置有第二密封圈，用于對(duì)二者之間的間隙進(jìn)行密封； 所述加熱單元包括加熱燈，所述加熱燈設(shè)置在所述石英窗的上方，用以采用熱輻射的方式透過所述石英窗向所述腔室連接板的內(nèi)部空間輻射熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱腔室，其特征在于，所述冷卻通道位于靠近所述第二密封圈的位置處。
9.一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括加熱腔室，用于對(duì)被加工工件進(jìn)行加熱，其特征在于，所述加熱腔室采用權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的加熱腔室。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK203721689SQ201320891017
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】賈強(qiáng) 申請(qǐng)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