一种稳流室控温盘的制作方法

本发明涉及一种半导体镀膜设备可控温加热盘结构，尤其是一种稳流室控温盘，属于半导体薄膜沉积技术领域。

背景技术：

半导体设备在进行沉积反应时往往需要使晶圆及腔室加热或维持在沉积反应所需要的温度，所以加热盘必需具备加热结构以满足给晶圆预热的目的。多半半导体薄膜沉积设备，在沉积过程中还会有等离子体参与沉积反应，因等离子体能量的释放以及化学气体间反应的能量释放，加热盘及晶圆的温度会随着射频及工艺时间的增加温度会不断的上升；如果在进行相同温度下的工艺，需要等待加热盘降到相同的温度后才能进行，这样会耗费大量的时间，设备的产能相对比较低。如果晶圆和加热盘的温度升温过快，晶圆和加热盘的温度会超出薄膜所需承受的温度，致使薄膜失败。

为了解决工艺过程中加热盘温升过快降温慢的问题，我们需要有能够自动调节加热盘温度的系统，来保证加热盘的温度。为了更好的控制晶圆的温度，我们需要将晶圆的温度传递到加热盘上，通过控制加热盘的温度来控制晶圆表面的温度。但半导体薄膜沉积反应多是在真空条件下进行，真空条件热传导主要靠辐射，热传导效率低，热量会在晶圆表面聚集。为了更好的将晶圆上的热量传递到加热盘上，加 热盘与晶圆间需要通入一层导热介质，以便加热盘与晶圆间快速的进行热交换，同时能更好的改善晶圆温度的均匀性。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种稳流室控温盘。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种稳流室控温盘，包括加热盘上盘面、陶瓷柱、加热盘稳流板和加热盘基座。陶瓷柱的上端固定在加热盘上盘面的下端，陶瓷柱的下端穿过加热盘稳流板和加热盘基座并与加热盘基座的下端固定。

所述加热盘上盘面下表面开有热媒通道、米字分布的热传导气体孔、一个热电偶孔、陶瓷柱孔、热媒通道进口端和热媒通道出口端。

所述加热盘稳流板上全部是通孔，分别是与热传导气体孔对应的气体通孔；与热媒通道进口端、热媒通道出口端对应的稳流板媒介进口、稳流板媒介出口；与热电偶孔对应的稳流板热电偶孔，以及与陶瓷柱孔对应的稳流板陶瓷柱孔。

所述加热盘下盘体的盘面上设有凸台，目的是为了与加热盘稳流板进行焊接，在加热盘下盘体表面的边缘有一圈凸台、在通孔的位置周围也有同样高度的凸台，在加热盘上盘体的中心位置仍有相同高度的凸台，用于与稳流板进行密封。在中心凸台上分别开有下盘体媒介进口、下盘体媒介出口、热电偶螺纹孔及热传导气体进气孔。

稳流板和加热盘下盘体焊接后中间形成空腔，成为稳流室。

本发明各部件之间采用焊接的方式进行连接。每个部件上有不同的结构，形成加热盘的媒介通道和热传导气体通道，进而控制加热盘的温度。本加热盘采用媒介质进行冷却和加热，利用媒介的循环，对加热盘进行温度的控制，媒介通道分布在加热盘内部。为了更好的控制晶圆的温度，加热盘内部还有热传导气体通道，能够将晶圆的温度传递给加热盘，能够更有效的控制晶圆的温度。

附图说明

图1是本发明的爆炸图。

图2是加热盘上盘面的结构示意图。

图3是加热盘稳流板的结构示意图。

图4是加热盘下盘面的结构示意图。

图中：1、加热盘上盘体；2、陶瓷柱；3、加热盘稳流板；4、加热盘下盘体；5、固定螺母；6、通孔；7、加热盘稳流板陶瓷柱孔；8、热传导气体孔；9、热媒通道；10、陶瓷柱孔；11、热媒通道进口端；12、热媒通道出口端；13、热电偶孔；14气体通孔；15、稳流板媒介进口；16、稳流板媒介出口；17、稳流板热电偶孔，18、下盘体媒介进口；19、热传导气体进气孔；20、下盘体媒介出口；21、热电偶螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种稳流室控温盘，包括加热盘上盘面1、陶瓷柱2、加热盘稳流板3和加热盘基座4。陶瓷柱2的上端固定在加热盘上盘面1的下端，陶瓷柱2的下端穿过加热盘稳流板3和加热盘基座4并通过固定螺母5与加热盘基座的下端固定。

在加热盘上盘体1下表面开有热媒通道10，通道的布局如图2所示；在加热盘上盘体1下表面开有米字分布的热传导气体孔8、一个热电偶孔13；在加热盘上盘体1下表面开有陶瓷柱孔10以及热媒通道进口端11和热媒通道出口端12。

加热盘稳流板3上全部是通孔，如图3所示，分别是与热传导气体孔8对应的气体通孔14，与热媒通道进口端11、热媒通道出口端12对应的稳流板媒介进口15、稳流板媒介出口16，与热电偶孔13对应的稳流板热电偶孔17，以及与陶瓷柱孔10对应的稳流板陶瓷柱孔7。

所述加热盘下盘体4的盘面有些凸台，目的是为了与加热盘稳流板3进行焊接，如图4所示，在加热盘下盘体表面的边缘有一圈凸台、在通孔6的位置周围也有同样高度的凸台、在加热盘上盘体1的中心位置仍有相同高度的凸台，用于与加热盘稳流板3进行密封。在中心凸台上分别开有下盘体媒介进口18、下盘体媒介出口20、热电偶螺纹孔21及热传导气体进气孔19。

加热盘稳流板3和加热盘下盘体4焊接后中间形成空腔，成为稳流室，然后在与加热盘上盘体1焊接，将热媒通道封闭形成管路，然 后将陶瓷柱放入陶瓷柱孔用固定螺母固定。完成加热盘的加工。

热媒由下盘体媒介进口18流入，在热媒通道你循环，使整个加热盘均匀受热，实现对加热盘温度的控制。热传导气体由进气孔进入后，首先在稳流室内流动分配，稳流室的作用是使热传导气体在流出各热传导气体出气孔前压力相等，保证个出气孔出气均匀，然后在经过各热传导气体出气孔流出，在加热盘盘面与晶圆之间形成气体薄膜，进行热量的传输，控制晶圆的温度及保证晶圆温度的均匀性。