加热盘阻抗测量工装及测量方法与流程

本发明涉及一种加热盘阻抗测量工装及测量方法，具体的说是一种采用电极板分别与加热盘、腔体连接，用绝缘块分隔加热盘与腔体，便于测量加热盘安装在腔体中阻抗的工装结构及测量方法。属于半导体设备射频阻抗测量应用技术领域。

背景技术：

随着电子产品需求量的增加，带动半导体设备迅速发展，加热盘是广泛应用于半导体设备中硅片沉积反应腔中的关键部件。加热盘的阻抗直接影响硅片沉积过程各个离子场的分布情况，从而影响硅片镀膜的质量。目前针对加热盘阻抗的测量采用网络分析仪进行测量，但网络分析仪与加热盘及腔体连接的面积过小，端口输出的快速扫频低功率电信号在传输中变得更加微弱，测量信号微弱，无法测量加热盘阻抗的准确值。

技术实现要素：

本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有测量方法测量数据误差大，信号过弱的技术问题，提供一种加热盘阻抗的测量工装，增加网络分析仪输出信号与加热盘及腔体的接触面积，强化测量信号，提高加热盘阻抗测量的准确性及稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：加热盘阻抗测量工装，主要由绝缘组件(3)及电极组件(4)两个部分组成。所述绝缘组件(3)包括绝缘块A(16)、绝缘块B(17)及弹簧(18)，绝缘块A(16)与B(17) 中间安装弹簧(18)形成可压缩的预紧力，对抗加热盘(2)阻抗测量过程中来自电极组件(4)的力，保证加热盘受力均匀，位置对中。

所述电极组件(4)包括N连接器插座定位基座(5)、固定螺钉(6)、螺母(7)、垫片(8)、连接板(9)、绝缘板(10)、电极板A(11)、绝缘座A(12)、绝缘座B(13)、电极板B(14)、绝缘套(15)及弹簧(18)。

所述N连接器插座定位基座(5)通过固定螺钉(6)、螺母(7)、垫片(8)固定连接到电极板B(14)上，与腔体(1)连接形成第一电极；电极板A(11)与加热盘(2)依靠圆弧面接触形成第二电极；绝缘座A(12)与绝缘座B(13)将第一、第二电极分离，保证两电极间绝缘，同时绝缘座A(12)与绝缘座B(13)内部安装有弹簧(18)，能够将第一、第二两个电极挤压，分别接触到腔体(1)及加热盘(2)，增加射频电信号传输面积，提高信号传输的稳定性。

采用上述工装的加热盘阻抗测量方法，该方法是通过测量反射系数来得到加热盘阻抗的单端口测试，网络分析仪通过端口输出快速扫频的低功率电信号，该信号通过射频电缆的传输到达加热盘，并产生反射电信号。射频信号的反射率与加热盘的阻抗有以下关系式

其中,R是复反射系数，Z₀是传输线的阻抗，Z_L是负载的阻抗。在确定使用特征阻抗为50Ω的传输线时，可确定Z₀＝50Ω，因而，通过测量复反射系数即可得到加热盘的阻抗Z_L。

网络分析仪连接在N连接器插座定位基座上，信号的传输路径通过连接 板、电极板B、到达腔体，在腔体内部连接部件上将信号传输给加热盘，等待加热盘复反射系数的信号。

进一步地，加热盘与网络分析仪的另一端完全绝缘，电信号经由电极板B后，绝缘板及绝缘套分别阻挡电信号传入电极板A，同时绝缘座A、B有效将电极板A、B分离，并利用内部的弹簧装置使得电极板A与加热盘及电极板B与腔体紧密结合，增加信号传输面积及传输的稳定性。

进一步地，加热盘与腔体间在电极组件内部弹簧的作用下发生位置偏移，在电极组件同一直线方向的加热盘与腔体间放入绝缘组件，绝缘组件内部的弹簧力将对抗电极组件的力，形成平衡，保证加热盘与腔体的位置对中，提高阻抗测量结果的准确性。

本发明的有益效果及特点在于：加热盘阻抗测量工装结构合理，操作方法简便。能够增大腔体及加热盘与阻抗测量工装的电信号传输面积，增加电信号的强度，使测量结果更加可靠。其电极组件与绝缘组件内部的弹簧，保证在加热盘与腔体位置对中的情况下，信号传输处的接触更加紧密，有效提高加热盘阻抗测量的稳定性。可广泛应用于半导体镀膜设备技术领域。

附图说明

图1是加热盘阻抗测量工装测量方法示意图。

图2是加热盘阻抗测量工装绝缘组件内部示意图。

图3是加热盘阻抗测量工装电机组件结构示意图。

图4是加热盘阻抗测量工装绝缘组件结构示意图。

图5是加热盘阻抗测量工装电机组件内部示意图。

图中：1、腔体；2、加热盘；3、绝缘组件；4、电极组件；5、N连接器 插座定位基座；6、固定螺钉；7、螺母；8、垫片；9、连接板；10、绝缘板；11、电极板A；12、绝缘座A；13、绝缘座B；14、电极板B；15、绝缘套；16、绝缘块A；17、绝缘块B；18、弹簧。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

具体实施方式

实施例

参照附图1-5，加热盘阻抗测量工装，主要由绝缘组件3及电极组件4两个部分组成。

所述绝缘组件3，包括绝缘块A16、绝缘块B17及弹簧18，绝缘块A16与B17中间安装弹簧18形成可压缩的预紧力，对抗加热盘2阻抗测量过程中来自电极组件4的力，保证加热盘受力均匀、位置对中。

所述电极组件4，包括N连接器插座定位基座5、固定螺钉6、螺母7、垫片8、连接板9、绝缘板10、电极板A11、绝缘座A12、绝缘座B13、电极板B14、绝缘套15及弹簧18。

所述N连接器插座定位基座5通过固定螺钉6、螺母7、垫片8固定连接到电极板B14上，与腔体1连接形成第一电极；电极板A11与加热盘2依靠圆弧面接触形成第二电极；绝缘座A12与绝缘座B13将第一、第二电极分离，保证两电极间绝缘，同时绝缘座A12与绝缘座B13内部安装有弹簧18，能够使第一、第二两个电极紧密接触到腔体1及加热盘2，增加射频电信号传输面积，提高信号传输的稳定性。

所述N连接器插座定位基座与网络分析仪连接，网络分析仪通过端口输出快速扫频的低功率电信号，该信号通过射频电缆的传输到达加热盘，并产 生反射电信号，通过测量复反射系数即可得到加热盘的阻抗Z_L。其结构合理，操作方法简便，测量结果更加可靠，有效提高加热盘阻抗测量的稳定性。

从图1中可以看出，该工装结构的安装腔体与加热盘间，电机组件4与绝缘组件3保持在同一直线上。

采用上述工装的加热盘阻抗测量方法，该方法是通过测量反射系数来得到加热盘阻抗的单端口测试，网络分析仪通过端口输出快速扫频的低功率电信号，该信号通过射频电缆的传输到达加热盘，并产生反射电信号，通过测量复反射系数即可得到加热盘的阻抗Z_L。

网络分析仪连接在N连接器插座定位基座上，信号的传输路径通过连接板、电极板B、到达腔体，在腔体内部连接部件上将信号传输给加热盘，等待加热盘复反射系数的信号。

进一步地，加热盘与网络分析仪的另一端完全绝缘，电信号经由电极板B后，绝缘板及绝缘套分别阻挡电信号传入电极板A，同时绝缘座A、B有效将电极板A、B分离，并利用内部的弹簧装置使得电极板A与加热盘及电极板B与腔体紧密结合，增加信号传输面积及传输的稳定性。

进一步地，加热盘与腔体间在电极组件内部弹簧的作用下发生位置偏移，在电极组件同一直线方向的加热盘与腔体间放入绝缘组件，绝缘组件内部的弹簧力将对抗电极组件的力，形成平衡，保证加热盘与腔体的位置对中，提高阻抗测量结果的准确性。

上述测量方法操作简便，有效提高加热盘阻抗测量的稳定性，进而提高硅片镀膜的质量。