分区热盘加热器的制作方法

本实用新型涉及半导体热加工领域，尤其涉及一种分区加热器。

背景技术：

目前，在硅片等半导体进一步加工的工艺中，例如，硅片衬底的加热处理和硅片涂胶后的烘焙工艺中都需要用到热盘式加热器，是通过硅片与热盘的表面接触而进行热加工工艺。

现有技术中，常见的热盘加热器一般为一组加热管构成的加热区，或者多组加热管在热盘表面均匀分布而构成多组加热区，无论是一组加热区或者均匀分布的多组加热区每个区的加热温度是相同的。当工艺需要分区加热时目前技术中的热盘加热器无法完成，因此，需要设计一种热盘加热器解决目前存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种分区热盘加热器，可以对热盘加热器的各个分区分别进行加热。

本实用新型实施例提供一种分区热盘加热器，用于加热半导体片，包括：放置盘、盖体和加热盘；

所述放置盘固定于所述加热盘的上侧，所述放置盘用于放置半导体片；

所述盖体盖合于所述加热盘的下侧；

所述加热盘的下侧包括：第一加热区、第二加热区和第三加热区；

所述第一加热区包括：第一铠装加热管、第一凸台、第二凸台、第三凸台、第四凸台和第一导线；

所述第一凸台和所述第二凸台形成第一凹槽，所述第二凸台与所述第三凸台形成第二凹槽，所述第三凸台与所述第四凸台形成第三凹槽，且所述第一凹槽和所述第二凹槽相连通，所述第二凹槽和所述第三凹槽相连通；

所述第一铠装加热管盘设在所述第一凹槽中、所述第二凹槽中和所述第三凹槽中；

所述第一铠装加热管的一端与所述第一导线的一端连接，所述第一导线的另一端外接电源；

所述第二加热区包括：第二铠装加热管、第五凸台、第六凸台、第七凸台和第二导线；

所述第四凸台和所述第五凸台形成第四凹槽，所述第五凸台和所述第六凸台形成第五凹槽，所述第六凸台和所述第七凸台形成第六凹槽，且所述第四凹槽和所述第五凹槽相连通，所述第五凹槽和所述第六凹槽相连通；

所述第二铠装加热管盘设在所述第四凹槽中、所述第五凹槽中和所述第六凹槽中；

所述第二铠装加热管的一端与所述第二导线的一端连接，所述第二导线的另一端外接电源；

所述第三加热区包括：第三铠装加热管和第三导线；

所述第七凸台与所述加热盘的外壁形成第七凹槽；

所述第三铠装加热管盘设在所述第七凹槽中；

所述第三铠装加热管的一端与所述第三导线的一端连接，所述第三导线的另一端外接电源。

在一种可行的方案中，所述第一凸台、所述第二凸台、所述第三凸台、所述第四凸台、所述第五凸台、所述第六凸台和所述第七凸台由内到外且同心设置。

每个凸台同心设置，形成形状规则且均匀分布的凹槽，使盘设于凹槽中的铠装加热管分布均匀，从而使得待加热的半导体片受热均匀。

在一种可行的方案中，分区热盘加热器，还包括：第一凸块、第二凸块、第三凸块和第四凸块；

所述第一凸块设于所述第一凸台上侧，所述第二凸块设于所述第二凸台上侧，所述第三凸块设于所述第四凸台上侧，所述第四凸块设于所述第六凸台上侧；

所述盖体设有第一镂空槽、第二镂空槽、第三镂空槽和第四镂空槽；

所述第一凸块、所述第二凸块、所述第三凸块和所述第四凸块分别从所述第一镂空槽、所述第二镂空槽、所述第三镂空槽和所述第四镂空槽暴露在所述盖体之外。

在一种可行的方案中，分区热盘加热器，还包括：套筒；

所述套筒一端设于所述加热盘的下侧且位于所述第四凸台、所述第五凸台和所述第六凸台上；

所述盖体上设有通孔，所述套筒的另一端穿过所述通孔暴露于所述盖体之外；

所述第一导线的另一端、所述第二导线的另一端和所述第三导线的另一端分别穿过所述套筒外接电源。

分别连接第一铠装加热管、第二铠装加热管和第三铠装加热管的第一导线、第二导线和第三导线从套筒中穿过。

在一种可行的方案中，所述第一凸块、所述第二凸块和所述第三凸块均为C字形；

所述第一凸块设于所述第二凸块内侧，所述第二凸块设于所述第三凸块内侧；

所述第一凸块、所述第二凸块和所述第三凸块同心且开口朝向同一方向；

所述第四凸块包括：第一C字形凸块和对称设置的第二C字形凸块，所述第一C字形凸块和所述第二C字形凸块设于所述第三凸块外侧；

所述第一镂空槽、所述第二镂空槽、所述第三镂空槽和所述第四镂空槽的形状分别与所述第一凸块、所述第二凸块、所述第三凸块和所述第四凸块的形状适配。

C字形同心凸块方便加工，同样与其适配的盖体的镂空槽也方便加工。另外第四凸块设置为两块对称的C字形凸块是为了给套筒预留安装位置。

在一种可行的方案中，分区热盘加热器，还包括：第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶；

所述第一凸台设有第一测量孔，所述第三凸台设有第二测量孔，所述第七凸台设有第三测量孔；

所述第一热电偶的热端设于所述第一测量孔中，所述第一热电偶的冷端穿过所述套筒用于外接电源；

所述第二热电偶的热端设于所述第二测量孔中，所述第二热电偶的冷端穿过所述套筒用于外接电源；

所述第三热电偶的热端设于所述第三测量孔中，所述第三热电偶的冷端穿过所述套筒用于外接电源。

每个加热区都配备有热电偶，对每个加热区分别进行控温加热。

在一种可行的方案中，所述第一热电偶、所述第二热电偶和所述第三热电偶均采用双支热电偶。使用热电偶时只使用其中的一支热电偶，另外一支做备用。

在一种可行的方案中，分区热盘加热器，还包括：多个固定件；

所述固定件均匀设于所述第七凸台上，用于将所述加热盘与所述盖体及所述放置盘可拆卸连接。

在一种可行的方案中，所述放置盘采用硬质氧化铝合金。硬质氧化铝合金表面硬度高，减少放置盘与其他工件经常接触造成的磨损。

在一种可行的方案中，所述套筒暴露于所述盖体外的一端设有法兰；

所述法兰用于外接其他装置。

基于上述方案可知，本实用新型提供的一种分区热盘加热器，用于加热半导体片，包括：放置盘、加热盘和盖体。放置盘设于加热盘上侧，盖体盖合于加热盘下侧。加热盘包括：第一加热区、第二加热区和第三加热区，每个加热区由多个凸台围绕形成多个凹槽，每个加热区的铠装加热管盘设在多个凹槽中，且每个加热区的铠装加热管分别外接电源，即此分区热盘加热器的各个分区可以分别进行加热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中的加热盘的第一角度结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的分区热盘加热器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的加热盘的第二角度结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中的盖体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的放置盘的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一中的第一铠装加热管的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一中的第二铠装加热管的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一中的第三铠装加热管的结构示意图。

图中标号：

1、放置盘；11、安装通孔；2、盖体；21、第一镂空槽；22、二镂空槽；23、第三镂空槽；24、第四镂空槽；25、通孔；3、加热盘；31、第一加热区；311、第一铠装加热管；312、第一凸台；3121、第一凸块；3123、第一凹槽；313、第二凸台；3131、第二凸块；3132、第一测量孔；3134、第二凹槽；314、第三凸台；3142、第二测量孔；3145、第三凹槽；315、第四凸台；3151、第三凸块；32、第二加热区；321、第二铠装加热管；322、第五凸台；3223、第五凹槽；323、第六凸台；3231、第四凸块；3234、第六凹槽；32311、第一C字形凸块；32312、第二C字形凸块；3252、第四凹槽；324、第七凸台；3242、第三测量孔；33、第三加热区；331、第三铠装加热管；3342、第七凹槽；4、套筒；5、固定件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例一中的加热盘的第一角度结构示意图，图2为本实用新型实施例一中的分区热盘加热器的结构示意图，图3为本实用新型实施例一中的加热盘的第二角度结构示意图，图4为本实用新型实施例一中的盖体的结构示意图，图5为本实用新型实施例一中的放置盘的结构示意图，图6为本实用新型实施例一中的第一铠装加热管的结构示意图，图7为本实用新型实施例一中的第二铠装加热管的结构示意图，图8为本实用新型实施例一中的第三铠装加热管的结构示意图。如图1至图8所示，本实用新型实施例提供了一种分区热盘加热器，用于加热半导体片包括：放置盘1、盖体2和加热盘3。

在本实施例中，放置盘1固定于加热盘3的上侧，放置盘1用于放置半导体片，盖体2盖合于加热盘3的下侧。其中，加热盘3的下侧包括：第一加热区31、第二加热区32和第三加热区33。

第一加热区31包括：第一铠装加热管311、第一凸台312、第二凸台313、第三凸台314、第四凸台315和第一导线(图中未表示)。第一凸台312和第二凸台313形成第一凹槽3123，第二凸台313与第三凸台314形成第二凹槽3134，第三凸台314与第四凸台315形成第三凹槽3145，且第一凹槽3123和第二凹槽3134相连通，第二凹槽3134和第三凹槽3145相连通。第一铠装加热管311盘设在第一凹槽3123、第二凹槽3134中和第三凹槽3145中。第一铠装加热管311的一端与第一导线的一端连接，第一导线的另一端外接电源。

第二加热区32包括：第二铠装加热管321、第五凸台322、第六凸台323、第七凸台324和第二导线(图中未表示)。第四凸台315和第五凸台322形成第四凹槽3252，第五凸台322和第六凸台323形成第五凹槽3223，第六凸台323和第七凸台324形成第六凹槽3234，且第四凹槽3252和第五凹槽3223相连通，第五凹槽3223和第六凹槽3234相连通。第二铠装加热管321盘设在第四凹槽3252、第五凹槽3223和第六凹槽3234中，第二铠装加热管321的一端与第二导线的一端连接，第二导线的另一端外接电源。

第三加热区33包括：第三铠装加热管331和第三导线(图中未表示)。第七凸台324与加热盘2的外壁形成第七凹槽3342。第三铠装加热管331盘设在第七凹槽中，第三铠装加热管331的一端与第三导线的一端连接，第三导线的另一端外接电源。

在本实施例中，放置盘1采用6061-T651铝合金，且放置盘1的形状为直径为530mm的圆形放置盘。加热盘3的是外径为540mm的圆形铝合金圆形，此分区热盘加热器可以应用在半导体的真空加热工序中。为达到真空，放置盘1与加热盘3通过密封焊接，焊接后使用氦气检漏，保证空气不会从放置盘1与加热盘3形成的密封腔中向放置半导体的真空室中渗漏。另外，第一铠装加热管311的功率为2.3KW、第二铠装加热管321的功率为3.4KW、第三铠装加热管331的功率为1.5KW。

通过上述内容不难发现，本实用新型提供了一种分区热盘加热器，用于加热半导体片，包括：放置盘、加热盘和盖体。放置盘设于加热盘上侧，盖体盖合于加热盘下侧。加热盘包括：第一加热区、第二加热区和第三加热区，每个加热区由多个凸台围绕形成多个凹槽，每个加热区的铠装加热管盘设在多个凹槽中，且每个加热区的铠装加热管分别外接电源，即此分区热盘加热器的各个分区可以分别进行加热。

可选地，如图1所示，在本实施例中，第一凸台312、第二凸台313、第三凸台314、第四凸台315、第五凸台322、第六凸台323和第七凸台324由内到外且同心设置。

每个凸台同心设置，形成形状规则且均匀分布的凹槽，使盘设于凹槽中的铠装加热管分布均匀，从而使得待加热的半导体片受热均匀。

可选地，如图1、图2和图4所示，在本实施例中，分区热盘加热器，还包括：第一凸块3121、第二凸块3131、第三凸块3151和第四凸块3231。其中，第一凸块3121设于第一凸台312上侧，第二凸块3131设于第二凸台313上侧，第三凸块3151设于第四凸台315上侧，第四凸块3231设于第六凸台323上侧。盖体2设有第一镂空槽21、第二镂空槽22、第三镂空槽23和第四镂空槽24。第一凸块3121、第二凸块3131、第三凸块3151和第四凸块3231分别从第一镂空槽21、第二镂空槽22、第三镂空槽23和第四镂空槽24暴露在盖体2之外，使该分区热盘加热器的结构紧凑。

可选地，如图1、图2和图4所示，在本实施例中，分区热盘加热器，还包括：套筒4。套筒4一端设于加热盘3的下侧且位于第四凸台315、第五凸台322和第六凸台323上。盖体2上设有通孔25，套筒4的另一端穿过通孔25暴露于盖体2之外。第一导线的另一端、第二导线的另一端和第三导线的另一端分别穿过套筒4外接电源。分别连接第一铠装加热管、第二铠装加热管和第三铠装加热管的第一导线、第二导线和第三导线从套筒中穿过，套筒起到保护导线的作用。

可选地，如图1、图2和图4所示，在本实施例中，第一凸块3121、第二凸块3131和第三凸块3151均为C字形。第一凸块3121设于第二凸块3131内侧，第二凸块3131设于第三凸块3151内侧。且第一凸块3121、第二凸块3131和第三凸块3151同心且开口朝向同一方向。

另外，第四凸块3231包括：第一C字形凸块32311和对称设置的第二C字形凸块32312，第一C字形凸块32311和第二C字形凸块32312设于第三凸块3151外侧。第一镂空槽21、第二镂空槽22、第三镂空槽23和第四镂空槽24的形状分别与第一凸块3121、第二凸块3131、第三凸块3151和第四凸块的形状适配。

C字形同心凸块方便加工，同样与其适配的盖体的镂空槽也方便加工。另外，第四凸块设置为两块对称的C字形凸块是为了给套筒预留安装位置。

可选地，如图1和图3所示，在本实施例中，分区热盘加热器，还包括：第一热电偶(图中未示)、第二热电偶(图中未示)和第三热电偶(图中未示)。第一凸台313设有第一测量孔3132，第三凸台314设有第二测量孔3142，第七凸台324设有第三测量孔3242。第一热电偶的热端设于第一测量孔3132中，第一热电偶的冷端穿过套筒4用于外接电源，第二热电偶的热端设于第二测量孔3142中，第二热电偶的冷端穿过套筒4用于外接电源，第三热电偶的热端设于第三测量孔3242中，第三热电偶的冷端穿过套筒4用于外接电源。另外，在第四凸台315还预留了两个测量孔(图中未标号)，以作备用测量孔。每个加热区都配备有热电偶，对每个加热区分别进行控温加热。

可选地，在本实施例中，第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶均采用双支热电偶，即在每个收缩管中放置两支热电偶。三个热电偶的外径均为3.2mm，另外，第一热电偶外层采用红色收缩管，第二热电偶外层采用黄色收缩管，第三热电偶外层采用蓝色收缩管。在使用热电偶时只使用其中的一支热电偶，另外一支做备用。

可选地，如图1、图4和图5所示，在本实施例中，分区热盘加热器，还包括：多个固定件5。固定件5均匀设于第七凸台324上，用于将加热盘3与盖体2及放置盘1可拆卸连接。安装方式为，盖体2上设有盖体通孔(图中未标号)，放置盘上设有安装通孔11，采用螺丝将盖体2、放置盘1和加热盘3可拆卸连接。

可选地，在本实施例中，放置盘1采用硬质氧化铝合金。硬质氧化铝合金表面硬度高，减少放置盘与其他工件经常接触造成的磨损。

可选地，如图2所示，在本实施例中，套筒4暴露于盖体外的一端设有法兰41，法兰41用于外接其他装置。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。