模块化固态光源加热装置的制作方法

本发明属于半导体设备，具体地涉及一种模块化固态光源加热装置。

背景技术：

1、热处理常见于半导体工业制造流程之中，例如用于快速热处理腔室和低压外延沉积设备，以实现栅极、源极与沟道结构的掺杂、活化、硅化、氧化、结晶及类似转化工艺。随着半导体主要结构的特征尺寸缩小和大尺寸基板的应用，热处理过程中的热预算需要符合更严格的要求。

2、现有的热处理设备主要依赖朝向基板的常规卤素灯阵列，这些灯中的灯头材料产生高温辐射，通过定向辐射的方式到达处理基板，同时快速关断电路控制着这些灯传递至处理基板的辐射能量，由此，处理基板可以在真空腔室中被快速、受控加热。但现有的常规卤素灯阵列所使用的灯管体积形状受限于灯管散热、发射功率等要求，其自身结构设计和图案化阵列排布受到极大限制。

3、例如申请号为cn201580022142.0的中国发明专利所述热处理腔室的光导管阵列结构，其光导管窗结构体积庞大，不易拆卸维修，密集排列的结构容易导致散热困难且图案化排布方式受限。

4、因此，需要一种结构轻薄，图案化阵列排布灵活的热处理加热装置。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：提供一种模块化固态光源加热装置，解决现有的常规卤素灯阵列结构体积庞大、不易拆卸维修、排布方式受限的问题。

2、依据本发明的技术方案，本发明提供了一种模块化固态光源加热装置，包括加热模组，加热模组包括依次层叠设置的电路控制组件、冷却组件和固态光源组件；电路控制组件包括有控制电路板，控制电路板上具有控制电路，控制电路中包括有功率控制元件；冷却组件包括有冷却管道，冷却管道的末端设有管路连接器，冷却管道的周围设有快速导热件；固态光源组件包括有光源基板，光源基板通过支架与控制电路板相连接，光源基板背向电路控制组件的一面排布设置有发光二极管，光源基板上设置有电路接口，发光二极管通过电路接口与功率控制元件电性连接。

3、进一步地，若干加热模组接合形成平面图案化排布，且多个冷却组件的冷却管道接合形成冷却网络。

4、进一步地，冷却管道为呈均匀放射状的多通管。

5、进一步地，快速导热件紧密包覆冷却管道，并且与光源基板紧密贴合。

6、进一步地，光源基板开设有安装槽，快速导热件嵌入设置在安装槽中。

7、进一步地，支架及电路接口设置于光源基板的边缘位置、与冷却组件相间隔。

8、进一步地，发光二极管为嵌入设置于光源基板的封装成球状的发光二极管，且均匀地布满光源基板的一面。

9、进一步地，多个加热模组的电路控制组件由控制电路串联控制、并联控制或者独立控制。

10、进一步地，加热模组呈正多边形。

11、进一步地，加热模组呈正三角形、正四边形或正六边形。

12、与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

13、1、本发明的模块化固态光源加热装置具备更小的装置体积、结构轻薄，易于加工、拆卸以及后期维修，加热模组接合形成的区域化冷却网络通过调节管路连接器内径可调节不同区域的散热效率，满足不同工况下散热需要，且辐射加热的图案化排布更加灵活，从而能够获得更加均匀的加热效果。

14、2、本发明的模块化固态光源加热装置采用发光二极管阵列替代现有的卤素加热灯管，提高加热效率，并提高光源功率的可控性。

15、3、本发明的模块化固态光源加热装置采用扁平化夹层状的加热模组，使得加热装置进一步轻量化；模块化设计使得制造、装卸、维护更加简易，提高了通用性。同时得益于夹层结构中的空隙(本结构可根据需要选择是否留有空隙)，利用了空气(或者其他气体)作为热的不良导体的特性，对电路板、控制电路元件等不耐热器件进行有效的热隔离。以及，各层板之间、各加热模组之间的间隙可以为加装热监控装置预留安装空间。

16、4、本发明的模块化固态光源加热装置集成了冷却组件，通过接合形成的冷却网络更加轻量化，利用液冷和固体传热的冷却方式，效率更高。

17、5、本发明的模块化固态光源加热装置能够根据不同的腔体形状要求或者处理基板所需加热区域的形状要求，自由接合形成特有的加热装置，进一步提高了该加热装置的通用性。

技术特征：

1.一种模块化固态光源加热装置，其特征在于，包括加热模组(1)，所述加热模组(1)包括依次层叠设置的电路控制组件(2)、冷却组件(3)和固态光源组件(4)；

2.如权利要求1所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，若干所述加热模组(1)接合形成平面图案化排布，且多个所述冷却组件(3)的所述冷却管道(32)接合形成冷却网络。

3.如权利要求1所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述冷却管道(32)为呈均匀放射状的多通管。

4.如权利要求1所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述快速导热件(31)紧密包覆所述冷却管道(32)，并且与所述光源基板(41)紧密贴合。

5.如权利要求4所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述光源基板(41)开设有安装槽(45)，所述快速导热件(31)嵌入设置在所述安装槽(45)中。

6.如权利要求3所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述支架(42)及所述电路接口(44)设置于所述光源基板(41)的边缘位置、与所述冷却组件(3)相间隔。

7.如权利要求3所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述发光二极管(43)为嵌入设置于所述光源基板(41)的封装成球状的发光二极管，且均匀地布满所述光源基板(41)的一面。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，多个所述加热模组(1)的所述电路控制组件(2)由控制电路串联控制、并联控制或者独立控制。

9.如权利要求1-7中任意一项所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述加热模组(1)呈正多边形。

10.如权利要求1-7中任意一项所述的模块化固态光源加热装置，其特征在于，所述加热模组(1)呈正三角形、正四边形或正六边形。

技术总结
本发明涉及一种模块化固态光源加热装置，属于半导体设备技术领域，包括依次层叠设置的电路控制组件、冷却组件和固态光源组件；电路控制组件包括有控制电路板，控制电路中包括有功率控制元件；冷却组件包括有冷却管道，冷却管道的末端设有管路连接器，冷却管道的周围设有快速导热件；固态光源组件包括有光源基板，光源基板通过支架与控制电路板相连接，光源基板背向电路控制组件的一面排布设置有发光二极管，发光二极管通过电路接口与功率控制元件电性连接。本方案装置体积小，结构轻薄，易于加工、拆卸以及后期维修；图案化排布灵活，通用性强；还可调节不同区域的散热效率，满足不同工况下散热需要，显著提高加热装置的整体的热均匀性。

技术研发人员：余先炜
受保护的技术使用者：盛吉盛半导体科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15