化学气相淀积设备、陶瓷加热盘制造技术

本实用新型专利技术提供一种化学气相淀积设备、陶瓷加热盘。所述陶瓷加热盘包括加热盘体、陶瓷管，其特征在于，所述加热盘体包括由下至上依次层叠设置的第一陶瓷体、加热片及第二陶瓷体，经过烧结固定成为一体；所述第一陶瓷体的导热率低于所述第二陶瓷体的导热率。化学气相淀积设备包括该陶瓷加热盘。本实用新型专利技术加热片产生的热量大部分的向上传递，使得加热盘整体电阻设置更加简单且容易操作，减少干扰因素，在晶圆刻蚀或沉积过程能更好的控制温度。

【技术实现步骤摘要】
化学气相淀积设备、陶瓷加热盘
本技术属于半导体应用领域，涉及半导体制造设备，更具体地说，涉及一种化学气相淀积设备、陶瓷加热盘与陶瓷加热盘的制备方法。
技术介绍
化学气相淀积设备(ChemicalVaporDeposition设备，简称CVD设备)是半导体芯片制作的关键设备，CVD设备的核心问题是如何保证材料生长的均匀性和重复性，芯片加热盘作为CVD设备中一个结构，其加热时温度的均匀性以及加热盘材质的耐基体腐蚀性等都会直接影响芯片生长的均匀性和重复性。现有的陶瓷加热盘，主要分为氧化铝陶瓷加热盘和氮化铝陶瓷加热盘。氧化铝陶瓷加热盘用厚膜共烧法制造，氮化铝陶瓷加热盘用热压法制造。氮化铝陶瓷具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性，特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。并且氮化铝陶瓷具有超高的导热效率，是氧化铝陶瓷的5倍以上。由于氧化铝陶瓷加热盘的导热效率低，导致生产中实际对产品的加热温度，与操控者拟提供的加热温度有一定差异，因此在对温度要求较为严格的产品的生产制造中，化学气相淀积设备上通常采用导热效率更高的氮化铝陶瓷加热盘。但是现有氮化铝陶瓷加热盘的热传导效率和对其上的晶元加热的均匀性还有待提高。
技术实现思路
本技术的目的之一在于提供一种陶瓷加热盘，在刻蚀或沉积过程能更好的控制温度，保证晶圆整体温度的均匀性。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种陶瓷加热盘，包括加热盘体、陶瓷管，所述加热盘体包括由下至上依次层叠设置的第一陶瓷体、加热片及第二陶瓷体，经过烧结固定成为一体；所述第一陶瓷体的导热率低于所述第二陶瓷体的导热率。进一步地，所述加热盘体和陶瓷管通过导热陶瓷浆料粘结烧结固定。进一步地，所述第一陶瓷体由第一氮化铝陶瓷基板和低导热陶瓷浆料经烧结而成。进一步地，所述第二陶瓷体由第二氮化铝陶瓷基板和高导热陶瓷浆料经烧结而成。进一步地，所述低导热陶瓷浆料与所述第一氮化铝陶瓷基板是同一材质。进一步地，所述高导热陶瓷浆料与所述第二氮化铝陶瓷基板是同一材质。进一步地，所述第二氮化铝陶瓷基板上面依次层叠设置有电极板和第三陶瓷体，所述电极板连接有主体位于所述陶瓷管内的接地电极。进一步地，所述第三陶瓷体的导热率高于所述第一陶瓷体的导热率。进一步地，所述第三陶瓷体的导热率高于所述第二陶瓷体的导热率。进一步地，所述第二陶瓷体、所述第三陶瓷体的导热率为150-200W/(m·K)；所述第一陶瓷体的导热率为10-70W/(m·K)。进一步地，所述加热片为电阻浆料、钼片、钨片。进一步地，所述加热片的下表面连接两个主体位于所述陶瓷管内的加热电极，两个所述加热电极分别连接于外接电源的正负极，形成加热回路。进一步地，所述加热电极与所述加热盘体之间采用螺纹连接。进一步地，所述加热电极和所述加热片之间设有接头，所述接头由钼或钨制成。进一步地，所述接头焊接于所述加热片。进一步地，所述加热电极和对应的所述接头之间设置有垫片，所述垫片由金、铂或铁钴镍合金制成。进一步地，所述接地电极与所述加热盘体之间采用螺纹连接。进一步地，所述电极板和接地电极之间设有接头，所述接头由钼或钨制成。进一步地，所述接地电极和对应的所述接头之间设有垫片，所述垫片由金、铂或铁钴镍合金制成。进一步地，所述电极板是由导热材料编织而成。进一步地，所述电极板是由导热材料制成且其上设有若干冲孔。进一步地，所述第一氮化铝陶瓷基板的下面设有安装槽，所述陶瓷管的一端设有与所述安装槽匹配的凸起；所述凸起的端面与所述安装槽之间涂布所述低导热陶瓷浆料。本技术还公开一种包括上述陶瓷加热盘的化学气相淀积设备。本技术的有益效果在于：本技术陶瓷加热盘通过将第一陶瓷体的导热率设置为小于第二陶瓷体的导热率，能够使得加热片产生的热量尽可能的通过第二陶瓷体向第三陶瓷体传递，使得加热盘整体电阻设置更加简单且容易操作，减少干扰因素，在晶圆刻蚀或沉积过程能更好的控制温度，保证晶圆整体温度的均匀性，保证刻蚀或沉积过程稳定均匀易于控制，生产高质量的产品。以及陶瓷管与加热盘体之间部分的导热率低于加热片上面的第二陶瓷体的导热率，能更好地阻止热量沿陶瓷管向下传导。再有，由于陶瓷加热盘在使用过程中需要反复的升温降温，因此会存在应力释放，由于钼或钨制成的加热片、电极板的膨胀系数与电极的膨胀系数不同，若是直接采用焊接的方式连接加热片和电极、电极板和电极，会使得焊接点极易开裂。本技术采用钼或钨制成的接头，并将接头直接与加热片、电极板焊接连接，由于接头与加热片、电极板采用相同的材料制成，其膨胀系数相同，反复的升温降温过程中焊接点不易开裂，延长加热盘的使用寿命；而且电极采用螺纹连接的方式将垫片抵压于接头端面上，使得垫片与接头、电极接触更加紧密，连接更加稳定，使得设备稳定性更好，且连接方式简单，安装快捷方便；垫片是由金、铂或铁钴镍合金制成，硬度比较小，能够避免电极与接头直接接触对接头造成挤压损伤。附图说明图1是本技术陶瓷加热盘一实施例的剖面示意图；图2是本技术陶瓷加热盘盘体的层结构示意图；图3是本技术中一实施例中编织而成的电极板的结构示意图；图4是本技术中另一实施例中冲孔形成的电极板的结构示意图；图5是图1中I处的局部放大示意图，显示了接地电极和加热电极与加热盘体的连接结构；图6是本技术一实施例加热盘体和陶瓷管的连接示意图；图7是图6中II处的局部放大示意图，显示了陶瓷管与加热盘体的连接结构；图8是本技术一实施例中加热盘体的陶瓷管安装槽的结构示意图；图9是本技术所述陶瓷加热盘的制备方法的流程图。图中：1、加热盘体；10、安装槽；11、第一氮化铝陶瓷基板/第一陶瓷体；12、加热片；13、第二氮化铝陶瓷基板/第二陶瓷体；14、电极板；15、第三氮化铝陶瓷基板/第三陶瓷体；16、低导热氮化铝陶瓷浆料；17、高导热氮化铝陶瓷浆料；2、陶瓷管；21、凸起；31、接地电极；32、加热电极；41、接头；42、垫片。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。本技术中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本技术的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”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技术和简化描述，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技术的限制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷加热盘，包括加热盘体、陶瓷管，其特征在于，所述加热盘体包括由下至上依次层叠设置的第一陶瓷体、加热片及第二陶瓷体，经过烧结固定成为一体；所述第一陶瓷体的导热率低于所述第二陶瓷体的导热率。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷加热盘，包括加热盘体、陶瓷管，其特征在于，所述加热盘体包括由下至上依次层叠设置的第一陶瓷体、加热片及第二陶瓷体，经过烧结固定成为一体；所述第一陶瓷体的导热率低于所述第二陶瓷体的导热率。


2.根据权利要求1所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述加热盘体和陶瓷管通过导热陶瓷浆料粘结烧结固定。


3.根据权利要求1所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第一陶瓷体由第一氮化铝陶瓷基板和低导热陶瓷浆料经烧结而成。


4.根据权利要求1所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第二陶瓷体由第二氮化铝陶瓷基板和高导热陶瓷浆料经烧结而成。


5.根据权利要求3所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述低导热陶瓷浆料与所述第一氮化铝陶瓷基板是同一材质。


6.根据权利要求4所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述高导热陶瓷浆料与所述第二氮化铝陶瓷基板是同一材质。


7.根据权利要求2所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第二氮化铝陶瓷基板上面依次层叠设置有电极板和第三陶瓷体，所述电极板连接有主体位于所述陶瓷管内的接地电极。


8.根据权利要求7所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第三陶瓷体的导热率高于所述第一陶瓷体的导热率。


9.根据权利要求7所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第三陶瓷体的导热率高于所述第二陶瓷体的导热率。


10.根据权利要求7所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述第二陶瓷体、所述第三陶瓷体的导热率为150-200W/(m·K)；所述第一陶瓷体的导热率为10-70W/(m·K)。


11.根据权利要求7所述的陶瓷加热盘，其特征在于，所述加热片为电阻浆料、钼片、钨片。


12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何琪娜，刘先兵，
申请(专利权)人：苏州珂玛材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32