多分区热盘结构制造技术

本发明专利技术涉及半导体晶片加工技术，具体地说是多分区热盘结构，解决热盘表面温度的均匀性不好，不能满足高精度加热的要求等问题。热盘中设有上盘和下盘以及安装于上下盘中间的加热片，加热片分成多个区，每个区设有独立的温度传感器。本发明专利技术在热盘上盘和压片中夹入一片分有多个区的加热片，并在每个区设计有独立的温度传感器，通过可以控制多路加热的控制器控制，并保证上盘的厚度、加工精度、平面度、表面处理和材料等条件达到热盘温度均匀性的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体晶片加工技术，具体地说是多分区热盘结构。技术背景现有技术中，热盘都是由上盘和压片中夹一块加热片，或是在上盘中埋入几 个加热管构成，通过一个温度传感器和一个控制器控制热盘的温度。使得热盘表 面温度的均勻性不好，不能满足高精度加热的要求。随着科技进步，晶片的加工工艺越来越复杂，要求在单位晶圆面积内制作的 器件更多，致使晶圆内线路的宽度变得更窄，导致对于工艺加工过程中，晶圆在 热盘上加热时，热盘温度的均匀性要求更高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种多分区热盘结构，解决热盘表面温度的均匀性不好, 不能满足高精度加热的要求等问题。为了实现上述目的，本专利技术技术方案是多分区热盘结构，热盘中设有上盘以及安装于上盘中的加热片，加热片分成 多个区，每个区设有独立的温度传感器。所述的多分区热盘结构，加热片分成6-12区，每个区功率和面积相等，每个 区对于晶片进出方向有单独的区域，以晶片进出方向成左右对称。所述的多分区热盘结构，加热片由外到内三层共分成8个区，最外层为一区、 二区、三区、四区，中间层为五区、六区、七区，内层为八区，每个区功率和面 积相等，加热片的上方为晶片进出方向，每个区对于晶片进出方向有单独的区域。所述的多分区热盘结构，上盘中自上而下依次设有加热片、铝压片、不锈钢 压片，加热片、铝压片、不锈钢压片通幼口热片压紧螺钉紧固。所述的多分区热盘结构，铝压片为一层，不锈钢压片为二 三层，多分区加 热片通过加热片压紧螺钉紧固紧密压到热盘上盘背部。所述的多分区热盘结构，在热盘上盘的下部设有保护上盘中器件的下盘，在 上盘和下盘之间夹有隔绝热的垫片，下盘底部依次设有陶瓷隔垫和隔线板。所述的多分区热盘结构，上盘的厚度15 ~ 22mm,上盘上表面平面度在 ±0.01 ~±0.08之间。所述的多分区热盘结构，温度传感器为PT100陶瓷烧结体。 所述的多分区热盘结构，温度传感器安装到每个区的中央。 所述的多分区热盘结构，每个区的交接处设有固定孔。 本专利技术具有如下有益效果1、 本专利技术将加热片分成多个区，使每个区功率和面积相等，并且保证对于晶 片进出方向有单独的区域，并以这个方向成左右对称。2、 本专利技术对于上盘的结构也特别的设计使用一层铝片和二 三层不锈钢片 压牢加热片，并在热盘上盘的下部设计有下盘保护其中的器件，在上盘和下盘之 间夹有特富龙的垫片以隔绝热的传递。3、 本专利技术中，上盘的厚度保证15~22mm的厚度，太薄会导致温度均匀性 不好，太厚会致使控制滞后，上盘絲面平面度应在±0.01~±0.08之间，平面度 好可以使晶片与热盘保持更均匀的距离，上盘表面使用铝合金加工，表面用硬质 阳极氧化处理，保证更好的温度传导和表面硬度，且便于清洁，并且材料成本也 适中。4、 本专利技术温度传感器使用PT100非铠装产品，即PT100陶瓷烧结体；PT100铠装产品会导致温度感测不准、反应慢等情况。在上盘传感器孔中涂上珪胶再插 入PT100温度传感器，以保证PT100温度传感器与上盘更好的接触，以能更快更 好的感测温度。5、 本专利技术使用能控制多路加热温控的控制器，由于此控制器釆用平衡PID 调节的方法(P、 I、 D三个参数中，P代表比例，I代表积分，D代表微分)可以 减少加热片不同区域的相互影响，使得整个热盘的温度更均匀且稳定。6、 本专利技术在热盘上盘和压片中夹入一片分有多个区的加热片，并在每个区设 计有独立的温度传感器，通过可以控制多路加热的控制器控制，并保证上盘的厚 度、加工精度、平面度、表面处理和材料等条件达到热盘温度均匀性的要求。附图说明图l是本专利技术整体结构示意图。图中1-上盘；2-温度传感器；3-加热片；4-铝压片；5-不锈钢压片；6-下盘; 7-陶瓷隔垫；8-隔线板；9-加热片压紧螺钉；10-垫片。 图2本专利技术多分区加热片的示意图。 图中ll-一区；12-二区；13-三区；14-四区；15-五区；16-六区；17-七区； 18-八区;19-一区电源引线处;20-二区电源引线处;21-三区电源引线处;22-四 区电源引线处；23-五区电源引线处；24-六区电源引线处；25-七区电源引线处； 26-八区电源引线处；27-温度传感器安装孔；28-固定孔。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。如图1所示，本实施例为八分区热盘结构，设有上盘l、温度传感器2、加热 片3、销压片4、不锈钢压片5、下盘6、陶瓷隔垫7、隔线板8、加热片压紧螺钉 9、垫片IO,上盘l中自上而下依次设有加热片3、铝压片4、不锈钢压片5，加 热片3、铝压片4、不锈钢压片5通过加热片压紧螺钉9紧固，加热片3为八分区 加热片(图2)，每个区连有独立的温度传感器2。对于上盘1的特别结构设计，使用一层铝压片4和二 ~三层不锈钢压片5和 加热片压紧螺钉9将多分区加热片3紧密压到热盘上盘1背部，并在热盘上盘1 的下部设计有下盘6保护其中的器件，在上盘1和下盘6之间夹有特富龙垫片10 以隔绝热的传递，下盘6底部依次设有陶瓷隔垫7和隔线板8。在热盘上盘1上根据多分区加热片分区方式在每个区设计有独立的PT100温 度传感器2，通过可以控制多路加热的控制器(普通巿购产品，如可以为欧姆 龙有限公司生产的EJ1G型多路加热温度控制器)控制，达到热盘温度均匀性的 要求。如图2所示，本专利技术将加热片分成多个区，具体将加热片3由外到内三层共 分成8个区，最外层为一区ll、 二区12、三区13、四区14，中间层为五区15、 六区16、七区17,内层为八区18, 8个区分别设有一区电源引线处19、 二区电 源引线处20、三区电源引线处21、四区电源引线处22、五区电源引线处23、六 区电源引线处24、七区电源引线处25、八区电源引线处26;使每个区功率和面 积相等，加热片3的上方为晶片进出方向，并且保证对于晶片进出方向有单独的 区域，即图2中的一区11和五区15,并以这个方向成左右对称，二区12和四区 14对称，六区16和七区17对称。每个区的中央为温度传感器安装孔27,每个区 的交接处设有固定孔28，通过加热片压紧螺钉9穿过固定孔28,将加热片3、铝 压片4、不锈钢压片5紧固。权利要求1、多分区热盘结构，热盘中设有上盘以及安装于上盘中的加热片，其特征在于加热片分成多个区，每个区设有独立的温度传感器。2、 按照权利要求1所述的多分区热盘结构，其特征在于加热片分成6-12 区，每个区功率和面积相等，每个区对于晶片进出方向有单独的区域，以晶片进 出方向成左右对称。3、 按照权利要求1所述的多分区热盘结构，其特征在于加热片由外到内三 层共分成8个区，最外层为一区、二区、三区、四区，中间层为五区、六区、七 区，内层为八区，每个区功率和面积相等，加热片的上方为晶片进出方向，每个 区对于晶片进出方向有单独的区域。4、 按照权利要求l所述的多分区热盘结构，其特征在于上盘中自上而下依次设有加热片、铝压片、不锈钢压片，加热片、铝压片、不锈钢压片通过加热片 压紧螺钉紧固。5、 按照权利要求4所述的多分区热盘结构，其特征在于铝压片为一层，不 锈钢压片为二 ~三层，多分区加热片通过加热片压紧螺钉紧固紧密压到热盘上盘 背部。6、 按照权利要求l所述的多分区热盘结构，其特征在于在热盘上盘的本文档来自技高网...

【技术保护点】
多分区热盘结构，热盘中设有上盘以及安装于上盘中的加热片，其特征在于：加热片分成多个区，每个区设有独立的温度传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀东，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：89[]