本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種加熱盤及薄膜沉積設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在真空吸附加熱盤(vacuum?chuck?heater，以下簡稱vc?heater)的設(shè)計(jì)中，確保晶圓與盤體之間的氣體能夠被有效抽走是實(shí)現(xiàn)精確控制背壓、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真空吸附及解吸附功能的關(guān)鍵。為此，vc?heater配備了精心設(shè)計(jì)的vacuum?chuck?channel(vc?channel，即真空吸附流道)和pump?hole(抽氣孔)。這些結(jié)構(gòu)允許晶圓背面的氣體通過盤體的流道，最終通過位于shaft(盤柄)側(cè)壁的shaft?pump?hole被真空泵抽出。然而，這一精妙設(shè)計(jì)也帶來了兩個(gè)顯著的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，由于pump?hole位于相對狹小的shaft區(qū)域內(nèi)，氣體流動(dòng)過程中帶走的熱量難以僅通過加密加熱絲來有效補(bǔ)償，這導(dǎo)致shaft區(qū)域的溫度相對較低，形成了所謂的“center?cool”現(xiàn)象。其次，shaft為了容納加熱絲電極，并且還要開設(shè)shaft?pumphole，shaft的橫截面積必須足夠大，但這也使得shaft本身成為熱傳導(dǎo)的主要通道，加速了盤體shaft區(qū)域熱量的散失，進(jìn)一步加劇了“center?cool”。這兩個(gè)問題共同作用下，vcheater的shaft區(qū)域溫度顯著偏低，對于陶瓷材質(zhì)的加熱盤而言，這種溫度分布不均會(huì)導(dǎo)致heater內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。長期運(yùn)行或頻繁循環(huán)使用下，這種壓應(yīng)力可能累積并超過陶瓷材料的抗裂性能，最終引發(fā)heater的開裂失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種加熱盤及薄膜沉積設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有的加熱盤shaft區(qū)域溫度偏低，導(dǎo)致加熱盤開裂的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種加熱盤，包括：盤體、盤柄和至少一組抽氣流道，所述盤柄連接于所述盤體的中心，所述盤體的中心在所述盤體的垂直投影方向上具有盤柄投影區(qū)，所述抽氣流道包括第一抽氣孔、第二抽氣孔和連接流道，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤體上，所述第二抽氣孔設(shè)于所述盤柄上，所述連接流道設(shè)于所述盤體和/或所述盤柄上，所述第一抽氣孔通過所述連接流道與所述第二抽氣孔連通；

3、其中，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤柄投影區(qū)之外。

4、進(jìn)一步地，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤體的上表面，所述連接流道設(shè)于背向所述盤體的上表面的一側(cè)，所述連接流道的一端在所述盤柄投影區(qū)之外與所述第一抽氣孔連接，所述連接流道的另一端在所述盤柄投影區(qū)之內(nèi)與所述第二抽氣孔連接。

5、進(jìn)一步地，所述連接流道包括第一流道和第二流道，所述第一流道沿所述盤體的軸向延伸，所述第二流道沿所述盤體和所述盤柄的徑向延伸，所述第一流道的上端與所述第一抽氣孔連接，所述第一流道的下端與所述第二流道的外端連接，所述第二流道的內(nèi)端與所述第二抽氣孔連接。

6、進(jìn)一步地，所述第二流道包括設(shè)于所述盤體的第一徑向段和設(shè)于所述盤柄的第二徑向段，所述第一徑向段的一端與所述第一流道的下端連接，所述第一徑向段的另一端與所述第二徑向段的一端連接，所述第二徑向段的另一端與所述第二抽氣孔連接。

7、進(jìn)一步地，所述第二抽氣孔開設(shè)于所述盤柄的側(cè)壁且沿所述盤柄的軸向延伸并貫穿所述盤柄的頂端表面，所述第二徑向段由所述第二抽氣孔朝向所述盤柄的徑向向外延伸至所述頂端表面的邊緣。

8、進(jìn)一步地，所述盤體的上表面設(shè)有用于吸附晶圓的吸附流道，所述第一抽氣孔設(shè)于所述吸附流道上。

9、進(jìn)一步地，所述盤柄的內(nèi)部為中空，所述盤柄的橫截面上的中心形成有用于容置電極的容置孔，兩個(gè)所述第二抽氣孔相對所述容置孔的中心對稱地設(shè)于所述容置孔的邊緣外；其中，兩個(gè)所述第二抽氣孔處的壁厚大于所述容置孔處的壁厚。

10、進(jìn)一步地，所述盤柄的橫截面呈近似菱形。

11、進(jìn)一步地，所述抽氣流道設(shè)有兩組，兩組所述抽氣流道相對于所述加熱盤的中心對稱布置。

12、第二方面，本發(fā)明還提供一種薄膜沉積設(shè)備，包括上述第一方面的加熱盤。

13、本發(fā)明提供一種加熱盤及薄膜沉積設(shè)備，該加熱盤包括：盤體、盤柄和至少一組抽氣流道，盤柄連接于盤體的中心，盤體的中心為盤柄投影區(qū)，抽氣流道包括設(shè)于盤體上的第一抽氣孔、設(shè)于盤柄上的第二抽氣孔以及設(shè)于盤體和/或盤柄上的連接流道，第一抽氣孔通過連接流道與第二抽氣孔連通，第一抽氣孔設(shè)置在盤柄投影區(qū)之外，由此使得第一抽氣孔遠(yuǎn)離第二抽氣孔，避開盤柄投影區(qū)，減少氣體流動(dòng)帶走的熱量，改善了盤柄投影區(qū)的溫度偏低的情形，避免了加熱盤因?yàn)橥鉄醿?nèi)冷導(dǎo)致的碎裂。

技術(shù)特征：

1.一種加熱盤，其特征在于，包括：盤體、盤柄和至少一組抽氣流道，所述盤柄連接于所述盤體的中心，所述盤體的中心在所述盤體的垂直投影方向上具有盤柄投影區(qū)，所述抽氣流道包括第一抽氣孔、第二抽氣孔和連接流道，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤體上，所述第二抽氣孔設(shè)于所述盤柄上，所述連接流道設(shè)于所述盤體和/或所述盤柄上，所述第一抽氣孔通過所述連接流道與所述第二抽氣孔連通；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱盤，其特征在于，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤體的上表面，所述連接流道設(shè)于背向所述盤體的上表面的一側(cè)，所述連接流道的一端在所述盤柄投影區(qū)之外與所述第一抽氣孔連接，所述連接流道的另一端在所述盤柄投影區(qū)之內(nèi)與所述第二抽氣孔連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱盤，其特征在于，所述連接流道包括第一流道和第二流道，所述第一流道沿所述盤體的軸向延伸，所述第二流道沿所述盤體和所述盤柄的徑向延伸，所述第一流道的上端與所述第一抽氣孔連接，所述第一流道的下端與所述第二流道的外端連接，所述第二流道的內(nèi)端與所述第二抽氣孔連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱盤，其特征在于，所述第二流道包括設(shè)于所述盤體的第一徑向段和設(shè)于所述盤柄的第二徑向段，所述第一徑向段的一端與所述第一流道的下端連接，所述第一徑向段的另一端與所述第二徑向段的一端連接，所述第二徑向段的另一端與所述第二抽氣孔連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱盤，其特征在于，所述第二抽氣孔開設(shè)于所述盤柄的側(cè)壁且沿所述盤柄的軸向延伸并貫穿所述盤柄的頂端表面，所述第二徑向段由所述第二抽氣孔朝向所述盤柄的徑向向外延伸至所述頂端表面的邊緣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱盤，其特征在于，所述盤體的上表面設(shè)有用于吸附晶圓的吸附流道，所述第一抽氣孔設(shè)于所述吸附流道上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱盤，其特征在于，所述盤柄的內(nèi)部為中空，所述盤柄的橫截面上的中心形成有用于容置電極的容置孔，兩個(gè)所述第二抽氣孔相對所述容置孔的中心對稱地設(shè)于所述容置孔的邊緣外；其中，兩個(gè)所述第二抽氣孔處的壁厚大于所述容置孔處的壁厚。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱盤，其特征在于，所述盤柄的橫截面呈近似菱形。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的加熱盤，其特征在于，所述抽氣流道設(shè)有兩組，兩組所述抽氣流道相對于所述加熱盤的中心對稱布置。

10.一種薄膜沉積設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的加熱盤。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種加熱盤及薄膜沉積設(shè)備，該加熱盤包括：盤體、盤柄和至少一組抽氣流道，所述盤柄連接于所述盤體的中心，所述盤體的中心在所述盤體的垂直投影方向上具有盤柄投影區(qū)，所述抽氣流道包括第一抽氣孔、第二抽氣孔和連接流道，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤體上，所述第二抽氣孔設(shè)于所述盤柄上，所述連接流道設(shè)于所述盤體和/或所述盤柄上，所述第一抽氣孔通過所述連接流道與所述第二抽氣孔連通；其中，所述第一抽氣孔設(shè)于所述盤柄投影區(qū)之外。由此，使得第一抽氣孔遠(yuǎn)離第二抽氣孔，避開盤柄投影區(qū)，減少氣體流動(dòng)帶走的熱量，改善了盤柄投影區(qū)的溫度偏低的情形，避免了加熱盤因?yàn)橥鉄醿?nèi)冷導(dǎo)致的碎裂。

技術(shù)研發(fā)人員：畢孝楠,張亞新,闞金卓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：拓荊創(chuàng)益（沈陽）半導(dǎo)體設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6