專利名稱：多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體晶片加工技術(shù)，具體地說是多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，熱盤都是由上盤和壓片中夾一塊加熱片，或是在上盤中埋入幾 個(gè)加熱管構(gòu)成，通過一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)控制器控制熱盤的溫度。使得熱盤表 面溫度的均勻性不好，不能滿足高精度加熱的要求。隨著科技進(jìn)步，晶片的加工工藝越來越復(fù)雜，要求在單位晶圓面積內(nèi)制作的 器件更多，致使晶圓內(nèi)線路的寬度變得更窄，導(dǎo)致對于工藝加工過程中，晶圓在 熱盤上加熱時(shí)，熱盤溫度的均勻性要求更高。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，解決熱盤表面溫度的均勻性 不好，不能滿足高精度加熱的要求等問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案是多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，熱盤中設(shè)有上盤以及安裝于上盤中的加熱片，加熱片分成 多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)設(shè)有獨(dú)立的溫度傳感器。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，加熱片分成6-12區(qū)，每個(gè)區(qū)功率和面積相等，每個(gè) 區(qū)對于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú)的區(qū)域，以晶片進(jìn)出方向成左右對稱。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，加熱片由外到內(nèi)三層共分成8個(gè)區(qū)，最外層為一區(qū)、 二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)，中間層為五區(qū)、六區(qū)、七區(qū)，內(nèi)層為八區(qū)，每個(gè)區(qū)功率和面 積相等，加熱片的上方為晶片進(jìn)出方向，每個(gè)區(qū)對于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú)的區(qū)域。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，上盤中自上而下依次設(shè)有加熱片、鋁壓片、不銹鋼 壓片，加熱片、鋁壓片、不銹鋼壓片通^J口熱片壓緊螺釘緊固。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，鋁壓片為一層，不銹鋼壓片為二 三層，多分區(qū)加 熱片通過加熱片壓緊螺釘緊固緊密壓到熱盤上盤背部。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，在熱盤上盤的下部設(shè)有保護(hù)上盤中器件的下盤，在 上盤和下盤之間夾有隔絕熱的墊片，下盤底部依次設(shè)有陶瓷隔墊和隔線板。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，上盤的厚度15~22mm,上盤上表面平面度在 ±0.01 士0.08之間。所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，溫度傳感器為PT100陶瓷燒結(jié)體。 所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，溫度傳感器安裝到每個(gè)區(qū)的中央。 所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，每個(gè)區(qū)的交接處設(shè)有固定孔。 本實(shí)用新型具有如下有益效果1、 本實(shí)用新型將加熱片分成多個(gè)區(qū)，使每個(gè)區(qū)功率和面積相等，并且保證對 于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú)的區(qū)域，并以這個(gè)方向成左右對稱。2、 本實(shí)用新型對于上盤的結(jié)構(gòu)也特別的設(shè)計(jì)使用一層鋁片和二 三層不銹 鋼片壓牢加熱片，并在熱盤上盤的下部設(shè)計(jì)有下盤保護(hù)其中的器件，在上盤和下 盤之間夾有特富龍的墊片以隔絕熱的傳遞。3、 本實(shí)用新型中，上盤的厚度保證15~22mm的厚度，太薄會(huì)導(dǎo)致溫度均 勻性不好，太厚會(huì)致使控制滯后，上盤上表面平面度應(yīng)在±0.01~士0.08之間，平 面度好可以使晶片與熱盤保持更均勻的距離，上盤表面使用鋁合金加工，表面用 硬質(zhì)陽極氧化處理，保證更好的溫度傳導(dǎo)和表面硬度，且便于清潔，并且材料成 本也適中。4、 本實(shí)用新型溫度傳感器使用PT100非鎧裝產(chǎn)品，即PT100陶瓷燒結(jié)體； PT廳鎧裝產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致溫度感測不準(zhǔn)、反應(yīng)慢等情況。在上盤傳感器孔中涂上硅 膠再插入PT廳溫度傳感器，以保證PT100溫度傳感器與上盤更好的接觸，以能 更快更好的感測溫度。5、 本實(shí)用新型使用能控制多路加熱溫控的控制器，由于此控制器釆用平衡 PID調(diào)節(jié)的方法(P、 I、 D三個(gè)參數(shù)中，P代表比例，I代表積分，D代表微分) 可以減少加熱片不同區(qū)域的相互影響，使得整個(gè)熱盤的溫度更均勻且穩(wěn)定。6、 本實(shí)用新型在熱盤上盤和壓片中夾入一片分有多個(gè)區(qū)的加熱片，并在每個(gè) 區(qū)設(shè)計(jì)有獨(dú)立的溫度傳感器，通過可以控制多路加熱的控制器控制，并保證上盤 的厚度、加工精度、平面度、表面處理和材料等條件達(dá)到熱盤溫度均勻性的要求。


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)-上盤；2-溫度傳感器；3-加熱片；4-鋁壓片；5-不銹鋼壓片；6-下盤; 7-陶瓷隔墊；8-隔線板；9-加熱片壓緊螺釘；10-墊片。圖2本實(shí)用新型多分區(qū)加熱片的示意圖。圖中l(wèi)l-一區(qū)；12-二區(qū)；13-三區(qū)；14-四區(qū)；15-五區(qū)；16-六區(qū)；17-七區(qū)； 18-八區(qū);19-一區(qū)電源引線處;20-二區(qū)電源引線處;21-三區(qū)電源引線處;22-四 區(qū)電源引線處；23-五區(qū)電源引線處；24-六區(qū)電源引線處；25-七區(qū)電源引線處； 26-八區(qū)電源引線處；27-溫度傳感器安裝孔；28-固定孔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。如圖l所示，本實(shí)施例為八分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，設(shè)有上盤l、溫度傳感器2、加熱 片3、鋁壓片4、不銹鋼壓片5、下盤6、陶瓷隔墊7、隔線板8、加熱片壓緊螺釘 9、墊片IO，上盤l中自上而下依次設(shè)有加熱片3、鋁壓片4、不銹鋼壓片5，加 熱片3、鉬壓片4、不銹鋼壓片5通過加熱片壓緊螺釘9緊固，加熱片3為八分區(qū) 加熱片(圖2),每個(gè)區(qū)連有獨(dú)立的溫度傳感器2。對于上盤1的特別結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用一層鋁壓片4和二 ~三層不銹鋼壓片5和 加熱片壓緊螺釘9將多分區(qū)加熱片3緊密壓到熱盤上盤1背部，并在熱盤上盤1 的下部設(shè)計(jì)有下盤6保護(hù)其中的器件，在上盤1和下盤6之間夾有特富龍墊片10 以隔絕熱的傳遞，下盤6底部依次設(shè)有陶瓷隔墊7和隔線板8。在熱盤上盤1上根據(jù)多分區(qū)加熱片分區(qū)方式在每個(gè)區(qū)設(shè)計(jì)有獨(dú)立的PT100溫 度傳感器2，通過可以控制多路加熱的控制器(普通巿購產(chǎn)品，如可以為, 龍有限公司生產(chǎn)的EJ1G型多路加熱溫度控制器)控制，達(dá)到熱盤溫度均勻性的 要求。如圖2所示，本實(shí)用新型將加熱片分成多個(gè)區(qū)，具體將加熱片3由外到內(nèi)三 層共分成8個(gè)區(qū)，最外層為一區(qū)ll、 二區(qū)12、三區(qū)13、四區(qū)14,中間層為五區(qū) 15、六區(qū)16、七區(qū)17,內(nèi)層為八區(qū)18, 8個(gè)區(qū)分別設(shè)有一區(qū)電源引線處19、 二 區(qū)電源引線處20、三區(qū)電源引線處21、四區(qū)電源引線處22、五區(qū)電源引線處23、 六區(qū)電源引線處24、七區(qū)電源引線處25、八區(qū)電源引線處26;使每個(gè)區(qū)功率和 面積相等，加熱片3的上方為晶片進(jìn)出方向，并且保證對于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú) 的區(qū)域，即圖2中的一區(qū)11和五區(qū)15,并以這個(gè)方向成左右對稱，二區(qū)12和四 區(qū)14對稱，六區(qū)16和七區(qū)17對稱。每個(gè)區(qū)的中央為溫度傳感器安裝孔27，每 個(gè)區(qū)的交接處設(shè)有固定孔28,通過加熱片壓緊螺釘9穿過固定孔28,將加熱片3、 鋁壓片4、不銹鋼壓片5緊固。
權(quán)利要求1、多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，熱盤中設(shè)有上盤以及安裝于上盤中的加熱片，其特征在于加熱片分成多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)設(shè)有獨(dú)立的溫度傳感器。
2、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于加熱片分成6-12 區(qū)，每個(gè)區(qū)功率和面積相等，每個(gè)區(qū)對于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú)的區(qū)域，以晶片進(jìn) 出方向成左右對稱。
3、 按照權(quán)利要求l所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于加熱片由外到內(nèi)三 層共分成8個(gè)區(qū)，最外層為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)，中間層為五區(qū)、六區(qū)、七 區(qū)，內(nèi)層為八區(qū)，每個(gè)區(qū)功率和面積相等，加熱片的上方為晶片進(jìn)出方向，每個(gè) 區(qū)對于晶片進(jìn)出方向有單獨(dú)的區(qū)域。
4、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于上盤中自上而下依 次設(shè)有加熱片、鋁壓片、不銹鋼壓片，加熱片、鋁壓片、不銹鋼壓片通過加熱片 壓緊螺釘緊固。
5、 按照權(quán)利要求4所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于鋁壓片為一層，不 銹鋼壓片為二 ~三層，多分區(qū)加熱片通過加熱片壓緊螺釘緊固緊密壓到熱盤上盤 背部。
6、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于在熱盤上盤的下部 設(shè)有保護(hù)上盤中器件的下盤，在上盤和下盤之間夾有隔絕熱的墊片，下盤底部依 次設(shè)有陶瓷隔墊和隔線板。
7、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于上盤的厚度15~ 22謹(jǐn)，上盤Ji^面平面度在士0.01 ~土0.08之間。
8、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu),其特征在于:溫度傳感器為PT100 陶瓷燒結(jié)體。
9、 按照權(quán)利要求1所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于溫度傳感器安裝到 每個(gè)區(qū)的中央。
10、 按照權(quán)利要求l所述的多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)區(qū)的交接處 設(shè)有固定孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體晶片加工技術(shù)，具體地說是多分區(qū)熱盤結(jié)構(gòu)，解決熱盤表面溫度的均勻性不好，不能滿足高精度加熱的要求等問題。熱盤中設(shè)有上盤和下盤以及安裝于上下盤中間的加熱片，加熱片分成多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)設(shè)有獨(dú)立的溫度傳感器。本實(shí)用新型在熱盤上盤和壓片中夾入一片分有多個(gè)區(qū)的加熱片，并在每個(gè)區(qū)設(shè)計(jì)有獨(dú)立的溫度傳感器，通過可以控制多路加熱的控制器控制，并保證上盤的厚度、加工精度、平面度、表面處理和材料等條件達(dá)到熱盤溫度均勻性的要求。
文檔編號H01L21/00GK201084709SQ200720014858
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者張懷東 申請人:沈陽芯源微電子設(shè)備有限公司