[實用新型]一種晶圓處理裝置及用于此類處理裝置的加熱器組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721627331.3
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207498513U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭振宇;何乃明
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: C30B25/10
• 分類號: C30B25/10;C30B25/08;H01L21/67
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

本實用新型公開了一種加熱器組件以及設(shè)有此加熱組件的晶圓處理裝置，包含：加熱元件，包含從加熱元件中心到邊緣分區(qū)域設(shè)置的多個加熱體；其中，位于加熱元件最外環(huán)的加熱體，設(shè)有相互串聯(lián)和/或并聯(lián)、且環(huán)繞成圓環(huán)的多個加熱片，其中每一加熱片通過對應(yīng)的連接件與相鄰加熱片連接，每一加熱片至少設(shè)有一活動端，通過對應(yīng)的活動連接件與相鄰加熱片的活動端連接。本實用新型具有加工簡單，降低維護(hù)成本，對晶圓進(jìn)行加熱處理時，加熱片的變形小，且容易控制的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及MOCVD 外延片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓處理裝置及用于此類處理裝置的加熱器組件。

背景技術(shù)

MOCVD是指金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備，目前廣泛應(yīng)用于Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體薄膜材料的生長。載氣把MO源帶入反應(yīng)室，在Al₂O₃襯底上反應(yīng)，沉積形成GaN薄膜材料。襯底放置于高純石墨制成、表面包裹SiC鍍層的石墨盤上，加熱器布置在石墨盤下方，通過加熱器對石墨盤進(jìn)行加熱，加熱溫度可達(dá)500～1300℃。

許多的半導(dǎo)體器件系通過MOCVD工藝對基板上的半導(dǎo)體材料進(jìn)行外延生長制成，而晶圓為呈盤形的晶體材料。為了促進(jìn)外延生長的均勻性，將生長的半導(dǎo)體晶圓放置在晶圓處理裝置設(shè)有的晶圓承載器上；通過晶圓承載器快速旋轉(zhuǎn)，使得晶圓表面均勻地暴露至用于沉積半導(dǎo)體材料的處理室中的大氣環(huán)境。

通過加熱元件將晶圓承載器保持在升高的溫度，一般為設(shè)于晶圓承載器的底面下方的電阻加熱元件。上述加熱元件的溫度保持為高于晶圓表面所需溫度，而氣體分布裝置的溫度一般保持為低于所需反應(yīng)溫度，以防止過早發(fā)生反應(yīng)。因此，熱量從加熱元件傳遞至晶圓承載器的底面，并經(jīng)由晶圓承載器傳遞至整個晶圓。

現(xiàn)有加熱元件的一個問題是加熱元件的熱誘導(dǎo)變形。隨著加熱元件的尺

寸增大以適應(yīng)更大規(guī)模的MOCVD，其變形會變得更加嚴(yán)重。在對晶圓進(jìn)行加熱處理過程中，加熱元件會延伸或收縮，從而導(dǎo)致加熱元件材料的內(nèi)部生成熱誘導(dǎo)應(yīng)力。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的是提供一種晶圓處理裝置及用于此類處理裝置的加熱器組件，以滿足具有較大直徑尺寸的加熱組件的MOCVD系統(tǒng)，其加熱元件能夠隨著升高加熱溫度而膨脹，同時減小加熱元件的熱誘導(dǎo)應(yīng)力并且保持對待處理晶圓進(jìn)行均勻加熱。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種加熱器組件，包含：加熱元件，包含從加熱元件中心到邊緣分區(qū)域設(shè)置的多個加熱體，所述多個加熱體固定設(shè)置在底板上；其中，位于加熱元件最外環(huán)的加熱體，設(shè)有相互串聯(lián)和/或并聯(lián)、且環(huán)繞成圓環(huán)的多個加熱片，其中每一加熱片通過兩端的連接件與電極或相鄰加熱片連接，每一加熱片兩端的兩個連接件中至少一個為活動連接件，通過對應(yīng)的活動連接件與相鄰加熱片或電極相連接，其中所述活動連接件包括至少一彈性片，彈性片的第一端連接到所述加熱片，彈性片的第二端連接到一個固定到所述底板的連接部或者連接到其它連接件，所述彈性片能夠彈性變形，使得最外環(huán)的加熱體中的加熱片在升溫膨脹過程中能夠沿圓周方向延展。

優(yōu)選地， 所述加熱器組件還包含：加熱器底板，和設(shè)置在所述加熱元件與加熱器底板頂面之間的加熱防護(hù)件；所述加熱元件通過多個支撐端子安裝于加熱防護(hù)件上。

優(yōu)選地，加熱元件的多個加熱體，包含第一加熱體到第四加熱體，第四加熱體是位于加熱元件最外環(huán)的加熱體。所述第一加熱體為軸加熱器，位于所述加熱元件的中心處。所述第二加熱體包括一個加熱片，其環(huán)繞設(shè)置在所述第一加熱體的外圓周側(cè)。所述第二加熱體的加熱片沿著單個的平面內(nèi)的曲折路徑彎曲并且其外圓周大致為圓形。所述第三加熱體包括兩個加熱片；所述兩個加熱片對稱布置，環(huán)繞設(shè)置在所述第二加熱體的外圓周側(cè)。所述第三加熱體的每一加熱片沿著單個的平面內(nèi)的曲折路徑彎曲以形成外圓周大致為半圓形的螺旋狀結(jié)構(gòu)。所述第四加熱體的四個加熱片在同一平面圍成的圓環(huán)，其環(huán)繞設(shè)置在所述第三加熱體的外圓周側(cè)。