加熱裝置及等離子體加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種加熱裝置及等離子體加工設(shè)備,加熱裝置包括升降裝置、支撐底座、支撐柱和加熱單元,其中,加熱單元設(shè)置在支撐底座的上方;支撐柱與支撐底座固定連接,并且支撐柱的頂端高于加熱單元的頂端;升降裝置與支撐底座連接,用以驅(qū)動支撐底座上升或下降;當(dāng)所述托盤位于加熱單元上方時,所述升降裝置驅(qū)動所述支撐底座上升,以使所述支撐底座帶動所述支撐柱同步上升,由所述支撐柱將所述托盤頂起,以使所述托盤置于所述支撐柱的頂端,由加熱單元以熱輻射方式加熱托盤,從而間接加熱所述被加工工件。該加熱裝置不僅簡化了被加工工件的裝載過程,從而可以提高裝載效率;而且結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低。
【專利說明】加熱裝置及等離子體加工設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造【技術(shù)領(lǐng)域】,具體地,涉及一種加熱裝置及等離子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在采用半導(dǎo)體設(shè)備進行工藝的過程中,具有很多需要對被加工工件進行加熱的工藝,而且不同的工藝對加熱的溫度、均勻性、升溫速率等指標(biāo)的要求也不盡相同,因而相應(yīng)的加熱裝置的結(jié)構(gòu)也千變?nèi)f化。
[0003]目前,加熱裝置普遍為電阻絲加熱器,但其制造成本較高,而且,由于電阻絲加熱器需要通過與承載被加工工件的托盤相接觸才能將產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至托盤,再由托盤加熱被加工工件,因而就需要增設(shè)PIN提升裝置,以在裝卸被加工工件的過程中,與機械手配合將載有被加工工件的托盤傳遞至電阻絲加熱器的上表面或自電阻絲加熱器的上表面移開。
[0004]圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1,等離子體加工設(shè)備包括反應(yīng)腔室10、升降裝置、用于承載被加工工件的托盤12以及用于傳輸托盤12的機械手(圖中未示出)。其中,底座112設(shè)置于反應(yīng)腔室10內(nèi)的底部,用以在實施工藝時承載托盤12。在底座112內(nèi)且靠近其上表面的位置處設(shè)置有加熱絲111,用以加熱放置于底座112上表面的托盤12,從而間接地加熱被加工工件。升降裝置包括波紋管11,其與底座112連接,用以驅(qū)動底座112上升或下降。為了實現(xiàn)被加工工件的裝卸,需要在底座112的下方設(shè)置單獨的PIN提升裝置13,用以與機械手配合將托盤12傳遞至底座112的上表面,或?qū)⑼斜P12自底座112的上表面移開。PIN提升裝置13包括頂針131以及用于驅(qū)動頂針131的升降驅(qū)動電機132,在升降驅(qū)動電機132的驅(qū)動下,頂針131的頂端可高出或低于底座112的上表面。
[0005]上述等離子體加工設(shè)備裝載被加工工件的過程為:機械手將載有被加工工件的托盤12傳輸至反應(yīng)腔室10內(nèi)且位于底座112的上方;升降驅(qū)動電機132驅(qū)動頂針131上升,直至頂針131將托盤12頂起;空載的機械手移出反應(yīng)腔室10 ;升降驅(qū)動電機132驅(qū)動載有托盤12的頂針131下降,直至托盤12被放置于底座112的上表面,從而完成被加工工件的裝載。
[0006]由上可知,現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備需要借助單獨的PIN提升裝置13才能將載有被加工工件的托盤12放置在底座112上,其裝卸過程復(fù)雜,從而降低了等離子體加工設(shè)備的加工效率。并且,PIN提升裝置13不僅增加了等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,而且提高了等離子體加工設(shè)備的制造成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一,提出了一種加熱裝置及等離子體加工設(shè)備,其不僅裝載被加工工件的過程簡單,而且簡化了等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)。[0008]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種加熱裝置,用于加熱承載有被加工工件的托盤,其包括:升降裝置、支撐底座、支撐柱和加熱單元,其中:所述加熱單元設(shè)置在所述支撐底座的上方;所述支撐柱與所述支撐底座固定連接,并且所述支撐柱的頂端高于所述加熱單元的頂端;所述升降裝置與所述支撐底座連接,用以驅(qū)動所述支撐底座上升或下降;當(dāng)所述托盤位于加熱單元上方時,所述升降裝置驅(qū)動所述支撐底座上升,以使所述支撐底座帶動所述支撐柱同步上升,由所述支撐柱將所述托盤頂起,以使所述托盤置于所述支撐柱的頂端,由所述加熱單元以熱輻射方式加熱所述托盤,從而間接加熱所述被加工工件。
[0009]其中,所述支撐柱采用絕緣材料制作,所述絕緣材料為陶瓷或石英。
[0010]其中,所述支撐柱包括采用絕緣材料制作的絕緣部和采用金屬材料制作的固定部,所述固定部的底部與所述支撐底座連接,所述固定部的頂部與所述絕緣部連接,所述托盤置于所述絕緣部的頂端。
[0011]其中,所述絕緣材料為陶瓷或石英;所述金屬材料為不銹鋼或普通鋼。
[0012]其中,所述支撐柱的數(shù)量為三個以上,且沿所述支撐底座的周向均勻分布。
[0013]其中,所述加熱單元包括:發(fā)熱元件、導(dǎo)電部件、真空電極以及電源,其中,所述真空電極固定在所述支撐底座上,且所述真空電極的頂端高于所述支撐底座的上表面,所述真空電極的底端低于所述支撐底座的下表面;所述發(fā)熱元件通過所述導(dǎo)電部件與所述真空電極的頂端電連接,其用于朝向所述托盤輻射熱量;所述電源與所述真空電極的底端電連接,其用于向所述發(fā)熱元件提供電能。
[0014]其中,所述發(fā)熱元件為紅外輻射燈或電阻絲。
[0015]其中,所述加熱單元還包括導(dǎo)電部件保護罩,所述導(dǎo)電部件保護罩將所述導(dǎo)電部件包覆起來;所述導(dǎo)電部件保護罩采用陶瓷或石英制作。
[0016]其中,所述真空電極包括導(dǎo)電銅棒和陶瓷焊接部件,所述導(dǎo)電銅棒與所述支撐底座連接,并且所述導(dǎo)電銅棒的頂端高于所述支撐底座的上表面,所述導(dǎo)電銅棒的底端低于所述支撐底座的下表面;所述發(fā)熱元件與所述導(dǎo)電銅棒的頂端電連接,所述電源與所述導(dǎo)電銅棒的底端電連接;所述陶瓷焊接部件套設(shè)于所述導(dǎo)電銅棒的外側(cè)且位于所述支撐底座的上方。
[0017]其中,所述加熱單元還包括電極保護罩,用以防止所述陶瓷焊接部件過熱;所述電極保護罩包括保護罩底板和保護罩側(cè)板,所述保護罩側(cè)板為筒狀,所述保護罩側(cè)板與所述保護罩底板固定連接,且所述保護罩底板和所述保護罩側(cè)板形成一保護空間,所述真空電極位于所述保護罩底板上方的部分置于所述保護空間內(nèi);所述保護罩底板固定在所述支撐底座的上表面,在所述保護罩底板上設(shè)有貫穿其厚度的通孔,所述真空電極的底端穿過所述通孔后與所述電源電連接。
[0018]其中,所述保護罩底板和所述保護罩側(cè)板的外表面設(shè)有反射膜,用以將所述發(fā)熱元件輻射的熱量朝向所述托盤方向反射。
[0019]其中,所述加熱單元還包括至少一層隔熱板,所述隔熱板設(shè)置于所述支撐底座與所述發(fā)熱元件之間,用以防止所述支撐底座因受到所述發(fā)熱元件的輻射而過熱;所述至少一層隔熱板在垂直于所述支撐底座上表面的方向上間隔設(shè)置。
[0020]其中,所述加熱單元還包括反射板,所述反射板設(shè)置于所述發(fā)熱元件的下方,用以將所述發(fā)熱元件輻射的熱量朝向所述托盤方向反射。[0021]其中,所述加熱單元還包括側(cè)反射板,所述側(cè)反射板設(shè)置于所述支撐底座的外周緣,用以減少熱量自所述支撐底座的外周緣損失。
[0022]其中,所述升降裝置包括基座、升降驅(qū)動源、密封件以及冷卻水管路,其中,所述基座與所述支撐底座連接,所述升降驅(qū)動源與所述基座連接,在所述升降驅(qū)動源的驅(qū)動下,所述基座帶動所述支撐底座上升或下降;所述密封件設(shè)置于所述基座與支撐底座之間,用以將所述基座與支撐底座之間的縫隙密封;在所述基座的上表面且緊靠所述密封件的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置有凹槽,或者,在所述支撐底座的下表面且緊靠所述密封件的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置有凹槽,所述冷卻水管路設(shè)置于所述凹槽內(nèi)部,在所述冷卻水管路內(nèi)通入冷卻水以冷卻所述密封件。
[0023]本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備,其包括反應(yīng)腔室,在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的底部設(shè)置有加熱裝置,所述加熱裝置采用了本發(fā)明提供的上述加熱裝置。
[0024]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0025]本發(fā)明提供的加熱裝置,其通過支撐柱來支撐承載被加工工件的托盤,而且采用熱輻射的方式加熱被加工工件,機械手無需借助單獨的PIN提升裝置,只需通過升降裝置的上升或下降帶動加熱裝置整體上升或下降,即可將托盤放置在支撐柱的頂端或自支撐柱的頂端移開,從而完成被加工工件的裝卸。這不僅可以簡化被加工工件的裝卸過程,從而提高等離子體加工設(shè)備的加工效率,而且還可以簡化等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu),降低等離子體加工設(shè)備的制造成本。
[0026]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備,其通過采用上述加熱裝置,可以無需借助單獨的PIN提升裝置而完成被加工工件的裝卸,從而不僅可以簡化被加工工件的裝卸過程,進而提高等離子體加工設(shè)備的加工效率,而且還可以簡化等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu),進而降低等離子體加工設(shè)備的制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖3a為本發(fā)明第二實施例提供的加熱裝置的剖面圖;
[0030]圖3b為圖3a中沿A-A線的剖面圖;以及
[0031]圖3c為圖3a所示加熱裝置的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的加熱裝置及等離子體加工設(shè)備進行詳細描述。
[0033]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖2,加熱裝置包括:用于承載被加工工件的托盤65、升降裝置80、支撐底座25、支撐柱40和加熱單元70。其中,加熱單元70設(shè)置于支撐底座25的上方;支撐柱40與支撐底座25固定連接,并且支撐柱40的頂端高于加熱單元70的頂端。當(dāng)托盤65位于加熱單元70上方時,升降裝置80驅(qū)動支撐底座25上升,以使其帶動支撐柱40同步上升,直至支撐柱40的頂端將托盤65頂起,從而使托盤65置于支撐柱40的頂端。在實施工藝的過程中,加熱單元70采用熱輻射的方式加熱托盤65,從而間接加熱被加工工件。
[0034]借助支撐柱40來支撐承載被加工工件的托盤65,以及借助加熱單元70采用熱輻射的方式來加熱被加工工件,可以使機械手無需借助單獨的PIN提升裝置,只需通過升降裝置80的上升或下降,即可將托盤65放置在支撐柱40的頂端或自支撐柱40的頂端移開,從而完成被加工工件的裝卸。這不僅可以簡化被加工工件的裝卸過程,從而提高等離子體加工設(shè)備的加工效率,而且還可以簡化等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu),降低等離子體加工設(shè)備的制造成本。
[0035]圖3a為本發(fā)明第二實施例提供的加熱裝置的剖面圖。圖3b為圖3a中沿A_A線的剖面圖。圖3c為圖3a所示加熱裝置的俯視圖。請一并參閱圖3a、圖3b和圖3c,本實施例提供的加熱裝置包括托盤65、升降裝置80、支撐底座25、支撐柱40和加熱單元70。其中,加熱單元70設(shè)置于支撐底座25的上方,用以采用熱輻射的方式加熱托盤65,從而間接加熱被加工工件;支撐柱40與支撐底座25固定連接,并且支撐柱40的頂端高于加熱單元70的頂端,托盤65能夠置于支撐柱40的頂端。升降裝置80與支撐底座25連接,用以驅(qū)動支撐底座25上升或下降,以使支撐底座25能夠帶動支撐柱40上升或下降。
[0036]在本實施例中,支撐柱40的數(shù)量為三個,且沿支撐底座25的周向均勻分布,并且支撐柱40固定在支撐底座25上且緊靠支撐底座25的外周緣設(shè)置。支撐柱40包括絕緣部41和固定部42,固定部42的底部與支撐底座25連接,固定部42的頂部與絕緣部41連接,托盤65置于絕緣部41的頂端。并且,絕緣部41采用陶瓷或石英等絕緣材料制作,用以使托盤65的電位懸?。还潭ú?2采用不銹鋼或普通鋼等金屬材料制作,用以提高支撐柱40的強度,從而提高加熱裝置結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0037]在本實施例中,加熱單元70包括發(fā)熱元件、導(dǎo)電部件8、真空電極19以及電源(圖中未示出)。其中,發(fā)熱元件為兩個相互平行的條形紅外輻射燈7,其設(shè)置于支撐底座25的上方,用以采用熱輻射的方式加熱位于其上方的托盤65,托盤65再將吸收的熱量傳導(dǎo)至被加工工件,即紅外輻射燈7間接地加熱被加工工件。而且,紅外輻射燈7通過導(dǎo)電部件8與導(dǎo)電銅棒20的頂端電連接;電源與導(dǎo)電銅棒20的底端電連接,用以向紅外輻射燈7提供電倉泛。
[0038]真空電極19固定在支撐底座25上且位于支撐底座25的中部,真空電極19包括導(dǎo)電銅棒20和陶瓷焊接部件21,導(dǎo)電銅棒20穿過支撐底座25,導(dǎo)電銅棒20的頂端高于支撐底座25的上表面,導(dǎo)電銅棒20的底端低于支撐底座25的下表面;陶瓷焊接部件21套設(shè)于導(dǎo)電銅棒20的外側(cè)且位于支撐底座25的上方,用以保證導(dǎo)電銅棒20位于支撐底座25上方的部分與外界電絕緣。
[0039]加熱單元70還包括采用陶瓷或石英制作的導(dǎo)電部件保護罩,其將導(dǎo)電部件8包覆起來,用以使導(dǎo)電部件8與外界電絕緣,從而防止導(dǎo)電部件8發(fā)生真空打火。在本實施例中,導(dǎo)電部件保護罩包括中部保護罩13和端部保護罩12。其中,中部保護罩13與支撐底座25連接且位于支撐底座25的中部,并且中部保護罩13由左、右兩個結(jié)構(gòu)對稱的子保護罩組成,分別為左子保護罩和右子保護罩。通過將二者相互對接,可以將導(dǎo)電部件8位于支撐底座25中部的部分以及導(dǎo)電部件8與真空電極19的頂端電連接的部分包覆起來,從而實現(xiàn)所包覆的部分與外界電絕緣。
[0040]端部保護罩12固定在支撐底座25上,且分別位于紅外輻射燈7的兩個端部,并且端部保護罩12由上、下兩個結(jié)構(gòu)對稱的子保護罩組成。通過將上、下兩個子保護罩相互對接,可以將導(dǎo)電部件8位于紅外輻射燈7的兩個端部的部分以及導(dǎo)電部件8與紅外輻射燈7的端部電連接的部分包覆起來,從而實現(xiàn)所包覆的部分與外界電絕緣。此外,端部保護罩12還可以用于支撐紅外輻射燈7,以將其固定在支撐底座25的上方,這可以省去固定紅外輻射燈7的固定件,從而簡化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
[0041]加熱單元70還包括電極保護罩64,用以避免陶瓷焊接部件21過熱而導(dǎo)致真空電極19損壞。在本實施例中,電極保護罩64包括保護罩側(cè)板66和保護罩底板67,保護罩側(cè)板66為筒狀,其與保護罩底板67固定連接,并且保護罩側(cè)板66與保護罩底板67形成一保護空間,真空電極19位于保護罩底板67上方的部分(即,陶瓷焊接部件21以及真空電極19的頂端)置于該保護空間內(nèi);保護罩底板67固定在支撐底座25的上表面且位于支撐底座25的中部,并且在保護罩底板67和支撐底座25的中心位置分別設(shè)有位置相對的通孔,真空電極19的底端穿過該通孔后與電源電連接。此外,在保護罩底板67和保護罩側(cè)板66的外表面還設(shè)置有反射膜,用以將發(fā)熱元件輻射的熱量朝向托盤65的方向反射,這不僅可以防止陶瓷焊接部件21因直接受到紅外輻射燈7的輻射而過熱,又可以降低熱量損耗,從而提高發(fā)熱元件的加熱效率。
[0042]加熱單元70還包括設(shè)置于支撐底座25與紅外輻射燈7之間的兩層隔熱板36,兩層隔熱板36在垂直于支撐底座25上表面的方向上間隔設(shè)置,用以防止支撐底座25因受到紅外輻射燈7的輻射而過熱。容易理解,當(dāng)在支撐底座25上設(shè)置有隔熱板36時,上述保護罩底板67和/或?qū)щ姴考Wo罩可以固定在位于最上層的隔熱板36上,還可以穿過隔熱板36而與支撐底座25固定連接。并且,在隔熱板36的中心位置分別設(shè)置有通孔,該通孔與設(shè)置在保護罩底板67和支撐底座25上的通孔相對設(shè)置,真空電極19的底端依次穿過保護罩底板67、隔熱板36和支撐底座25上的通孔后與電源電連接;此外,真空電極19的頂端應(yīng)高于位于最上層的隔熱板36的上表面,以使其能夠與導(dǎo)電部件8電連接。
[0043]加熱單元70還包括反射板37,其設(shè)置于紅外輻射燈7的下方,用以將紅外輻射燈7輻射的熱量朝向托盤65方向反射。在本實施例中,反射板37固定在位于最上層的隔熱板36上且在垂直于支撐底座25上表面的方向上與隔熱板36間隔設(shè)置。與上述隔熱板36相類似的,當(dāng)在位于最上層的隔熱板36上設(shè)置反射板37時,上述保護罩底板67和/或?qū)щ姴考Wo罩可以固定在反射板37上,還可以穿過反射板37而固定在隔熱板36上,或者依次穿過反射板37和隔熱板36而與支撐底座25固定連接。并且,在反射板37的中心位置同樣設(shè)置有通孔,且與設(shè)置在保護罩底板67和支撐底座25上的通孔相對設(shè)置,真空電極19的底端依次穿過保護罩底板67、反射板37、隔熱板36和支撐底座25上的通孔后與電源電連接;此外,真空電極19的頂端應(yīng)高于反射板37的上表面,以使其能夠與導(dǎo)電部件8電連接。
[0044]加熱單元70還包括側(cè)反射板32,側(cè)反射板32設(shè)置于支撐底座25的外周緣,用以減少熱量自支撐底座25的外周緣損失,從而提高紅外輻射燈7的加熱效率。
[0045]升降裝置與支撐底座25連接,用以驅(qū)動支撐底座25上升或下降,以使支撐底座25帶動支撐柱40上升或下降。在本實施例中,升降裝置包括基座4、升降驅(qū)動源(圖中未示出)、密封件61以及冷卻水管路44。其中,基座4與支撐底座25連接;升降驅(qū)動源與基座4連接,在升降驅(qū)動源的驅(qū)動下,基座4帶動支撐底座25上升或下降。并且,升降驅(qū)動源包括氣缸、電機或液壓裝置。在裝載被加工工件的過程中,傳輸托盤65的機械手將托盤65傳輸至支撐底座25的上方;升降驅(qū)動源驅(qū)動支撐底座25上升,直至支撐柱40將托盤65頂起;機械手自支撐底座25的上方移開,即完成被加工工件的裝載。由此可知,機械手無需借助單獨的PIN提升裝置,而只需通過升降裝置的上升或下降,即可將托盤65放置在支撐柱40的頂端或自支撐柱40的頂端移開,從而完成被加工工件的裝卸。
[0046]密封件61設(shè)置于基座4與支撐底座25之間,用以將基座4與支撐底座25之間的縫隙密封。在本實施例中,在支撐底座25的下表面且緊靠密封件61的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凹槽,冷卻水管路44設(shè)置于該凹槽內(nèi)部,并且在冷卻水管路44內(nèi)通入冷卻水,以對密封件61進行冷卻。在實際應(yīng)用中,凹槽也可以設(shè)置在基座4的上表面,并且其不僅可以緊靠密封件61的內(nèi)側(cè)設(shè)置,還可以緊靠密封件61的外側(cè)設(shè)置,只要設(shè)置于凹槽內(nèi)的冷卻水管路44能夠起到冷卻密封件61的作用即可。
[0047]需要說明的是,雖然在本實施例中支撐柱40的數(shù)量為三個,但是本發(fā)明并不局限于此,在實際應(yīng)用中,支撐柱40的數(shù)量也可以為四個以上,且沿支撐底座25的周向均勻分布。而且,支撐柱40也并不局限于緊靠支撐底座25的外周緣設(shè)置,其還可以固定在支撐底座25上的任意位置,只要支撐柱40能夠支撐托盤65即可。
[0048]此外,支撐柱40也可以只采用絕緣材料來制作,在這種情況下,支撐柱40可以為由絕緣部41和固定部42組成的分體結(jié)構(gòu),并且絕緣部41和固定部42均采用絕緣材料制作;或者,支撐柱40還可以為采用絕緣材料制作的整體結(jié)構(gòu),并且其底端與支撐底座25連接,托盤65置于支撐柱40的頂端。無論支撐柱40是采用分體結(jié)構(gòu)還是采用整體結(jié)構(gòu),只要其既能夠保證托盤65的電位懸浮,又能夠穩(wěn)定地支撐托盤65即可。
[0049]還需要說明的是,在本實施例中,發(fā)熱元件70為兩個相互平行的條形紅外輻射燈7,但是本發(fā)明并不局限于此,在實際應(yīng)用中,發(fā)熱元件也可以采用諸如螺旋狀、環(huán)狀等任意結(jié)構(gòu)的紅外輻射燈,還可以采用紅外輻射燈泡。此外,發(fā)熱元件還可以為任意結(jié)構(gòu)的電阻絲,電阻絲同樣可以產(chǎn)生熱量,并以熱輻射的方式對托盤65進行加熱。
[0050]進一步需要說明的是,雖然在本實施例中隔熱板36的層數(shù)為兩層,但是本發(fā)明并不局限于此,在實際應(yīng)用中,隔熱板36的層數(shù)還可以為一層,或者三層以上。
[0051]綜上所述,本發(fā)明提供的加熱裝置,其通過支撐柱來支撐承載被加工工件的托盤,而且采用熱輻射的方式加熱被加工工件,機械手無需借助單獨的PIN提升裝置,只需通過升降裝置的上升或下降帶動加熱裝置整體上升或下降,即可將托盤放置在支撐柱的頂端或自支撐柱的頂端移開,從而完成被加工工件的裝卸。這不僅可以簡化被加工工件的裝卸過程,從而提高等離子體加工設(shè)備的加工效率,而且還可以簡化等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu),降低等離子體加工設(shè)備的制造成本。
[0052]本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備,其包括反應(yīng)腔室,并且在反應(yīng)腔室內(nèi)的底部設(shè)置有加熱裝置,該加熱裝置采用本實施例提供的上述加熱裝置。
[0053]本實施例提供的上述等離子體加工設(shè)備,其通過采用本實施例提供的上述加熱裝置,可以無需借助單獨的PIN提升裝置而完成被加工工件的裝卸,從而不僅可以簡化被加工工件的裝載過程,進而提高等離子體加工設(shè)備的加工效率,而且還可以簡化等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu),進而降低等離子體加工設(shè)備的制造成本。
[0054]可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱裝置,用于加熱承載有被加工工件的托盤,其特征在于,包括:升降裝置、支撐底座、支撐柱和加熱單元,其中:所述加熱單元設(shè)置在所述支撐底座的上方;所述支撐柱與所述支撐底座固定連接,并且所述支撐柱的頂端高于所述加熱單元的頂端;所述升降裝置與所述支撐底座連接,用以驅(qū)動所述支撐底座上升或下降;當(dāng)所述托盤位于加熱單元上方時,所述升降裝置驅(qū)動所述支撐底座上升,以使所述支撐底座帶動所述支撐柱同步上升,由所述支撐柱將所述托盤頂起,以使所述托盤置于所述支撐柱的頂端,由所述加熱單元以熱輻射方式加熱所述托盤,從而間接加熱所述被加工工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述支撐柱采用絕緣材料制作,所述絕緣材料為陶瓷或石英。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述支撐柱包括采用絕緣材料制作的絕緣部和采用金屬材料制作的固定部,所述固定部的底部與所述支撐底座連接,所述固定部的頂部與所述絕緣部連接,所述托盤置于所述絕緣部的頂端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置,其特征在于,所述絕緣材料為陶瓷或石英;所述金屬材料為不銹鋼或普通鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述支撐柱的數(shù)量為三個以上,且沿所述支撐底座的周向均勻分布。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元包括:發(fā)熱元件、導(dǎo)電部件、真空電極以及電源,其中所述真空電極固定在所述支撐底座上,且所述真空電極的頂端高于所述支撐底座的上表面,所述真空電極的底端低于所述支撐底座的下表面;所述發(fā)熱元件通過所述導(dǎo)電部件與所述真空電極的頂端電連接,其用于朝向所述托盤福射熱量;所述電源與所述真空電極的底端電連接,其用于向所述發(fā)熱元件提供電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述發(fā)熱元件為紅外輻射燈或電阻絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元還包括導(dǎo)電部件保護罩,所述導(dǎo)電部件保護罩將所述導(dǎo)電部件包覆起來;所述導(dǎo)電部件保護罩采用陶瓷或石英制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述真空電極包括導(dǎo)電銅棒和陶瓷焊接部件,所述導(dǎo)電銅棒與所述支撐底座連接,并且所述導(dǎo)電銅棒的頂端高于所述支撐底座的上表面,所述導(dǎo)電銅棒的底端低于所述支撐底座的下表面;所述發(fā)熱元件與所述導(dǎo)電銅棒的頂端電連接,所述電源與所述導(dǎo)電銅棒的底端電連接;所述陶瓷焊接部件套設(shè)于所述導(dǎo)電銅棒的外側(cè)且位于所述支撐底座的上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元還包括電極保護罩,用以防止所述陶瓷焊接部件過熱;所述電極保護罩包括保護罩底板和保護罩側(cè)板,所述保護罩側(cè)板為筒狀,所述保護罩側(cè)板與所述保護罩底板固定連接,且所述保護罩底板和所述保護罩側(cè)板形成一保護空間,所述真空電極位于所述保護罩底板上方的部分置于所述保護空間內(nèi);所述保護罩底板固定在所述支撐底座的上表面,在所述保護罩底板上設(shè)有貫穿其厚度的通孔,所述真空電極的底端穿過所述通孔后與所述電源電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加熱裝置,其特征在于,所述保護罩底板和所述保護罩側(cè)板的外表面設(shè)有反射膜,用以將所述發(fā)熱元件輻射的熱量朝向所述托盤方向反射。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元還包括至少一層隔熱板,所述隔熱板設(shè)置于所述支撐底座與所述發(fā)熱元件之間,用以防止所述支撐底座因受到所述發(fā)熱元件的輻射而過熱;所述至少一層隔熱板在垂直于所述支撐底座上表面的方向上間隔設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元還包括反射板,所述反射板設(shè)置于所述發(fā)熱元件的下方,用以將所述發(fā)熱元件輻射的熱量朝向所述托盤方向反射。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,其特征在于,所述加熱單元還包括側(cè)反射板,所述側(cè)反射板設(shè)置于所述支撐底座的外周緣,用以減少熱量自所述支撐底座的外周緣損失。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述升降裝置包括基座、升降驅(qū)動源、密封件以及冷卻水管路,其中 所述基座與所述支撐底座連接,所述升降驅(qū)動源與所述基座連接,在所述升降驅(qū)動源的驅(qū)動下,所述基座帶動所述支撐底座上升或下降;所述密封件設(shè)置于所述基座與支撐底座之間,用以將所述基座與支撐底座之間的縫隙密封;在所述基座的上表面且緊靠所述密封件的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置有凹槽,或者,在所述支撐底座的下表面且緊靠所述密封件的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置有凹槽,所述冷卻水管路設(shè)置于所述凹槽內(nèi)部,在所述冷卻水管路內(nèi)通入冷卻水以冷卻所述密封件。
16.一種等離子體加工設(shè)備,其包括反應(yīng)腔室,在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的底部設(shè)置有加熱裝置,其特征在于,所述加熱裝置采用權(quán)利要求1-15任意一項權(quán)利要求所述加熱裝置。
【文檔編號】H01J37/32GK103681182SQ201210325724
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】張陽, 趙夢欣 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司