專利名稱：一種加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，微電子制造行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。與此同時(shí)，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，而在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，往往一些細(xì)微的工藝誤差就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品 的質(zhì)量大幅下降。這就要求企業(yè)不斷改進(jìn)自身的生產(chǎn)工藝和加工設(shè)備以滿足新的市場(chǎng)需 求。以太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)為例，對(duì)硅片進(jìn)行加工前的預(yù)熱處理就是一項(xiàng)看似簡(jiǎn)單、實(shí) 則對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響甚大的重要環(huán)節(jié)，如果工件受熱不均勻或者同一版的工件溫度不一致將 嚴(yán)重影響最終加工工藝的均一性，降低產(chǎn)品質(zhì)量。通常，對(duì)諸如硅片等的待加工工件的預(yù)熱過(guò)程是在加熱裝置內(nèi)完成的。例如，圖 1就示出了一種用于加熱硅片的加熱裝置，其包括托板1和并排設(shè)置于托板1上方的多個(gè) 加熱元件2。該加熱裝置所采用的加熱元件2為紅外輻射加熱燈管(以下簡(jiǎn)稱紅外燈管)。 將整版的工件3 (例如，硅片等)均勻地排列在托板1上，通過(guò)加熱元件2所發(fā)出的紅外輻 射對(duì)硅片進(jìn)行加熱。其中，多個(gè)加熱元件2到托板的垂直距離相等，并且各個(gè)加熱元件2之 間的水平距離也相等。上述加熱裝置雖然可同時(shí)對(duì)整版的硅片進(jìn)行預(yù)熱處理，但是位于托板1中心區(qū)域 的工件3可以同時(shí)獲得來(lái)自其正上方及左右兩側(cè)的加熱元件2的熱輻射，而位于托板1邊 緣區(qū)域的工件3只能獲得來(lái)自其正上方及一側(cè)加熱元件2的熱輻射。因此位于托板1邊緣 區(qū)域的工件3獲得的熱輻射要小于托板1中心區(qū)域的工件3獲得的熱輻射，從而使位于邊 緣區(qū)域的工件3的溫度低于中心區(qū)域的工件3的溫度。而工件的溫度分布不均勻或同一版 工件之間的溫度不一致都將破壞加工工藝的均一性，進(jìn)而降低產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè) 備，其能夠使工件獲得均勻的溫度分布，從而提高工藝均一性。為此，本發(fā)明提供一種加熱裝置，包括托板和設(shè)置于托板上方的多個(gè)加熱元件，位 于托板中心區(qū)域上方的加熱元件的排列規(guī)則不同于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件，以 使托板中心和邊緣區(qū)域所獲得的熱輻射大致相等。其中，加熱元件包括紅外燈管和/或電阻絲。其中，多個(gè)加熱元件可以按下述規(guī)則排列即，位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件 到托板的垂直距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離。其中，各個(gè)相鄰加熱元件之間的水平距離相等。其中，多個(gè)加熱元件到托板的垂直距離以漸變的方式自托板邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。此外，多個(gè)加熱元件還可以按下述規(guī)則排列即，位于托板中心區(qū)域上方的相鄰加熱元件之間的水平距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的相鄰加熱元件之間的水平距離其中，多個(gè)加熱元件到托板的垂直距離相等。其中，多個(gè)加熱元件之間的水平距離以漸變的方式自托板邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。其中，多個(gè)加熱元件中，位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離。另外，本發(fā)明還提供一種等離子體處理設(shè)備，包括裝載腔室和與之相連的工藝腔室，在裝載腔室內(nèi)設(shè)置有上述本發(fā)明所提供的加熱裝置，以便對(duì)位于加熱裝置的托板上的 待加工工件進(jìn)行均勻的預(yù)熱。本發(fā)明具有下述有益效果本發(fā)明提供的加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè)備中，使位于托板中 心區(qū)域上方的加熱元件的排列規(guī)則不同于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件，例如，通過(guò) 調(diào)整加熱元件到托板的垂直距離和/或調(diào)整加熱元件之間的水平距離，使位于托板邊緣區(qū) 域的工件與位于托板中心區(qū)域的工件所獲得的熱輻射大致趨于相等，從而使各工件經(jīng)預(yù)熱 處理后的溫度也大致相等，以便提高整版工件的工藝均一性，進(jìn)而改善產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1為一種紅外燈管加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2為本發(fā)明提供的加熱裝置第一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提 供的加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明提供的加熱裝置的第一具體實(shí)施例，包括托板1和設(shè)置于托板 1上方的多個(gè)加熱元件2。其中，加熱元件2可以是紅外燈管和/或電阻絲和/或其它可實(shí) 現(xiàn)熱輻射加熱的電熱元件，在本實(shí)施例中，加熱元件2采用紅外燈管。在實(shí)際應(yīng)用中，可以 將多個(gè)工件3組成一版，并均勻地分布于本發(fā)明提供的加熱裝置的托板1上。然后，啟動(dòng)加 熱元件2，利用其所發(fā)出的熱輻射對(duì)托板1上的工件3均勻地進(jìn)行加熱處理。為使所述托板1中心和邊緣區(qū)域所獲得的熱輻射大致相等，而使得位于托板1中 心區(qū)域上方的加熱元件2的排列規(guī)則不同于位于托板1邊緣區(qū)域上方的加熱元件2，例如， 使各加熱元件2按照下述規(guī)則排列保持各相鄰的加熱元件2之間的水平距離相等；使位 于托板1中心區(qū)域上方的加熱元件2到托板1的垂直距離大于位于托板1邊緣區(qū)域上方的 加熱元件2到托板1的垂直距離。具體地，例如可以使多個(gè)加熱元件2到托板1的垂直距 離以漸變的方式自托板1邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。所謂漸變的方式，例如可以為等 差數(shù)列的方式，當(dāng)然優(yōu)選的是，通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)確計(jì)算而確定的各個(gè)加熱元件2到托板1的垂直 距離。本發(fā)明提供的加熱裝置的第二具體實(shí)施例中，多個(gè)加熱元件還可以按這樣的規(guī)則排列保持加熱元件到托板的垂直距離相等；使位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件之間的 水平距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件之間的水平距離。具體地，例如，可以將多 個(gè)加熱元件之間的水平距離設(shè)置為以漸變的方式自托板邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。所 謂漸變的方式，例如可以為等差數(shù)列的方式，當(dāng)然優(yōu)選的是，通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)確計(jì)算而確定的各 個(gè)加熱元件之間的水平距離。當(dāng)然，本發(fā)明所提供的加熱裝置中，多個(gè)加熱元件的排列方式還可以采用前述兩 種實(shí)施例排列方式相結(jié)合的方式，即，在使位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂 直距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離的同時(shí)，使位于托板中心 區(qū)域上方的加熱元件之間的水平距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件之間的水平 距離。當(dāng)然優(yōu)選的是，通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)確計(jì)算而確定的各個(gè)加熱元件到托板的垂直距離以及各 個(gè)加熱元件之間的水平距離。由以上描述可知，本發(fā)明提供的加熱裝置，通過(guò)調(diào)整加熱元件到工件的垂直距離 和/或調(diào)整加熱元件之間水平距離，使每個(gè)工件盡可能地獲得等量的熱輻射，從而使各個(gè) 工件經(jīng)加熱處理后的溫度大致相等，進(jìn)而有效提高工藝的均一性和產(chǎn)品的加工質(zhì)量。此外，本發(fā)明還提供一種等離子體處理設(shè)備，包括裝載腔室和與之相連的工藝腔 室，在裝載腔室內(nèi)設(shè)置有本發(fā)明所提供的上述加熱裝置，以便對(duì)位于加熱裝置的托板上的 待加工工件進(jìn)行均勻的預(yù)熱。需要指出的是，本發(fā)明所提供的加熱裝置及應(yīng)用該加熱裝置的等離子體處理設(shè)備 可用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝、半導(dǎo)體芯片制造工藝以及TFT面板制造工藝中的對(duì)工件進(jìn)行 預(yù)熱處理的過(guò)程，但并不局限于此，在不脫離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的前提下，本發(fā)明所提供的 加熱裝置和/或等離子體處理設(shè)備也可用于其它適宜的對(duì)工件進(jìn)行加熱處理的生產(chǎn)工藝 或系統(tǒng)中?？梢岳斫獾氖牵陨蠈?shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施 方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)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(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種加熱裝置，包括托板和設(shè)置于所述托板上方的多個(gè)加熱元件，其特征在于，位于所述托板中心區(qū)域上方的加熱元件的排列規(guī)則不同于位于所述托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件，以使所述托板中心和邊緣區(qū)域所獲得的熱輻射大致相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件按下述規(guī)則排列 艮口，位于所述托板中心區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離大于位于所述托板邊緣區(qū)域 上方的加熱元件到托板的垂直距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，各個(gè)相鄰加熱元件之間的水平距離 相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件到托板的垂直距 離以漸變的方式自托板邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件按下述規(guī)則排列即，位于所述托板中心區(qū)域上方的相鄰加熱元件之間的水平距離大于位于所述托板邊緣區(qū) 域上方的相鄰加熱元件之間的水平距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件到托板的垂直距 離相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件之間的水平距離 以漸變的方式自托板邊緣區(qū)域向中心區(qū)域逐漸增大。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)加熱元件中，位于所述托板 中心區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離大于位于所述托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件 到托板的垂直距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述加熱元件包括紅外燈管和/或電 阻絲。
10.一種等離子體處理設(shè)備，包括裝載腔室和與之相連的工藝腔室，其特征在于，在所 述裝載腔室內(nèi)設(shè)置有如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的加熱裝置，以便對(duì)位于所述加熱 裝置的托板上的待加工工件進(jìn)行均勻的預(yù)熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加熱裝置，包括托板和多個(gè)加熱元件，其中，位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件的排列規(guī)則不同于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件，例如，多個(gè)加熱元件可以按這樣的規(guī)則排列各個(gè)加熱元件之間的水平距離相等，位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件到托板的垂直距離；或者，各個(gè)加熱元件到托板的垂直距離相等，位于托板中心區(qū)域上方的加熱元件之間的水平距離大于位于托板邊緣區(qū)域上方的加熱元件之間的水平距離。此外，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述加熱裝置的等離子體處理設(shè)備。本發(fā)明提供的加熱裝置及等離子體處理設(shè)備能夠使托板上的工件受熱較為均勻，從而能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量的均一性。
文檔編號(hào)H01L21/324GK101800159SQ200910076888
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者劉少鋒 申請(qǐng)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