TW201327636A - 加熱系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種加熱系統，包含至少一加熱元件、至少一電極及一吹淨氣體模組，其中加熱元件之一端與電極耦合於一耦合處，吹淨氣體模組則圍繞該耦合處設置，以避免腐蝕性氣體接觸耦合處。

Description

加熱系統

　　本發明係關於一種加熱系統，尤指一種化學氣相沈積裝置之加熱系統。

　　所謂化學氣相沈積(chemical vapor deposition, CVD) 是指利用熱能、電漿放電或紫外光照射等形式的能源，使氣態物質在固體表面上發生化學反應，並在該表面上沈積，形成穩定固態膜的過程。化學氣相沈積(CVD) 技術是半導體積體電路製程中運用極廣泛的薄膜成長方法，諸如介電質、半導體、導體等薄膜材料，幾乎都能用CVD技術完成。
　　請參閱第１圖，係一般習用有機金屬化學氣相沈積裝置之示意圖。如圖所示，一般有機金屬化學氣相沈積(MOCVD)裝置包含有一進氣頭 (shower head) 12、一反應腔14、一石墨基座18、一加熱器19及至少一排氣管線17。石墨基座18上設置一載盤16後，再將基板15置於載盤16上加熱。反應氣體由進氣頭12進入反應腔14後，與高溫基板15產生反應而於基板15上形成目標材質之沈積層。反應後之殘餘氣體則由排氣管線17排除。
　　請參閱第２圖及第３圖，係分別為習用加熱器之電阻片示意圖及加熱器之局部剖面圖。習用之加熱器包含有複數個電阻片22、24，各電阻片22、24通常分佈於一加熱平面20。各電阻片22、24分別包含有一第一端221、241及一第二端223、243，如第２圖所示。
　　電阻片22、24之兩端(221、241)分別設有一垂直接線端321、341，各垂直接線端321、341分別與對應之電極38連接，並於連接處形成一電性耦合處386。為了避免電性耦合處386接觸腐蝕性氣體。
　　習知技術藉由一輸氣管39提供吹淨氣體至電極38以及電性耦合處386附近，藉以降低腐蝕氣體接觸電性耦合處386的機會。然而，單點吹氣方式所提供氣流的分佈並不均勻，也可能因排氣管線17作業時造成氣流擾動，而使部分腐蝕氣體與電性耦合處接觸。

　　本發明提供一種加熱系統，包含：至少一加熱元件；至少一電極，與加熱元件之一端電性耦合於一耦合處；以及一吹淨氣體模組，吹淨氣體模組圍繞耦合處，以避免腐蝕性氣體接觸耦合處。
　　上述加熱系統之一實施例，加熱元件包含一平面電阻片以及兩個垂直接線端各別連接平面電阻片之兩端。
　　上述加熱系統之一實施例，平面電阻片以及兩個垂直接線端係為一體成型。
　　上述加熱系統之一實施例，平面電阻片以及兩個垂直接線端係為分離部件。
　　上述加熱系統之一實施例，更包含一導電固定模組，用以固定加熱元件與電極，並提供兩者導電接觸面積。
　　上述加熱系統之一實施例，導電固定模組包含一螺絲鎖固元件。
　　上述加熱系統之一實施例，導電固定模組包含至少一夾持固定元件。
　　上述加熱系統之一實施例，導電固定模組包含一第一夾持固定元件以夾持加熱元件，一第二夾持固定元件以夾持電極，第一夾持固定元件與第二夾持固定元件藉由一連接元件彼此固定。
　　上述加熱系統之一實施例，具有複數個加熱元件與複數個電極，每一電極與每一加熱元件之一端電性耦合於一耦合處，吹淨氣體模組具有至少一個氣體通道，每一氣體通道用以圍繞一耦合處。
　　上述加熱系統之一實施例，更包含一冷卻模組，設置於加熱元件與吹淨氣體模組之間。
　　上述加熱系統之一實施例，冷卻模組具有複數個冷卻液通道。
　　上述加熱系統之一實施例，冷卻模組與吹淨氣體模組係為一體成型。
　　上述加熱系統之一實施例，冷卻模組與吹淨氣體模組係為分離部件。
　　上述加熱系統之一實施例，吹淨氣體模組更包含一第一出氣口，第一出氣口圍繞鄰近耦合處之加熱元件，以便於導引吹淨氣體流經耦合處後再由加熱元件一側流出。
　　上述加熱系統之一實施例，吹淨氣體模組更包含一第二出氣口，第二出氣口圍繞鄰近耦合處之電極，以便於導引吹淨氣體流經電性耦合處後再由電極一側流出。

　　請參閱第４圖及第５圖，係分別為本發明一實施例之立體圖及局部剖面圖。如圖所示，本發明之加熱系統40包含有：至少一加熱元件42、至少一電極44及一吹淨氣體模組46。其中，加熱元件42之一端與電極44電性耦合於一耦合處442，吹淨氣體模組46則圍繞該耦合處442設置，用以避免腐蝕性氣體接觸該耦合處442。
　　在本發明之一實施例中，該加熱系統40可包含有複數個加熱元件42及複數個電極44。各加熱元件42分別包含有一平面電阻片421及兩個垂直接線端423。其中，各平面電阻片421分佈於一平面，各垂直接線端423分別設於各平面電阻片421之兩端，並分別與對應的各電極44電性耦合於一耦合處442而形成回路。吹淨氣體模組46具有至少一氣體通道461，每一氣體通道461圍繞一耦合處442。
　　其中，各加熱元件42之平面電阻片421與對應的兩個垂直接線端423可為一體成型，亦可為分離部件，可依系統需求而選用適當形式加熱元件42。各加熱元件42與對應的電極44可藉由一導電固定模組相互固定，例如螺絲鎖固元件45，加以固定並提供兩者之導電接觸面積。
　　在本發明之一實施例中，該吹淨氣體模組46可包含一第一出氣口465。該第一出氣口465圍繞鄰近耦合處442之加熱元件42或其垂直接線端423，可導引吹淨氣體流經耦合處442後，再經由該第一出氣口465由加熱元件42一側流出。其中，該第一出氣口465可設置一上蓋板467，用以控制第一出氣口465之大小。
　　在本發明之一實施例中，該吹淨氣體模組46可包含有一第二出氣口466。該第二出氣口466圍繞鄰近耦合處442之電極44，可導引吹淨氣體流經耦合處442後，再經由該第二出氣口466由電極44一側流出。其中，該第二出氣口466可設置一下蓋板469，用以控制第二出氣口466之大小。
　　在本發明之一實施例中，可設置一供氣裝置(未顯示)及至少一導氣管48。令導氣管48連接供氣裝置與吹淨氣體模組46，藉由供氣裝置持續提供吹淨氣體至吹淨氣體模組46中。
　　請參閱第６圖，係本發明另一實施例之局部剖面圖。如圖所示，本實施例加熱系統之構造與第５圖所示實施例大致相同，惟，本實施例之於加熱系統中增設一冷卻模組66。
　　其中，冷卻模組66設置於該加熱元件42與吹淨氣體模組46之間。該冷卻模組66可包含有複數個冷卻液通道661。藉由在冷卻液通道661中導入各式冷卻劑，例如水、油或冷媒等，以保護下方電極44，達到冷卻降溫的效果。
　　在本發明之一實施例中，該冷卻模組66與吹淨氣體模組46可選擇為一體成型或為分離部件，皆可達到本發明之目的。
　　請參閱第７圖，係本發明又一實施例之局部剖面圖。如圖所示，在本實施例中結合加熱元件42(垂直接線端423)與電極44之導電固定模組係以夾持固定元件72之形式實施。其中，吹淨氣體模組76之氣體通道761可圍繞整個包含有夾持固定元件72之耦合處442之鄰近區域。
　　在本發明之一實施例中，該夾持固定元件72可包含有一第一夾持固定元件721、一第二夾持固定元件723及一連接元件(未顯示)。其中，該第一夾持固定元件721係用以夾持該加熱元件42 (垂直接線端423)，該第二夾持固定元件723係用以夾持該電極44，再藉由該連接元件連接並固定該第一夾持固定元件721及該第二夾持固定元件723。
　　利用本發明之加熱系統，可防止加熱元件42與電極44之耦合處442因與腐蝕性氣體接觸而變質，確保各耦合處442皆具有良好的導電率，不會因耦合處442劣化而產生額外的能源浪費的情形。
　　以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵、方法及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10．．．有機金屬化學氣相沈積裝置

12．．．進氣頭

14．．．反應腔

15．．．基板

16．．．載盤

17．．．排氣管線

18．．．石墨基座

19．．．加熱器

20．．．加熱平面

22．．．電阻片

221．．．第一端

223．．．第二端

24．．．電阻片

241．．．第一端

243．．．第二端

321．．．導電柱

341．．．導電柱

36．．．隔板

361．．．穿孔

363．．．間隙

38．．．電極

386．．．接點

39．．．輸氣管

391．．．吹氣口

40．．．加熱系統

42．．．加熱元件

421．．．平面電阻片

423．．．垂直接線端

44．．．電極

442．．．耦合處

45．．．螺絲鎖固元件

46．．．吹淨氣體模組

461．．．氣體通道

465．．．第一出氣口

466．．．第二出氣口

467．．．上蓋板

469．．．下蓋板

48．．．導氣管

66．．．冷卻模組

661．．．冷卻液通道

72．．．夾持固定元件

721．．．第一夾持固定元件

723．．．第二夾持固定元件

76．．．吹淨氣體模組

761．．．氣體通道

第１圖：係有機金屬化學氣相沈積裝置之示意圖。
第２圖：係習用加熱器電阻片之示意圖。
第３圖：係習用加熱器之局部剖面圖。
第４圖：係本發明一實施例之立體圖。
第５圖：係本發明一實施例之局部剖面圖。
第６圖：係本發明另一實施例之局部剖面圖。
第７圖：係本發明又一實施例之局部剖面圖。

42．．．加熱元件

421．．．平面電阻片

423．．．垂直接線端

44．．．電極

442．．．耦合處

46．．．吹淨氣體模組

461．．．氣體通道

465．．．第一出氣口

466．．．第二出氣口

467．．．上蓋板

469．．．下蓋板

Claims (15)

1. 一種加熱系統，包含：
   至少一加熱元件；
   至少一電極，與該加熱元件之一端電性耦合於一耦合處；　以及
   一吹淨氣體模組，該吹淨氣體模組圍繞該耦合處，以避免　腐蝕性氣體接觸該耦合處。
2. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，該加熱元件包含一平面電阻片以及兩個垂直接線端各別連接該平面電阻片之兩端。
3. 如申請專利範圍第２項所述之加熱系統，該平面電阻片以及兩個該垂直接線端係為一體成型。
4. 如申請專利範圍第２項所述之加熱系統，該平面電阻片以及兩個該垂直接線端係為分離部件。
5. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，更包含一導電固定模組，用以固定該加熱元件與該電極，並提供兩者導電接觸面積。
6. 如申請專利範圍第５項所述之加熱系統，該導電固定模組包含一螺絲鎖固元件。
7. 如申請專利範圍第５項所述之加熱系統，該導電固定模組包含至少一夾持固定元件。
8. 如申請專利範圍第５項所述之加熱系統，該導電固定模組包含一第一夾持固定元件以夾持該加熱元件，一第二夾持固定元件以夾持該電極，該第一夾持固定元件與該第二夾持固定元件藉由一連接元件彼此固定。
9. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，具有複數個加熱元件與複數個電極，每一電極與每一加熱元件之一端電性耦合於一耦合處。
10. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，該吹淨氣體模組具有至少一氣體通道，每一氣體通道圍繞一耦合處。
11. 如申請專利範圍第９項所述之加熱系統，更包含一冷卻模組，設置於該加熱元件與該吹淨氣體模組之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之加熱系統，該冷卻模組與該吹淨氣體模組係為一體成型。
13. 如申請專利範圍第11項所述之加熱系統，該冷卻模組與該吹淨氣體模組係為分離部件。
14. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，該吹淨氣體模組更包含一第一出氣口，該第一出氣口圍繞鄰近該耦合處之該加熱元件，以便於導引吹淨氣體流經該耦合處後再由該加熱元件一側流出。
15. 如申請專利範圍第１項所述之加熱系統，該吹淨氣體模組更包含一第二出氣口，該第二出氣口圍繞鄰近該耦合處之該電極，以便於導引吹淨氣體流經該耦合處後再由該電極一側流出。