测温装置、基座及反应腔室的制作方法

本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种测温装置、基座及反应腔室。

背景技术：

诸如物理气相沉积的半导体加工设备的反应腔室内通常设置有基座，基座不仅用于承载托盘，还用于对位于其上的托盘进行温度控制，以间接控制位于托盘上的基片，以使其达到工艺所需的温度。

为实现温度控制，基座上设置有测温装置，测温装置通常分为接触式和非接触式，接触式主要包括热电偶，其测量原理为热电效应，即两种材质不同的金属导体或半导体首尾连接形成闭合回路，只要两个连接点的温度不同，就会产生热电势形成热电流。图1a为应用现有的测温装置的反应腔室的结构示意图；图1b为图1a中测温装置的结构示意图，请参阅图1a和图1b，在反应腔室10内设置有基座11，基座11上设置有测温装置，测温装置包括测温体12和安装体13，其中，测温体包括测温电极14、信号线(图中未示出)和保护壳15，其中，测温电极14和信号线设置在保护壳15内，保护壳15不仅用于支撑测温电极14还用于支撑托盘S；测温电极14设置在靠近托盘S的一端，用于检测托盘S的温度；信号线的一端与测温电极相邻，另一端与安装体13相连，以将测温电极14检测的信号引出。安装体13固定在基座11上，其上下两端对应设置有电连接的上电极和下电极，信号线的另一端与安装体13的上电极相连，安装体的下电极作为测温电极14获得的测温信号的引出端。

在实际应用中，由于测温电极14的测温位置与安装体13的安装位置不在同一竖直方向上，因此，需要将测温体进行折弯，如图1a和图1b所示，采用上述折弯型的测温装置不可避免地会存在以下问题：

其一，折弯状的测温装置需要专门的制作工艺制作，且加工精度差。

其二，由于需要折弯，其高温强度偏低，长期使用变形，造成测温电极不能与托盘S接触，影响使用。

其三，由于测温体和安装体一般需要采用诸如焊接等不可拆卸的方式固定，这不仅造成其安装维护困难，而且在需要对测温体进行更换时需要整体更换，造成维护成本较高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种测温装置、基座及反应腔室，不仅测温体可以采用更耐温的材料，从而可以避免高温变形而影响使用，而且还便于制作和加工精度高；另外，由于测温体和安装体各自与基座固定连接，这与现有技术相比，不仅可以对测温体进行单独更换，从而可以降低维护成本；而且还便于安装维护。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种测温装置，安装在基座上，其包括测温体、安装体和信号线，所述测温体，其一端设置有测温电极，另一端固定在所述基座上的与所述测温电极的预设测温位置对应的位置处；所述安装体，其固定在所述基座上的预设安装位置处；所述信号线，连接所述测温电极和所述安装体，用于将所述测温电极获得的测温信号自所述安装体引出。

优选地，还包括设置在所述测温体和所述基座之间的调节件，所述调节件用于调节所述测温电极相对所述基座的高度。

优选地，所述调节件包括在所述基座上设置的螺纹孔和所述测温体的另一端上设置具有外螺纹的螺柱；所述螺柱设置在所述螺纹孔内，且与所述螺纹孔采用螺纹方式连接。

优选地，所述调节件还包括套置在所述螺柱上的螺母，所述螺母的外径尺寸大于所述螺纹孔的内径，用以在所述螺柱进入所述螺纹孔一定深度之后固定所述测温体和所述基座。

优选地，所述测温电极设置在所述测温体的内部，所述信号线包 括第一信号线和第二信号线，所述第一信号线，位于所述测温体的内部，其两端分别与所述测温电极和所述第二信号线的第一端相连；所述第二信号线，其第二端与所述安装体相连。

优选地，所述安装体的上下端对应设置有电连接的上电极和下电极，所述信号线与所述安装体的上电极相连，所述安装体的下电极作为所述测温信号的引出端。

优选地，所述安装体和所述基座采用螺纹方式固定连接。

优选地，在所述安装体和所述基座相接触的表面上设置有环形凹槽，在所述环形凹槽内设置有密封圈，用以密封二者之间的间隙。

本发明还提供一种基座，所述基座上设置有测温装置，所述测温装置采用本发明上述提供的测温装置。

本发明还提供一种反应腔室，包括基座，所述基座采用本发明上述提供的基座。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的测温装置，其借助将测温体固定在基座上的与测温电极的预设测温位置对应的位置处，以及安装体固定在基座上的预设安装位置处，在预设测温位置和预设安装位置不在同一竖直方向上的情况下，可以不需要测温体折弯，这与现有技术相比，不仅测温体可以采用更耐温的材料，从而可以避免高温变形而影响使用，而且还便于制作和加工精度高；另外，由于测温体和安装体各自与基座固定连接，这与现有技术相比，不仅可以对测温体进行单独更换，从而可以降低维护成本；而且还便于安装维护。

本发明提供的基座，其采用本发明另一技术方案提供的测温装置，不仅可以提高基座的使用寿命，而且可以简化制备工艺和提高加工精度；另外，不仅可以降低维护成本，而且还便于维护。

本发明提供的反应腔室，其采用本发明另一技术方案提供的基座，不仅可以提高反应腔室的使用寿命，而且可以简化制备工艺和提高加工精度；另外，不仅可以降低维护成本，而且还便于维护。

附图说明

图1a为应用现有的测温装置的反应腔室的结构示意图；

图1b为图1a中测温装置的结构示意图；

图2a为应用本发明实施例提供的测温装置的反应腔室的结构示意图；

图2b为图2a中区域I的局部放大图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的测温装置、基座及反应腔室进行详细描述。

图2a为应用本发明实施例提供的测温装置的反应腔室的结构示意图；图2b为图2a中区域I的局部放大图。请参阅图2a和图2b，本实施例提供的测温装置，安装在基座20上，其包括测温体21、安装体22和信号线。其中，测温体21的一端设置有测温电极(图中未示出)，另一端固定在基座20上的与测温电极的预设测温位置对应的位置处(即，预设测温位置的正投影所在位置)，预设测温位置如图2b中测温体21的一端与托盘S相接触的位置；基座20上的与预设测温位置对应的位置如图2b中测温体21的另一端所在的位置。

安装体22，其固定在基座上的预设安装位置处，预设安装位置如图2b中安装体22所在的位置。信号线，连接测温电极和安装体22，用于将测温电极获得的测温信号自安装体引出。

由上可知，其借助将测温体21固定在基座20上的与测温电极的预设测温位置对应的位置处，以及安装体22固定在基座20上的预设安装位置处，在预设测温位置和预设安装位置不在同一竖直方向上的情况下，可以不需要测温体21折弯，这与现有技术相比，不仅测温体21可以采用更耐温的材料，从而可以避免高温变形而影响使用，而且还便于制作和加工精度高；另外，由于测温体21和安装体22各自与基座20固定连接，这与现有技术相比，不仅可以对测温体21进行单独更换，从而可以降低维护成本；而且还便于安装维护。

具体地，在本实施例中，测温电极设置在测温体21的内部，信号线包括第一信号线(图中未示出)和第二信号线23，第一信号线，位 于测温体21的内部，其两端与测温电极和第二信号线23的第一端相连；第二信号线23，其第二端与安装体22相连，从而实现测温电极和安装体22的连接。

安装体22的上下端对应设置有电连接的上电极221和下电极222，信号线(即，第二信号线23)与安装体22的上电极221相连，具体地，为实现第二信号线23与上电极221相连，在上电极221所在位置处设置有盲孔，借助螺钉将第二信号线23的第二端固定在盲孔内且与上电极221相连；安装体的下电极222作为测温信号的引出端。并且，如图2b所示，在预设安装位置处设置有通孔，安装体22对应通孔设置且固定在基座20的下端面上，使得上电极221位于基座20的上方，下电极222位于基座20的下方。

优选地，测温装置还包括设置在测温体21和基座20之间的调节件24，调节件24用于调节测温电极相对基座20的高度，这与现有技术相比，还可以保证测温电极高度的精度。

具体地，在本实施例中，调节件24包括在基座20上设置的螺纹孔241和测温体21的另一端上设置具有外螺纹的螺柱242；螺柱242设置在螺纹孔241内，且与螺纹孔241采用螺纹方式连接，通过调节螺柱242进入螺纹孔241的深度来调节测温电极相对基座20的高度。

优选地，调节件24还包括套置在螺柱242上的螺母243，螺母243的外径尺寸大于螺纹孔241的内径，用以在螺柱242进入螺纹孔241一定深度之后固定测温体21和基座20，以防止二者高度发生变化。

另外优选地，安装体22和基座20采用螺纹方式固定连接，固定方式简单、成本低。

并且，在安装体22和基座20相接触的表面上设置有环形凹槽，在环形凹槽内设置有密封圈25，用以密封二者之间的间隙。

需要说明的是，尽管本实施例中调节件24包括螺纹孔241和螺柱242；但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，调节件24还可以采用其他结构，只要能够实现上述功能即可，在此不再一一赘述。

作为另外一个技术方案，本发明还提供一种基座20，参考图2a和图2b，基座20上设置有测温装置，测温装置采用上述实施例提供的 测温装置。

基座20还包括波纹管26，波纹管26通过螺钉固定在基座20的下表面上，且在波纹管26和基座20的接触面上设置有密封件，用以密封二者之间的间隙，这是因为波纹管26的内部通道内为大气环境，基座20所在环境为真空环境。

并且，波纹管26的内部通道可作为自安装体22引出测温信号的信号线的通道，为此，测温装置中的预设安装位置设置基座20的与波纹管26的内部通道对应的区域，并且，借助基座20和安装体22之间的密封圈25可以进一步保证基座20所在的真空环境。

本实施例提供的基座，其采用本发明上述实施例提供的测温装置，不仅可以提高基座的使用寿命，而且可以简化制备工艺和提高加工精度；另外，不仅可以降低维护成本，而且还便于维护。

作为另外一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室100，参考图2a和图2b，该反应腔室100包括基座20，基座20采用上述实施例提供的基座20。

本实施例提供的反应腔室，其采用本发明另一技术方案提供的基座，不仅可以提高反应腔室的使用寿命，而且可以简化制备工艺和提高加工精度；另外，不仅可以降低维护成本，而且还便于维护。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。