本實用新型涉及集成電路分選領(lǐng)域，尤其是一種晶圓均勻加熱裝置。

背景技術(shù)：

晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，其形狀為圓形；晶圓高溫測試是集成電路行業(yè)一道重要制程，通過嚴(yán)格的高溫測試可以預(yù)先剔除不良芯片，降低后續(xù)高昂的封裝成本。晶圓加熱裝置設(shè)有吸盤和加熱器，高溫測試時晶圓通過真空吸附在吸盤表面；為保證晶圓高溫測試精度，要求整個吸盤表面各點的溫度控制在設(shè)定溫度±1℃的范圍內(nèi)；傳統(tǒng)的采用云母加熱片、硅膠加熱片的加熱器存在加熱時吸盤中心的溫度大于外側(cè)的溫度，吸盤表面溫差較大，降低集成電路晶圓高溫測試精度的不足；因此，設(shè)計一種加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差控制在1℃的范圍內(nèi)，提高集成電路晶圓高溫測試精度的晶圓均勻加熱裝置，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服目前的采用云母加熱片、硅膠加熱片的加熱器存在加熱時吸盤中心的溫度大于外側(cè)的溫度，吸盤表面溫差較大，降低集成電路晶圓高溫測試精度的不足，提供一種加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，控制在1℃的范圍內(nèi)，提高集成電路晶圓高溫測試精度的晶圓均勻加熱裝置。

本實用新型的具體技術(shù)方案是：

一種晶圓均勻加熱裝置，包括：吸盤，加熱器；所述的吸盤設(shè)有若干個同軸設(shè)置的功率密度區(qū)域；位于外側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度大于位于內(nèi)側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度；加熱器包括：上端與吸盤下端貼合且連接的安裝盤，由發(fā)熱線盤繞構(gòu)成且位于安裝盤下側(cè)的發(fā)熱盤，壓住發(fā)熱盤且與吸盤下端連接的壓盤；發(fā)熱盤的相鄰兩圈發(fā)熱線的間距由中心到外周逐漸變??；發(fā)熱盤的功率由中心到外周逐漸變大。晶圓均勻加熱裝置使用時，吸盤的上端支承住晶圓；該晶圓均勻加熱裝置，位于外側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度大于位于內(nèi)側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度，發(fā)熱盤的功率由中心到外周逐漸變大，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差控制在1℃的范圍內(nèi)，提高集成電路晶圓高溫測試精度。

作為優(yōu)選，所述的功率密度區(qū)域有四個：位于中心的圓形功率密度區(qū)域和三個環(huán)形功率密度區(qū)域；圓形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的位于外側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；發(fā)熱盤對應(yīng)圓形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.5至1:3.75；對應(yīng)位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的位于外側(cè)的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.3至1:2.4。提高加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻度效果較好。

作為優(yōu)選，所述的吸盤直徑為305mm；圓形功率密度區(qū)域的外徑為74mm；三個從吸盤中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑為164mm、228mm和298mm；發(fā)熱線的材料為玻纖發(fā)熱線，發(fā)熱線的直徑為3mm，發(fā)熱線的阻值為0.6Ω/m；與圓形功率密度區(qū)域?qū)?yīng)的發(fā)熱盤的發(fā)熱線圈數(shù)為2圈，對應(yīng)三個從中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)為3圈、4圈和7圈；圓形功率密度區(qū)域的功率密度為0.8W/cm2,三個從吸盤中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域的功率密度依次為1.2W/cm2、2.0W/cm2和2.5W/cm2。選定的圓形功率密度區(qū)域和環(huán)形功率密度區(qū)域的參數(shù)及對應(yīng)的發(fā)熱線圈數(shù)，經(jīng)實際使用，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，溫差小于0.5℃。

作為優(yōu)選，所述的安裝盤上端設(shè)有：與圓形功率密度區(qū)域的外周相對的內(nèi)環(huán)槽，與位于圓形功率密度區(qū)域外的第一個環(huán)形功率密度區(qū)域的外周相對的中環(huán)槽，與位于第一個環(huán)形功率密度區(qū)域外的第二個環(huán)形功率密度區(qū)域的外周相對的外環(huán)槽，若干個設(shè)于中環(huán)槽和外環(huán)槽之間且沿圓周分布的徑向內(nèi)槽，若干個設(shè)于外環(huán)槽外側(cè)且沿圓周分布的徑向外槽；徑向內(nèi)槽的內(nèi)端與中環(huán)槽連通；徑向內(nèi)槽的外端與外環(huán)槽連通；徑向外槽的內(nèi)端與外環(huán)槽連通。安裝盤上端設(shè)有的內(nèi)環(huán)槽、中環(huán)槽、外環(huán)槽、徑向內(nèi)槽和徑向外槽使發(fā)熱盤產(chǎn)生的熱量進行二次分布，使吸盤表面的溫度更加均勻。

作為優(yōu)選，所述的吸盤側(cè)圍設(shè)有若干個溫度傳感器。用于檢測圓形吸盤的溫度并將信號傳送給控制器進行溫度控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該晶圓均勻加熱裝置，位于外側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度大于位于內(nèi)側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度，發(fā)熱盤的功率由中心到外周逐漸變大，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差控制在1℃的范圍內(nèi)，提高集成電路晶圓高溫測試精度。圓形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的位于外側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；發(fā)熱盤對應(yīng)圓形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.5至1:3.75；對應(yīng)位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的位于外側(cè)的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.3至1:2.4。提高加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻度效果較好。選定的圓形功率密度區(qū)域和環(huán)形功率密度區(qū)域的參數(shù)及對應(yīng)的發(fā)熱線圈數(shù)，經(jīng)實際使用，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差小于0.5℃。吸盤側(cè)圍設(shè)有若干個溫度傳感器，用于檢測圓形吸盤的溫度并將信號傳送給控制器進行溫度控制。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。

圖中：吸盤1、安裝盤2、發(fā)熱線3、發(fā)熱盤4、壓盤5、圓形功率密度區(qū)域6、環(huán)形功率密度區(qū)域7、內(nèi)環(huán)槽8、中環(huán)槽9、外環(huán)槽10、徑向內(nèi)槽11、徑向外槽12、溫度傳感器13。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示對本實用新型進行進一步描述。

如附圖1所示：一種晶圓均勻加熱裝置，包括：吸盤1，加熱器；所述的吸盤1設(shè)有若干個同軸設(shè)置的功率密度區(qū)域；位于外側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度大于位于內(nèi)側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度；加熱器包括：上端與吸盤1下端貼合且螺釘連接的安裝盤2，由發(fā)熱線3盤繞構(gòu)成且位于安裝盤2下側(cè)的發(fā)熱盤4，壓住發(fā)熱盤4且與吸盤1下端螺釘連接的壓盤5；發(fā)熱盤4的相鄰兩圈發(fā)熱線3的間距由中心到外周逐漸變小；發(fā)熱盤4的功率由中心到外周逐漸變大。

本實施例中，所述的功率密度區(qū)域有四個：位于中心的圓形功率密度區(qū)域6和三個環(huán)形功率密度區(qū)域7；圓形功率密度區(qū)域6的外徑與相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域7的外徑之比為1:0.7至1:0.8；位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域7的外徑與相鄰的位于外側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域7的外徑之比為1:0.7至1:0.8；發(fā)熱盤4對應(yīng)圓形功率密度區(qū)域6的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域7的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.5至1:3.75；對應(yīng)位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域7的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的位于外側(cè)的一個環(huán)形功率密度區(qū)域7的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.3至1:2.4。

所述的吸盤1直徑為305mm；圓形功率密度區(qū)域66的外徑為74mm；三個從吸盤1中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域7的外徑為164mm、228mm和298mm；發(fā)熱線3的材料為玻纖發(fā)熱線3，發(fā)熱線3的直徑為3mm，發(fā)熱線3的阻值為0.6Ω/m；與圓形功率密度區(qū)域6對應(yīng)的發(fā)熱盤4的發(fā)熱線圈數(shù)為2圈，對應(yīng)三個從中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域7的發(fā)熱線圈數(shù)為3圈、4圈和7圈；圓形功率密度區(qū)域6的功率密度為0.8W/cm2,三個從吸盤1中心向外依次排列的環(huán)形功率密度區(qū)域7的功率密度依次為1.2W/cm2、2.0W/cm2和2.5W/cm2。

所述的安裝盤2上端設(shè)有：與圓形功率密度區(qū)域6的外周相對的內(nèi)環(huán)槽8，與位于圓形功率密度區(qū)域6外的第一個環(huán)形功率密度區(qū)域7的外周相對的中環(huán)槽9，與位于第一個環(huán)形功率密度區(qū)域7外的第二個環(huán)形功率密度區(qū)域7的外周相對的外環(huán)槽10，四個設(shè)于中環(huán)槽9和外環(huán)槽10之間且沿圓周均布的徑向內(nèi)槽11，四個設(shè)于外環(huán)槽10外側(cè)且沿圓周均布的徑向外槽12；徑向內(nèi)槽11的內(nèi)端與中環(huán)槽9連通；徑向內(nèi)槽11的外端與外環(huán)槽10連通；徑向外槽12的內(nèi)端與外環(huán)槽10連通。

所述的吸盤1側(cè)圍設(shè)有一個溫度傳感器13。溫度傳感器為PT100鉑電阻溫度傳感器13。

晶圓均勻加熱裝置使用時，吸盤1的上端支承住晶圓；該晶圓均勻加熱裝置制作時，先通過ANSYS仿真軟件計算出使吸盤1溫度分布均勻的吸盤1功率密度分布并劃分出功率密度區(qū)域，然后計算得到與各功率密度區(qū)域?qū)?yīng)的各發(fā)熱子盤的功率，根據(jù)發(fā)熱線3的材料，發(fā)熱線3的直徑、發(fā)熱線3的阻值計算得到各發(fā)熱子盤的發(fā)熱線3圈數(shù)并繞制發(fā)熱盤4，經(jīng)試驗后對各發(fā)熱子盤的發(fā)熱線3圈數(shù)進行調(diào)整，實現(xiàn)加熱時吸盤1中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤1表面溫差小于設(shè)定溫度的±1℃，提高集成電路晶圓高溫測試精度。

本實用新型的有益效果是：該晶圓均勻加熱裝置，位于外側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度大于位于內(nèi)側(cè)的功率密度區(qū)域的功率密度，發(fā)熱盤的功率由中心到外周逐漸變大，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差控制在1℃的范圍內(nèi)，提高集成電路晶圓高溫測試精度。圓形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑與相鄰的位于外側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的外徑之比為1:0.7至1:0.8；發(fā)熱盤對應(yīng)圓形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.5至1:3.75；對應(yīng)位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)與對應(yīng)相鄰的位于外側(cè)的一個環(huán)形功率密度區(qū)域的發(fā)熱線圈數(shù)之比為1:1.3至1:2.4。提高加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻度效果較好。選定的圓形功率密度區(qū)域和環(huán)形功率密度區(qū)域的參數(shù)及對應(yīng)的發(fā)熱線圈數(shù)，經(jīng)實際使用，加熱時吸盤中心的溫度與外側(cè)的溫度均勻，吸盤表面溫差小于0.5℃。吸盤側(cè)圍設(shè)有一個溫度傳感器，用于檢測圓形吸盤的溫度并將信號傳送給控制器進行溫度控制。

本實用新型可改變?yōu)槎喾N方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這樣的改變不認(rèn)為脫離本實用新型的范圍。所有這樣的對所述領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改，將包括在本權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。