一种基板温控装置 【技术领域】
本发明涉及一种基板温控装置，应用于利用电浆来进行钻石镀膜的基本，尤其是涉及一种可降低因温度变化过剧所产生的翘曲的基板温控装置。
背景技术
传统技术中，以厚的硅基板(厚度为5mm)作为4吋以上大面积钻石镀膜的基板(substrate)时，因为采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition；CVD)的方式形成钻石膜，电浆(plasma)会造成基板的表面温度瞬间提高，使得表面与底面的温度差异过大、分布不均匀，造成基板翘曲的现象。
为解决这些问题，最早期的作法是采用回火的方式，但是将已经完成镀膜的基板再次加热回火，有可能改变表面的结构强度。另外，还有一种常见的作法是在钻石镀膜完成后，先不关闭电浆，而是采用慢慢降低电浆能量的方式，来减缓基板表面温度骤降的问题，但是，因为钻石镀膜完成后，仍继续使用电浆，将有可能使得基板表面的特性无法控制，无法得到预期的状态。另外，前案如美国专利公告第5620745号专利，其在对基板进行钻石镀膜前，先行计算所能承受地应力，而配合预先施予反向的压缩应力或是伸张应力，来匹配钻石镀膜所产生的形变，减少翘曲的现象。然而，此种作法过于理论，实际上基板在高温电浆反应下所能承受的应力，不仅计算困难，且每次因为外在环境的细微变化(譬如气温、湿度的改变等)，都会造成应力的改变，而达不到预期的效果。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基板温控装置，可减少基板钻石镀膜时温度瞬间变化过大的现象，并且让基板的温度更加均匀，减少热应力的产生，从而进一步减少翘曲的现象。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基板温控装置，用于电浆钻石镀膜过程中，降低因温度变化过剧所产生热应力的基板翘曲，包含有：一承座，具有一配合所述基板的固定槽，提供所述基板置放固定；一温度感应器，用以侦测置放在所述固定槽内的基板上、下表面的温度；一冷却器，装设在所述承座内，用以调节所述基板的温度；以及一加热器，装设于所述承座内，用以调节所述基板的温度。
上述基板温控装置，其特点在于，所述温度感应器分别装设在所述固定槽的底部以及所述承座的表面，而能侦测所述基板上、下表面的温度。
上述基板温控装置，其特点在于，所述温度感应器可为热电耦或红外线侦测中之一。
上述基板温控装置，其特点在于，所述温度感应器侦测所述上、下表面温度之差超过一预定温度时，会驱动所述加热器或所述冷却器，以调节所述基板上、下表面温度之差。
上述基板温控装置，其特点在于，所述加热器可为铬电热丝。
上述基板温控装置，其特点在于，所述冷却器可为水冷系统。
本发明的功效在于，可减少基板钻石镀膜时温度瞬间变化过大的现象，并且让基板的温度更加均匀，减少热应力的产生，从而进一步地降低翘曲的现象。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
图1为本发明基板温控装置的结构示意图
图2为应用于钻石镀膜的整体系统示意图
图3为第2图的局部放大示意图
其中，附图标记：
10-承座，11-固定槽
20-温度感应器，21-热电耦，22-热电耦
30-加热器，31-电热器，32-电热器，33-电热器
40-冷却器，41-冷却水管，42-冷却水管，43-冷却水管
50-外罩
60-基板，61-上表面，62-下表面
70-电浆
【具体实施方式】
图1为本发明基板温控装置的结构示意图，包含有承座10、温度感应器20、加热器30及冷却器40，承座10具有一个固定槽11，温度感应器20包含有分别装设在固定槽11底部及承座10表面的热电耦22、21，而加热器30、冷却器40则装设在固定槽11内。如图2、图3所示，应用于钻石镀膜的基板60，置放于外罩50内，利用电浆70来进行钻石镀膜，基板60置放在承座10的固定槽11内，而温度感应器20的热电耦21、22则分别用来侦测基板60的上表面61、下表面62的温度，此热电耦21可以采用红外线侦测的方式。
当使用电浆70来加工时，因为温度会瞬间提高(工作温度约为750℃-850℃)，尤其以基板60的上表面61的温度上升最多，使得与下表面62的温差越来越大，因此，使用加热器30来加热提高下表面62的温度，加热器30可以包含有多个电热器31、32、33，其可采用铬电热丝，当然也可以用其它的加热方式来提高温度。
而当钻石镀膜完成后，将电浆70关闭时，通过热电耦21、22侦测到上表面61的温度瞬间下降，则使用冷却器40来使基板60的下表面62降温，而冷却器40可以使用水冷的方式，冷却器40包含有多个冷却水管41、42、43。
另一方面，可以根据温度感应器20所感应到的基板60的上表面61及下表面62的温度差异，而设定一个预定温度(譬如为0.1℃)，当温差超过这一个预定温度，则激活加热器30或是冷却器40来缩小基板60的上表面61及下表面62的温度差异，从而可以让基板60的温度更加均匀，减少热应力的产生，进一步地降低翘曲的现象。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。