加熱器制造技術

本發明專利技術公開了一種用于超臨界流體精密清洗的加熱器，該加熱器包括加熱盤、加熱元件和均熱板，其中：加熱盤，采用石英材料制備；均熱板，采用石英材料制備，位于加熱盤的上方，加熱盤和均熱板固定連接，加熱盤和均熱板之間形成空腔；加熱元件，設置于加熱盤和均熱板之間的空腔內。本發明專利技術加熱器中，由于石英材料穩定的構成及其物理性質，保證了待加熱襯底和加熱元件的可靠隔離，從而避免了在襯底中引入污染。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體微電子行業中加熱器
，尤其涉及一種采用石英材質的加熱器。
技術介紹
在半導體微電子行業中，襯底的清洗是至關重要的環節之一。隨著半導體產業的飛速發展，技術節點進ー步向前發展。新結構、新材料、更高的精度要求都給傳統的清洗エ藝帶來了前所未有的挑戰。傳統的方法主要通過化學試劑進行清洗，大量浪費化學試劑和水資源，且對環境造成污染，又如采用氯氟烴和其他一些鹵化溶剤，由于它們會對臭氧層造成破壞，并危害健康和安全，所以其使用日益受到限制。目前開發的ー些替代產品，也不同程度地存在價格昂 貴、毒性大、易燃、易污染水質等缺點。超臨界流體，特別是超臨界CO2，作為ー種特殊的清洗齊U，其極小的表面張カ等獨特超臨界流體獨特的物理性質，加之無毒、不燃、惰性、便宜、易得、既不污染產品又不污染環境，在精密清洗中，已初步顯示出獨特的優越性，并逐漸得到廣泛研究及應用。超臨界流體精密清洗的原理如下所述超臨界流體能夠快速滲透部件表面基質的小空隙和毛細孔，將吸附和隱藏其中的一切雜質除去。目前用于精密清洗的主要流體是ニ氧化碳、或添加少量共溶劑組合體，它適用于溶解一系列的有機化合物。在半導體行業中，超臨界水、超臨界ニ氧化碳在去除光刻膠，MEMSエ藝犧牲層技術清洗、干燥、釋放等關鍵步驟上都表現出了強大的能力，完全可以解決困擾多年的光刻膠剝離，犧牲層釋放等難題。而加熱器是超臨界清洗技術必不可少的組成部分。在實現本專利技術的過程中，申請人意識到現有技術存在如下技術缺陷由于加熱器的原因，在超臨界流體精密清洗過程中，所清洗的襯底可能會引入污染，尤其是金屬污染。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題針對上述技術問題，本申請人提出一種采用石英材質的加熱器，以解決現有技術中由于加熱器的原因，在超臨界流體精密清洗過程中，所清洗的襯底可能會引入污染的問題。( ニ )技術方案根據本專利技術的ー個方面，提供了一種加熱器。該加熱器包括加熱盤、加熱元件和均熱板，其中加熱盤，采用石英材料制備；均熱板，采用石英材料制備，位于加熱盤的上方，加熱盤和均熱板固定連接，加熱盤和均熱板之間形成空腔；加熱元件，設置于加熱盤和均熱板之間的空腔內。優選地，本技術方案加熱器中，加熱盤與均熱板之間密封連接。優選地，本技術方案加熱器中，加熱盤與均熱板之間的密封連接采用以下方式中的ー種耐熱密封膠密封、螺紋密封或燒結密封。優選地，本技術方案加熱器中，加熱盤包括環狀隔離槽；加熱元件為電阻絲，電阻絲繞設于環狀隔離槽內，電阻絲和環狀隔離槽之間的空隙填充有石英砂。優選地，本技術方案加熱器中，加熱盤和均熱板之間的空隙填充有石英砂。優選地，本技術方案加熱器中，加熱盤底部設置中空隔熱層。優選地，本技術方案加熱器中，中空隔熱層為真空隔熱層，該真空隔熱層的氣體壓カ小于lOOPa。優選地，本技術方案加熱器中，中空隔熱層內設置隔熱材料，隔熱材料為以下材料中的ー種多孔材料或真空隔熱板。 (三)有益效果本專利技術具有下列有益效果I)石英材料穩定的構成及其物理性質，保證了待加熱襯底和加熱元件的可靠隔離，從而避免了在襯底中引入污染；2)加熱盤與均熱板采用燒結密封，進ー步保證了待加熱襯底和加熱元件的可靠隔離；3)在加熱元件采用電阻絲的情況下，電阻絲和加熱盤的環狀隔離槽之間填充石英砂，進ー步保證了待加熱襯底和加熱元件的可靠隔離，并且延長了電阻絲的使用壽命；4)在加熱盤的底部設置中空隔熱層，該中空隔熱層采用真空設計或填充隔熱材料，可以使被加熱硅片在較快時間內迅速升溫，節約能源，并且有利于在超臨界流體精密清洗的溫度控制。附圖說明圖I為本專利技術實施例加熱器的示意圖；圖2為本專利技術圖I所示加熱器的整體結構圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本專利技術進ー步詳細說明。在本專利技術的一個示例性實施例中，公開了ー種采用石英材質的加熱器。該加熱器包括加熱盤、加熱元件和均熱板。加熱盤，采用石英材料制備。均熱板，采用石英材料制備，位于所述加熱盤的上方，所述加熱盤和所述均熱板固定連接，所述加熱盤和所述均熱板之間形成空腔。加熱元件，設置于加熱盤和均熱板之間的空腔內。其中，加熱盤和均熱板優選為密封連接，密封的方式可以采用耐熱密封膠密封，也可以采用螺紋密封。優選地，加熱盤和均熱板采用燒結密封，從而保證密封的可靠性。加熱元件可以為電阻絲、加熱管或其他加熱元件。優選地，加熱元件為常用的電阻絲。本實施例中，均熱板和加熱盤用高純石英構成，石英材質特殊的構成及其物理性質，保證了待加熱的硅片和加熱元件的可靠隔離，避免了加熱元件對待加熱硅片的污染；將加熱元件密封起來，使整個加熱器滿足耐高溫、高壓、耐酸堿腐蝕的要求。在本專利技術ー個優選實施例中，公開了ー種在上述實施例基礎上的加熱器。在本實施例加熱器中，加熱盤包括環狀隔離槽；加熱元件為電阻絲，電阻絲繞設于環狀隔離槽內，電阻絲和環狀隔離槽之間的空隙填充有石英砂。優選地，加熱盤和均熱板之間的空隙也填充有石英砂。本實施例中，將高純石英砂其填充在電阻絲與加熱盤及均熱板之間，進ー步防止了電阻絲可能的金屬污染，増加了整個加熱器的耐壓限制，而且有助于延長電阻絲壽命。在本專利技術另一個優選實施例中，公開了ー種在上述實施例基礎上的加熱器。在本實施例加熱器中，加熱盤底部設置中空隔熱層。中空隔熱層可以為真空隔熱層，其中的氣體壓カ應小于lOOPa。此外，中空隔熱層內也可以設置隔熱材料，隔熱材料為以下材料中的一種多孔材料或真空隔熱材料。多孔材料利用材料本身所含的孔隙隔熱，因為空隙內的空氣或惰性氣體的導熱系數很低，如泡沫材料、纖維材料等。真空絕熱材料是利用材料的內部真空達到阻隔對流來隔熱。常用的真空隔熱材料包括泡沫塑料、超細玻璃棉、高硅氧棉、真空隔熱板等。真空隔熱板是最新的隔熱材料，多用于家電行業等，這種材料的導熱系數極低僅為O. 004，所以在保溫節能上面效果突出，也可以應用到本專利技術當中。 以下將以上述各實施例為基礎，描述本專利技術的一最優實施例。圖I為本專利技術實施例加熱器的示意圖。圖2為本專利技術圖I所示加熱器的整體結構圖。如圖I所示，加熱盤(2)以石英材料做成，內部纏繞高功率電阻絲(6)后，空隙處全部用精細、高純石英砂(5)填充。如圖2所示，加熱盤(2)上覆均熱板(I)密封，電阻絲通過位于均熱板底面的兩個孔(3)、(4)引出，并與電源線相連。加熱盤底部設置中空隔熱層(未在圖中示出)，整個裝置可置于超臨界流體反應釜的內部。上述實施例中，均熱板(I)和加熱盤(2)用高純石英構成，石英材質特殊的構成及其物理性質，將電阻絲密封起來，使其可以對硅片無金屬污染，而且使整個加熱器耐高溫、高壓、耐酸堿腐蝕的要求。加熱盤(2)的物理結構設計可以保證良好的保溫，隔熱性能。高功率電阻絲(6)為該發熱裝置的發熱元件，電源接通后電阻絲迅速散熱。(5)為精細、高純石英砂，將其填充在電阻絲與爐盤底座及爐盤蓋之間，進一歩防止了電阻絲可能的金屬污染，増加了整個加熱器的耐壓限制，而且有助于延長電阻絲壽命。加熱盤底部設置中空隔熱層(未在圖中示出)。該中空隔熱層采用真空隔熱的方式，中空隔熱層內的氣體壓カ小于IOOPa,從而有利于加熱、保溫和溫度控制。本實施例的加熱器的形狀和尺寸由所加熱的硅片和超臨界流體反應釜內部空間來確定，通常情況下，加本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種加熱器，其特征在于，該加熱器包括加熱盤、加熱元件和均熱板，其中 所述加熱盤，采用石英材料制備； 所述均熱板，采用石英材料制備，位于所述加熱盤的上方，所述加熱盤和所述均熱板固定連接，所述加熱盤和所述均熱板之間形成空腔； 所述加熱元件，設置于所述加熱盤和所述均熱板之間的空腔內。2.根據權利要求I所述的加熱器，其特征在于所述加熱盤與所述均熱板之間密封連接。3.根據權利要求2所述的加熱器，其特征在于所述密封連接采用以下方式中的ー種耐熱密封膠密封、螺紋密封或燒結密封。4.根據權利要求I所述的加熱器，其特征在于 所述加熱盤包括環狀隔離槽； 所述加熱元件為電阻絲，所述電阻絲繞設于所述環狀隔離槽內，所述電阻絲和所述環狀隔離槽之間的空隙填充有石英砂。5....

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭新賀，景玉鵬，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：發明
國別省市：