加熱器的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱器的制備工藝，屬于加熱器制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體工藝通常需要在較高的溫度范圍內(nèi)進行，而加熱器是實現(xiàn)所需工藝溫度的關(guān)鍵器件。以CVD為例，加熱器通常位于載盤的下方。通過給加熱器輸入功率，加熱器發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)捷d盤，使得其達到所需的工藝溫度。在這些應(yīng)用中，加熱器和載盤通常沒有直接的接觸，所以傳熱方式以輻射和氣流對流為主，在高溫的時候更主要通過輻射的方式對載盤等部件進行加熱。加熱器中的發(fā)熱體部分通常由片狀、棒狀或絞絲狀的具有一定電阻的材料構(gòu)成。通過給發(fā)熱體通電，使發(fā)熱體達到較高的溫度，呈現(xiàn)紅熱狀態(tài)，產(chǎn)生熱量向外輻射。發(fā)熱體熱輻射能力的高低對加熱器的整體效率最為重要。
[0003]發(fā)熱體的熱輻射能力以熱發(fā)射率來表征。物體的熱發(fā)射率在O到I之間，熱發(fā)射率越高越接近1，發(fā)射率越低越接近O。物體的熱發(fā)射率的大小由其材料和表面形貌等因素決定。已有的提高加熱器發(fā)熱體熱發(fā)射率的方法包括給發(fā)熱體主體材料表面覆蓋一層具有更高熱輻射率的材料。但是這種方法通常需要使用昂貴的鍍膜設(shè)備。并且所覆蓋材料在主體材料上的粘附能力通常不佳。由于主體材料和所鍍材料常常存在熱膨脹系數(shù)的差異，在加熱器使用的過程中容易造成鍍層的開裂和脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而提供了一種提高加熱體熱發(fā)射率的方法。通過將掩模和刻蝕相結(jié)合的方法提高加熱體的表面積，以達到提高加熱體熱發(fā)射率的目的。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案，包括以下步驟:
a、在加熱體表面涂敷掩模；
b、去除加熱體表面積10%?90%的掩模，
C、刻蝕加熱體暴露表面，形成具有刻蝕深度的圖案； d、去除加熱體表面剩余掩模。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:不需要使用鍍膜工藝和設(shè)備，降低了生產(chǎn)成本；避免了鍍膜的黏附性較差，鍍膜與加熱體主體材料熱膨脹系數(shù)通常存在差異的問題；采用掩模與刻蝕相結(jié)合的方法來增加加熱器的表面積，提高了加熱體發(fā)熱能力，且散熱效果良好，有效地提高了產(chǎn)品的使用壽命和使用溫度范圍；同時，通過選擇合適的掩模去除比例，可以準(zhǔn)確地控制刻蝕時暴露表面的大小，有利于嚴(yán)格控制刻蝕后發(fā)熱體熱發(fā)射率的大小，提尚了廣品性能的穩(wěn)定性。
[0007]本發(fā)明優(yōu)選方案:
所述掩模為光刻膠或懸濁液固體顆粒。
[0008]所述掩模涂敷厚度為0.3?1.5微米。
[0009]步驟b中，采用曝光顯影光刻膠的方式去除掩模。
[0010]所述懸濁液中的固體顆粒粒徑為I?300微米。
[0011]所述懸濁液中的液體成分通過揮發(fā)去除，固體顆粒覆蓋加熱體的表面。
[0012]步驟c中，采用等離子體干法刻蝕或化學(xué)溶液濕法刻蝕加熱體暴露的表面，增加加熱體的表面積。
[0013]通過干法或濕法去膠去除加熱體表面的光刻膠。
[0014]步驟d中，通過在溶液中超聲清洗被刻蝕后的加熱體，去除加熱體表面的固體顆粒。
[0015]所述刻蝕深度在I?10微米，最大深度不得超過壁厚的20%。
【附圖說明】
[0016]圖1是加熱體上涂有光刻膠的示意圖(主視剖面圖)。
[0017]圖2是加熱體上將光刻膠去除一部分的示意圖。
[0018]圖3是對加熱體進行刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是最后廣品的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0020]圖5是將加熱體上涂有懸濁液的示意圖。
[0021]圖6是懸濁液揮發(fā)后的示意圖。
[0022]圖7是對加熱體進行刻蝕的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是去除固體顆粒后的最后廣品的結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實施例
[0024]下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]以下實施例中均以鎢加熱體為例。
[0026]實施例1
本實施例，參見附圖1至附圖4，光刻膠1，加熱體2。
[0027]—種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施:
通過旋轉(zhuǎn)涂膠的方式將正性光刻膠I涂敷在鎢加熱體2的上表面，光刻膠I的厚度在I微米。
[0028]采用曝光顯影光刻膠的方式按規(guī)律以去除部分光刻膠I，暴露部分區(qū)域的鎢加熱體2表面，如圖所示，形成棋盤狀圖形。
[0029]使用質(zhì)量濃度為10%硝酸溶液濕法刻蝕方法，對加熱體2暴露區(qū)域進行刻蝕，刻蝕深度在1.5微米，產(chǎn)生的圖形橫向特征尺寸在I微米，可形成棋盤狀的圖形(從俯視圖上看是棋盤狀的，是為了增加刻蝕面積而設(shè)置的橫縱交錯的結(jié)構(gòu)形式)。
[0030]刻蝕結(jié)束后，可使用光刻膠剝離液(剝離液有多很種，其中一種是硫酸、雙氧水和水的混合液)去除加熱體2表面覆蓋的光刻膠I。
[0031]實施例2:
本實施例，參見附圖1至附圖4，光刻膠1，加熱體2。
[0032]—種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施:
通過旋轉(zhuǎn)涂膠的方式將負(fù)性光刻膠I涂敷在鎢加熱體2表面，光刻膠I的厚度在1.5微米。
[0033]采用曝光顯影光刻膠的方式以去除部分光刻膠1，暴露部分區(qū)域的鎢加熱體2表面，形成棋盤狀圖形。
[0034]使用質(zhì)量濃度10%硝酸溶液濕法刻蝕方法，對加熱體2暴露區(qū)域進行刻蝕，刻蝕深度在3微米，產(chǎn)生的圖形橫向特征尺寸在10微米，可形成如圖3所示的棋盤狀的圖形。
[0035]刻蝕結(jié)束后，可使用紫外光/臭氧干法去除加熱體2表面覆蓋的光刻膠I。
[0036]實施例3
本實施例，參見附圖5至附圖8，懸濁液1，加熱體2，固體顆粒3、容器4。
[0037]—種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施:
選擇固液體積比為20%的懸濁液1，其固體顆粒3可以是單分散二氧化硅微球，顆粒粒徑在I?300微米之間，采用旋涂的方式將懸濁液均勻地涂敷在鎢加熱體2的表面，加熱體2置于容器4中。
[0038]在懸濁液I液體成分揮發(fā)后，可以將加熱體2從容器4取出，利于下一步對加熱體的暴露區(qū)域進行刻蝕；固體顆粒3即可覆蓋加熱體2的部分表面，被覆蓋部分固體顆粒的厚度為0.3?1.5微米。
[0039]使用SF6氣體等離子體干法刻蝕，對加熱體2暴露區(qū)域進行刻蝕，刻蝕深度在3?7微米，產(chǎn)生的圖形橫向特征尺寸在I?500微米之間。
[0040]刻蝕結(jié)束后，在凈水中超聲清洗被刻蝕后的加熱體2，去除殘留在加熱體2表面的固體顆粒3。
[0041]實施例4
本實施例，參見附圖5至附圖8，懸濁液1，加熱體2，固體顆粒3、容器4。
[0042]—種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施:
選擇固液體積比為30%的懸濁液1，其固體顆粒3可以是單分散二氧化硅微球，顆粒粒徑在I?300微米之間，采用旋涂的方式將懸濁液均勻地涂敷在鎢加熱體2的表面，加熱體2置于容器4中。
[0043]在懸濁液I液體成分揮發(fā)后，可以將加熱體2從容器4取出，利于下一步對加熱體的暴露區(qū)域進行刻蝕；固體顆粒3即可覆蓋加熱體2的部分表面，被覆蓋部分固體顆粒的厚度為0.3?1.5微米。
[0044]使用SF6氣體等離子體干法刻蝕，對加熱體2暴露區(qū)域進行刻蝕，刻蝕深度在3?8微米，產(chǎn)生的圖形橫向特征尺寸在I?500微米之間。
[0045]刻蝕結(jié)束后，在凈水中超聲清洗被刻蝕后的加熱體2，去除殘留在加熱體2表面的固體顆粒3。
[0046]實施例5
本實施例，參見附圖5至附圖8，懸濁液1，加熱體2，固體顆粒3、容器4。
[0047]—種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施:
選擇固液體積比為35%懸濁液1，其固體顆粒3可以是單分散三氧化二鋁微球，顆粒粒徑在I?300微米之間，采用旋涂的方式將懸濁液均勻地涂敷在鎢加熱體2的表面，加熱體2置于容器4中。
[0048]在懸濁液I液體成分揮發(fā)后，可以將加熱體2從容器4取出，利于下一步對加熱體的暴露區(qū)域進行刻蝕；固體顆粒3即可覆蓋加熱體2的部分表面，被覆蓋部分固體顆粒的厚度為0.3?1.5微米。
[0049]使用SF6氣體等離子體干法刻蝕，對加熱體2暴露區(qū)域進行刻蝕，刻蝕深度在5?10微米，產(chǎn)生的圖形橫向特征尺寸在I?500微米之間。
[0050]刻蝕結(jié)束后，在凈水中超聲清洗被刻蝕后的加熱體2，去除殘留在加熱體2表面的固體顆粒3。
【主權(quán)項】
1.一種加熱器的制備工藝，包括以下步驟: a、在加熱體表面涂敷掩模； b、去除加熱體表面積10%?90%的掩模； C、刻蝕加熱體暴露表面，形成具有刻蝕深度的圖案； d、去除加熱體表面剩余掩模。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，所述掩模為光刻膠或懸濁液固體顆粒。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，所述掩模涂敷厚度為0.3?1.5微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，步驟b中，采用曝光顯影光刻膠的方式去除掩模。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，所述懸濁液中的固體顆粒粒徑為I?300微米。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，所述懸濁液中的液體成分通過揮發(fā)去除，固體顆粒覆蓋加熱體的表面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，步驟c中，采用等離子體干法刻蝕或化學(xué)溶液濕法刻蝕加熱體暴露的表面，增加加熱體的表面積。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，通過干法或濕法去膠去除加熱體表面的光刻膠。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，步驟d中，通過在溶液中超聲清洗被刻蝕后的加熱體，去除加熱體表面的固體顆粒。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器的制備工藝，其特征在于，所述刻蝕深度在I?10微米，最大深度不得超過壁厚的20%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加熱器的制備工藝，屬于加熱器制備領(lǐng)域。該制備工藝，包括以下步驟：在加熱體表面涂敷掩模；去除加熱體表面部分掩模；刻蝕加熱體暴露表面，形成一定的刻蝕深度；去除加熱體表面剩余掩模。本發(fā)明的有益效果是：降低了生產(chǎn)成本；提高了加熱體發(fā)熱能力，且散熱效果良好，提高了產(chǎn)品的使用壽命和使用溫度范圍；同時，通過選擇合適的掩模去除比例，可以準(zhǔn)確地控制刻蝕時暴露表面的大小，有利于嚴(yán)格控制刻蝕后發(fā)熱體熱發(fā)射率的大小，提高了產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。
【IPC分類】C23C16/46
【公開號】CN105154855
【申請?zhí)枴緾N201510619326
【發(fā)明人】黎靜, 田青林, 黎子蘭
【申請人】唐山實為半導(dǎo)體科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月25日