[發(fā)明專利]加熱器的制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510619326.7
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105154855A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 黎靜;田青林;黎子蘭
• 申請（專利權）人: 唐山實為半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C16/46
• 分類號: C23C16/46
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 明淑娟

技術領域

本發(fā)明涉及一種加熱器的制備工藝，屬于加熱器制備領域。

背景技術

半導體工藝通常需要在較高的溫度范圍內進行，而加熱器是實現(xiàn)所需工藝溫度的關鍵器件。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。

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0到1之間，熱發(fā)射率越高越接近1，發(fā)射率越低越接近0。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)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術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。

本發(fā)明技術方案，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。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：不需要使用鍍膜工藝和設備，降低了生產成本；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，可以準確地控制刻蝕時暴露表面的大小，有利于嚴格控制刻蝕后發(fā)熱體熱發(fā)射率的大小，提高了產品性能的穩(wěn)定性。

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。

所述掩模涂敷厚度為0.3～1.5微米。

步驟b中，采用曝光顯影光刻膠的方式去除掩模。

所述懸濁液中的固體顆粒粒徑為1～300微米。

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。

步驟c中，采用等離子體干法刻蝕或化學溶液濕法刻蝕加熱體暴露的表面，增加加熱體的表面積。

通過干法或濕法去膠去除加熱體表面的光刻膠。

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。

所述刻蝕深度在1～10微米，最大深度不得超過壁厚的20%。

附圖說明

圖1是加熱體上涂有光刻膠的示意圖（主視剖面圖）。

圖2是加熱體上將光刻膠去除一部分的示意圖。

圖3是對加熱體進行刻蝕后的結構示意圖。

圖4是最后產品的結構示意圖。

圖5是將加熱體上涂有懸濁液的示意圖。

圖6是懸濁液揮發(fā)后的示意圖。

圖7是對加熱體進行刻蝕的結構示意圖。

圖8是去除固體顆粒后的最后產品的結構示意圖。

具體實施例

下面結合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步說明。

以下實施例中均以鎢加熱體為例。

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。

一種加熱器的制備工藝，按照如下步驟實施：

通過旋轉涂膠的方式將正性光刻膠1涂敷在鎢加熱體2的上表面，光刻膠1的厚度在1微米。

采用曝光顯影光刻膠的方式按規(guī)律以去除部分光刻膠1，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。

使用質量濃度為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，產生的圖形橫向特征尺寸在1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置的橫縱交錯的結構形式）。

刻蝕結束后，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1。

實施例2：