[发明专利]加热器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体微电子行业中加热器技术领域，尤其涉及一种采用石英材质的加热器。

背景技术

在半导体微电子行业中，衬底的清洗是至关重要的环节之一。随着半导体产业的飞速发展，技术节点进一步向前发展。新结构、新材料、更高的精度要求都给传统的清洗工艺带来了前所未有的挑战。

传统的方法主要通过化学试剂进行清洗，大量浪费化学试剂和水资源，且对环境造成污染，又如采用氯氟烃和其他一些卤化溶剂，由于它们会对臭氧层造成破坏，并危害健康和安全，所以其使用日益受到限制。目前开发的一些替代产品，也不同程度地存在价格昂贵、毒性大、易燃、易污染水质等缺点。超临界流体，特别是超临界CO₂，作为一种特殊的清洗剂，其极小的表面张力等独特超临界流体独特的物理性质，加之无毒、不燃、惰性、便宜、易得、既不污染产品又不污染环境，在精密清洗中，已初步显示出独特的优越性，并逐渐得到广泛研究及应用。

超临界流体精密清洗的原理如下所述：超临界流体能够快速渗透部件表面基质的小空隙和毛细孔，将吸附和隐藏其中的一切杂质除去。目前用于精密清洗的主要流体是二氧化碳、或添加少量共溶剂组合体，它适用于溶解一系列的有机化合物。在半导体行业中，超临界水、超临界二氧化碳在去除光刻胶，MEMS工艺牺牲层技术清洗、干燥、释放等关键步骤上都表现出了强大的能力，完全可以解决困扰多年的光刻胶剥离，牺牲层释放等难题。而加热器是超临界清洗技术必不可少的组成部分。

在实现本发明的过程中，申请人意识到现有技术存在如下技术缺陷：由于加热器的原因，在超临界流体精密清洗过程中，所清洗的衬底可能会引入污染，尤其是金属污染。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述技术问题，本申请人提出一种采用石英材质的加热器，以解决现有技术中由于加热器的原因，在超临界流体精密清洗过程中，所清洗的衬底可能会引入污染的问题。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种加热器。该加热器包括加热盘、加热元件和均热板，其中：加热盘，采用石英材料制备；均热板，采用石英材料制备，位于加热盘的上方，加热盘和均热板固定连接，加热盘和均热板之间形成空腔；加热元件，设置于加热盘和均热板之间的空腔内。

优选地，本技术方案加热器中，加热盘与均热板之间密封连接。

优选地，本技术方案加热器中，加热盘与均热板之间的密封连接采用以下方式中的一种：耐热密封胶密封、螺纹密封或烧结密封。

优选地，本技术方案加热器中，加热盘包括：环状隔离槽；加热元件为电阻丝，电阻丝绕设于环状隔离槽内，电阻丝和环状隔离槽之间的空隙填充有石英砂。

优选地，本技术方案加热器中，加热盘和均热板之间的空隙填充有石英砂。

优选地，本技术方案加热器中，加热盘底部设置中空隔热层。

优选地，本技术方案加热器中，中空隔热层为真空隔热层，该真空隔热层的气体压力小于100Pa。

优选地，本技术方案加热器中，中空隔热层内设置隔热材料，隔热材料为以下材料中的一种：多孔材料或真空隔热板。

(三)有益效果

本发明具有下列有益效果：

1)石英材料稳定的构成及其物理性质，保证了待加热衬底和加热元件的可靠隔离，从而避免了在衬底中引入污染；

2)加热盘与均热板采用烧结密封，进一步保证了待加热衬底和加热元件的可靠隔离；

3)在加热元件采用电阻丝的情况下，电阻丝和加热盘的环状隔离槽之间填充石英砂，进一步保证了待加热衬底和加热元件的可靠隔离，并且延长了电阻丝的使用寿命；

4)在加热盘的底部设置中空隔热层，该中空隔热层采用真空设计或填充隔热材料，可以使被加热硅片在较快时间内迅速升温，节约能源，并且有利于在超临界流体精密清洗的温度控制。

附图说明

图1为本发明实施例加热器的示意图；

图2为本发明图1所示加热器的整体结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。