[发明专利]加热装置及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种加热装置及其制备方法和应用。该加热装置的制备方法包括如下步骤：制备两个板状的生坯，每个生坯的材料包括陶瓷粉料，陶瓷粉料包括氮化铝和助烧剂；在其中一个生坯的一个表面上形成金属坯体层，金属坯体层的材料包括钨和添加剂，添加剂选自氧化钇及氧化铝中的至少一种；在形成有金属坯体层的生坯上层叠另一个生坯，以使金属坯体层位于两个生坯之间，得到层叠件；将层叠件压合，以使两个生坯与金属坯体层紧密接触，并使两个生坯的边缘相粘合而使两个生坯共同密封金属坯体层，得到复合坯体；将复合坯体烧结处理，得到加热装置。上述方法制备得到的加热装置能够对晶圆较为均匀的加热且使用寿命较长。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，特别是涉及一种加热盘及其制备方法和应用。

背景技术

在半导体制程工艺中，为了对晶圆加工，例如光刻、离子注入、等离子冲洗、CVD、PVD等工艺以达到不同目的，都需要将晶圆加热到一定温度下进行，且对晶圆温度的均匀性有非常严格的要求，因为晶圆温度的均匀性对半导体芯片的质量有着非常重要的影响。然而，目前的加热装置仍然存在着对晶圆加热不够均匀的问题，且由于晶圆的加工工艺的工作温度较高，通常温度为1200℃～1400℃，甚至在1400℃以上，而且同时还需要在真空、等离子体、化学气体等环境下工作，严重影响着加热装置的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够对晶圆较为均匀的加热且使用寿命较长的加热装置的制备方法。

此外，还提供一种加热装置和应用。

一种加热装置的制备方法，包括如下步骤：

制备两个板状的生坯，每个所述生坯的材料包括陶瓷粉料，所述陶瓷粉料包括氮化铝和助烧剂，所述助烧剂与所述氮化铝的质量比为3:100～5:100；

在其中一个所述生坯的一个表面上形成金属坯体层，所述金属坯体层的材料包括钨和添加剂，所述添加剂选自氧化钇及氮化铝中的至少一种；

在形成有所述金属坯体层的所述生坯上层叠另一个所述生坯，以使所述金属坯体层位于两个所述生坯之间，得到层叠件；

将所述层叠件压合，以使两个所述生坯与所述金属坯体层紧密接触，并使两个所述生坯的边缘相粘合而使两个所述生坯共同密封所述金属坯体层，得到复合坯体；及

将所述复合坯体烧结处理，得到所述加热装置。

在其中一个实施例中，还包括所述生坯的制备步骤，所述生坯的制备步骤包括：将所述陶瓷粉料与有机单体、交联剂、助剂和水混合形成浆料；在所述浆料中加入催化剂和引发剂，然后注模成型，再经干燥，得到所述生坯。

在其中一个实施例中，所述在其中一个所述生坯的一个表面上形成金属坯体层的步骤包括：采用钨浆在其中一个所述生坯的一个表面上丝网印刷形成所述金属坯体层，所述钨浆包括所述钨和所述添加剂。

在其中一个实施例中，所述添加剂与所述钨的质量比为3:97～6:94。

在其中一个实施例中，所述陶瓷粉料还包括助烧剂，所述助烧剂选自氧化钇及氧化钙中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述助烧剂与所述氮化铝的质量比为3:100～5:100；及/或，所述氮化铝的中位粒径为1微米～2微米；及/或，所述助烧剂的中位粒径为0.4微米～0.8微米。

在其中一个实施例中，所述将所述层叠件压合的步骤为：将所述层叠件在静水压力下压合。

在其中一个实施例中，所述将所述复合坯体烧结处理的步骤包括：将所述复合坯体排胶处理，然后在保护气体的气氛中将所述复合坯体在1780℃～1830℃下烧结。

一种加热装置，由上述任一种加热装置的制备方法制备得到。

上述加热装置在晶圆的加工处理中的应用。