專利名稱：刻蝕液加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種刻蝕液加熱器。
背景技術：
在半導體的制造工藝中，經(jīng)常需要刻蝕去除部分金屬材料、絕緣材料以及半導體材料，從而形成一定形狀的圖形?？涛g設備通常分為濕法刻蝕設備和干法刻蝕設備。對于濕法刻蝕設備，經(jīng)常需要使用各種刻蝕液。為了達到較好的刻蝕效果，需要采用刻蝕液加熱器對刻蝕液進行加熱，使得刻蝕液能夠處于較佳的工作溫度。如圖1所示，刻蝕液加熱器100包括兩個加熱管第一加熱管110和第二加熱管120，所述第一加熱管110包括第一進液口 111和第一出液口 112，所述第二加熱管120包括第二進液口 121和第二出液口 122。所述刻蝕液加熱器100還包括一個進液管130、一個串聯(lián)管140和一個出液管150。所述進液管130通過第一進液口 111與所述第一加熱管110連接，所述串聯(lián)管140將所述第一出液口 112與所述第二進液口 121連接，所述出液管150通過第二出液口 122與所述第二加熱管120連接。在每個加熱管的外壁設置有一組加熱線圈組(圖中未示出)，通過加熱線圈組給加熱管加熱。在上述刻蝕液加熱器100中，刻蝕液通過進液管130進入第一加熱管110內(nèi)，流經(jīng)第一加熱管Iio后通過串聯(lián)管140進入第二加熱管120,再經(jīng)過出液管150流出所述刻蝕液加熱器100。所述加熱管因通過外壁的加熱線圈組被加熱升溫，所述刻蝕液在流經(jīng)加熱管的過程中被加熱。為了使刻蝕液的溫度能夠在流經(jīng)加熱管的過程中被加熱到工作溫度，加熱管的溫度要比刻蝕液的溫度高得多?？涛g液多為酸性液，有些酸性液在溫度高于某一臨界溫度時會與加熱管發(fā)生反應，加熱管長時間高于臨界溫度后，刻蝕液會逐步將加熱管刻穿導致刻蝕液泄露。以刻蝕氮化硅的磷酸為例，磷酸的刻蝕工作溫度為160°C，為了使磷酸的溫度從室溫升高到160°C，加熱管本身的溫度需要達到300°C以上，磷酸加熱器的加熱管采用石英材料。但是，當?shù)葴囟冗_到300°C以上時，磷酸對石英的刻蝕率會急劇上升，當加熱管本身溫度長時間處于300°C以上時，磷酸逐漸刻蝕加熱管導致加熱管被刻穿而引起磷酸泄露，最終導致刻蝕液加熱器破壞被廢棄。另外，在上述刻蝕液加熱器100中，刻蝕液流經(jīng)第一加熱管110和第二加熱管120后，刻蝕液的壓力會逐漸損耗，使得在第二出液口 122處的壓力要小于第一進液口 111出的壓力，從而使得刻蝕液的流速下降，刻蝕液流速下降后，刻蝕液不能及時將加熱石當英管中的熱量帶出，從而使得加熱管的溫度逐步上升。同時，刻蝕液經(jīng)過加熱后通常會產(chǎn)生一些氣泡，在氣泡積聚處，因為缺少帶走熱量的刻蝕液，會引起氣泡積聚處的加熱管處于空燒狀態(tài)，因此在氣泡積聚處的溫度要遠高于其他區(qū)域的溫度，很容易突破臨界溫度，一旦有刻蝕液進入該區(qū)域，刻蝕液就會開始腐蝕加熱管。但是，單純的降低加熱管的溫度，又會引起刻蝕液溫度達不到工作溫度的要求。因此，有必要開發(fā)一種刻蝕液加熱器，在保證刻蝕液工作溫度的同時，能夠?qū)⒓訜? 管的溫度穩(wěn)定在臨界溫度以下。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種刻蝕液加熱器，達到穩(wěn)定加熱管溫度的目的，以解決上述加熱管被刻穿的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種刻蝕液加熱器，包括至少兩個加熱管，所述刻蝕液加熱器還包括并行連接在每個加熱管上的進液管和并行連接在每個加熱管上的進液管的出液管?？蛇x的，所述進液管通過進液口連接到所述加熱管，所述出液管通過出液口連接到所述加熱管?？蛇x的，所述出液口的位置高于所述進液口的位置。可選的，所述加熱管傾斜放置，使得所述加熱管出液口的一側(cè)與所述平面成一預定角度放直。可選的，所述預定角度范圍為3° 15°?？蛇x的，所述預定角度范圍為5°?？蛇x的，所述刻蝕液加熱器還包括，設置于所述每個加熱管外壁的多組加熱線圈組?？蛇x的，所述每個加熱管外壁設置有三組加熱線圈組?？蛇x的，所述兩個組加熱線圈組串聯(lián)并與所述另一個加熱線圈組并聯(lián)?？蛇x的，所述加熱管的材料為石英，所述刻蝕液為磷酸。采用本實用新型的刻蝕液加熱器，因為多個進液管是并行連接在每個加熱管上，并且每個出液管也是并行連接在每個加熱管上的。采用并行連接的方式，縮短了刻蝕液的流經(jīng)線路，因此由進液口到出液口的壓力損耗變小，刻蝕液的流動速度得到保證，從而能夠及時的將加熱管上的熱量帶走，避免了加熱管溫度的不斷上升。另外，本實用新型使出液口的位置高于所述進液口的位置，使得加熱器內(nèi)聚集的氣泡能夠及時從出液口排出。而所述加熱管進液口一側(cè)放置于一平面，所述加熱管出液口的一側(cè)與所述平面成一預定角度放置，能夠使氣泡徹底的排出，避免了局部加熱管空燒情況的出現(xiàn)，在沒有氣泡的加熱管內(nèi)刻蝕液能夠充滿整個加熱管，能夠及時將加熱管的熱量帶走。此外，通過在所述每個加熱管外壁設置多組加熱線圈組，可以使得加熱管的溫度更均勻也更穩(wěn)定，在保證加熱管的溫度始終處于臨界溫度以下的前提下，同時使刻蝕液溫度的波動范圍較小。

圖1為現(xiàn)有技術中的刻蝕液加熱器的示意圖；圖2為本實用新型一實施例中的刻蝕液加熱器的示意圖；圖3為本實用新型一實施例中的加熱管的剖面圖。
具體實施方式
[0025]為了使本實用新型的目的，技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結(jié)合附圖來進一步做詳細說明。如圖2所示，刻蝕液加熱器200包括兩個加熱管和并行連接在每個加熱管上的進液管以及并行連接在每個加熱管上的進液管的出液管。具體的說，兩個加熱管分別為第一加熱管210和第二加熱管220 ;兩個進液管分別為第一進液管213和第二進液管223,所述第一進液管213和第二進液管223并行連接；兩個出液管分別為第一出液管214和第二出液管224，所述第一出液管214和第二出液管224并行連接。所述第一加熱管210包括第一進液口 211和第一出液口 212,所述第二加熱管220包括第二進液口 221和第二出液口 222。繼續(xù)參考圖2，所述兩個進液管通過進液口連接到所述兩個加熱管，所述兩個出液管通過出液口連接到所述兩個加熱管。具體的來說，所述第一進液管213通過第一進液口211與所述第一加熱管210連接，所述第二進液管223通過第二進液口 221與所述第二加熱 管220連接；所述第一出液管214通過第一出液口 212與所述第一加熱管210連接，所述第二出液管224通過第二出液口 222與所述第二加熱管220連接。如圖2所示的刻蝕液加熱器200，因為進液管和出液管都以并行方式連接，因此刻蝕液從進液管進入后只經(jīng)過一個加熱管后就進入出液管。相對于現(xiàn)有技術中的串行連接方式，本實用新型的并行連接的方式，縮短了刻蝕液的流經(jīng)線路，因此由進液口到出液口的壓力損耗變小，刻蝕液的流動速度得到保證，從而能夠及時的將加熱管上的熱量帶走，避免了加熱管溫度的不斷上升。另外，為了避免加熱管中的氣泡聚集，如圖2所示，可以將每個加熱管的出液口的位置高于所述進液口的位置，以便使刻蝕液產(chǎn)生的聚集在加熱管上方的氣泡及時從出液口排出。因為，加熱管中沒有氣泡聚集，加熱管是被刻蝕液所填滿，因此加熱管的熱量能夠更有效的轉(zhuǎn)移到刻蝕液中，保證刻蝕液溫度上升的同時也降低了加熱管的溫度。為了更徹底的避免氣泡聚集，如圖2所示，可以將加熱管傾斜放置。具體的來說，將加熱管進液口一側(cè)放置于一平面，所述加熱管出液口的一側(cè)與所述平面成一預定角度放置。所述預定角度的范圍為3° ^15°，優(yōu)選的所述預定角度為5°。如圖3所示，所述每個加熱管的外壁設置多組加熱線圈組，優(yōu)選的，所述加熱管外壁設置有三組加熱線圈組，其中兩個加熱線圈組串聯(lián)后與另一個加熱線圈組并聯(lián)。具體的說，所述第一加熱管210外壁設置有三個加熱線圈組215，所述第二加熱管220外壁設置有三個加熱線圈組225。多個加熱線圈組，使得加熱管的溫度更均勻，從而保證了刻蝕液溫度的波動范圍較小。當采用上述結(jié)構(gòu)的刻蝕液加熱器時，設置合適的加熱線圈組的功率，可以使得到加熱管的溫度保持在加熱管與刻蝕反應的臨界溫度以下，并保證刻蝕液工作溫度變動范圍較小。以磷酸刻蝕液加熱器為例，所述加熱管的材料為石英，石英與磷酸反應的臨界溫度為300 V。表一為加熱線圈組的不同功率條件下加熱管的溫度以及刻蝕液的溫度變化范圍。從表一中可以看出，三個加熱加線圈組的功率總和為6. 75KW時，所述加熱管的最高溫度為290°C，同時磷酸的工作溫度的波動范圍只有1. 5°C。
權(quán)利要求1.一種刻蝕液加熱器，包括至少兩個加熱管，其特征在于，所述刻蝕液加熱器還包括并行連接在每個加熱管上的進液管和并行連接在每個加熱管上的進液管的出液管。
2.如權(quán)利要求1所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述進液管通過進液口連接到所述加熱管，所述出液管通過出液口連接到所述加熱管。
3.如權(quán)利要求2所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述出液口的位置高于所述進液口的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述加熱管傾斜放置，使得所述加熱管出液口的一側(cè)與水平面成一預定角度放置。
5.如權(quán)利要求4所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述預定角度范圍為3°^15°。
6.如權(quán)利要求4所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述預定角度為5°。
7.如權(quán)利要求1所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述刻蝕液加熱器還包括設置于所述每個加熱管外壁的多組加熱線圈組。
8.如權(quán)利要求6所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述每個加熱管外壁設置有三組加熱線圈組。
9.如權(quán)利要求8所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，其中兩個加熱線圈組串聯(lián)后并與另一個加熱線圈組并聯(lián)。
10.如權(quán)利要求1所述的刻蝕液加熱器，其特征在于，所述加熱管為石英加熱管，所述刻蝕液為磷酸。
專利摘要本實用新型公開了一種刻蝕液加熱器，包括至少兩個加熱管，所述刻蝕液加熱器還包括并行連接在每個加熱管上的進液管和并行連接在每個加熱管上的進液管的出液管。采用并行連接的方式，縮短了刻蝕液的流經(jīng)線路，因此由進液口到出液口的壓力損耗變小，刻蝕液的流動速度得到保證，從而能夠及時的將加熱管上的熱量帶走，可以使得加熱管的溫度穩(wěn)定的處于臨界溫度以下。
文檔編號F24H9/18GK202835757SQ20122052105
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者倪堯, 肖方, 張偉 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司