專(zhuān)利名稱(chēng)：新型平面輻射加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在真空薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中所使用的加熱裝置。
背景技術(shù)：
真空薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中，為了提高吸附于基體表面原子的活動(dòng)能力以改善晶體的生長(zhǎng)質(zhì)量，在薄膜沉積過(guò)程中需要對(duì)基片加熱。特別是對(duì)于氧化物、氮化物等薄膜的沉積，由于薄膜材料的熔點(diǎn)很高，要求凝聚原子具有較高的能量，就要求結(jié)晶良好的薄膜所需的基體溫度很高。因此如何設(shè)計(jì)合適的基片加熱器對(duì)于沉積功能薄膜而言是迫切需要解決關(guān)鍵問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)真空薄膜沉積系統(tǒng)的加熱器時(shí)必須考慮以下因素1)能夠滿(mǎn)足薄膜沉積對(duì)溫度的要求，即可以達(dá)到所需求的生長(zhǎng)溫度；2)加熱器的溫度均勻性良好；3)加熱器的使用壽命足夠長(zhǎng)。
傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的加熱器的加熱絲是被繞制在支撐件上，加熱絲彎曲部分由于機(jī)械變形而電阻增大，當(dāng)加熱器工作時(shí)流過(guò)加熱絲的電流相同，在電阻大的彎曲部位發(fā)熱量大，導(dǎo)致該部位溫度升高，溫度升高又導(dǎo)致電阻升高，如此形成惡性循環(huán)并最終導(dǎo)致加熱絲壽命縮短。因此，傳統(tǒng)方法有如下明顯的弊端1、所加熱基片的溫度均勻性差；2、加熱器的壽命很短；3、金屬在高溫下?lián)]發(fā)后沉積于加熱器表面，不但會(huì)造成加熱器短路，而且會(huì)對(duì)所沉積的薄膜形成污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種溫度均勻性好，壽命長(zhǎng)的新型平面輻射加熱器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種新型平面輻射加熱器包括基片托盤(pán)、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤(pán)上方，加熱絲為直線(xiàn)形，所述加熱絲之間相互平行，按照一定密度均布在所述支撐板上，并且其兩端均穿過(guò)所述支撐板，所述加熱絲穿過(guò)所述支撐板的兩端分別通過(guò)金屬連接件相串連連接。
進(jìn)一步地，所述支撐板上方還安裝有擋板。
進(jìn)一步地，所述擋板上方還安裝有隔熱板，該隔熱板為倒U形。
進(jìn)一步地，所述加熱絲與所述支撐板之間安裝有絕緣陶瓷珠。
進(jìn)一步地，所述加熱絲為鎢、鉬、鉑、鐵鉻鋁或鎳鉻絲。
進(jìn)一步地，所述支撐板上與所述加熱絲垂直方向的下方還安裝有另一組加熱絲，該組加熱絲之間相互平行，按照一定密度均布在所述支撐板上，并且其兩端均穿過(guò)所述支撐板，所述加熱絲穿過(guò)所述支撐板的兩端分別通過(guò)金屬連接件相串連連接。
進(jìn)一步地，所述加熱絲位于同一平面或同一圓周面上。
本發(fā)明的有益效果是加熱絲沒(méi)有彎曲部位，可以最大限度地保證發(fā)熱體均勻；加熱絲支撐板同時(shí)具有隔熱板的作用，使加熱絲的連接部位置于高溫區(qū)外，從而大大提高了加熱器的溫度均勻性和壽命。不僅可以使基片表面溫度可達(dá)1000℃，而且基片表面溫度為900℃時(shí)，6時(shí)硅基片表面溫度差小于20℃；與傳統(tǒng)加熱器相比，本發(fā)明壽命延長(zhǎng)大于20倍。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2為圖1中加熱部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖3為圖2的仰視圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1、2、3所示，本發(fā)明包括基片托盤(pán)1、加熱絲支撐板2和若干加熱絲3，支撐板2由金屬制成，位于基片托盤(pán)1上方，加熱絲3為直線(xiàn)形的鉬絲，加熱絲3之間相互平行，按照一定密度均布在支撐板2上，并且加熱絲3的兩端均穿過(guò)支撐板2，加熱絲3穿過(guò)支撐板2的兩端分別通過(guò)金屬連接件6相并串連接，將金屬連接件6設(shè)置在高溫區(qū)外可以大大提高加熱器的溫度均勻性和壽命，支撐板2上方還安裝有擋板4，擋板4與支撐板2共同構(gòu)成隔熱屏，起到既保證熱量流失少，從而使放在基片托盤(pán)1上的基片7的加熱溫度足夠高，同時(shí)又保證加熱絲3與支撐板2的結(jié)合部位溫度低，避免真空室的腔壁溫度過(guò)高；擋板4上方還安裝有隔熱板8，該隔熱板8為倒U形，可以進(jìn)一步地防止熱量流失；加熱絲3與支撐板2之間還安裝有絕緣陶瓷珠5，既可以達(dá)到絕緣目的，又可使加熱絲3在熱脹冷縮時(shí)有變形空間，同時(shí)方便加熱絲3的更換及按所需方式排布。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，加熱絲3可以位于同一平面上，這時(shí)基片7位于該平面的下方，如圖1所示，也可以是同一圓周面上，這是基片7放置于該圓周內(nèi)，當(dāng)然，加熱絲3也可以采用其他形式。另外，如果支撐板2用陶瓷加工制成，則可以省去絕緣陶瓷珠5；加熱絲3根據(jù)需要也可以是鎢、鉑、鐵鉻鋁或鎳鉻絲。
實(shí)施例2如圖4所示，支撐板2上與加熱絲3垂直方向的下方還安裝有另一組加熱絲9，該組加熱絲9之間也相互平行，按照一定密度均布在支撐板2上，并且其兩端均穿過(guò)支撐板2，加熱絲9穿過(guò)支撐板2的兩端分別通過(guò)金屬連接件6相串連連接。其余實(shí)施方式同實(shí)施例1。這樣可以進(jìn)一步提高加熱溫度和均勻性。
權(quán)利要求
1.一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，包括基片托盤(pán)、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤(pán)上方，加熱絲為直線(xiàn)形，所述加熱絲之間相互平行，按照一定密度均布在所述支撐板上，并且其兩端均穿過(guò)所述支撐板，所述加熱絲穿過(guò)所述支撐板的兩端分別通過(guò)金屬連接件相串連連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述支撐板上方還安裝有擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述擋板上方還安裝有隔熱板，該隔熱板為倒U形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述加熱絲與所述支撐板之間安裝有絕緣陶瓷珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述加熱絲為鎢、鉬、鉑、鐵鉻鋁或鎳鉻絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述支撐板上與所述加熱絲垂直方向的下方還安裝有另一組加熱絲，該組加熱絲也相互平行，位于同一面上，并按照一定密度均布在所述支撐板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，所述加熱絲位于同一平面或同一圓周面上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型平面輻射加熱器，包括基片托盤(pán)、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤(pán)上方，加熱絲為直線(xiàn)形，所述加熱絲相互平行，位于同一面上，并按照一定密度均布在所述支撐板上，所述加熱絲的兩端分別通過(guò)金屬連接件相并聯(lián)連接，同時(shí)通過(guò)該金屬連接件導(dǎo)入電流。本發(fā)明加熱絲沒(méi)有彎曲部位，可以最大限度地保證發(fā)熱體均勻；加熱絲支撐板同時(shí)具有隔熱板的作用，使加熱絲的連接部位置于高溫區(qū)外，從而大大提高了加熱器的溫度均勻性和壽命。不僅可以使基片表面溫度可達(dá)1000℃，而且基片表面溫度為900℃時(shí)，6時(shí)硅基片表面溫度差小于20℃；與傳統(tǒng)加熱器相比，本發(fā)明壽命延長(zhǎng)大于20倍。
文檔編號(hào)H05B3/16GK1710996SQ20051008887
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者舒勇華, 李帥輝, 樊菁, 劉宏立 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所