專利名稱：新型平面輻射加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在真空薄膜生長過程中所使用的加熱裝置。
背景技術：
真空薄膜生長過程中，為了提高吸附于基體表面原子的活動能力以改善晶體的生長質量，在薄膜沉積過程中需要對基片加熱。特別是對于氧化物、氮化物等薄膜的沉積，由于薄膜材料的熔點很高，要求凝聚原子具有較高的能量，就要求結晶良好的薄膜所需的基體溫度很高。因此如何設計合適的基片加熱器對于沉積功能薄膜而言是迫切需要解決關鍵問題。
在設計真空薄膜沉積系統的加熱器時必須考慮以下因素1)能夠滿足薄膜沉積對溫度的要求，即可以達到所需求的生長溫度；2)加熱器的溫度均勻性良好；3)加熱器的使用壽命足夠長。
傳統方法設計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械變形而電阻增大，當加熱器工作時流過加熱絲的電流相同，在電阻大的彎曲部位發熱量大，導致該部位溫度升高，溫度升高又導致電阻升高，如此形成惡性循環并最終導致加熱絲壽命縮短。因此，傳統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、金屬在高溫下揮發后沉積于加熱器表面，不但會造成加熱器短路，而且會對所沉積的薄膜形成污染。
實用新型內容針對上述存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種溫度均勻性好，壽命長的新型平面輻射加熱器。
為實現上述目的，本實用新型一種新型平面輻射加熱器包括基片托盤、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤上方，加熱絲為直線形，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，并且其兩端均穿過所述支撐板，所述加熱絲穿過所述支撐板的兩端分別通過金屬連接件相串連連接。
進一步地，所述支撐板上方還安裝有擋板。
進一步地，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。
進一步地，所述加熱絲為鎢、鉬、鉑、鐵鉻鋁或鎳鉻絲。
進一步地，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，并且其兩端均穿過所述支撐板，所述加熱絲穿過所述支撐板的兩端分別通過金屬連接件相串連連接。
進一步地，所述加熱絲位于同一平面或同一圓周面上。
本實用新型的有益效果是加熱絲沒有彎曲部位，可以最大限度地保證發熱體均勻；加熱絲支撐板同時具有隔熱板的作用，使加熱絲的連接部位置于高溫區外，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1000℃，而且基片表面溫度為900℃時，6時硅基片表面溫度差小于20℃；與傳統加熱器相比，本實用新型壽命延長大于20倍。
圖1為本實用新型實施例1的結構剖面示意圖。
圖2為圖1中加熱部分的結構放大示意圖。
圖3為圖2的仰視圖。
圖4為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1、2、3所示，本實用新型包括基片托盤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1上方，加熱絲3為直線形的鉬絲，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的兩端均穿過支撐板2，加熱絲3穿過支撐板2的兩端分別通過金屬連接件6相并串連接，將金屬連接件6設置在高溫區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共同構成隔熱屏，起到既保證熱量流失少，從而使放在基片托盤1上的基片7的加熱溫度足夠高，同時又保證加熱絲3與支撐板2的結合部位溫度低，避免真空室的腔壁溫度過高；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，既可以達到絕緣目的，又可使加熱絲3在熱脹冷縮時有變形空間，同時方便加熱絲3的更換及按所需方式排布。根據設計需要，加熱絲3可以位于同一平面上，這時基片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，當然，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根據需要也可以是鎢、鉑、鐵鉻鋁或鎳鉻絲。
實施例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，并且其兩端均穿過支撐板2，加熱絲9穿過支撐板2的兩端分別通過金屬連接件6相串連連接。其余實施方式同實施例1。這樣可以進一步提高加熱溫度和均勻性。
權利要求1.一種新型平面輻射加熱器，其特征在于，包括基片托盤、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤上方，加熱絲為直線形，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，并且其兩端均穿過所述支撐板，所述加熱絲穿過所述支撐板的兩端分別通過金屬連接件相串連連接。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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。
專利摘要本實用新型公開了一種新型平面輻射加熱器，包括基片托盤、加熱絲支撐板和若干加熱絲，支撐板位于基片托盤上方，加熱絲為直線形，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金屬連接件相并聯連接，同時通過該金屬連接件導入電流。本實用新型加熱絲沒有彎曲部位，可以最大限度地保證發熱體均勻；加熱絲支撐板同時具有隔熱板的作用，使加熱絲的連接部位置于高溫區外，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1000℃，而且基片表面溫度為900℃時，6吋硅基片表面溫度差小于20℃；與傳統加熱器相比，本實用新型壽命延長大于20倍。
文檔編號H05B3/26GK2814869SQ20052011504
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月2日 優先權日2005年8月2日
發明者舒勇華, 李帥輝, 樊菁, 劉宏立 申請人:中國科學院力學研究所