[發明專利]用于真空鍍膜設備的加熱裝置

無效

• 申請號: 200910027614.8
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101550532A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 廖良生;李述湯
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明屬于真空熱蒸鍍技術領域，具體涉及一種用于真空鍍膜設備的加熱裝置。

背景技術

真空鍍膜技術作為薄膜制備的一種重要手段，在現代微電子技術和微器件制備中占有特殊重要的地位；這種技術是指在真空環境下利用物理或化學手段在工件表面沉積一層具有特殊用途膜層的表面處理方法。一般將真空鍍膜技術分為兩大類：一類是物理氣相沉積，稱為PVD；另一類是化學氣相沉積，稱為CVD；其中最簡單最常用的就是熱蒸發，即利用物質受熱后的蒸發或升華將其轉化為氣態再沉積在基片表面。與此相應的真空鍍膜設備一般包括蒸鍍室、轉架系統、抽氣系統、進氣系統、電源系統、控制系統和加熱裝置；所述加熱裝置一般包括蒸鍍容器和加熱器。使用時，將基片固定于轉架系統上，將蒸鍍材料置于蒸鍍容器中，再利用加熱器加熱該蒸鍍容器，使其內的蒸鍍材料轉化為氣態沉積在基片表面，從而達到蒸鍍成膜的目的。在實際應用中，通常需要在基片上連續蒸鍍若干層不同材料的膜層，因而在一個真空鍍膜設備種通常設有復數個配套的蒸鍍容器和加熱器，每個蒸鍍容器中放置一種蒸鍍材料，按照實際需求依次將各種蒸鍍材料轉化為氣態再沉積在基片表面，從而完成基片的復數層膜層的制備。

現有的加熱裝置大都是傳統的外熱式，如附圖1所示的美國RD?Mathis公司生產的一種蒸鍍容器和一種加熱器，將蒸鍍容器1置于加熱器2之中，當加熱器的正負兩極通入電流后，加熱絲螺旋狀部分產生高熱，從而對蒸鍍容器中的材料進行加熱。盡管人們已經制備了形狀各異、結構材料各異的蒸鍍容器以及加熱器，但采用這種外熱式方法進行材料蒸鍍時，存在如下問題：(1)由于加熱器包裹在蒸鍍容器的外側，大量的熱量會通過熱輻射向外散發掉，而用于加熱蒸鍍容器的熱量只占很少的一部分，因而熱能的有效利用率很低；(2)上述向外散發掉的大量熱量增加了蒸鍍室的溫度，使得周邊的其他蒸鍍容器內的材料發生蒸發或升華，從而造成了蒸鍍室內材料的交叉污染，導致所制備的薄膜和器件性能下降。

針對上述問題，現有技術中大都采用遮擋或冷卻降溫的方式以減少交叉污染，但其制作成本都非常高。此外，發明人曾試圖用內加熱的方式，即參考現有的內加熱方式，如燒水的“熱得快”，將加熱器直接置于蒸鍍容器內來加熱其中的材料，然而，這種加熱方式存在如下問題：由于加熱器直接與蒸鍍材料接觸，在蒸鍍過程中，蒸鍍材料必定會附著于加熱器上，一方面造成了材料的浪費，另一方面也污染了加熱器，使其無法再應用于其他材料的蒸鍍容器中。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于真空鍍膜設備的加熱裝置，以提高熱能的利用率，并防止蒸鍍室內材料的交叉污染。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種用于真空鍍膜設備的加熱裝置，包括蒸鍍容器和加熱器，所述蒸鍍容器的底部向上凸起形成導熱槽；所述加熱器的加熱部與所述導熱槽配合加熱。

上文中，所述蒸鍍容器的底部向上凸起形成導熱槽，是為了將加熱器插入導熱槽中進行加熱，利用蒸鍍容器將加熱器的加熱部包裹起來，從而防止了熱輻射向外散發，使得絕大部分的熱能都是用來加熱蒸鍍容器，從而大大提高了熱能的利用率；同時也避免了向外散發的熱輻射造成的材料交叉污染問題。因而，所述導熱槽的形狀可以是長方體形，也可以是其他形狀，只要和加熱器的加熱部配合即可，以接觸面積最大最佳，以提高熱傳導面積。所述蒸鍍容器是現有技術，其組成材料可以是石英、石墨、氮化硼、氧化鋁、鉭、鉬、鎢、銅、不銹鋼或其它陶瓷和金屬材料。所述加熱器也是現有技術，其材料可以是鉭、鉬、鎢、或不銹鋼，優選加熱部是體積小巧的加熱器，便于將加熱部直接整體插入所述導熱槽中，當然也可以設計加熱器的外形，使其跟蒸鍍容器配合，更適合于加熱。

上述技術方案中，所述加熱器的中心部位向上凸起，形成所述加熱部。

進一步的技術方案，所述導熱槽有2個，對稱位于蒸鍍容器的底部中央位置。設置多個導熱槽是為了均衡加熱。

本發明同時請求保護上述加熱裝置的蒸鍍容器，所述蒸鍍容器的底部向上凸起形成導熱槽。

由于上述技術方案的采用，與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1.本發明的蒸鍍容器底部向上凸起形成導熱槽，從而可以將加熱器的加熱部插入導熱槽中進行加熱，利用蒸鍍容器將加熱器的加熱部包裹起來，從而防止了熱輻射向外散發，使得絕大部分的熱能都是用來加熱蒸鍍容器及其內部的蒸鍍材料，從而大大提高了熱能的利用率；同時也避免了向外散發的熱輻射造成的材料交叉污染問題，取得了顯著的效果。