[發(fā)明專利]一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110399533.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN113515151B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔闖;朱長(zhǎng)征;吳劍波;楊春梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海征世科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G05D23/20
• 分類號(hào): G05D23/20
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31312
• 代理人: 袁步蘭

本發(fā)明公開了一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置及控制方法，該溫度控制裝置包括基片臺(tái)、底座，所述底座設(shè)置在基片臺(tái)下方，底座內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)組件、冷卻組件，所述感應(yīng)組件與基片臺(tái)固定，所述冷卻組件與基片臺(tái)管道連接，所述感應(yīng)組件連接有控制系統(tǒng)。感應(yīng)組件通過塞貝克效應(yīng)對(duì)基片臺(tái)各個(gè)區(qū)域的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)時(shí)產(chǎn)生的電流傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)電流大小對(duì)冷卻組件中水流的流速進(jìn)行控制，基片臺(tái)溫度越高，冷卻水的流速就越大，冷卻組件對(duì)基片臺(tái)各個(gè)區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)基片臺(tái)局部溫度的調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及MPCVD設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)

MPCVD設(shè)備是一種常見的氣相沉積設(shè)備，特別是在金剛石的生產(chǎn)中，MPCVD設(shè)備通過等離子體在基片臺(tái)上的基片表面沉積金剛石。為實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，會(huì)按照陣列的方式在基片臺(tái)上放置基片，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)金剛石在各個(gè)基片表面均勻沉積，會(huì)要求各個(gè)基片的上表面溫度在金剛石的生長(zhǎng)過程盡量保持一致。

現(xiàn)有技術(shù)在基片臺(tái)上配置加熱器，并通過加熱器來實(shí)現(xiàn)基片溫度的控制；但是，加熱器是對(duì)整個(gè)基片臺(tái)進(jìn)行控溫，并無法實(shí)現(xiàn)對(duì)基片臺(tái)某一區(qū)域的溫度控制。此加熱方式僅適用于制備金剛石薄膜，不能精準(zhǔn)控制基片臺(tái)各個(gè)區(qū)域的散熱以及調(diào)控各個(gè)基片的溫度，加熱器并不能使得所有基片溫度保持一致。

因此，人們需要一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置及控制方法來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置及控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種MPCVD設(shè)備溫度控制裝置，該溫度控制裝置包括基片臺(tái)、底座，所述底座設(shè)置在基片臺(tái)下方，底座內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)組件、冷卻組件，所述感應(yīng)組件與基片臺(tái)固定，所述冷卻組件與基片臺(tái)管道連接，所述感應(yīng)組件連接有控制系統(tǒng)。感應(yīng)組件通過塞貝克效應(yīng)對(duì)基片臺(tái)各個(gè)區(qū)域的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)時(shí)產(chǎn)生的電流傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)電流大小對(duì)冷卻組件中水流的流速進(jìn)行控制，基片臺(tái)溫度越高，冷卻水的流速就越大，冷卻組件對(duì)基片臺(tái)各個(gè)區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)基片臺(tái)局部溫度的調(diào)節(jié)。

所述基片臺(tái)包括若干組基片；所述感應(yīng)組件包括若干組感應(yīng)板，每組所述感應(yīng)板分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在每組基片的下方，每組所述感應(yīng)板下方均設(shè)置有轉(zhuǎn)接箱，每組所述轉(zhuǎn)接箱均與控制系統(tǒng)電性連接；所述冷卻組件包括若干組基艙，每組所述基艙分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在每組轉(zhuǎn)接箱的下方，每組所述基艙上均設(shè)置有傳輸管，所述傳輸管的另一端依次經(jīng)過轉(zhuǎn)接箱、感應(yīng)板并與基片管道連接，每組所述基片遠(yuǎn)離傳輸管的一端設(shè)置有出水支管。若干組基片組成基片臺(tái)，每組基片下方均安裝有感應(yīng)板，感應(yīng)板對(duì)基片上的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過塞貝克效應(yīng)產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)接箱與感應(yīng)板電性連接，轉(zhuǎn)接箱連接外部控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對(duì)感應(yīng)板產(chǎn)生的電流大小進(jìn)行檢測(cè)，并通過電流大小得知基片溫度的高低，控制系統(tǒng)并對(duì)流入轉(zhuǎn)接箱中的電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)接箱通過從控制系統(tǒng)處流入的電流對(duì)傳輸管中的冷卻水進(jìn)行再次調(diào)節(jié)，基艙作為冷卻水進(jìn)入傳輸管的中轉(zhuǎn)艙，轉(zhuǎn)接箱控制基艙內(nèi)部的水壓，使基艙內(nèi)部水壓變大或變小，使傳輸管中的水流流速變大或減小。本控制裝置通過加快冷卻水的流速以及降低冷卻水的溫度，從而達(dá)到快速降低基片溫度的效果，每一個(gè)感應(yīng)板監(jiān)測(cè)一個(gè)基片，每一個(gè)基艙連接一個(gè)基片，通過多對(duì)一的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)基片溫度的精準(zhǔn)控制，通過若干組感應(yīng)板和基艙的設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基片臺(tái)每一個(gè)區(qū)域溫度的精準(zhǔn)控制。