气相沉积均匀加热装置及气相沉积炉制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了气相沉积均匀加热装置及气相沉积炉，包括至少两个间隙设置的加热板，所述加热板在与它们平行的同一投影面上的投影重合，且相邻加热板之间的间隙形成用于放置工件的加热空间，每个所述加热板的两端分别连接一石墨电极，每个所述石墨电极连接用于连接电源的铜电极。本发明专利技术设计精巧，通过在两个加热板的间隙之间形成用于放置工件的加热空间，两个加热板同时从两个相反方向直接对工件进行加热，一来具有更高的加热效率，减少热传递过程的热损耗，有利于降低能耗；同时，两面同时加热，有利于保证加热的均匀性，避免工件受热不均。

Uniform Heating Device for Vapor Deposition and Furnace for Vapor Deposition

The invention discloses a uniform heating device for vapor deposition and a vapor deposition furnace, which comprises at least two heating plates with gaps arranged. The heating plates coincide with the projections on the same projection plane parallel to them, and the gaps between adjacent heating plates form a heating space for placing workpieces. The two ends of each heating plate are respectively connected with a graphite electrode, and each of the graphite electrodes is connected with each other. A copper electrode connected to a power supply. The design of the invention is exquisite. By forming a heating space between two heating plates for placing the workpiece, the two heating plates simultaneously heat the workpiece directly from two opposite directions. The two heating plates have higher heating efficiency, reduce heat loss in the heat transfer process and help to reduce energy consumption. At the same time, heating on both sides at the same time helps to ensure the uniformity of heating and avoid work. The parts are not uniformly heated.

【技术实现步骤摘要】
气相沉积均匀加热装置及气相沉积炉
本专利技术涉及气相沉积领域，尤其是气相沉积均匀加热装置及气相沉积炉。
技术介绍
化学气相淀积（CVD），指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。CVD化学气相沉积炉是利用化学气相沉积（ChemicalVaporDeposition）的原理，将参与化学反应的物质，加热到一定工艺温度，在真空泵抽气系统产生的引力作用下，引至沉积室进行反应、沉积，生成新的固态薄膜物质。如附图1所示的化学气相沉积炉，通常包括反应室、加热体、进气口、出气口、衬底支架等几部分，加热体通过加热反应室，再由反应室将位于其内的进工件的加热。又如申请号为200580042263.8揭示的带有射频加热的处理腔的化学气相沉积反应器，其采用在石英管反应室上绕制射频线圈，通过RF线圈的RF场形成涡流，使得石英管内的石墨管被加热，石墨管再将处理腔作为一个整体通过热辐射进行加热。这些结构，都存在一定问题：一来，由于加热器位于反应室外，要实现反应室内部及工件的加热，就需要多个热量传递过程，每个过程都会存在较大的热量消耗损失，因此需要消耗大量的能源，存在能耗高、加热速度相对慢的问题。另一方面，为了获得相对均匀的热分布，需要对加热器或射频线圈进行科学有效地布局，要求高、难度大，一旦射频线圈或加热器布置不合理，就会导致石墨管或反应室加热不均匀，而石墨管加热不均匀也势必造成处理腔内各区域加热不均匀，从而导致工件加热不均的问题。同时，当进行多个工件同时加工时，由于石墨反应室的不同区域热量分布存在差异，因此，无法保证每个工件加热的均匀性，从而无法保证每个工件的成膜质量；另外，当存在工件加热不均的情况时，无法有效的通过调整加热器输出的热量来实现补偿。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过对工件进行双面同时加热，从而提供保证工件热均匀性的气相沉积均匀加热装置及采用上述均匀加热装置的气相沉积炉。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：气相沉积均匀加热装置，包括至少两个间隙设置的加热板，所述加热板在与它们平行的同一投影面上的投影重合，且相邻加热板之间的间隙形成用于放置工件的加热空间，每个所述加热板的两端分别连接一石墨电极，每个所述石墨电极连接用于连接电源的铜电极。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述加热板的输出功率可调。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述加热板为电阻加热方式。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述加热板从其一端开始呈蛇形线延伸到另一端，且其两端等高设置且分别设置有用于与所述石墨电极连接的连接孔。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述加热板为四个，任意相邻加热板的间距相同，它们形成三个加热空间。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：还包括与每个加热板贴近的热偶。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述铜电极具有自冷却机构，所述自冷却机构包括与所述铜电极的开口端密封连接的外管，所述外管通过冷却介质导入接头连接共轴贯穿其的内管，所述内管延伸到所述铜电极的内腔中，所述外管上还设置有冷却介质导出接口。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述冷却介质导入接头连接配水器。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述铜电极的外周还连接有用于连接电源的接线排。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述加热板位于一保温箱内。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述石墨电极延伸到所述保温箱中，所述石墨电极通过氮化硼管与保温箱绝缘。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述保温箱为石墨毡形成的壳体。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述保温箱的顶部设置有排气组件，其底部设置有反应气体均匀导入组件。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述排气组件包括至少一个排气石墨管，所述排气石墨管连接收集盒，所述收集盒通过排气管路连接的过滤器，所述过滤器连接排气组件。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：所述反应气体均匀导入组件包括至少一条呈T字形的匀气管路，所述匀气管路包括从保温箱外延伸到其内部的气体导入管，所述气体导入管位于保温箱内的一端连接有三通过渡接头，所述三通过渡接头共轴的两个接口分别连接一匀气管，至少一个所述匀气管的出气孔朝向所述保温箱的底部。优选的，所述的气相沉积均匀加热装置，其中：每条所述匀气管路与一个加热空间对应。气相沉积炉，包括真空室，所述真空室包括圆柱形的真空室主体以及位于所述真空室主体的两个圆形开口处的密封门，所述真空室主体的外圆周面连接支架，还包括上述任一的气相沉积均匀加热装置。优选的，所述的全表面气相沉积炉，其中：所述铜电极及热偶从所述真空室外延伸到真空室内，并分别通过防水安装法兰连接所述真空室。本专利技术技术方案的优点主要体现在：本专利技术设计精巧，通过在两个加热板的间隙之间形成用于放置工件的加热空间，两个加热板同时从两个相反方向直接对工件进行加热，一来省去了部分的热传递过程，具有更高的加热效率，减少热传递过程的热损耗，有利于降低能耗；同时，两面同时加热，有利于保证加热的均匀性，避免工件受热不均。通过对加热板形状的设计，能够保证其热量输出的均衡性，从而保证对工件整个幅面的均匀加热，避免受热不均。当有多个工件同时加工时，每个元件都由两个加热板从两个方向直接进行等效加热，因此不会产生加热不均的问题，能够保证每个工件加热的均匀性。通过热偶检测每个加热板对应区域的温度，能够及时知晓每个加热板输出的功率是否符合要求，并能够在通过单独调节每个加热板的输出功率来实现温度的补偿。铜电极自带冷却结构，能够一定程度上缓解加热过程中，铜电极所承受的高温。设置多条匀气管路，且每条匀气管路与一个加热空间对应，能够保证反应气体分布的均匀性，从而保证每个工件沉积的均匀性，同时，可以根据需要调整每个区域的反应气体供应量，可调性更强。由于匀气孔向保温箱的底部设置，因此能够大大缓解气流直接向上流出造成的反应气体分布不均匀，影响镀膜质量的问题。附图说明图1是
技术介绍
中所述的现有技术；图2是本专利中的加热装置的示意图；图3是本专利中包括排气组件、配水器及反应气体均匀导入组件的加热装置的示意图；图4是本专利中反应气体均匀导入组件的示意图；图5是本专利中气相沉积炉的主视图。具体实施方式本专利技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本专利技术要求保护的范围之内。本专利技术揭示了气相沉积均匀加热装置，如附图2所示，包括至少两个间隙设置的加热板30，所述加热板30在与它们平行的同一投影面上的投影重合，且相邻加热板30之间的间隙形成用于放置工件1的加热空间140，每个所述加热板30的两端分别连接一石墨电极40，每个所述石墨电极40连接铜电极50，所述铜电极50的外周还连接有用于连接电源的接线排90，所述接线排90优选为铜接线排，当然也可以是其他可行的接线排。优选的实施例中，如附图2所示，所述加热板30为四个，任意相邻加热板30的间距相同，它们形成三个加热空间140，因此，可以进行三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气相沉积均匀加热装置，其特征在于：包括至少两个间隙设置的加热板（30），所述加热板（30）在与它们平行的同一投影面上的投影重合，且相邻加热板（30）之间的间隙形成用于放置工件的加热空间（140），每个所述加热板（30）的两端分别连接一石墨电极（40），每个所述石墨电极（40）连接用于连接电源的铜电极（50）。

【技术特征摘要】
1.气相沉积均匀加热装置，其特征在于：包括至少两个间隙设置的加热板（30），所述加热板（30）在与它们平行的同一投影面上的投影重合，且相邻加热板（30）之间的间隙形成用于放置工件的加热空间（140），每个所述加热板（30）的两端分别连接一石墨电极（40），每个所述石墨电极（40）连接用于连接电源的铜电极（50）。2.根据权利要求1所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述加热板（30）的输出功率可调。3.根据权利要求1所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述加热板（30）为电阻加热方式。4.根据权利要求3所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述加热板（30）从其一端开始呈蛇形线延伸到另一端，其两端等高设置且分别设置有用于与所述石墨电极（40）连接的连接孔（301）。5.根据权利要求4所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述加热板（30）为四个，任意相邻加热板（30）的间距相同，它们形成三个加热空间（140）。6.根据权利要求1-5任一所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：还包括与每个加热板（30）贴近的热偶（60）。7.根据权利要求6所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述铜电极（50）具有自冷却机构（70），所述自冷却机构（70）包括与所述铜电极（50）的开口端密封连接的外管（701），所述外管（701）通过冷却介质导入接头（702）连接共轴贯穿其的内管，所述冷却介质导入接头（702）连接配水器（80）；所述内管延伸到所述铜电极（50）的内腔中，所述外管（701）上还设置有冷却介质导出接口（703）。8.根据权利要求7所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述铜电极（50）的外周还连接有用于连接电源的接线排（90）。9.根据权利要求7所述的气相沉积均匀加热装置，其特征在于：所述加热板（30）位于一保温箱（11）内，所述保温箱（11）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立国，崔志国，鞠涛，范亚明，张泽洪，张宝顺，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32