CN1281779C - 高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温电加热器，特别是涉及一种适合高真空薄膜沉积室用的外热式高温加热器，可广泛应用于半导体薄膜、薄膜材料和器件技术领域.高温电加热器，它包括真空室体、热阱，耐高温直线电阻管式加热元件组成高密度加热元件阵列，并将其镶嵌入高导热金属散热块，在加热元件阵列与金属散热块间充填耐高温散热胶，以上加热组件通过耐高温散热胶和机械紧固机构与真空室加热阱的非真空侧紧密接触，以获得对真空室体受热面的均匀传热，并通过热辐射对与室体加热面平行的平面样品进行均匀传热，从而实现真空室内的大面积样品获得高度均匀的加热，提高了可达到的样品温度，并彻底避免了加热器对样品和真空室的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温电加热器，特别是涉及一种适合高真空薄膜沉积室用的外热式加热器，可广泛应用于半导体薄膜、薄膜材料和器件技术领域。
背景技术
现代以半导体薄膜为代表的薄膜材料和器件的物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)是当前材料和器件技术的前沿，其相应的真空设备是现代材料和器件制备的核心设备，现代的薄膜制备工艺，尤其是不断创新的CVD技术对制备设备的性能提出了很高的要求。因此，先进的真空薄膜沉积设备构成了整个薄膜材料和器件技术的重要环节，提高在高真空超净环境下的样品加热性能就是其中的一项。
发明内容
加热器的现有技术情况：现有加热器有单根电阻式加热管，弯成串联的U型管组成。其缺点在于：①受U型管曲率半径的限制，管间距较大，致使平面加热功率密度较小，从而使被加热样品的沉底温度较低，只能达到300多摄氏度；②U型管间距不易调整，因此大面积加热不均匀。
本发明的目的在于解决半导体薄膜和器件在物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)中，提供一种高真空下加热的技术设备—加热器的新设计。
本发明的技术方案：
高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器，它包括真空室体1、热阱2，由紧固件4连接固定，由密封圈3密封，样品19平行放置于热阱下方真空室体内靠热阱侧18，热阱的中央底部设置一根管状的测温阱16，中间放置热电偶15。
真空室体的外部由真空室体冷却水管环绕。
本发明的有益效果：实现了真空室内的大面积样品获得高度均匀的加热，提高了可达到的样品温度，并彻底避免了加热器对样品和真空室的污染。
附图说明
图1.电加热器正视剖面结构示意图
图2.电加热器侧视剖面结构示意图
图中：1.真空室体2.热阱 3.密封圈 4.紧固件 5.法兰冷却水管 6.真空室体冷却水管 7.直线式管型加热元件 8.导热金属块 9.加热组件机械紧固件 10.导热胶11.加热元件阵列 12.馈电线 13.绝热材料 14.绝热盖板 15.热电偶 16.测温阱 17.热阱的大气侧 18.真空室体内靠热阱侧 19.样品
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步作具体说明：
这种高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器，它包括真空室体1、热阱2，由紧固件4连接固定，由密封圈3密封，样品19平行放置于热阱下方真空室体内靠热阱侧18，热阱的中央底部设置一根管状的测温阱16，中间放置热电偶15。
真空室体的外部由真空室体冷却水管6环绕。
热阱2的直线式管型加热元件7均匀排列组成高密度加热元件阵列11，放入导热金属块8中，用加热组件机械紧固件9来固定；热阱上部有绝热材料13，绝热材料上部由绝热盖板14盖住；导热胶10均匀填充在高密度加热元件阵列和导热金属块中间，并且填充在导热金属块底部和热阱接触处；加热组件中加热元件根据需要以串、并联的方式连接后连接到馈电线12上；在密封圈旁、法兰上设有冷却水管5。
电加热器由耐高温直线电阻管式加热元件组成高密度加热元件阵列11，可获得最大平面加热功率密度，使样品温度达到500℃，并彻底避免了加热器对样品和真空室的污染。
将加热元件阵列镶嵌入导热金属块8，在加热元件阵列与导热金属块间填充耐高温导热胶10，以获得高导热率和大面积均匀的加热。
在导热金属块8上覆盖一层绝热盖板14，一方面防止热损失，另一方面，防止热量传导至馈电线12。
高温电加热器，通过耐高温导热胶10和加热组件机械紧固件9与真空室热阱2的热阱的大气侧17紧密接触，并通过热辐射对与室体内加热面平行的平面样品19进行均匀传热。
在热阱与真空室连接的法兰盘上安装冷却水管5，以防止真空密封处漏气。
真空室体1通过真空室体冷却水管6通入冷水，对真空室壁冷却。
在热阱中央插入热电偶，测量热阱衬底温度。
Claims (3)
1.一种高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器，其特征在于：它包括真空室体(1)、热阱(2)，它们由紧固件(4)连接固定，由密封圈(3)密封，样品(19)平行放置于热阱下方真空室体内靠热阱侧(18)，热阱的中央底部设置一根管状的测温阱(16)，中间放置热电偶(15)。
2.根据权利要求1所述的高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器，其特征在于：真空室体(1)的外部由真空室体冷却水管(6)环绕。
3.根据权利要求1所述的高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器，其特征在于：热阱(2)的直线式管型加热元件(7)均匀排列组成高密度加热元件阵列(11)，放入导热金属块(8)中，用加热组件机械紧固件(9)与热阱的大气侧(17)固定；热阱上部有绝热材料(13)，绝热材料上部由绝热盖板(14)盖住；导热胶(10)均匀填充在高密度加热元件阵列和导热金属块中间，并且填充在导热金属块底部和热阱接触处；加热组件中的加热元件连接后连接到馈电线(12)上；在密封圈旁、法兰上设有冷却水管(5)。
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