FR2671446A1 - Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat. - Google Patents

Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat. Download PDF

Info

Publication number
FR2671446A1
FR2671446A1 FR9100159A FR9100159A FR2671446A1 FR 2671446 A1 FR2671446 A1 FR 2671446A1 FR 9100159 A FR9100159 A FR 9100159A FR 9100159 A FR9100159 A FR 9100159A FR 2671446 A1 FR2671446 A1 FR 2671446A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
substrate
core
heating
thin films
heating device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9100159A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2671446B1 (fr
Inventor
Belouet Christian
Chambonnet Didier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite filed Critical Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Priority to FR9100159A priority Critical patent/FR2671446A1/fr
Publication of FR2671446A1 publication Critical patent/FR2671446A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2671446B1 publication Critical patent/FR2671446B1/fr
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/64—Heating elements specially adapted for furnaces using ribbon, rod, or wire heater
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/01—Manufacture or treatment
    • H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0296—Processes for depositing or forming superconductor layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Dispositif de chauffage pour enceinte de dépôt sous vide partiel de films minces sur un substrat, dispositif comprenant un cordon chauffant, caractérisé par le fait: - que ledit cordon chauffant (11) est disposé en spirales (12, 13) dans des logements (8, 9) ménagés dans les deux faces principales opposées d'une âme centrale métallique (3), - et que ladite âme est solidarisée à une face d'une plaque métallique pleine (10), dont l'autre face (15) plane et rectifiée est destinée à se trouver en regard dudit substrat.

Description

Dispositif de chauffage pour enceinte de dépôt sous vide partiel de films minces sur un substrat
La présente invention concerne un dispositif de chauffage pour enceinte de dépôt sous vide partiel de films minces sur un substrat.
On sait que l'obtention directe de films minces, constitués d'une ou plusieurs couches présentant une structure cristalline et des propriétés physiques appropriées sans traitement ultérieur, est impérative dans de nombreuses utilisations, en particulier dans le secteur de l'électronique. C'est notamment le cas pour les films minces d'oxydes supraconducteurs à haute température critique déposés sur un substrat sous vide partiel, par exemple par pulvérisation cathodique ou par ablation laser.
Le problème qui se pose alors est le contrôle de la température du substrat pendant le dépôt, cette température étant un paramètre essentiel dans le processus de la croissance des cristallites supraconductrices. Habituellement le substrat est chauffé par rayonnement ou par contact avec un porte-substrat chauffant. Le mode de chauffage par rayonnement est avantageux dans les techniques de pulvérisation, car il permet d'ajuster le potentiel du substrat indépendamment de la source de chaleur, ce potentiel étant un paramètre important pour la maitrise du dépôt.
Comme dispositif de chauffage, on connaît déjà, soit un cordon chauffant, c'est-à-dire une résistance dont la gaine métallique extérieure est isolée électriquement de l'élément chauffant proprement dit, soit un système à lampes.
Le cordon chauffant limite les températures effectivement mesurées sur les substrats à un domaine compris entre 5000C et 5500C. Le système à lampes permet d'atteindre au cours du dépôt des températures plus élevées, supérieures à 700 C, mais il pose d'importants problèmes de fiabilité.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif de chauffage permettant de porter le substrat à une température suffisante, et ceci de manière fiable.
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage pour enceinte de dépôt sous vide partiel de films minces sur un substrat, dispositif comprenant un cordon chauffant, caractérisé par le fait - que ledit cordon chauffant est disposé en spirales dans des logements ménagés dans les deux faces principales opposées d'une âme centrale métallique, - et que ladite âme est solidarisée à une face d'une plaque métallique pleine, dont l'autre face plane et rectifiée est destinée à se trouver en regard dudit substrat.
Ce dispositif de chauffage permet de dissiper une puissance thermique plus importante que les dispositifs antérieurs et donc d'obtenir des températures plus élevées.
Avantageusement ladite âme et ladite plaque sont en Inconel.
Selon un premier mode de réalisation, ledit cordon chauffant est serti dans des gorges prévues dans la surface extérieure de l'âme.
Selon un second mode de réalisation, ledit cordon chauffant est brasé dans ces gorges.
Avec ces modes de réalisation, on aboutit à un contact intime entre ledit cordon chauffant et ladite âme, et par conséquent à un transfert thermique optimal entre ces deux éléments.
De préférence ladite plaque métallique est brasée sur ladite âmee Grâce à cette disposition, on obtient un champ de température uniforme pour le substrat.
Si on opère par conduction, la gamme de températures maximales est de 900 à 9500C et si on opère par rayonnement, elle est de 650 à 75000.
Ce dispositif est compatible avec l'utilisation d'une atmosphère oxydante (oxygène atomique ou moléculaire) dans les domaines de température précités. Il peut être associé à un système de régulation de température usuel, la sonde de température étant un thermocouple encastré dans ladite plaque ou un pyromètre optique.
Un dispositif de chauffage selon l'invention est particulièrement bien adapté au dépôt sur un substrat de films supraconducteurs avec les conditions suivantes - température de dépôt de 70000 pour l'obtention de films supraconducteurs in situ, - atmosphère oxydante.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif, mais nullement limitatif.
Dans le dessin annexé - La figure 1 est une vue partielle en coupe d'une enceinte avec un dispositif de chauffage selon l'invention.
- La figure 2 est une vue partielle en coupe d'un porte-substrat mis en oeuvre dans l'enceinte de la figure 1.
On voit dans la figure 1 une enceinte 1 utilisée pour la pulvérisation, avec son châssis 2. Le dispositif de chauffage comporte une âme 3 en Inconel en forme de disque d'épaisseur 7mm, dont les faces principales 6 et 7 présentent des gorges 8 et 9 de section sensiblement carrée (largeur et profondeur : 2,lmm).
Dans ces gorges est serti un cordon chauffant 11 enroulé sous la forme de deux spirales 12 et 13. Le cordon chauffant de diamètre 2mm et de longueur 4m, est constitué d'un élément chauffant à gaine en
Inconel commercialisé sous la marque THERMOCOAX.
Une plaque 10 en Inconel d'épaisseur 2mm et de diamètre llOmm a sa face 14 brasée sur l'âme 3 et sa face externe 15 rectifiée, destinée à chauffer uniformément un substrat (figure 2).
Des écrans thermiques 16 et 17 en Inconel sont prévus entre le châssis 2 et l'ame 3. On a référencé 20 des goupilles de fixation de l'âme 3.
Un thermocouple Pt/PtRh (non illustré) est inséré dans l'âme 3 pour la mesure de la température du four et son pilotage par une régulation extérieure de type PID (Proportionnelle- Intégrale
Différentielle).
On a montré dans la figure 2 la plaque 10 associée à un substrat 22 disposé sur un porte-substrat 21, lui-même solidarisé à une partie 23 du châssis 2.
Le substrat 22 en MgO, de dimensions latérales 2x2 cm et d'épaisseur 0,5mm, est chauffé par le rayonnement de la plaque 10 jusqu'à 7500C lorsque la température du four est de 9500C. La distance libre entre le substrat et la plaque est de l'ordre de 1 à 2mm, typiquement de lmm.
L'atmosphère d'utilisation est l'oxygène sous 10 1 à 2xlO 1 torrs. La durée du dépôt d'un film de type YBaCuO est de l'ordre de 1 heure.
Le même dispositif que celui qui vient d'être décrit peut être utilisé pour un chauffage par conduction et permet d'atteindre pour le substrat 22 une température d'au moins 9000C. Pour cela il suffit de soulever le porte-substrat 21 au moyen de vis 24 et de plaquer ainsi le substrat 22 contre la plaque 10.
Dans un dispositif selon l'invention, les deux spirales de cordon chauffant émettent une puissance très importante, très bien répartie dans l'âme et uniformément dissipée par l'intermédiaire de la plaque rectifiée solidarisée à cette âme. On a ainsi à sa disposition un dispositif robuste susceptible de fonctionner à haute température.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. On pourra, sans sortir du cadre de l'invention, remplacer tout moyen par un moyen équivalent. Il en est ainsi par exemple pour la configuration géométrique du cordon chauffant dans les deux faces de l'âme centrale.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1/ Dispositif de chauffage pour enceinte de dépôt sous vide partiel de films minces sur un substrat, dispositif comprenant un cordon chauffant, caractérisé par le fait - que ledit cordon chauffant est disposé en spirales dans des logements ménagés dans les deux faces principales opposées d'une âme centrale métallique, - et que ladite âme est solidarisée à une face d'une plaque métallique pleine, dont l'autre face plane et rectifiée est destinée à se trouver en regard dudit substrat.
2/ Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite âme et ladite plaque sont en Inconel.
3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit cordon chauffant est serti dans lesdits logements de l'âme centrale.
4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit cordon chauffant est brasé dans lesdits logements de l'âme centrale.
5/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite plaque métallique est brasée sur ladite âme.
FR9100159A 1991-01-08 1991-01-08 Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat. Granted FR2671446A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9100159A FR2671446A1 (fr) 1991-01-08 1991-01-08 Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9100159A FR2671446A1 (fr) 1991-01-08 1991-01-08 Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2671446A1 true FR2671446A1 (fr) 1992-07-10
FR2671446B1 FR2671446B1 (fr) 1993-02-26

Family

ID=9408523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9100159A Granted FR2671446A1 (fr) 1991-01-08 1991-01-08 Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2671446A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329097A (en) * 1993-05-19 1994-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Compact substrate heater for use in an oxidizing atmosphere
DE29509374U1 (de) * 1995-06-08 1995-09-14 Leybold Ag Heizelement zum Erhitzen einer Glasplatte in einer Vakuumbeschichtungsanlage

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144093A5 (en) * 1971-06-30 1973-02-09 Radiotechnique Compelec Horizontal zone smelter - for crystal growth in crucible esp monocrystalline semiconductor
EP0122671A1 (fr) * 1983-04-15 1984-10-24 Thermocoax Plaque chauffante pour machine reprographique
EP0250091A1 (fr) * 1986-06-19 1987-12-23 Corning Glass Works Moule pour le moulage avec précision d'articles en verre
FR2602246A1 (fr) * 1986-07-31 1988-02-05 Nippon Telegraph & Telephone Procede et appareil de fabrication d'une pellicule mince d'oxyde compose
US4751372A (en) * 1986-12-12 1988-06-14 Daido Sanso K.K. Vacuum chamber heater apparatus
JPS6450578A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of superconducting film

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144093A5 (en) * 1971-06-30 1973-02-09 Radiotechnique Compelec Horizontal zone smelter - for crystal growth in crucible esp monocrystalline semiconductor
EP0122671A1 (fr) * 1983-04-15 1984-10-24 Thermocoax Plaque chauffante pour machine reprographique
EP0250091A1 (fr) * 1986-06-19 1987-12-23 Corning Glass Works Moule pour le moulage avec précision d'articles en verre
FR2602246A1 (fr) * 1986-07-31 1988-02-05 Nippon Telegraph & Telephone Procede et appareil de fabrication d'une pellicule mince d'oxyde compose
US4751372A (en) * 1986-12-12 1988-06-14 Daido Sanso K.K. Vacuum chamber heater apparatus
JPS6450578A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of superconducting film

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 251 (E-771)(3599) 12 juin 1989, & JP-A-01 050578 (MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO.) 27 février 1989, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329097A (en) * 1993-05-19 1994-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Compact substrate heater for use in an oxidizing atmosphere
DE29509374U1 (de) * 1995-06-08 1995-09-14 Leybold Ag Heizelement zum Erhitzen einer Glasplatte in einer Vakuumbeschichtungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
FR2671446B1 (fr) 1993-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4482393A (en) Method of activating implanted ions by incoherent light beam
EP0559501B1 (fr) Laser de puissance à fenêtre diamant non revêtue
EP0023171B1 (fr) Oscillateur haute fréquence autothermostaté
EP1880176B1 (fr) Detecteur thermique de rayonnements electromagnetiques et dispositif de detection infrarouge mettant en oeuvre de tels detecteurs
FR2703869A1 (fr) Source de rayonnement thermique modulable électriquement et procédé pour sa fabrication.
US6031970A (en) Infared emitter and methods for fabricating the same
FR2826725A1 (fr) Microbolometres resistants aux temperatures de scenes elevees.
FR2530382A1 (fr) Dispositif cryostatique de faibles dimensions pour photodetecteurs
EP0231695A1 (fr) Calorimètre quasi-adiabatique servant à mesurer l'énergie transportée par un rayonnement
EP3726268A1 (fr) Dispositif reflecteur
FR2827707A1 (fr) Procede de realisation d'un detecteur bolometrique et detecteur realise selon ce procede
FR2671446A1 (fr) Dispositif de chauffage pour enceinte de depot sous vide partiel de films minces sur un substrat.
Astheimer Thermistor infrared detectors
EP0419371B1 (fr) Dispositif de détection infrarouge
FR2510254A1 (fr) Procede et dispositif de mesure de temperature utilisant un reseau de diffraction
FR2607999A1 (fr) Ensemble de circuit electronique commande en temperature
FR2615287A1 (fr) Micro-capteur a technologie integree pour la detection de la presence de certains gaz
EP4066037B1 (fr) Instrument optique spatial comprenant une garde thermique améliorée
EP1692475A1 (fr) Dispositif de mesure d energie rayonnante ameliore a deux positions
EP0404621A1 (fr) Système de contrôle d'attitude de satellite utilisant une boucle magnétique supraconductrice
FR2885690A1 (fr) Detecteur thermique de rayonnements electromagnetiques et dispositif de detection infrarouge mettant en oeuvre de tels detecteurs
Almasri et al. Semiconducting YBaCuO microbolometers for uncooled broadband IR sensing
WO1993013556A1 (fr) Systeme de refroidissement pour module 'multi-puces'
EP0234962B1 (fr) Ecran réflecteur, son procédé de fabrication, et son application à un dispositif d'isolation thermique
EP0701319A1 (fr) Porte-substrat électrostatique

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse