本發(fā)明涉及半導(dǎo)體磁控濺射鍍膜真空設(shè)備，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、磁控濺射鍍膜是半導(dǎo)體制造過程中常用的薄膜沉積技術(shù)，為了保證沉積膜的質(zhì)量，基片在進(jìn)行鍍膜工藝前需要加熱到一定溫度。然而，傳統(tǒng)的加熱方法，如對流加熱或傳統(tǒng)電加熱板，常常會(huì)受到加熱不均、溫差過大等問題的影響，導(dǎo)致基片溫度分布不均，從而影響膜層質(zhì)量和性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定且控制精度高的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，所述紅外加熱系統(tǒng)應(yīng)用在磁控濺射鍍膜設(shè)備中，包括：航空插頭組件、加熱腔、紅外燈管組件、電纜部件、升降組件和加熱臺(tái)組件；所述加熱腔與磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體連接固定，并位于真空環(huán)境內(nèi)；所述航空插頭組件和紅外燈管組件分別設(shè)置在加熱腔相對的兩側(cè)，所述航空插頭組件用于實(shí)現(xiàn)大氣-真空電源連接，所述電纜部件設(shè)置在加熱腔上部，并分別連接航空插頭組件和紅外燈管組件，以實(shí)現(xiàn)紅外燈管組件通電加熱；所述升降組件設(shè)置在磁控濺射鍍膜設(shè)備腔體外側(cè)，且升降組件的輸出端密封貫穿磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體后與加熱臺(tái)組件連接，加熱臺(tái)組件用于承載基片，所述升降組件用于驅(qū)動(dòng)加熱臺(tái)組件升降，以調(diào)節(jié)基片與紅外燈管組件之間的距離。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電纜部件包括導(dǎo)電電纜和測溫?zé)崤迹鰧?dǎo)電電纜用于連接紅外燈管組件和航空插頭組件；所述測溫?zé)崤及惭b在加熱腔頂部，用以檢測加熱溫度，并將溫度反饋至控制系統(tǒng)，以便于控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整加熱功率。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱腔包括連接固定的加熱鋁腔和密封蓋，所述航空插頭組件和測溫?zé)崤季灤┰O(shè)置在密封蓋中部。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封蓋內(nèi)部設(shè)有冷卻流道，所述密封蓋上設(shè)有一組螺紋密封卡套接頭，以實(shí)現(xiàn)冷卻液進(jìn)出冷卻流道。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述航空插頭組件包括插頭安裝板、第一密封圈和航空插頭；所述插頭安裝板底部通過第一密封圈與密封蓋密封連接，所述航空插頭安裝在插頭安裝板中心，以用于大氣-真空電源連接。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱腔與紅外燈管組件之間依次設(shè)有上防護(hù)罩和下防護(hù)罩，所述上防護(hù)罩通過緊固件穿過固定墊環(huán)安裝在加熱鋁腔下部，所述上防護(hù)罩和下防護(hù)罩均用于反射紅外燈管組件的熱量至基片。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述紅外燈管組件包括防護(hù)罩陶瓷塊、加熱燈管、燈管接線陶瓷塊、燈管防護(hù)罩、銅電極和防墜陶瓷；所述下防護(hù)罩通過防護(hù)罩陶瓷塊與上防護(hù)罩實(shí)現(xiàn)電氣隔離，并通過防墜陶瓷螺紋固定；所述銅電極的外螺紋與防墜陶瓷的內(nèi)螺紋緊固，所述燈管接線陶瓷塊通過螺釘與銅電極底部的內(nèi)螺紋緊固，所述加熱燈管兩端固定在燈管接線陶瓷塊上，從而實(shí)現(xiàn)紅外燈管組件整體固定；所述銅電極與導(dǎo)電電纜相連接，為加熱燈管供電。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下防護(hù)罩的表面為鏡面，多組紅外燈管組件規(guī)則排布在下防護(hù)罩底部。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述升降組件包括波紋管、氣缸固定板、氣缸固定塊和驅(qū)動(dòng)氣缸；

12、所述氣缸固定板固定于磁控濺射鍍膜設(shè)備腔體底部，所述驅(qū)動(dòng)氣缸穿過氣缸固定塊固定于氣缸固定板；所述接波紋管底部與驅(qū)動(dòng)氣缸螺紋固定，接波紋管頂部的法蘭與磁控濺射鍍膜設(shè)備腔體密封連接，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出軸貫穿接波紋管并延伸至磁控濺射鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)，并與加熱臺(tái)組件連接。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱臺(tái)組件包括加熱臺(tái)和支撐底盤，所述支撐底盤底部嵌套在驅(qū)動(dòng)氣缸輸出軸的端部，加熱臺(tái)設(shè)置在支撐底盤頂部，以用于支撐基片；且加熱臺(tái)與支撐底盤之間設(shè)有隔熱陶瓷。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

15、本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，通過將加熱腔設(shè)置在磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)，并通過航空插頭組件和電纜部件實(shí)現(xiàn)了加熱腔中的紅外燈管組件與外部電源連接，實(shí)現(xiàn)了紅外燈管組件通電加熱，與此同時(shí)，還將用于承載基片的加熱臺(tái)組件與設(shè)置在磁控濺射鍍膜設(shè)備外側(cè)的升降組件連接，在升降組件的驅(qū)動(dòng)下，靈活調(diào)整基片與紅外燈管組件之間的間距，利用紅外輻射加熱基片，能夠快速、精準(zhǔn)地控制基片溫度，特別適合大尺寸基片的加熱，而且能夠有效改善熱分布均勻性，保證基片在加熱過程中溫度一致性。通過紅外加熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確的溫度控制，有效避免了因溫差過大導(dǎo)致的膜層缺陷、應(yīng)力和性能不一致等缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外加熱系統(tǒng)應(yīng)用在磁控濺射鍍膜設(shè)備中，包括：航空插頭組件(4)、加熱腔(5)、紅外燈管組件(6)、電纜部件(7)、升降組件(8)和加熱臺(tái)組件(9)；所述加熱腔(5)與磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體連接固定，并位于真空環(huán)境內(nèi)；所述航空插頭組件(4)和紅外燈管組件(6)分別設(shè)置在加熱腔(5)相對的兩側(cè)，所述航空插頭組件(4)用于實(shí)現(xiàn)大氣-真空電源連接，所述電纜部件(7)設(shè)置在加熱腔(5)上部，并分別連接航空插頭組件(4)和紅外燈管組件(6)，以實(shí)現(xiàn)紅外燈管組件(6)通電加熱；所述升降組件(8)設(shè)置在磁控濺射鍍膜設(shè)備腔體外側(cè)，且升降組件(8)的輸出端密封貫穿磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體后與加熱臺(tái)組件(9)連接，加熱臺(tái)組件(9)用于承載基片，所述升降組件(8)用于驅(qū)動(dòng)加熱臺(tái)組件(9)升降，以調(diào)節(jié)基片與紅外燈管組件(6)之間的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜部件(7)包括導(dǎo)電電纜(71)和測溫?zé)崤?72)，所述導(dǎo)電電纜(71)用于連接紅外燈管組件(6)和航空插頭組件(4)；所述測溫?zé)崤?72)安裝在加熱腔(5)頂部，用以檢測加熱溫度，并將溫度反饋至控制系統(tǒng)，以便于控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整加熱功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱腔(5)包括連接固定的加熱鋁腔(51)和密封蓋(52)，所述航空插頭組件(4)和測溫?zé)崤?72)均貫穿設(shè)置在密封蓋(52)中部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述密封蓋(52)內(nèi)部設(shè)有冷卻流道，所述密封蓋(52)上設(shè)有一組螺紋密封卡套接頭(53)，以實(shí)現(xiàn)冷卻液進(jìn)出冷卻流道。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述航空插頭組件(4)包括插頭安裝板(41)、第一密封圈(42)和航空插頭(43)；所述插頭安裝板(41)底部通過第一密封圈(42)與密封蓋(52)密封連接，所述航空插頭(43)安裝在插頭安裝板(41)中心，以用于大氣-真空電源連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱腔(5)與紅外燈管組件(6)之間依次設(shè)有上防護(hù)罩(1)和下防護(hù)罩(2)，所述上防護(hù)罩(1)通過緊固件穿過固定墊環(huán)(3)安裝在加熱鋁腔(51)下部，所述上防護(hù)罩(1)和下防護(hù)罩(2)均用于反射紅外燈管組件(6)的熱量至基片。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外燈管組件(6)包括防護(hù)罩陶瓷塊(61)、加熱燈管(62)、燈管接線陶瓷塊(63)、燈管防護(hù)罩(64)、銅電極(65)和防墜陶瓷(66)；所述下防護(hù)罩(2)通過防護(hù)罩陶瓷塊(61)與上防護(hù)罩(1)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，并通過防墜陶瓷(66)螺紋固定；所述銅電極(65)的外螺紋與防墜陶瓷(66)的內(nèi)螺紋緊固，所述燈管接線陶瓷塊(63)通過螺釘與銅電極(65)底部的內(nèi)螺紋緊固，所述加熱燈管(62)兩端固定在燈管接線陶瓷塊(63)上，從而實(shí)現(xiàn)紅外燈管組件(6)整體固定；所述銅電極(65)與導(dǎo)電電纜(71)相連接，為加熱燈管(62)供電。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述下防護(hù)罩(2)的表面為鏡面，多組紅外燈管組件(6)規(guī)則排布在下防護(hù)罩(2)底部。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述升降組件(8)包括波紋管(81)、氣缸固定板(82)、氣缸固定塊(83)和驅(qū)動(dòng)氣缸(85)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱臺(tái)組件(9)包括加熱臺(tái)(91)和支撐底盤(92)，所述支撐底盤(92)底部嵌套在驅(qū)動(dòng)氣缸(85)輸出軸的端部，加熱臺(tái)(91)設(shè)置在支撐底盤(92)頂部，以用于支撐基片；且加熱臺(tái)(91)與支撐底盤(92)之間設(shè)有隔熱陶瓷(93)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種可實(shí)現(xiàn)均勻控溫的紅外加熱系統(tǒng)，所述紅外加熱系統(tǒng)應(yīng)用在磁控濺射鍍膜設(shè)備中，加熱腔與磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體連接固定，并位于真空環(huán)境內(nèi)；航空插頭組件和紅外燈管組件分別設(shè)置在加熱腔相對的兩側(cè)，航空插頭組件用于實(shí)現(xiàn)大氣?真空電源連接，電纜部件設(shè)置在加熱腔上部，并分別連接航空插頭組件和紅外燈管組件，以實(shí)現(xiàn)通電加熱；升降組件設(shè)置在磁控濺射鍍膜設(shè)備外側(cè)，且其輸出端密封貫穿磁控濺射鍍膜設(shè)備的腔體后與加熱臺(tái)組件連接，加熱臺(tái)組件用于承載基片，升降組件驅(qū)動(dòng)加熱臺(tái)組件升降，以調(diào)節(jié)基片與紅外燈管組件之間的距離。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高且溫度控制精度高等特點(diǎn)，確保基片表面溫度均勻性，提升鍍膜質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：石任憑,黃也,李明,孔令通,袁偉,于超文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15