[发明专利]可调短距离快速升降温蒸镀炉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸镀炉及其制造方法，具体涉及一种可调短距离快速升降温蒸镀炉及其制造方法。

背景技术

目前，光伏、半导体等一系列的材料研究领域，镀膜贯穿着整个材料研究行业，气相沉积为最广泛的研究方向，而目前，研究领域有着新的方向，更多的材料研究方向集中在了固态和液态沉积源，而目前气相沉积设备，由于在固态物质气化后凝华温度很高，凝华速度很快，在以往的气相沉积设备中，无法解决高温的气相固体在传输过程中的固相凝华现象以及在短距离内为了固相沉积所需要的大梯度温差场和实现控制沉积厚度和薄膜均匀性的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可在短距离内实现大温差，并且两个温场距离可调，以实现蒸镀厚度可调和蒸镀高均匀性的可调短距离快速升降温蒸镀炉及其制造方法。

一种可调短距离快速升降温蒸镀炉，包括加热台；所述加热台分为上加热台及下加热台，所述上加热台及下加热台上下相对置于槽型支架内，所述上加热台具有沿槽型支架上下移动的自由度，所述下加热台具有沿槽型支架底部旋转的自由度；所述上加热台底部设有可承载蒸镀基片的载样台，下加热台顶部设有与载样台相对的蒸镀源，所述上加热台及下加热台中插设有短波红外灯管，所述上加热台及下加热台内部开设相通的进出气口、冷却水进出口。

优选地，所述上、下加热台均包括加热基体，所述短波红外灯管插设在加热基体内，并与加热基体上的灯管导电线排相接，所述灯管导电线排与上或下加热台外的供电电极电连接。

优选的，所述上加热台顶部固定在上加热台底板上，下加热台底部固定在下加热台底板上，移动驱动装置穿过上加热台底板连接在上加热台上，旋转驱动装置穿过下加热台底板连接在下加热台上，所述上加热台底板与移动驱动装置的接触端设有磁流体轴向移动密封，所述下加热台底板下部与旋转驱动装置的触接端设有磁流体径向旋转密封。

优选地，所述载样台包括内部石英/石墨/氧化物、氮化物陶瓷载物台，所述内部石英/石墨/氧化物、氮化物陶瓷载物台可拆卸安装在不锈钢载样台中。

优选地，所述上、下加热台内加装有SiC、 MoSi₂、 Mo、Ta或 W加热元件。

一种可调短距离快速升降温蒸镀炉的制造方法，所述可调短距离快速升降温蒸镀炉包括加热台，

其制造步骤为：

1、制造槽型支架，形成可容纳下加热台及上加热台的槽型结构；

2、制造底部可承载蒸镀基片的上加热台以及顶部安装有蒸镀源的下加热台，在所述上加热台及下加热台中插设短波红外灯管或SiC、 MoSi₂、 Mo、Ta、 W加热元件，并在上加热台及下加热台内部开设相通的进出气口、冷却水进出口；

3、将下加热台置于槽型支架内，在下加热台底部加装可带动其在槽型支架内水平旋转的旋转驱动装置；

4、将上加热台同轴置于下加热台上方，在上加热台顶部加装可带动其在槽型支架内上下移动的移动驱动装置。

本发明利用双温场上下对置模式，采用水冷腔体，目的在于在短距离内扩大温度差，下加热台放置蒸镀源，上加热台放置镀膜基片，由于水冷加热腔无任何保温措施的作用，上下加热台可以在最短的距离内实现比以往设备都大很多的温差，为控制蒸镀薄膜的厚度，上下加热台的距离在0-200mm内可以调节，上下加热台的距离调节变相的增大和减小了蒸镀距离和上下温场的温差，使得固相的蒸镀实现了可调，并且距离移动采用磁流体轴向移动密封，可以在不破坏真空和内部气氛环境下在蒸镀工作中按照客户意愿直接调动距离和直接旋转，为保证镀膜均匀性能，下加热台采用磁流体径向旋转密封和轴向双重密封，在蒸镀过程中下加热台针对上加热台是旋转的并且可以上下移动距离，保证了蒸镀的均匀性，加热方式采用短波红外线加热，优点在于速度快，可以在60℃/s加温至1000℃，避免温度过慢造成蒸镀源的损耗和在没达到蒸镀温度下的低质量镀膜，并且根据客户的实验条件，可扩展为200℃-1900℃任意温度点，在中低温，中高温，高温范围内的任何工作区间都可以满足。由于是水冷腔体，降温速度可以在最快20℃/s上调节，保证客户的实验效率。整个实验腔体密闭在直径为11寸的石英腔体内，内部结构件均可采用SUS316s不锈钢，内部洁净，抗腐蚀能力高，加热台载物台为石英材料，抗热震性能强，可以承载1英寸至12英寸的任意大小的基片，工作范围基本覆盖蒸镀的任意试验要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图（闭合状态）。

图2为本发明的结构示意图（开启状态）。