[发明专利]辐射加热器布置

说明书

用于真空外壳中的电气辐射加热器布置，包括：至少两组线性加热源，布置在对应数目的同心加热区域中，加热源被直接布置在真空外壳的真空侧上并且电气连接到布置在真空侧上的电流轨；电流轨中的每个被连接到从真空到环境的一个电气引线。优选地，加热源以接近圆形的多边形来布置、基本为放射状来布置，或两者的组合来布置。

技术领域

该发明涉及一种用于加热如硅晶片、玻璃基材等等的基材材料的改进的加热系统。优选的应用是在真空系统中加热这些基材用于随后在高温下的薄膜沉积。本发明的目的是通过以简单且同时有效的方式布置加热器来优化基材的温度分布，以减少成本和维护努力。

背景技术

在真空下的许多涂布应用需要将材料(随后称为“基材”)均匀加热到高温，有时在短时间内达到摄氏几百度。在这些高温下，基材及其周围环境之间的热辐射是传热的一种显著的——有时是最相关的——方式。当加热时间很关键时，基材的加热优选地不通过热传导来完成(例如，通过将基材直接紧密接触到热基底上)，而是通过热辐射。根据该等基材材料UV的吸收特性，使用可见或红外光作为用于辐射加热的能量源。

由于加热设备在尺寸上的限制，基材通常遭受辐射损失(特别是在基材的边缘和角落处)和/或要被加热的区域内的不均匀热分布。均匀温度分布是非常难以实现的。对于高温薄膜沉积来说，该非均匀温度分布可能导致不希望的不均匀薄膜性质(结晶学、应力、电阻率、光学性质)。

为了克服这些问题，因此该发明涉及一种用于圆形基材的具有最小数目电气引线的2区域的辐射加热器。

在下面，灯加热实施例的若干实施例正被解决。列表不要求是详尽无遗或结束的，并且某些文件的特征是彻底和全面的。

像点源的灯阵列被用在若干公开中，如EP811709A2、US8273670B1、以及US20060291823A1。在许多应用中，如US20080116196A1或US5268989A，灯位于窗口后面。

线性灯阵列被用在US20020007797中。

JP2012068002A要求保护平行的平面上的棒状红外灯11的样式，其布置与正交方向上的样式组合的平面中的多个棒状红外灯。JP2001210604也使用正交灯样式。KR2003072073A提出在晶片中心中的具有减小的辐射密度的正交灯样式。

CN201839454U要求保护加热器阵列，该加热器阵列包括具有强度梯度的多个加热灯管以实现晶片中心部分和外围部分的均匀加热。US20090214193A1和JP2010225342A使用特殊的线性灯，该线性灯在灯的内部具有非辐射部分。

JP2003289042A中提出以点阵(lattice)的形状布置的灯丝。

在JP2004241565A及US20030038128A1中使用相对于放置在处理腔室内部的晶片来同心地布置的、具有不同半径的环形灯加热器。

JP11008204A使用部分环形灯加热器。

JP2004186346A、JP2002075899A、JP2002075898A使用环形灯加热器。

在EP1197989A2中描述具有多个区域环形灯和反射侧壁的灯加热器阵列。

在WO_0182348_A1中描述具有多个区域环形灯和线性灯布置的灯加热器阵列。灯通过窗口与真空分离。

在若干应用中，如US6108490，基材是旋转的。US20090116824A1描述线性灯阵列和将功率供应到灯的驱动单元，其中功率控制单元控制驱动单元用于将功率供给到各自灯丝组的灯丝。

现有技术的差异

现存的解决方案通常具有下面缺点中的至少一个：

a)有2区域或多个区域加热器是不可能的。