一种适用于溅射镀膜机的加热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种适用于溅射镀膜机的加热系统，其特征在于：对所述可旋转基板架上的基板进行一一对应的加热，即每个所述基板均具有相独立的且设置在所述可旋转基板架上的加热源，所述加热源对所述基板进行加热，且所述加热源是通过并联的方式进行加热并同时实现其加热温度的控制。本实用新型专利技术的优点是：1）加热效率高，进而可以提高设备的产能，并可进一步提高基板温度控制的准确性，进而可以进一步提高成膜的均匀性；2）有效的降低成本，提高系统的稳定性；3）提高系统的集成性，并降低成本；4）避免了真空放电现象的发生；5）提高系统的安全性能，安全性好；6）结构简单合理，使用方便，应用范围广，适于推广。适于推广。适于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于溅射镀膜机的加热系统


[0001]本技术涉及真空镀膜
，尤其是一种适用于溅射镀膜机的加热系统。

技术介绍

[0002]真空镀膜是在真空条件下采用物理或化学办法，使物体表面获得沉积薄膜的一种技术，使其表面根据需要具备多种性能，例如抗辐射、抗腐蚀、抗磨损等性能。在某些溅射成膜工艺中，为了获得性能优异的薄膜或膜系，需要将作为待成膜的基片进行加热，以使其在一定温度下进行溅射成膜。在另一些溅射成膜工艺中，加热的另一作用是去除真空中的水汽，提高排气速率；而良好的真空度则给工艺提供了一个稳定的条件，有利于制备出性能优异的膜系。
[0003]目前，加热系统较为常见所采用的是整体式加热，即对溅射镀膜机的工艺腔体内部进行整体加热，例如在工艺腔体的侧壁上设置加热源来对基板进行加热。然而，这种加热方式存在以下问题：1）加热效率低，基板升温速率较慢，无法有效保证产能。2）基板的实际温度与工艺腔体的环境温度差距大，在工艺腔体已达到目标温度时，基板实际温度往往离目标温度还有较大的距离，导致无法对基板的温度进行精确控制。3）基板在随着基板架旋转时，只有当基板经过工艺腔体内加热源的位置时基板才会被加热，这样一来基板加热不均匀，导致基板加热效果无法保证，进而导致薄膜性能的下降，尤其是薄膜均匀性的下降。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是根据现有技术的不足，提供了一种适用于溅射镀膜机的加热系统，通过对基板进行单独加热并配合并联控制的方式，有效提高基板加热的控制精度且显著提高成膜质量。
[0005]本技术目的实现由以下技术方案完成：
[0006]一种适用于溅射镀膜机的加热系统，其特征在于：该加热系统包括安装在所述旋转基板架上的若干单芯加热丝，若干所述单芯加热丝作为加热源与承载在所述旋转基板架上的基板分别一一对应；若干所述单芯加热丝并联在两个加热丝电极上；两个所述加热丝电极分别通过导线棒与两个电滑环转子连接电极一一连接，两个电滑环转子连接电极通过中空磁流体自大气侧至真空侧穿入并与所述加热丝电极导通。
[0007]所述加热系统还包括两个热电偶，其中一个所述热电偶布置在所述旋转基板架的一侧用于检测所述基板的实际温度或环境温度，另一个所述热电偶连接在加热丝表面，用于控制所述单芯加热丝的加热状态。
[0008]所述加热系统还包括PLC控制器、SCR功率控制器、变压器，其中所述PLC控制器连接控制SCR功率控制器，所述SCR功率控制器连接所述变压器，所述变压器连接电滑环，所述电滑环的电滑环转子连接电极通过导线棒连接所述加热丝电极以驱动所述单芯加热丝。
[0009]一种适用于溅射镀膜机的加热方法，所述溅射镀膜机包括工艺腔体，在所述工艺腔体内部设置有可承载基板的旋转基板架，所述旋转基板架可在所述工艺腔体内转动，其
特征在于：对所述可旋转基板架上的基板进行一一对应的加热，即每个所述基板均具有相独立的且设置在所述可旋转基板架上的加热源，所述加热源对所述基板进行加热，且所述加热源是通过并联的方式进行加热并同时实现其加热温度的控制。
[0010]所述加热源对所述基板所进行的加热是指：首先以超过所述基板的目标温度的加热温度对所述基板进行加热；当所述基板的实时温度到达一定值后，降低所述加热源的加热温度并继续对所述基板进行加热直至所述基板达到其目标温度。
[0011]所述加热源的加热温度以下式为依据进行控制：
[0012]所述加热源的第一段加热为：T2=T1+（300
±
50）℃，式中，T2为所述加热源的第一段加热温度，T1为所述基板的目标温度；
[0013]所述加热源的第二段加热为：T4=T1+（150
±
50）℃，式中，T4为所述加热源的第二段加热温度，T1为所述基板的目标温度；且所述加热源的第二段加热是当所述基板的实时温度T3达到所述基板的目标温度T1的0.6
‑
0.8倍时进行。
[0014]所述基板的实时温度是通过直接测量所述基板的表面温度或间接测量所述基板附近的环境温度获得；当采用所述环境温度的间接测量获取所述基板的实时温度时，通过对所述环境温度进行修正以反映所述基板的实时温度。
[0015]所述环境温度所进行的修正是通过计算或测量所述环境温度与所述基板的实际温度之间的差值，利用该差值对所述环境温度进行修正。
[0016]通过设置PLC控制器以及SCR功率控制器对所述加热源进行控制，并通过PLC控制器的PID参数的调整设置所述SCR功率控制器，所述SCR功率控制器根据所述PLC的模拟量输出信号控制所述加热源的加热状态。
[0017]通过对并联的所述加热源的电阻进行监测以判断所述加热源的使用状态；和/或通过对所述加热源的回路电流进行监测以判断所述加热源的使用状态；和/或通过对所述加热源的加热效果进行监测以判断所述加热源的使用状态；和/或通过所述加热源的外观判断所述加热源的使用状态。
[0018]本技术的优点是：
[0019]1）可将加热丝直接安装在基板背部，加热效率高，进而可以提高设备的产能，同时通过两段式加热方法可进一步提高基板温度控制的准确性，进而可以进一步提高成膜的均匀性；
[0020]2）本套系统采用并联的方式控制，无需控制每一路加热回路，这样可以有效的降低成本，提高系统的稳定性；
[0021]3）本套加热控制系统基于PLC本身的PID算法，无需经过温度控制模块，进而提高系统的集成性，并降低成本；
[0022]4）本套应用在真空腔体内部的加热方法有效的避免了真空放电现象的发生；
[0023]5）本套系统充分考虑到各种安全因素，通过多项措施来提高系统的安全性能，安全性好；
[0024]6）结构简单合理，使用方便，应用范围广，适于推广。
附图说明
[0025]图1为本技术中工艺腔体的俯视图；
[0026]图2为本技术中工艺腔体内的旋转基板架正视图；
[0027]图3为本技术中加热丝电极的切面图；
[0028]图4为本技术的电气系统框图；
[0029]图5为本技术的加热丝加热流程图；
[0030]图6为本技术的加热丝温度控制原理图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图通过实施例对本技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
[0032]如图1
‑
6所示，图中标记1
‑
16分别表示为：工艺腔体1、电滑环2、动力装置3、传动带4、第一电滑环转子连接电极5、第二电滑环转子连接电极6、中空磁流体7、旋转基板架8、单芯加热丝9、第一加热丝电极导线棒10、第一加热丝电极固定螺丝11、第二加热丝电极导线棒12、第一加热丝电极13、第二加热丝电极绝缘块14、第二加热丝电极15、第二加热丝电极固定螺丝16。
[0033]实施例：本实施例中适用于溅射镀膜机的加热方法可通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于溅射镀膜机的加热系统，其特征在于：该加热系统包括安装在旋转基板架上的若干单芯加热丝，若干所述单芯加热丝作为加热源与承载在所述旋转基板架上的基板分别一一对应；若干所述单芯加热丝并联在两个加热丝电极上；两个所述加热丝电极分别通过导线棒与两个电滑环转子连接电极一一连接，两个电滑环转子连接电极通过中空磁流体自大气侧至真空侧穿入并与所述加热丝电极导通。2.根据权利要求1所述的一种适用于溅射镀膜机的加热系统，其特征在于：所述加热系统还包括两个热电偶，其中一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜钦钦，高文晶，赵磊，吴凯，
申请(专利权)人：光驰科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：