[发明专利]一种基片台

说明书

本发明公开了一种基片台，包括载片盘以及用来测量基片温度的温度传感器，基片台还包括流体输入管、流体输出管以及温控装置，所述载片盘上设置有导热腔，所述流体输入管一端与所述温控装置的输出口连接，另一端与所述导热腔连通，所述流体输出管一端与所述导热腔连通，另一端与所述温控装置的回流口连接。本发明具有结构简化、温度控制精度高、基片台温度连续可调等优点。

技术领域

本发明涉及真空镀膜设备，特指一种基片台。

背景技术

在真空镀膜设备领域，基片表面成膜均匀性、附着力是衡量薄膜质量和镀膜设备性能的关键指标。薄膜质量由很多方面的因素决定，如对于磁控溅射镀膜设备，电磁场的分布均匀性、气体分布的合理性、靶基距、基片的运动方式以及基片的受热均匀性等都会影响成膜的质量。就基片而言，主要包括基片的运动方式以及基片的温度控制两个方面。

在薄膜的生长过程中基片的温度是决定薄膜结构的重要条件，它对薄膜的结晶度、均匀性、生长速率和薄膜的内应力等造成影响。基片的温度和温度分布的均匀性是制备高性能薄膜及控制膜厚度均匀性的关键。常规的基片台一般通过电阻加热或红外加热，由于沉积时基片温度受到离子束作用会有一定的上升，基片台需要具备冷却功能，否则不能满足某些工艺要求，如碲镉汞红外器件金属化工艺的低温沉积，冷却一般采用水冷。部分工艺要求基片台需同时具备加热功能和冷却功能。在具体的温度数值方面要求有200℃、400℃或者不高于80℃等，但是对于一些特殊的工艺要求，温度要求在室温到150℃高温连续可调，采用现有的加热方式和水冷方式不能实现(水在标准气压下的沸点为100℃)。而且现有的加热方式无法保证基片温度分布的均匀性。

为了精确控制基片的温度，还需要进行温度检测，由于工艺过程中基片台处于旋转运动状态，一般采用热电偶作为测温元件，热电偶只能靠近基片的上端和下端，或者说是一种非接触式测温，因此所测得的温度不是基片表面的实际温度，而是一个对比值，会导致基片台温度和基片表面温度的差别较大，温度控制的精确性和稳定性受到影响。

对于基片的运动方式，普遍的做法就是当基片较小而且是单片时，采用基片旋转；当基片较大(如6英寸、8英寸甚至更大)时，基片台仅能装载单片的情况下，一般采用基片台旋转和摆动两种组合运动；对于装载多片基片的情况，就采用基片台公转加基片自转。但是后两种运动结构明显比较复杂，而且体积变大，导致镀膜室的容积变大，设备成本增加不少。

此外，基片台的装载能力有限，依次完成工艺过程后需要打开工艺室，进行装卸片，然后再次建立真空、完成工艺过程，以此循环，大量的时间浪费在建立真空上，会严重影响生产进度，也增加了生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简化、温度控制精度高、基片台温度连续可调的基片台。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基片台，包括载片盘以及用来测量基片温度的温度传感器，基片台还包括流体输入管、流体输出管以及温控装置，所述载片盘上设置有导热腔，所述流体输入管一端与所述温控装置的输出口连接，另一端与所述导热腔连通，所述流体输出管一端与所述导热腔连通，另一端与所述温控装置的回流口连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述温度传感器安装于所述载片盘上并与基片接触，所述载片盘的旋转轴上设有电滑环，所述温度传感器的引线与所述电滑环的动子相连并经电滑环的定子引出。

所述温度传感器通过一弹性件与基片弹性接触。

基片台还配设有导热气体输入管，所述导热气体输入管一端与气源连通，另一端延伸至所述基片靠近所述载片盘的一面。