[实用新型]薄膜制备系统一体化加热装置

说明书

本实用新型提供了一种薄膜制备系统一体化加热装置。其结构包括导电滑环、密封模块、套筒、动力模块、加热模块和升降模块等。本实用新型将原有的双套筒加热模式（即加热丝所在中心套筒及与炉盘连接的外套筒）改为单套筒模式（加热丝与炉盘固定为一体并与中心套筒相连），不仅简化了制造工艺，更提高了系统的稳定性。单套筒模式相比双套筒模式密封性更好；加热丝与炉盘固定为一体，不仅消除了由于转动可能造成的加热导线纠缠进而造成短路或断路的现象，而且加热丝不会发生相对位移，加热更稳定，热量分布更均匀。本实用新型提供的一体化加热装置，很好地解决了传统加热模块容易出现的问题，进一步提升了对于温度稳定的控制和热量分布均一的要求。

技术领域

本实用新型涉及薄膜材料的生长与制备技术领域，具体地说是一种薄膜制备系统一体化加热装置。

背景技术

薄膜制备系统（磁控溅射设备和脉冲激光沉积设备等）是制备高性能薄膜的关键因素，在制备超导、铁电等各种功能性薄膜上具有其他薄膜生长系统（物理、化学气相沉积装置等）所不具有的高质量、性能均一、粘附性好、可重复性高等特点，是制备高质量薄膜的重要手段。传统的磁控溅射设备和脉冲激光沉积设备均采用电热丝加热方式为薄膜的生长提供必要的沉积温度。由于温度对沉积薄膜的影响至关重要，因此稳定的加热温度是制备高质量薄膜的关键。薄膜制备过程中需要基片不断地旋转以维持薄膜生长的均一性，因此如何在旋转的过程中给予电热丝稳定的电压成为一个比较难解决的问题。传统的加热方式是将加热丝与加热炉盘分离，使两者形成两个相对独立的模块，加热丝相对静止，由加热炉盘转动来实现薄膜均一生长。但由此出现了许多难以解决的问题：

（1）炉盘与加热丝分属两个模块，则需要炉盘与加热丝、炉盘与主腔体之间都具有良好的密封性以维持主腔体的真空度；由于需要多处密封，使得高真空度的实现更加困难。

（2）加热丝与炉盘是分离的，工作时需靠炉盘的转动来实现衬底基片上温度的均一与稳定。由于经常在高温下工作，金属容易发生形变，在转动的过程中可能会使加热丝随着炉盘转动，致使加热丝的导线发生纠缠，造成短路或断路的现象。

（3）由于加热丝是与炉盘分离的，在转动炉盘的过程中加热丝与炉盘的距离可能会发生微小的移动，进而造成热量分布不均、温度不稳定的现象，影响最终的成膜质量。

针对传统加热模块出现的问题，近年来出现了一种新型的加热方式——激光加热，激光加热无疑解决了传统加热方式出现的温度不稳定、加热不均匀的问题，但与之相对的是制造成本的极大提高，需要与之相匹配的大功率激光器来进行基片的加热，这无疑增加了薄膜制备的投入，不适宜大规模推广，因此发明一种更加经济与稳定的加热系统是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种薄膜制备系统一体化加热装置，以解决现有薄膜制备系统中的加热模块易出现温度不稳定、加热不均匀的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种薄膜制备系统一体化加热装置，包括：

导电滑环，设置在薄膜制备系统真空腔室的外部，用于实现转动给电；所述导电滑环的引入导线与外部电源相接，所述导电滑环的引出导线与穿接在套筒内的导线相接；

密封模块，包括上密封单元、下密封单元以及位于上密封单元和下密封单元之间用于实现两个密封单元之间连接的波纹管；在所述上密封单元和所述下密封单元内均填充有磁流体；所述下密封单元的底部通过法兰盘与薄膜制备系统真空腔室的壳体相接；

套筒，竖向穿过所述密封模块，所述套筒可相对所述密封模块转动；所述套筒在所述上密封单元和所述下密封单元内被磁流体所包裹；所述套筒的上端穿出所述密封模块与所述导电滑环相接，所述套筒的下端穿出所述密封模块并伸入到薄膜制备系统真空腔室内；在所述套筒内穿接有导线，所述导线的上端与所述导电滑环的引出导线相连接；