本实用新型涉及磁控溅射镀膜设备技术领域，更具体地说，它涉及一种磁控溅射镀膜用加热装置。
背景技术：
磁控溅射技术是物理气相沉积技术的一种，具有成膜速率高，膜基粘附性好，可实现大面积镀膜等优点。从上世纪70年代开始发展起来，磁控溅射技术发展出多种类型，广泛应用于半导体微电子、光学薄膜和材料表面处理等领域。其中，反应溅射是磁控溅射的一种，是指在溅射过程中通入氧气、氮气等反应气体与溅射出来的靶原子发生反应从而沉积获得化合物薄膜。与常规磁控溅射不同，反应溅射由于需要发生化学反应，所以通常需要基片在较高温度下，而且基片温度对所得化合物成分影响很大。
现有磁控溅射镀膜用加热装置中，样品基片上部的加热盘通过非接触辐射的方式直接对基片进行加热，这样导致对样品基片的加热不及时，加热效率低，对于吸热系数较低的基片很难达到要求的温度；且由于加热盘与样品之间有一定的距离，会造成温度的扩散，导致样品基片中心处的温度高于边沿处的温度，基片受热不均匀。这些都会阻碍反应溅射中化学反应的进行并且影响化合物的成分。此外，由于现有装置中将热偶插入加热盘的下端测量加热盘温度并反馈给温度控制器，实现控温，该过程由于热偶测的是加热盘的温度而不是基片的温度，因此现有装置中控温系统控温并不准确，实际控制的是加热盘的温度而不是基片的。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种磁控溅射镀膜用加热装置，以对磁控溅射装置中样品基片进行高效均匀加热。
为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种磁控溅射镀膜用加热装置，包括固定设置的加热盘、相对于所述加热盘转动的支架及容置于所述支架内随所述支架转动的样品夹具，所述支架包括上下依次间隔设置且相对固定的第一支板和第二支板，所述加热盘设于所述第一支板和所述第二支板之间，所述第二支板上与加热盘相对的部位设有用于容置所述样品夹具的第一卡孔，所述样品夹具包括与所述加热盘相对的吸热层、设于所述吸热层下方的托盘、及设于所述吸热层与所述托盘之间的导热层，所述托盘用于承托样品并使样品背离所述导热层的表面暴露于所述托盘下表面以进行溅射镀膜。
进一步地，还包括固设于所述第二支板下方用于检测样品温度的测温探头及用于根据所述测温探头的检测结果对所述加热盘的温度进行控制的温度控制器。
进一步地，所述吸热层由石英玻璃制成，和/或，所述导热层由石墨烯制成。
进一步地，所述测温探头的顶端距离所述第二支板下表面的距离为20～30cm。
进一步地，所述测温探头为红外测温探头。
进一步地，所述托盘上设有用于承托样品的第二卡孔，所述第二卡孔包括第二通孔及设于所述第二通孔外围并与所述第二通孔连通的一圈第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二通孔之间形成第二阶梯台以承托样品。
进一步地，所述第二凹槽的形状与样品的形状一致且高度相等。
进一步地，所述托盘、导热层及吸热层层叠设置并通过销钉锁紧。
进一步地，所述第一支板和第二支板通过多个连接柱固定连接。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种磁控溅射镀膜用加热装置中的吸热层和导热层能够对夹具中的样品基片及时、均匀进行加热，提高了加热效率，同时，测温探头实时检测基片表面温度，并传输数据至温度控制器，温度控制器实时对加热盘的温度进行调节，从而对基片的温度进行控制。
附图说明
图1是本实用新型磁控溅射镀膜用加热装置的结构示意图；
图2是本实用新型磁控溅射镀膜用加热装置中支架的结构示意图；
图3是本实用新型磁控溅射镀膜用加热装置中样品夹具的爆炸结构示意图；
图4是本实用新型磁控溅射镀膜用加热装置中样品夹具的组合结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，本实用新型提供的一种磁控溅射镀膜用加热装置，该装置主要应用于磁控溅射镀膜中的反应溅射的过程中，为了获得薄厚均匀的化合物薄膜，本实用新型中采用加热盘2固定，装有样品夹具3的支架1转动的方式进行，具体的，参见图1，本实用新型的加热装置包括固定设置的加热盘2、相对于所述加热盘2转动的支架1及容置于所述支架1内随所述支架1转动的样品夹具3，固设于所述第二支板12下方用于检测样品温度的测温探头4及用于根据所述测温探头4的检测结果对所述加热盘2的温度进行控制的温度控制器5。
具体的，参见图1，所述支架1包括上下依次间隔设置且相对固定的第一支板11和第二支板12，其中，第一支板11和第二支板12可为任何形状，优选的，为大小相同的圆形，其中第一支板11和第二支板12相对固定，使得第一支板11和第二支板12一起转动而各自不会发生自转，优选的，第一支板11和第二支板12通过多个连接柱13固定连接，其中连接柱13设有四个，均匀的分部于第一支板11和第二支板12的边沿处，以保证加热盘2可以设于第一支板11、第二支板12及四个连接柱13形成的空间内，其中连接柱13的外壁与加热盘2的外壁之间有间距，确保支架1在转动过程中不会与加热盘2发生摩擦碰撞。其中为了使得支架1转动，支架1中第一支板11的上表面可固定连接一转轴，外部通过转动转轴以带动与转轴固定连接的支架1进行转动。
其中，参见图2，第二支板12上设有用于容置所述样品夹具3的第一卡孔121，该第一卡孔121用于承托样品夹具并夹紧样品夹具，使得样品夹具可以与支架1一起转动，从而使样片夹具3中样品基片的下表面获得薄厚均匀的化合物薄膜，其中，优选的，所述第一卡孔121为阶梯孔，包括第一通孔121-2及由第二支板12的上表面沿第一通孔121-2外围一周的第一凹槽121-1，所述第二凹槽121-1与所述第一通孔121-2之间形成第一阶梯台1211-3以承托样品夹具。可以理解，第一凹槽121-1的各边长大于第一通孔121-2的各对应变成，其中第二凹槽121-1的形状与样品夹具3的形状相同且优选的高度也相等，使得样品夹具3可恰好容置于第一凹槽121-1中而不会在第一凹槽121-1中发生晃动。
其中，参见图1，所述加热盘2设于所述第一支板11和所述第二支板12之间且相对于支架1固定，优选的，加热盘2处于样片夹具3的正上方，以能够使得加热盘2的热量及时的传递至样品夹具3，其中，优选的，加热盘2为圆形，对于加热盘2的固定，可在上述支架1的固定的基础上，在第一支板11的上表面固定连接的转轴上设置同轴的通孔，并且该通孔穿透第一支板11，可以理解，转轴此时成为套筒结构，在加热盘2的上表面固定设置一固定轴，该固定轴依次穿过第一支板11上的孔、转轴上的孔并伸出转轴，伸出的部分外部对其进行固定，该结构即实现了支架1的转动，又对加热盘2进行了固定，使得在转动过程中对加热盘2可对正下方的样品夹具3进行均匀加热。
具体的，结合图3和图4，所述样品夹具3由下及上依次层叠的托盘31、导热层32、吸热层33，其中样片夹具3容置于第一卡孔121后，吸热层31与加热盘2相对，其中，托盘31由于需要承托样品基片，因此，托盘3上设有用于承托样品的第二卡孔311，所述第二卡孔311包括第二通孔311-2及由所述托盘31的上表面沿第二通孔311-2外围一周的第二凹槽311-1，所述第二凹槽311-1与所述第二通孔311-2之间形成第二阶梯台311-3以承托样品，可以理解，第二凹槽311-1的各边长大于第二通孔311-2的各对应边长，其中，为了夹紧样品基片，保证在样品夹具3随支架1转动过程中，样品基片不晃动，第二凹槽311-1的形状与样品基片的形状相同，同时为了保证设于托盘31上端的导热层32可以与托盘31的上表面平行贴附，第二凹槽311-1的高度与样品基片的高度相等。其中托盘31上第二凹槽311-1的四周分别设有用于连接的通孔34，对应的，导热层32和吸热层33的相应位置上均分别设有通孔34a和34b，螺钉35依次穿过一组34b、34a和34使层叠的托盘31、导热层32、吸热层33锁紧，这样不仅保证了温度的可靠传递，同时保证在转动过程中不会因为转速过快发生吸热层33或导热层32飞出，同时通过螺钉35的锁紧也方便对第二凹槽311-1内的样品基片进行更换。其中可以理解，该装置安装后，第二凹槽311-1内的样品基片的底部表面是暴露于托盘2的下表面的，当然，也暴露于第二支架12的下表面，只有这样，才能对样品夹具3中的样品基片的下表面以进行溅射镀膜。优选的，为了进一步提高加热效率，吸热层33为吸热系数较大的材料制成，用来吸收加热盘2辐射的热量，使加热盘辐射的大部分热量被吸收，优选的，吸热层33由石英玻璃制成，从而显著提高加热系统的效率；导热层32为导热系数较大的材料制成，负责将石英玻璃层吸收的热量传导给样品基片，从而能够保证基片表面受热均匀，优选的，所述导热层32由石墨烯制成。
具体的，参见图1，所述测温探头4通过外部固定装置(图中未示出)固定于第二支板12下方，为保证非接触测温探头4测试范围限于基片表面，非接触测温探头4与基片下表面的距离必须控制在合理范围内。测温探头4通过非接触的方式测得基片表面实时温度，并反馈给温度控制器5，温控控制器5控制加热盘2的温度，从而对基片的温度进行调节。优选的，合理范围为测温探头4的顶端距离所述第二支板12下表面的距离为20～30cm，优选的，所述测温探头4为红外测温探头。一般情况下，测温探头4与测温探头4成一定夹角，该夹角主要是避开下方磁控溅射的靶。
具体的，参见图1，温度控制器5的输入端与所述测温探头4的输出端电连接，所述温度控制器5的输出端与所述加热盘2的输入端电连接，温度控制器5从测温探头4获得基片表面的实时温度，温度控制器5再通过自身程序调节输出电流，最终实现基片表面温度稳定在设定温度附近。
本实施例的磁控溅射镀膜用加热装置包括支架1，加热盘2，样品夹具3，红外测温探针4和温度控制器5。其中，样品夹具3为三层。依次为样品托盘31，石墨烯层32，石英玻璃层33，各层之间通过销钉锁紧。托盘31大小为100×100×2mm，中间位置设有50×50×1mm的样品槽，槽底四边设有预留有宽1mm、厚1mm用于托住样品。样品夹具3上表面(即吸热层33的上表面)与加热盘距离为1mm。石墨烯层32大小为100×100×2mm。石英玻璃层大小为100×100×2mm。样品夹具3各层上4个相同位置都设有直径为4mm的螺纹孔用于螺丝锁紧。红外测温探针4与基片下表面距离为60mm，与基片成30°夹角。
本实用新型一种磁控溅射镀膜用加热装置中的吸热层和导热层能够对夹具中的样品基片及时、均匀进行加热，提高了加热效率，同时，测温探头实时检测基片表面温度，并传输数据至温度控制器，温度控制器实时对加热盘的温度进行调节，从而对基片的温度进行控制。
以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。