[發明專利]微波等離子體化學氣相沉積裝置及其應用

有效

• 申請號: 201810408700.2
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108468086B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 馬懿;馬修·L·斯卡林;朱金華;吳建新;繆勇;盧荻;艾永干;克里斯托弗·E·格里芬
• 申請（專利權）人: FD3M公司
• 主分類號: C23C16/517
• 分類號: C23C16/517
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒;王茹

1.一種微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，包括諧振腔、耦合轉換腔、以及分隔于諧振腔和耦合轉換腔之間的介質窗口，

所述介質窗口具有一冷卻腔體，該冷卻腔體獨立于所述諧振腔和耦合轉換腔，介質窗口由透光材料圍成所述冷卻腔體，

所述冷卻腔體具有可與外部冷卻回路連通的進口和出口。

2.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述介質窗口的材質為石英玻璃。

3.根據權利要求2所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述介質窗口包括上層石英玻璃和下層石英玻璃，上層石英玻璃和下層石英玻璃圍成所述冷卻腔體。

4.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述外部冷卻回路為制冷的氣體回路。

5.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，工藝氣體通過渦旋進氣方式進入所述諧振腔，工藝氣體在諧振腔內被激發放電形成球形的等離子體。

6.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述耦合轉換腔通過水冷方式控溫。

7.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述諧振腔的抽真空管路上設置有一密封板，該密封板上開設有至少一個氣孔。

8.根據權利要求7所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述密封板上開設有一個氣孔，該氣孔的直徑為0.5~1mm。

9.根據權利要求7所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述介質窗口與諧振腔之間通過1系鋁環密封。

10.根據權利要求1所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，還包括微波源，微波源所產生的微波的功率為6~75kW，頻率為915MHz~2.45GHz。

11.根據權利要求10所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，還包括波導管和模式轉換天線，波導管連接于微波源和耦合轉換腔之間；模式轉換天線的底端延伸至耦合轉換腔內。

12.根據權利要求11所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，所述波導管包括第一波導管和第二波導管，第二波導管連接于所述第一波導管和耦合轉換腔的頂端之間，所述第二波導管與第一波導管垂直設置，模式轉換天線與第二波導管同軸設置。

13.根據權利要求12所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，第一波導管為矩形波導管。

14.根據權利要求1或13所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，耦合轉換腔為圓形波導管。

15.根據權利要求12所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，第一波導管和微波源之間設置有調配器。

16.根據權利要求15所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，調配器和第一波導管之間設置有過渡波導。

17.根據權利要求11所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置，其特征在于，模式轉換天線為金屬耦合天線。

18.權利要求1至17任一所述的微波等離子體化學氣相沉積裝置在合成單晶金剛石中的應用。