[發明專利]一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器

在審

• 申請號: 202011046553.2
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112301332A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 楊庱明
• 申請（專利權）人: 上海芯承電子科技有限公司
• 主分類號: C23C16/511
• 分類號: C23C16/511;C23C16/27;C23C16/455;C23C16/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，包括：

機架；

其特征在于，包括：

控制系統(1)，所述控制系統(1)位于機架內部中間位置，所述控制系統(1)包括：、

兩個微波發生器(103)，所述兩個微波發生器(103)均位于內底部；

直流電源(101)，所述直流電源(101)為兩個微波發生器(103)提供直流電；

系統控制器(102)，所述系統控制器(102)分別與兩個微波發生器(103)以及直流電源(101)電性連接，所述系統控制器(102)用于連通或斷開直流電源(101)與兩個微波發生器(103)之間的電路；

氣體供應框(105)，所述氣體供應框(105)供應工藝過程中所需的氣體源。

左反應室(3)和右反應室(2)，所述左反應室(3)和右反應室(2)分別位于機架內部左右兩側，且左反應室(3)和右反應室(2)結構相同，所述左反應室(3)包括：

金剛石反應器(202)，所述金剛石反應器(202)頂部卡設有上室蓋(212)，所述金剛反應器底部開設有下室蓋，所述上室蓋(212)頂部開設有氣體入口(210)，所述金剛石反應器(202)內部設置有石英聚焦環(218)，所述石英聚焦環(218)上開設有工藝所需氣體源入口(219)；

陰極反應堆(203)，所述陰極反應堆(203)與陰極組件(221)通過連通管連通，且連通管上設置有匹配器，且匹配器的入口(220)與陰極反應堆(203)連接，且陰極反應堆(203)通過波紋管(215)與金剛石反應堆(202)連接；

真空反應堆(222)，所述真空反應堆(222)通過真空歧管(204)與金剛石反應器(202)內部連接；

工藝氣體供應框(206)，所述工藝氣體供應框(206)設置在真空反應堆(222)底部，且工藝氣體供應框(206)通過管道與真空反應堆(222)內部連接；以及

微波磁控管頭(209)，所述微波磁控管頭(209)通過微波導管(205)與金剛石反應器(202)內部連接，且微波磁控管頭(209)與微波發生器(103)連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述氣體入口(210)上設置有天然氣及等離子氣體檢測器(201)，且與系統顯示器(104)連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述管道上設置有真空閥(207)。

4.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述管道上設置有閉環壓力控制節流閥(208)。

5.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述波紋導管與金剛石反應器(202)的連接處設置有微波調諧器(216)。

6.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述金剛石反應器(202)側面設置有微波石英窗(214)，且微波石英窗(214)頂部開設有足板(213)，所述足板(213)設有冷卻水循環系統，以確保足板保持恒溫狀態。

7.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述波紋管(215)為柔性不銹鋼波紋管(215)。

8.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，所述氣體入口(210)的內部設置有配氣盤(211)。

9.根據權利要求1所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，該工藝反應器內部的工藝制程反應過程中，采用了非接觸式紅外測溫傳感器(223)為主要控溫方法，且非接觸式紅外測溫傳感器(223)、主控機臺的控制程序以及微波發生器形成一個對腔體內等離子的溫度進行閉環監控。

10.根據權利要求9所述的一種用于化學氣相沉積鉆石的設備工藝反應器，其特征在于，該工藝反應器內部的工藝制程反應過程中用一個溫度閉環監控調節微波電源的輸出來達到控制與穩定等離子溫度。