[发明专利]一种圆顶式微波等离子体化学气相沉积金刚石膜装置

权利要求书

1.一种圆顶式微波等离子体化学气相沉积金刚石膜装置，该装置包括圆柱体外壳（3），设置圆柱体外壳（3）顶部的同轴波导转换器（1），设置在圆柱体外壳（3）内的圆柱体环形天线（2），设置圆柱体外壳（3）下端的谐振腔圆柱反射体（7），其特征在于，所述谐振腔圆柱反射体（7）内部设置可调节圆环状边缘沉积台（9），可调节中心沉积台（8）设置所述可调节圆环状边缘沉积台（9）中间，基片（10）设置在可调节中心沉积台（8）顶端，可调节中心调节台（8）和可调节圆环状边缘沉积台（9）在竖直方向上相互独立移动，用于激发形成的等离子体（11）状态的优化调节；所述圆柱形环形天线（2）的中心位置内嵌有进气管道（13），所述圆柱形环形天线（2）的底部中心位置设置半球形的谐振腔圆顶反射体（5），所述进气管道（13）与谐振腔圆顶反射体（5）连通，圆环状的金属薄板反射体（6）设置在谐振腔圆顶反射体（5）的底部，圆环状的金属薄板反射体（6）用于阻挡已经耦合进入谐振腔内部的微波向圆顶反射体方向传播，使微波能量更多地聚集于金刚石膜沉积台上方，激发反应气体形成高密度等离子体；石英环窗口（4）设置靠近所述圆柱体环形天线（2）外侧壁的底部和圆柱体外壳（3）之间，距离等离子体（11）较远；所述石英环窗口（4）、谐振腔圆顶反射体（5）、金属薄板反射体（6）、谐振腔圆柱反射体（7）、可调节中心沉积台（8）和可调节圆环状边缘沉积台（9）构成密闭的圆顶式微波谐振腔；出气口（14）设置在谐振腔圆柱反射体（7）的底部。

2.如权利要求1所述的一种圆顶式微波等离子体化学气相沉积金刚石膜装置，其特征在于，所述石英环窗口（4）的上下两端均设有橡胶胶圈（15），当设备处于运行状态时，石英环窗口（4）会受到来自于圆柱体环形天线（2）的重力和一个由于谐振腔内外压力差形成的作用力，这些作用力可以很好地保证石英环窗口（4）上下两端的橡胶胶圈（15）的真空密封效果，有利于高品质金刚石膜的沉积。

3.按权利要求1或2所述的圆顶式微波等离子体化学气相沉积装置，其特征是：从顶部的同轴波导转换器（1）到中部的圆柱体环形天线（2）再到底部的可调节中心沉积台（8）及可调节边缘沉积台（9），还有整个圆柱体外壳（3），微波传播经过的所有部件均可以直接水冷，确保整个装置在高微波功率输入下的稳定运行。