[发明专利]一种高质量金刚石生长方法和系统

权利要求书

1.一种高质量金刚石生长方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对籽晶表面进行预处理后放入生长仓中，通入氢气和氧气对籽晶进行表面刻蚀15-60min；

S2、通入碳源生长金刚石；

S3、判断生长时间是否达到第一时间，若是，执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；

S4、停止通入碳源，通入氧气刻蚀10-30min，执行步骤S2；

S5、检测金刚石的表面是否出现杂质，若是，则执行杂质处理操作，10-30min后执行步骤S2；若否，则执行步骤S3；

其中，所述步骤S5中，检测杂质操作具体包括：

S51、检测装置实时检测金刚石生长厚度，生成并输送厚度数据到控制中心；

S52、控制中心根据所述厚度数据生成实时生长曲线，获取所述实时生长曲线的实时生长速率，与对比数据中相同时间点的对比速率进行比对；

S53、判断二者之间的差值是否大于预定值，若是，则出现杂质；若否，则没有出现杂质。

2.根据权利要求1所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述第一时间为10-20h。

3.根据权利要求1所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述杂质处理操作为：

S531、通入氢气，同时匹配第一预定功率的微波；

S532、持续增加气体压力到第一预定压力，调整微波功率为第二预定功率；

S533、在刻蚀仓的温度达到目标温度后，通入氧气进行刻蚀。

4.根据权利要求3所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤S51还包括：

所述控制中心根据厚度数据控制金刚石位置的上下移动，执行步骤S3。

5.根据权利要求1所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

通入碳源过程中，同时通入一定量的氩气。

6.根据权利要求1所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述预处理为：

对籽晶的表面进行抛光处理，然后通过丙酮或者无水乙醇清洗，再使用食人鱼溶液进行酸洗处理，再通过去离子水洗去酸液后烘干处理。

7.根据权利要求1所述的高质量金刚石生长方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述表面刻蚀包括步骤：

通入氢气，并在2-20mbar压力下，通入300-1500KW功率的微波启辉，逐渐增加压力及功率，使温度控制在840-860℃之间，然后通入一定比例的氧气，进行刻蚀。

8.一种应用权利要求1-7任一所述方法的高质量金刚石生长系统，其特征在于，包括：生长仓、控制中心、检测装置、存储模块；

所述检测装置用于实时检测金刚石的表面位置，生成并输出厚度数据；

所述存储模块用于存储所述对比数据以及实时检测数据；

所述控制中心用于接收所述厚度数据，并读取所述存储模块中的对比数据，进行数据比对，并根据比对结果，控制设备运转，控制所述生长仓正常运行。

9.根据权利要求8所述的高质量金刚石生长系统，其特征在于，还包括托盘升降装置，用于根据所述控制中心的指令控制承载籽晶的托盘上下移动。