[发明专利]一种大直径金刚石片的制备装置及其制备方法

权利要求书

1.一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于，包括：

壳体，内部设有狭缝隔板，所述壳体内设有微波等离子体；

狭缝隔板，该狭缝隔板将壳体分成上腔室和下腔室，所述微波等离子体设置在所述上腔室中；所述狭缝隔板设有至少一个可供金刚石圆片穿过的通孔；

直径检测单元，设置于所述下腔室，用于检测金刚石圆片的直径；

升降式旋转支架，设置于所述下腔室，用于金刚石圆片的固定，并根据所述直径检测单元的检测结果调整金刚石圆片的位置高度；及

掩膜单元，设置于所述下腔室，用于金刚石圆片的涂布掩膜，并与金刚石圆片联动。

2.根据权利要求1所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述升降式旋转支架包括升降杆装置、旋转电机和旋转轴，所述旋转电机安装在所述升降杆装置的顶端，所述旋转轴与所述旋转电机驱动连接。

3.根据权利要求2所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述旋转轴的内部装设水冷套。

4.根据权利要求3所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述旋转轴设有用于金刚石圆片固定的安装位，所述安装位的数量为至少一个。

5.根据权利要求4中所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述掩膜单元包括第一移动装置和至少一组石墨掩膜组，所述石墨掩膜组和所述第一移动装置驱动连接，所述第一移动装置驱动所述石墨掩膜组沿径向上与金刚石圆片联动。

6.根据权利要求5所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述石墨掩膜组包括两个石墨棒和两个弹簧，两个石墨棒对称夹持在金刚石圆片两侧，所述石墨棒通过弹簧与所述第一移动装置连接。

7.根据权利要求1所述的一种大直径金刚石片的制备装置，其特征在于：所述直径检测单元包括第二移动装置和直径探头，所述直径探头和所述第二移动装置驱动连接，所述第二移动装置驱动所述直径探头沿径向上与金刚石圆片联动。

8.一种大直径金刚石片的制备方法，基于权利要求1至7任一项所述的大直径金刚石片的制备装置实施，其特征在于，所述大直径金刚石片的制备方法包括如下步骤：

步骤一、将金刚石圆片籽晶粘夹在升降式旋转支架上，同时将金刚石圆片籽晶的边缘通过狭缝隔板的通孔进入到上腔室中；

步骤二、通过升降式旋转支架带动金刚石圆片籽晶在竖直方向上旋转，同时掩膜单元不断对金刚石圆片籽晶进行涂布掩膜；

步骤三、直径检测单元对生长一段时间的金刚石圆片籽晶进行直径检测；

步骤四、升降式旋转支架根据直径检测结果控制金刚石圆片籽晶的高度位置；

步骤五、掩膜单元和直径检测单元与金刚石圆片籽晶联动，保持相对位置不动；

循环步骤二至步骤五，金刚石圆片籽晶只沿着径向生长，直到制得大直径金刚石圆片。

9.根据权利要求8所述的一种大直径金刚石片的制备方法，其特征在于：在步骤四的升降式旋转支架根据直径检测结果控制金刚石圆片籽晶的高度位置中，金刚石圆片籽晶顶端的顶点高度维持不变。

10.根据权利要求8所述的一种大直径金刚石片的制备方法，其特征在于：在循环步骤二至步骤五的过程中，若在步骤三的直径检测单元对生长一段时间的金刚石圆片籽晶进行直径检测中，当直径检测单元检测到金刚石圆片籽晶的直径为设定值时，则停止循环。