[发明专利]一种用于金刚石生长的沉积装置

说明书

本发明提供了一种用于金刚石生长的沉积装置，包括：支撑台、升降台和钼托，支撑台的中间形成有中空部；钼托包括基体和设置在基体中间的屏蔽部，基体设置在支撑台上，屏蔽部上形成有多个间隔设置的屏蔽孔；升降台可升降地设置在中空部中，升降台的上方形成有多个与屏蔽孔相适配的支撑柱，支撑柱的顶部用于放置金刚石籽晶；其中，在金刚石的生长过程中，通过调节升降台的高度，使得金刚石的上表面和钼托的相对位置保持不变，并且每个支撑柱保持插入在对应的屏蔽孔中的状态。本发明既能避免升降台调节对腔体内电场分布、各类粒子分布、温度等参数造成影响，还能很好地防止金刚石籽晶的漂移。

技术领域

本发明涉及金刚石籽晶合成技术领域，具体涉及一种用于金刚石生长的沉 积装置。

背景技术

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术，以其产品质量高、可控性 强、无污染等诸多优势越来越受到行业的重视。常规MPCVD设备的结构如图 1所示，微波通过微波入口101经由同轴传输段102和同轴天线103传入上腔 体104内，在钼托105上方激发产生等离子体。钼托105和支撑台106固定不 动，升降台107可上下活动，升降台107上方用于放置籽晶或钼片进行金刚石 的生长。钼托、支撑台、升降台设置在下腔体108中，上腔体为常压区，下腔 体为真空区，两者之间通过石英玻璃109隔离。

然而，现有的钼托中心是完全掏空的结构，如图2所示。钼托掏空区域的 半径与升降台的半径相当(通常情况下钼托内部掏空半径比升降台半径大 0.1mm，在防止微波泄露的同时尽量减小相互之间的摩擦)，升降台升降时完 全穿过钼托内部。随着金刚石生长厚度的增加，通过向下调节升降台的方式， 保持金刚石上表面与钼托的相对位置不变，以保持金刚石上表面的温度的离子 密度分布不变。但实际情况下，由于升降台的尺寸较大(2450MHz的MPCVD 设备其尺寸通常大于5cm)，当升降台降低时，虽然金刚石上表面与钼托上沿 保持水平，但微波可以透过金刚石，因此，此时微波依然能够进入钼托上沿 以下的区域(图3所示)，从而影响整个腔体内的电场分布，进而对金刚石上 表面的温度和粒子密度产生影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于金刚石生长的沉积装置，以至少解 决上述技术问题之一。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种用于金刚石生长的沉积装置，包括：支撑台、升降 台和钼托，所述支撑台的中间形成有中空部；所述钼托包括基体和设置在基体 中间的屏蔽部，所述基体设置在所述支撑台上，所述屏蔽部上形成有多个间隔 设置的屏蔽孔；所述升降台可升降地设置在所述中空部中，所述升降台的上方 形成有多个与所述屏蔽孔相适配的支撑柱，所述支撑柱的顶部用于放置金刚石 籽晶；其中，在所述金刚石的生长过程中，通过调节所述升降台的高度，使得 所述金刚石的上表面和所述钼托的相对位置保持不变，并且每个支撑柱保持插 入在对应的屏蔽孔中的状态。

本发明实施例提供的用于金刚石生长的沉积装置，由于钼托和升降台上形 成有相互交合的屏蔽结构，既能随着金刚石生长厚度的增加对升降台进行调 节，又避免了升降台调节对腔体内电场分布、各类粒子分布、温度等参数造成 影响。与此同时，该装置还能很好地防止金刚石籽晶的漂移。

附图说明

图1为现有的MPCVD设备的结构示意图；

图2为现有的钼托结构示意图；

图3为现有的MPCVD设备在升降台降低之后形成的微波谐振区域示意 图；

图4为本发明实施例提供的沉积装置的结构示意图；

图5A和图5B为本发明一实施例提供的钼托结构示意图；

图6A和图6B为本发明另一实施例提供的钼托结构示意图；

图7A和图7B为本发明另一实施例提供的钼托结构示意图；