[发明专利]用于制造合成金刚石材料的微波等离子体反应器以及制造合成金刚石材料的方法

摘要

一种用于通过化学气相沉积制造合成金刚石材料的微波等离子体反应器，该微波等离子体反应器包含：等离子体腔室，所述等离子体腔室限定用以支持具有主微波谐振模式频率f的主微波谐振模式的谐振腔；多个微波源，所述多个微波源耦合至等离子体腔室以生成具有总微波功率P_T的微波并将其供入等离子体腔室中；气体流动系统，所述气体流动系统用于将工艺气体供入等离子体腔室以及将它们从那里去除；和基底支座，所述基底支座设置在等离子体腔室中并且包含用于支持基底的支持表面，在使用中合成金刚石材料有待沉积在所述基底上，其中配置所述多个微波源以便以主微波谐振模式频率f将总微波功率P_T的至少30％耦合到等离子体腔室中，并且其中所述多个微波源中的至少一些是固态微波源。

主权项

1.一种用于通过化学气相沉积制造合成金刚石材料的微波等离子体反应器，该微波等离子体反应器包含：等离子体腔室，所述等离子体腔室限定出用以支持具有主微波谐振模式频率f的主微波谐振模式的谐振腔；多个微波源，所述多个微波源耦合至等离子体腔室以生成具有总微波功率PT的微波并将其供入所述等离子体腔室中；气体流动系统，所述气体流动系统用于将工艺气体供入所述等离子体腔室以及将它们从那里去除；和基底支座，所述基底支座设置在所述等离子体腔室中并且包含用于支持基底的支持表面，在使用中合成金刚石材料有待沉积在所述基底上，其中配置所述多个微波源以便以主微波谐振模式频率f将总微波功率PT的至少30％耦合到等离子体腔室中，并且其中所述多个微波源中的至少一些是固态微波源，其中主微波谐振模式频率f比896MHz低至少10％。