[实用新型]一种无仓门式微波等离子化学气相沉积系统

说明书

本实用新型涉及一种无仓门式微波等离子化学气相沉积系统，包括上下分离式腔体与升降托架，上下分离式腔体包括上腔体以及位于上腔体下方的下腔体，上腔体与下腔体采用胶圈密封对接。升降托架在上腔体需要打开时，用于将上腔体抬升从下腔体上分离开，升降托架在上腔体需要闭合时，将上腔体盖合在下腔体上。相比于现有的微波等离子化学气相沉积系统，该系统取消了开合取样的仓门，改为抬升上腔体获得开放空间形式。使得放置样品的升降基台从非常狭窄、局促的空间变为开放式空间，大大方便了样品的取放。活动的空间大大增强，不在局限于仓门狭小的通道，使腔体能够彻底清理干净，且非常易于操作，减少了大量人力与污染几率，提高成品良率。

技术领域

本实用新型涉及化学气相沉积系统技术领域，尤其是涉及一种无仓门式微波等离子化学气相沉积系统。

背景技术

国际已经形成公认，使用圆柱式微波等离子化学气相沉积技术可以获得高品质纯净金刚石，可以用于制造人工钻石和电子级金刚石材料，但是目前的圆柱式微波等离子化学气相沉积系统均在圆柱式工艺腔体侧面设置仓门以便于取放样品。

参照图1，目前普遍使用的圆柱式微波等离子化学气相沉积系统由微波发射源33，传输模块32(含环形器、水负载、三销钉匹配器等)，耦合天线31，滑动活塞34，转换腔体3，工艺腔体20，升降基台4组成。在工作时，从工艺腔的侧面开孔设置的仓门5取放样品，放置好后再合上仓门并锁紧。其工艺过程是：抽真空，输入工艺气体，启动微波发射源33，高能微波将工艺气体电离形成稳定等离子，离化后的气体在样品表面沉积生长，生长达到一定厚度时，关闭微波发射源33，停止输入工艺气体，再对工艺腔内充气，达到大气压力后，再从工艺腔侧面打开仓门5取样生长完成的样品。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于微波系统的特殊性，圆柱形的工艺腔20尺寸普遍较小，以至于仓门5大小也只能做的很小，仅能容纳成年人单手穿过，有的甚至只能依靠夹具取放样品，在实际操作过程中，样品的取放非常不便。由于化学气相沉积系统会在腔体内壁上形成沉积物，而仓门狭小的空间局限使得对于腔体内壁的多角度清理非常困难，造成操作不便利且存在较多卫生死角，在实际作业过程中经常有沉积物残留，清理过程中掉落到下腔体和下升降结构中的沉积物，甚至永久性不能清理，只能通过全部拆除才能进行清理，这些残留的沉积物在下一次工艺过程中有几率造成样品颗粒污染，且影响本底真空，沉积物吸附的空气在工艺过程中释放，直接影响样品纯度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种无仓门式微波等离子化学气相沉积系统，将腔体由侧面开仓门式，改进为上下分离式，采用升降式结构，将上腔体托举，使处于狭窄、局促腔体内的样品基台，暴露在开放式空间中，将取放样品的操作从穿过狭窄的仓门取放，变成开放空间操作，对腔体的清洁从操作困难，无法彻底清洁变为极为方便清洁又能彻底清洁干净。具有取放方便人力需求少、提高生产效率且避免内部滞留污染物且避免外源性污染的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无仓门式微波等离子化学气相沉积系统，包括上下分离式腔体与升降托架，所述上下分离式腔体包括上腔体以及位于所述上腔体下方的下腔体，所述上腔体与所述下腔体采用胶圈密封对接；

所述升降托架在所述上腔体需要打开时，用于将所述上腔体从所述下腔体上分离开，所述升降托架在所述上腔体需要闭合时，用于将所述上腔体盖合在所述下腔体上。

通过上述技术方案，相比于现有的微波等离子化学气相沉积系统，该系统取消了仓门的结构，将工艺腔体一分为二形成上腔体与下腔体。在使用前，上腔体与下腔体之间密封连接，能够保证对工艺腔体内进行抽真空操作，便于样品的生长。在使用时，通过调节升降托架使其带动上腔体向上做抬升运动，使得样品的升降基台从非常狭窄、局促的空间变为开放式空间，大大方便了样品的取放。活动的空间大大增强，不在局限于仓门，同时使得工装清理变得更加易于操作，很大程度上减少了人力与外源性污染的可能性，提高成品良率。