一种单晶金刚石生长过程中的监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，包括化学气相沉积设备、厚度监测设备和移动平台；化学气相沉积设备设有沉积室、沉积平台和可视窗；可视窗用于监测放置于沉积平台上的金刚石，沉积平台设于沉积室内；厚度监测设备包括厚度监测部件和物镜，物镜用于通过可视窗监测放置于沉积平台上的金刚石；厚度监测部件与物镜及移动平台连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处对应的厚度和位置数据，物镜设于移动平台上且朝向化学气相沉积设备。该监测装置通过移动平台和厚度监测设备，可以实时监测单晶金刚石厚度，一旦局部在高度上可观测到明显的变化，进而决定是否中断生产，减少水、电、气、人工等各方面的损失。

A monitoring device for the growth of single crystal diamond

【技术实现步骤摘要】
一种单晶金刚石生长过程中的监测装置
本技术涉及单晶金刚石
，特别是涉及一种单晶金刚石生长过程中的监测装置。
技术介绍
采用微波等离子体化学气相沉积设备即MPCVD(MicrowavePlasmaChemicalVaporDeposition)生长克拉级单晶金刚石时，晶种放入CVD设备后需要进行10-15天左右的长时间生长，生长过程中由于技术工艺水平、晶种质量、外部环境因素等等各种条件的影响，非常容易在某一时间节点出现多晶生长、黑色碳包裹体、以及内部应力问题，进而影响产品良率，造成成本的增加。而金刚石处于1000℃左右的高温下，现有的观测手段(主要是肉眼观测)无法观测到是否有多晶的生成，也就是说一旦初始生长质量不好，接下来时间内，水、电、气、人工等各方面成本均会造成浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，以解决现有技术中无法实时观测到是否有多晶或包裹体等生成，无法对单晶金刚石生长进行监测，从而因工艺或其他因素造成成本浪费的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，包括化学气相沉积设备、厚度监测设备和移动平台；所述化学气相沉积设备设有沉积室、沉积平台和可视窗；所述可视窗用于监测放置于所述沉积平台上的金刚石，所述沉积平台设于所述沉积室内；所述厚度监测设备包括厚度监测部件和物镜，所述物镜用于通过所述可视窗监测放置于所述沉积平台上的金刚石；所述厚度监测部件与所述物镜及所述移动平台连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处对应的厚度和位置数据，所述物镜设于所述移动平台上且朝向所述化学气相沉积设备。优选地，所述化学气相沉积设备为微波等离子体化学气相沉积设备。优选地，所述移动平台为XY移动平台。优选地，所述厚度监测部件包括厚度监测单元及控制器，所述厚度监测单元与所述物镜连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处厚度计算来源数据，所述控制器与所述移动平台及所述厚度监测单元通讯连接。更优选地，所述厚度监测单元为迈克尔逊干涉仪。更优选地，所述控制器包括：移动控制单元，所述移动控制单元与所述移动平台连接，用于控制所述移动平台的移动及提供单晶金刚石表面各检测处的位置数据；厚度计算单元，用于从所述厚度监测单元获得单晶金刚石表面各检测处单晶金刚石厚度计算来源数据并计算获得单晶金刚石表面各检测处单晶金刚石厚度数据；信息单元，用于匹配并提供从所述厚度计算单元获得单晶金刚石表面各检测处单晶金刚石厚度数据，及从所述移动控制平台获得的单晶金刚石表面各检测处的位置数据。更优选地，所述厚度监测单元为迈克尔逊干涉仪。更优选地，所述厚度监测部件还包括厚度计算单元，用于从厚度监测单元获得厚度计算来源数据并计算获得单晶金刚石厚度。进一步更优选地，所述厚度监测部件还包括控制单元，用于控制所述移动平台的移动，所述控制单元与所述移动平台连接。再进一步更优选地，所述控制单元与所述厚度计算单元连接，所述厚度计算单元用于从所述控制单元获得单晶金刚石位置。再再进一步更优选地，所述厚度监测部件还包括三维形貌模拟单元，用于从所述控制单元获得单晶金刚石位置，从所述厚度计算单元获得单晶金刚石厚度，并将所述位置与所述单晶金刚石厚度进行三维模拟，获得单晶金刚石的三维形貌。进一步更优选地，所述控制器还包括终止信号判断与发送模块，用于依据所述信息单元提供的单晶金刚石表面各检测处的厚度和位置数据确定是否终止单晶金刚石生长并发送终止信号。进一步更优选地，所述信息单元还用于将单晶金刚石表面各检测处的位置数据与单晶金刚石表面各检测处单晶金刚石厚度数据进行三维模拟，获得单晶金刚石的三维形貌。上述技术方案具有以下有益效果：本技术提供一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，通过移动平台和厚度监测设备例如迈克尔逊干涉仪，可以实时监测单晶金刚石厚度，除边缘少数区域外，理想的单晶金刚石各区域生长速率应保持一致，一旦局部某些区域生长速率高于或低于整体速率，则表示有多晶、包裹体等缺陷生成，则在高度上可观测到明显的变化，进而可以决定是否中断生产，减少水、电、气、人工等各方面的损失。附图说明图1是本技术实施例的一种单晶金刚石生长过程中的监测装置结构示意图。图2是本技术实施例的一种单晶金刚石生长过程中的监测装置中厚度监测部件的示意图。图3是单晶金刚石晶种表面预定比例涵盖的单晶金刚石表面的示意图。附图标记1化学气相沉积设备11沉积室12沉积平台13可视窗2厚度监测设备21厚度监测部件211厚度监测单元212控制器2121移动控制单元2122厚度计算单元2123信息单元2124终止信号判断与发送模块22物镜3移动平台具体实施方式在本技术的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1所示，本技术实施例提供一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，包括化学气相沉积设备1、厚度监测设备2和移动平台3；所述化学气相沉积设备1设有沉积室11、沉积平台12和可视窗13；所述可视窗13用于监测放置于所述沉积平台12上的金刚石，所述沉积平台12设于所述沉积室11内；所述厚度监测设备2包括厚度监测部件21和物镜22，所述物镜22用于通过所述可视窗13监测放置于所述沉积平台12上的金刚石；所述厚度监测部件21与所述物镜22及所述移动平台3连接，用于获得单晶金刚石表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，其特征在于，包括化学气相沉积设备(1)、厚度监测设备(2)和移动平台(3)；/n所述化学气相沉积设备(1)设有沉积室(11)、沉积平台(12)和可视窗(13)；所述可视窗(13)用于监测放置于所述沉积平台(12)上的金刚石，所述沉积平台(12)设于所述沉积室(11)内；/n所述厚度监测设备(2)包括厚度监测部件(21)和物镜(22)，所述物镜(22)用于通过所述可视窗(13)监测放置于所述沉积平台(12)上的金刚石；所述厚度监测部件(21)与所述物镜(22)及所述移动平台(3)连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处对应的厚度和位置数据，所述物镜(22)设于所述移动平台(3)上且朝向所述化学气相沉积设备(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，其特征在于，包括化学气相沉积设备(1)、厚度监测设备(2)和移动平台(3)；
所述化学气相沉积设备(1)设有沉积室(11)、沉积平台(12)和可视窗(13)；所述可视窗(13)用于监测放置于所述沉积平台(12)上的金刚石，所述沉积平台(12)设于所述沉积室(11)内；
所述厚度监测设备(2)包括厚度监测部件(21)和物镜(22)，所述物镜(22)用于通过所述可视窗(13)监测放置于所述沉积平台(12)上的金刚石；所述厚度监测部件(21)与所述物镜(22)及所述移动平台(3)连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处对应的厚度和位置数据，所述物镜(22)设于所述移动平台(3)上且朝向所述化学气相沉积设备(1)。


2.如权利要求1所述的一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，其特征在于，所述化学气相沉积设备(1)为微波等离子体化学气相沉积设备。


3.如权利要求1所述的一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，其特征在于，所述移动平台(3)为XY移动平台。


4.如权利要求1至3任一项所述的一种单晶金刚石生长过程中的监测装置，其特征在于，所述厚度监测部件(21)包括厚度监测单元(211)及控制器(212)，所述厚度监测单元(211)与所述物镜(22)连接，用于获得单晶金刚石表面各检测处厚度计算来源数据，所述控制器(212)与所述移动平台(3)及所述厚度监测单元(211)通讯连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垒，温简杰，
申请(专利权)人：上海昌润极锐超硬材料有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31