本实用新型专利技术涉及制取金刚石膜的技术领域，具体是一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，用于解决现有技术中微波的传输路线不够合理，从而使得等离子体的放电尺度小，单位时间的金刚石晶体产量低的问题。本实用新型专利技术包括工艺配气单元、磁控管微波发生器和微波高压电源，所述磁控管微波发生器连接有环形器，所述环形器连接有定向耦合器，所述定向耦合器连接有三销钉调配器，所述三销钉调配器连接有模式转换器，所述模式转换器连接有滑动短路面和反应器。本实用新型专利技术微波依次通过环形器、向耦合器、三销钉调配器、模式转换器和反应器，如此改变了微波传输线的空间组合方式，从而使得该微波等离子体化学气相沉积装置的尺寸更小，制造成本更低。制造成本更低。制造成本更低。
【技术实现步骤摘要】
一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置
[0001]本技术涉及制取金刚石膜的
，更具体的是涉及一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置。
技术介绍
[0002]等离子体化学气相沉积是一种用等离子体激活反应气体，促进在基体表面或近表面空间进行化学反应，生成固态膜的技术。等离子体化学气相沉积技术的基本原理是在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，利用低温等离子体作为能量源，通入适量的反应气体，利用等离子体放电，使反应气体激活并实现化学气相沉积的技术，利用等离子体化学气相沉积可以制取制取金刚石膜，金刚石单晶，或用于金刚石半导体参杂等，产生相应反应的装置称为等离子体化学气相沉积装置。
[0003]现有技术中的等离子体化学气相沉积装置包括谐振腔上圆柱体、谐振腔下圆柱体、沉积台、基片、环状的石英微波窗口、位置可以调节的半椭球形的微波反射体、半椭球形微波反射体的调节机构、进气口以及出气口；谐振腔上圆柱体、谐振腔下圆柱体、沉积台和半椭球形的微波反射体一起组成了装置的谐振腔，环状的石英微波窗口被安置在了沉积台的下方；进气口和出气口分别处于装置的顶部与底部；位于谐振腔上圆柱体中的半椭球形的微波反射体的位置能通过其调节机构而得到调节，半椭球形微波反射体与谐振腔上圆柱体在外形上的过渡平滑，保证进入谐振腔的微波不会受到散射。
[0004]但是，现有技术中微波的传输路线不够合理，从而使得微波等离子体化学气相沉积装置的尺寸较大，制造成本较高。因此，我们迫切的需要一种使微波的传输路线更加合理，从而使制造成本更低、尺寸更小的等离子体化学气相沉积装置。
技术实现思路
[0005]基于以上问题，本技术的目的在于：提供一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，用于解决现有技术中等离子体化学气相沉积装置中微波的传输路线不够合理，从而使得微波等离子体化学气相沉积装置的尺寸较大，制造成本较高的问题。
[0006]本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0007]一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，包括工艺配气单元、磁控管微波发生器和微波高压电源，所述磁控管微波发生器连接有环形器，所述环形器连接有定向耦合器，所述定向耦合器连接有三销钉调配器，所述三销钉调配器连接有模式转换器，所述模式转换器连接有滑动短路面和反应器。
[0008]作为一种优选的方式，所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与磁控管微波发生器连接，第二端口与定向耦合器连接，第三端口还连接有水负载。
[0009]作为一种优选的方式，所述滑动短路面包括波导壳体，所述波导壳体的一端连接有封闭板，所述波导壳体内安装有丝杠，所述丝杠的一端连接有穿过封闭板的旋转机构，另一端连接有位于波导壳体内的后止板，所述丝杠上还通过螺母安装有悬空板，所述悬空板
上连接有穿过后止板且可以相对后止板移动的光轴，所述光轴的端部安装有不与波导壳体内壁接触的短路活塞。
[0010]作为一种优选的方式，所述旋转机构包括与丝杠连接的转轴，所述转轴上连接有调节手柄，所述转轴上还安装有锁止机构，所述锁止机构包括安装在转轴上的锁止块，所述锁止块的上部开有锁止孔，所述锁止孔内安装有可与转轴接触的锁止手柄。
[0011]作为一种优选的方式，还包括架体，所述反应器安装在架体上，所述反应器包括顶盖，所述架体上安装有开盖机构。
[0012]作为一种优选的方式，所述开盖机构包括安装在架体上的气缸，所述架体上还安装有位于气缸两侧的立柱，两个所述立柱上均铰接有开盖板，两个所述开盖板间连接有与气缸活塞连接的连接杆，两个所述开盖板分别与顶盖的两侧连接。
[0013]本技术的有益效果如下：
[0014](1)本技术通过磁控管微波发生器产生的微波，依次通过环形器、向耦合器、三销钉调配器、模式转换器，最终进入反应器中进行反应，如此改变了微波传输线的空间组合方式，从而使得该微波等离子体化学气相沉积装置的尺寸更小，制造成本更低。
[0015](2)本技术中定向耦合器等反射回的微波，通过环形器的第二端口进入环形器，微波再通过第三端口进入水负载中，水负载可以消耗反射微波功率，使微波不会从第一端口进入磁控管微波发生器中，而将磁控管微波发生器损坏。
[0016](3)本技术中通过丝杠螺母以及光轴带动短路活塞在波导壳体内滑动，并且短路活塞与波导壳体的内壁不接触，也就是短路活塞始终处于悬空状态，这样短路活塞在直线运动中不与波导壳体的内壁发生剐蹭，从而使短路活塞在波导壳体内滑动的滑动阻力和接触电阻更小，从而可以在模式转换中更好的起到调节作用。
[0017](4)本技术中通过控制气缸的活塞伸出带动开盖板向上运动，从而打开盖板，这样方便打开反应器的顶盖取出单晶与放置晶种。
附图说明
[0018]图1为本技术的立体结构简图；
[0019]图2为本技术的正面结构简图；
[0020]图3为本技术的俯视结构简图；
[0021]图4为本技术环形器与磁控管微波发生器、定向耦合器和水负载连接的立体结构简图；
[0022]图5为本技术环形器的立体结构简图；
[0023]图6为本技术滑动短路面的正面结构简图；
[0024]图7为本技术图6中A-A处的剖视结构简图；
[0025]附图标记：1架体，2磁控管微波发生器，3水负载，4环形器，41第三端口，42第一端口，43第二端口，5开盖机构，51气缸，52连接杆，53开盖板，6反应器，61顶盖，7微波高压电源，8工艺配气单元，9定向耦合器，10三销钉调配器，11模式转换器，12滑动短路面，13波导壳体，14锁止机构，141锁止手柄，142锁止块，15旋转机构，151转轴，152调节手柄，16短路活塞，17光轴，18后止板，19直线轴承，20丝杠，21螺母，22悬空板，23封闭板。
具体实施方式
[0026]为了本
的人员更好的理解本技术，下面结合附图和以下实施例对本技术作进一步详细描述。
[0027]实施例：
[0028]如图1-2所示，一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，包括工艺配气单元8、磁控管微波发生器2和微波高压电源7，磁控管微波发生器2连接有环形器4，环形器4连接有定向耦合器9，定向耦合器9连接有三销钉调配器10，三销钉调配器10连接有模式转换器11，模式转换器11连接有滑动短路面12和反应器6。
[0029]工作原理：微波高压电源7供电给磁控管微波发生器2继而产生微波并进入环形器4，再进入定向耦合器9，定向耦合器9的主要作用在于测定微波的真反向功率以及频率，微波从定向耦合器9出来然后输入到三销钉调配器10然后，经过模式转换器11以TEM模式进入反应腔体中，滑动短路面12则是在模式转换中起到调节的作用；反应器6腔体内利用工艺配气单元8通入一定配比的工作气体，如甲烷、氢气，在大功率微波的作用下反应器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，包括工艺配气单元(8)、磁控管微波发生器(2)和微波高压电源(7)，其特征在于：所述磁控管微波发生器(2)连接有环形器(4)，所述环形器(4)连接有定向耦合器(9)，所述定向耦合器(9)连接有三销钉调配器(10)，所述三销钉调配器(10)连接有模式转换器(11)，所述模式转换器(11)连接有滑动短路面(12)和反应器(6)。2.根据权利要求1所述的一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，其特征在于：所述环形器(4)包括第一端口(42)、第二端口(43)和第三端口(41)，所述第一端口(42)与磁控管微波发生器(2)连接，第二端口(43)与定向耦合器(9)连接，第三端口(41)还连接有水负载(3)。3.根据权利要求1所述的一种大面积紧凑型微波等离子体化学气相沉积装置，其特征在于：所述滑动短路面(12)包括波导壳体(13)，所述波导壳体(13)的一端连接有封闭板(23)，所述波导壳体(13)内安装有丝杠(20)，所述丝杠(20)的一端连接有穿过封闭板(23)的旋转机构(15)，另一端连接有位于波导壳体(13)内的后止板(18)，所述丝杠(20)上还通过螺母(21)安装有悬空板(22)，所述悬空板(22)上连接有穿过后止板(18...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁博，
申请(专利权)人：四川三三零半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：
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