一种微波等离子腔体双密封炉门结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微波等离子腔体双密封炉门结构，解决现有多模非圆柱谐振腔(碟形腔)MPCVD装置密封尺寸过大、密封性能欠佳的技术问题。本实用新型专利技术包括由上至下相互连通的生长腔室和连通腔室、设于生长腔室内的水冷基台，设于水冷基台上用于放置金刚石晶体的螺纹钼台，以及设于连通腔室内并与水冷基台相连用于微波传递的波导管；生长腔室外设有水冷腔壁，生长腔室底部设有炉门，生长腔室与炉门连接处设有双槽密封结构，炉门上开设有用于抽真空的排气口，双槽密封结构和排气口连接有真空泵。本实用新型专利技术结构简单、设计科学合理，使用方便，通过双槽密封结构，增强了腔体的密封性能，减少了金刚石的污染。减少了金刚石的污染。减少了金刚石的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种微波等离子腔体双密封炉门结构


[0001]本技术属于金刚石加工
，具体涉及一种微波等离子腔体双密封炉门结构。

技术介绍

[0002]MPCVD法是制备高品质金刚石的首选方法，MPCVD法与产生等离子体的其他方法相比，微波激发的等离子体具有无电极物质污染、可控性好、等离子体密度高等一系列优点。金刚石MPCVD装置经历了从早期的石英管式、石英钟罩式，到后期的圆柱谐振腔式、椭球谐振腔式等多个发展阶段。金刚石MPCVD装置的核心部件是用于产生微波等离子体的谐振腔结构以及谐振腔的真空密封结构，优异的真空性能直接决定金刚石的生产品质。因此，微波谐振腔的设计和改进对金刚石膜沉积技术的发展有着重要的意义。
[0003]多模非圆柱谐振腔(碟形腔)MPCVD装置的专利技术，避免了石英窗口易被氢等离子体刻蚀所造成的硅污染等问题。它的主要特点是从腔体的下方输入微波，其通过一环形天线来完成，而环状的石英窗则被安置在了环形天线的下方，石英窗被藏在沉积台的下方，使石英环远离等离子体。这一设计结构使MPCVD金刚石膜沉积装置的功率达到了10kw以上的高水平。但是，由于碟形腔尺寸较大，整体采用掀盖式设计，造成密封尺寸过大，密封性能欠佳的问题。
[0004]因此，本技术提供了一种微波等离子腔体双密封炉门结构，以便增强腔体的密封性能，用于减少金刚石的污染，成为所属
技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是：提供一种微波等离子腔体双密封炉门结构，解决现有多模非圆柱谐振腔(碟形腔)MPCVD装置密封尺寸过大、密封性能欠佳的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种微波等离子腔体双密封炉门结构包括由上至下相互连通的生长腔室和连通腔室、设于生长腔室内的水冷基台，设于水冷基台上用于放置金刚石晶体的螺纹钼台，以及设于连通腔室内并与水冷基台相连用于微波传递的波导管；生长腔室外设有水冷腔壁，生长腔室底部设有炉门，生长腔室与炉门连接处设有双槽密封结构，炉门上开设有用于抽真空的排气口，双槽密封结构和排气口连接有真空泵。
[0008]进一步地，双槽密封结构包括由内至外依次套装于炉门内壁并与水冷腔壁密封贴合的内密封圈和外密封圈。
[0009]进一步地，炉门上分别开设有用于内密封圈嵌装的第一槽体，以及用于外密封圈嵌装的第二槽体，第一槽体和第二槽体之间设有与外界相连通的低压缝隙区。
[0010]进一步地，低压缝隙区通过第一管道与真空泵相连。
[0011]进一步地，排气口通过第二管道与真空泵相连，第二管道上设有主抽气阀。
[0012]进一步地，从排气口接出设有接入第二管道的第三管道，第三管道上设有调压阀。
[0013]进一步地，炉门内侧面设有与水冷基台相连的石英环。
[0014]进一步地，水冷腔壁上开设有若干个观察口。
[0015]进一步地，观察口采用耐热玻璃制成。
[0016]进一步地，螺纹钼台顶部设有等离子体。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术结构简单、设计科学合理，使用方便，解决了现有多模非圆柱谐振腔(碟形腔)MPCVD装置密封尺寸过大、密封性能欠佳的技术问题，通过双槽密封结构，增强了腔体的密封性能，减少了金刚石的污染。
[0019]本技术包括由上至下相互连通的生长腔室和连通腔室、设于生长腔室内的水冷基台，设于水冷基台上的螺纹钼台，以及设于连通腔室内的波导管，金刚石晶体放置于螺纹钼台上，并持续在生长腔室内进行生长。生长腔室外设有水冷腔壁，水冷腔壁和水冷基台二者共同实现水冷降温；生长腔室底部设有炉门，便于金刚石晶体的取放，同时下置炉门便于水冷基台的拆卸与维修。
[0020]本技术生长腔室与炉门连接处设有双槽密封结构，增强了生长腔室的密封性，降低了金刚石晶体生长环境的污染。双槽密封结构较传统的单槽密封的而言，采用了内密封圈和外密封圈的双重密封，同时在内密封圈和外密封圈之间设有低压缝隙区，低压缝隙区与真空泵直接相接，形成一个低气压区。生长腔室的工作压力在16
‑
30Kpa，高于低压缝隙区，工艺气体从内密封圈微量泄漏至低压缝隙区，空气也从外侧微量泄漏至低压缝隙区，漏进低压缝隙区的气体直接被真空泵抽走，避免漏进生长腔室内，从而避免了金刚石的污染。
附图说明
[0021]图1为本技术结构示意图。
[0022]图2为本技术双槽密封结构放大图。
[0023]图3为本技术石英环俯视图。
[0024]其中，附图标记对应的名称为：
[0025]1‑
生长腔室，2
‑
连通腔室，3
‑
水冷基台，4
‑
金刚石晶体，5
‑
螺纹钼台，6
‑
波导管，7
‑
水冷腔壁，8
‑
炉门，9
‑
排气口，10
‑
真空泵，11
‑
内密封圈，12
‑
外密封圈，13
‑
第一槽体，14
‑
第二槽体，15
‑
低压缝隙区，16
‑
第一管道，17
‑
第二管道，18
‑
主抽气阀，19
‑
第三管道，20
‑
调压阀，21
‑
石英环，22
‑
观察口，23
‑
等离子体。
具体实施方式
[0026]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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
的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]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；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波等离子腔体双密封炉门结构，其特征在于：包括由上至下相互连通的生长腔室(1)和连通腔室(2)、设于生长腔室(1)内的水冷基台(3)，设于水冷基台(3)上用于放置金刚石晶体(4)的螺纹钼台(5)，以及设于连通腔室(2)内并与水冷基台(3)相连用于微波传递的波导管(6)；生长腔室(1)外设有水冷腔壁(7)，生长腔室(1)底部设有炉门(8)，生长腔室(1)与炉门(8)连接处设有双槽密封结构，炉门(8)上开设有用于抽真空的排气口(9)，双槽密封结构和排气口(9)连接有真空泵(10)。2.根据权利要求1所述的一种微波等离子腔体双密封炉门结构，其特征在于：双槽密封结构包括由内至外依次套装于炉门(8)内壁并与水冷腔壁(7)密封贴合的内密封圈(11)和外密封圈(12)。3.根据权利要求2所述的一种微波等离子腔体双密封炉门结构，其特征在于：炉门(8)上分别开设有用于内密封圈(11)嵌装的第一槽体(13)，以及用于外密封圈(12)嵌装的第二槽体(14)，第一槽体(13)和第二槽体(14)之间设有与外界相连通的低压缝隙区(15)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁稳，郑怡，李兵，
申请(专利权)人：成都稳正科技有限公司，
类型：新型
国别省市：