一种适用于金刚石生长的基片台制造技术

本技术涉及适用于金刚石生长的基片台，包括：水冷基座、基片托、限位环、限高环和定位升降连接件，基片托设置在水冷基座上；限位环设置于水冷基座上，且环绕着基片托；限高环同轴布置在限位环的上方，限位环与限高环通过多个定位升降连接件相连；限高环比基片托上所放置的基片的生长面高。控制限高环的上表面与基片生长面的距离，减小金刚石在生长的过程中，边缘区域的生长状态与其他区域生长状态的差异，促进金刚石厚单晶和多晶金刚石厚膜的生长，提高金刚石批量生长及大面积沉积的生产进度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金刚石生长领域，具体涉及一种适用于金刚石生长的基片台。

技术介绍

1、金刚石优良的物理化学性能使其受到众多领域的关注，在众多生长金刚石的技术方法当中，微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition，mpcvd)技术被认为是生长高质量金刚石的首选方法。

2、在金刚石生长的过程中，基片材料在微波等离子体中存在边缘效应，因而基片材料边缘的生长状态会明显有别于基片材料的其他区域，对于单晶金刚石基片，单晶金刚石的边缘会因边缘效应产生多晶环，从而破坏单晶金刚石的晶体结构，提高单晶材料的表面温度；对于多晶金刚石基片，多晶金刚石膜的边缘会因边缘效应而产生金刚石大颗粒，增加金刚石膜的应力。

3、这些现象都会阻碍金刚石厚单晶和多晶金刚石厚膜的生长，影响金刚石批量生长及大面积沉积的生产进度。

技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是提供一种适用于金刚石生长的基片台，以克服上述现有技术中的不足。

2、本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于金刚石生长的基片台，包括：水冷基座、基片托、限位环、限高环和定位升降连接件，基片托设置在水冷基座上；限位环设置于水冷基座上，且环绕着基片托；限高环同轴布置在限位环的上方，限位环与限高环通过多个定位升降连接件相连；限高环比基片托上所放置的基片的生长面高。

3、在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。

4、进一步，限高环比基片托上所放置的基片的生长面高至少0.1mm。

5、进一步，限高环的内径大于等于用于金刚石生长的区域的外径。

6、进一步，限位环的内径比基片托的外径大至少0.05mm。

7、进一步，定位升降连接件的上端面高于等于限高环的上表面。

8、进一步，定位升降连接件以螺纹或焊接的方式与限高环和限位环连接；定位升降连接件以螺纹、气动或电动的方式调节限高环相对于限位环的高度。

9、进一步，水冷基座的材料为紫铜或无氧铜；基片托、限位环和限高环的材料为钼或钨，定位升降连接件的材料为钼、钨或不锈钢。

10、本技术的有益效果为：

11、随着金刚石材料生长厚度的增加，通过调整定位升降连接件，控制限高环的上表面与基片生长面的距离，减小金刚石在生长的过程中，边缘区域的生长状态与其他区域生长状态的差异，促进金刚石厚单晶和多晶金刚石厚膜的生长，提高金刚石批量生长及大面积沉积的生产进度；

12、水冷基座为基片台提供散热，基片托为金刚石材料提供主要的生长区域，限位环处于基片托的外围，以限制固定基片托在水冷基座的相对位置，限高环优先接触等离子体，从而有效降低等离子体施加在金刚石基片上的边缘效应，进而削弱金刚石生长过程中边缘区域与中央区域的差异；

13、通过调节定位升降连接件，控制限高环与限位环的相对位置高度，延长了金刚石基片单次生长的厚度；

14、基片台结构简单，适用于单片或多片金刚石材料的生产，并可重复使用。

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【技术保护点】

1.一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于，包括：水冷基座(1)、基片托(2)、限位环(3)、限高环(4)和定位升降连接件(5)，所述基片托(2)设置在所述水冷基座(1)上；所述限位环(3)设置于所述水冷基座(1)上，且环绕着基片托(2)；所述限高环(4)同轴布置在所述限位环(3)的上方，所述限位环(3)与所述限高环(4)通过多个定位升降连接件(5)相连；所述限高环(4)比基片托(2)上所放置的基片的生长面高。

2.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述限高环(4)比基片托(2)上所放置的基片的生长面高至少0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述限高环(4)的内径大于等于用于金刚石生长的区域的外径。

4.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述限位环(3)的内径比所述基片托(2)的外径大至少0.05mm。

5.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述定位升降连接件(5)的上端面高于等于所述限高环(4)的上表面。

6.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述定位升降连接件(5)以螺纹或焊接的方式与限高环(4)和限位环(3)连接；所述定位升降连接件(5)以螺纹、气动或电动的方式调节限高环(4)相对于限位环(3)的高度。

7.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述水冷基座(1)的材料为紫铜或无氧铜；所述基片托(2)、限位环(3)和限高环(4)的材料为钼或钨，所述定位升降连接件(5)的材料为钼、钨或不锈钢。

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【技术特征摘要】

1.一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于，包括：水冷基座(1)、基片托(2)、限位环(3)、限高环(4)和定位升降连接件(5)，所述基片托(2)设置在所述水冷基座(1)上；所述限位环(3)设置于所述水冷基座(1)上，且环绕着基片托(2)；所述限高环(4)同轴布置在所述限位环(3)的上方，所述限位环(3)与所述限高环(4)通过多个定位升降连接件(5)相连；所述限高环(4)比基片托(2)上所放置的基片的生长面高。

2.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述限高环(4)比基片托(2)上所放置的基片的生长面高至少0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石生长的基片台，其特征在于：所述限高环(4)的内径大于等于用于金刚石生长的区域的外径。

4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建华，翁俊，刘繁，汪淏，刘小波，张昕煦，王建波，
申请(专利权)人：武汉莱格晶钻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：