质窗口上部的耦合转换腔，所述耦合转换腔与所述第二波导管连通，所述模式转换天线伸入所述耦合转换腔内，所述耦合转换腔能够将来自所述微波源的微波经所述介质窗口传送至所述谐振腔。
[0029]进一步地，所述耦合转换腔能够将来自所述的第二波导管的微波由TEM模式转换为TM模式，其可以为圆柱波导。
[0030]进一步地，在所述第一波导管和所述适配器之间设置有柔性波导管。
[0031]根据本发明所提供的微波等离子体化学气相沉积设备，还包括调配器，其与所述第一波导管连接。
[0032]本发明提供的微波等离子体化学气相沉积设备，通过设置微波聚集单元，从而扩大了微波电场在基片上的分布面积，使微波电场在基片的水平方向得到延伸，并且使微波能量更加集中在基片上方区域，等离子体的温度分布更加均匀，从而有利于大面积、高质量的金刚石薄膜的沉积。
【附图说明】
[0033]图1为本发明一实施方式提供的微波等离子体化学气相沉积设备的结构示意图；
[0034]图2为本发明另一实施方式提供的微波等离子体化学气相沉积设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0036]如图1和图2所示，本发明的微波等离子体化学气相沉积设备，包括微波源I，第一波导管2，微波模式转换器和谐振装置。第一波导管2的一端与微波源I连接，另一端与微波模式转换器连接；谐振装置包括一谐振腔4和微波聚集单元44，谐振腔4的顶部设有介质窗口 41,微波模式转换器位于介质窗口 41的上部并且能够将来自微波源I的微波进行模式转换并经介质窗口 41传送至谐振腔4，在谐振腔4的内部设有基座43，在基座43上承载有基片42，且基座43的设置能够使其上承载的基片42位于介质窗口 41的下方，微波聚集单元44设于谐振腔4上并能够将传送至谐振腔4的微波聚集于基片42上。
[0037]微波源I用于产生微波，其可以为本领域常规的微波发生器等设备，所产生的微波的功率可以为6-75kW、频率可以为915MHZ-2.45GHz ;第一波导管2用于传送微波源I所产生的微波，其可以为矩形波导管，微波在第一波导管2中的主要传输方式为TEltl模式；微波模式转换器可以将TE模式的微波转换成TEM模式。
[0038]谐振腔4的形状可以为多种形状，例如圆柱形；谐振腔4顶部的介质窗口 41为由透光材料(例如石英或蓝宝石)形成的窗口，其能够使微波透过从而进入谐振腔4，并且其还能保证谐振腔4的密封性能；基片42用于沉积薄膜，例如金刚石薄膜，其可以固定在基座43上，基片42应当对应设置在介质窗口 41的正下方，并且镀膜面朝上放置；基座43可以上下移动，从而根据实际需要对基片42的放置高度进行调节，例如基座43可以直接从谐振腔4的底部伸出，并与高度调节相关装置连接，此外，基座43的伸出部分可以通过密封件48进行密封。可以理解的是，在谐振腔4上还包括一些必需的开口，例如用于通入反应气体的气体入口、用于抽真空的抽气口等。
[0039]微波聚集单元44能够使谐振腔4内反射的微波聚集于基片42上，从而在最大程度上利用微波功率激发等离子体，实现微波能的高效利用；此外，其还可以扩大微波电场在基片42上的分布面积，使微波电场在基片42的水平方向得到延伸，从而能够形貌呈扁椭球状的等离子体8，既可以避免等离子体8与谐振腔壁产生接触而造成沉积的金刚石薄膜污染，还可以避免采用石英钟罩时因等离子体跃变而造成石英钟罩的顶部被击穿，因而有利于工业化大面积沉积形成均匀且纯净度高的金刚石薄膜。
[0040]在一实施方式中，微波聚集单元44可以为设于谐振腔4侧壁上的倾斜部，倾斜部由金属材料制成，并且倾斜部的垂直线相交于基片42上。该倾斜部可以为倾斜设置在谐振腔4内部的两块相对设置的金属板，或者为倾斜设置在谐振腔4内部的多块均布的金属板，优选地，该倾斜部为设置在谐振腔4内部的圆台，从而在最大程度上利用反射微波的能量来沉积薄膜；此外，也可以直接在谐振腔4的侧面上加工出上述倾斜部，例如上述相对设置的金属板或圆台，从而简化谐振腔4的加工工艺。该倾斜部能够将谐振腔4内反射的微波聚集在基片42上。
[0041]进一步地，还可以在谐振腔4内，环绕基座43设置凸台51，且在凸台51与基座43之间相对设置能够上下移动的金属部件52 ;例如，可以在谐振腔4的底座47上设置环形凸台，并在环形凸台与基座43之间设置能够上下移动的环形金属块，从而形成微波微调单元，该环形金属块的内面与基座43的侧面接触，外面与环形凸台的内面接触，其能够使微波在基座43与凸台51之间处于TEM模式，而凸台51上方区域的微波形成TM模式或近似TM模式，从而使谐振腔4内部形成由TM模式和TEM模式组成的混合模式的微波。
[0042]本发明的微波等离子体化学气相沉积设备能够有效改善谐振腔4内的电磁场分布，并实现微波电磁场在基片42上的叠加及聚焦，从而增大了等离子体球面积并优化了等离子体的均匀分布，有效增大了化学气相沉积区域，进而提高了单位时间内的工作效率；此夕卜，通过调节(上下移动)金属部件52，更易于使谐振腔4内的微波的谐振状态始终保持在谐振点，从而提高微波能量的使用效率。
[0043]例如，可以在金属部件52上设置从底座47伸出谐振腔4的拉杆(图中未不出),通过拉杆使金属部件52在凸台51与基座43之间上下移动。此外，也可以在加工谐振腔4时使其底部形成向上的凹陷，从而在谐振腔4内部形成凸台51，以便简化谐振腔4的加工工艺。
[0044]上述实施方式的谐振腔4可以由金属材料或石英材料制成。优选地，谐振腔4由金属材料(例如铝或铜)制成，从而有利于对谐振腔4进行水冷处理。
[0045]进一步地，还可以在谐振腔4的内部设置等离子体约束单元，其可以由透光材料(例如石英或蓝宝石)制成，并且设置在基片42的外部。优选地，等离子体约束单元可以直接设置在凸台51上，并且等离子体约束单元内部可以通过抽真空而形成真空环境。该等离子体约束单元的设置能够减少离子体对谐振腔壁的污染，并且利于更换和维护，从而有利于进行金刚石薄膜的工业化合成生产。此外，该等离子体约束单元可以设置在距离等离子放电区域相对较远的位置上，从而减少其材料中的元素对薄膜合成所造成的污染。
[0046]如图1所示，在一实施方式中，等离子体约束单元可以为石英管45，其可以设置在底座47与微波聚集单元44之间，并且套设在基片42的外部，石英管45的直径可以相对较大，例如120-250_，从而避免等离子体因跃变而对其造成损坏。如图2所示，在另一实施方式中，等离子体约束单元还可以为石英钟罩46，其可以设置在底座47与微波聚集单元44之间，并且罩设在基片42的外部。等离子体约束单元用于约束等离子体8，