一种低缺陷高透光率金刚石生长方法和系统与流程

文档序号:20020083发布日期:2020-02-25 11:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,包括步骤:

阶段通入氧气:对籽晶表面进行预处理后放入生长仓中,通入一定功率的微波后通入氢气和氧气对籽晶进行表面刻蚀15-60min;然后,停止通入氧气,通入一定量的氩气后通入碳源生成碳离子团后稳定生长金刚石;每隔第一时间,停止通入碳源,通入氧气刻蚀10-30min;

基板台升降:在所述稳定生长的同时,实时检测金刚石生长的厚度数据,根据所述厚度数据,控制基板台的高度,进而使金刚石的生长面始终处于最佳生长位。

2.根据权利要求1所述的低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,所述第一时间为10-20h。

3.根据权利要求1所述的低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,所述基板台升降步骤具体包括:

s21、检测装置实时检测金刚石生长厚度,生成并输送厚度数据到控制中心;

s22、控制中心根据所述厚度数据计算区间厚度,并判断区间厚度是否超过预定值,若是,则控制所述基板台上升或下降预定值,执行s21;若否,则执行s21。

4.根据权利要求1所述的低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,所述最佳生长位根据生长仓中微波功率确定。

5.根据权利要求1所述的低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,所述预处理为:

对籽晶的表面进行抛光处理,然后通过丙酮或者无水乙醇清洗,再使用食人鱼溶液进行酸洗处理,再通过去离子水洗去酸液后烘干处理。

6.根据权利要求1所述的低缺陷高透光率金刚石生长方法,其特征在于,所述表面刻蚀包括步骤:

通入氢气,并在2-20mbar压力下,通入300-1500kw功率的微波启辉,逐渐增加压力及功率,使温度控制在840-860℃之间,然后通入一定比例的氧气,进行刻蚀。

7.一种应用权利要求1-6任一所述方法的低缺陷高透光率金刚石生长系统,其特征在于,包括:生长仓、控制中心、检测装置、存储模块、基板台;

所述检测装置用于实时检测金刚石的表面位置,生成并输出厚度数据;

所述存储模块用于存储所述对比数据以及实时检测数据;

所述基板台用于承载籽晶,包括托盘、托盘升降装置;

所述托盘升降装置用于控制所述托盘上升和下降;

所述控制中心用于接收所述厚度数据,并读取所述存储模块中的对比数据,进行数据比对,并根据比对结果,控制所述基板台升降装置运转,控制所述生长仓正常运行。

8.根据权利要求7所述的低缺陷高透光率金刚石生长系统,其特征在于,所述托盘包括基部、装设在所述基部上的承台;

所述承台为正多棱台形或圆台形,在上表面具有凹槽,所述凹槽的开口处边沿为倒角设计。

9.根据权利要求7所述的低缺陷高透光率金刚石生长系统,其特征在于,所述基板台升降装置包括脉冲电机以及升降轨道。

10.根据权利要求7所述的低缺陷高透光率金刚石生长系统,其特征在于,所述检测装置为位置传感器。

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