金刚石在线检测生长装置及生长缺陷处理方法与流程

文档序号:19866601发布日期:2020-02-08 05:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,包括

反应腔室,所述反应腔室包括适于容纳金刚石生长的封闭区域,所述反应腔室外侧壁上至少设有一个观察窗口;

光学相机测量装置,包括测量装置本体和光学相机,所述光学相机测量装置安装在可以通过观察窗口观察反应腔室内部样品的位置;

气体存储输送系统,气体存储系统通过气体输送气路与反应腔室上的通气孔连接,使得反应气体或刻蚀气体可以进入反应腔室,所述气体存储输送系统包括碳源存储系统和刻蚀气体存储系统;

控制装置,包括中央处理器;

所述光学相机测量装置的一种安装方式为,直接固定在观察窗口外;所述光学相机测量装置的另一种安装方式为通过固定部件,安装在反应腔室外部,使得光学相机可以通过观察窗口监测反应腔室内部样品情况;

所述光学相机、气体存储输送系统分别与中央处理器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述气体存储输送系统还包括气体混合装置,所述气体混合装置用于将碳源、刻蚀气体等与惰性气体、氢气及其他必要气体按照需要进行混合。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述光学相机测量装置通过转轴机构与反应腔室上的固定部件活动连接,且能够透过观察窗口拍摄所述反应腔室内的金刚石。

4.根据权利要求3所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述转轴机构包括上支座、下支座和阻尼转轴,所述上支座通过铰接支架与反应腔室外壁连接,所述下支座设置在测量装置本体上面,所述阻尼转轴插设在上支座和下支座之间。

5.根据权利要求1所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述光学相机为高保真相机,通过转轴机构调整光学相机的拍摄角度与籽晶表面的夹角在50-70度之间。

6.根据权利要求2所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述碳源可选为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、乙炔中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述碳源为甲烷。

8.根据权利要求2所述的一种金刚石在线检测生长装置,其特征在于,所述刻蚀气体为氧气。

9.一种采用权利要求1-8任意一项所述的金刚石在线检测生长装置的金刚石生长缺陷处理方法,其特征在于,包括步骤:

s1、光学相机测量装置发送金刚石生长图片到中央处理器,所述中央处理器判定生长缺陷出现;

s2、所述控制装置控制气体存储输送系统停止碳源气体混合物进入反应腔室;

s3、所述控制装置控制气体存储输送系统接入刻蚀气体混合物到反应腔室;

s4、光学相机测量装置实时将刻蚀图片输送到所述中央处理器,判断是否刻蚀完成,若是,则执行步骤s5;若否,则执行步骤s3;

s5、停止接入刻蚀气体混合物,打开碳源气体混合物接入,继续生长金刚石。

10.根据权利要求9所述的金刚石生长缺陷处理方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述刻蚀气体混合物中刻蚀气体的浓度为4%-8%。

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