一种用于MPCVD的气体抽空结构的制作方法

一种用于mpcvd的气体抽空结构
技术领域
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本实用新型涉及气体抽空结构技术领域，更具体的是涉及一种用于mpcvd的气体抽空结构。


背景技术：

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cvd金刚石的独特性能使其成为高功率电子产品的理想选择，为了实现cvd金刚石的工业应用，必须同时获得对薄膜纯度的出色控制，非常低的缺陷含量和足够快的生长速度。当前，仅利用谐振腔系统的微波等离子体辅助化学气相沉积(mpcvd)工艺可提供足够的原子氢以满足这些要求，为使金刚石生长速度提高，必须有足够高微波功率密度的等离子体来提供原子氢，同时也需要等离子体更加均匀的分布在尽量大的面积上，以提高单次cvd金刚石生长的面积。
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现有技术中的等离子体的产生需要在反应器中扁平的区域上产生相当高的电场，并且需要仔细设计微波耦合系统及谐振腔。同时，高密度等离子体负载会对腔体的谐振频率产生影响，在高微波功率密度的情况下，这种影响尤为重要，因为在此情况下，输入功率的反射部分可能会很高，这种失配会提高微波在传输线及谐振腔体壁的电热损耗，导致谐振腔体壁及微波耦合系统发热。
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mpcvd反应器如果从底部馈入微波，则需要比较大尺寸的基板平台形成微波耦合结构，同时与石英管微波窗口密封以保持反应器的真空状态，此时反应器的真空抽气端口必须设置在基板台的外侧。对于tmo11模式的底馈入式反应器，基板台距离反应器上壁比较近，从反应器顶部注入的工艺气体可以比较均匀的流过基板台表面。但对于tm022模式的反应腔体，其上部空间较大，工艺气体注入后迅速扩散，不能有效的流过基板台中央的钼托盘。
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综上，现有技术中的反应器高温气体不能及时流出，使反应器内的温度升高，以及工艺气体不能有效的流过钼托盘，从而降低了金刚石膜及单晶金刚石的生长效率。因此，我们迫切的需要一种可以改善反应器内的温度，以及使工艺气体能有效的流过钼托盘的气体抽空结构。


技术实现要素：

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基于以上问题，本实用新型的目的在于：提供一种用于mpcvd的气体抽空结构，用于解决现有技术中反应器高温气体不能及时流出，使反应器内的温度升高，以及工艺气体不能有效的流过钼托盘，从而降低了金刚石膜及单晶金刚石的生长效率的问题。
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本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
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一种用于mpcvd的气体抽空结构，包括紫铜托盘和钼托盘，所述钼托盘安装在紫铜托盘的顶面，所述钼托盘的边缘均匀的开有多个通孔，所述紫铜托盘内安装有芯管，所述紫铜托盘内还开有连通芯管和通孔的气体通道。
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作为一种优选的方式，所述通孔为圆孔型或腰孔型或弧形阵列孔。
[0010]
作为一种优选的方式，所述紫铜托盘的上部开有凹坑，所述凹坑的内表面均匀的设有多个导热鳍片。
[0011]
作为一种优选的方式，所述凹坑的边缘还设有台阶，所述钼托盘安装在台阶上。
[0012]
作为一种优选的方式，所述芯管的下部还安装有集成压力控制器。
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本实用新型的有益效果如下：
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(1)本实用新型通过通孔降低经过钼托盘的热通量，使钼托盘表面的温度场更均匀；同时通孔形成的气体通路能够将工艺气体从钼托盘的边缘有效排出，改善了反应器内部的流场分布，从而提高金刚石膜及单晶金刚石的生长效率。
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(2)本实用新型中芯管的下部还安装有集成压力控制器，通过集成压力控制器调节抽气流量，在工艺气体注入流量恒定时，通过集成压力控制器的动态控制，使得反应器内的气压恒定在某一个气压值，实现工艺参数的稳定。
附图说明
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图1为本实用新型紫铜托盘和钼托盘安装在一起时的正面剖视结构简图；
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图2为本实用新型紫铜托盘和钼托盘安装在一起时的俯视结构简图；
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图3为本实用新型钼托盘的立体结构简图：
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图4为本实用新型紫铜托盘的立体结构简图；
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附图标记：1紫铜托盘，101台阶，2钼托盘，201通孔，3凹坑，4气体通道，5芯管，6导热鳍片。
具体实施方式
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为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
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实施例：
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如图1-4所示，一种用于mpcvd的气体抽空结构，包括紫铜托盘1和钼托盘2，钼托盘2安装在紫铜托盘1的顶面，钼托盘2的边缘均匀的开有多个通孔201，紫铜托盘1内安装有芯管5，紫铜托盘1内还开有连通芯管5和通孔201的气体通道4。
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工作原理：其中，凹坑3的边缘还设有台阶101，钼托盘2安装在台阶101上，钼托盘2边缘上的通孔201交错布置，减少通孔201内外侧的连接，降低经过钼托盘2的热通量，使钼托盘2表面的温度场更均匀；同时通孔201形成的气体通路能够将工艺气体从钼托盘2的边缘直接排出，改善了反应器内部的流场分布，同时也能够使被等离子体加热的高温气体，以及原子氢和ch3基团有效的流过钼托盘2表面，从而提高金刚石膜及单晶金刚石的生长效率。
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优选的，通孔201为圆孔型或腰孔型或弧形阵列孔，各种形状的通孔201可以相互交错设置，从而可以进一步降低经过钼托盘2的热通量，使钼托盘2表面的温度场更加均匀。
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优选的，紫铜托盘1的上部开有凹坑3，凹坑3的内表面均匀的设有多个导热鳍片6，可以有效改善反应器钼托盘2上的温度场及流场分布，导热鳍片6可以对反应器被的热量进行有效的导热，从而可以进一步的提高金刚石的生长效率。
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优选的，芯管5的下部还安装有集成压力控制器，使用mksπpc集成压力控制器自动
调整抽气流量使反应器压力保持恒定，实现工艺参数的稳定，此气压在0.1-50kpa之间。
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如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。