一种水冷等离子化学气相沉积设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种化学气相沉积设备，具体为一种水冷等离子化学气相沉积设备，属于化学气相沉积技术领域。


背景技术：

2.近年来微波等离子体化学气相沉积法技术越来越成熟，越来越多的企业用该方法来生产金刚石类产品。现有微波等离子体化学气相沉积设备采用圆周天线方式的腔体，一般是微波经过三销钉、波导和微波模式转换器传入由天线、石英玻璃、生长台组成的密闭腔体后生成等离子体，再由天线中的特气管路通入工艺气体，经过一些化学气相沉积，在生长台上沉积生成需要的产品。
3.在微波传输的过程中多处会产生一定的热量，为避免热量聚集造成设备损坏，一般会采用风冷在天线上方将产生的热量抽走，而这种模式下采用大抽力高转速的风冷系统必然会造成噪音大，风机易产生振动的缺点，石英玻璃在天线下方，离等离子体近，生产时容易对石英玻璃产生刻蚀，造成硅污染进而影响到产品质量，石英玻璃上下密封圈离高能量区域较近，容易造成密封圈老化失效和损毁的情况，一旦发生整个生产腔体都会造成污染极难处理。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水冷等离子化学气相沉积设备，以解决现有技术中在微波传输的过程中多处会产生一定的热量，为避免热量聚集造成设备损坏，一般会采用风冷在天线上方将产生的热量抽走，而这种模式下采用大抽力高转速的风冷系统必然会造成噪音大，风机易产生振动的缺点，石英玻璃在天线下方，离等离子体近，生产时容易对石英玻璃产生刻蚀，造成硅污染进而影响到产品质量，石英玻璃上下密封圈离高能量区域较近，容易造成密封圈老化失效和损毁的情况，一旦发生整个生产腔体都会造成污染极难处理的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种水冷等离子化学气相沉积设备，包括微波发生装置，所述微波发生装置一侧固定连接有用于调整微波反射的三销钉调谐器，所述三销钉调谐器一侧固定连接有模式转换器，所述模式转换器内部滑动连接有天线水管，所述天线水管外侧固定连接有胀紧套，所述胀紧套固定连接于模式转换器内壁，所述模式转换器底部固定连接有腔体上盖，所述腔体上盖底部固定连接有石英玻璃，所述石英玻璃底部固定连接有水冷天线，所述水冷天线底部固定连接有出气环，所述腔体上盖底部固定连接有谐振腔，所述谐振腔内部设置有升降组件。
8.优选地，所述升降组件包括等离子体，所述等离子体设置于谐振腔内部，所述等离子体底部设置有水冷生长台，所述水冷生长台底部安装有升降机构，气体可以均匀的覆盖
等离子体，水冷生长台用于位于等离子体正下方，内部中空通有冷却液避免温度过高损坏生长台，下方连接有升降机构可在生长时升降调整生长台的高度避免产品离等离子体过近或过远影响产品质量。
9.优选地，所述谐振腔底部固定连接有下腔，所述下腔和石英环密封圈之间安装有腔体用密封圈。
10.优选地，所述天线水管一侧设置有天线进出水口，所述腔体上盖顶部开设有上盖进出水口，所述谐振腔一侧开设有腔体进出水口，上盖进出水口通入冷却水用于上盖部位冷却，腔体进出水口通入冷却水用于谐振腔内壁冷却。
11.优选地，所述下腔内部设置有水冷基台，所述水冷基台固定连接于水冷生长台外侧，水冷基台位于下腔内部，中间有生长台贯穿而过，支撑生长台保证其稳定。
12.优选地，所述下腔底部固定连接有腔体密封板，所述腔体密封板与下腔之间设置有下腔密封圈。
13.优选地，所述石英玻璃和腔体上盖之间固定连接有上盖密封圈。
14.本实用新型提供了一种水冷等离子化学气相沉积设备，其具备的有益效果如下：
15.1、该水冷等离子化学气相沉积设备，石英玻璃离生产区域较远，避免刻蚀造成一系列的危害，天线由特有的胀紧机构保证其稳定性，能更好地保证腔体的密封状态和稳定的生产状态，密封件原理高温区域且设有冷却水降温，能极大提升其寿命，仅需定期维护时更换即可，避免由密封圈频繁损坏造成的问题。
16.2、该水冷等离子化学气相沉积设备，取消了风冷结构，整个设备噪音极大的降低，避免了噪音对操作人员的危害，特制的中空腔体，配合可调流量的冷却系统，实现腔体位置温度可控。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型上盖进出水口结构示意图。
19.图中：1、微波发生装置；2、三销钉调谐器；3、天线水管；4、胀紧套；5、模式转换器；6、石英玻璃；7、腔体上盖；8、水冷天线；9、出气环；10、水冷生长台；11、水冷基台；12、腔体密封板；13、下腔密封圈；14、等离子体；15、下腔；16、腔体用密封圈；17、谐振腔；18、石英环密封圈；19、上盖密封圈；20、天线进出水口；21、上盖进出水口；22、腔体进出水口。
具体实施方式
20.本实用新型实施例提供一种水冷等离子化学气相沉积设备。
21.请参阅图1和图2，包括微波发生装置1，微波发生装置1一侧固定连接有用于调整微波反射的三销钉调谐器2，三销钉调谐器2一侧固定连接有模式转换器5，模式转换器5内部滑动连接有天线水管3，天线水管3外侧固定连接有胀紧套4，胀紧套4固定连接于模式转换器5内壁，模式转换器5底部固定连接有腔体上盖7，腔体上盖7底部固定连接有石英玻璃6，石英玻璃6底部固定连接有水冷天线8，水冷天线8底部固定连接有出气环9，腔体上盖7底部固定连接有谐振腔17，谐振腔17内部设置有升降组件，升降组件包括等离子体14，等离子体14设置于谐振腔17内部，等离子体14底部设置有水冷生长台10，水冷生长台10底部安装
有升降机构，气体可以均匀的覆盖等离子体14，水冷生长台10用于位于等离子体14正下方，内部中空通有冷却液避免温度过高损坏生长台，下方连接有升降机构可在生长时升降调整生长台的高度避免产品离等离子体14过近或过远影响产品质量。
22.具体地：微波发生装置1产生用于产生微波，与三销钉调谐器2右侧通过螺钉连接，微波通过三销钉至模式转换器5转换，再由模式转换器5经6石英玻璃进入谐振腔17内部，三销钉调谐器2位于模式转换器5与微波发生装置1之间，用调整微波反射，天线水管3上设有天线进出水口20用于将冷却水通入天线内部，并将受热后的水排出返回冷水机，胀紧套4位于模式转换器5顶部，待天线水管3和石英玻璃6压紧后将胀紧套4锁紧，使内孔与天线水管3抱紧，外径与模式转换器5张紧，进而使天线水管3位置固定，模式转换器5固定在腔体上盖7的上部，右侧与三销钉调谐器2连接，左侧设有可调整的短路活塞，用于微波传输的石英玻璃6为环形结构，上方安装与腔体上盖7环槽内确保位置，下方与天线凸台相配合保证水冷天线8上盖同轴心；因为处于水冷天线8上方，远离了等离子体14，避免生长过程中对玻璃的刻蚀。
23.具体地：腔体上盖7固定在谐振腔17体上方，保证腔体的密封并用于固定模式转换器5与天线石英玻璃6等部件；腔体上盖7内部有环形水槽用于腔体上盖7以及腔体上盖7处各个密封圈的冷却降温，水冷天线8顶部设有特气入口，特气通过贯穿于天线内的气管在出气环9处进入腔体内部；天线主体为倒锥形内部中空，充有冷却水用于冷却，出气环9固定于锥形天线底部，环端面设有蜂窝状小孔，使气体可以均匀的覆盖等离子体14，水冷生长台10用于位于等离子体14正下方，内部中空通有冷却液避免温度过高损坏生长台，下方连接有升降机构可在生长时升降调整生长台的高度避免产品离等离子体14过近或过远影响产品质量。
24.请再次参阅图1和图2，谐振腔17底部固定连接有下腔15，下腔15和石英环密封圈18之间安装有腔体用密封圈16，天线水管3一侧设置有天线进出水口20，腔体上盖7顶部开设有上盖进出水口21，谐振腔17一侧开设有腔体进出水口22，上盖进出水口21通入冷却水用于上盖部位冷却，腔体进出水口22通入冷却水用于谐振腔17内壁冷却，下腔15内部设置有水冷基台11，水冷基台11固定连接于水冷生长台10外侧，水冷基台11位于下腔15内部，中间有生长台贯穿而过，支撑生长台保证其稳定，下腔15底部固定连接有腔体密封板12，腔体密封板12与下腔15之间设置有下腔密封圈13，石英玻璃6和腔体上盖7之间固定连接有上盖密封圈19。
25.具体地：水冷基台11位于下腔15内部，中间有生长台贯穿而过，支撑生长台保证其稳定，腔体密封板12位于下腔15底部，盘上设有下腔密封圈13，升起后压紧下腔密封圈13使腔体下部达到密封的效果，o型密封圈用于密封下腔15底部，等离子呈椭球状，通入工艺气体会使工艺气体产生电化学反应进而在生长台上沉积形成金刚石产品，下腔15安装与谐振腔17底部，上端面有水冷槽用于降低上表面温度，下方柱形腔体内部有基台及生产台等及机构，外壁设有多个接口用于检测腔体压力以及抽气放气，o型密封圈用于密封谐振腔17与下腔15的连接部位，柱形的谐振腔17，腔壁中空通入冷却水用于冷却腔壁，石英环密封圈18为o型密封圈用于密封石英上下接触面，上盖密封圈19为o型密封圈用于密封上盖与谐振腔17接触面，天线进出水口20通入冷却水用于天线冷却，上盖进出水口21通入冷却水用于上盖部位冷却，腔体进出水口22通入冷却水用于谐振腔17内壁冷却。
26.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。