一种石英窗口及MPCVD设备的制作方法

本技术涉及沉积金刚石领域，尤其涉及一种石英窗口及mpcvd设备。

背景技术：

1、微波等离子体化学气相沉积（mpcvd）)法是制备高品质单晶金刚石的首选方法。mpcvd设备即微波等离子体化学气相沉积设备，包括由石英窗口组成的腔室，石英窗口的两端分别设置有铜盘和腔体底板，封堵石英窗口的两端进而得到封闭的腔室，微波从腔体底板处进入，之后在腔室内从石英窗口处散播出去。

2、现有技术中腔室的密封依赖于弹簧和紧固装置的拉紧，如申请公布号为cn115000637a的中国发明专利申请公开了一种mpcvd设备及其天线张紧装置，其中设置有石英环（即石英窗口），石英环两端分别设置有基片台（即铜盘）和腔体底板，在石英环与基片台接触的部分以及石英环与腔体底板接触的部分设置有密封平垫，以使得石英环内形成封闭的腔室。其中还设置有贯穿腔体底板的天线，天线的一端和基片台固定连接，天线的另一端设置有张紧弹簧和转换模块，在张紧弹簧的弹力作用下，天线远离基片台的一端具有向外伸长的趋势，进而使得基片台和石英环之间紧密结合，石英环和腔体底板之间也紧密结合。

3、然而，上述专利中的装配形式结构复杂，首先通过紧固件对天线进行紧固，之后再通过弹簧以及顶压套使得弹簧被压缩，通过弹簧的弹力以及天线的拉紧力对石英环进行固定；其次，密封作用一定程度上依靠弹簧的弹力，弹簧长时间压缩，会导致其弹力变差，影响装置的可靠性；此外，石英窗口仅具有轴向上的定位，其径向上并没有限位，因此其居中效果较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种石英窗口，用于解决现有技术中石英窗口和铜盘以及腔体底板连接结构复杂、且可靠性较低的问题；本实用新型的目的还在于提供一种mpcvd设备，用于解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型中的石英窗口采用如下技术方案：

3、一种石英窗口，包括石英环和与石英环的轴向两端分别相连的第一连接法兰和第二连接法兰，第一连接法兰上设置有用于安装第一紧固件以与mpcvd设备的铜盘固定连接的第一连接孔，第二连接法兰上设置有用于安装第二紧固件以与mpcvd设备的腔体底板固定连接的第二连接孔。

4、上述技术方案的有益效果在于：本实用新型开拓性的提出一种石英窗口，通过在石英环上设置第一连接法兰和第二连接法兰，在第一连接法兰上设置第一连接孔，在第二连接法兰上设置第二连接孔，分别用于和mpcvd设备中的铜盘和腔体底板进行连接，在连接的过程中通过设置紧固件分别进行连接，结构简单，且可以在连接的过程中通过在连接法兰和铜盘以及连接法兰和腔体底板之间设置密封件来进行密封，可靠性高，密封效果好，进而解决了现有技术中石英窗口和铜盘以及腔体底板连接结构复杂、且可靠性较低的问题。

5、进一步地，所述第一连接孔和第二连接孔均为能够供螺钉的头部沉入的沉头孔。

6、上述技术方案的有益效果在于：通过使用螺钉进行紧固连接，连接结构简单可靠，且设置供螺钉的头部沉入的沉头孔方便在进行连接之后，螺钉的头部不会遮挡石英窗口，避免对石英窗口处散发的微波进行反射。

7、进一步地，所述第一连接法兰和第二连接法兰分别固定在石英环的轴向两个端面上。

8、上述技术方案的有益效果在于：连接法兰和石英环的轴向端面进行连接，方便连接。

9、进一步地，所述第一连接法兰和第二连接法兰均为金属法兰。

10、上述技术方案的有益效果在于：金属法兰方便加工成型，且使用过程中金属法兰强度大，不易损坏。

11、为实现上述目的，本实用新型中的mpcvd设备采用如下技术方案：

12、一种mpcvd设备，包括铜盘、腔体底板以及设置在铜盘和腔体底板之间的石英窗口，石英窗口包括石英环和与石英环的轴向两端分别相连的第一连接法兰和第二连接法兰，第一连接法兰上设置有用于安装第一紧固件以与铜盘固定连接的第一连接孔，第二连接法兰上设置有用于安装第二紧固件以与腔体底板固定连接的第二连接孔；第一连接法兰和铜盘之间设置有第一密封件，第二连接法兰和腔体底板之间设置有第二密封件。

13、上述技术方案的有益效果在于：本实用新型对现有的mpcvd设备进行改进，通过设置包括石英环和两个连接法兰的石英窗口，在第一连接法兰上设置第一连接孔，在第二连接法兰上设置第二连接孔，分别和mpcvd设备中的铜盘和腔体底板进行连接，在连接的过程中通过设置紧固件分别进行连接，结构简单，且通过设置连接法兰和铜盘之间、连接法兰和腔体底板之间的密封件来进行密封，可靠性高，密封效果好，进而解决了现有技术中石英窗口和铜盘以及腔体底板连接结构复杂、且可靠性较低的问题。

14、进一步地，所述第一紧固件和第二紧固件均为螺钉，第一连接孔和第二连接孔均为能够供螺钉的头部沉入的沉头孔。

15、上述技术方案的有益效果在于：通过使用螺钉进行紧固连接，连接结构简单可靠，且设置供螺钉的头部沉入的沉头孔方便在进行连接之后，螺钉的头部不会遮挡石英窗口，避免对石英窗口处散发的微波进行反射。

16、进一步地，所述第一连接法兰和第二连接法兰分别固定在石英环的轴向两个端面上。

17、上述技术方案的有益效果在于：连接法兰和石英环的轴向端面进行连接，方便连接。

18、进一步地，所述第一连接法兰和第二连接法兰均为金属法兰。

19、上述技术方案的有益效果在于：金属法兰方便加工成型，且使用过程中金属法兰强度大，不易损坏。

20、进一步地，所述铜盘面向第一连接法兰的端面上设置有用于安装第一密封件的第一密封槽，腔体底板面向第二连接法兰的端面上设置有用于安装第二密封件的第二密封槽。

21、上述技术方案的有益效果在于：对密封件进行限位，避免因密封件滑动变形导致密封效果差，且通过在铜盘上和腔体底板上进行密封槽的设置，将安装配合结构分别设置在铜盘、腔体底板和石英窗口上，避免石英窗口上结构过多使得强度变差。

22、进一步地，所述腔体底板上设置有供第二连接法兰沉入的定位槽。

23、上述技术方案的有益效果在于：通过定位槽的设置能提供对连接法兰的进行定位，即使得石英窗口在安装过程中具有径向定位。

技术特征：

1.一种石英窗口，其特征在于：包括石英环（22）和与石英环（22）的轴向两端分别相连的第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23），第一连接法兰（21）上设置有用于安装第一紧固件以与mpcvd设备的铜盘（1）固定连接的第一连接孔（211），第二连接法兰（23）上设置有用于安装第二紧固件以与mpcvd设备的腔体底板（3）固定连接的第二连接孔（231）。

2.根据权利要求1所述的石英窗口，其特征在于：所述第一连接孔（211）和第二连接孔（231）均为能够供螺钉的头部沉入的沉头孔。

3.根据权利要求1或2所述的石英窗口，其特征在于：所述第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23）分别固定在石英环（22）的轴向两个端面上。

4.根据权利要求1或2所述的石英窗口，其特征在于：所述第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23）均为金属法兰。

5.一种mpcvd设备，包括铜盘（1）、腔体底板（3）以及设置在铜盘（1）和腔体底板（3）之间的石英窗口（2），其特征在于：石英窗口（2）包括石英环（22）和与石英环（22）的轴向两端分别相连的第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23），第一连接法兰（21）上设置有用于安装第一紧固件以与铜盘（1）固定连接的第一连接孔（211），第二连接法兰（23）上设置有用于安装第二紧固件以与腔体底板（3）固定连接的第二连接孔（231）；第一连接法兰（21）和铜盘（1）之间设置有第一密封件，第二连接法兰（23）和腔体底板（3）之间设置有第二密封件。

6.根据权利要求5所述的mpcvd设备，其特征在于：所述第一紧固件和第二紧固件均为螺钉，第一连接孔（211）和第二连接孔（231）均为能够供螺钉的头部沉入的沉头孔。

7.根据权利要求5或6所述的mpcvd设备，其特征在于：所述第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23）分别固定在石英环（22）的轴向两个端面上。

8.根据权利要求5或6所述的mpcvd设备，其特征在于：所述第一连接法兰（21）和第二连接法兰（23）均为金属法兰。

9.根据权利要求5或6所述的mpcvd设备，其特征在于：所述铜盘（1）面向第一连接法兰（21）的端面上设置有用于安装第一密封件的第一密封槽（11），腔体底板（3）面向第二连接法兰（23）的端面上设置有用于安装第二密封件的第二密封槽（31）。

10.根据权利要求5或6所述的mpcvd设备，其特征在于：所述腔体底板（3）上设置有供第二连接法兰（23）沉入的定位槽（32）。

技术总结
本技术涉及沉积金刚石领域，尤其涉及一种石英窗口及MPCVD设备。一种MPCVD设备的石英窗口，包括石英环和与石英环的轴向两端分别相连的第一连接法兰和第二连接法兰，第一连接法兰上设置有第一连接孔，第二连接法兰上设置有用于安装第二紧固件以与MPCVD设备的腔体底板固定连接的第二连接孔。通过在石英环上设置第一连接法兰和第二连接法兰，在第一连接法兰上设置第一连接孔，在第二连接法兰上设置第二连接孔，分别用于和MPCVD设备中的铜盘和腔体底板进行连接，在连接的过程中通过设置紧固件分别进行连接，结构简单，可靠性高，密封效果好，进而解决了现有技术中石英窗口和铜盘以及腔体底板连接结构复杂、且可靠性较低的问题。

技术研发人员：汪肖,崔名扬,孙胜浩,李宏利,贾莹莹
受保护的技术使用者：河南天璇半导体科技有限责任公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/15