一种金刚石生长的基片台结构制造技术

本申请涉及单晶金刚石生长技术领域，尤其是涉及一种金刚石生长的基片台结构，其技术方案要点是：包括钼片，钼片上设置有多个活动插销，活动插销向钼片的一端面外侧延伸，多个活动插销将钼片划分成多个籽晶生长区域；活动插销与钼片滑动连接；达到了方便将金刚石从基片台上取下以提高基片台的重复利用性，进而降低单晶金刚石生长的成本的目的。单晶金刚石生长的成本的目的。单晶金刚石生长的成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石生长的基片台结构


[0001]本申请涉及单晶金刚石生长
，尤其是涉及一种金刚石生长的基片台结构。

技术介绍

[0002]金刚石极其优良的物理化学性能，在众多领域受到广泛的关注和应用；现今化学气相沉积技术是制备高质量单晶金刚石膜的主要技术之一，其中微波CVD法因具有无极放电、能量转换效率高、等离子体纯净等优点被认为是制备高质量金刚石膜的首要方法；单晶金刚石的生长需要用到基片台作为生长载体。
[0003]相关技术中记载的一种基片台，参照图1，基片台的上表面设置有多个凸起，多个凸起在基片台表面以阵列方式均匀分布并将基片台的上表面划分成多个供单晶金刚石生长的籽晶生长区域3；在进行金刚石生长之前将各个金刚石籽晶放置在相应的籽晶生长区域3中即可。
[0004]针对上述相关技术方案，由于单晶金刚石生长的过程中会伴随着多晶金刚石的产生，产生的多晶金刚石会牢固地粘附在基片台上；专利技术人发现：相关技术中，基片台上生长的多晶金刚石难以清理，而且清理过程中可能使基片台受损，导致基片台无法重复使用；基片台价格昂贵，间接地提高了金刚石生长的成本。

技术实现思路

[0005]为了方便将金刚石从基片台上取下以提高基片台的重复利用性，进而降低单晶金刚石生长的成本，本申请提供一种金刚石生长的基片台结构。
[0006]本申请提供的一种金刚石生长的基片台结构采用如下的技术方案：
[0007]一种金刚石生长的基片台结构，包括钼片，钼片上设置有多个活动插销，活动插销向钼片的一端面外侧延伸，多个活动插销将钼片划分成多个籽晶生长区域；活动插销与钼片滑动连接。
[0008]通过采用上述技术方案，伴随着单晶金刚石的生长过程会产生多晶金刚石，而多晶金刚石的晶格系数与钼的晶格系数相似，因此多晶金刚石的产生会使生长出的金刚石牢固地粘附在活动插销上；当金刚石生长完成后，将活动插销从钼片上取下，当活动插销取下后，多晶金刚石薄膜的四壁会失去着力点，金刚石因此会自动脱落，这样减少了钼片上的金刚石附着，钼片上的金刚石更易被取下，降低了将钼片由于金刚石的强力附着而报废的可能性；这样，方便将金刚石从基片台上取下以提高基片台的重复利用性，进而降低了单晶金刚石生长的成本。
[0009]优选的，钼片上开设有多个与活动插销相适配的插销安装孔，活动插销垂直于钼片端面设置。
[0010]通过采用上述技术方案，当需要将活动插销安装在钼片上时，将活动插销依次插入到插销安装孔中即可；当需要将活动插销取下时，从上方或从下方推移活动插销，直至活
动插销从插销安装孔内推出即可；这样活动插销的安装和卸下更加方便。
[0011]优选的，活动插销的上端高于钼片的上表面至少0.2mm。
[0012]通过采用上述技术方案，使籽晶生长区域具有一定的深度，产生的金刚石进而能够更好的在活动插销上找到着力点，金刚石的产生更加均匀，降低了金刚石在生长过程中脱离相应的籽晶生长区域而影响金刚石的质量的可能性。
[0013]优选的，活动插销为腰型块状结构，活动插销的窄边宽度大于或等于2
㎜
，长边长度大于或等于4
㎜
，厚度大于或等于3
㎜
。
[0014]通过采用上述技术方案，使活动插销的表面积足够大，进而使活动插销在较高温度的条件下仍有足够的散热面，一方面降低金刚石由于活动插销温度过高而影响生长发育的可能性；另一方面，降低了活动插销由于自身温度过高且自身尺寸过小而易发生放电并造成危险或影响金刚石生长的可能性。
[0015]优选的，还包括钼支架，钼片的一端面嵌入到钼支架内部。
[0016]通过采用上述技术方案，由于钼材质相较于反应气体和空气具有更好的散热性能，钼支架提高了钼片表面的散热性能，降低了钼片由于温度过高而影响金刚石生长发育的可能性；此外，通过使钼支架与钼片分体安装，当需要更换基片台时，由于金刚石与钼支架不存在接触，因此仅需更换钼片即可，一定程度上降低了基片台的更换成本。
[0017]优选的，钼支架为圆柱形结构，钼支架背离钼片的表面同轴开设有环形槽。
[0018]通过采用上述技术方案，由于等离子体球在钼片上产生的温度在钼片上分布不均匀，因此温度差异过大会导致同一钼片上多个金刚石生长发育不同步并可能会使单个金刚石的生长发育不均匀；由于沉积室内的反应气体（如氢气、甲烷等）的散热系数小于钼材质的散热系数，因此能够使温度较低的区域散热性适当降低，进而使钼片上的温度分布更加均匀，减小了钼片上不同部位的温度差，进而使金刚石的生长更加均匀。
[0019]优选的，钼支架的下表面开设有排气孔，排气孔沿径向贯穿钼支架。
[0020]通过采用上述技术方案，排气孔减小了钼片底部与反应强内部之间的压强差，降低了在抽气过程中钼片由于自身上下的压强差而发生震动的可能性；此外，排气孔能够将积压在钼片底部的空气尽可能地完全抽出，降低了由于空气的残余而使金刚石生长受污染的可能性。
[0021]综上所述，本申请具有以下技术效果：
[0022]1.通过设置了钼片和活动插销，减少了黏附在钼片上的多晶金刚石，并方便将金刚石从基片台上取下以提高基片台的重复利用性，进而降低了单晶金刚石生长的成本；
[0023]2.通过开设了环形槽，能够使温度较低的区域散热性适当降低，进而使钼片上的温度分布更加均匀，减小了钼片上不同部位的温度差进而使金刚石的生长更加均匀；
[0024]3.通过开设了排气孔，降低了在抽气过程中钼片由于自身上下的压强差而发生震动的可能性；此外，排气孔能够将积压在钼片底部的空气尽可能地完全抽出，降低了由于空气的残余而使金刚石生长受污染的可能性。
附图说明
[0025]图1是相关技术中的基片台的整体结构图；
[0026]图2是本申请实施例中的基片台结构的整体结构图；
[0027]图3是本申请实施例中的基片台结构的爆炸图；
[0028]图4是本申请实施例中的钼支架的底部结构图。
[0029]图中，1、钼片；2、活动插销；3、籽晶生长区域；4、插销安装孔；5、钼支架；6、钼片安装孔；7、环形槽；8、排气孔。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0031]参照图2，本申请提供了一种金刚石生长的基片台结构，包括水平设置在沉积室内的冷却台上的钼支架5以及放置在钼支架5上的钼片1，钼片1的上表面被划分成多个供金刚石籽晶放置的籽晶生长区域3；沉积室内部的低压反应气体被电磁场激发出等离子体球，钼片1放置在等离子体球的正下方；放置在钼片1上的籽晶在条件合适的情侣下生长发育成单晶金刚石。
[0032]参照图2和图3，其中，钼片1为圆柱形结构；钼片1上竖直设置有多个活动插销2，活动插销2为腰型块状结构且多个活动插销2在钼片1上呈网格状分布，即相邻的四个活动插销2呈正方形排布并在钼片1上围成正方形的籽晶生长区域3；钼片1上贯穿自身开设有多个供相应的活动插销2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石生长的基片台结构，其特征在于：包括钼片(1)，钼片(1)上设置有多个活动插销(2)，活动插销(2)向钼片(1)的一端面外侧延伸，多个活动插销(2)将钼片(1)划分成多个籽晶生长区域(3)；活动插销(2)与钼片(1)滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种金刚石生长的基片台结构，其特征在于：钼片(1)上开设有多个与活动插销(2)相适配的插销安装孔(4)，活动插销(2)垂直于钼片(1)端面设置。3.根据权利要求1所述的一种金刚石生长的基片台结构，其特征在于：活动插销(2)的上端高于钼片(1)的上表面至少0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种金刚石生长的基片台结构，其特征在于：活动插销(2)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：余军火，王连忠，王斌，卢泽，杨成武，
申请(专利权)人：廊坊西波尔钻石技术有限公司，
类型：新型
国别省市：