CN217895793U - 一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，包括生长腔以及与生长腔相连通的连接腔；生长腔内部设置有水冷台，水冷台上设置有基片台，基片台的顶部设置有等离子体，等离子体位于生长腔内部；连接腔远离生长腔的一侧设置有炉门，炉门和连接腔中的一个设置有台阶状突出部，另一个设置有与台阶状突出部相配合的台阶槽，连接腔上设置有密封圈。本实用新型通过改变炉门密封面的形式，在密封部位增加阶梯式密封槽，当炉体抽真空时，在密封圈与密封圈之间形成多个封闭空间，封闭空间的气压与炉体外部大气压相等，可以有效的减少炉体的漏气，提高炉体的密封性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波CVD金刚石生长及设备加工技术领域，具体涉及到一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体。
背景技术
在微波CVD金刚石生产过程中，设备的漏气率对产品的质量影响很大，漏气率高，单晶呈现黄色，钻石的颜色等级不好。为了确保生产出的钻石的颜色等级，除了确保正产工艺气体的纯度以及工艺稳定外，设备自身的漏气率也是影响钻石颜色等级的重要因素，同时也是各大设备厂家急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，用于解决现有技术中由于等离子腔体单层密封结构造成漏气率高，产品颜色等级低的技术问题。
为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，包括生长腔以及与生长腔相连通的连接腔；
生长腔内部设置有水冷台，水冷台上设置有基片台，基片台的顶部设置有等离子体，等离子体位于生长腔内部；
连接腔远离生长腔的一侧设置有炉门，炉门和连接腔中的一个设置有台阶状突出部，另一个设置有与台阶状突出部相配合的台阶槽，连接腔上设置有密封圈。
本实用新型为了解决基片台高度不能调节的问题，优选在水冷台的下方安装有升降台，水冷台固定在升降台上，升降台固定在生长腔内部。
优选的，炉门与连接腔配合时，台阶状突出部与台阶槽之间的间隙不大于0.1mm。
优选的，台阶状突出部包括数个环状凸起，两个相邻凸起之间的高度差不大于20mm，环状凸起的半径差不大于10mm。
优选的，密封圈安装在环形密封槽内，环形密封槽开设在连接腔上。
优选的，密封圈为方形或圆形。
综上所述，本实用新型的有益效果为：
1、与现有单层密封技术相比，本实用新型多层阶梯式密封面结构设计，当炉体抽真空时，上下多层密封面对密封圈进行压缩，在不同的密封圈之间会形成封闭空间，该封闭空间压力与外界大气压一致。这样就会在炉体和外界大气压之间形成多个与大气压相等的封闭空间。外界空气需要克服多层空间阻力才能泄漏到腔体内部，大大降低了设备的漏气率。降低由于漏气对产品质量的影响。同时，阶梯式的密封结构，也可以起到装配定位作用，减少由于装配原因对等离子体状态的影响。
2、本实用新型结构简单实用，可以有效的降低等离子腔体的漏气率，提高其密封性能，避免了由于漏气对金刚石产品质量的影响。同时，微波等离子体腔体对尺寸要求严格，装配时稍微有偏差就有可能对等离子体造成影响，阶梯型密封面可以起到对需要密封面的装配定位功能，完美解决这个问题。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例中一种密封结构状态示意图；
图3为本实用新型一个实施例中一种密封结构状态示意图。
其中，1-生长腔，2-连接腔，3-水冷台，4-基片台，5-等离子体，6-炉门， 7-台阶状突出部，8-台阶槽，9-升降台，10-环状凸起，11-密封圈，12-密封结构，13-炉门法兰。
具体实施方式
本实用新型提供了一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，包括生长腔1以及与生长腔1相连通的连接腔2。
生长腔1内部设置有水冷台3，水冷台3用于实现水冷降温，进而调节金刚石晶体生长所需的温度。水冷台3上设置有基片台4，水冷台3的下方安装有升降台9，并且水冷台3固定在升降台9上，升降台9固定在生长腔1内部。升降台9用于调节水冷台3以及基片台4的高度，便于金刚石晶体的生长。基片台4用于放置金刚石晶体，并且基片台4的顶部设置有等离子体5，等离子体5位于生长腔1内部，金刚石晶体在生长腔1内持续生长。
连接腔2远离生长腔1的一侧设置有炉门6，炉门6通过炉门法兰13与连接腔2相连接，并且连接腔2与炉门6的连接处设置有密封结构12。炉门6 和连接腔2中的一个设置有台阶状突出部7，另一个设置有与台阶状突出部7 相配合的台阶槽8，连接腔2上设置有密封圈11。密封圈11安装在环形密封槽内，环形密封槽开设在连接腔2上，并且密封圈11可采用丁腈、氟胶等材料制成，同时密封圈11可为方形或圆形。
当炉门6与连接腔2处于配合状态时，台阶状突出部7与台阶槽8之间的间隙不大于0.1mm，并且炉门6与连接腔2之间的密封面为平面。
台阶状突出部7包括数个环状凸起10，环状凸起10的数量不少于2个，并且两个相邻凸起之间的高度差不大于20mm，环状凸起10的半径差不大于 10mm。
生长腔1的顶部开设有进气口和微波馈入口，底部开设有用于排气的出气口，为生长腔1提供真空条件。
实施例一
连接腔2上设置有台阶状突出部7，台阶状突出部7包括数3个环状凸起 10，环状凸起10的宽度为10mm，高度为5mm，炉门6上设置有与台阶状突出部7相配合的台阶槽8，并且连接腔2上设置有氟胶密封圈11，密封圈11 的直径为5mm，当炉门6与连接腔2处于配合状态时，台阶状突出部7与台阶槽8之间的间隙为0.1mm。
实施例二
连接腔2上设置有台阶状突出部7，台阶状突出部7包括数3个环状凸起 10，环状凸起10的宽度为15mm，高度为8mm，炉门6上设置有与台阶状突出部7相配合的台阶槽8，并且连接腔2上设置有氟胶密封圈11，密封圈11 的直径为4mm，当炉门6与连接腔2处于配合状态时，台阶状突出部7与台阶槽8之间的间隙为0.05mm。
虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：包括生长腔以及与生长腔相连通的连接腔；
所述生长腔内部设置有水冷台，所述水冷台上设置有基片台，所述基片台的顶部设置有等离子体，所述等离子体位于生长腔内部；
所述连接腔远离生长腔的一侧设置有炉门，所述炉门和连接腔中的一个设置有台阶状突出部，另一个设置有与台阶状突出部相配合的台阶槽，所述连接腔上设置有密封圈。
2.如权利要求1所述的一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：所述水冷台的下方安装有升降台，水冷台固定在升降台上，所述升降台固定在生长腔内部。
3.如权利要求1所述的一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：所述炉门与连接腔配合时，台阶状突出部与台阶槽之间的间隙不大于0.1mm。
4.如权利要求1所述的一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：所述台阶状突出部包括数个环状凸起，两个相邻凸起之间的高度差不大于20mm，环状凸起的半径差不大于10mm。
5.如权利要求1所述的一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：所述密封圈安装在环形密封槽内，所述环形密封槽开设在连接腔上。
6.如权利要求1或5所述的一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体，其特征在于：所述密封圈为方形或圆形。
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| CN202222401375.1U CN217895793U (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种具有阶梯式密封结构的微波等离子体腔体 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117524815A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-02-06 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种离子源的微波馈入密封装置及其制造方法 |
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2022
- 2022-09-09 CN CN202222401375.1U patent/CN217895793U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117524815A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-02-06 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种离子源的微波馈入密封装置及其制造方法 |
| CN117524815B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-06-11 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种离子源的微波馈入密封装置及其制造方法 |
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