一种水冷腔体及设有该腔体的设备的制作方法

本技术属于化学气相沉积设备，尤其是涉及一种水冷腔体及设有该腔体的设备。

背景技术：

1、基体放置在水冷基片台上，基体上方为等离子体球；当微波设备开启后，等离子体球出现，产生大量的热量，水冷腔体离等离子体球距离相对较近，水冷腔体温度变高。当微波功率升高时，与微波功率成正比的等离子体球功率密度也随之升高；等离子体功率密度升高后，等离子体球产生的热量也随之升高，则水冷腔体的温度也随之变高。由于水冷墙体内的生长环境为真空状态，在水冷腔体与其顶盖间是橡胶密封圈密封，水冷腔体与底盘是橡胶密封圈密封，当水冷腔体温度高于200℃，橡胶密封圈开始融化，挥发(橡胶密封圈最高耐温280℃)，设备真空性能下降，基片就不能进行生长了。因此，如何在生长过程中解决水冷腔体散热的技术问题，是提高微波功率上限，加快金刚石生长速度的重要环节。

2、现有金刚石长晶时，水冷腔体中的水流是经设置在腔体上软水管进行流通，且分布在腔体大面上的软水管都是相互独立设置的同心圆结构。这种结构使得各软水管内的水流温度不一致，导致其对水冷腔体的散热不均匀；同时，由于水管与腔体本体的接触性较差，导致其水流循环的温度不一致，致使微波功率提高不上去。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种水冷腔体及设有该腔体的设备，解决了现有技术中水管传导冷却致使冷却效果差无法提高等离子体功率的技术问题。

2、为解决至少一个上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种水冷腔体，包括本体，在所述本体上设有若干组直接被冷却液流经的水槽，至少有一组水槽被构置在所述本体大径段的平面上，且构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被构造为螺旋形结构。

4、进一步的，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被构造为等间距的螺旋形结构。

5、进一步的，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽，且布满于所述本体大径段的平面上。

6、进一步的，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被设置在所述本体大径段平面的上端面。

7、进一步的，在所述本体大径段的侧面上至少设有一组所述水槽，且所述水槽靠近所述本体大径段的平面一侧设置。

8、进一步的，在所述本体小径段的顶面上设有一组所述水槽；

9、设置在所述本体大径段的侧面上的所述水槽以及设置在所述本体小径段的顶面上的所述水槽均被构造为环型结构。

10、进一步的，所有所述水槽的横截面均为t型结构，且其横向宽度靠近所述本体的外壁面一侧设置，其纵向深度垂直于所述水槽所在的壁面。

11、进一步的，在任一所述水槽的顶部还构置有用于封堵所述水槽的密封板，所述密封板的尺寸与所述水槽中横向宽度尺寸相适配；且所述密封板的外壁面与所述本体的外壁面平齐构置。

12、进一步的，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽的进水口设置在其最内层的端部处，其出水口设置在其最外层的端部处；

13、同一连续的所述水槽配置有独立的所述进水口和所述出水口；或者，

14、所有所述水槽共用同一个所述进水口和同一个所述出水口；或者，

15、所有所述水槽相互交叉使用所述进水口和所述出水口。

16、一种设备，配置有如上任一项所述的水冷腔体。

17、采用本实用新型设计的一种水冷腔体及设有该腔体的设备，直接在腔体上采用水槽流通冷却液，使冷却液不需要通过其他介质直接冷却腔体，保证腔体冷却温度的均匀性，提高腔体水冷效果，从而可提高等离子体的功率，以提高基片生长的功率密度，从而提高基片的生长速度。腔体的水冷效果更好了，则设备可开更高的功率，在更高的功率下，等离子体的功率密度更高，从而金刚石的生长速度加快。

技术特征：

1.一种水冷腔体，其特征在于，包括本体，在所述本体上设有若干组直接被冷却液流经的水槽，至少有一组水槽被构置在所述本体大径段的平面上，且构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被构造为螺旋形结构。

2.根据权利要求1所述的一种水冷腔体，其特征在于，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被构造为等间距的螺旋形结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种水冷腔体，其特征在于，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽，且布满于所述本体大径段的平面上。

4.根据权利要求3所述的一种水冷腔体，其特征在于，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被设置在所述本体大径段平面的上端面。

5.根据权利要求1-2、4任一项所述的一种水冷腔体，其特征在于，在所述本体大径段的侧面上至少设有一组所述水槽，且所述水槽靠近所述本体大径段的平面一侧设置。

6.根据权利要求5所述的一种水冷腔体，其特征在于，在所述本体小径段的顶面上设有一组所述水槽；

7.根据权利要求1-2、4、6任一项所述的一种水冷腔体，其特征在于，所有所述水槽的横截面均为t型结构，且其横向宽度靠近所述本体的外壁面一侧设置，其纵向深度垂直于所述水槽所在的壁面。

8.根据权利要求7所述的一种水冷腔体，其特征在于，在任一所述水槽的顶部还构置有用于封堵所述水槽的密封板，所述密封板的尺寸与所述水槽中横向宽度尺寸相适配；且所述密封板的外壁面与所述本体的外壁面平齐构置。

9.根据权利要求1-2、4、6、8任一项所述的一种水冷腔体，其特征在于，构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽的进水口设置在其最内层的端部处，其出水口设置在其最外层的端部处；

10.一种设备，其特征在于，配置有如权利要求1-9任一项所述的水冷腔体。

技术总结
本技术提供一种水冷腔体即设有该腔体的设备，包括本体，在所述本体上设有若干组直接被冷却液流经的水槽，至少有一组水槽被构置在所述本体大径段的平面上，且构置在所述本体大径段的平面上的所述水槽被构造为螺旋形结构。本技术直接在腔体上采用水槽流通冷却液，使冷却液不需要通过其他介质直接冷却腔体，保证腔体冷却温度的均匀性，提高腔体水冷效果，从而可提高等离子体的功率，以提高基片生长的功率密度，从而提高基片的生长速度。

技术研发人员：杨成武
受保护的技术使用者：天津征惟半导体科技有限公司
技术研发日：20230209
技术公布日：2024/1/12