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3. 发明专利

JP2014504254A Control of the doping of synthetic diamond material 有权
标题翻译：空值
公开(公告)号：JP2014504254A
公开(公告)日：2014-02-20
申请号：JP2013545198
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：スティーヴンエドワードコー , ジョナサンジェイムズウィルマン , ダニエルジェイムズトゥウィッチェン , ジェフリーアランスカーズブルック , ジョンロバートブランドン , クリストファージョンハワードワート , マシューリーマーカム
IPC分类号： C30B29/04 , C23C16/27 , C23C16/511
CPC分类号： C30B25/14 , C01B32/25 , C23C16/274 , C23C16/278 , C30B25/02 , C30B25/165 , C30B29/04 , H01J37/32192 , H01J37/32449
摘要：合成ダイヤモンド材料の製造方法であって、この方法は、マイクロ波プラズマ反応器を用意するステップを含み、マイクロ波プラズマ反応器は、プラズマチャンバと、プラズマチャンバ内に設けられると共に使用中、合成ダイヤモンド材料を析出させるべき成長面領域を提供する１枚又は２枚以上の基板と、マイクロ波発生器からのマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込むマイクロ波結合構造体と、プロセスガスをプラズマチャンバ中に送り込んでプロセスガスをプラズマチャンバから除去するガス流システムとを含み、この方法は、プロセスガスをプラズマチャンバ中に噴射するステップと、マイクロ波結合構造体によりマイクロ波発生器からのマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込んで成長面領域の上方にプラズマを生じさせるステップと、成長面領域上に合成ＣＶＤダイヤモンド材料を成長させるステップとを更に含み、プロセスガスは、ホウ素、ケイ素、硫黄、燐、リチウム及びベリリウムのうちの１つ又は２つ以上から選択された少なくとも１つのドーパントを気体の形態で含み、ドーパントは、０．０１ｐｐｍ以上の濃度で存在すると共に／或いは窒素が０．３ｐｐｍ以上の濃度で存在し、ガス流システムは、成長面領域に対向して設けられると共にプロセスガスを成長面領域に向かって噴射するよう構成された１つ又は２つ以上のガス入口ノズルを備えたガス入口を含み、プロセスガスは、毎分５００標準ｃｍ
3 以上の全ガス流量で成長面領域に向かって噴射されると共に／或いはプロセスガスは、１〜１００のレイノズル数でガス入口ノズルを通ってプラズマチャンバ中に噴射されることを特徴とする方法。
【選択図】図２
摘要翻译：一种制造合成CVD金刚石材料的方法，所述方法包括：提供微波等离子体反应器，包括：等离子体室; 设置在等离子体室中的一个或多个衬底提供在使用中沉积合成CVD金刚石材料的生长表面区域; 用于将微波从微波发生器馈入等离子体室的微波耦合配置; 以及气体流动系统，用于将工艺气体进料到等离子体室中并将其从中除去，将工艺气体注入到等离子体室中; 通过微波耦合配置将微波从微波发生器馈入等离子体室，以在生长表面积之上形成等离子体; 以及在所述生长表面积上生长的合成CVD金刚石材料，其中所述工艺气体包括至少一种气体形式的掺杂剂，其选自硼，硅，硫，磷，锂和铍中的一种或多种，其浓度等于或大于浓度等于或大于0.3ppm的0.01ppm和/或氮气，其中所述气体流动系统包括气体入口，所述气体入口包括与生长表面区域相对设置的一个或多个气体入口喷嘴，并被配置成朝着生长表面注入工艺气体并且其中所述工艺气体以等于或大于500标准立方厘米/分钟的总气体流速向所述生长表面区域注入，和/或其中所述工艺气体通过所述或每个气体入口喷嘴注入所述等离子体室雷诺数雷诺数在1到100之间。

4. 发明专利

JP2014506292A Microwave plasma reactor for producing synthetic diamond material 有权
公开(公告)号：JP2014506292A
公开(公告)日：2014-03-13
申请号：JP2013545202
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：ジョンロバートブランドン , アレクサンダーラムカレン , スティーブンディヴィッドウィリアムズ , ジョセフマイケルドッドソン , ジョナサンジェイムズウィルマン , クリストファージョンハワードワート
IPC分类号： C23C16/511 , C23C16/27 , H05H1/46
CPC分类号： H01J37/32458 , C23C16/274 , C23C16/511 , H01J37/32192 , H01J37/32284
摘要：化学気相成長により合成ダイヤモンド材料を製造するマイクロ波プラズマ反応器であって、マイクロ波プラズマ反応器は、周波数ｆのマイクロ波を発生させるよう構成されたマイクロ波発生と、底部、頂板及び底部から頂板まで延びる側壁を備えていて、マイクロ波共振モードを支える空胴共振器を構成するプラズマチャンバとを含み、空胴共振器は、底部から頂板まで延びる中心対称回転軸線を有し、頂板は、中心対称回転軸線を横切って設けられ、マイクロ波プラズマ反応器は、マイクロ波発生器からのマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込むマイクロ波結合構造体と、プロセスガスをプラズマチャンバ中に送り込んでプロセスガスをプラズマチャンバから除去するガス流システムと、プラズマチャンバ内に設けられると共に使用中に合成ダイヤモンド材料を析出させるべき基板を支持する支持面を備えた基板ホルダとを更に含み、空胴共振器は、プラズマチャンバの底部から頂板まで測定して、底部を頂板との間で周波数ｆでＴＭ
011 共振モードを支える高さを有するよう構成され、空胴共振器は、更に、底部から測定して空胴共振器の高さの５０％未満の高さ位置で測定して、空胴共振器の高さと空胴共振器の直径の比が０．３〜１．０である条件を満たす直径を有するよう構成されている、マイクロ波プラズマ反応器。
【選択図】図１

5. 发明专利

JP2014503035A Microwave plasma reactor for producing synthetic diamond material 有权
公开(公告)号：JP2014503035A
公开(公告)日：2014-02-06
申请号：JP2013545203
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：スティーヴンエドワードコー , ジョナサンジェイムズウィルマン , ダニエルジェイムズトゥウィッチェン , ジェフリーアランスカーズブルック , ジョンロバートブランドン , クリストファージョンハワードワート
IPC分类号： C23C16/27 , C23C16/511 , H05H1/46
CPC分类号： C23C16/45563 , C23C16/274 , C23C16/45504 , C23C16/45565 , C23C16/511 , C30B25/105 , C30B29/04 , H01J37/32192 , H01J37/32238 , H01J37/3244 , H01J37/32449
摘要：化学気相成長により合成ダイヤモンド材料を製造するマイクロ波プラズマ反応器であって、マイクロ波プラズマ反応器は、プラズマチャンバと、プラズマチャンバ内に設けられていて、使用中、合成ダイヤモンド材料を被着させるべき基板を支持する基板ホルダと、マイクロ波発生器からマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込むマイクロ波結合構造体と、プロセスガスをプラズマチャンバ中に送り込んでプロセスガスをプラズマチャンバから除去するガス流システムとを含み、ガス流システムは、基板ホルダと対向して設けられていて、プロセスガスを基板ホルダの方へ差し向ける複数個のガス入口ノズルを備えたガス入口ノズルアレイを含み、ガス入口ノズルアレイは、プラズマチャンバの中心軸線に対して実質的に平行な又は末広がりの配向状態で設けられた少なくとも６つのガス入口ノズルを含み、ガス入口ノズルアレイは、０．１個／ｃｍ
2 以上のガス入口密度個数密度を有し、ガス入口ノズル個数密度は、垂線がプラズマチャンバの中心軸線に平行に位置する平面上にノズルを投影し、平面上のガス入口個数密度を測定することによってガス入口ノズル個数密度が測定され、ガス入口ノズルアレイは、１０以上のノズル面積比を有し、ノズル面積比は、垂線がプラズマチャンバの中心軸線に平行に位置する平面上にノズルを投影し、平面上のガス入口ノズル領域の全面積を測定し、ノズルの全個数で除算して各ノズルと関連した面積を与え、各ノズルと関連した面積を各ノズルの実際の面積で除算することによって測定される、マイクロ波プラズマ反応器。
【選択図】図１

7. 发明专利

JP2014506378A Plasma reactors microwave power transmission system 有权
公开(公告)号：JP2014506378A
公开(公告)日：2014-03-13
申请号：JP2013545200
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：クリストファージョンハワードワート , ジョンロバートブランドン
IPC分类号： H05H1/46 , C23C16/511 , H02J17/00
CPC分类号： H01J37/32229 , C23C16/274 , C23C16/511 , C23C16/54 , H01J37/32192 , H01J37/32256 , H01J37/32266 , H01J2237/3321 , H01P5/20 , H01P5/222
摘要：マイクロ波電力を複数個のマイクロ波プラズマ反応器（８）に供給するマイクロ波電力送電システムであって、マイクロ波電力送電システムは、マイクロ波源に結合されるよう構成され且つ複数個のマイクロ波プラズマ反応器のインピーダンスをマイクロ波源のインピーダンスに整合させるよう構成された同調器（１４）と、同調器に結合されていて且つマイクロ波を案内して該マイクロ波を複数個のマイクロ波プラズマ反応器に出し入れするよう構成された導波路接合部（１８）とを含み、導波管接合部は、同調器に結合された第１のポート、マイクロ波プラズマ反応器にそれぞれ結合されるよう構成された第２及び第３のポート並びにマイクロ波シンク（２０）に結合された第４のポートを含む４つの導波管ポートを有し、導波管接合部は、マイクロ波電力をそれぞれのマイクロ波プラズマ反応器に提供するために同調器から入力されたマイクロ波電力を第１のポートを通って第２のポート及び第３のポートに均等に分割するよう構成され、導波管接合部は、第２のポートと第３のポートを結合解除するよう構成され、それにより、マイクロ波プラズマ反応器のうちの１つからの反射マイクロ波が導波管接合部を横切って別のマイクロ波プラズマ反応器中に直接入ってアンバラスを生じさせるのを阻止し、導波管接合部は、更に、振幅及び位相の面でバランスが取られた第２のポート及び第３のポートを通って戻って受け取られた反射マイクロ波を同調器に供給して反射マイクロ波を同調器によって反射して再使用することができるように構成され、導波管接合部は、更に、バランスが取られていない過剰反射電力を第４のポートを通ってマイクロ波真空中に送り込むよう構成されている、マイクロ波電力送電システム。
【選択図】図５

8. 发明专利

JP2014506291A Microwave plasma reactor to produce a synthetic diamond material 有权
公开(公告)号：JP2014506291A
公开(公告)日：2014-03-13
申请号：JP2013545199
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：ジェフリーアランスカーズブルック , ジョナサンジェイムズウィルマン , ジョセフマイケルドッドソン , ジョンロバートブランドン , スティーヴンエドワードコー , クリストファージョンハワードワート
IPC分类号： C23C16/44 , C23C16/511 , H05H1/46
CPC分类号： C23C16/274 , C01B32/25 , C23C16/511 , C30B25/105 , C30B29/04 , H01J37/32192 , H01J37/32642 , H01J2237/339
摘要：化学気相成長により合成ダイヤモンド材料を製造するマイクロ波プラズマ反応器であって、マイクロ波プラズマ反応器は、プラズマチャンバと、プラズマチャンバ内に設けられると共に使用中に合成ダイヤモンド材料を析出させるべき基板を支持する支持面を備えた基板ホルダと、マイクロ波発生器からのマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込むマイクロ波結合構造体と、プロセスガスをプラズマチャンバ中に送り込んでプロセスガスをプラズマチャンバから除去するガス流システムとを含み、マイクロ波プラズマ反応器は、プラズマチャンバ内で基板ホルダの周りに設けられた導電性プラズマ安定化アニュラス部を更に含むことを特徴とするマイクロ波プラズマ反応器。
【選択図】図１

9. 发明专利

JP2014503458A Microwave plasma reactor and the substrate for the synthetic diamond production 有权
公开(公告)号：JP2014503458A
公开(公告)日：2014-02-13
申请号：JP2013545197
申请日：2011-12-14
申请人：エレメントシックスリミテッド
发明人：カールトンナイジェルドッジ , ポールニコラスイングリス , ジェフリーアランスカーズブルック , ティモシーピーターモラート , チャールズサイモンジェイムズピクルス , スティーヴンエドワードコー , ジョセフマイケルドッドソン , アレクサンダーラムカレン , ジョンロバートブランドン , クリストファージョンハワードワート
IPC分类号： C30B29/04 , C01B31/06 , C23C16/27 , C23C16/511
CPC分类号： C23C16/274 , C01B32/25 , C23C16/4586 , C23C16/511 , C23C16/52 , C23C16/56 , C30B25/105 , C30B29/04 , H01J37/32192 , H01J37/32284 , Y10T428/12993
摘要：化学気相成長により合成ダイヤモンド材料を製造するマイクロ波プラズマ反応器であって、マイクロ波プラズマ反応器は、周波数ｆのマイクロ波を発生させるよう構成されたマイクロ波発生器と、底部、頂板及び底部から頂板まで延びる側壁を備えていて、底部と頂板との間にマイクロ波共振モードを支える空胴共振器を構成するプラズマチャンバと、マイクロ波発生器からのマイクロ波をプラズマチャンバ中に送り込むマイクロ波結合構造体と、プロセスガスをプラズマチャンバ中に送り込み、そしてプロセスガスをプラズマチャンバから除去するガス流システムと、プラズマチャンバ内に設けられていて、基板を支持する支持面を備えた基板ホルダと、支持面上に設けられた基板とを含み、基板は、使用中に合成ダイヤモンド材料を析出させるべき成長面を有し、空胴共振器内の基板の寸法及び配置場所は、使用中において成長面を横切って局所軸対称Ｅ
z 電場プロフィールを発生させるよう選択され、局所軸対称Ｅ
z 電場プロフィールは、高電場のリングによって境界付けられた実質的に平坦な中央部分を有し、実質的に平坦な中央部分は、成長面の面積の少なくとも６０％にわたって延びると共に中央Ｅ
z 電場強度の±１０％以下のＥ
z 電場ばらつきを有し、高電場リングは、中央部分の周りに設けられると共に中央Ｅ
z 電場強度よりも１０％〜５０％高いピークＥ
z 電場強度を有することを特徴とするマイクロ波プラズマ反応器。
【選択図】図１

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