915MHz MPCVDダイヤモンド装置 マイクロ波プラズマ化学気相成長システム リアクター

CVD装置

915MHz MPCVDダイヤモンド装置 マイクロ波プラズマ化学気相成長システム リアクター

商品番号: TU-CVD05

マイクロ波出力: 3-75kW 連続可調 動作周波数: 915±15MHz 単結晶有効面積: ≥130mm
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製品概要

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この産業用グレードのマイクロ波プラズマ化学気相成長システムは、ダイヤモンド合成技術の頂点を表しています。915MHzのマイクロ波源を利用し、高純度単結晶および多結晶ダイヤモンドの高速成長に特化して設計された、安定した高密度プラズマ環境を生成します。プラズマ生成と基板加熱を分離することで、化学環境に対する比類のない制御を提供し、生成される材料が最も厳格な研究所および産業基準を満たすことを保証します。

本システムは、ラボグローン宝石および先進機能性材料の大規模生産を容易にするように設計されています。その主な使用例は、白色、黄色、青色のダイヤモンド宝石の創出から、高出力電子デバイス用の薄膜基板の堆積まで多岐にわたります。対象産業には、高品質ダイヤモンドの熱的・機械的特性が不可欠な、高級宝飾品製造、半導体製造、航空宇宙研究などが含まれます。

過酷な研究開発および産業環境における連続運転のために構築された本システムは、信頼性と一貫性を重視しています。高出力マイクロ波発振器から水冷式反応室に至るまで、あらゆるコンポーネントは、長い成長サイクルにわたって構造的完全性とプロセス安定性を維持するように設計されています。この堅牢な設計により、メーカーは再現性のある結果を達成し、先進材料加工における歩留まりを最大化し、総所有コストを削減することができます。

主な特徴

  • 加速された成長速度: 本システムは、従来の合成方法よりも10倍から100倍速いダイヤモンド結晶成長速度を実現し、産業規模生産におけるバッチ処理能力と運用効率を大幅に向上させます。
  • 高出力915MHzマイクロ波源: 3-75kWの可調電源を備え、大面積にわたって安定したプラズマ放電を維持します。これは、欠陥の少ない大サイズ単結晶ダイヤモンドを成長させるために重要です。
  • 精密雰囲気制御: ガス供給システムは、全金属溶接ガスプレートとVCRコネクタを備えた5~7本の独立したラインを特徴とし、高純度環境とカラーダイヤモンド生産のためのドーピングの精密制御を保証します。
  • 先進的な共振器設計: 水冷式円筒キャビティ内でTM021またはTM023動作モードを利用し、高出力レベルでもプラズマの不安定性を防ぐためにマイクロ波場分布を最適化します。
  • 超高真空完全性: 反応室は、5×10⁻⁹ Pa.m³/s未満のリーク率で設計され、輸入されたピラニ真空計と高性能ゲートバルブによって支えられ、清浄な成長環境を維持します。
  • 大規模基板容量: 本システムは直径最大200mmのサンプルステージに対応し、単結晶有効使用面積≥130mmを提供するため、宝石の塊成長と大口径半導体ウェハー用途の両方に理想的です。
  • 包括的な熱管理: 高度な3系統の水冷システムが温度と流量をリアルタイムで監視し、75kWプラズマプロセス中に発生する極端な熱から重要なコンポーネントと基板ホルダーを保護します。
  • 自動化プロセス管理: 統合されたシーメンスおよびシュナイダーPLC制御により、成長レシピの精密なプログラミングが可能で、高純度IIa型ダイヤモンド合成に必要な正確なパラメータに各バッチが準拠することを保証します。

用途

用途 説明 主な利点
宝石生産 宝飾品市場向けの大粒で高透明度の単結晶ダイヤモンドの合成。 高純度かつ制御可能な色(白、黄、ピンク、青)。
半導体基板 高出力・高周波電子デバイス用の大口径ダイヤモンドウェハーの成長。 優れた熱伝導率と高絶縁破壊電圧。
工業用工具 切削工具、ドリルビット、引き抜きダイスへの厚膜ダイヤモンドの堆積。 過酷な機械加工のための極端な硬度と耐摩耗性。
光学窓 高出力CO2レーザーおよびUVセンサー用の高透明ダイヤモンド窓の製造。 低熱膨張と広スペクトル透過性。
生体医用インプラント 人工関節や歯科部品への生体適合性ダイヤモンドコーティングの適用。 優れた化学的不活性と長期耐摩耗耐久性。
熱管理 高密度集積回路およびレーザーダイオード用ダイヤモンドヒートシンクの生産。 効率的な放熱のための既知最高の熱伝導率。
量子研究 量子センシングおよびコンピューティング用の窒素空孔中心ダイヤモンドの合成。 ドーパント濃度と格子純度の精密制御。

技術仕様

システム性能と主要パラメータ: TU-CVD05

カテゴリー パラメータ 仕様
マイクロ波システム 動作周波数 915 ± 15 MHz
出力電力 3 kW ~ 75 kW (連続可変)
冷却水流量 120 L/min
VSWR ≤ 1.5
マイクロ波漏洩 < 2 mw/cm²
真空 & チャンバー リーク率 < 5 × 10⁻⁹ Pa.m³/s
到達圧力 < 0.7 Pa
圧力上昇 (12h) ≤ 50 Pa
動作モード TM021 または TM023
キャビティ構造 水冷式円筒キャビティ (最大75kW対応)
シールタイプ 高純度ストーンリングシール
基板システム ステージ直径 ≥ 200 mm
単結晶面積 ≥ 130 mm (有効)
多結晶面積 ≥ 200 mm (有効)
動作タイプ 垂直直線上下、水冷サンドイッチ構造
ガス処理 ガスライン 5 ~ 7 ライン
接続タイプ 全金属溶接、VCRコネクタ
ろ過 0.0023 μ m *1 / 10 μ m *2
監視 温度測定 外部赤外線温度計 (300°C - 1400°C)
観察ポート 8つの水平穴、均等分布

主要コンポーネント一覧: TU-CVD05

モジュール 仕様 / ブランド
マイクロ波電源 標準: 国産マグネトロン; オプション: 固体式またはMKS/Pastoral輸入品
真空計 インフィコン セラミック薄膜 & ピラニ真空計
真空バルブ フジキン / 中科 超高真空ゲートおよび空圧バルブ
真空ポンプ Flyover 16L 高性能ポンプ
光学部品 富士ゴールド / シーメンス / シュナイダー ブラケットおよび変位ユニット
共振器 & 導波管 カスタム設計の高精度自製コンポーネント
冷却部品 日本製SMC / CKD 流量検出器および分流ブロック
空圧制御 CKD フィルターおよびAirtac 多岐ソレノイドバルブ
ガス流量制御 標準 セブンスター MFC; オプション: 富士ゴールド / アリキャット
PLC制御システム シーメンスおよびシュナイダー 統合オートメーション
反応室 二重室 (上/下) 高純度カスタム製造
基板プラットフォーム 水冷動作コンポーネントを備えたモリブデンテーブル

本製品を選ぶ理由

  • 産業的な成長速度: この装置は、従来のCVDシステムよりも最大100倍速い成長速度を実現し、商業ダイヤモンド生産者にとって非常に収益性の高い投資となります。
  • 優れた材料品質: 安定した915MHzプラズマ生成により、IIa型純度のダイヤモンドが生産され、宝飾品および工業用途の両方で天然石の硬度と靭性を凌駕します。
  • プレミアムコンポーネント統合: シーメンス、シュナイダー、インフィコン、フジキンなどの世界クラスのコンポーネントを利用することで、重要な研究開発および製造プロセスの最大稼働時間と精度を保証します。
  • スケーラブルでカスタマイズ可能: 本システムは多様なカスタマイズをサポートし、反応室とガス構成を特定の市場要求または独自の材料研究要件に合わせて調整することができます。
  • 精密工学: 全金属溶接ガスプレートから水冷モリブデンステージまで、あらゆる細部が長期運転の一貫性と高純度出力のために最適化されています。

当社のエンジニアリングチームは、お客様の正確な生産目標を満たすマイクロ波プラズマソリューションの構成を支援する準備ができています。技術相談またはカスタムプロジェクトの見積もりについては、今すぐお問い合わせください。

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