[发明专利]多晶合成金刚石材料

权利要求书

1.制造多晶CVD合成金刚石晶片的方法，该方法包括：

在第一CVD反应器中定位基材；

将工艺气体引入第一CVD反应器，其中CVD反应器内的工艺气体包含含碳气体和氢，并且使用该工艺气体形成等离子体；

在基材上生长在基材上生长第一多晶CVD合成金刚石晶片至第一厚度；

从第一CVD反应器除去第一多晶CVD合成金刚石晶片；

从基材除去第一多晶CVD合成金刚石晶片；

从多晶CVD合成金刚石晶片切割至少一个第二较小的晶片；

在载体上定位至少一个第二较小的晶片；

在第二CVD反应器中定位载体和第二较小的晶片；

将工艺气体引入第二CVD反应器，其中第二CVD反应器内的工艺气体包含氮、含碳气体和氢，并且使用该工艺气体形成等离子体；和

在第二较小的晶片上生长另外的多晶CVD合成金刚石材料至第二厚度从而产生具有总厚度为第一和第二厚度之和的多晶CVD合成金刚石材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第二CVD反应器是第一CVD反应器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中从第一多晶CVD合成金刚石晶片的至少中心区域切割第二较小的晶片，其中中心区域为第一多晶CVD合成金刚石晶片总面积的至少70％，并且其中第一多晶CVD合成金刚石晶片在至少其中心区域上基本上没有裂纹，使得中心区域没有与第一多晶CVD合成金刚石晶片的两个外部主面相交并且延伸大于2mm长度的裂纹。

4.根据权利要求1、2或3中的任一项所述的方法，其中基材具有位于60mm至200mm、80mm至150mm、90mm至110mm、或95mm至105mm范围内的最大线性尺寸。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中载体包含多晶CVD合成金刚石表面。

6.根据权利要求5所述的方法，其中第二较小的晶片通过钎焊、焊接或机械粘贴中的任何项定位在载体上。

7.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中在基材上在边缘和中心点之间的温差不大于60℃、40℃、20℃或10℃。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，还包括从多晶CVD合成金刚石晶片切割多个第二较小的晶片并且将多个第二较小的晶片中至少一个粘贴至载体。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中从不小于0.2mm、不小于0.5mm、不小于1.0mm、不小于2.0mm、不小于3.0mm和不小于4.0mm中的任何项选择第一厚度。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中从不小于0.2mm、不小于0.5mm、不小于1.0mm、不小于2.0mm、不小于3.0mm和不小于4.0mm中的任何项选择第二总厚度。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中基材是形成碳化物的金属。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，还包括在第二较小的晶片上生长另外的多晶金刚石前加工至少一个第二较小的晶片的表面。

13.根据权利要求12所述的方法，其中加工的表面是与基材最初相邻的表面。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，还包括生长第一多晶CVD合成金刚石晶片和使用选自时间、功率密度、压力和气体组成中的任何项的不同条件生长另外的多晶CVD合成金刚石材料，使得第一多晶CVD合成金刚石和另外的多晶CVD合成金刚石材料具有不同的性质。