热丝化学气相沉积法(Hot filament Chemical Vapor Deposition,HFCVD)拥有工艺成熟、设备简单等诸多优点,是工业上应用最多的金刚石薄膜制备方法之一。本文主要研究HFCVD金刚石薄膜沉积设备的开发,对设备台架支撑系统、冷却循环系统以及气动回路系统等主体系统进行详细设计。本文首先对热丝化学气相沉积金刚石薄膜的理论及应用背景进行介绍,并提出薄膜沉积设备的主体结构,包括反应腔室、支撑系统、水路系统以及气路系统。接下来设计了上下两层结构的支撑台架,并对其布局方案进行设计,最后对台架主要的承重梁进行理论校核并结合有限元仿真结果,验证其结构强度符合设计要求。然后设计出设备冷却循环系统方案,并建立相关三维模型。通过流体力学与热力学理论计算出冷却循环系统所需的最小水流量,使用流体仿真软件对腔体外壁进行流-固耦合热力学分析,得到在实际工作情况下设备冷却循环系统的最佳水流量。最后进行上盖板冷却实验,测试上盖板冷却水道的冷却效果并考察其温度分布情况。接下来对设备气动回路系统方案进行设计,完成工艺气体输送系统以及真空系统的方案设计,并建立相关三维模型,最后对真空泵等主要气动设备进行选型。本文最后对设备的衬底表面反应温度PID控制系统进行方案设计并且完成主要设备的选型,然后初步规划出设备面板系统的监控参数显示界面以及报警系统的安全联动措施,对设备的功能进行进一步完善。本文所做研究工作为金刚石薄膜热丝化学气相沉积设备的开发奠定了坚实的基础并提供理论依据,进一步加快高温热丝化学气相沉积设备的开发进程。