[發(fā)明專利]熱絲承載架及金剛石薄膜沉積設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710124589.X
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106884155B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 唐永炳;張松全;王陶
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/458;C23C16/52
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發(fā)明公開了一種熱絲承載架以及金剛石薄膜沉積設備。本發(fā)明的熱絲承載架包括主架體以及安裝于主架體上的多根熱絲，并且所述主架體包括平行設置的兩固定架以及多個連接件；其中，多個所述連接件可拆卸地裝設于所述固定架上，并可于所述固定架上沿水平方向左右滑動，所述主架體通過所述固定架上的連接件連接所述熱絲，并且調(diào)節(jié)所述連接件可相應調(diào)節(jié)所述主架體上所安裝的熱絲的數(shù)量以及所安裝熱絲之間的間距。本發(fā)明的熱絲承載架及金剛石薄膜沉積設備，可解決傳統(tǒng)金剛石薄膜沉積設備中熱絲固定不可調(diào)，導致無法靈活調(diào)控溫度場而導致生成成本偏高、生產(chǎn)效率難以提高的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及化學氣相沉積金剛石圖層領域，具體涉及金剛石薄膜加工領域，尤其涉及一種用于沉積金剛石薄膜的熱絲承載架以及用于在銑刀上加工金剛石薄膜的金剛石薄膜沉積設備。

背景技術

熱絲氣相沉積法制備金剛石薄膜的基本原理如下：將具有金剛石分子結(jié)構(gòu)的碳源(如甲烷、丙酮等)和氫氣的混合氣體通過金屬熱絲，然后通過對金屬熱絲施加電壓與電流從而使金屬熱絲發(fā)熱來分解混合氣體，獲得所需的各種碳氫基團。具體的，該混合氣體在由金屬熱絲形成的高溫范圍內(nèi)分解出甲基和氫原子，并在一定的腔內(nèi)壓力下，大量的甲基與溫度合適的襯底表面發(fā)生化學作用，以及大量甲基之間相互發(fā)生復雜的復合反應，從而生成各種sp、sp2和sp3雜化的碳氫基團。由于原子氫對sp2鍵結(jié)構(gòu)的碳有很強的刻蝕作用，因而能抑制石墨的生成。同時原子氫對sp3鍵結(jié)構(gòu)碳的刻蝕作用較小，且具有一定的穩(wěn)定作用，所以最終沉積在襯底上的是熱力學不穩(wěn)定的金剛石，而非熱力學穩(wěn)定的石墨，進而在基體表面形成不連續(xù)的金剛石晶核。

因此，要得到品質(zhì)良好的金剛石薄膜，就需要適合而且穩(wěn)定的溫度場來裂解混合氣體，才能產(chǎn)生氫原子以及各種碳氫基團，其中，溫度場主要受到熱絲以及樣品襯底的影響。然而，現(xiàn)有的金剛石薄膜沉積設備中的熱絲通常是固定不可調(diào)的，導致其溫度場也無法靈活調(diào)控，難以在滿足金剛石膜沉積生長的條件下降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明實施例提供一種熱絲承載架及金剛石薄膜沉積設備，其可解決傳統(tǒng)金剛石薄膜沉積設備中由于熱絲固定不可調(diào)而致使無法靈活調(diào)控溫度場進而導致生產(chǎn)成本偏高、生產(chǎn)效率較低的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種熱絲承載架，包括主架體以及安裝于主架體上的多根熱絲，所述主架體包括平行設置的兩固定架以及多個連接件，多個所述連接件可拆卸地裝設于所述固定架上，并可沿著所述固定架的軸向延伸方向移動，所述熱絲的相對兩端通過所述連接件連接至兩個所述固定架上，以通過調(diào)整所述固定架上所述連接件的數(shù)量相應調(diào)整設置于所述主架體上安裝的熱絲的數(shù)量，并通過調(diào)節(jié)所述連接件的位置以相應調(diào)節(jié)設置于所述主架體上所述熱絲之間的間距。

其中，所述熱絲承載架通過拆卸或加裝所述固定架上的連接件，對應減少或增加所述主架體上安裝的熱絲的數(shù)量；所述熱絲承載架還通過滑動所述固定架上的連接件，對應帶動所述連接件上的熱絲移動而調(diào)節(jié)與其他熱絲之間的間距。

其中，每一所述固定架上分別開設一沿所述固定架的軸向延伸方向設置的滑槽，所述連接件可拆卸地裝設于該滑槽中，并可在該滑槽中沿著所述固定架的軸向滑動，以對應調(diào)節(jié)固定在被滑動連接件上的熱絲與其他熱絲之間的間距。

其中，所述熱絲承載架還包括若干支撐電極，所述支撐電極垂直連接至所述主架體，用以支撐所述熱絲承載架以及為所述熱絲供電。

其中，所述熱絲承載架還包括多個彈性件，每一所述彈性件連接至一所述熱絲與相鄰的連接件之間，使每一所述根熱絲的至少一端通過所述彈性件連接至所述連接件上，以通過所述彈性件拉緊相連接的熱絲。

其中，至少一所述固定架上的所述連接件用于連接所述熱絲的一端長度可調(diào)。