[發(fā)明專利]一種化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710314057.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107267952B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑明東;徐雪波;呂志甲;楊夢夢;馮超;丁蘭;何驊波
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波工程學(xué)院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/02;C23C16/44
• 代理公司: 寧波辰暉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33420
• 代理人: 劉海彬

本發(fā)明涉及金剛石膜制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的方法，包括如下步驟：輔助步驟，所述輔助步驟包括：第一步，打開輔助腔體(5)的電動閥門(6)；第二步，工控系統(tǒng)控制噴槍(9)向試樣(3)方向移動，并使噴槍(9)的出口對準(zhǔn)試樣(3)的異質(zhì)顆粒物，擋板(32)將電極(2)遮擋；第三步，工控系統(tǒng)打開流量控制閥(24)，使氣瓶(26)中儲存的惰性氣體通過噴槍(9)的出口將異質(zhì)顆粒物吹離襯底試樣(3)表面。該方法在鍍制金剛石膜的過程中，當(dāng)觀察到襯底試樣表面出現(xiàn)異質(zhì)顆粒物時，可以及時將異質(zhì)顆粒物從襯底試樣表面清除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛石鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的方法。

背景技術(shù)

自低壓氣相合成金剛石獲得成功以來，在全世界范圍逐步開展了氣相合成金剛石的研究工作，經(jīng)過努力已在沉積技術(shù)、合成工藝、性能研究、開發(fā)應(yīng)用等方面，取得了很大進(jìn)展。

目前氣相沉積鍍制金剛石膜的方法有化學(xué)氣相沉積CVD和物理氣相沉積PVD兩大類。物理氣相沉積金剛石膜比較困難，化學(xué)氣相沉積是沉積金剛石膜的主要方法。化學(xué)氣相沉積金剛石膜是在高溫條件下使原料氣分解，生成碳原子或甲基原子團(tuán)等活性粒子，并在一定工藝條件下，在試樣上沉積生長出金剛石膜。氣相沉積鍍膜的設(shè)備一般包括鍍膜腔體和工控系統(tǒng)，所述鍍膜腔體內(nèi)固定有電極和用于放置試樣的試樣臺，試樣臺位于電極正下方。

在鍍制金剛石膜時，操作者在工控系統(tǒng)上設(shè)定鍍膜參數(shù)，啟動氣相沉積鍍膜的設(shè)備就可以在試樣上鍍制金剛石膜。但在鍍制金剛石膜的過程中，偶爾會發(fā)現(xiàn)有其它異質(zhì)顆粒物會沉積在試樣表面。異質(zhì)顆粒物例如碳粒，由于碳原子可能以碳粒的方式析出，而沉積在試樣表面。這樣，受異質(zhì)顆粒物的影響，鍍制出來的金剛石膜存在缺陷，例如開裂等，難以達(dá)到使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的方法，該方法在試樣表面鍍制金剛石膜的過程中，當(dāng)觀察到試樣表面出現(xiàn)異質(zhì)顆粒物時，可以及時將異質(zhì)顆粒物從試樣表面清除，從而可以避免鍍制出來的金剛石膜受到異質(zhì)顆粒物的影響，保證鍍制出來的金剛石膜的質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的方法，包括如下步驟：

步驟1：將試樣放到超聲波中清洗；

步驟2：將清洗后的試樣放到真空干燥箱中干燥；

步驟3：在干燥后的試樣上鍍制Si薄膜層，得到鍍有Si薄膜層的試樣；

步驟4：將步驟3中的試樣放到超聲波中清洗；

步驟5：將步驟4中清洗后的試樣放到真空干燥箱中干燥；

步驟6：將步驟5中干燥后的試樣放入化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的設(shè)備，根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)，啟動化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的設(shè)備并開始鍍制金剛石膜；鍍制過程中，觀察試樣表面，

若試樣表面發(fā)現(xiàn)異質(zhì)顆粒物時，進(jìn)入輔助步驟，所述輔助步驟包括：

第一步，打開輔助腔體的電動閥門；

第二步，工控系統(tǒng)控制噴槍向試樣方向移動，并使噴槍的出口對準(zhǔn)試樣的異質(zhì)顆粒物，擋板將電極遮擋；

第三步，工控系統(tǒng)打開流量控制閥，使氣瓶中儲存的惰性氣體通過噴槍的出口將異質(zhì)顆粒物吹離試樣表面；

第四步，復(fù)位，輔助步驟結(jié)束，化學(xué)氣相沉積鍍制金剛石膜的設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)繼續(xù)鍍制金剛石膜；

若試樣表面未發(fā)現(xiàn)異形顆粒物，按所述預(yù)設(shè)參數(shù)鍍膜；

步驟7：鍍制金剛石膜完成，關(guān)閉設(shè)備。

優(yōu)選的，所述輔助步驟還包括：工控系統(tǒng)記錄打開電動閥門到復(fù)位之間的時間T，并將時間T增加至預(yù)設(shè)參數(shù)中的時間參數(shù)中。