[發(fā)明專利]一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110455477.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN113151797B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮利民;李建中;張濤;吳靜怡;于凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);上海新弧源涂層技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/02;C23C14/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 周瑩;李馨

1.一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于，采用真空涂層設(shè)備，包括如下具體步驟：

(1)超聲波清洗等離子基體表面雜質(zhì)，然后裝爐；

(2)在真空涂層設(shè)備內(nèi)進(jìn)行弧光增強(qiáng)氬離子轟擊以清除基體表面雜質(zhì)，工作步驟如下：

S1：對(duì)真空涂層設(shè)備的真空腔抽真空并加熱；

S2：開啟圓形的電弧增強(qiáng)源，使用Ti作為靶源，開啟后產(chǎn)生大量鈦離子Ti⁺ 和電子e^- ，鈦離子Ti⁺ 噴濺于靶前擋板上；

S3：在進(jìn)行S2的同時(shí)，向真空腔內(nèi)通入氬氣Ar，并將電弧增強(qiáng)源對(duì)側(cè)的兩個(gè)電弧增強(qiáng)靶位接通電源正極，將S2產(chǎn)生的電子引向并通過待清洗工件區(qū)域；

S4：產(chǎn)生的電子e-繞過擋板，被對(duì)側(cè)正電位的電弧增強(qiáng)靶位吸引，與進(jìn)入真空腔室內(nèi)的氬氣原子碰撞，形成高密度Ar⁺ 、Ar⁺⁺ 流；

S5：將物料托盤接負(fù)偏壓，S4中產(chǎn)生的氬氣離子Ar⁺ 、Ar⁺⁺ 在電場(chǎng)作用下轟擊物料托盤上的待清洗工件；

S6：待清洗完成后，兩個(gè)接正極的電弧增強(qiáng)靶位轉(zhuǎn)接負(fù)極，作為下一步的鍍膜源使用，同時(shí)旋轉(zhuǎn)180度，通入氬氣Ar，在磁控濺射模式下自濺射清洗靶面，將其表面雜質(zhì)濺射到真空腔室壁上，其靶前不設(shè)置擋板；

(3)進(jìn)入真空鍍膜工藝步驟；

所述涂層設(shè)備本體包括真空腔及設(shè)于所述真空腔內(nèi)的電弧增強(qiáng)源、圓柱形磁控濺射靶位、擋板和物料托盤；所述圓柱形磁控濺射靶位位于真空腔室的四個(gè)頂角，其中兩個(gè)圓柱形磁控濺射靶位中間設(shè)有電弧增強(qiáng)源，所述電弧增強(qiáng)源前設(shè)有擋板；

所述真空涂層設(shè)備包括磁控濺射模式和清洗模式，當(dāng)采用清洗模式時(shí)，所述電弧增強(qiáng)源對(duì)側(cè)的兩個(gè)圓柱形磁控濺射靶位可作為電弧增強(qiáng)靶位使用，所述電弧增強(qiáng)靶位為陽極靶位。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于：所述步驟(1)中超聲波的頻率為25～45kHz。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于：所述步驟(2)中，針對(duì)S1中，真空腔的溫度加熱到350～550℃，真空度達(dá)到6×10^-3 Pa以下。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于：所述步驟(2)中，針對(duì)S3中，氬氣Ar流量為40～160sccm，兩個(gè)電弧增強(qiáng)靶位接通電源正極40～200V。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于：所述步驟(2)中，針對(duì)S5中，物料托盤接負(fù)偏壓為120～300V，清洗時(shí)間為15～40min。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于硬質(zhì)合金表面鍍ta-C膜的離子清洗工藝，其特征在于：所述步驟(2)中，針對(duì)S6中，氬氣Ar流量為50～200sccm。