[实用新型]一种用于微波等离子体沉积金刚石膜装置中的刀具托盘

说明书

本实用新型提供了一种用于微波等离子体沉积金刚石膜装置中的刀具托盘，包含一呈圆形的微波等离子体基片台，所述基片台上设置一托盘呈圆形的托盘，所述托盘的上方放置含金属成分的刀具，利用微波激发的等离子体，在刀具表面沉积CVD金刚石膜，所述托盘上表面有多个圆柱状或者圆台状凸起，含金属成分的刀具放置在突起物的间隙。利用微波等离子体(MPCVD)方法，在含金属成分的刀具表面沉积均匀金刚石膜。涉及通过对刀具托盘表面凸起的设计，减少微波场中含金属成分的刀具因为尖端放电而导致表面沉积金刚石膜不均匀性的影响，提高MPCVD法在含金属成分的刀具表面沉积均匀金刚石膜的方法。刀具托盘表面形状的改造成本低廉，操作简便。

技术领域

本实用新型属于真空微电子技术领域，具体涉及一种制备金刚石膜的装置及使用该装置在含金属成分的刀具表面制备金刚石膜的方法。

背景技术

等离子体是继固态，液态，气态之后的作为物质的第四态，在很多领域有着广泛的应用。而要使物质处于等离子体状态，就需要提供一定的能量。微波作为一种电磁波，比较容易的将气体激发成等离子体状态，因此微波等离子体技术在很多领域得到了广泛的应用。

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置一般包括微波系统、真空系统、供气系统和等离子体反应室，等离子体反应室中设有一个自旋转基片台，以制备金刚石膜为例，微波系统产生的微波进入等离子体反应室，在自旋转基片台上方激发供气系统提供的气体产生等离子体球，等离子体球紧贴在成膜衬底材料表面，通过调整不同的反应气体以及调整等离子体的工艺参数，可以在基片台表面沉积金刚石薄膜。

在含金属成分的刀具表面沉积金刚石膜，能大幅度提升刀具的使用寿命，也能提高加工的质量。但由于刀具切削特有的要求，往往将刀头设计成尖锐的外形。这些尖锐外形的刀具，尤其是含有金属成分的刀具，在微波电场中往往会形成“尖端放电”现象，导致在刀具刀头附近等离子体密度很高，导致在刀头表面沉积的金刚石膜速率很快，大大高于在刀具其他部位沉积金刚石膜的速率，最后往往因为刀头附近金刚石膜厚度太大而脱落，导致在刀具表面无法沉积均匀的金刚石膜。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供用于微波等离子体沉积金刚石膜装置中的刀具托盘，包含一呈圆形的所用微波等离子体基片台为圆形，所述基片台上设置一刀具托盘为呈圆形的托盘，所述托盘其的上方放置含金属成分的刀具，利用微波激发的等离子体，在刀具表面沉积CVD金刚石膜，所述托盘的上表面有多个圆柱状或者圆台状凸起，含金属成分的刀具放置在突起物的间隙。

可选地，其上表面有多个圆柱状或者圆台状凸起，含金属成分的刀具放置在突起物的间隙。

可选地，所述刀具托盘和凸起成分为金属W或者金属Mo或者含有W或者Mo的合金。

可选地，所述圆柱形或者圆台状凸起的各水平截面的直径可以一样，也可以不一样相同。

可选地，所述圆柱形或者圆台状凸起的各水平截面直径不同如果不一样，越靠近基片台圆心越近的突起物直径越大，距离基片台圆心越远的突起物直径越小。

可选地，圆柱形或者圆台状凸起的高度可以一样，也可以不一样。如果不一样，靠近基片台圆心越近的突起物高度越低，距离基片台圆心越远的突起物高度越高。优选地，所述凸起包含粗凸起和细凸起，其中，所述粗凸起直径4.0毫米，高度9.0毫米；细凸起直径2.0毫米，高度9.0毫米。

可选地，所述凸起的高度都高于含金属成分的刀具的高度。

本实用新型还提供了用于采用微波等离子体化学气相沉积装置，该装置包括微波系统、真空系统、供气系统和等离子体反应室，等离子体反应室中设有一自旋转基片台，工作过程中微波系统产生的微波进入等离子体反应室，在自旋转基片台上方激发供气系统提供的气体产生等离子体球。