[发明专利]单晶金刚石生长用沉积基底及单晶金刚石的制造方法

权利要求书

1.一种单晶金刚石生长用沉积基底，其特征在于，其结构包括：

第一层为带图案的硅基底；

第二层为过度层；

第三层为金属铱层。

2.根据权利要求1所述的单晶金刚石生长用沉积基底，其特征在于，

所述带图案的硅基底中图案为条形凹槽或者栅格状凹槽，并且该凹槽四周边缘设置有更深的凹槽，形成阶梯凹槽。

3.根据权利要求1所述的单晶金刚石生长用沉积基底，其特征在于，

所述过度层选自YSZ、氧化镁、氧化锆中的一种。

4.一种单晶金刚石生长用基底的预处理方法，用于处理权利要求1-2中任一项所述的单晶金刚石生长用沉积基底，其特征在于，包括步骤：

a.刻蚀带图案的硅基底；

b.磁控溅射：过渡层溅射，溅射厚度为40nm-0.2μm，金属铱溅射，厚度为50-200nm；

c.抛光，对所述金属铱层进行机械抛光，除去凸起部分的金属铱；

d，清洗，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗5-10min。

5.根据权利要求4所述的单晶金刚石生长用基底的预处理方法，其特征在于，

所述刻蚀带图案的硅基底的方法为：

步骤S1，硅基底依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗5-10min，在烘箱中，温度为60-120℃，保温10-30min；

步骤S2，先刻蚀较浅图案，再刻蚀出较深图案；

步骤S3，待基片温度与室温相近时，在硅基片表面旋涂光刻胶，光刻胶为正交；

步骤S4，进行软烘，条件为80-120℃，烘2-7min，之后曝光，采用1号掩膜版，曝光30-60s；

步骤S5，显影，在显影液中显影1-2min，后在100-150℃烘干；

步骤S6，湿法刻蚀：刻蚀条件为硝酸、氢氟酸与醋酸比例为(1-4)∶(1-1.5)∶(1-1.5)，刻蚀温度80-120℃，时间5min-60min，较浅凹槽刻蚀完成；

步骤S7，较深凹槽刻蚀：清洗后，将1号掩膜版换成2号掩膜版，重复上述步骤S1-S6。

6.根据权利要求5所述的单晶金刚石生长用基底的预处理方法，其特征在于，

以浅凹槽低面为基准，所述较浅凹槽深度为20-40μm，宽度为10-200μm；

以浅凹槽低面为基准，所述较深凹槽深度为5-10μm，宽度为60-120μm；

所述凹槽间隔为10-200μm。

7.一种单晶金刚石的制造方法，其特征在于，在权利要求4-5中任一项所述的单晶金刚石生长用基底预处理后的单晶金刚石生长用基底上进行制备单晶金刚石。

8.根据权利要求7所述的单晶金刚石的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，偏压增强形核；

步骤二，单晶金刚石生长，生长条件为：在压强为18-21kPa、温度为850-1100℃的条件下，通入甲烷与氢气的体积比例(1-3)∶100。

9.根据权利要求8所述的单晶金刚石的制造方法，其特征在于，

所述偏压增强形核的直流偏压为-200V到-50V。

10.根据权利要求8所述的单晶金刚石的制造方法，其特征在于，

所述偏压增强形核的温度为700-950℃，压强为12-18kPa；

所述偏压增强形核中甲烷与氢气的体积比例(1-7)∶100。