[发明专利]采用螺旋波等离子体技术制备纳米晶金刚石薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种采用螺旋波等离子体技术制备纳米晶金刚石薄膜的方法，包括如下步骤：（1）将Ar气和H2气通入到放电腔室内，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体实现Ar和H2混合气体放电，清洗基片台和Si衬底；（2）关闭H2气，通入Ar气和CH4气体，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体在Si衬底上形成纳米晶金刚石薄膜；（3）清洗纳米晶金刚石薄膜表面吸附的CH4气体。本发明通过螺旋波等离子体技术成功地制备了纳米晶金刚石薄膜，所用设备更加简单，工业生产上更容易实现，沉积速率更快，不存在灯丝性能衰减的问题，而且工艺步骤更简单，工艺参数更易控制。

主权项

1.一种采用螺旋波等离子体技术制备纳米晶金刚石薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Ar气和H2气通入到放电腔室内，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体实现Ar和H2混合气体放电，清洗基片台和Si衬底；(2)关闭H2气，通入Ar气和CH4气体，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体在Si衬底上形成纳米晶金刚石薄膜；(3)当步骤(2)中的放电过程结束时，关闭所有气源，待放电腔室重新抽至本底真空后，继续通入Ar气和H2气，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体实现Ar和H2混合气体放电，清洗纳米晶金刚石薄膜表面吸附的CH4气体，最后关闭真空，通入Ar气作为保护气；所述步骤(2)中螺旋波等离子体制备纳米晶金刚石薄膜的工艺参数为：衬底温度为900℃～1100℃,本底真空为1×10‑4pa，工作气体是纯度为99.999％的Ar气和纯度为99.999％的CH4气体，Ar气和CH4气体的流量比为50sccm:35sccm，时间为15min，工作气压为0.35pa。