[发明专利]一种立方氮化硼薄膜的生产方法

摘要

一种立方氮化硼薄膜的生产方法属于化学合成领域。主要是为解决目前立方氮化硼薄膜制备在薄膜的黏附性、厚度和立方相含量等方面仍存在诸多问题而发明的。采用三等离子体循环CVD法；将原料BF3、NH3和辅助气体Ar、H2分别经流量计后进入静态混合器，在静态混合器中混合，形成的混合气体进入到加热器内加热，然后进入到等离子反应室，在等离子反应室内的基体上生产成立方氮化硼薄膜。根据等离子反应室出口混合气体中BF3和NH3的浓度，调节控制向等离子反应室内补加BF3和NH3的数量，以保证混合气体中的BF3和NH3的浓度不变。优点是所制得的薄膜对基底附着力好且经久坚固，薄膜厚度达80微米以上。

主权项

1.一种立方氮化硼薄膜的生产方法，其特征是：采用三等离子体循环CVD法；将原料BF₃、NH₃和辅助气体Ar、H₂分别经流量计后经管道进入静态混合器，在静态混合器中混合，混合时间为1‑5秒，所形成的混合气体经管道进入到加热器内加热到413k‑463k，然后经管道进入到等离子反应室，在等离子反应室内的基体上生产成立方氮化硼薄膜；整个反应系统在加入原料气体之前，先抽真空，使环境气压为13.3pa；原料气体在等离子反应室内反应时的压力为110—300Pa；原料混合温度298k—318k；射频频率分别为：第一等离子发生器13.56MHz、第二等离子发生器27.12MHz、第三等离子发生器40.68MHz；从等离子反应室出来的混合气体由压缩机抽送至加热器入口；根据等离子反应室出口混合气体中BF₃和NH₃的浓度，调节控制向等离子反应室内补加BF₃和NH₃的数量，以保证混合气体中的BF₃和NH₃的浓度不变，辅助气体Ar、H₂则停止加入；当混合尾气中的BF₃和NH₃的浓度低于原料混合气体中的BF₃和NH₃的初始浓度时，通过控制阀门向等离子反应室补加BF₃和NH₃；补加的BF₃和NH₃先进入静态混合器混合，经过加热器加热再进入等离子反应室；当等离子体室出口混合气体中BF₃和NH₃的浓度等于原料混合气体中的BF₃和NH₃的初始浓度时，停止向等离子体室补加BF₃和NH₃，等离子反应室中的Ar‑BF₃‑NH₃‑H₂混合气体抽吸去吸收装置，由碳酸钙水溶液吸收处理。