一種類金剛石薄膜制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種類金剛石薄膜制備工藝，所述制備工藝的預(yù)處理，包括如下步驟：（1）真空室預(yù)處理：在把基片放入真空室以前，先用吸塵器吸凈真空室的灰塵和附著物，然后帶上一次性手套，并用無水乙醇和醫(yī)用紗布擦拭真空室內(nèi)壁和樣品臺。（2）襯底預(yù)處理：取一部分酒精與乙醚按照一定的配比在小滴瓶中混合均勻，取一定量的石油醚到另一個小滴瓶中；滴取酒精與乙醚混合溶液對Si基底進行清洗，清洗完以后，再用石油醚對基底進行再次清洗。
【專利說明】一種類金剛石薄膜制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車橡膠薄膜領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種類金剛石薄膜制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]類金剛石(DLC)薄膜是一種非晶碳膜，它具有硬度高，紅外區(qū)透明，高耐磨性、低摩擦系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高電阻率、高化學(xué)穩(wěn)定性和折射率可以在1.7至2.3之間可調(diào)等一系列優(yōu)異性能，與具有同樣優(yōu)異性能的金剛石薄膜相比，類金剛石薄膜的性價比更高、沉積溫度低、沉積面積大、膜面平整光滑，是大型紅外窗口理想的增透保護膜的理想材料。自1971年首次在真空系統(tǒng)中利用碳離子和氬離子制備出類金剛石薄膜以來，它作為新型功能薄膜材料，不僅僅在光學(xué)領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景，而且在作為汽車機械耐磨涂層、微電機系統(tǒng)以及半導(dǎo)體領(lǐng)域也同樣有著誘人的發(fā)展應(yīng)用空間，受到了許多研究人員的關(guān)注。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種具有高硬度、高彈性模量、摩擦系數(shù)低、耐磨損的類金剛石薄膜制備工藝。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種類金剛石薄膜制備工藝，所述制備工藝的預(yù)處理，包括如下步驟:
(I)真空室預(yù)處理:在把基片放入真空室以前，先用吸塵器吸凈真空室的灰塵和附著物，然后帶上一次性手套，并用無水乙醇和醫(yī)用紗布擦拭真空室內(nèi)壁和樣品臺。
[0005](2)襯底預(yù)處理:取一部分酒精與乙醚按照一定的配比在小滴瓶中混合均勻，取一定量的石油醚到另一個小滴瓶中；滴取酒精與乙醚混合溶液對Si基底進行清洗，清洗完以后，再用石油醚對基底進行再次清洗；清洗完成以后，用吸耳球?qū)⒒蹈?，然后快速放入處理過的真空室的樣品臺上，關(guān)閉真空室。
[0006]優(yōu)選的，其制備工藝具體步驟如下:
(I)將經(jīng)過預(yù)處理的樣品放到真空室內(nèi)的樣品臺上。
[0007](2)關(guān)閉真空室蓋，開啟真空系統(tǒng)，抽真空抽到需要的真空度。
(3)開流量控制器，充入氬氣，把真空室壓強調(diào)節(jié)到需要的壓強，然后開啟射頻電源，產(chǎn)生輝光放電，對基底進行清洗，進一步去除襯底表面的吸附顆粒。
[0008](4)開流量控制器，按照設(shè)計要求比例充入反應(yīng)氣體，然后設(shè)定沉積壓強。
[0009](5)開啟射頻電源，進行鍍膜工作，直到完成工藝過程。
[0010](6)對真空室放氣。
[0011](7)取出加工完的樣品。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟(3)清洗過程中，本底真空度為3X10—3’射頻功率為860W，清洗壓強為2Pa，清洗時間為200S，Ar為30sccm。
[0013]有益效果:該類金剛石薄膜制備工藝反應(yīng)氣體采用純度為99.9%的正丁烷(C4H10)和99.999%的氬氣(Ar)，由于高溫情況下有利于石墨相的生長，在制備樣品的過程中不對基底進行烘烤，在實驗過程中下極板通有冷卻水，使得基底在受到等離子體轟擊的情況下的溫度也不會太高，使用RF-PECVD制備DLC膜具有厚度均勻、生產(chǎn)效率高、沉積速率高、穩(wěn)定性、重復(fù)性、可調(diào)性好等優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明提供一種類金剛石薄膜制備工藝，為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種類金剛石薄膜制備工藝，所述制備工藝的預(yù)處理，包括如下步驟:(1)真空室預(yù)處理:在把基片放入真空室以前，先用吸塵器吸凈真空室的灰塵和附著物，然后帶上一次性手套，并用無水乙醇和醫(yī)用紗布擦拭真空室內(nèi)壁和樣品臺。(2)襯底預(yù)處理:取一部分酒精與乙醚按照一定的配比在小滴瓶中混合均勻，取一定量的石油醚到另一個小滴瓶中；滴取酒精與乙醚混合溶液對Si基底進行清洗，清洗完以后，再用石油醚對基底進行再次清洗；清洗完成以后，用吸耳球?qū)⒒蹈?，然后快速放入處理過的真空室的樣品臺上，關(guān)閉真空室。其制備工藝具體步驟如下:(1)將經(jīng)過預(yù)處理的樣品放到真空室內(nèi)的樣品臺上。2)關(guān)閉真空室蓋，開啟真空系統(tǒng)，抽真空抽到需要的真空度。(3)開流量控制器，充入氬氣，把真空室壓強調(diào)節(jié)到需要的壓強，然后開啟射頻電源，產(chǎn)生輝光放電，對基底進行清洗，進一步去除襯底表面的吸附顆粒。(4)開流量控制器，按照設(shè)計要求比例充入反應(yīng)氣體，然后設(shè)定沉積壓強。(5)開啟射頻電源，進行鍍膜工作，直到完成工藝過程。(6)對真空室放氣。
(7)取出加工完的樣品，所述步驟(3)清洗過程中，本底真空度為3X10—3’射頻功率為860W，清洗壓強為2Pa，清洗時間為200S，Ar為30sCCm。
[0015]經(jīng)過以上工藝處理后，該類金剛石薄膜制備工藝反應(yīng)氣體采用純度為99.9%的正丁烷(C4Hltl)和99.999%的氬氣(Ar)，由于高溫情況下有利于石墨相的生長，在制備樣品的過程中不對基底進行烘烤，在實驗過程中下極板通有冷卻水，使得基底在受到等離子體轟擊的情況下的溫度也不會太高，使用RF-PECVD制備DLC膜具有厚度均勻、生產(chǎn)效率高、沉積速率高、穩(wěn)定性、重復(fù)性、可調(diào)性好等優(yōu)點。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及【具體實施方式】內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種類金剛石薄膜制備工藝，其特征在于，所述制備工藝的預(yù)處理，包括如下步驟: (1)真空室預(yù)處理:在把基片放入真空室以前，先用吸塵器吸凈真空室的灰塵和附著物，然后帶上一次性手套，并用無水乙醇和醫(yī)用紗布擦拭真空室內(nèi)壁和樣品臺； (2)襯底預(yù)處理:取一部分酒精與乙醚按照一定的配比在小滴瓶中混合均勻，取一定量的石油醚到另一個小滴瓶中；滴取酒精與乙醚混合溶液對Si基底進行清洗，清洗完以后，再用石油醚對基底進行再次清洗；清洗完成以后，用吸耳球?qū)⒒蹈?，然后快速放入處理過的真空室的樣品臺上，關(guān)閉真空室。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種類金剛石薄膜制備工藝，其特征在于:其制備工藝具體步驟如下: (1)將經(jīng)過預(yù)處理的樣品放到真空室內(nèi)的樣品臺上； (2)關(guān)閉真空室蓋，開啟真空系統(tǒng)，抽真空抽到需要的真空度； (3)開流量控制器，充入氬氣，把真空室壓強調(diào)節(jié)到需要的壓強，然后開啟射頻電源，產(chǎn)生輝光放電，對基底進行清洗，進一步去除襯底表面的吸附顆粒； (4)開流量控制器，按照設(shè)計要求比例充入反應(yīng)氣體，然后設(shè)定沉積壓強； (5)開啟射頻電源，進行鍍膜工作，直到完成工藝過程； (6)對真空室放氣； (7)取出加工完的樣品。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種類金剛石薄膜制備工藝，其特征在于:所述步驟(3)清洗過程中，本底真空度為3 X 10_3’射頻功率為860W，清洗壓強為2Pa，清洗時間為200S，Ar為30sccmo
【文檔編號】C23C16/505GK104372304SQ201410702591
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】李俊, 梁天也, 李斌商, 李徐兵 申請人:安徽微威膠件集團有限公司