本实用新型涉及一种沉积装置，尤其涉及一种螺旋波等离子体化学气相沉积装置。
背景技术：
金刚石是原子排列最紧密的物质，它的晶体结构决定了它具有许多优异的物理化学性质，例如：极高的硬度和弹性模量、非常低的热膨胀系数、很高的断裂强度、很大的禁带宽度、极低的介电常数等等。纳米晶金刚石(NCD)膜泛指平均晶粒尺寸在100nm以下的金刚石膜。由于尺寸效应的影响，纳米晶金刚石也呈现出许多独特的物理和化学特性。例如：除了具备上述金刚石许多优异的物理和化学性质之外，纳米晶金刚石还具有更高的光学透过率、更低的摩擦系数和损耗系数、良好的韧性和延展性以及更好的黏附性能等优异特性。同时，由于这种纳米晶金刚石包含了大量纳米尺度的晶粒，其在特殊的条件下还会呈现出库仑堵塞效应、量子尺寸效应等量子相关特性。这些优异的特性让纳米晶金刚石在微、纳电子学领域得到了非常广泛的应用。因此，纳米晶金刚石的制备方法和特性研究已成为国际研究的热点。
传统的纳米晶金刚石薄膜的制备装置有很多，如：微波等离子体CVD(MPCVD)沉积装置、热丝CVD(HFCVD)沉积装置、直流电弧等离子体喷射CVD(DC arc plasma jet CVD)沉积装置等。但是它们均存在一些缺点，包括：微波等离子体CVD的设备价格昂贵，沉积腔设计需要模拟；热丝CVD的沉积速率较低，灯丝在沉积过程中性能衰减；直流电弧等离子体喷射CVD的工艺参数控制比较困难，电极易污染。
技术实现要素：
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的螺旋波等离子体化学气相沉积装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种螺旋波等离子体化学气相沉积装置，包括真空放电室、与所述真空放电室相连通的真空沉积室，所述真空放电室外环绕有线圈，所述真空放电室内设置有第一进气管、右旋天线，所述右旋天线外套设有屏蔽筒，所述右旋天线的一端穿过一屏蔽管且与射频电源相连接，所述真空沉积室内设置有基片台、第二进气管，所述真空沉积室通过管路连接有抽气组件。
本实用新型一个较佳实施例中，螺旋波等离子体化学气相沉积装置进一步包括所述第一进气管和第二进气管均为环形管。
本实用新型一个较佳实施例中，螺旋波等离子体化学气相沉积装置进一步包括所述抽气组件为复合式分子泵，包括相串联的机械泵和分子泵。
本实用新型一个较佳实施例中，螺旋波等离子体化学气相沉积装置进一步包括所述管路上设置有热偶规和电离规。
本实用新型一个较佳实施例中，螺旋波等离子体化学气相沉积装置进一步包括所述真空沉积室上设置有石英窗口，还设置有光纤光谱仪，所述光纤光谱仪正对所述石英窗口。
本实用新型一个较佳实施例中，螺旋波等离子体化学气相沉积装置进一步包括所述真空沉积室连接有质量和能量分析质谱仪。
本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型结构简单、使用方便，通过在真空放电室内产生螺旋波等离子体，在真空沉积室内成功地得到了纳米晶金刚石薄膜，制得的纳米晶金刚石薄膜纯度高、质量好，工业生产上容易实现，沉积速率快，不存在灯丝性能衰减的问题，而且操作简单、易控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，一种螺旋波等离子体化学气相沉积装置，包括真空放电室2、与真空放电室2相连通的真空沉积室4，优选真空放电室2与真空沉积室通过法兰5相连接同时实现连通，真空放电室2外环绕有线圈6，优选线圈6为饼式线圈，进一步优选线圈6的数量为六饼，6饼线圈采用三电源供电方式，每个直流电源给两饼线圈6供电，直流电源的工作指标为60V/400A，真空放电室2内设置有第一进气管8、右旋天线10，第一进气管8连通有第一支管12，第一支管12伸出真空放电室2外，第一进气管8上开设有多个第一出气孔（图中未示出），右旋天线10优选为右旋圆极化天线，右旋天线10外套设有屏蔽筒14，右旋天线10的一端16穿过一屏蔽管18且与射频电源（图中未示出）相连接，射频电源包括相串联的13.56MHz的全固态RF电源和L型电容匹配网络，通过L型电容匹配网络的调节，降低反射功率，提高螺旋波的放电时间，右旋天线10的另一端20位于屏蔽管18外且与真空放电室2相连接，可通过将冷却水从右旋天线10的一端16注入，从另一端20流出，实现对右旋天线10的冷却，真空放电室2接地，真空沉积室4内设置有基片台24、第二进气管26，第二进气管26连通有第二支管28，第二支管28伸出真空沉积室4外，第二进气管26上开设有多个第二出气孔（图中未示出），真空沉积室4通过管路30连接有抽气组件。
本实用新型优选第一进气管8和第二进气管26均为环形管，便于气体均匀分散在真空放电室2和真空沉积室4内。第一进气端12上设置有第一流量计34和第二流量计36，第二进气端28上设置有第三流量计38，控制进气。
本实用新型优选抽气组件为复合式分子泵，包括相串联的机械泵40和分子泵42，机械泵40作为前级泵，抽速为36升/秒，分子泵42作为主泵，抽速为1200升/秒，这样就可快速使得真空沉积室4内的气压达到本底真空。管路30上设置有热偶规44和电离规46，真空沉积室4内的气压高于1Pa时由热偶规44测量，低于1Pa时由电离规46测量。
真空沉积室4上设置有石英窗口48，还设置有光纤光谱仪50，光纤光谱仪50正对石英窗口48。
真空沉积室4连接有质量和能量分析质谱仪52，质量和能量分析质谱仪52是Hiden公司所生产，能够进行质谱和能谱的诊断，基片台24固定在质量和能量分析质谱仪52的前端。
光纤光谱仪50、质量和能量分析质谱仪52可与一电脑54连接，将所检测的结果传输到电脑54内。
本实用新型在使用时，将已清洗干净的Si衬底放到基片台24上，并固定好，然后将真空放电室2和真空沉积室4抽至本底真空，待抽至本底真空后，将Ar气和H2气通过第一支管12通入到第一进气管8内，然后沿第一出气孔进入真空放电室2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，关闭H2气，继续沿第一支管12通入Ar气，同时沿第二支管28将CH4气体通入到第二进气管26内，然后沿第二出气孔进入真空沉积室4内，在轴向磁场的环境下，通过射频调制的螺旋波等离子体在基片台24的Si衬底上形成纳米晶金刚石薄膜。当放电过程结束后，关闭所有气源，待真空放电室2和真空沉积室4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。
以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。