一种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置的制作方法

本实用新型涉及金刚石薄膜技术领域，具体为一种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置。

背景技术：

金刚石薄膜具有较高的硬度，良好的热传导率，极低的摩擦系数，优异的电绝缘性能，高的化学稳定性及红外透光性能。而现有的金刚石薄膜制成装置存在着，由于在沉积时，CVD反应室内的压力变化，造成生成的金刚石薄膜厚度不均匀、影响生产效率和沉积速率，导致金刚石薄膜稳定性、可调性和重复性较差，使生成的金刚石薄膜质量不能满足金刚石薄膜的使用需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置，具备沉积速度快、厚度均匀、稳定性好、质量高的优点，解决了现有的金刚石薄膜制成存在的厚度小且不均匀，速率低、稳定性较差、质量低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置，包括CVD反应室，所述CVD反应室的内壁上设置有磁感应线圈，所述CVD反应室的底部设置有反应台，所述反应台的顶部设置有升降台，所述升降台的顶部设置有基体，所述基体和升降台之间设置有衬底，所述反应气体混合器通过管道连接有甲烷气体罐和氢气罐，所述甲烷气体罐和氢气罐与反应气体混合器之间均设置有流量计，所述反应气体混合器的出口通过管道连接有射频等离子发生器，所述射频等离子发生器通过波导与CVD反应室连接。

优选的，所述CVD反应室的一侧上通过气管与真空泵连接，所述真空泵和CVD反应室之间的气管上设置有压力表。

优选的，所述波导的一端上设置有喷管，所述喷管上设置有多个均速喷气喷头，所述均速喷气喷头设置在基体的正上方。

优选的，所述反应台的底部设置有气缸，所述气缸通过升降杆与升降台连接，所述升降台的顶部设置有热偶加热丝。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过设置在CVD反应室上的真空泵和压力表，可对CVD反应室内的压力进行控制，使CVD反应室的压力保持在0.13Pa左右，在负偏压作用下沉积到基体上形成金刚石薄膜，在低压下生成的金刚石薄膜，厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好，保证金刚石薄膜的质量。

2、本实用新型通过设置的均速喷气喷头，可将射频等离子发生器内的等离子均速喷在基体上，有效提高基体上形成的金刚石薄膜厚度均匀性和稳定性，通过将基体放置在升降台上，可调节基体和均速喷气喷头之间的间距，从而可控制基体上金刚石薄膜的沉积速度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构CVD反应室示意图；

图3为本实用新型结构反应台示意图。

图中：1-CVD反应室，2-磁感应线圈，3-反应台，4-反应气体混合器，5-喷管，6-甲烷气体罐，7-氢气罐，8-射频等离子发生器，9-波导，10-真空泵，11-压力表，12-衬底，13-基体，14-升降台，15-均速喷气喷头，16-热偶加热丝，17-升降杆，18-气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置，包括CVD反应室1，所述CVD反应室1的内壁上设置有磁感应线圈2，所述CVD反应室1的底部设置有反应台3，所述反应台3的顶部设置有升降台14，所述升降台14的顶部设置有基体13，所述基体13和升降台14之间设置有衬底12，所述反应气体混合器4通过管道连接有甲烷气体罐6和氢气罐7，所述甲烷气体罐6和氢气罐7与反应气体混合器4之间均设置有流量计，所述反应气体混合器4的出口通过管道连接有射频等离子发生器8，所述射频等离子发生器8通过波导9与CVD反应室1连接。

所述CVD反应室1的一侧上通过气管与真空泵10连接，所述真空泵10和CVD反应室1之间的气管上设置有压力表11，可对CVD反应室1内的压力进行控制，使CVD反应室1的压力保持在0.13Pa左右，在负偏压作用下沉积到基体13上形成金刚石薄膜，在低压下生成的金刚石薄膜，厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好，保证金刚石薄膜的质量，所述波导9的一端上设置有喷管5，所述喷管5上设置有多个均速喷气喷头15，所述均速喷气喷头15设置在基体13的正上方，可将射频等离子发生器8内的等离子均速喷在基体上，有效提高基体13上形成的金刚石薄膜厚度均匀性和稳定性，所述反应台3的底部设置有气缸18，所述气缸18通过升降杆17与升降台14连接，所述升降台14的顶部设置有热偶加热丝16，可调节基体13和均速喷气喷头15之间的间距，从而可控制基体13上金刚石薄膜的沉积速度。

工作原理：该种金刚石薄膜的射频等离子化学气相沉积装置，甲烷气体罐6和氢气罐7中的气体在反应气体混合器4内进行混合，再通过射频等离子发生器8产生等离子，并通过均速喷气喷头15喷在基体13上，通过设置在CVD反应室1上的真空泵10和压力表11，可对CVD反应室1内的压力进行控制，使CVD反应室1的压力保持在0.13Pa左右，在负偏压作用下沉积到基体13上形成金刚石薄膜，在低压下生成的金刚石薄膜，厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好，保证金刚石薄膜的质量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。