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公开(公告)号：CN103695865A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310687614.7
申请日：2013-12-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/517 , C23C16/511 , C23C16/513
CPC classification number: H01J37/32192 , C23C16/274 , C23C16/511 , H01J37/32247 , H01J37/32256
Abstract: 本发明TM021模式的高功率微波等离子体金刚石膜沉积装置，该装置由上下圆柱体、可调节的上腔体和微波反射板、沉积台、微波同轴激励口，微波石英窗口，进出气口，测温孔和观察窗等组成。此装置拥有TM021模式的电场分布，具有微波谐振腔内电场分布集中，激发等离子体位置稳定的特点。该装置可通过其调节机构实时地优化装置中等离子体的分布。置于沉积台下方的环状微波石英窗口可避免被等离子体过度加热、污染和刻蚀。谐振腔内壁距离高温等离子体区较远，减弱了对腔室内壁的热辐射和避免沉积异物。装置各主要部件可直接水冷。上述优点使得此装置可被应用于较高功率的微波输入，实现大面积高品质金刚石膜的高效沉积。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103668127A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310674092.7
申请日：2013-12-10
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/511 , C23C16/27
CPC classification number: H01J37/32192 , C23C16/274 , C23C16/511 , H01J37/32247 , H01J37/32256
Abstract: 一种圆顶式微波等离子体化学气相沉积金刚石膜装置，适用于高功率微波输入下高品质金刚石膜的快速制备。谐振腔主体由圆顶反射体、金属薄板反射体、石英环窗口、圆柱反射体和沉积台所组成。金属薄板反射体可以阻挡微波向谐振腔顶部的传播，使微波更多地聚集于基片上方。沉积台分为中心沉积台和边缘沉积台两部分，二者的独立上下移动功能利于实现等离子体状态的快速优化。石英环窗口隐藏于谐振腔壁形成的狭缝间，既可以躲避等离子体的刻蚀，又利于谐振腔真空性能的提高。另外，良好的水冷系统设计保证了设备在高功率下运行的安全。诸多的优点汇集到一起，使得该圆顶式微波等离子体化学气相沉积装置具备在高功率水平下高速沉积高品质金刚石膜的能力。
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公开(公告)号：CN103305816B
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201210067224.5
申请日：2012-03-14
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/511 , C23C16/27
Abstract: 一种高功率的微波等离子体金刚石膜化学气相沉积装置，属于金刚石膜制备技术领域。该装置包含由谐振腔上圆柱体、下圆柱体、沉积金刚石膜的沉积台以及半椭球形微波反射体所组成的谐振腔主体。半椭球形微波反射体与谐振腔上圆柱体之间在外形上平滑过渡，这保证了进入谐振腔的微波不会受到散射。与此同时，半椭球形微波反射体使谐振腔拥有很强的微波电场聚焦能力，它有助于将微波能量聚集到沉积台上方，从而形成一个很强的电场区域和形成高密度的等离子体。通过对半椭球形微波反射体位置的调节，可以对装置的谐振腔进行调节，实时地优化装置中微波电场与等离子体的分布。同时，装置中的石英微波窗口位于金刚石膜沉积台的下方，而装置的其他各主要部分距离等离子体也较远和能被较好地直接水冷。
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公开(公告)号：CN104164658A
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201410383700.3
申请日：2014-08-06
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/511
CPC classification number: H01J37/32192 , C23C16/274 , C23C16/511 , H01J37/32247 , H01J37/32256
Abstract: 本发明为一种椭球形高功率微波等离子体金刚石膜沉积装置，该装置由阶梯状环形微波耦合系统、设置于环形天线阶梯处的环形石英微波窗口、椭球形微波谐振腔、可调节沉积台、圆锥形上反射体和可调节圆柱形下反射体，进出气口，测温孔和观察窗等组成。此装置利用椭球的上下焦点设计，圆锥形上微波反射体位于上焦点，沉积台位于下焦点，电场分布集中，激发等离子体位置稳定、密度高；隐藏的微波窗口避免被等离子体加热、污染、刻蚀；可调节的微波下反射体和沉积台实时地优化等离子体分布；椭球形谐振腔内壁距离高温等离子体区较远，减弱等离子体对腔室内壁的热辐射，避免沉积异物；装置各部件采用水冷。此装置可在高功率下实现大面积高品质金刚石膜的高效沉积。
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公开(公告)号：CN103305816A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201210067224.5
申请日：2012-03-14
Applicant: 北京科技大学
IPC: C23C16/511 , C23C16/27
Abstract: 一种高功率的微波等离子体金刚石膜化学气相沉积装置，属于金刚石膜制备技术领域。该装置包含由谐振腔上圆柱体、下圆柱体、沉积金刚石膜的沉积台以及半椭球形微波反射体所组成的谐振腔主体。半椭球形微波反射体与谐振腔上圆柱体之间在外形上平滑过渡，这保证了进入谐振腔的微波不会受到散射。与此同时，半椭球形微波反射体使谐振腔拥有很强的微波电场聚焦能力，它有助于将微波能量聚集到沉积台上方，从而形成一个很强的电场区域和形成高密度的等离子体。通过对半椭球形微波反射体位置的调节，可以对装置的谐振腔进行调节，实时地优化装置中微波电场与等离子体的分布。同时，装置中的石英微波窗口位于金刚石膜沉积台的下方，而装置的其他各主要部分距离等离子体也较远和能被较好地直接水冷。
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公开(公告)号：CN102268653A
公开(公告)日：2011-12-07
申请号：CN201110172966.X
申请日：2011-06-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于金刚石涂层技术领域，尤其是一种硬质合金工具金刚石过渡层的制备方法，该方法将经简单表面处理后的硬质合金基底装入等离子体化学气相沉积装置中，通入由H2占总体积比94-98%、硅氧烷占总体积比1-3%、碳氢化合物气体占总体积比1-3%而组成的混合气体，在压力为0.5～8kPa下，在低温放电产生的等离子体的作用下，H2、硅氧烷和碳氢化合物将被激发和分解，同时将硬质合金基底加热至600-850°C，沉积时间为1-10小时，即可在其表面获得以SiC为基的过渡层。本发明的优点在于：既可有效地提高金刚石涂层的附着力和确保硬质合金基底免受常规处理造成的基底机械强度降低的困扰，且过渡层的制备仅使用无毒、廉价的硅氧烷等为原料，其安全性和经济性好。
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