[发明专利]一种用于氢硼聚变靶膜的自支撑薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于氢硼聚变靶膜的自支撑薄膜的制备方法，其特征在于，先于衬底上制备一层300nm~1000nm厚、粗糙度在1nm以内的二氧化硅薄膜，再于该二氧化硅薄膜上采用高温工艺制备自支撑薄膜，最后经脱膜处理得到自支撑薄膜产品；

采用磁控溅射法制备自支撑薄膜包括如下步骤：

S1、将硅片衬底及其上部制备的脱膜剂一同放置在磁控溅射设备中利用程序控温升温，升温速率10℃/min，升温至600℃后以恒定温度预热0.5小时~1小时；

S2、以硼靶材为硼源，氩气为溅射气体，射频电源为激励源，在衬底上制备硼膜；制备厚膜的工艺参数为：气压0.2帕~0.5帕、功率120~200瓦、温度600℃~800℃；制备薄膜的工艺参数为：气压0.6帕~1.5帕、功率50~100瓦、温度800℃~1000℃；

S3、硼膜制备后自然降温到室温；

或，采用化学气相沉积法制备自支撑薄膜包括如下步骤：

S1、将硅片衬底及其上部制备的脱膜剂一同放置在化学气相沉积设备中，利用程序控温升温，升温速率10℃/min，升温至300℃后以恒定温度预热0.5小时~1小时；

S2、以乙硼烷为硼源，射频电源为激励源，在衬底上制备硼膜；制备厚膜的工艺参数为：气压0.3帕~1帕、功率100~200瓦、温度300℃~1000℃；制备薄膜的工艺参数为：气压1帕~2帕、功率50~100瓦、温度500℃~1000℃；

S3、硼膜制备后自然降温到室温；

其中，所述厚膜指厚度为1000nm~10000nm的膜，所述薄膜指厚度为90nm~999nm的膜；

制备所述自支撑薄膜时，通过添加或引入氢气，制备含氢的自支撑薄膜；

采用高温工艺制备自支撑薄膜，将冷却至室温后的衬底、二氧化硅薄膜和自支撑薄膜脱膜剂的结合物放置在氢氟酸或氢氧化钠溶液中，待二氧化硅薄膜溶解后，获得脱离出的硼膜，即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅薄膜采用磁控溅射法、化学气相沉积法或热氧化法在衬底上制备。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法制备二氧化硅薄膜，将以硅片或石英作为衬底，放入磁控溅射设备于600℃下预热1小时，以二氧化硅靶材为原材料，氩气为溅射气体，射频电源为激励源，在1帕气压、100瓦功率下在衬底上制备二氧化硅薄膜；

或，采用化学气相沉积法制备二氧化硅薄膜，将以硅片或石英作为衬底，放入化学气相沉积设备于300℃下预热1小时，以硅烷和一氧化氮为原材料，射频电源为激励源，在20帕气压、50瓦功率、硅烷和一氧化氮流量比为0.5的条件下，在衬底上制备二氧化硅薄膜；

或，采用热氧化法制备二氧化硅薄膜时，将以硅片作为衬底，放入管式炉设备于1000℃下预热1小时，以干燥纯净的氧气作为氧化气氛，在1000℃下直接与硅反应生成二氧化硅，制备二氧化硅薄膜。

4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅薄膜和所述自支撑薄膜同采用磁控溅射法、或同采用化学气相沉积法制备。

5.一种用于氢硼聚变靶膜的自支撑薄膜，其特征在于，所述自支撑薄膜由权利要求1~4任一项所述的制备方法制备得到。