[实用新型]一种基片台

说明书

本实用新型提供了一种基片台，所述基片台包含一个轴对称的圆柱形真空腔体，在所述真空腔体内的中央处，放置一个带金属丝的金属底座。在进行真空腔内壁的表面清洁过程中，微波馈入真空腔后，金属丝靠近真空腔壁端的针刺状结构由于微波电场容易在金属尖端处产生“尖端放电”效应，将真空腔体内的气体激发产生等离子体，等离子体靠近真空腔壁从而对真空腔内壁进行等离子体清洁作用，产生的副产物被真空系统给抽走，金属丝随着基片台的旋转运动和上下运动，使得金属丝尖端放电端能将真空腔内壁进行有效清洁。该方法操作简单，清洁效果明显。

技术领域

本实用新型属于真空微电子技术领域，具体涉及一种利用微波激发的等离子体原位清洁微波等离子体真空腔体内壁的方法。

背景技术

微波等离子体化学气相沉积(简称MPCVD)，是一种常用的制备材料的方法。尤其是在制备金刚石膜方面，其原理是利用微波能将反应气体激发呈等离子体状态，在真空腔中央区域的基片台上沉积金刚石膜。由于等离子体是靠微波能激发，等离子体纯净，因此微波等离子体CVD法是高质量，大面积，高速率制备金刚石膜的首选方法。大致的工作原理是将反应气体通入一个轴对称的圆柱形真空腔内，利用微波发生器产生的微波沿波导管传输，经过一个微波模式转换器转换传输模式后馈入真空腔中，将反应气体激发呈等离子体状态，因为反应腔独特的设计，球状或者椭球状等离子体集中真空腔中轴线处的基片台表面。在基片台表面放置衬底材料，控制好工艺参数，就可以在衬底材料表面沉积出金刚石膜。

然而在实际使用中，随着反应不断地进行，有少量的固态产物(非金刚石成分)会在真空腔内部附着，这些附着物中含有的杂质浓度较高。在正常的使用中，这些杂质会被等离子体刻蚀而返回到等离子体区域中，会影响MPCVD沉积薄膜的质量。因此，真空腔内壁表面的清洁是十分重要的。然而，单纯的用吸尘器清理，很难清除掉这些附着物；用设备拆卸后进行专业清理，虽然效果显著，但是工作量大，操作程序繁琐；能不能用等离子体进行清洗，因为真空腔内尺寸较小，传统的等离子体发生器很难在不拆卸设备的状态下对真空腔内壁进行等离子体清洗；而且即使能够进入真空腔内进行等离子体清洗操作，一般在常压，空气中的杂质也会影响到清洗效果，因为会产生其他不必要的二次污染等问题。能不能在真空的环境中，进行等离子体原位清洗，由于MPCVD系统中真空腔体的独特设计，一般产生的等离子体都集中在真空腔中轴线附近，很难靠近真空腔内部。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型利用金属丝在微波电场中容易发生“尖端放电”的现象，以基片台为依托，设置一个由金属丝组成的放电金属尖端结构，利用系统本身的微波能，可以在真空的状态下在金属丝的尖端产生等离子体，从而将等离子体进行有目的的引导、接触到真空腔体内壁，进行等离子体的原位清洁。再利用基片台的圆周运动和上下运动，带动金属丝的放电尖端处的等离子体能接触到真空腔内壁的四周，从而起到清洁真空腔内壁的目的。

本实用新型包括提供了一个金属基座，用于固定金属丝，金属基座上有一个或者多个小孔，用来插入一根或者多跟金属丝。

可选地，金属底座用耐高温的金属制成，一般为钼或者金属钨。因为这些金属材料熔点高，在等离子体环境中能保持好的物理和化学的稳定性。

可选地，金属底座为下部为平面的圆球或者下部为平面的椭球形，高度5.0-15.0毫米之间。这种结构中，下面是平整的，有利于放置在基片台上；上部呈圆弧状目的是避免在基片台中央区域产生等离子体从而分散在金属尖端产生等离子体的能量。

可选地，金属底座上表面有1个或者多个小孔，小孔直径在 1.0-1.5毫米之间，小孔的深度3.0-10.0毫米之间，方便插入和固定金属丝。

可选地，所述金属丝采用耐高温的金属制成，熔点高的金属可以在等离子体环境中保持良好的物理和化学稳定性，一般为钼(熔点： 2620摄氏度)，钨(熔点：3410摄氏度)或者钽(熔点：2996摄氏度)，金属丝的一端插入金属底座上，另一端靠近真空腔壁内侧，距离真空腔壁内侧3.0-12.0毫米。