[发明专利]一种金刚石膜片制作方法

说明书

本发明公开了一种金刚石膜片制作方法，包括以下步骤：S1、选择合适的基板，对基板进行清洁；S2、在基板上形成金刚石晶种；S3、使用微波等离子体气象沉积方法或者热丝反应法方法使金刚石生长；通过退火消除了热失配造成的热应力问题，使金刚石膜片具有更好的机械性能，减少加工过程中由于内部应力导致的晶片曲翘、破裂等问题，提高加工良率，采用本发明方法生产多晶金刚石膜片，经过抛光之后表面粗糙度能达到0.1～10nm，可以做为晶圆级衬底，应用于外延生长；也可以用于金刚石和器件的键合；也可以选择性的在金刚石膜片上做金属化镀膜做为器件热沉片，发挥金刚石良好的散热性能，延长功率器件的使用寿命，节约大功率器件的能耗。

技术领域

本发明涉及金刚石膜片技术领域，具体为一种金刚石膜片制作方法。

背景技术

金刚石具有各种优异的性能，一直备受国内外学者的关注。随着人造金刚石制备技术的日渐成熟，金刚石在磨料磨具等领域得到了广泛的应用，但是由于军事、航空航天、微纳传感器等高新技术领域对金刚石表面质量要求极高如尤其是光学级金刚石膜要求面积足够大、粗糙度足够低等，加之金刚石的高硬度、高脆性、高化学惰性等物理化学特性，导致常规的材料加工成型技术对金刚石膜的作用十分有限，限制了金刚石在高新技术领域的应用。

高温键合易因高温带来应力问题，并且沉积范围内膜厚不均，沉积面积不大，同时反应时衬底温度高，以上问题都会对生产的速率和产品标准造成一定影响，导致金刚石膜片的表面粗糙度较高，并且不能灵活生产，为此，提出一种金刚石膜片制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石膜片制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金刚石膜片制作方法，包括以下步骤：

S1、选择合适的基板，对基板进行清洁；

S2、在基板上形成金刚石晶种；

S3、使用微波等离子体气象沉积方法或者热丝反应法方法使金刚石生长；

S4、退火；

S5、金刚石膜片研磨；

S6、金刚石膜片抛光；

S7、基板去除；

S8、对金刚石膜片进行激光切割；

S9、成品清洗；

本发明还提供了另一种生产方法：

X1、选择合适的基板，对基板进行清洁；

X2、在基板上形成金刚石晶种；

X3、使用微波等离子体气象沉积方法或者热丝反应法方法使金刚石生；

X4、退火；

X5、双面研磨；

X6、双面抛光；

X7、对对金刚石膜片进行激光切割；

X8、成品清洗；

在S4和X4中，退火工序为将金刚石膜片放入高温退火炉内，炉内通入氢气氛或者惰性气体氛围，升温至退火温度，氢气氛有助于金刚石膜片内部非金刚石相或者杂质氢化分解，退火有助于去除金刚石膜片内应力。

优选的，在所述S1和所述X1中，晶片基板为硅基板、蓝宝石、碳化硅和氮化镓中的一种，生长面粗糙度为0.5～20nm，金属基板为铜基板和钼基板中的一种，生长面粗糙度为100～800um。

优选的，在所述S1和所述X1中，所述基板清洁方式为化学处理和离子蚀刻中的一种或两种结合。