[发明专利]一种磁控溅射低温制备DLC薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种磁控溅射制备DLC薄膜的方法，采用在沉积室内引入一等离子体区域的方法，提高镀膜时工作气体的离化率，基于此种方法对传统磁控溅射技术的进行改进，采用中频或脉冲直流电源溅射石墨靶，并控制工作气体压强、温度、时间、溅射功率等工艺条件，在衬底上沉积DLC薄膜。使用本方法可以在低温环境下制备性能良好的DLC薄膜，提高SP³键含量。本发明可以为硬质薄膜的实验研究或工业生产提供样品。

主权项

一种磁控溅射低温制备DLC薄膜的方法，工件材料采用导体或半导体材料；沉积设备采用磁控溅射镀膜设备，使用孪生靶溅射，溅射过程中两个靶交替的作为阴极和阳极；镀膜装置中，薄膜沉积真空室内单独设置有一辅助的非平衡磁场磁控溅射阴极，非平衡磁场磁控溅射阴极的靶材表面与工件的沉积面相对设置，工件的沉积面与孪生靶之间保持固定的靶基距，非平衡磁场磁控溅射阴极通过导线经射频自动匹配器与射频电源相连；在薄膜沉积过程中，非平衡磁场磁控溅射阴极作为等离子体发生源，在靶材表面与工件镀膜面间提供一等离子体区域，沉积在工件上的薄膜快速进入等离子体反应区，在等离子体的作用下，DLC薄膜进一步碳化，得到高sp³键含量的DLC薄膜；同时在反应区内薄膜在等离子体的轰击作用下，使得所制备的薄膜变得致密表面光滑，薄膜与工件的结合力更加牢固。