[发明专利]一种超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法

权利要求书

1.一种超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，包括超硬氮铝化钛薄膜的制备步骤，其特征在于：

所述制备方法是在主微波和侧微波的照射下完成的；

所述超硬氮铝化钛薄膜的制备步骤是：

第一步：基座及加热装置启动，加热温度到430～550℃；

第二步：启动冷却水系统，通入冷却水；

第三步：启动抽真空系统，抽真空到1.1×10^-3Pa以下，保持真空状态；

第四步：进入还原系统，加载H₂到4～7×10Pa，30～35分钟，对钛靶表面的氧化物进行还原；

第五步：加热铝到1000～1500℃；

第六步：送载气Ar，其压力为3～7×10Pa；

第七步：启动微波系统，送入主微波，电流为0.4～0.5A，使气体辉光放电，加偏压185～195V，离子清洗基底40～50分钟；

第八步：调节微波电流，使其为0.1A，偏压调到38V，调节基座加热电压，使温度降到250～270℃；

第九步，通入侧微波的辐照下铝呈等离子状态，并进入衬底；

第十步：关闭氢气，调节Ar量，使真空度保持在6～7×10Pa，10分钟后通入氮气，将钛靶电压升至1900～2500V；

第十一步：测量钛靶区域产生的沉积超硬氮铝化钛薄膜厚度；

第十二步：停机；

所述停机的步骤是：

第一步，关闭基板加热装置，等待50分钟； 

第二步，关闭质量流量计阀门，使导气管内Ar消耗30分钟；

第三步，停主微波、侧微波和靶电压，关掉气体钢瓶，停分子泵，停机械泵；

第四步，等待50-60分钟；

第五步，关掉冷却水，等炉体温度下降到室温后取出所需的薄膜材料。

2.根据权利要求1所述的超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，其特征在于：所述制备方法是在真空状态下完成的。

3.根据权利要求1所述的超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，其特征在于：由上述步骤产生的等离子气团是在微波辐照而电离形成的，等离子气团在加了负偏压的衬底上形成超硬氮铝化钛薄膜。

4.根据权利要求1所述的超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，其特征在于：离子轰击溅射的金属颗粒经微波辐照后的电离率为百分之三十。

5.根据权利要求1所述的超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，其特征在于：所述主微波和侧微波之间由侧微波短路板相隔离。

6.根据权利要求5所述的超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，其特征在于：所述侧微波短路板上设置有许多直径为2.7～3.2mm的小孔。