[发明专利]环形等离子体处理装置

权利要求书

1.一种CVD等离子体处理方法，用于沉积金刚石、类金刚石碳和石墨烯中的至少一种，所述方法包括：

a)形成包含管道和处理室的真空室；

b)在第一气体输入口将第一气体引入所述真空室内；

c)对位于所述管道周围的磁芯施加射频电磁场以在所述真空室内形成环形等离子体回路放电；

d)以不同的泵浦速率抽吸真空室的不同部分，由此在等离子体回路的不同部分产生压力差；

e)将工件定位于所述处理室内，处于从热等离子芯到所述工件的表面的距离为0.1cm到5cm的范围，以进行等离子体处理；以及

f)在第二气体输入口将含氢的气体引入到所述工件附近使得所述环形等离子体回路放电产生原子氢。

2.根据权利要求1所述的方法，包括在多个第一气体输入口将所述第一气体引入所述真空室内。

3.根据权利要求1所述的方法，包括在多个第二气体输入口将所述含氢的气体引入到所述工件附近。

4.根据权利要求1所述的方法，包括通过多个泵出口来以不同的速率抽吸真空室的不同部分。

5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述含氢的气体引入到所述工件附近而在所述工件处取得至少1托的气体压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所吸收的射频功率大于10W·cm^-3。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一气体包含氩气。

8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述含氢的气体引入到所述工件附近而在所述工件处取得1托～100托的范围的含氢的气体的压力。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括耦接射频电磁场使得等离子体的功率密度为至少100W·cm^-3。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述工件相对等离子体平移以提高所述CVD等离子体处理的均匀度。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述工件相对等离子体旋转以提高所述CVD等离子体处理的均匀度。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括控制所述工件的表面处的温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述工件的表面处的所述温度包括控制支撑所述工件的台板的温度。

14.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述工件的表面处的所述温度包括调整支撑所述工件的台板相对所述热等离子体芯的位置。

15.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述工件的表面处的所述温度包括调整所述工件附近的所述含氢的气体的压力。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括对支撑所述工件的台板加电偏压以改变所述工件附近的等离子体的形状。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括调整所述处理室与所述管道之间的气流。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括将含碳的气体引入到所述工件附近。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括测量所述工件的温度并且响应于测量结果而调整所述射频电磁场的射频功率。

20.根据权利要求1所述的方法，其中所述管道内的氢的分压不同于在所述处理室内的氢的分压。