[实用新型]CVD金刚石涂层设备

说明书

技术领域

本实用新型属于镀膜设备技术领域，特别涉及一种CVD金刚石涂层设备。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。

而现有技术的CVD金刚石涂层设备的结构较复杂、涂层效果不理想、涂覆的产品使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种结构简单、涂层效果理想、被涂覆的产品使用寿命长的CVD金刚石涂层设备。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

CVD金刚石涂层设备，包括真空泵、镀膜箱体和基片架，所述真空泵与所述镀膜箱体连通，所述镀膜箱体具有镀膜腔，所述基片架设置于所述镀膜腔内，在所述基片架的两侧分别设置有电极钼架，两个所述电极钼架之间连接有钽丝。

作为本实用新型所述的CVD金刚石涂层设备的一种改进，所述基片架包括基片台和主轴，所述主轴的输出端连接所述基片台。

作为本实用新型所述的CVD金刚石涂层设备的一种改进，每个所述电极钼架包括电极杆及与所述电极杆连接的钽丝固定杆。

作为本实用新型所述的CVD金刚石涂层设备的一种改进，所述真空泵通过抽气管道与所述镀膜箱体连通。

作为本实用新型所述的CVD金刚石涂层设备的一种改进，所述镀膜箱体连接有进气管道。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括真空泵、镀膜箱体和基片架，所述真空泵与所述镀膜箱体连通，所述镀膜箱体具有镀膜腔，所述基片架设置于所述镀膜腔内，在所述基片架的两侧分别设置有电极钼架，两个所述电极钼架之间连接有钽丝。在基片架上安放需镀膜的样品，然后通过真空泵将镀膜腔抽气至真空状态，接着通入反应气体甲烷和氢气，再利用钽丝碳化后加热产生高温将氢气裂解电离成氢原子和等离子体，氢原子等离子体再将甲烷中的氢元素剥离形成大量有活性化学键的碳，碳碳相连组成金刚石，最后使得金刚石涂覆在样品上。本实用新型结构简单、涂层效果理想、被涂覆的产品使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，CVD金刚石涂层设备，包括真空泵1、镀膜箱体2和基片架，真空泵1与镀膜箱体2连通，镀膜箱体2具有镀膜腔3，基片架4设置于镀膜腔3内，在基片架4的两侧分别设置有电极钼架5，两个电极钼架5之间连接有钽丝6，钽丝6的数量设置为两根，两根钽丝6平行设置，样品7安放于两根平行的钽丝6之间，当然，钽丝6的数量根据不同的需求还设置为多根。每个电极钼架5包括电极杆51及与电极杆51连接的钽丝固定杆52，钽丝6是通过钽丝固定杆52进行固定的，电极杆51连接电缆，为钽丝6提供电源，使得钽丝6发热进行碳化。

优选地，基片架4包括基片台41和主轴42，主轴42的输出端连接基片台41。当样品7安放在基片台41之后，然后通过主轴42带动基片台41旋转，这样使得样品7涂覆的更均匀，增强了涂覆效果。

优选地，真空泵1通过抽气管道8与镀膜箱体2连通，当真空泵1对镀膜腔3进行抽真空时，镀膜腔3内的气体通过抽气管道8排出。

优选地，镀膜箱体2连接有进气管道21，进气管道21主要用于输入甲烷和氢气的，使得镀膜腔3充满反应气体，使得镀膜能有序有效地进行。

使用本实用新型对刀具进行镀膜的工作过程是：

A、对被加工刀具的去钴预处理：硬质合金（主要成分WC+Co）在制造过程中以金属钴（Co）作为WC颗粒的粘结剂，但在金刚石生长过程中，金属钴往往起到副作用，因为金属钴会促进石墨生长、抑制金刚石的生长，钴的存在对金刚石生长极为不利，所以在生长金刚石之前，必须做前处理，即将表层的钴除去；

B、钽丝的碳化：钽丝作为加热丝提供温度，在高温（2000摄氏度以上）时表面慢慢蒸发出钽蒸汽，导致污染金刚石，使金刚石不纯，所以想要生长出高质量的金刚石，必须对钽丝做碳化处理，碳化后的钽丝熔点更高、发热效率更高、使用寿命也更高；

C、沉积涂层：完成前面两步（去钴和碳化）之后，被加工刀具、温度、气体等都已经具备，开始沉积生长金刚石，保持温度在一定范围内，经过相当时间的沉积生长，使金刚石涂层达到一定的厚度；