[发明专利]一种减小光学窗口用四面体非晶碳膜残余应力的方法

权利要求书

1.一种减小光学窗口用四面体非晶碳膜残余应力的方法，其特征在于，该方法为：将准备好的基片迅速放入真空室的基底夹具上，工作气体为氩气其纯度99.999%；所述真空室通过机械泵和分子泵抽到真空度为5.0×10^-4Pa；打开氩气阀门，流量为15sccm，控制真空度为5.0×10^-2Pa；设置基底偏压-150V，使用微波辅助激励源产生等离子体，对基片进行溅射清洗；清洗过程控制时间2分钟；然后静置5分钟冷却基底，循环5次，实际溅射清洗时间10分钟，全部清洗工艺费时35分钟；清洗完毕后，通过靶材对基片进行薄膜沉积，同时通过调节基底偏压、磁路偏压和氩气流量完成对薄膜沉积形成的四面体非晶碳膜的应力调控；

所述通过靶材对基片进行薄膜沉积，同时通过调节基底偏压、磁路偏压和氩气流量完成对薄膜沉积形成的四面体非晶碳膜的应力调控，具体为：在真空度为5.0×10^-2Pa、氩气流量为2sccm、磁场电流为5A情况下，调整基底偏压-300V，磁路偏压5V，薄膜沉积时间10分钟；切换调节氩气流量为100sccm，气体循环10分钟；切换调整基底偏压-50V，磁路偏压15V；薄膜沉积时间10分钟；切换调节氩气流量为100sccm，气体循环10分钟；切换调整基底偏压-300V，磁路偏压5V，薄膜沉积10分钟；调节氩气流量为100sccm，气体循环10分钟；切换调整基底偏压-50V，磁路偏压15V；薄膜沉积10分钟；气体循环10分钟；沉积完毕后，停止后续镀膜工艺，自然冷却6小时后取出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法为循环不间断沉积过程以减小sp³杂化向sp²杂化转换所需的外部能量注入；通过靶材对基片进行薄膜沉积，该方法还包括确定基片最佳的薄膜沉积区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定基片最佳的薄膜沉积区域，具体为：最佳的薄膜沉积区域位于磁路通道轴与基底垂直点外80mm-300mm的环状区间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基底采用双面抛光N型掺杂硅片，所述双面抛光N型掺杂硅片放在基板上之前，对所述双面抛光N型掺杂硅片进行纯丙酮分析、无水乙醇和去离子水超声清洗，再经高纯度氮气吹干。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过靶材对基片进行薄膜沉积之前，对靶材进行10分钟的等离子体刻蚀以去除靶材表面杂质。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述靶材采用纯度为99.99%的碳，氩气纯度99.999%。