[发明专利]一种图形化静电卡盘的制备方法和设备

权利要求书

1.一种图形化静电卡盘的制备方法，其特征在于，包括：a)选取尺寸大于300mm的AlN或Al₂O₃陶瓷片作为基底，在基底表面印上图形化有机胶掩膜；

b)利用高能金属真空蒸汽离子源离子注入系统，在样板表面上注入金属元素形成梯度伪扩散层，金属离子能量在100-400keV范围内交替变化，注入深度200-500nm，注入剂量1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²；

c)利用90度超宽磁过滤金属阴极真空弧沉积系统，在梯度伪扩散层上沉积获得厚度范围在2～5μm的金属过渡层，金属起弧电流为80～130A，沉积时间为10～30min；

d)采用单T型磁过滤阴极真空弧方法，在所述金属过渡层之上，沉积得到厚度范围在100～500nm的第一层高sp2含量的DLC膜层，所述第一层高sp2含量的DLC膜层的硬度为20-40GPa，沉积温度20～80℃，沉积束流100～300mA，沉积时间10～30min，同时通入载气为氩气，流量为0-10sccm，沉积真空在1×10^-4～1×10^-2Pa范围交替变化；

e)采用双T型磁过滤阴极真空弧方法，在所述第一层高sp2含量的DLC膜层之上沉积得到厚度范围在3～5μm的第二层硬DLC膜层，所述第二层硬DLC膜层的硬度为40～100GPa，沉积温度20～40℃，沉积束流50～150mA，沉积时间1～3h；

f)去除有机胶掩膜；

其中，步骤c)中沉积金属过渡层时，金属膜层为Ti、Cr、Au或Ag膜层，起弧电流80～130A，弯管磁场2.0～4.0A，以及-200～-1000V的负偏压条件下沉积厚度为2-5μm的金属层，沉积时温度为200-400℃，沉积时真空度在1×10^-3～1×10^-1Pa范围交替变化，束流强度大于或等于1200mA，金属纳米颗粒的尺寸在50-100nm范围；

步骤d)中，在沉积第一层高sp2键含量的DLC膜层时，施加高功率脉冲偏压复合直流偏压；

沉积第一层高sp2键含量的DLC膜层时，采用单T型过滤管道；在金属层施加高功率脉冲偏压为1～10kV，脉冲宽度为0.1～1.2ms，脉冲频率为1～100Hz，占空比小于1/10000，峰值功率为0.1～5MW，沉积温度20～80℃，通入载气氩气，流量为0～10sccm，沉积厚度为100～500nm的第一层高sp2键含量的DLC膜层；

沉积第二层硬DLC膜层时，采用双T型磁过滤管道，在第一层高sp2键含量的DLC膜层上施加直流偏压为-300～-600V，起弧电流70-100A，弯管磁场2.0～4.0A，占空比20～80％，沉积温度20-40℃，沉积厚度为3～5μm的第二层硬DLC膜层。

2.根据权利要求1所述的一种图形化静电卡盘的制备方法，其特征在于：在样板表面采用金属真空蒸汽离子源离子注入设备进行注入，其注入金属元素为Ti或Cr、Au、Ag，离子能量在100-400keV范围交替变化，束流强度为1～10mA，注入剂量为1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²。