[发明专利]类金刚石膜表面处理工艺

说明书

本发明涉及一种类金刚石膜表面处理工艺，包括如下步骤：S1、将待处理的产品擦拭干净，放置在沉积装置的下靶位置；S2、关闭腔室并对腔室进行抽真空；当真空度达到4.0E‑3Pa或以下时，向腔室内充入5N或以上纯度的氧气，氧气的流量为10‑200 SCCM；S3、控制真空度在1.0E‑1Pa至2.0E 1 Pa；S4、启动射频源，射频源的功率范围为100‑2500W；氧气被射频源电离，然后在下靶负片偏压的作用下轰击产品表面的类金刚石膜，形成等离子层，负片偏压的电压范围为‑100V至‑1500V；类金刚石膜表面碳原子和氧离子反应形成CO_X作为尾气被排走；S5、通过控制反应时间控制反应刻蚀的厚度，刻蚀结束后关闭射频源、停止通入氧气；冷却至常温后，充入空气，开门取出产品。

技术领域

本发明涉及一种光电材料制备领域，尤其涉及一种类金刚石膜表面处理工艺。

背景技术

自从20世纪70年代发现以来，类金刚石膜在机械、化学、光学、热学、电学等方面表现出其独特的性质，因此，类金刚石膜吸引了大量的学者进行研究，并且取得了很多实际的应用成果。作为一种新型的光电材料，类金刚石膜在太阳能电池、光电探测器、红外光学元件、压电器件等光电学方面的应用受到广泛关注。类金刚石膜的外观要求较高、加工难度大，不确定因素很多，因此，在现有技术下，经常需要退膜返工。

退膜返工的主要原因有以下几点。

1、类金刚石膜在实际加工过程中对加工设备及环境洁净度要求较高，一个小的灰尘颗粒就可能造成表面质量不良而退膜返工。

2、类金刚石膜设备由于成膜过程的特殊性及技术上的限制，通过时间控制来实现膜层厚度的控制，这样就使得实际膜层厚度与设计厚度有时会有较大偏差，当出现膜厚大于设计要求的情况，则需要退膜返工处理。

3、类金刚石膜在实际使用中的外露面为使用面，受使用寿命、环境因素或加工过程中的潜在危险因素的影响，会造成外露面的膜面异常，影响正常使用，此时也需要退膜返工处理。

类金刚石膜如果表面质量不符合加工图纸要求，则需要退膜返工处理，退膜返工处理通常是用金刚砂研磨把类金刚石膜的表面一层去除，然后再进行抛光镀膜。这种去膜方法会使产品的厚度去除较多，甚至可出现超出下限值直接报废的情况，而且存在加工周期长、难度大、实际成本较高的缺陷。

所以，有必要设计一种新的类金刚石膜表面处理工艺以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确处理的类金刚石膜表面处理工艺。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种类金刚石膜表面处理工艺，包括如下步骤：

S1、将待处理的产品擦拭干净，放置在沉积装置的下靶位置；

S2、关闭腔室并对腔室进行抽真空；当真空度达到4.0E-3Pa或以下时，向腔室内充入5N或以上纯度的氧气，氧气的流量为10-200 SCCM；

S3、控制真空度在1.0E-1Pa至2.0E 1 Pa；

S4、启动射频源，射频源的功率范围为100-2500W；氧气被射频源电离，然后在下靶负片偏压的作用下轰击产品表面的类金刚石膜，形成等离子层，负片偏压的电压范围为-100V至-1500V；类金刚石膜表面碳原子和氧离子反应形成CO_X作为尾气被排走；

S5、通过控制反应时间控制反应刻蚀的厚度，刻蚀结束后关闭射频源、停止通入氧气；冷却至常温后，充入空气，开门取出产品。

作为本发明的进一步改进，所述S5中的反应时间为1-120分钟。

作为本发明的进一步改进，所述S5中的厚度为10-2000nm。