[发明专利]一种超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法

摘要

本发明涉及一种超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，该方法包括超硬氮铝化钛薄膜的制备步骤和停机的步骤，主微波从微波系统中出来，通过波导及调谐装置，经过石英微波窗口到达镀膜室。1500～2300V交流电加在两个弧形金属钛靶上，使两级的气体Ar电离成等离子气团，微波将这些等离子输运到弧形钛靶上，氢气进气口3为送氢气的入口，高纯铝在加热的情况下蒸发，在侧微波的辐照下呈等离子状态，通过侧微波短路板进入沉积室的衬底氮气进气口为输送氮气的进气口，Ar等离子体对钛靶金属表面离子轰击形成等离子气团，并输运到衬底上而共淀积成膜。

主权项

一种超硬氮铝化钛薄膜的微波等离子体制备方法，包括超硬氮铝化钛薄膜的制备步骤，其特征在于：所述制备方法是在主微波和侧微波的照射下完成的；所述超硬膜氮铝化钛薄膜的制备步骤是：第一步：加热温度到430～550℃；第二步：启动冷却水系统，通入冷却水；第三步：启动抽真空系统，抽真空到1.1×10-3Pa以下，保持真空状态；第四步：进入还原系统，加载H2到4～7×10Pa，30～35分钟，对钛靶表面的氧化物进行还原；第五步：加热铝到1000～1500℃第六步：送载气(Ar)，其压力为3～7×10Pa；第七步：启动微波系统，送入主微波，电流为0.4～0.5A，使气体辉光放电，加偏压185～195V，离子清洗基底40～50分钟；第八步：调节微波电流，使其为0.1A，偏压调到38V。调节基座加热电压，使温度降到250～270℃；第九步，通入侧微波的辐照下铝呈等离子状态，并进入衬底。第十步：关闭氢气，调节Ar量，使真空度保持在6～7×10Pa，10分钟后通入氮气，将钛靶电压升至1900～2500V；第十一步：测量钛靶区域产生的沉积超硬氮铝化钛薄膜厚度；第十二步：停机。