利用氢等离子体多次刻蚀/退火循环工艺提高金刚石籽晶质量的方法

摘要

利用氢等离子体多次刻蚀/退火循环工艺提高金刚石籽晶质量的方法，它涉及一种提高金刚石籽晶质量的方法。本发明是为了解决现有提高金刚石籽晶质量的方法过程耗时较长、操作相对复杂，并且容易导致籽晶表面质量劣化的问题，方法为：一、金刚石籽晶清洗；二、焊接；三、放置籽晶；四、氢等离子体刻蚀/退火，即完成。本发明氢等离子体刻蚀/退火处理能够在同一仪器中同时去除金刚石籽晶表面上由机械抛光引起的晶体缺陷、表面及亚表面损伤以及金刚石籽晶内部应力和缺陷，提高结晶度，从而获得高质量的籽晶，并极大简化了操作，节约了时间和成本。本发明应用于晶体生长技术领域。

主权项

利用氢等离子体多次刻蚀/退火循环工艺提高金刚石籽晶质量的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、金刚石籽晶清洗：分别将金刚石籽晶和金属钼衬底圆片依次放入丙酮、去离子水、无水乙醇中进行超声清洗，每次清洗15～30min，超声功率为100～300W，得到清洗后的籽晶和钼合金衬底；二、焊接：将清洗后的籽晶用金箔焊接在清洗后的钼衬底圆片；三、放置籽晶：将焊接好的籽晶放于隔热丝之上，保持籽晶表面水平；四、氢等离子体刻蚀/退火：(1)将步骤三处理后的籽晶放入舱中，关舱后，进行舱体的抽真空，使舱内真空度为2.0×10^‑6～8.0×10^‑6mbar；(2)开启程序，设定氢气流量为100～200sccm，舱内气压为10～30mbar，启动微波发生器，激活等离子体；(3)升高气压和功率，使籽晶表面温度为500～1400℃，在氢等离子体气氛中处理10～30min；(4)停止通入氢气，将金刚石籽晶取出；(5)将步骤(1)～(4)的操作过程重复2～6次，即完成。