一种低应力、耐腐蚀的多层类金刚石(DLC)薄膜的沉积方法

摘要

本发明公开了一种低应力、耐腐蚀的多层类金刚石(DLC)薄膜的沉积方法，它交替采用真空阴极弧源沉积方法和等离子体增强化学气相沉积方法在工件表面交替沉积不含氢和含氢的类金刚石薄膜，该方法能在工件表面沉积出微米级厚度的、高硬度、低应力、结合性能好、耐腐蚀性好、稳定性强的多层类金刚石(DLC)薄膜；从而大大提高工件在液体介质环境下服役的时间。

主权项

一种低应力、耐腐蚀的多层类金刚石(DLC)薄膜的沉积方法，其步骤为:A、将工件放入带微波等离子体源的磁过滤真空弧源设备的真空室内，抽真空至压力为(1.0‑3.0)×10^‑3Pa，向真空室内通入氩气对工件进行20‑30分钟的溅射清洗；B、开启磁过滤真空弧源设备的石墨阴极电弧电源，使石墨阴极弧光放电产生碳离子，同时在工件上施加1000‑5000V的脉冲负偏压，在工件表面进行1‑3分钟的碳离子注入/沉积，形成注入过渡层；C、再向真空室通入氩气、碳源气体，氩气和碳源气体流量比为1:0.1‑5，真空室的气体压力为0.5‑5Pa，同时在工件上施加200‑600V脉冲负偏压，启动微波离子体源，并使微波功率为400‑800W，在工件上进行1‑30分钟的微波等离子体增强化学气相沉积，沉积出含氢DLC薄膜；D、随后，开启石墨阴极电弧电源，使石墨阴极弧光放电产生碳离子，同时在工件上施加100‑1000V的脉冲负偏压，在工件上进行1‑30分钟的碳离子沉积，在工件上形成不含氢类金刚石薄膜层；E、重复步骤C和D的沉积过程1‑50次。