一种采用复合工艺进行金刚石薄膜平坦化的方法

摘要

一种采用复合工艺进行金刚石薄膜平坦化的方法，步骤如下：1)采用热化学机械抛光工艺(TCMP)对金刚石薄膜表面大的凹凸部分进行第一次抛光处理，即将金刚石薄膜浸在抛光盘上熔融态的氧化剂中，同时用金刚石磨料对金刚石薄膜进行热化学机械抛光；2)采用等离子体刻蚀工艺，利用等离子体刻蚀设备对上述金刚石薄膜基片表面进行第二次微刻蚀修饰，即用激发的气体等离子体对金刚石表面进行微刻蚀处理，去除残留损伤，实现高度平坦化。本发明的优点是：采用热化学机械抛光工艺(TCMP)与等离子体刻蚀抛光的复合抛光工艺，综合了各种单一抛光形式的优点，而且克服了其各种缺点，提高了抛光的效率、面积和质量，同时也降低了对环境的污染。

主权项

一种采用复合工艺进行金刚石薄膜平坦化的方法，其特征在于步骤如下：1)采用热化学机械抛光工艺(TCMP)对金刚石薄膜表面大的凹凸部分进行第一次抛光处理，即将金刚石薄膜浸在抛光盘上熔融态的氧化剂中，同时用金刚石磨料对金刚石薄膜进行热化学机械抛光；所述氧化剂为KNO3、KMnO4和KClO3中的一种或两种以上任意比例的组合；所述第一次抛光处理的热化学机械抛光工艺条件为：抛光台温度150‑300℃、抛光台转速50‑300r/min、抛光头转数为30‑250r/min、抛光工艺压力1‑10磅/平方英寸(psi)；2)采用等离子体刻蚀工艺，利用等离子体刻蚀设备对上述金刚石薄膜基片表面进行第二次微刻蚀修饰，即用激发的气体等离子体对金刚石表面进行微刻蚀处理，去除残留损伤，实现高度平坦化；所述等离子体刻蚀工艺条件为：刻蚀气体流量40‑100sccm、ICP射频源功率为300‑900W、偏压射频源功率为50‑400W、工作压强为0.5‑1.1Pa；所述的刻蚀气体为O2、空气、O2和Ar的混合气体、O2与N2的混合气体或O2、H2、Ar混合气体，在所有混合气体中，O2占气体总体积的百分比为15％‑30％，在O2、H2、Ar混合气体中H2、Ar所占比例任意。