在SHF放电等离子体中从气相沉积金刚石薄膜的高速方法和实施所述方法的装置

摘要

本发明涉及借助于SHF放电等离子体通过分解气体混合物的碳沉积，例如，可用于生产多晶金刚石薄膜(薄片)，该薄膜用于制作诸如回旋管的SHF功率源输出窗。本发明确保在直径等于或大于100mm的基片上高速沉积高质量金刚石薄膜(其损失角正切值等于或小于3×10^－5)。为此目的，在气体混合物中触发SHF放电，气体混合物放置在反应室中并至少包含氢和羟。在此之后，借助于频率比通常使用2.45GHz高出许多倍的SHF辐射，例如，30GHz，通过产生稳定的非平衡等离子体使所述气体混合物激活。为了定域等离子体，驻波形成在承载体附近，而等离子体层形成在驻波的波腹中，并使等离子体层的尺寸是可调节的。

主权项

1.一种在微波放电等离子体中从气相沉积金刚石薄膜到基片上的方法，其中微波放电形成在至少包含氢和羟的气体混合物的反应室中，且其中借助于微波放电激活气体混合物以形成含氢和碳基的原子，它们沉积在基片上并形成多晶金刚石薄膜作为表面反应的结果，这种改进包括：激活气体混合物以增大等离子体中电子密度Ne是在反应室中利用功率至少为1kW和频率f超过2.45GHz的微波通过建立稳定的非平衡等离子体实现的，为的是定域等离子体在基片附近形成波腹的微波驻波中，并在这些波腹中产生和保持基片上的等离子体层，从而沉积金刚石薄膜到基片上。