熱絲CVD金剛石解決方案

時(shí)間：2022-06-04作者：鵬城半導(dǎo)體技術(shù)（深圳）有限公司瀏覽：981

【前言】金剛石是自然界已發(fā)現(xiàn)的具有較高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性材料，金剛石具有的熱導(dǎo)率、透過波段、聲速以及半導(dǎo)體特性和化學(xué)惰性等綜合性能使其成為當(dāng)今世界上較優(yōu)秀的*材料。上世紀(jì)80年代初期通過化學(xué)低壓氣相沉積生成金剛石薄膜(CVD)技術(shù)**突破性進(jìn)展，經(jīng)過多年的研究發(fā)展，CVD金剛石生長技術(shù)已日漸成熟。目前已有四種形態(tài)的CVD金剛石產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，它們是：1)純多晶金剛石厚片 2)涂層金剛石；3)大單晶金剛石；4)納米金剛石膜。CVD金剛石的問世不僅可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而較為重要的是，CVD金剛石可以把金剛石材料*特性應(yīng)用發(fā)揮到及致，它必將成為世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

CVD金剛石沉積技術(shù)新發(fā)展

上世紀(jì)80年代初，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家掀起了利用化學(xué)氣相沉積合成金剛石新材料技術(shù)的研究。進(jìn)入21世紀(jì)特別是自2002年以來，國外化學(xué)氣相沉積(CVD)金剛石技術(shù)及相關(guān)加工技術(shù)**了很大進(jìn)展。主要體現(xiàn)在沉積技術(shù)，加工技術(shù)和應(yīng)用等方面，一些CVD金剛石技術(shù)方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，一些以CVD金剛石為材料的工具產(chǎn)品也相繼問世。

CVD金剛石沉積技術(shù)較新研究方向主要為：CVD同質(zhì)外延生長金剛石單晶，CVD納米級(jí)金剛石薄膜沉積及應(yīng)用，CVD金剛石涂層工具工業(yè)化技術(shù)等。

熱絲CVD技術(shù)

熱絲CVD技術(shù)特點(diǎn)是沉積區(qū)域大，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易。目前直徑和厚度已分別達(dá)到300毫米和2毫米以上，熱絲CVD技術(shù)在涂層應(yīng)用方面**了很好的成績(jī)。

鵬城半導(dǎo)體熱絲CVD設(shè)備方案

多領(lǐng)域 易操作 沉積區(qū)域大

熱絲CVD金剛石主要用于微晶和納米晶金剛石薄膜、導(dǎo)電金剛石薄膜、硬質(zhì)合金基金剛石涂層刀具、陶瓷軸承內(nèi)孔鍍金剛石薄膜等。

可用于生產(chǎn)制造環(huán)保領(lǐng)域污水處理用的耐腐蝕金剛石導(dǎo)電電極。

可用于平面工作的金剛石薄膜制備，也可用于刀具表面或其它不規(guī)則表面的金剛石硬質(zhì)涂層制備。

平面工作尺寸

圓形平面工作的尺寸：較大φ650mm。
矩形工作尺寸的寬度600mm/長度可根據(jù)鍍膜室的長度確定（如：工件長度1200mm）。

配置冷水樣品臺(tái)。

熱絲電源功率

可達(dá)300KW，1KW ～300KW可調(diào)（可根據(jù)用戶工藝需求配置功率范圍）

設(shè)備安全性
-電力系統(tǒng)的檢測(cè)與保護(hù)
-設(shè)置真空檢測(cè)與報(bào)警保護(hù)功能
-冷卻循環(huán)水系統(tǒng)壓力檢測(cè)和流量檢測(cè)與報(bào)警保護(hù)
-設(shè)置水壓檢測(cè)與報(bào)警保護(hù)裝置

-設(shè)置水流檢測(cè)報(bào)警裝置


設(shè)備構(gòu)成
真空室構(gòu)成
雙層水冷結(jié)構(gòu)，立式圓形、立式D形、立式矩形、臥式矩形,前后開門，真空尺寸,根據(jù)工件尺寸和數(shù)量確定。
熱絲
熱絲材料：鉭絲、或鎢絲
熱絲溫度：1800℃～ 2500℃ 可調(diào)
樣品臺(tái)

可水冷、可加偏壓、可旋轉(zhuǎn)、可升降 ，由調(diào)速電機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降，（熱絲與襯底間距在5 ～ 100mm范圍內(nèi)可調(diào)），要求升降平穩(wěn),上下波動(dòng)不大于0.1mm。


工作氣路（CVD）
工作氣路根據(jù)用戶工藝要求配置：
下面氣體配置是某一用戶的配置案例。
H2(5000sccm，濃度**)
CH4(200sccm，濃度**)
B2H6（50sccm，H2濃度99%）
Ar(1000sccm，濃度**)
真空獲得及測(cè)量系統(tǒng)
控制系統(tǒng)及軟件
熱絲CVD金剛石設(shè)備分類
實(shí)驗(yàn)型熱絲CVD金剛石設(shè)備 ：?jiǎn)蚊鏌峤zCVD金剛石設(shè)備&雙面熱絲CVD金剛石設(shè)備
生產(chǎn)型熱絲CVD金剛石設(shè)備：可制備金剛石面積-寬650*1200mm&可制備金剛石φ650mm

團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)
公司人才團(tuán)隊(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)完整，有以哈工大教授和博士為**的高水平材料研究和工藝研究團(tuán)隊(duì)；還有來自工業(yè)界的**裝備設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)，他們具有20多年的半導(dǎo)體材料研究、外延技術(shù)研究和半導(dǎo)體薄膜制備成套裝備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的經(jīng)驗(yàn)。
公司依托于哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳），具備**的半導(dǎo)體研發(fā)設(shè)備平臺(tái)和檢測(cè)設(shè)備平臺(tái)，可以在高起點(diǎn)開展科研工作。公司總部位于深圳市光明區(qū)，設(shè)有中試基地，并在沈陽市設(shè)有全資子公司，具備半導(dǎo)體裝備的研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試以及半導(dǎo)體材料與器件的中試、生產(chǎn)、銷售的能力。
鵬城半導(dǎo)體持續(xù)加強(qiáng)在熱絲CVD金剛石技術(shù)的研究，突破關(guān)鍵技術(shù)，未來，我們將始終關(guān)注快速發(fā)展中的市場(chǎng)，努力培養(yǎng)深刻理解終端應(yīng)用和客戶需求的能力，不斷提升與客戶的關(guān)聯(lián)性，致力為客戶提供*特的增值解決方案。

鵬城半導(dǎo)體將始終滿懷感恩之心，礪煉發(fā)展之力，在技術(shù)*，建設(shè)熱絲CVD金剛石技術(shù)的道路上追求新的較大作為。
典型用戶
采用熱絲法，設(shè)計(jì)制造了金剛石薄膜制備設(shè)備，應(yīng)用于金剛石薄膜材料的研究與生產(chǎn)。典型用戶：中國科學(xué)院金屬研究所。 
微波CVD技術(shù)(MPACVD)
另一種有代表性的產(chǎn)業(yè)化生長技術(shù)是大功率(60kW)微波CVD技術(shù)。該技術(shù)制備的金剛石膜片，直徑150ram，厚度2ram，其純度與高質(zhì)量的**單晶金剛石幾乎完全相同。MPACVD可用來制備UNCD(**納米金剛石薄膜，)．采用該技術(shù)還可制備大單晶金剛石，CVD單晶金剛石重量已經(jīng)達(dá)到10克拉，體積約550mm3。
納米金剛石薄膜沉積技術(shù)：通過特殊的CVD技術(shù)，可以沉積出晶粒尺寸為納米級(jí)的金剛石膜。
金剛石薄膜涂層技術(shù)
金剛石薄膜涂層技術(shù)主要是指在硬質(zhì)合金表面沉積一層金剛石薄膜的技術(shù)。目前涂層技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，主要產(chǎn)品是切削工具，耐密部件等，如銑刀，鉆頭，大孔徑拉絲模(硬質(zhì)合金基體)。
金剛石涂層技術(shù)的關(guān)鍵是金剛石薄膜的附著力。一般可通過對(duì)硬質(zhì)合金表面預(yù)處理增加表面的粗糙度，消除鈷的影響及沉積工藝技術(shù)相結(jié)合等方法來達(dá)到提高附著力的目的。 
結(jié)論
CVD金剛石膜材料的應(yīng)用領(lǐng)域較為寬廣，可開發(fā)的產(chǎn)品種類非常之多，市場(chǎng)潛力巨大。近年來我國CVD金剛石技術(shù)研究**了有目共睹的進(jìn)展，CVD金剛石的產(chǎn)量和質(zhì)量都有很大程度的提升，CVD金剛石及其產(chǎn)品正在逐步進(jìn)入市場(chǎng)。


鵬城半導(dǎo)體技術(shù)（深圳）有限公司專注于PVD鍍膜設(shè)備,化學(xué)氣相沉積C,金剛石涂層,分子束外延MBE等

• 詞條

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