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申请/专利权人：苏州辉钻纳米新材料有限公司

摘要：本发明公开了适用于半导体行业的含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合新材料及其制备方法。本发明采用了PVD弯管磁过滤电弧物理气相沉积技术，通过在现有的四面体类金刚石碳基薄膜材料基础上，额外掺杂硅和氧元素，制备了一种新型的类金刚石碳基薄膜材料，该新材料在成分和结构上都经过改良，与传统的湿化学表面处理技术制备的材料相比，其性能优势在于精准可控的表面电阻值、超高的表面硬度和耐磨损性能以及良好的化学稳定性。

主权项：1.含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料，其特征在于，含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料通过PVD弯管磁过滤电弧技术搭配六甲基二硅氧烷的气体混合技术制备而得；其中，含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料的原材料来源于固态的圆形石墨靶，以及六甲基二硅氧烷HMDSO:C6H18OSi2气体；所述PVD弯管磁过滤电弧技术用于避免镀膜时镀膜工件的表面形成液滴，使得液滴影响工件表面的光洁度，保证材料本身阻抗值的稳定性；所述含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料包括以下按照原子百分比的原料：碳元素80-88at%、硅元素10-15at%、氧元素2-7at%；所述含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料的结构包括：四面体类金刚石；无定形硅氧a-Si：O结构，其中，所述四面体类金刚石与无定形硅氧a-Si：O结构结合为高阶的含碳、硅、氧的多元薄膜复合材料；所述含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料的可控表面阻抗值为105-109omhs，同时并且在温度范围-50°C到350°C之间阻抗值稳定；所述含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料的纳米硬度为3500HV-4000HV，摩擦系数为0.1-0.25，抗粘连表面能为28-36mNm，其表面粗糙度为Ra0.2-0.3；所述含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料的制备方法，具体包括：步骤S1，获取薄膜复合材料基材，通过PVD弯管磁过滤电弧技术搭配六甲基二硅氧烷的气体混合技术制备含硅含氧的高阶静电消散薄膜复合材料，对基材进行预处理，使得基材满足磁过滤电弧离子镀膜要求，将基材放置在镀膜腔内，并对镀膜腔进行抽真空作业，腔体真空度为0.01-0.06Pa，同时，镀膜腔内转盘的转速为1-8转分钟，同时需要对基材进行加热处理，加热处理采用多组热辐射加热板完成，同时，热电偶温控值设定为120-140℃，持续恒温加热20-60分钟后再关闭多组热辐射加热板；步骤S2，取预处理后的基材，对基材进行钛打底层镀膜处理，关闭阳极层离子源，打开两列钛靶的挡板，氩气流量调整到150sccm，设定钛靶的溅射功率为18kW；加载偏压到800V、脉冲频率10-150kHz和占空比20%，持续镀钛10分钟；步骤S3，获取钛打底层镀膜处理的基材，打开电弧石墨靶材，进行过渡层镀膜处理，继续进行溅射钛，氩气流量调整到80sccm，靶材功率18kW；同时打开电弧石墨靶材，功率20-100A，进行磁过滤电流1-6A，过渡层持续20-60分钟，加载偏压到0-500V、脉冲频率10-150kHz和占空比20%；步骤S4，获取过渡层镀膜处理的产品，通入六甲基二硅氧烷气体，实现功能层沉积，关闭磁控溅射钛靶，持续打开石墨靶电弧工艺过程，功率调整55A，磁过滤电流2A，氩气流量调整到50sccm，通入六甲基二硅氧烷气体流量为1-10gmin，调整偏压到0-500V、脉冲频率10-150kHz和占空比10%，沉积分钟为250分钟；步骤S5，关闭所有参数设定，冷却处理镀膜后基材，获得最终产品。

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