本發明涉及一種cvd設備反應腔體的清潔方法。
背景技術：
1、微波等離子體化學氣相沉積(microwave?plasma?chemical?vapor?deposition，mpcvd)法具有污染少，無極放電，可以較大面積生長金剛石的優點，被廣泛應用于生長金剛石薄膜和制備大尺寸單晶金剛石。mpcvd法制備金剛石的工作方式是真空下利用微波能量將氫氣、甲烷等反應氣體激勵成等離子體，進而在反應腔體內形成穩定的等離子體球，等離子體中反應基團不斷在襯底上沉積并逐漸轉變成金剛石。而在反應過程中，等離子體中反應基團還會附著在腔壁和觀察窗上，進而形成影響后續反應的污染物，這些污染物不可避免的會留存在化學氣相沉積(cvd)設備的腔體內，這些污染物若是不能及時有效的去除，則會隨著時間的增加而逐步累積，在后續反應試驗中這些污染物則會不可控的重新回到等離子體反應區域，影響等離子體的反應組分進而影響金剛石的沉積生長。在實際生產中，cvd反應腔體需要良好的真空密封性而不能隨意拆卸，又受限于設備腔體形狀和尺寸設計，人工清洗是不能輕易清潔到附著在腔壁和觀察窗上的污染物。采用傳統的反應腔體清潔方法，在不拆卸設備的情況下，只能對cvd設備的腔體進行簡單的擦拭清潔，會存在大量無法清潔到的盲區，而反復拆卸設備則會影響設備的真空氣密性和使用壽命。
2、現有技術中通常采用氫等離子體或氧等離子體清潔cvd反應腔體。專利cn105177533b公開了一種利用等離子體原位清洗cvd艙體的方法，依次采用氫等離子體、氧等離子體清除反應腔體內的污染物。該方法能夠一定程度上清除反應腔體的非晶碳相、金剛石及類金剛石相膜層，但清潔效果仍有限。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種可高效清潔cvd設備反應腔體的方法，不僅可以高效的去除腔體內的污染物，同時不會引入其它雜質，也不會對cvd設備造成損害。為實現上述發明目的，本發明提供了如下技術方案：
2、一種cvd設備反應腔體的清潔方法，包括以下步驟：
3、步驟(1)：在基片臺上放置隔熱材料，隔熱材料上方放置耐高溫金屬；
4、步驟(2)：抽真空后通入氫氣，啟動微波源，激發氫氣產生等離子體；
5、步驟(3)：提高微波功率和反應腔體內壓強，加熱耐高溫金屬形成高溫環境，使耐高溫金屬的溫度為1200～2000℃；
6、步驟(4)：通入含氧氣體，形成含氧等離子體；
7、步驟(5)：關閉微波源。
8、優選地，步驟(1)中隔熱材料選自氧化鋯、氧化鋁、碳化硅中的一種或多種，隔熱材料的形狀選自長板狀、碎片狀、球狀中的一種；耐高溫金屬選自鉬、鎢以及其合金中的一種或多種；隔熱材料與基片臺和耐高溫金屬之間的接觸方式選自面接觸、點接觸中的一種。
9、優選地，其特征在于，步驟(1)中隔熱材料與基片臺和耐高溫金屬之間的接觸方式為點接觸。
10、優選地，步驟(2)中氫氣進氣流量為80～100sccm。
11、優選地，步驟(3)中調節氫氣進氣流量為300～900sccm，提高微波功率為0.6～6kw，提高反應腔體內壓強為5～180torr。
12、優選地，步驟(3)中加熱耐高溫金屬至溫度為1400～2000℃。
13、優選地，步驟(3)中加熱耐高溫金屬至溫度為1600～1800℃。
14、優選地，步驟(4)中含氧氣體為二氧化碳，含氧氣體進氣流量為9～27sccm。
15、優選地，步驟(5)之后還包括：停止通入氧氣，加大通入氫氣流量，沖洗腔體帶走反應殘余物質。
16、本發明的有益效果：
17、(1)利用高溫熱輻射和氧等離子體的刻蝕作用可以做到原位清潔，不需要拆卸設備清洗，做到高效簡單的清潔。
18、(2)控制耐高溫金屬加熱至1200～2000℃，在保證cvd設備安全運行、避免引入新雜質的同時，利用高溫熱輻射將附著在腔壁和觀察窗上的污染物更多的激發出來。
19、(3)與氧氣相比，采用二氧化碳作為氧等離子體來源，能夠提高設備安全性，同時減少高溫環境下對設備的氧化，延長設備使用壽命；避免過度刻蝕，防止引入新的雜質。
1.一種cvd設備反應腔體的清潔方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述隔熱材料選自氧化鋯、氧化鋁、碳化硅中的一種或多種，所述隔熱材料的形狀選自長板狀、碎片狀、球狀中的一種；所述耐高溫金屬選自鉬、鎢以及其合金中的一種或多種；所述隔熱材料與所述基片臺和所述耐高溫金屬之間的接觸方式選自面接觸、點接觸中的一種。
3.根據權利要求2所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述隔熱材料與所述基片臺和所述耐高溫金屬之間的接觸方式為點接觸。
4.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(2)中氫氣進氣流量為80～100sccm。
5.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(3)中調節所述氫氣進氣流量為300～900sccm，提高所述微波功率為0.6～6kw，提高所述反應腔體內壓強為5～180torr。
6.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(3)中加熱所述耐高溫金屬至溫度為1400～2000℃。
7.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(3)中加熱所述耐高溫金屬至溫度為1600～1800℃。
8.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(4)中所述含氧氣體為二氧化碳，所述含氧氣體進氣流量為9～27sccm。
9.根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，所述步驟(5)之后還包括：停止通入氧氣，加大通入氫氣流量，沖洗腔體帶走反應殘余物質。