【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及金剛石基薄膜電路，特別涉及一種金剛石基板、金剛石負(fù)載及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、金剛石由于具有低介電常數(shù)（3.5）、高熱導(dǎo)率（銅的5倍、鋁的8倍、氮化鋁的10倍）、耐高溫性能及高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，成為了制造高性能、高頻射頻器件的首選材料，在微波通信、5g基站、雷達(dá)系統(tǒng)等高科技領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力。
2、負(fù)載是一種無(wú)源組件，主要功能是吸收射頻或微波系統(tǒng)中的多余功率，有效緩解反射波對(duì)設(shè)備的損害，其可靠性核心在于承受功率的能力。金剛石負(fù)載，得益于上述獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，相較于傳統(tǒng)的aln和beo襯底材料的功率負(fù)載，在同等測(cè)試環(huán)境下，金剛石負(fù)載展現(xiàn)出了更高的功率承載能力和頻率響應(yīng)。
3、金剛石負(fù)載包含正面金屬層、正面電阻層、背面金屬層以及側(cè)面金屬層。側(cè)面金屬層的關(guān)鍵作用在于確保背面與正面金屬層的良好導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固接地。側(cè)面金屬層的形成，需先在金剛石基板上開(kāi)通槽，暴露出側(cè)面，隨后進(jìn)行濺射鍍膜。然而，金剛石的極高硬度使得傳統(tǒng)砂輪切割方法不可行，只能依賴(lài)激光切割。但激光切割過(guò)程會(huì)引發(fā)sp3相金剛石向sp2相石墨的轉(zhuǎn)變，生成的碳附著物等碳附著物附著于激光切割區(qū)域，其具有極強(qiáng)的吸濕性和粘附性，難以清除。碳附著物與濺射金屬層間缺乏必要的附著力，加之高溫下水汽的釋放，導(dǎo)致濺射鍍膜后的金剛石開(kāi)槽處在熱應(yīng)力測(cè)試下易出現(xiàn)氣泡和脫膜現(xiàn)象，嚴(yán)重削弱了金剛石負(fù)載的可靠性和耐用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的主要目的為提供一種金剛石基板、金剛石負(fù)載及其制備方法，用于解決傳統(tǒng)金剛石基板制造過(guò)程
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的第一方面提供一種金剛石基板的制備方法，包括如下步驟：
3、提供具有相對(duì)的第一面和第二面的金剛石片；
4、采用激光切割方法在所述金剛石片上開(kāi)設(shè)預(yù)定義形狀的通槽，所述通槽從所述第一面至所述第二面貫通所述金剛石片，得到開(kāi)槽基板；其中，所述開(kāi)槽基板的表面包括所述第一面、所述第二面和通槽側(cè)壁，所述開(kāi)槽基板的表面的第一至少部分區(qū)域覆蓋碳附著物；
5、將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中，使所述開(kāi)槽基板的第二至少部分區(qū)域暴露于氫等離子體氣體中，所述第二至少部分區(qū)域與所述第一至少部分區(qū)域全部重合或部分重合；
6、向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板。
7、進(jìn)一步地，所述將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中的步驟，包括：
8、將所述開(kāi)槽基板的第二面放置于承載臺(tái)上，所述承載臺(tái)設(shè)置于所述氫等離子體設(shè)備中。
9、進(jìn)一步地，所述承載臺(tái)的上表面設(shè)置若干條間隔分布的凸肋，所述開(kāi)槽基板的第二面與所述凸肋的上表面直接接觸，所述開(kāi)槽基板的通槽與所述凸肋相交；或，
10、所述承載平臺(tái)的上表面設(shè)置若干條間隔分布的凹槽，所述開(kāi)槽基板的第二面與所述承載平臺(tái)的上表面直接接觸，所述開(kāi)槽基板的通槽與所述凹槽相交。
11、進(jìn)一步地，所述將所述開(kāi)槽基板的第二面放置于承載臺(tái)上，所述承載臺(tái)設(shè)置于所述氫等離子體設(shè)備中的步驟后，包括：
12、在所述開(kāi)槽基板的第一面設(shè)置蓋板，所述蓋板設(shè)有與所述通槽一一對(duì)應(yīng)的鏤空部，調(diào)整所述蓋板使各所述鏤空部與對(duì)應(yīng)的通槽一一對(duì)應(yīng)，以使得所述通槽側(cè)壁暴露于所述氫等離子體氣體中。
13、進(jìn)一步地，所述通槽處于所述鏤空部在所述第一面的投影范圍內(nèi)，且所述鏤空部的邊緣與所述通槽的邊緣的距離不大于1mm。
14、進(jìn)一步地，所述向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板的步驟，包括：
15、控制所述氫等離子體設(shè)備在30~60分鐘內(nèi)升溫至蝕刻溫度，所述蝕刻溫度的范圍為800~850℃；
16、在所述蝕刻溫度保持預(yù)設(shè)的蝕刻時(shí)長(zhǎng)，以使得所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，所述蝕刻時(shí)長(zhǎng)大于等于20分鐘；
17、蝕刻完成后，控制所述氫等離子體設(shè)備在30~60分鐘內(nèi)降溫至預(yù)定義溫度，再自然冷卻至室溫。
18、進(jìn)一步地，所述蝕刻時(shí)長(zhǎng)與所述金剛石片的厚度正相關(guān)。
19、進(jìn)一步地，所述將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中，使所述開(kāi)槽基板的第二至少部分區(qū)域暴露于氫等離子體氣體中，所述第二至少部分區(qū)域與所述第一至少部分區(qū)域全部重合或部分重合的步驟前，包括：
20、對(duì)所述開(kāi)槽基板進(jìn)行第一次清洗以去除粉粒；
21、對(duì)所述開(kāi)槽基板進(jìn)行第二次清洗以去除有機(jī)油污；
22、對(duì)所述開(kāi)槽基板進(jìn)行第三次清洗以脫水；
23、將脫水后的開(kāi)槽基板通過(guò)惰性氣體吹干。
24、進(jìn)一步地，所述向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板的步驟，包括：
25、向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到除碳基板；
26、對(duì)所述除碳基板進(jìn)行第一次清洗以去除粉粒；
27、對(duì)所述除碳基板進(jìn)行第二次清洗以去除有機(jī)油污；
28、對(duì)所述除碳基板進(jìn)行第三次清洗以脫水；
29、將脫水后的除碳基板通過(guò)惰性氣體吹干；
30、將吹干后的除碳基板放入烘箱中烘干，得到所述金剛石基板。
31、進(jìn)一步地，所述通槽的預(yù)定義形狀包括，單個(gè)所述通槽在所述第一面或第二面上的投影為封閉圖案，所述封閉圖案包括中間部和設(shè)置于所述中間部?jī)啥说亩瞬浚鲋虚g部為矩形，所述端部為圓弧狀。
32、本申請(qǐng)的第二方面提供一種金剛石基板，采用上述的金剛石基板的制備方法制備而得。
33、本申請(qǐng)的第三方面提供一種金剛石負(fù)載的制備方法，采用上述的金剛石基板進(jìn)行所述金剛石負(fù)載的制備，包括如下步驟：
34、將所述金剛石基板的第二面朝上，向所述第二面濺射第一膜層，所述第一膜層包括金屬膜層，作為第一基板；
35、將所述第一基板的第一面朝上，向所述第一面濺射第二膜層，所述第二膜層包括電阻膜層和金屬膜層，作為第二基板；
36、對(duì)所述第一膜層和所述第二膜層進(jìn)行電鍍加厚所述金屬膜層，作為第三基板；
37、對(duì)所述第三基板進(jìn)行光刻刻蝕，以將所述電阻膜層圖案化，作為第四基板；
38、將所述第四基板的電阻膜層進(jìn)行熱氧化調(diào)阻，并在預(yù)設(shè)溫度下進(jìn)行熱考核數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘，得到第五基板；
39、對(duì)所述第五基板進(jìn)行激光劃線切割，得到所述金剛石負(fù)載。
40、本申請(qǐng)的第四方面提供一種金剛石負(fù)載，采用上述的金剛石負(fù)載的制備方法制備而得。
41、本申請(qǐng)?zhí)峁┑慕饎偸濉⒔饎偸?fù)載及其制備方法，對(duì)包含通槽側(cè)壁本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種金剛石基板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中的步驟，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述承載臺(tái)的上表面設(shè)置若干條間隔分布的凸肋，所述開(kāi)槽基板的第二面與所述凸肋的上表面直接接觸，所述開(kāi)槽基板的通槽與所述凸肋相交；或，
4.如權(quán)利要求2所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述將所述開(kāi)槽基板的第二面放置于承載臺(tái)上，所述承載臺(tái)設(shè)置于所述氫等離子體設(shè)備中的步驟后，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述通槽處于所述鏤空部在所述第一面的投影范圍內(nèi)，且所述鏤空部的邊緣與所述通槽的邊緣的距離不大于1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板的步驟，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的金剛石基板的制
8.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中，使所述開(kāi)槽基板的第二至少部分區(qū)域暴露于氫等離子體氣體中，所述第二至少部分區(qū)域與所述第一至少部分區(qū)域全部重合或部分重合的步驟前，包括：
9.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板的步驟，包括：
10.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述通槽的預(yù)定義形狀包括，單個(gè)所述通槽在所述第一面或第二面上的投影為封閉圖案，所述封閉圖案包括中間部和設(shè)置于所述中間部?jī)啥说亩瞬浚鲋虚g部為矩形，所述端部為圓弧狀。
11.一種金剛石基板，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的金剛石基板的制備方法制備而得。
12.一種金剛石負(fù)載的制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求11所述的金剛石基板進(jìn)行所述金剛石負(fù)載的制備，包括如下步驟：
13.一種金剛石負(fù)載，其特征在于，采用如權(quán)利要求12所述的金剛石負(fù)載的制備方法制備而得。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種金剛石基板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述將所述開(kāi)槽基板置入氫等離子體設(shè)備中的步驟，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述承載臺(tái)的上表面設(shè)置若干條間隔分布的凸肋，所述開(kāi)槽基板的第二面與所述凸肋的上表面直接接觸，所述開(kāi)槽基板的通槽與所述凸肋相交；或，
4.如權(quán)利要求2所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述將所述開(kāi)槽基板的第二面放置于承載臺(tái)上，所述承載臺(tái)設(shè)置于所述氫等離子體設(shè)備中的步驟后，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述通槽處于所述鏤空部在所述第一面的投影范圍內(nèi)，且所述鏤空部的邊緣與所述通槽的邊緣的距離不大于1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述向所述開(kāi)槽基板提供氫等離子體氣體，使所述氫等離子體氣體對(duì)所述第二至少部分區(qū)域進(jìn)行蝕刻，以去除所述第二至少部分區(qū)域的碳附著物，得到所述金剛石基板的步驟，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的金剛石基板的制備方法，其特征在于，所述蝕刻時(shí)長(zhǎng)與所述金剛石片的厚度正相關(guān)。<...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張晶，王陶，蘇琴，羅顯靖，胡向陽(yáng)，肖雅南，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：先材深圳半導(dǎo)體科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。