热丝夹具与热丝沉积设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热丝夹具与热丝沉积设备，涉及热丝气相沉积技术领域，该热丝夹具，包括夹具支架，所述夹具支架上设有两基本平行设置的热丝承载棒，所述热丝承载棒表面罩设有保护罩，所述保护罩上设有用于使热丝穿设后与所述热丝承载棒接触的开孔，以缓解现有热丝夹具在沉积过程中易于在热丝承载棒上沉积金刚石薄膜导致沉积过程温度场分布不均，沉积工艺过程稳定性差，产品质量不稳定的技术问题，达到了提高温度场均匀性和提高产品质量稳定性的技术效果。

Hot Wire Fixture and Hot Wire Deposition Equipment

The utility model provides a hot wire fixture and a hot wire deposition device, which relates to the technical field of hot wire vapor deposition. The hot wire fixture includes a fixture bracket. The fixture bracket is provided with two basically parallel hot wire bearing rods. The surface cover of the hot wire bearing rod is provided with a protective cover. The protective cover is provided with a hole for contacting the hot wire bearing rod after the hot wire is pierced. In order to alleviate the technical problems such as uneven distribution of temperature field, poor stability of deposition process and unstable product quality caused by diamond film deposited on hot filament bearing rod during the deposition process of existing hot filament clamps, the technical effect of improving uniformity of temperature field and product quality stability was achieved.

【技术实现步骤摘要】
热丝夹具与热丝沉积设备
本技术涉及热丝气相沉积
，尤其是涉及一种热丝夹具与热丝沉积设备。
技术介绍
热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜的基本原理如下：碳源(如甲烷、丙酮等)和氢气的混合气体通过金属热丝，在由热丝形成的高温领域内分解出甲基和氢原子，并在一定的压力下，大量的甲基与一定温度的合金衬底作用以及甲基之间发生复杂的复合反应，生成各种sp、sp2和sp3杂化的碳氢基团。由于氢原子对sp2键结构碳有很强的刻蚀作用，因而抑制了石墨的生成；同时氢原子对sp3键结构碳的刻蚀作用较小，且具有一定的稳定作用，所以最终沉积在衬底上的是热力学不稳定的金刚石，而非热力学稳定的石墨，进而在衬底表面形成不连续的金刚石晶核。要得到品质良好的金刚石薄膜需要在合适的温度以及稳定的温度场下裂解混合气体产生氢原子以及各种碳氢基团。而温度场主要受到热丝布置、设备功率及冷却条件的影响，合理的热丝布置方式、热丝间距以及样品衬底间距能够在满足金刚石薄膜沉积生长的条件下，降低生产成本，提高生产效率。在沉积过程中技术人发现，目前现有的热丝夹具中，利用夹具支架固定热丝，用夹具支架上的热丝承载棒为热丝提供电流，而现有的热丝夹具在多次使用后，会在热丝承载棒上沉积金刚石薄膜，而金刚石薄膜属于不导电材料，因此，会影响热丝承载棒与热丝之间电流的导通，导致不同热丝之间的电流大小不一致，进而影响温度场的分布；另一方面，由于热丝承载棒表面沉积的金刚石薄膜的厚度不均，也会造成不同位置的热丝上通过的电流不同，其发热量就会不同，进而导致温度场分布不均匀，因此，上述问题最终会导致沉积工艺过程的稳定性差，不同批次产品的质量存在较大差异。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种热丝夹具，以缓解现有热丝夹具在沉积过程中易于在热丝承载棒上沉积金刚石薄膜导致沉积过程温度场分布不均，沉积工艺过程稳定性差，产品质量不稳定的技术问题。本技术的第二目的在于提供一种热丝沉积设备，利用该热丝沉积设备在进行沉积时，其温度场更为均匀，沉积过程稳定性好，且同批次产品的质量一致性高。为了实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种热丝夹具，包括夹具支架，所述夹具支架上设有基本两平行设置的热丝承载棒，所述热丝承载棒表面罩设有保护罩，所述保护罩上设有用于使热丝穿设后与所述热丝承载棒接触的开孔。进一步的，所述开孔为细长孔，所述开孔的长度方向基本垂直于两平行热丝承载棒的轴线组成的平面。进一步的，所述保护罩为长方形套筒或正方形套筒。进一步的，所述保护罩为钼质保护罩。进一步的，所述夹具支架包括依次基本平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动；所述第二热丝固定杆可沿所述第二热丝承载棒的垂线方向移动。进一步的，所述第一热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第一热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间；所述第二热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第二热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。进一步的，所述热丝夹具包括：多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，且与所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，并与所述热丝平行；所述弹簧至少为两根，且对称设置于所述热丝组的两侧。进一步的，所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒之间设有绝缘支撑杆。进一步的，所述第一热丝固定杆和所述第二热丝固定杆上均设有用于缠绕固定热丝的圆柱。一种热丝沉积设备，包括上述热丝夹具。与已有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术提供的热丝夹具包括用于固定热丝的夹具支架，夹具支架上设有两基本平行的热丝承载棒，当热丝固定于夹具支架后，该热丝承载棒与热丝接触并用于对热丝提供电流。在热丝承载棒表面罩设保护罩，同时，保护罩上设有用于使热丝穿设后与热丝承载棒接触的开孔，增设该结构的保护罩后既可以使热丝与热丝承载棒保持原有的接触状态，又可以有效防止碳源在热丝承载棒表面沉积形成金刚石薄膜层，从而使从热丝承载棒传导至每根热丝的电流保持较高的一致性，有效保证热丝沉积过程中温度场分布均匀，进而可以提高热丝沉积工艺过程的稳定性，同时提高产品质量的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施方式的夹具支架的结构示意图；图2为本技术一种实施方式的热丝夹具的结构示意图；图3为图2所示结构的侧视图。图标：10-夹具支架；101-热丝承载棒；1011-第一热丝承载棒；1012-第二热丝承载棒；102-保护罩；1021-开孔；103-第一热丝固定杆；104-第二热丝固定杆；105-导轨；106-钼质螺丝；107-绝缘支撑杆；108-圆柱；109-电极连接孔；20-热丝；30-弹簧。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1-3所示，本实施例是一种热丝夹具，包括夹具支架10，夹具支架10上设有两基本平行设置的热丝承载棒101，热丝承载棒101表面罩设有保护罩102，保护罩102上设有用于使热丝穿设后与热丝承载棒接触的开孔1021。本实施例提供的热丝夹具包括用于固定热丝的夹具支架10，夹具支架10上设有两基本平行的热丝承载棒101，当热丝20固定于夹具支架10后，该热丝承载棒101与热丝20接触并用于对热丝20提供电流。在热丝承载棒101表面罩设保护罩102，同时，保护罩102上设有用于使热丝20穿设后与热丝承载棒101接触的开孔1021，增设该结构的保护罩102后既可以使热丝20与热丝承载棒101保持原有的接触状态，又可以有效防止碳源在热丝承载棒表面沉积形成金刚石薄膜层，从而使从热丝承载棒101传导至每根热丝20的电流保持较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热丝夹具，其特征在于，包括夹具支架，所述夹具支架上设有基本两平行设置的热丝承载棒，所述热丝承载棒表面罩设有保护罩，所述保护罩上设有用于使热丝穿设后与所述热丝承载棒接触的开孔。

【技术特征摘要】
1.一种热丝夹具，其特征在于，包括夹具支架，所述夹具支架上设有基本两平行设置的热丝承载棒，所述热丝承载棒表面罩设有保护罩，所述保护罩上设有用于使热丝穿设后与所述热丝承载棒接触的开孔。2.根据权利要求1所述的热丝夹具，其特征在于，所述开孔为细长孔，所述开孔的长度方向基本垂直于两平行热丝承载棒的轴线组成的平面。3.根据权利要求1或2所述的热丝夹具，其特征在于，所述保护罩为长方形套筒或正方形套筒。4.根据权利要求1或2所述的热丝夹具，其特征在于，所述保护罩为钼质保护罩。5.根据权利要求1或2所述的热丝夹具，其特征在于，所述夹具支架包括依次基本平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动；所述第二热丝固定杆可沿所述第二热丝承载棒的垂线方向移动。6.根据权利要求5所述的热丝夹具，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，陈波，王陶，杨扬，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44