專利名稱：采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜層的方法。
背景技術(shù)：
碳化硅材料以優(yōu)異的物理特性和良好的工藝性能，正逐漸成為最具發(fā)展前 途的新型輕質(zhì)反射鏡材料?，F(xiàn)有碳化硅反射鏡采用普通燒結(jié)和熱壓燒結(jié)工藝所 生成的碳化硅反射鏡坯體因高硬度而難以拋光，而反應(yīng)燒結(jié)形成的碳化硅反射 鏡復(fù)合材料的兩相組織具有相差懸殊的硬度值，使拋光的均勻性受到極大影響， 拋光難度大，所制備的反射鏡表面粗糙，難以達(dá)到加工精度要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有普通燒結(jié)和熱壓燒結(jié)所生成的碳化硅反射鏡坯體難 以拋光，而反應(yīng)燒結(jié)形成的碳化硅和硅雙相組織具有相差懸殊的硬度值,使拋 光的均勻性受到嚴(yán)重影響的問(wèn)題，提供了一種采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表 面涂覆硅膜的方法，解決上述問(wèn)題的具體技術(shù)方案如下
本發(fā)明采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的方法的步驟如下 步驟一、將碳化硅反射鏡用丙酮超聲波清洗15 30分鐘，再用酒精清洗 15 30分鐘，最后再用去離子水清洗15 30分鐘；
步驟二、將碳化硅反射鏡置于磁控濺射真空倉(cāng)內(nèi)的加熱臺(tái)上；
步驟三、通過(guò)真空系統(tǒng)將真空倉(cāng)內(nèi)抽真空，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)真空度達(dá)到1.0X 10—4 9. 9X 10—4帕?xí)r，啟動(dòng)加熱裝置對(duì)碳化硅反射鏡加熱，加熱溫度為25 650 °C，并且保溫10分鐘 2小時(shí)；
步驟四、通入Ar氣，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)為3 5帕?xí)r，對(duì)碳化硅反射鏡表面 進(jìn)行反濺清洗10 20分鐘；
步驟五、反濺清洗完畢后，施加濺射功率啟輝，濺射功率為60 200瓦， 氣體流量控制在10sccm 50sccm，預(yù)濺射3 5分鐘后，真空倉(cāng)內(nèi)氣體壓強(qiáng)降 至0.1 2帕，在反射鏡表面上加0 200伏的脈沖負(fù)偏壓，占空比為10% 90%， 移開(kāi)擋板，采用磁控濺射方法向碳化硅反射鏡表面進(jìn)行沉積鍍膜，磁控濺射沉
積鍍膜時(shí)間由膜的厚度來(lái)確定，磁控濺射沉積結(jié)束，關(guān)閉所有電源，待真空倉(cāng) 內(nèi)溫度降至室溫時(shí)，即完成對(duì)碳化硅反射鏡表面硅膜的涂覆。
本發(fā)明方法在反射鏡表面涂覆硅膜具有良好的致密性；與現(xiàn)有技術(shù)相比， 用本發(fā)明在碳化硅反射鏡表面涂覆的硅膜消除了碳化硅表面的兩相組織，并且 易于拋光，能夠達(dá)到所需的光學(xué)精度，硅膜與反射鏡表面的結(jié)合性好。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的方法的步驟 如下
步驟一、將碳化硅反射鏡用丙酮超聲波清洗15 30分鐘，再用酒精清洗 15 30分鐘，最后再用去離子水清洗15 30分鐘；
步驟二、將碳化硅反射鏡置于磁控濺射真空倉(cāng)內(nèi)的加熱臺(tái)上-,
步驟三、通過(guò)真空系統(tǒng)將真空倉(cāng)內(nèi)抽真空，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)真空度達(dá)到1.0X 10—4 9. 9X10—4帕?xí)r，啟動(dòng)加熱裝置對(duì)碳化硅反射鏡加熱，加熱溫度為25 650 °C，并且保溫10分鐘 2小時(shí)；
步驟四、通入Ar氣，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)為3 5帕?xí)r，對(duì)碳化硅反射鏡表面 進(jìn)行反濺清洗10 20分鐘；
步驟五、反濺清洗完畢后，施加濺射功率啟輝，濺射功率為60 200瓦， 氣體流量控制在10sccm 50sccm，預(yù)濺射3 5分鐘后，真空倉(cāng)內(nèi)氣體壓強(qiáng)降 至0. 1 2帕，在反射鏡表面上加0 200伏的脈沖負(fù)偏壓，脈沖的占空比為 10% 90%，移開(kāi)擋板，采用磁控濺射方法向碳化硅反射鏡表面進(jìn)行磁控濺射沉 積鍍膜，所制備的硅膜厚度為0.3 10微米，磁控濺射沉積鍍膜時(shí)間由膜的厚 度來(lái)確定，磁控濺射沉積結(jié)束，關(guān)閉所有電源，待真空倉(cāng)內(nèi)溫度降至室溫時(shí)， 即完成對(duì)碳化硅反射鏡表面硅膜的涂覆。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟一中將 碳化硅基底用丙酮超聲波清洗20分鐘，再用酒精超聲波清洗20分鐘，最后用 去離子水超聲波清洗20分鐘。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟二中將 碳化硅襯底置于加熱臺(tái)上，整個(gè)裝置位于磁控濺射真空倉(cāng)內(nèi)；步驟三中通過(guò)真 空獲得系統(tǒng)將真空倉(cāng)內(nèi)抽成真空，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)真空度達(dá)到2.0X10—4帕?xí)r，啟
動(dòng)加熱裝置，加熱至400'C，并且保溫l小時(shí)。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相 同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟四中通 入Ar氣，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)為5帕?xí)r，對(duì)襯底表面進(jìn)行反濺清洗，反濺清洗IO
分鐘。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟五中反 濺清洗完畢后，施加濺射功率啟輝，濺射功率為120瓦，氣體流量控制在 25sccm，預(yù)濺射5分鐘后，真空倉(cāng)內(nèi)氣體壓強(qiáng)降至1. 2帕，移開(kāi)擋板，向反射
鏡表面鍍膜，鍍硅膜的厚度為0.8微米，磁控濺射沉積鍍膜時(shí)間為1小時(shí)。其 它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
1、采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的方法，其特征在于該方法的步驟如下步驟一、將碳化硅反射鏡用丙酮超聲波清洗15～30分鐘，再用酒精清洗15～30分鐘，最后再用去離子水清洗15～30分鐘；步驟二、將碳化硅反射鏡作為基底置于加熱臺(tái)上，整個(gè)裝置放入磁控濺射真空倉(cāng)內(nèi)；步驟三、通過(guò)真空系統(tǒng)將真空倉(cāng)內(nèi)抽真空，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)真空度達(dá)到1.0×10-4～9.9×10-4帕?xí)r，啟動(dòng)加熱裝置對(duì)碳化硅反射鏡加熱，加熱溫度為25～650℃，并且保溫10分鐘～2小時(shí)；步驟四、通入Ar氣，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)為3～5帕?xí)r，對(duì)碳化硅反射鏡表面進(jìn)行反濺清洗10～20分鐘；步驟五、反濺清洗完畢后，施加濺射功率啟輝，濺射功率為60～200瓦，氣體流量控制在10sccm～50sccm，預(yù)濺射3～5分鐘后，真空倉(cāng)內(nèi)氣體壓強(qiáng)降至0.1～2帕，在反射鏡表面上加0～200伏的脈沖負(fù)偏壓，脈沖的占空比為10％～90％，移開(kāi)擋板，采用磁控濺射方法向反射鏡表面進(jìn)行磁控濺射沉積鍍膜，磁控濺射沉積鍍膜時(shí)間由膜的厚度來(lái)確定，磁控濺射沉積結(jié)束，關(guān)閉所有電源，待真空倉(cāng)內(nèi)溫度降至室溫時(shí)，即完成對(duì)碳化硅反射鏡表面硅膜的涂覆。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面制備硅膜層 的方法，其特征在于步驟一中將碳化硅基底用丙酮超聲波清洗20分鐘，再用 酒精超聲波清洗20分鐘，最后用去離子水超聲波清洗10分鐘。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面制備硅膜層 的方法，其特征在于步驟二中將碳化硅襯底置于加熱臺(tái)上，整個(gè)裝置位于磁控 濺射真空倉(cāng)內(nèi)；步驟三中通過(guò)真空系統(tǒng)將真空倉(cāng)內(nèi)抽成真空，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)真空 度達(dá)到2.0X10—4帕?xí)r，啟動(dòng)加熱裝置對(duì)碳化硅反射鏡加熱，加熱至400。C， 并且保溫1小時(shí)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的 方法，其特征在于步驟四中通入Ar氣，當(dāng)真空倉(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)為5帕?xí)r，對(duì)碳化硅 反射鏡表面進(jìn)行反濺清洗15分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的 方法，其特征在于步驟五中磁控濺射沉積鍍膜的厚度為0. 3 10微米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的 方法，其特征在于步驟五中電離清洗完畢后，施加濺射功率啟輝，濺射功率為 120瓦，氣體流量控制在25sccm，預(yù)濺射5分鐘后，真空倉(cāng)內(nèi)氣體壓強(qiáng)降至 1.2帕，移開(kāi)擋板，向反射鏡表面鍍膜，鍍硅膜的厚度為0. 8微米，磁控濺射 沉積鍍膜時(shí)間為1小時(shí)。
全文摘要
采用磁控濺射在碳化硅反射鏡表面涂覆硅膜的方法，它涉及碳化硅反射鏡表面的涂膜方法。它解決了現(xiàn)有反射鏡的兩相具有相差懸殊的硬度值，使拋光的均勻性受到影響，加工難度高；反射鏡的粗糙度較高、表面易損傷的問(wèn)題。本發(fā)明的方法為一、將碳化硅反射鏡進(jìn)行清洗；二、將碳化硅反射鏡置于磁控濺射真空倉(cāng)內(nèi)的加熱臺(tái)上；三、將真空倉(cāng)內(nèi)抽真空，對(duì)碳化硅反射鏡加熱；四、通入Ar氣，啟動(dòng)電離電源，對(duì)碳化硅反射鏡表面進(jìn)行電離清洗；五、向反射鏡表面進(jìn)行磁控濺射沉積鍍膜。本發(fā)明方法制備的硅膜致密性好，覆蓋了碳化硅表面的兩相組織，易于拋光，光學(xué)精度高，硅膜與反射鏡表面的結(jié)合性好。
文檔編號(hào)C23C14/35GK101177779SQ20071014477
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者姜春竹, 張宇民, 朱嘉琦, 賈澤純, 瀟 韓, 韓杰才 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)