T/CAQI 368-2023 金刚石制备 微波等离子体化学气相沉积设备

ICS71.040.10

CCSN69

团体标准

T/CAQI368—2023

金刚石制备微波等离子体化学气相沉积

设备

Diamondpreparation—Microwaveplasmachemicalvapordepositionequipment

2023-12-25发布2024-01-25实施

中国质量检验协会发布

T/CAQI368—2023

目次

前言.................................................................II

1范围......................................................................1

2规范性引用文件............................................................1

3术语和定义................................................................1

4缩略语....................................................................1

5设备原理及分类............................................................2

6技术要求..................................................................2

7技术参数..................................................................5

8试验方法..................................................................5

9检验规则..................................................................8

10标志、包装、运输和贮存...................................................9

I

T/CAQI368—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由铂世光（上海）技术有限公司提出。

本文件由中国质量检验协会归口。

本文件起草单位：铂世光（上海）技术有限公司、上海征世科技股份有限公司、西安电子科技大学

芜湖研究院、中国科学技术大学物理学院、武汉工程大学材料科学与工程学院、武汉工程大学等离子体

化学与新材料湖北省重点实验室、山东大学新一代半导体材料研究院、济南金刚石科技有限公司。

本文件主要起草人：胡常青、赵建海、蒋裕胜、满卫东、高春燕、任泽阳、祝巍、付萍、赵洪阳、

王希玮、王笃福。

II

T/CAQI368—2023

金刚石制备微波等离子体化学气相沉积设备

1范围

本文件规定了制备金刚石的微波等离子体化学气相沉积设备（以下简称MPCVD设备）的设备原理及

分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于制备金刚石的微波模式为单模、多模的MPCVD设备。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GBZ2.2工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素

GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T5080.7设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案

GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB5959.5电热装置的安全第5部分：对等离子体装置的特殊要求

GB5959.6电热装置的安全第6部分工业微波加热设备的安全规范

GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T32218真空技术真空系统漏率测试方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

微波等离子体化学气相沉积设备microwaveplasmachemicalvapordeposition

equipment(MPCVD)

在近真空环境下通过微波能量将原料气体加热和离解，产生高密度等离子体，发生化学反应沉积金

刚石的装置。

3.2

沉积温度depositiontemperature

沉积单晶、多晶金刚石膜或其他微电子固体膜时，基片需要的温度。

3.3

沉积压强depositionpressure

沉积金刚石膜工艺过程中，满足沉积工艺要求的谐振腔内的工作压强。

3.4

气密性airtightness

气体密封性能的优劣程度。

3.5

微波泄漏microwaveleakage

MPCVD设备微波系统中泄漏出的微波辐射能。

3.6

膜厚均匀性filmthicknessuniformity

沉积金刚石膜厚度的均匀程度。

4缩略语

1

T/CAQI368—2023

下列缩略语适用于本文件：

CDA清洁干燥的空气（Cleandryair）

MFC气体质量流量计（Gasmassflowmeter）

MTBF平均无故障工作时间（Meantimebetweenfailure）

MTTR平均维修时间（Meantimetorepair）

5设备原理及分类

5.1设备原理

设备由微波源产生微波，经波导管传输至微波模式转换器，微波模式转换后，微波进入谐振腔内形

成强电场区域，将输入谐振腔内的反应气体在强电场作用下，激发成等离子体产生化学反应，沉积金刚

石。

5.2分类

MPCVD设备根据谐振腔内微波模式可分为单模、多模两种类型。

MPCVD设备结构可根据微波馈入方式、腔内微波模式、等离子体状态、材料制备等不同要求确定。

以顶部馈入微波的单模类型为例，见图1。

注：微波在谐振腔内的模式为单一波形模式，称为“单模”。微波在谐振腔内部反射震荡，使得谐振腔内形成多种

波形模式，称为“多模”。

标引序号说明：

1——微波发射器；6——介电窗；

2——波导管；7——等离子体；

3——模式转换器；8——沉积台；

4——谐振腔；9——排气口；

5——进气口；10——冷却装置。

图1MPCVD单模设备示意图

6技术要求

6.1一般要求

6.1.1设备柜体焊缝应均匀、平整、无毛刺，表面涂层不应有明显的外观缺陷。

6.1.2设备外观标识应清晰，准确，无倾斜、无翘角等。

2

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6.1.3设备应具有结构稳定性和符合要求的机械强度。

6.1.4设备气体管道、液体管道等应无漏气、无漏液现象。

6.1.5设备机械结构应运转灵活，无卡滞、无异响。

6.2设计要求

6.2.1组件

设备组件、原材料等，应适应设计要求，材料在工作条件下，不造成微波泄漏、真空泄