1.一种形成含碳层的方法,包括以下步骤:
输送溅镀气体到基板,所述基板被定位在第一处理腔室的处理区域中,所述第一处理腔室具有含碳溅镀靶材;
输送能量脉冲到所述溅镀气体,以产生溅镀等离子体,所述溅镀等离子体通过能量脉冲形成,所述能量脉冲具有介于约1W/cm2和约10W/cm2之间的平均功率及小于100μs并且大于30μs的脉冲宽度,所述溅镀等离子体被暴露于小于300高斯的磁场;以及
形成离子化物种,所述离子化物种包含从所述含碳溅镀靶材溅射的含碳材料,其中所述离子化物种在所述基板上形成结晶含碳层。
2.如权利要求1所述的方法,其中生长所述结晶含碳层进一步包括:
提供偏压到所述基板;
在沉积气体存在的情况下形成等离子体,以形成活化的沉积气体,所述沉积气体包含含碳源;以及
输送所述活化的沉积气体到所述基板,以在所述结晶含碳层上形成纳米晶金刚石层。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述沉积气体进一步包含氢源。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述溅镀靶材为石墨靶材。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述基板被保持在低于100摄氏度的温度处。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述结晶含碳层为纳米晶金刚石层。
7.如权利要求2所述的方法,其中所述沉积气体使用微波源来活化。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述能量脉冲介于约10微秒和100微秒之间。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述磁场小于约200高斯。
10.一种用于形成含碳层的方法,包括以下步骤:
输送溅镀气体到基板,所述基板被定位在第一处理腔室的处理区域中,所述第一处理腔室具有石墨靶材;
输送能量脉冲到所述溅镀气体,以产生溅镀等离子体,所述溅镀等离子体通过能量脉冲形成,所述能量脉冲具有介于约1W/cm2和约10W/cm2之间的平均功率及小于100μs的脉冲宽度,所述溅镀等离子体被磁场控制,所述磁场小于300高斯;
形成所述溅镀等离子体,使得中间碳化物层被形成在所述基板上;
将具有所述中间碳化物层的基板移送到第二处理腔室;
输送沉积气体到所述第二处理腔室;
活化所述沉积气体以形成活化的沉积气体,所述沉积气体包含CH4、H2、Ar、CO2、或上述各项的组合;
输送所述活化的沉积气体到基板;以及
在所述基板的表面上生长纳米晶金刚石层。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述基板被保持在介于约2毫托和约20毫托之间的压力处。
12.如权利要求10所述的方法,其中占空比小于溅镀持续时间的约10%。
13.如权利要求10所述的方法,其中所述沉积气体使用微波源来活化。
14.如权利要求10所述的方法,其中所述磁场小于约200高斯。
15.一种用于形成含碳层的方法,包括以下步骤:
输送惰性气体到基板,所述基板被定位在PVD处理腔室的处理区域中,所述PVD处理腔室具有石墨溅镀靶材;
将所述PVD处理腔室保持在低于100摄氏度的温度处;
输送能量脉冲到所述溅镀气体,以产生溅镀等离子体,所述溅镀等离子体具有溅镀持续时间,所述能量脉冲具有介于1W/cm2和10W/cm2之间的平均功率、大于所述平均功率的脉冲电压、及小于100μs的脉冲宽度,所述溅镀等离子体被磁场控制,所述磁场小于或等于200高斯;以及
输送所述溅镀等离子体到所述石墨溅镀靶材,以在所述基板上形成纳米晶金刚石层。