CN113529051A - 在机台零件上形成纳米涂层的方法及纳米涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在机台零件上形成纳米涂层的方法，包括：清洁零件表面；提供类金刚石离子束，利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件表面，形成第一膜层；提供TiN和CrN离子束，利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层表面，形成第二膜层；提供TiCN和TiClN离子束，利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层表面，形成第三膜层；第一膜层、第二膜层和第三膜层形成纳米涂层。本发明利用PVD工艺在零件表面依序附着类金刚石的第一膜层、含TiN和CrN的第二膜层和含TiCN和TiClN的第三膜层，形成纳米级的膜层，该膜层密度大，结构紧凑，能够降低杂质颗粒的附着力，同时提高该纳米涂层的耐高温、耐腐蚀性能。

Description

在机台零件上形成纳米涂层的方法及纳米涂层
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种在机台零件上形成纳米涂层的方法及纳米涂层。
背景技术
在制备半导体时，通常会在晶圆上进行沉积工艺，例如，将晶圆置于CVD机台的基座上，利用CVD工艺(化学气相沉积)在晶圆上沉积形成相应的功能层。由于半导体制备对环境的洁净度要求十分高，因此在进行沉积前，需要对机台内的零件进行清洁。
目前，一般通过对NF3进行解离以去除附着在零件表面的杂质，再利用惰性气体对机台零件表面进行吹扫，以将杂质脱离零件表面，并用吸泵抽走。但是，该方法虽然能够将大部分杂质去除，但仍有部分杂质颗粒会残留在零件表面，不能彻底去除，该部分杂质颗粒会影响半导体的制备良率。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个主要目在于提供一种在机台零件上形成纳米涂层的方法，能够在零件表面形成具有较大密度且耐高温耐腐蚀的纳米涂层，更加有效地避免杂质颗粒附着在零件表面。
本发明的另一个目的在于提供一种纳米涂层，该纳米涂层涂覆于零件表面，能够有效避免零件表面附着杂质颗粒，同时提高零件的耐高温耐腐蚀性。
根据本发明的一个方面，提供一种在机台零件上形成纳米涂层的方法，包括：清洁零件表面；提供类金刚石离子束，利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层；提供TiN和CrN离子束，利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成第二膜层；提供TiCN和TiClN离子束，利用PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成第三膜层；所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层形成所述纳米涂层。
根据本发明的一示例性实施例，所述提供所述类金刚石离子束包括：提供高温熔融的类金刚石粒子，利用射频电流将所述类金刚石粒子解离成所述类金刚石离子束。
根据本发明的一示例性实施例，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层包括：将所述零件升温至130℃～180℃；利用所述PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，待所述零件冷却至60℃～90℃，形成所述第一膜层。
根据本发明的一示例性实施例，所述提供TiN和CrN离子束包括：提供高温熔融的TiN和CrN粒子，利用射频电流将所述TiN和CrN粒子解离成所述TiN和CrN离子束。
根据本发明的一示例性实施例，所述利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成第二膜层包括：将所述零件升温至60℃～100℃；利用所述PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成所述第二膜层。
根据本发明的一示例性实施例，所述提供TiCN和TiClN离子束包括：提供高温熔融的TiCN和TiClN粒子，利用射频电流将所述TiCN和TiClN粒子解离成所述TiCN和TiClN离子束。
根据本发明的一示例性实施例，所述利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成第三膜层包括：将所述零件升温至60℃～100℃；利用所述PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成所述第三膜层。
根据本发明的一示例性实施例，所述第一膜层的厚度为0.1～1μm，所述第二膜层的厚度为5～8μm，所述第三膜层的厚度为2至6μm。
根据本发明的一示例性实施例，所述纳米涂层的厚度为0.1μm～7μm。
根据本发明的一示例性实施例，所述清洁零件表面包括：将所述零件置于碱性溶液中，去除所述零件表面的油污，利用清水对所述零件进行冲洗；将所述零件置于酸性溶液中，去除所述零件表面污渍并与残留的碱性物质中和，利用清水对所述零件进行冲洗；将所述零件置于丙酮中，并利用滑石粉对所述零件进行清洁；对所述零件进行擦洗，备用。
根据本发明的一示例性实施例，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层之前，还包括：利用惰性气体对清洁的所述零件表面吹扫，并将所述零件烘烤升温至70℃～90℃。
根据本发明的一示例性实施例，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面、所述利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面以及所述利用PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面时，抽真空至4-2～4.5-2帕。
根据本发明的一示例性实施例，在将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面后形成第一膜层时、将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面后形成第二膜层时以及将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面后形成第三膜层时，将真空度保持在2.5-1～2.9-1帕。
根据本发明的一示例性实施例，所述PVD工艺包括：真空蒸发镀膜、真空溅射离子镀膜和真空离子镀膜中的至少一种。
根据本发明的另一方面，提供一种纳米涂层，涂覆于机台零件上，所述纳米涂层包括：第一膜层，沉积于所述零件的表面上，所述第一膜层的材料包括类金刚石；第二膜层，沉积于所述第一膜层上，所述第二膜层的材料包括TiN和CrN；第三膜层，沉积于所述第二膜层上，所述第三膜层的材料包括TiCN和TiClN。
由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：
利用PVD工艺在零件表面依序附着类金刚石的第一膜层、含TiN和CrN的第二膜层和含TiCN和TiClN的第三膜层，形成纳米级的膜层，该膜层密度大，结构紧凑，能够降低杂质颗粒的附着力，同时提高该纳米涂层的耐高温、耐腐蚀性能。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1为本发明一示例性实施例示出的在机台零件上形成纳米涂层的方法的流程图；
图2为本发明一示例性实施例示出的在机台零件表面上形成第一膜层的示意图；
图3为本发明一示例性实施例示出的在第一膜层上形成第二膜层的示意图；
图4为本发明一示例性实施例示出的在第二膜层上形成第三膜层的示意图。
附图标记说明：
1、零件；2、第一膜层；3、第二膜层；4、第三膜层。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。此外，权利要求书中的术语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
另外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。“上方”和“下方”是表示方位的技术术语，该技术术语仅仅是为了描述更加清楚，不具有限定作用。
根据本发明的一方面，本发明实施例提供了一种机台零件上形成纳米涂层的方法。如图1所示，示出了该方法的流程示意图。如图2至图4所示，其分别示出了在机台零件上分别形成第一膜层2、第二膜层3和第三膜层的示意图。
如图1所示，本发明实施例的在机台零件1上形成纳米涂层的方法，包括：
步骤S200：清洁零件1的表面。
步骤S400：提供类金刚石离子束，利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面，形成第一膜层2。
步骤S600：提供TiN和CrN离子束，利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面，形成第二膜层3。
步骤S800：提供TiCN和TiClN离子束，利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面，形成第三膜层4；第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4形成纳米涂层。
上述方法中，通过利用PVD(物理气相沉积)工艺在零件1的表面依序附着类金刚石的第一膜层2、含TiN和CrN的第二膜层3和含TiCN和TiClN的第三膜层4，形成纳米级膜层，该膜层密度大，结构紧凑，能够降低杂质颗粒的附着力，同时提高该纳米涂层的耐高温、耐腐蚀性能。
下面对本发明实施例的在机台零件1上形成纳米涂层的方法进行详细的说明。
需要说明的是，本发明实施例中的机台可以指在半导体制程中使用的机台，例如CVD工艺机台。机台包括腔室，腔室中设有基座、喷头等零件，在进行沉积工艺时，将晶圆置于基座上，利用喷头在晶圆表面进行沉积工艺。本发明实施例的机台零件可以包括基座、喷头以及位于腔室的其他零部件，此处不做特殊限定。
步骤S200：清洁零件1的表面。
在对零件1的表面镀膜之前，需要对零件1的表面清洁，以使涂层能够稳固地形成在零件1的表面。具体地，对零件1的表面清洁可以包括：
步骤S201：将零件1置于碱性溶液中，去除零件1的表面的油污，利用清水对零件1进行冲洗。
其中，碱性溶液可以为Na2CO3或氨水溶液，浓度低于5％。利用碱性溶液对零件1的表面清洗，能够有效去除零件1的表面的油污等有机物。清水可以采用高纯度的去离子水，以避免引入其他杂质。
步骤S202：将零件1置于酸性溶液中，去除零件1的表面污渍并与残留的碱性物质中和，利用清水对零件1进行冲洗。
其中，该酸性溶液可以为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液，且各自的浓度低于5％。该酸性溶液不仅能够与零件1的表面残留的碱性物质中和，还能够进一步去除附着在零件1的表面的无机化合物，例如各种金属氧化物等。同时，将酸性溶液的浓度控制在低于5％，能够防止酸性溶液对零件1的表面腐蚀而造成零件1的表面的损坏。清水可以采用高纯度的去离子水，以避免引入其他杂质。
步骤S202：将零件1置于丙酮中，并利用滑石粉对零件1进行清洁。
丙酮是一种有机物溶剂，能够溶解大部分非极性物质，且丙酮的沸点为56℃，具有较强的挥发性。因此，将零件1置于丙酮溶剂中，能够进一步去除附着在零件1的表面的非极性杂质，且由于丙酮的易挥发性，将零件1从丙酮中取出后，丙酮会很快挥发，而无需其他手段再去除丙酮。
滑石粉具有润滑性以及吸附力强等物理性质，且其化学活性不高。利用滑石粉对零件1的表面清洁，能够进一步吸附零件1的表面的残留杂质。
步骤S202：对零件1进行擦洗，备用。
在该步骤中，可以利用高纯度的去离子水对零件1的表面进行冲洗，同时利用无尘刷刷洗，以使零件1的表面洁净。
对零件1的表面清洁后，利用惰性气体吹扫其表面，进一步将其表面附着的杂质颗粒清除。该惰性气体可以是Ar、N2或NF3，此处不做特殊限定。在吹扫的过程中，将零件1烘烤升温至70℃～90℃，例如可以升温至75℃、80℃或85℃，此处不做特殊限定，为后面形成第一膜层2提供良好的附着环境。
步骤S400：提供类金刚石离子束，利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面，形成第一膜层2。
其中，提供类金刚石离子束包括：提供高温熔融的类金刚石粒子(Diamond likecarbon,DLC)，利用射频电流(Radio Frequency)将类金刚石粒子解离成类金刚石离子束。
类金刚石(DLC)又称为i-碳，是一类sp3/sp2值很高的非晶硬炭，具有高硬度、高电阻率、低摩擦、化学惰性和导热性佳的性能。利用PVD工艺将其作为底膜沉积至零件1的表面，能够较好地附着在零件1的表面，适应半导体制程中的工艺条件。
利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面，形成第一膜层2包括：
将零件1升温至130℃～180℃。具体地，该温度可以是140℃、150℃、160℃、170℃或175℃，此处不做特殊限定。将零件1升温至上述的任一温度并保持该温度稳定，进行沉积工艺，能够在零件1的表面形成质量良好的膜层。当然，该温度也可以处于一范围内，如150℃～155℃，该范围尽量小，使温度的变化尽量小，以维持温度稳定，提高成膜质量，同时降低工艺条件的严苛性。
利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面，待零件1冷却至60℃～90℃，形成第一膜层2。
利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面后，停止对零件1加热，使零件1慢慢冷却至60℃～90℃，具体地，可以为65℃、70℃、75℃、80℃或85℃，此处不做特殊限定。将沉积有第一膜层2的零件1冷却至上述温度后，有利于第一膜层2稳定地附着在该零件1的表面。
本发明实施例的第一膜层2的厚度可以为0.1～1μm，具体地，可以为0.2μm、0.4μm、0.5μm、0.7μm、0.8μm或0.9μm，第一膜层2的厚度较薄，以实现第一膜层2能够稳定地附着于零件1的表面。
步骤S600：提供TiN和CrN离子束，利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面，形成第二膜层3。
其中，提供TiN和CrN离子束包括：提供高温熔融的TiN粒子和CrN粒子，利用射频电流将TiN粒子和CrN粒子解离成TiN和CrN离子束。具体地，通过射频电流对TiN和CrN的高温熔融粒子进行解离，形成包含有Ti3+和Cr3+的离子束。
其中，利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面，形成第二膜层3包括：
将零件1升温至60℃～100℃。
利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面，形成第二膜层3。
将零件1升温至60℃～100℃，具体地，该温度可以是70℃、80℃、85℃、90℃或95℃，此处不做特殊限定。将零件1升温至上述的任一温度并保持该温度稳定，进行沉积工艺，能够在零件1的表面形成质量良好的膜层。当然，该温度也可以处于一范围内，如70℃～75℃，该范围尽量小，使温度的变化尽量小，以维持温度稳定，提高成膜质量，同时降低工艺条件的严苛性。
利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至零件1的表面后，停止对零件1加热，使零件1慢慢冷却至更低的温度，具体地，可以为50℃、55℃或60℃，此处不做特殊限定。将沉积有第二膜层3的零件1冷却至上述温度后，有利于第二膜层3稳定地附着在第一膜层2上。
在第二膜层3中，TiN能够有效提高第二膜层3的硬度，CrN能够有效提高第二膜层3的抗腐蚀性，因此，第二膜层3具有更好地耐摩擦以及抗化学腐蚀的性能。
本发明实施例的第二膜层3的厚度可以为5～7μm，具体地，可以为5.5μm、6μm或6.5μm。由于第二膜层3位于第一膜层2和第三膜层4之间，膜层之间具有更好的结合力，因此，第二膜层3相对于其他膜层具有更好的稳定性，为了能够使该纳米涂层具有更好地抗腐蚀性以及耐磨性，第二膜层3的厚度可以比其他膜层的厚度大。
步骤S800：提供TiCN和TiClN离子束，利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面，形成第三膜层4；第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4形成纳米涂层。
其中，提供TiCN和TiClN离子束包括：提供高温熔融的TiCN和TiClN粒子，利用射频电流将TiCN和TiClN粒子解离成TiCN和TiClN离子束。
其中，利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面，形成第三膜层4包括：
将零件1升温至60℃～100℃。
具体地，该温度可以是70℃、80℃、85℃、90℃或95℃，此处不做特殊限定。将零件1升温至上述的任一温度并保持该温度稳定，进行沉积工艺，能够在零件1的表面形成质量良好的膜层。当然，该温度也可以处于一范围内，如70℃～75℃，该范围尽量小，使温度的变化尽量小，以维持温度稳定，提高成膜质量，同时降低工艺条件的严苛性。
利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面，形成第三膜层4后，停止对零件1加热，使零件1慢慢冷却至更低的温度，具体地，可以为50℃、55℃或60℃，此处不做特殊限定。将沉积有第三膜层4的零件1冷却至上述温度后，有利于第三膜层4稳定地附着在第二膜层3。
在第三膜层4中，TiCN具有耐磨损特性，TiClN具有耐高温的特性，因此，第三膜层4具有更好地耐磨损以及耐高温的性能。
本发明实施例的第三膜层4的厚度可以为2～6μm，具体地，可以为3μm、3.5μm、4μm或5μm。由于第三膜层4位于第二膜层3上，膜层之间具有更好的结合力，第三膜层4相对于第一膜层2具有更好的稳定性，因此，第三膜层4的厚度大于第一膜层2的厚度。另外，第三膜层4形成纳米涂层的表层，需要与外界环境直接接触，第三膜层4的厚度可以小于第二膜层3的厚度。
上述方法中形成的第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4共同形成了附着在零件1的表面的纳米涂层。纳米涂层的总厚度可以为0.1μm～7μm，具体地，可以为0.5μm、1μm、3μm、5μm或6μm，此处不做特殊限定。
在上述方法中，利用PVD工艺将类金刚石离子束沉积至零件1的表面、利用PVD工艺将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面以及利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面时，需要将沉积环境抽真空至4-2～4.5-2帕。如抽真空至4.1-2帕、4.3-2帕或4.4-2帕，此处不做特殊限定，本领域技术人员可以根据实际情况设置。
在上述方法中，在将类金刚石离子束沉积至零件1的表面后形成第一膜层2时、将TiN和CrN离子束沉积至第一膜层2表面后形成第二膜层3时以及将TiCN和TiClN离子束沉积至第二膜层3表面后形成第三膜层4时，将真空度保持在2.5-1～2.9-1帕，具体地，可以为2.6-1帕、2.7-1帕或2.8-1帕。
在本发明的方法中，PVD工艺可以是真空蒸发镀膜、真空溅射离子镀膜和真空离子镀膜中的至少一种。优选的，采用真空溅射离子镀膜，通过将各膜层的材料离子化，再通过溅射形成的膜，优化了各膜层的微观结构，使各膜层的结构更加紧密，并提高膜层分子的分子量，提高膜层的密度，使杂质颗粒不易附着于涂层表面。
本发明实施例的在机台零件1上形成纳米涂层的方法，通过解离再利用PVD沉积的方法，在零件1的表面依序附着类金刚石的第一膜层2、含TiN和CrN的第二膜层3和含TiCN和TiClN的第三膜层4，使得各个膜层的微观结构更加紧凑，分子间距较小，具有较大的密度，减小了杂质颗粒的附着空间，降低藏污纳垢的可能性，使杂质颗粒不能轻易地附着在纳米涂层表面，因此，通过吹扫或者清洗就能很容易将杂质颗粒脱离纳米涂层。同时，由于纳米涂层的各个膜层采用的是具有高电路率、抗腐蚀性、耐磨损以及耐高温的材料，非常适用于半导体制程的工艺条件，延长了零件1的使用寿命。
根据本发明的另一方面，提供一种纳米涂层，涂覆于机台零件1上。该纳米涂层通过上述任一实施例所述的方法制成。该纳米涂层包括：第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4。其中，第一膜层2沉积于零件1的表面上，第一膜层2的材料包括类金刚石。第二膜层3沉积于第一膜层2上，第二膜层3的材料包括TiN和CrN。第三膜层4沉积于第二膜层3上，第三膜层4的材料包括TiCN和TiClN。该纳米涂层涂覆于零件1的表面，能够有效避免零件1的表面附着杂质颗粒，同时提高零件1的耐高温耐腐蚀性。
应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (15)

1.一种在机台零件上形成纳米涂层的方法，其特征在于，包括：
清洁零件表面；
提供类金刚石离子束，利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层；
提供TiN和CrN离子束，利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成第二膜层；
提供TiCN和TiClN离子束，利用PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成第三膜层；
所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层形成所述纳米涂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供所述类金刚石离子束包括：
提供高温熔融的类金刚石粒子，利用射频电流将所述类金刚石粒子解离成所述类金刚石离子束。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层包括：
将所述零件升温至130℃～180℃；
利用所述PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，待所述零件冷却至60℃～90℃，形成所述第一膜层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供TiN和CrN离子束包括：
提供高温熔融的TiN和CrN粒子，利用射频电流将所述TiN和CrN粒子解离成所述TiN和CrN离子束。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成第二膜层包括：
将所述零件升温至60℃～100℃；
利用所述PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面，形成所述第二膜层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供TiCN和TiClN离子束包括：
提供高温熔融的TiCN和TiClN粒子，利用射频电流将所述TiCN和TiClN粒子解离成所述TiCN和TiClN离子束。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用PVD工艺将TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成第三膜层包括：
将所述零件升温至60℃～100℃；
利用所述PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面，形成所述第三膜层。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一膜层的厚度为0.1～1μm，所述第二膜层的厚度为5～8μm，所述第三膜层的厚度为2至6μm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米涂层的厚度为0.1μm～7μm。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁零件表面包括：
将所述零件置于碱性溶液中，去除所述零件表面的油污，利用清水对所述零件进行冲洗；
将所述零件置于酸性溶液中，去除所述零件表面污渍并与残留的碱性物质中和，利用清水对所述零件进行冲洗；
将所述零件置于丙酮中，并利用滑石粉对所述零件进行清洁；
对所述零件进行擦洗，备用。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面，形成第一膜层之前，还包括：
利用惰性气体对清洁的所述零件表面吹扫，并将所述零件烘烤升温至70℃～90℃。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述利用PVD工艺将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面、所述利用PVD工艺将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面以及所述利用PVD工艺将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面时，抽真空至4-2～4.5-2帕。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在将所述类金刚石离子束沉积至所述零件表面后形成第一膜层时、将所述TiN和CrN离子束沉积至所述第一膜层表面后形成第二膜层时以及将所述TiCN和TiClN离子束沉积至所述第二膜层表面后形成第三膜层时，将真空度保持在2.5-1～2.9-1帕。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PVD工艺包括：真空蒸发镀膜、真空溅射离子镀膜和真空离子镀膜中的至少一种。
15.一种纳米涂层，其特征在于，涂覆于机台零件上，所述纳米涂层包括：
第一膜层，沉积于所述零件的表面上，所述第一膜层的材料包括类金刚石；
第二膜层，沉积于所述第一膜层上，所述第二膜层的材料包括TiN和CrN；
第三膜层，沉积于所述第二膜层上，所述第三膜层的材料包括TiCN和TiClN。
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