等離子體清洗技術
低壓等離子體清洗需在真空腔中開展│₪•·,因此可靠的真空系統是保障清洗效果的必要條件│₪•·,而真空腔體往往會限制被清洗工件的尺寸╃☁·。現有研究針對低壓等離子體清洗的研究主要聚焦在最優清洗參 數·₪▩₪│、清洗機理及技術侷限性等╃☁·。
應當指出鐳射等離子體清洗也是等離子體清洗技術中的一類│₪•·,但鐳射等離子體清洗的研究大多以矽基材為研究物件│₪•·,因此不進行詳細評述╃☁·。
真空環境中清洗古銀幣│₪•·,在射頻功率為200 W│₪•·,氣體壓力為100 Pa│₪•·,等離子體密度為2×101 6 m- 3 條件下清洗1h後│₪•·,古銀幣表面變乾淨│₪•·, 研究表明氫等離子體清洗是靠氫原子與氧·₪▩₪│、氯和硫發生化學反應│₪•·,從而產生易揮發的分子╃☁·。
射頻等離子體 去除有機物及顆粒物│₪•·,總結等離子體清洗過程中工作氣體比例對清洗效果的影響│₪•·,研究指出在射頻功 率為50W│₪•·,壓力為20~100 mTorr(1 Torr= 133.22 Pa)│₪•·,時間為1h條件下│₪•·, H2和Ar各佔50% 時物理濺射機制和化學刻蝕機制趨於平衡│₪•·,此時會帶來良好的清洗效果╃☁·。
Ar與O2作 為工作氣體時低壓等離子體清洗鈮樣件表面的碳氫 化合物的清洗效果及其內在協同機理│₪•·,下圖展示了等離子清洗前後基材表面形貌和元素的變化╃☁·。

等離子體清洗能有效去除殘留在基材表面的C元素和O元素╃☁·。研究表明隨著O原子增加│₪•·,Nb樣品的初始清淨率提高;氧的存在促進Nb從中間氧化態向最高氧化態轉變│₪•·,說明混合等離子體產生物理濺 射和化學蝕刻的協同作用╃☁·。
工作氣體為 O2·₪▩₪│、Ar和O2/SF6時低壓等離子體去除基板上顆粒物汙染的區別╃☁·。研究發現│₪•·,工作氣體為O2/SF6時清洗 效果最好│₪•·,O2次之│₪•·,Ar等離子最差╃☁·。針對金屬基材的清洗│₪•·,低壓等離子體有其獨特的優點╃☁·。
用射頻等離子體清洗鍍銀銅引線表面有機物時發現│₪•·,高等離子體功率和長處理時間可以使被清洗表面變光滑│₪•·,但銀和銅表面 都發現了交叉汙染╃☁·。
經 O2/Ar等離子體清洗後的不鏽鋼樣本可以很好的避 免電子探針曝光帶來的碳汙染│₪•·,研究指出等離子體清洗已成為製備電子顯微鏡樣本的一個必要步驟│₪•·,可將等離子體的應用擴充套件至表面科學及電子顯 微鏡樣本及附件的清洗中╃☁·。
不同性質的工作氣體 會誘導不同的清洗機制│₪•·,活潑氣體如O2│₪•·,H2易誘發 化學反應機制│₪•·,而不活潑氣體Ar│₪•·,N2│₪•·,NF3│₪•·,SF6 則趨向誘導產生物理濺射機制╃☁·。
在物理濺射機制中 活性粒子轟擊待清洗表面│₪•·,使汙染物脫離表面│₪•·, 其優點是粒子本身不發生化學反應│₪•·,可以避免被清 洗工件的二次汙染╃☁·。
在化學反應機制中活性粒子和汙染物反應生成易揮發物 質│₪•·,再由真空泵吸走│₪•·,其優點是清洗速度較高│₪•·, 選擇性好╃☁·。