真空工藝 | 表面凈化處理的基本方法:加熱清洗

2019-12-20 admin 未知

  加熱清洗就是將工件置于常壓或真空中加熱,促使其表面上的揮發(fā)雜質(zhì)蒸發(fā),從而達到清洗目的的一種方法。這種方法的清洗效果與工件的環(huán)境壓力、在真空中保留時間的長短、加熱溫度、污染物的類型及工件材料有關(guān)。

  加熱工件的目的是促使其表面吸附的水分子和各種碳氫化合物分子的解吸作用增強。解吸增強的程度與溫度有關(guān),在超高真空環(huán)境下,為了得到原子級清潔表面,加熱溫度必須高于450℃才能保證得到良好的清洗效果。

  對于在較高溫度的襯底上沉積薄膜的情況(制備特殊性質(zhì)的薄膜),加熱清洗的方法特別有效。

  但有時這種處理方法也會產(chǎn)生副作用。由于加熱的結(jié)果,可能發(fā)生某些碳氫化合物聚合成較大的團粒,并同時分解成碳渣。然而,用高溫火焰加熱處理(如氫-空氣火焰)方法可以很好地解決這個問題。

  通過實驗,人們發(fā)現(xiàn)火焰的清潔作用與輝光放電作用相類似。在輝光放電中,靠離子化的高能粒子撞擊工件表面來除去表面上的雜質(zhì)。雖然在高溫火焰方法的加熱過程中,工件表面溫度僅約100℃,但是在火焰中存在著各種離子、雜質(zhì)及高熱能分子,火焰中的高能粒子把能量交給吸附污物使之脫離表面。另外,粒子轟擊和表面上的粒子復(fù)合將釋放熱量,也有助于污物分子的解吸。