真空工藝 | 表面凈化處理的基本方法:加熱清洗
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(dá)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(shí)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?xì)浠衔锓肿拥慕馕饔迷鰪?qiáng)。解吸增強(qiáng)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(jí)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(duì)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(shí)這種處理方法也會(huì)產(chǎn)生副作用。由于加熱的結(jié)果,可能發(fā)生某些碳?xì)浠衔锞酆铣奢^大的團(tuán)粒,并同時(shí)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(gè)問題。
通過實(shí)驗(yàn),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。