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    影響真空等離子設備清洗效果的原因

    發布時間:2022-05-26 人氣:74

    真空等離子設備是依靠等離子體中特定物質的高能粒子流沖擊待清洗物體表面,產生物理沖擊(如氬等離子體)或化學反應(氧等離子體),實現去除物體表面污漬的功能。目前,大多數等離子體清潔系統通過將反應室的壓力降低到100帕以下,然后以一定速度引入適當的氣體并啟動電源來獲得等離子體。那么影響真空等離子設備清洗效果的原因有哪些?

    一、電極對真空等離子設備清洗效果的影響:

    電極的設計對真空等離子設備清洗效果有很大影響,主要包括電極的材料、布局和尺寸。對于內部電極的等離子體清洗系統,由于電極暴露在等離子體中,一些材料的電極會被一些等離子體腐蝕或濺射,造成不必要的污染并導致電極尺寸的變化,從而影響等離子體清洗系統的穩定性。電極布局對等離子體清洗速度和均均勻性有很大影響。較小的電極間距可以將等離子體限制在狹窄的區域,從而獲得更高密度的等離子體并實現更快的清潔。隨著間距的增加,清洗速度逐漸降低,但均均勻度逐漸增加。電極的尺寸通常決定等離子體系統的總容量。在電極平行分布的等離子體清潔系統中,電極通常用作托盤。較大的電極可以一次清潔更多的部件,提高設備的運行效率。

     二、工作壓強對真空等離子設備清洗效果的影響:

    工作壓力是真空等離子設備清洗的重要參數之一,壓力的增加意味著等離子體密度的增加和粒子能級均能量的減少。對于以化學反應為主的等離子體,密度的增加可以顯著提高等離子體系統的清洗速度,而以物理轟擊為主的等離子體清洗系統效果不明顯。此外,壓力的變化可能引起等離子體清洗反應機理的變化。例如,在硅晶片蝕刻工藝中使用的CF4/O2等離子體在壓力較低時起主導作用,并且隨著壓力的增加,化學蝕刻不斷增強并逐漸占據主導作用。

     三、電源功率及頻率對真空等離子設備清洗效果的影響:

    電源的功率對等離子體的各種參數有影響,例如電極的溫度、等離子體產生的自偏壓和清潔效率。隨著輸出功率的增加,等離子體清洗速度逐漸增加并逐漸穩定在峰值,而自偏壓隨著輸出功率的增加而不斷增加。由于功率范圍基本恒定,頻率是影響等離子體自偏置的關鍵參數,自偏置隨著頻率的增加而逐漸減小。此外,隨著頻率的增加,等離子體中電子的密度將逐漸增加,而粒子能級均的能量將逐漸減少。

     四、工作氣體的選擇對真空等離子設備清洗效果的影響:

    工藝氣體的選擇是真空等離子設備清洗工藝設計的關鍵步驟。雖然大多數氣體或氣體混合物在許多情況下可以去除污染物,但是清潔速度可以相差幾倍甚至幾十倍。例如,將不同比例的氟化硫(SF6)添加到氧氣(O2)中作為工藝氣體來清潔有機玻璃。

     


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