真空射频等离子清洗机主要由两种工作模式:容性耦合(CCP)和感性耦合(ICP)。
在这里,我们使用容性耦合工作模式,对等离子清洗机中的电子温度做一些讨论,看看样品放在不同位置的处理效果有何不同。
等离子清洗机在工作时,离子清洗机形成的等离子体与腔壁之间或者放进去的固体工件之间,都会看到在等离子体与固体表面接触处,有形成一层电位的薄层,这一薄层把
等离子体包围起来称为等离子体鞘层或等离子体鞘(plasma sheath),简称“鞘”(sheath)。
等离子体电子密度以及温度等时间周期平均值在空间上的分布特征
可看出在电子密度沿轴向先增大后减小,而在鞘层区域电子密度随着距离的增加而迅速增大, 在 2cm 处电子密度增加趋势减缓并在极板中间达到最大值,同时电子温度在
靠近极板边缘的鞘层区域出现最大值,等离子区域取得极小值 这是由于在鞘层区域电场比较大,电子在鞘层区域被电场加速而获得能量,所以在鞘层区域内,电子温度出现
了最大值。
带电物质数密度周期平均值可以看出等离子和电子都随着距离的增大而增大,在极板中间取得最大值呈现关于极板中间对称的结构在极板边缘存在一定的带电物质不是
严格的电中性,同时极板附近等离子密度要大于电子密度,且随着距离的增大电子密度逐渐与等离子密度重合并同时取得最大值。
结论:在腔体中间部分等离子体的电子温度 密度以及带电物质数密度同时达到最大值,基于此, 待清洗工件应置于等离子清洗机中间部分以保证最好的清洗效果。