กระบวนการโพลิเมอไรเซชันโดยตรงของพลาสมา

กระบวนการโพลิเมอไรเซชันโดยตรงของพลาสมา

กระบวนการโพลีเมอไรเซชันของพลาสมาค่อนข้างง่ายทั้งสำหรับอุปกรณ์โพลีเมอไรเซชันของอิเล็กโทรดภายในและอุปกรณ์โพลีเมอไรเซชันของอิเล็กโทรดภายนอก แต่การเลือกพารามิเตอร์มีความสำคัญมากกว่าในการโพลีเมอไรเซชันของพลาสมา เนื่องจากพารามิเตอร์มีผลกระทบต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพของฟิล์มโพลีเมอร์ระหว่างการโพลีเมอไรเซชันของพลาสมามากกว่า

ขั้นตอนการดำเนินการสำหรับการโพลีเมอไรเซชันพลาสมาโดยตรงมีดังนี้:

(1) การดูดฝุ่น

สูญญากาศพื้นหลังของการเกิดพอลิเมอไรเซชันภายใต้สภาวะสูญญากาศควรถูกสูบไปที่ 1.3×10-1Pa สำหรับปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอไรเซชันที่ต้องมีข้อกำหนดพิเศษในการควบคุมปริมาณออกซิเจนหรือไนโตรเจน ความต้องการสูญญากาศพื้นหลังจะสูงกว่านี้

(2) ปฏิกิริยาประจุโมโนเมอร์หรือก๊าซผสมของก๊าซพาหะและโมโนเมอร์

ระดับสุญญากาศอยู่ที่ 13-130Pa สำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของพลาสมาที่ต้องการการทำงาน จะต้องเลือกโหมดการควบคุมการไหลและอัตราการไหลที่เหมาะสม โดยทั่วไปคือ 10.100 มล./นาที ในพลาสมา โมเลกุลโมโนเมอร์จะแตกตัวเป็นไอออนและแตกตัวโดยการโจมตีด้วยอนุภาคที่มีพลังงานสูง ส่งผลให้เกิดอนุภาคที่มีพลังงานสูง เช่น ไอออนและยีนที่มีพลังงานสูง อนุภาคที่มีพลังงานสูงที่ถูกกระตุ้นโดยพลาสมาสามารถเกิดพอลิเมอไรเซชันของพลาสมาที่ส่วนต่อระหว่างเฟสก๊าซและเฟสของแข็ง โมโนเมอร์เป็นแหล่งกำเนิดของสารตั้งต้นสำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของพลาสมา และก๊าซและโมโนเมอร์ที่เป็นปฏิกิริยาอินพุตจะต้องมีความบริสุทธิ์ในระดับหนึ่ง

(3) การเลือกแหล่งจ่ายไฟกระตุ้น

พลาสมาสามารถผลิตได้โดยใช้แหล่งจ่ายไฟ DC ความถี่สูง RF หรือไมโครเวฟ เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมของพลาสมาสำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชัน การเลือกแหล่งจ่ายไฟจะพิจารณาจากข้อกำหนดด้านโครงสร้างและประสิทธิภาพของพอลิเมอร์

(4) การเลือกโหมดการระบาย

สำหรับข้อกำหนดของโพลิเมอร์ โพลิเมอไรเซชันของพลาสมาสามารถเลือกโหมดการคายประจุได้ 2 โหมด ได้แก่ การคายประจุต่อเนื่องหรือการคายประจุแบบพัลส์

(5) การเลือกพารามิเตอร์การระบาย

เมื่อทำการโพลีเมอไรเซชันด้วยพลาสมา จำเป็นต้องพิจารณาพารามิเตอร์การคายประจุจากพารามิเตอร์ของพลาสมา คุณสมบัติของโพลิเมอร์ และข้อกำหนดของโครงสร้าง ขนาดของพลังงานที่ใช้ระหว่างโพลีเมอไรเซชันนั้นถูกกำหนดโดยปริมาตรของห้องสูญญากาศ ขนาดของอิเล็กโทรด อัตราการไหลของโมโนเมอร์และโครงสร้าง อัตราโพลีเมอไรเซชัน และโครงสร้างและประสิทธิภาพของโพลิเมอร์ ตัวอย่างเช่น หากปริมาตรของห้องปฏิกิริยาคือ 1 ลิตร และใช้โพลีเมอไรเซชันด้วยพลาสมา RF พลังงานการคายประจุจะอยู่ในช่วง 10~30W ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว พลาสมาที่เกิดขึ้นสามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างฟิล์มบางบนพื้นผิวของชิ้นงาน อัตราการเติบโตของฟิล์มโพลีเมอไรเซชันด้วยพลาสมาจะแตกต่างกันไปตามแหล่งจ่ายไฟ ประเภทของโมโนเมอร์และอัตราการไหล และสภาวะของกระบวนการ โดยทั่วไป อัตราการเติบโตจะอยู่ที่ 100nm/min~1um/min

(6) การวัดพารามิเตอร์ในการเกิดพอลิเมอไรเซชันของพลาสมา

พารามิเตอร์พลาสมาและพารามิเตอร์กระบวนการที่ต้องวัดในการทำโพลีเมอไรเซชันของพลาสมา ได้แก่ แรงดันปล่อย กระแสปล่อย ความถี่ในการปล่อย อุณหภูมิอิเล็กตรอน ความหนาแน่น ประเภทและความเข้มข้นของกลุ่มปฏิกิริยา เป็นต้น

——บทความนี้เผยแพร่โดย Guangdong Zhenhua Technology ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตเครื่องเคลือบออปติคอล.