等離子體清洗需在真空腔中開展,因此可靠的真空系統是保障清洗效果的必要條件,而真空腔體往往會限制被清洗工件的尺寸?,F有研究針對等離子體清洗的研究主要聚焦
在最優清洗參數、清洗機理及技術局限性等。

PLUTO-T等離子清洗機
在最優清洗參數的探究的同時往往會揭示其內在清洗機理。MOZETI?用電感耦合射頻發生器產生等離子體并在真空環境中清洗古銀幣,在射頻功率為200W,氣體壓力為
100Pa,等離子體密度為2×1016m-3條件下清洗1h 后,古銀幣表面變干凈,研究表明氫等離子體清洗是靠氫原子與氧、氯和硫發生化學反應,從而產生易揮發的分子。
同為古錢幣的清洗,PRADHAN 等的研究趨向于物理濺射作用和化學反應作用的平衡。研究利用射頻等離子體去除有機物及顆粒物,總結等離子體清洗過程中工作氣體比
例對清洗效果的影響,研究指出在射頻功率為50W,壓力為20~100mTorr(1Torr=133.22Pa),時間為1h條件下,H2 和Ar 各占50%時物理濺射機制和化學刻蝕機制趨于
平衡,此時會帶來良好的清洗效果。
等離子體清洗在工程生產中有十分重要的作用,ISABELL等發現經O2/Ar 等離子體清洗后的不銹鋼樣本可以很好的避免電子探針曝光帶來的碳污染,該研究指出等離子體清
洗已成為制備電子顯微鏡樣本的一個必要步驟,可將等離子體的應用擴展至表面科學及電子顯微鏡樣本及附件的清洗中。

等離子體清洗的主要清洗機制分為物理濺射機制和化學反應機制,不同性質的工作氣體會誘導不同的清洗機制,活潑氣體如O2,H2 易誘發化學反應機制,而不活潑氣體Ar,
N2,NF3,SF6則趨向誘導產生物理濺射機制。在物理濺射機制中活性粒子轟擊待清洗表面,使污染物脫離表面,其優點是粒子本身不發生化學反應,可以避免被清洗工件的
二次污染,但可能對表面產生損害。在化學反應機制中活性粒子和污染物反應生成易揮發物質,再由真空泵吸走,其優點是清洗速度較高,選擇性好,對清除有機污染物有效。