研究目的
为确定含氟聚合物薄膜在不同环境条件下的物理稳定性和降解特性，包括磨蚀磨损、高温、紫外线辐射、氧等离子体以及六氟化硫等离子体环境。
研究成果
含氟聚合物薄膜对划痕具有显著的弹性恢复能力，在特定紫外线波长及高达175°C的温度下保持稳定，但在更高温度和254纳米紫外线照射下会发生降解。蚀刻速率随等离子体类型而变化，表明存在不同的去除机制。这些发现与微细加工和功能涂层应用相关。
研究不足
该研究仅限于特定环境条件和薄膜厚度；针对其他降解机制和长期稳定性需进一步研究。所用特定设备和气体可能无法推广至所有工业场景。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过将含氟聚合物薄膜置于不同环境条件下评估其降解情况。实验方法包括使用原子力显微镜（AFM）进行磨蚀磨损测试、高温暴露、紫外线辐射及等离子体处理。
2：样本选择与数据来源：
采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）以c-C4F8气体在单晶N型硅（100）晶圆上沉积薄膜。样本操作全程使用镊子以避免污染。
3：实验设备与材料清单：
主要设备包含用于沉积的STS多工ICP深反应离子刻蚀机、测量厚度的UVISEL椭偏仪、进行形貌与磨损测试的NanoWizard II原子力显微镜、分析成分的Escalab 250 XPS系统、高温加热台、UVLS-28 EL系列手持紫外灯及定制环境舱。材料包括c-C4F8气体、硅晶圆及多种等离子体处理用气体。
4：实验流程与操作步骤：
按特定参数沉积薄膜后，依次进行不同温度/载荷下的磨损测试、温度循环处理、多波长及不同气氛的紫外暴露、以及等离子体处理。所有处理前后均测量薄膜厚度与形貌。
5：数据分析方法：
采用四相模型椭偏仪测量厚度，AFM软件分析形貌，XPS确定成分，磨损系数通过Archard方程计算得出。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
UVLS-28 EL Series UV Handheld Lamp
UVLS-28 EL Series
Analytik-Jena
Used to expose films to ultraviolet radiation at wavelengths of 254 nm and 365 nm.
-
STS Multiplex ICP DRIE etcher
Multiplex ICP DRIE
STS Plc.
Used for plasma-enhanced chemical vapor deposition of fluoropolymer films and for plasma exposure treatments.
-
UVISEL ellipsometer
UVISEL
Horiba Jobin-Yvon
Used to measure film thickness over the wavelength range 250-800 nm at an angle of incidence of 70°.
-
NanoWizard II AFM
NanoWizard II
JPK Instruments
Used for atomic force microscopy in contact mode to assess film topography and perform abrasive wear tests.
-
Escalab 250 XPS system
Escalab 250
Thermo VG Scientific
Used for X-ray photoelectron spectroscopy to analyze film composition.
-
High Temperature Heated Stage
HTHS
JPK Instruments
Used for exposing films to elevated temperatures in air.
-
Cantilevers
CSC17/noAl
MikroMasch
Used with AFM for contact mode imaging, with a nominal tip diameter of <10 nm.
-
Cantilevers
PPP-NCL
Windsor Scientific
Used with AFM for abrasive wear tests, with a nominal tip diameter of 20 nm.
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部
