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《南京理工大学》 2007年
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激光等离子体冲击波与表面吸附颗粒的作用研究

张平  
【摘要】: 激光等离子体冲击波清洗是一项前沿性的表面吸附颗粒清除技术,该技术以清洗定位准确、可重复清洗、适用范围广等潜在优势丰富了干法清洗,为半导体工业加工中的基片、掩模板清洗提供了一种新的途径。本论文从理论和实验两方面对该技术中涉及到的气态介质中激光等离子体冲击波传播特性、颗粒移除机制、微米颗粒的移除实验及基片安全工作距离等作了较为系统深入的研究,取得以下创新性成果: 提出“zig-zag”多光束偏转方法测量激光等离子体冲击波在常压和低压空气介质中的中近场传播;建立了实验装置,在一次实验中获得了同一激光等离子体冲击波的波前传播特性规律,为激光等离子体冲击波清洗颗粒的理论计算和寻找最佳工作压强提供了客观依据。 基于颗粒吸附平面基片的JKR模型,从冲击波与颗粒作用角度出发,改进颗粒滚动模型,得到了基片上颗粒滚动移除的范围;进而针对滚动模型无法解释凹槽中的颗粒移除,提出了颗粒弹出机制,该机制合理解释了基片上吸附颗粒的移除且给出了颗粒弹出所需冲击波的最低阈值。 对吸附有10μm、20μm标准聚苯乙烯颗粒的平面基片进行了清洗实验,发现颗粒清洗中冲击波阈值与弹出模型相对应,并研究了工作距离变化、能量变化、粒径变化对基片表面清洗效果的影响。 针对激光等离子体冲击波清洗过程中的基片宏观和微观破坏,分别通过缩短工作距离和金属探针探测的方法进行了研究,发现了240mJ激光能量下基片宏观安全工作距离应大于0.50mm,并研究了等离子体外射带电粒子空间飞行距离变化规律。 本论文的研究成果为激光等离子体冲击波清洗这一新兴技术的深入发展提供了有价值的参考。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O539

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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2 章春来;亚表面缺陷和杂质诱导光增强的模拟及其检测和控制研究[D];电子科技大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 徐国民;刘鹏;李楠;田子朋;崔海清;;三元复合驱采出液在抽油杆带扶正器且做轴向往复运动的油管中流动的压降[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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1 魏兴春;石磊;朱明珠;宋业英;;手持半导体泵浦固体激光清洗机[J];光学与光电技术;2013年03期
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1 章春来;亚表面缺陷和杂质诱导光增强的模拟及其检测和控制研究[D];电子科技大学;2012年
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1 王砚丽;激光旋转打孔技术的研究[D];华中科技大学;2012年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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6 李玉同;飞秒激光等离子体光学诊断和自生磁场实验研究[D];中国工程物理研究院;2001年
7 齐立红;液体微流喷射靶激光等离子体软X射线—极紫外光源研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
8 刘笑兰;激光等离子体中等离激元坍塌及湍动谱的研究[D];南昌大学;2008年
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10 张平;激光等离子体冲击波与表面吸附颗粒的作用研究[D];南京理工大学;2007年
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1 刁翠英;激光等离子体中原子的激发和辐射过程研究[D];山东师范大学;2011年
2 刘可;激光等离子体闪光在光电对抗中的应用[D];南京理工大学;2011年
3 赵家瑞;激光等离子体中的电子行为研究[D];山东师范大学;2013年
4 周贤明;激光等离子体中铅原子能级移动的研究[D];山东师范大学;2010年
5 王俊彦;微波与激光等离子体相互作用的FDTD模拟[D];南京理工大学;2007年
6 杨小松;激光等离子体中极端相对论性电子的朗缪尔激元湍动加速[D];南昌大学;2007年
7 路飞飞;激光等离子体中强朗缪尔激元对粒子的加速[D];南昌大学;2008年
8 王涛;水中激光等离子体空泡形成及冲击波传播特性的实验研究[D];南京理工大学;2012年
9 张双根;超短超强激光等离子体中超热电子激发Kα特征线实验研究[D];四川大学;2006年
10 赵洪梅;超短激光脉冲产生等离子体的研究[D];长春理工大学;2007年
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