等離子清洗是利用等離子體來(lái)達(dá)到常規(guī)清洗方法無(wú)法達(dá)到的效果。等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài),并不屬于常見(jiàn)的固液氣三態(tài)。對(duì)氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、原子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗就是通過(guò)利用這些活性組分的性質(zhì)來(lái)處理樣品表面,從而實(shí)現(xiàn)清潔、涂覆等目的。通過(guò)化學(xué)或物理作用對(duì)工件表面進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)分子水平的污染物去除,從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有機(jī)物、環(huán)氧樹(shù)脂、光刻膠、氧化物、微顆粒污染物等,所以等離子清洗是一種高精密清洗。對(duì)應(yīng)不同的污染物,應(yīng)采用不同的清洗工藝。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)選擇的工藝氣體不同,等離子清洗分為化學(xué)清洗、物理清洗及物理化學(xué)清洗。通過(guò)以下幾個(gè)反應(yīng)式及圖 1、圖 2 及圖 3 對(duì)清洗方式做詳細(xì)說(shuō)明:表面反應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗,又稱 PE。例 1:O2+e-→ 2O※ +e-O※+有機(jī)物→CO2+H2O 從反應(yīng)式可見(jiàn),氧等離子體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可使非揮發(fā)性有機(jī)物變成易揮發(fā)的 H2O 和 CO2。 例 2:H2+e-→2H※+e-H※+非揮發(fā)性金屬氧化物→金屬+H2O從反應(yīng)式可見(jiàn),氫等離子體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以去除金屬表面氧化層,清潔金屬表面。表面反應(yīng)以物理反應(yīng)為主的等離子體清洗,也叫濺射腐蝕(SPE)。 例:Ar+e-→Ar++2e-Ar++沾污→揮發(fā)性沾污 Ar+在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產(chǎn)生動(dòng)能,然后轟擊在放在負(fù)電極上的被清洗工件表面,一般用于去除氧化物、同時(shí)進(jìn)行表面能活化。表面反應(yīng)中物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)均起重要作用。