等離子清洗分類

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-05-06

最基本的真空等離子清洗機由四大部分組成，即激發(fā)電源、真空泵、真空腔、反應(yīng)氣體源。激發(fā)電源是提供氣體放電能量來源的電源，可以采用不同的頻率；真空泵的主要作用是抽走副產(chǎn)品，包括旋片式機械泵或增壓泵；真空腔內(nèi)帶有放電電離的電極，將反應(yīng)氣體變成等離子體；反應(yīng)氣體源一般采用的氣體有氬、氧、氫、氮、四氯化碳等單一氣體，或兩種氣體混合使用。有許多因素支配著等離子體清洗的效用，這些因素包含化學(xué)性質(zhì)的選擇、制程參數(shù)、功率、時間、零件放置及電極構(gòu)造。不同的清洗用途所需要的等離子清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)、電極接法、反應(yīng)氣體種類是不同的，其工藝原理也有很大區(qū)別，有的是物理反應(yīng)，有的是化學(xué)反應(yīng)，有的是物理化學(xué)兩種作用都產(chǎn)生，反應(yīng)的有效性取決于等離子體氣源、等離子系統(tǒng)的組合及等離子工藝操作參數(shù)。

等離子清洗分類

化學(xué)反應(yīng)為主的清洗
表面反應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗，習(xí)慣上稱等離子清洗PE，許多氣體的等離子態(tài)可產(chǎn)生高活性的粒子。從化學(xué)反應(yīng)式可知，典型的PE工藝是氧氣或氫氣等離子體工藝，用氧等離子通過化學(xué)反應(yīng)，能夠使非揮發(fā)性有機物變成易揮發(fā)性的CO2和水汽，去除沾污物，使表面清潔；用氫的等離子可通過化學(xué)反應(yīng)，去除金屬表面氧化層，清潔金屬表面。反應(yīng)氣體電離產(chǎn)生的高活性反應(yīng)粒子，在一定條件下與被清洗物體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成物是易揮發(fā)性物，可以被抽走，而針對被清除物的化學(xué)成分，選擇合適的反應(yīng)氣體組分是極為重要的。PE的特點是表面改性，清洗速度較快，選擇性好，對有機沾污污染比較有效。其不足是可能產(chǎn)生氧化物。

物理反應(yīng)為主的清洗
表面反應(yīng)以物理反應(yīng)為主的等離子體清洗，也稱為濺射腐蝕SPE或離子銑IM。表面物理濺射是指等離子體中的正離子在電場獲得能量去轟擊表面，撞擊移去表面分子片段和原子，使污染物從表面去除，并能夠使表面在分子級范圍改變微觀形態(tài)粗糙化，從而改善表面的粘結(jié)性能。氬氣本身是惰性氣體，等離子態(tài)的氬氣并不和表面發(fā)生反應(yīng)，最常用的工藝是氬等離子通過物理濺射使表面清潔。等離子體物理清洗不會產(chǎn)生氧化副作用，保持被清洗物的化學(xué)純潔性，腐蝕作用各向異性，缺點是對表面產(chǎn)生很大的損害和熱效應(yīng)，選擇性差，速度較低。

反應(yīng)離子腐蝕
化學(xué)清洗、物理清洗各有利弊，在反應(yīng)離子腐蝕中把這兩種機理結(jié)合起來，物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)都同時起重要作用，相互促進，其效果既有較好的選擇性、清洗率、均勻性，又有較好的方向性。

順流等離子體清洗
順流等離子體也叫源室分腔式等離子體DPE，產(chǎn)生等離子體的源位于等離子發(fā)生腔，待清洗的工件位于工藝腔，把氣相反應(yīng)粒子、原子團、光子等引入工藝腔，對工件進行清洗，把離子、電子基本濾除掉。2.45GHz順流等離子體類型是用于封裝類等離子清洗的主要形式，適于清洗有機物。

等離子清洗激發(fā)頻率分類
常用的等離子體電源激發(fā)頻率有三種：激發(fā)頻率40kHz的等離子體為超聲等離子，發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)，清洗系統(tǒng)離子密度較低；13.56MHz的等離子體為射頻等離子體，等離子體發(fā)生的反應(yīng)既有物理反應(yīng)又有化學(xué)反應(yīng)，離子密度和能量較高；2.45GHz的等離子體為微波等離子體，離子濃度最高，反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng)。實際上，半導(dǎo)體生產(chǎn)中大多采用射頻或微波等離子體清洗，而半導(dǎo)體后部工序用戶用的等離子清洗機大多數(shù)采用由鋁或不銹鋼制造的方形、長方形金屬箱體，電極為內(nèi)置平行板狀結(jié)構(gòu)。

不同材料的清洗工藝，適用不同的等離子清洗方式，只有詳細(xì)了解等離子清洗分類，才能對癥下藥選擇適合自己產(chǎn)品的清洗方式和等離子清洗機。