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等離子清洗百科知識

WaterOff
2022-08-08 13:21:51
 等離子清洗是利用等離子體來達到常規(guī)清洗方法無法達到的效果。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)，并不屬于常見的固液氣三態(tài)。對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、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利用這些活性組分的性質(zhì)來處理樣品表面，從而實現(xiàn)清潔、涂覆等目的。通過化學(xué)或物理作用對工件表面進行處理，實現(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物、環(huán)氧樹脂、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。對應(yīng)不同的污染物，應(yīng)采用不同的清洗工藝。一般來說，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。

 

 

等離子清洗1.jpg

通過以下幾個反
應(yīng)式及圖 1、圖 2 及圖 3 對清洗方式做詳細說明：
一、化學(xué)清洗:
表面反應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗，又稱 PE。
 

等離子清洗2.jpg

 
例 1：O2＋e－→ 2O※  +e－O※＋有機物→CO2+H2O
  圖 1 氧等離子體去除有機物
 從反應(yīng)式可見，氧等離子體通過化學(xué)反應(yīng)可使非揮發(fā)性有機物變成易揮發(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

等離子清洗3.jpg

圖 2 氫等離子體去除氧化層
從反應(yīng)式可見，氫等離子體通過化學(xué)反應(yīng)可以去除金屬表面氧化層，清潔金屬表面。
 
二、物理清洗： 
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

等離子清洗4.jpg

圖 3 氬等離子體表面能活化
    Ar+在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產(chǎn)生動能，然后轟擊在放在負電極上的被清洗工件表面，一般用于去除氧化物、同時進行表面能活化。表面反應(yīng)中物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)均起重要作用。

 

 

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