等離子清洗機(jī)常用頻率區(qū)別與運(yùn)用
等離子清洗機(jī)常用頻率區(qū)別與運(yùn)用
等離子清洗機(jī)又稱等離子表面處理儀,是一種全新的高科技技術(shù),利用等離子達(dá)到常規(guī)清洗方法無法達(dá)到的效果。等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也稱為物質(zhì)的第四態(tài),并不是常見的固、液、氣三種狀態(tài)。對氣體施加足夠的能量使其電離并成為等離子體狀態(tài)。等離子體的“活性”成分包括:離子、電子、原子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗劑利用這些活性成分的特性對樣品表面進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)清洗、鍍膜和其他目的。
目前常用的等離子體激發(fā)頻率有3種:40kHz、13.56MHz和2.45GHz。
40kHz、13.56MHz和2.45GHz等離子體激發(fā)頻率的區(qū)別:
激發(fā)頻率為40kHz的等離子體是超聲波等離子體,發(fā)生的反應(yīng)是物理反應(yīng);
激發(fā)頻率為13.56MHz的等離子體是射頻等離子體,發(fā)生的反應(yīng)既有物理反應(yīng),也有化學(xué)反應(yīng);
激發(fā)頻率為2.45GHz的等離子體是微波等離子體,發(fā)生的反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)。
40kHz、13.56MHz和2.45GHz等離子激發(fā)頻率應(yīng)用:
激發(fā)頻率為40kHz的等離子體,即超聲波等離子清洗是基于物理反應(yīng)的等離子清洗,也稱為濺射蝕刻(SPE)或離子銑削(IM),其優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不殘留氧化物清潔的表面,可以保持被清潔物體的化學(xué)純度。超聲波等離子清洗對被清洗表面的影響*大,所以實(shí)際半導(dǎo)體生產(chǎn)應(yīng)用中多采用射頻等離子清洗和微波等離子清洗。超聲波等離子在表面去膠、毛刺拋光等處理中效果*好。典型的等離子體物理清洗工藝是等離子體清洗,其中將氬氣加入反應(yīng)室作為輔助處理。氬氣本身是一種惰性氣體。等離子體中的氬氣不與表面反應(yīng),而是通過離子轟擊清潔表面。
激發(fā)頻率為2.45GHz的等離子體,即微波等離子體,是典型的等離子體化學(xué)清洗工藝,即氧等離子體清洗。等離子體產(chǎn)生的氧自由基非常活躍,容易與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)生成二氧化碳、一氧化碳、水和其他揮發(fā)性物質(zhì)去除表面污染物。主要用于科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)室。
激發(fā)頻率為13.56MHz的等離子清洗在表面反應(yīng)機(jī)理中的物理和化學(xué)反應(yīng)中都起著重要作用,即反應(yīng)離子腐蝕或反應(yīng)離子束腐蝕。兩種清洗方式可以相互促進(jìn),離子轟擊使被清洗表面的損傷削弱其化學(xué)鍵或形成原子態(tài),容易吸收反應(yīng)物,離子碰撞加熱被清洗物體,使反應(yīng)更容易;