了解低溫等離子表面處理設(shè)備增加結(jié)合力
1.1 等離子表面處理設(shè)備清洗原理:通過化學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(一般厚度為3~30nm),從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能為有機物、環(huán)氧樹脂、光刻膠、氧化物、微顆粒污染物等。對應(yīng)不同的污染物,應(yīng)采用不同的清洗工藝,根據(jù)選擇的工藝氣體不同,等離子清洗分為化學清洗、物理清洗及物理化學清洗。
化學清洗:表面反應(yīng)以化學反應(yīng)為主的等離子體清洗,又稱PE。
例1:O2+e-→ 2O※ +e- O※+有機物→CO2+H2O
從反應(yīng)式可見,氧等離子體通過化學反應(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
從反應(yīng)式可見,氫等離子體通過化學反應(yīng)可以去除金屬表面氧化層,清潔金屬表面。
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
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、環(huán)氧樹脂溢出或是微顆粒污染物,同時進行表面能活化。
物理化學清洗:等離子設(shè)備表面反應(yīng)中物理反應(yīng)與化學反應(yīng)均起重要作用。
1.2 等離子清洗設(shè)備
了解低溫等離子表面處理設(shè)備增加結(jié)合力
等離子清洗設(shè)備的原理是在真空狀態(tài)下,壓力越來越小,分子間間距越來越大,分子間力越來越小,利用等離子射頻源產(chǎn)生的高壓交變電場將氧、氬、氫等工藝氣體震蕩成具有高反應(yīng)活性或高能量的等離子,然后與有機污染物及微顆粒污染物反應(yīng)或碰撞形成揮發(fā)性物質(zhì),然后由工作氣體流及真空泵將這些揮發(fā)性物質(zhì)清除出去,從而達到表面清潔活化的目的。使用等離子是清洗方法中為*的剝離式清洗,其大優(yōu)勢在于清洗后無廢液,大特點是對金屬、半導體、氧化物和大多數(shù)高分子材料等都能很好地處理,可實現(xiàn)整體和局部以及復雜結(jié)構(gòu)的清洗。