射频等离子清洗原理
通过化学或物理作用对工件表面进行处理,实现分子水平的污染物去除(一般厚度为3~30nm),从而提高工件表面活性。
被清除的污染物可能有有机物、环氧树脂、光刻胶、氧化物、微颗粒污染物等,所以射频等离子清洗是一种高精密清洗。
对应不同的污染物,应采用不同的清洗工艺。
一般来说,根据选择的工艺气体不同,射频等离子清洗分为化学清洗、物理清洗及物理化学清洗。
通过以下几个反应式及图1、图2及图3对清洗方式做详细说明:
一、化学清洗:
表面反应以化学反应为主的等离子体清洗,又称PE。
例1:O2+e-→2O※+e-O※+有机物→CO2+H2O
图1 氧等离子体去除有机物
从反应式可见,氧等离子体通过化学反应可使非挥发性有机物变成易挥发的H2O和CO2。
例2:H2+e-→2H※+e- H※+非挥发性金属氧化物→金属+H2O
图2 氢等离子体去除氧化层
从反应式可见,氢等离子体通过化学反应可以去除金属表面氧化层,清洁金属表面。
二、物理清洗:
表面反应以物理反应为主的等离子体清洗,也叫溅射腐蚀(SPE)。
例:Ar+e-→Ar++2e-Ar++沾污→挥发性沾污
图3 氩等离子体表面能活化
Ar+在自偏压或外加偏压作用下被加速产生动能,然后轰击在放在负电极上的被清洗工件表面,一般用于去除氧化物、环氧树脂溢出或是微颗粒污染物,同时进行表面能活化。
三、物理化学清洗:
表面反应中物理反应与化学反应均起重要作用。