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氧等离子体清洗机处理的作用功能介绍

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-12-16
氧等离子清洗机工作的原理是氧气从进气口进入反应仓,在真空设备内高频高压发生器的作用下初步电离为氧等离子体O2+,当仓内压力低于一定真空度时,O2+在电场作用下会迁移向负电极的方向移动,并加速撞击负电极板,电极板表面产生高能粒子(如二次电子)等。二次电子又会因电场作用而向正电极板方向移动,在移动的过程又会撞击到反应仓内的氧气气体分子,再次使氧气电离产生O2+氧等离子体。O2+再去撞击负电极板又会产生二次电子,以上过程重复进行便可持续产生氧等离子体。氧等离子体对基底表面的有机污染物主要清洗方式是污染物在高能量离子的冲击下被击碎,与氧等离子体进行反应后以CO2等气体的形式被真空泵带出,如图1-1所示。除此之外,在真空和瞬时高温状态下,有机污染物也会有一部分蒸发并被真空泵带出。
氧等离子体清洗机工作原理
图1.1 氧等离子体清洗机工作原理

通过以上原理的分析,氧等离子体清洗机的作用主要包括以下三个方面:

1. 氧等离子体主要起到表面清洁,以及去除表面有机污染物的作用。
干法去除残留光刻胶比较常见的方式是采用氧等离子体清洗的方式,在电场的加速下,氧等离子体作用在光刻胶表面,与光刻胶中物质发生化学反应,形成可挥发性的物质,随着设备抽真空而排出,以达到去胶的效果。
氧等离子体清洗有机污染物的过程
氧等离子体清洗有机污染物的过程

 
2. 经过氧等离子体刻蚀作用后,材料表面的物理形貌及粗糙度会产生变化
 低温氧等离子作用于材料表面,利用离子流中含氧的离子、亚稳态离子和电子对原本稳定的表面结构进行轰击,打破稳定状态,获得更高的化学能,同时一定程度刻蚀材料表面,增大比表面积。

3.氧等离子体处理可以增加基片表面羟基基团的密度,提升亲水性
氧等离子化后中的高能活性物质撞击材料表面,使得部分氢键及共价键的断裂,产生了大量的自由基并引入含氧官能团,这些自由基具有很强的反应活性,不仅提高了与基材的润湿性,还为产品与基材形成牢固的二次键提供反应位点。

氧等离子体清洗有很多优点,它属于干法清洗,便于储存和回收;穿透和渗透能力很强,除了适用于硅片和玻璃等光滑表面之外,也可以进行复杂结构的清洗,包括由微米级不锈钢纤维编织成的网;可以通过控制工作参数,实现不同精细等级的清洗。缺点是等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度,所以污染层不能太厚,

综上所述氧等离子体清洗机的作用原理是利用放电形成的等离子体或等离子激活的化学活性物质与材料表面进行化学反应,等离子体中的活性氧与材料表面的有机物进行氧化反应,氧等离子体与材料表面有机物作用,生成CO2等挥发性分子,增强材料表面的粘附性能,提高表面的亲水性。
 

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