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plasma清洗用什么气体,plasma清洗气体选择

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-05-16
plasma清洗是依靠处于“等离子态”的物质的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。从目前各类清洗方法来看,等离子体清洗是所有清洗方法中最为彻底的剥离式清洗。Plasma清洗首先要选择合适的清洗气体,这也是影响清洗效果的重要因素,具体包括如下几种类型的气体。

Plasma清洗气体的选择


氧气
氧气等离子体是通过化学反应来清洗物质表面。这种化学plasma清洗过程非常有效,因为有机物分子有低挥发性(真空下保持固态),这样被分解成小,易挥发的分子,立即转化为气态,经真空泵排出仓体外。由于有机物转化成易挥发粒子的比率是有限的,需要通过氧反应气体的集中,较高的压力(较高的氧气流动速率)来提供快速清洗。这是因为氧气在高压力的仓体内会有较高的密度压力范围为200—800mT。
任何可能的时候,氧气都优于氩气,是最可取的气体,但是氧气会使一些金属氧化。它也会对一些薄片物太过活泼。在这种情况下,氩气或氩气与氧气的混合气体就是最佳选择。

丰富的氧等离予体可以结合成例如:-OH,-COOH,氨等离子体在基板表面结合成-NH2,胺基可使表面接受力加强,易于印染。

氩气
氩气plasma清洗的机理是通过粒子动能产生的物理清洗效应。

物理等离子体清洗是等离子溅射的一种轻微形式,传统的溅射需要的能量输入比这种清洗的高。因此一旦发展出好的清洗工艺,则在物理等离子清洗过程中去除较多的材料危险性很小。

氩气是最有效的清洗等离子体,这主要的原因在于它原子的尺寸。氩原子是氧原子的两倍大。因为这,它们可以用很大的力量轰击样品表面。大多数的物理清洗过程需要有高能量和低压力。在轰击待清洗物表面以前,使氩原子和离子得到最大的速度。因为要加速等离子体,所以需要高能量,这样等离子体中的原子和离子的速度才能更高。需要低压力是为了在原子之间碰撞前增加它们之间的平均距离,这个距离指平均自由程,这个路径越长,则轰击待清洗物表面的离子的概率越高。

氢气
氢气可供去除金属表面氧化物使用。它经常与氩气混全使用,以提高去除速度。一般人们担心氢气的易燃性在等离子体工艺中,氢气的使用量非常少。人们更大的担心是氢气的存储。我们可以采用氢气发生器从水中产生氢气。从面去掉了潜在的危害性。

CF4/SF6
氟化的气体在半导体工业以及PCB(印制线路板)工业中应用非常广泛。然而,在IC封装中的应用典型情况下只有一种。这些气体用在PADS工艺中,通过这种处理氧化物转化成氟氧化物,允许无流动焊接。

形成气体(N2H2)
这不是通常使用的气体,但在清洗Ag、cu以及塑料的表面修正时非常有用。

混合气体
主要指的是同时将多种气体进行混合,利用发生的化学反应以及物理过程达到更佳的清洗效果。例如将氩气、氢气混合使用,先利用氩气增强物体表面的结构活化,然后利用氢气进行清洗,采用这种方式提升了结合的强度。

plasma清洗是指气体在射频、微波、直流辉光放电等条件下,被电离形成活性等离子体,利用等离子中的活性粒子与物体表面污物进行反应,选择合适的plasma清洗气体,是清洗成功的第一步。
 

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