概述
等离子体清洗机(plasma cleaner)也叫等离子表面处理仪,是一种全新的高科技技术,利用等离子体来达到常规清洗方法无法达到的效果。等离子体是物质的一种状态,也叫做物质的第四态。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的“活性”组分包括:离子、电子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等。等离子清洗机就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面,从而实现清洁等目的。
从某种程度上来讲,等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。
清洗机理
等离子体技术在本世纪60年代起就开始应用于化学合成、薄膜制备、表面处理和精细化工等领域,在大规模或超大规模集成电路工艺干法化、低温化方面,近年来也开发应用了等离子体聚合、等离子体蚀刻、等离子体灰化及等离子体阳极氧化等全干法工艺技术。等离子清洗技术也是工艺干法化的进步成果之一。
与湿法清洗不同,等离子清洗的机理是依靠处于“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,可能等离子体清洗也是所有清洗方法中最为彻底的剥离式的清洗。
等离子清洗与湿法清洗的主要区别如下表所示。
等离子清洗 | 湿法化学清洗 |
工艺过程容易控制 | 时间和化学溶剂对工艺灵敏 |
一次洗净,基本没有残留物 | 可能需要进一步去除及处理或需要多道清洗 |
反应副产物为气体,在通过真空系统及中和器后可直接排放大气中 | 大量的废物需进一步处理 |
反应所需气体大多为无毒 | 大多数溶剂和酸有相当毒性 |
就反应机理来看,等离子体清洗通常包括以下过程:
a、无机气体被激发为等离子态;
b、气相物质被吸附在固体表面;
c、被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子;
d、产物分子解析形成气相;
e、反应残余物脱离表面。