等离子清洗是什么？

等离子清洗设备的原理是在真空状态下，压力越来越小，分子间间距越来越大，分子间力越来越小，利用射频电源产生的高压交变电场将氧、氩、氢等工艺气体震荡成具有高反应活性或高能量的离子，然后与有机污染物及微颗粒污染物反应或碰撞形成挥发性物质，然后由工作气体流及真空泵将这些挥发性物质清除出去，从而达到表面清洁活化的目的。是清洗方法中最为彻底的剥离式清洗，其最大优势在于清洗后无废液，最大特点是对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等都能很好地处理，可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

晶圆清洗分为湿法清洗和干法清洗。等离子清洗属于后者，主要用于去除晶圆表面不可见的表面污染物。在清洗过程中，首先将晶圆放入等离子清洗机的真空反应室并进行排气。达到一定真空度后，引入反应气体。这些反应性气体被电离形成等离子体，产生化学品和化学品。物理反应发生在晶圆表面，产生的挥发物被抽出，使晶圆表面保持清洁和亲水。1.晶圆清洗等离子清洗机：1-1：晶圆的等离子清洗在 0 级或更高级别的洁净室中进行，这需要非常高的颗粒。额外的颗粒会在晶片中产生无法修复的缺陷。因此，设计等离子清洗机的腔体必须首先由铝制成，而不是不锈钢。用于放置晶片的支架的滑动部分应由灰尘较少且不易被等离子体腐蚀的材料制成。电极和支架易于拆卸和维护。1-2： 等离子清洗器反应室内的电极间距、层数、气路分布对晶圆加工的均匀性有很大影响。这些指标需要通过不断的实验来优化。1-3: 1-3:在等离子清洗晶圆的过程中会积累一些热量。等离子清洗机电极通常采用水冷方式，因为电极板的温度必须保持在一定范围内。1-4多层电极等离子清洁器具有相对较高的容量，允许根据需要将多个晶片放置在每个支架上。它适用于去除半导体专用的 4 英寸和 6 英寸晶圆上的光。分立器件和电力电子元件雕刻底膜。然后等离子清洗机用于晶圆级封装的预处理：2-1：晶圆级封装（WLP）是一种先进的芯片封装方法。也就是说，整个晶圆被制造出来，然后直接封装在晶圆上。然后将整个晶圆切割成单独的管芯。没有引线键合或灌封，因为使用铜凸块代替引线键合进行电气连接。2-2：晶圆级封装预处理的目的是去除表面矿物质，减少氧化层，增加铜表面粗糙度，提高产品可靠性。2-3：根据产能需要，晶圆级封装预处理等离子清洗机的真空反应室设计、电极结构、气流分布、水冷、均匀性等方面会有很大差异。2-4：芯片制作完成后，残留的光刻胶不能用湿法清洗，只能用等离子去除。但是，光刻胶的厚度无法确定，必须调整相应的工艺参数。

等离子清洗机的清洗原理是在真空腔体里，通过射频电源在一定的压力情况下起辉产生高能量的无序的等离子体，通过等离子体轰击被清洗产品表面，以达到清洗目的。

在这种情况下，等离子处理可以产生以下效果：

1、灰化表面有机层

污染物在真空和瞬时高温下的部分蒸发，污染物被高能离子粉碎并被真空带走。

紫外辐射破坏污染物，由于等离子体处理每秒钟只能穿透几纳米，所以污染层不应该太厚。指纹也适用。

2、氧化物去除

这种处理包括使用氢或氢和氩的混合物。有时也采用两步流程。第一步是用氧气氧化表面5分钟，第二步是用氢和氩的混合物除去氧化层。它也可以同时用几种气体处理。

3、焊接

通常，印刷电路板应在焊接前用化学药剂处理。焊接后，这些化学物质必须用等离子体法去除，否则会引起腐蚀和其他问题。

扩展资料

等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长。

受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这些离子的活性很高，其能量足以破坏几乎所有的化学键，在任何暴露的表面引起化学反应，不同气体的等离子体具有不同的化学性能，如氧气的等离子体具有很高的氧化性，能氧化光刻胶反应生成气体，从而达到清洗的效果；腐蚀性气体的等离子体具有很好的各向异性，这样就能满足刻蚀的需要。

利用等离子处理时会发出辉光，故称之为辉光放电处理。

等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型，均可进行处理，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

参考资料来源：百度百科-等离子清洗机

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