香港大学真空腔体等离子清洗机

小型等离子清洗 7刻蚀机在微电子研究、加工等行业中应用非常广泛、已经成为微电子制造业中不可缺少的一道工艺，其具体应用如下。 !%&金属表面去油及清洁

金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层，在进行溅射、油漆、粘合、健合、焊接、铜焊和 489、:89涂覆前，需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。

在这种情况下的等离子处理会产生以下效果。 !"#"#灰化表面有机层

被有机物污染表面会受到化学轰击（图 (）；在真空和瞬时高温状态下，污染物部分蒸发；在高能量离子的冲击下污染物被击碎并被真空带出；紫外辐射破坏污染物。

因为等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度，所以被处理表面的污染层不能太厚。 !"#"!氧化物去除

金属氧化物会与处理气体发生化学反应（图 .），这种处理要采用氢气或者氢气与氩气的混合物。有时也采用两步处理工艺。*步先用氧气氧化表面 + ;<=，第二步用氢气和氩气的混合物去除氧化层。也可以同时用几种气体进行处理。 !"#"$焊接

通常，印刷线路板在焊接前要用化学助焊剂处理。在焊接完成后这些化学物质必须采用等离子方法去除，否则会带来腐蚀等问题。

常规情况下，等离子体的发生和对材料的处理效果与以下几个方面相关。

工艺气体

一般在等离子清洗中，可把活化气体分为两类，一类为惰性气体的等离子体（如 01.，2.等）；另一类为反应性气体的等离子体（如 3.，&.、含氟气体等）。以氩等离子为例，在一个物理过程中，在氩等离子中产生的离子会以足够的能量辐射表面，去掉表面污物。带正电的氩等离子将被吸引到在真空舱体的负极板。由于高能等离子撞击，撞击力足以去除表面上的任何污垢，随后污垢通过真空泵以气体形式排出。

气体流量

工艺舱体压力与气流速度、产品排气率和泵速成函数关系。舱体内气体接入量的不同，造成产生等离子体的密度不同，从而影响处理效果。

功率

通过提高等离子处理的功率，可增加等离子体的密度和能量，从而加快等离子处理的速度。等离子体密度是单位体积内所包含的等离子体的数量。等离子体能量定义了等离子体进行表面物理轰击的能力。

时间

工艺时间的长短与功率、气体流量和气体类型相关。以在 45/0基板上提高引线的键合能力为例，一个短时间的等离子处理，引线的键合强度相对于未处理前只提高了 .6；但是将处理时间增加 (7)，引线的键合强度将比未处理前提高 .$6。这里应该指出的是，过长的工艺时间并不总是可以提高材料的表面活性。从提高生产效率这方面出发，还应尽量减少工艺时间，这在大批量生产中尤为重要。

实际上，在整个等离子处理过程中，影响处理效果的要素还包括过程温度、气体分配、真空度、电极设置、静电保护等。等离子表面处理工艺的*大特点是能对任何材质的材料进行处理，如金属、半导体、氧化物和大多数高分子有机聚合物（聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、聚四氟乙烯）等材料，并可实现整体、局部和复杂结构的表面处理。处理后的重要效果之一是提高基材表面的活性（附着力）。不同的元器件和材料在进行等离子处理时，需要根据具体情况和实验数据制定适合的相关工艺。