等离子清洗机中常用的工艺气体包括氧气、氩气、氮气、压缩空气、氢气、四氟化碳等。它利用气体电离产生的等离子体对工件表面进行处理。不同的工艺气体会被用来达到佳的处理效果,那么等离子清洗机中常用的工艺气体如何选择呢?
氧气
氧气是等离子清洗常用的活性气体,属于物理+化学处理方式。电离后产生的离子可以物理轰击表面,形成粗糙的表面。同时,高活性氧离子可以与断裂的分子链发生化学反应,形成活性基团的亲水表面,从而达到表面活化的目的。
等离子表面处理-诚峰智造
有机污染物的元素在断键后会与高活性氧离子发生化学反应,形成一氧化碳、二氧化碳、H2O等分子结构。从表面分离,从而达到表面清洁的目的。
氧主要用于高分子材料的表面活化和有机污染物的去除,但不适合易氧化的金属表面。真空等离子体中的氧等离子体为浅蓝色,在局部放电条件下类似白色。放电环境光线明亮,肉眼观察真空室可能没有放电。
氩气
氩是一种惰性气体。电离后产生的离子不会与基底发生化学反应。主要用于等离子清洗中的物理清洗和基片表面粗糙化。最大的特点是在表面清洗时不会造成精密电子器件表面氧化。为此,氩等离子清洗机广泛应用于半导体、微电子、晶圆制造等行业。
真空等离子清洗机中氩气电离产生的等离子体为暗红色。在相同的放电环境下,氢气和氮气产生的等离子体颜色为红色,但氩气等离子体的亮度会低于氮气,高于氢气,易于区分。
诚峰智造
(1)表面清洁
在去除晶圆、玻璃等产品表面颗粒的过程中,通常采用Ar等离子体轰击表面颗粒,达到颗粒分散、疏松(与基板表面分离)的效果,然后采用超声波清洗或离心清洗去除表面颗粒。特别是在半导体封装工艺中,使用氩等离子体或氩氢等离子体进行表面清洗,以防止引线键合工艺完成后引线氧化。
②表面粗糙化
等离子清洗机的表面粗糙化,又称表面蚀刻,目的是提高材料表面的粗糙度,从而增加粘接、印刷、焊接等工艺的结合力。氩等离子清洗机处理后的表面张力将显著提高。
活性气体产生的等离子体也能增加表面粗糙度,但氩电离产生的粒子相对较重,氩离子在电场作用下的动能会明显高于活性气体,因此其粗化效果会更明显,广泛应用于无机基板表面粗化工艺中。如玻璃基板表面处理、金属基板表面处理等。
③活性气体辅助
在等离子清洗机的活化和清洗过程中,经常会混合工艺气体,以达到更好的效果。由于氩的分子比较大,电离后产生的粒子通常在清洗和活化表面时与活性气体混合,最常见的是氩氧混合物。
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