等离子清洗原理和影响清洗效果要素

1.原理及完成方法

等离子清洗是依托特定物质等离子体中的高能粒子流冲击需要清洁的物体外表，发生物理冲击（如氩等离子体）或化学反响（氧等离子体）来完成去除物体外表污渍的功能。目前，大多数等离子清洗体系通过降低反响仓的压力到100 Pa 以下，然后以一定的速度通入适宜的气体并发动电源来取得等离子体。

2.影响清洗效果的首要要素

2.1电极对等离子清洗效果影响

电极的规划对等离子清洗效果有着明显的影响，首要包括电极的资料、布局和尺度等要素。关于内电极等离子清洗体系，因为电极暴露在等离子体中，某些资料的电极会被一些等离子体刻蚀或发作溅射现象，形成不必要的污染并导致电极尺度的变动，从而影响等离子清洗体系的稳定性。电极的布局对等离子清洗的速度和均匀性有较大影响，较小的电极距离可以将等离子体约束在狭小的区域从而取得较高密度的等离子体，完成较快速度的清洗。跟着距离的添加清洗速度逐渐下降但均匀性逐渐增强。

电极的尺度一般决议了等离子体系的整体容量，在电极平行分布的等离子清洗体系中，电极一般作为托盘运用，较大尺度的电极可以一次清洗更多的元器件，进步设备的运行功率。

2.2作业压强对等离子清洗效果的影响

作业压强是等离子清洗的重要参数之一，压强的进步意味着等离子体密度的添加和粒子均匀能量的降低，对化学反响为主导的等离子体，密度的添加能明显进步等离子体系的清洗速度，而物理炮击主导的等离子清洗体系则效果并不明显。此外，压强的改变可能会引起等离子体清洗反响机理的变化。如硅片刻蚀工艺所选用的CF4/O2等离子体，当压强较低时离子炮击起主导效果，而跟着压强的添加，化学刻蚀不断加强并逐渐占有主导效果。

2.3 电源功率及频率对等离子清洗效果的影响

电源的功率对等离子体各参数都有影响，比如电极的温度、等离子体发生的自偏压以及清洗功率等。跟着输出功率的添加，等离子清洗速度逐渐加强，并逐渐稳定在一个峰值，而自偏压则跟着输出功率的添加不断上升。因为功率规模基本稳定，频率是影响等离子体自偏压的关键参数，跟着频率的添加自偏压逐渐下降。此外，跟着频率的添加等离子体中电子的密度也会逐渐添加，而粒子均匀能量逐渐下降。

2.4作业气体的挑选对等离子清洗效果的影响

工艺气体的挑选是等离子清洗工艺规划的关键步骤，尽管很多时分大多数气体或气体混合物都能对污染物起到去除效果，但清洗速度却能相差几倍甚至几十倍。如在氧气（O2）中参加不同比例的氟化硫(SF6)作为工艺气体来清洗有机玻璃，其成果如图1，从图中可见合理挑选工艺气体能大幅进步清洗速度。