plasma清洗原理介紹

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2023-07-05

plasma是除固液氣外的物質存在的第四種狀態，是由原子以及正負電子組成的具有導電特性的離子化氣體物質。plasma清洗，最早始于20世紀初，是利用等離子體的特性與物質相互作用達到去除表面物質的一種工藝。plasma清洗機主要用于各種電子元件的制造、光學、航空航天等領域。

Plasma清洗原理如下：

plasma清洗機的工作原理主要是利用等離子體中活化基團的“活化作用”去除基底表面污染物的過程。plasma清洗機是在真空環境中操作的，氣體的釋放和抽離都可實現在短時間內徹底轉移，清洗污染物的量級達到分子級。

plasma清洗通常包括以下過程：

（1）無機氣體被轟擊激發為電子、離子中性粒子等等離子態氣相物質被吸附在固體表面。
（2）被吸附的等離子基團與基底表面分子或原子發生化學反應生成復合基團分子，通過惰性氣體攜帶反應殘余物脫離基底表面。
plasma清洗技術的特點是對基體沒有選擇性，可囊括金屬材料、絕緣體材料、甚至高分子有機物等。并可利用等離子體的各向異性實現對整體和局部結構的清洗。

plasma清洗機原理圖

如上圖1所示，plasma清洗機的工作機制如下：在真空環境中提供電場，在電場的作用下，帶正電的電荷和電子等相互碰撞電離進行輝光放電形成等離子體。電離產生的活性基團攜帶巨大的動能，可以破壞材料表面的化學鍵及分子間作用力，與斷鍵的離子或獨立的分子發生化學反應。在半導體工藝中，通過控制氧氣和氬氣的通量，使具有強氧化性的氧等離子體與硅片表面的殘留光刻膠發生氧化反應，生成氣相結合物脫離硅片表面，達到清潔表面的作用。當等離子體具有很強的腐蝕性時，可以很好地達到刻蝕材料表面的目的，且由于腐蝕性的等離子體都具有各向異性，其刻蝕效果也具有易控制、質量高的特點。plasma清洗處理速度快，可達到每秒穿透幾個納米的厚度。對于只有原子層厚度的二維材料來說，plasma清洗機可以較好地清除其表面污染物。

plasma清洗材料表面有機物質的原理如下：在真空的環境下，基底材料受到等離子體轟擊后，瞬間進入高溫環境，基底表面有機物迅速反應蒸發或升華成氣相，快速被擊穿并通過抽真空帶出反應腔。