從原理上來理解等離子清洗工藝參數(shù)該如何調(diào)節(jié)

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-09-15

真空等離子清洗機(jī)工作原理是在低真空反應(yīng)腔室里環(huán)境下，施加射頻能量加速空間電子或帶電離子，由于空氣稀薄，這些電子和離子的行程變長，通過加速可以獲得足夠高能量，與腔體中的分子或原子發(fā)生碰撞，結(jié)果使分子和原子中又激發(fā)出電子，受到碰撞的分子或原子又處于激發(fā)狀態(tài)或離子狀態(tài)。當(dāng)這種狀態(tài)達(dá)到一定程度時，能看見腔體中發(fā)出輝光現(xiàn)象，腔體物質(zhì)處于等離子體狀態(tài)。

理解等離子清洗原理對怎么調(diào)節(jié)工藝參數(shù)有很大幫助

等離子體清洗過程包含物理作用和化學(xué)反應(yīng)兩種清洗過程。對氧氣參與的等離子清洗，其化學(xué)反應(yīng)主要是有機(jī)物與氧自由基發(fā)生反應(yīng)生成較小的氣體分子被泵抽走。其反應(yīng)式：
CxHy+O₂+e^-→CO(氣)+CO₂(氣)+H₂O(氣)
主要優(yōu)點(diǎn)是清洗速度快，能有效去除有機(jī)污染物。一般清洗是以物理過程為主，高能量的粒子轟擊基板表面，其作用就如濺射，被濺射出來表面粘附物小分子同樣會被泵抽走，轟擊也會使有機(jī)物分解成小分子而被泵抽走。等離子作用可以深入物體的微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部并完成清洗任務(wù)，其效果相當(dāng)好。

目前用于等離子清洗的工藝氣體主要有Ar氣和O2氣。Ar氣原子較大，在電場中可以獲得很大的動能，其轟擊能量幾乎可以去除表面任何污漬層，因此以物理作用為主的等離子清洗因選擇氬氣。考慮快速去除污染物而對基板不會造成氧化作用，則選擇氧氣為工藝氣體。

等離子清洗工藝要根據(jù)選擇的工藝氣體來設(shè)置，對物理清洗希望粒子平均自由程長，而獲得更大的動能，從而有更好的撞擊效果，因此應(yīng)設(shè)置較低的壓力（主要是設(shè)置工藝氣體流量來實(shí)現(xiàn)壓力變化）。而對以化學(xué)清洗為主模式希望有更多的反應(yīng)粒子數(shù)，因設(shè)置較高的壓力（有更多的反應(yīng)氣體）。

原則上等離子功率增加可以增加等離子清洗機(jī)真空腔體內(nèi)離子密度和離子能量，從而增加清潔速度和清潔強(qiáng)度。等離子清洗時間以清洗干凈、達(dá)到使用要求為準(zhǔn)，原則上增加清洗時間，清洗效果會變好，但是過長的清洗時間，會對材料表面造成損傷，過長或者過短的清洗時間都有可能達(dá)不到好的清洗效果。因此需要不斷摸索清洗時間、功率、壓力以及氣體種類和配比的關(guān)系選擇一個最佳的等離子清洗工藝參數(shù)。