plasma清洗用什么氣體，plasma清洗氣體選擇

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清洗是依靠處于“等離子態”的物質的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。從目前各類清洗方法來看，等離子體清洗是所有清洗方法中最為徹底的剝離式清洗。Plasma清洗首先要選擇合適的清洗氣體，這也是影響清洗效果的重要因素，具體包括如下幾種類型的氣體。

Plasma清洗氣體的選擇

氧氣
氧氣等離子體是通過化學反應來清洗物質表面。這種化學plasma清洗過程非常有效，因為有機物分子有低揮發性(真空下保持固態)，這樣被分解成小，易揮發的分子，立即轉化為氣態，經真空泵排出倉體外。由于有機物轉化成易揮發粒子的比率是有限的，需要通過氧反應氣體的集中，較高的壓力(較高的氧氣流動速率)來提供快速清洗。這是因為氧氣在高壓力的倉體內會有較高的密度壓力范圍為200—800mT。
任何可能的時候，氧氣都優于氬氣，是最可取的氣體，但是氧氣會使一些金屬氧化。它也會對一些薄片物太過活潑。在這種情況下，氬氣或氬氣與氧氣的混合氣體就是最佳選擇。

豐富的氧等離予體可以結合成例如：-OH，-COOH，氨等離子體在基板表面結合成-NH2，胺基可使表面接受力加強，易于印染。

氬氣
氬氣plasma清洗的機理是通過粒子動能產生的物理清洗效應。

物理等離子體清洗是等離子濺射的一種輕微形式，傳統的濺射需要的能量輸入比這種清洗的高。因此一旦發展出好的清洗工藝，則在物理等離子清洗過程中去除較多的材料危險性很小。

氬氣是最有效的清洗等離子體，這主要的原因在于它原子的尺寸。氬原子是氧原子的兩倍大。因為這，它們可以用很大的力量轟擊樣品表面。大多數的物理清洗過程需要有高能量和低壓力。在轟擊待清洗物表面以前，使氬原子和離子得到最大的速度。因為要加速等離子體，所以需要高能量，這樣等離子體中的原子和離子的速度才能更高。需要低壓力是為了在原子之間碰撞前增加它們之間的平均距離，這個距離指平均自由程，這個路徑越長，則轟擊待清洗物表面的離子的概率越高。

氫氣
氫氣可供去除金屬表面氧化物使用。它經常與氬氣混全使用，以提高去除速度。一般人們擔心氫氣的易燃性在等離子體工藝中，氫氣的使用量非常少。人們更大的擔心是氫氣的存儲。我們可以采用氫氣發生器從水中產生氫氣。從面去掉了潛在的危害性。

CF₄/SF₆
氟化的氣體在半導體工業以及PCB(印制線路板)工業中應用非常廣泛。然而，在IC封裝中的應用典型情況下只有一種。這些氣體用在PADS工藝中，通過這種處理氧化物轉化成氟氧化物，允許無流動焊接。

形成氣體(N2H2)
這不是通常使用的氣體，但在清洗Ag、cu以及塑料的表面修正時非常有用。

混合氣體
主要指的是同時將多種氣體進行混合，利用發生的化學反應以及物理過程達到更佳的清洗效果。例如將氬氣、氫氣混合使用，先利用氬氣增強物體表面的結構活化，然后利用氫氣進行清洗，采用這種方式提升了結合的強度。

plasma清洗是指氣體在射頻、微波、直流輝光放電等條件下，被電離形成活性等離子體，利用等離子中的活性粒子與物體表面污物進行反應，選擇合適的plasma清洗氣體，是清洗成功的第一步。