氧等離子體清洗機(jī)處理的作用功能介紹

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(shí)間：2023-02-16

氧等離子清洗機(jī)工作的原理是氧氣從進(jìn)氣口進(jìn)入反應(yīng)倉(cāng)，在真空設(shè)備內(nèi)高頻高壓發(fā)生器的作用下初步電離為氧等離子體O2+，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)壓力低于一定真空度時(shí)，O2+在電場(chǎng)作用下會(huì)遷移向負(fù)電極的方向移動(dòng)，并加速撞擊負(fù)電極板，電極板表面產(chǎn)生高能粒子（如二次電子）等。二次電子又會(huì)因電場(chǎng)作用而向正電極板方向移動(dòng)，在移動(dòng)的過程又會(huì)撞擊到反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)的氧氣氣體分子，再次使氧氣電離產(chǎn)生O2+氧等離子體。O2+再去撞擊負(fù)電極板又會(huì)產(chǎn)生二次電子，以上過程重復(fù)進(jìn)行便可持續(xù)產(chǎn)生氧等離子體。

氧等離子體清洗機(jī)

氧等離子體對(duì)基底表面的有機(jī)污染物主要清洗方式是污染物在高能量離子的沖擊下被擊碎，與氧等離子體進(jìn)行反應(yīng)后以CO2等氣體的形式被真空泵帶出，如圖1-1所示。除此之外，在真空和瞬時(shí)高溫狀態(tài)下，有機(jī)污染物也會(huì)有一部分蒸發(fā)并被真空泵帶出。

圖1.1 氧等離子體清洗機(jī)工作原理

通過以上原理的分析，氧等離子體清洗機(jī)的作用主要包括以下三個(gè)方面：

1. 氧等離子體主要起到表面清潔，以及去除表面有機(jī)污染物的作用。
干法去除殘留光刻膠比較常見的方式是采用氧等離子體清洗的方式，在電場(chǎng)的加速下，氧等離子體作用在光刻膠表面，與光刻膠中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成可揮發(fā)性的物質(zhì)，隨著設(shè)備抽真空而排出，以達(dá)到去膠的效果。

氧等離子體清洗有機(jī)污染物的過程

2. 經(jīng)過氧等離子體刻蝕作用后,材料表面的物理形貌及粗糙度會(huì)產(chǎn)生變化
低溫氧等離子作用于材料表面，利用離子流中含氧的離子、亞穩(wěn)態(tài)離子和電子對(duì)原本穩(wěn)定的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行轟擊，打破穩(wěn)定狀態(tài)，獲得更高的化學(xué)能，同時(shí)一定程度刻蝕材料表面，增大比表面積。

3.氧等離子體處理可以增加基片表面羥基基團(tuán)的密度，提升親水性
氧等離子化后中的高能活性物質(zhì)撞擊材料表面，使得部分氫鍵及共價(jià)鍵的斷裂，產(chǎn)生了大量的自由基并引入含氧官能團(tuán)，這些自由基具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，不僅提高了與基材的潤(rùn)濕性，還為產(chǎn)品與基材形成牢固的二次鍵提供反應(yīng)位點(diǎn)。

氧等離子體清洗有很多優(yōu)點(diǎn)，它屬于干法清洗，便于儲(chǔ)存和回收；穿透和滲透能力很強(qiáng)，除了適用于硅片和玻璃等光滑表面之外，也可以進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗，包括由微米級(jí)不銹鋼纖維編織成的網(wǎng)；可以通過控制工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同精細(xì)等級(jí)的清洗。缺點(diǎn)是等離子處理每秒只能穿透幾個(gè)納米的厚度，所以污染層不能太厚，

綜上所述氧等離子體清洗機(jī)的作用原理是利用放電形成的等離子體或等離子激活的化學(xué)活性物質(zhì)與材料表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，等離子體中的活性氧與材料表面的有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧等離子體與材料表面有機(jī)物作用，生成CO2等揮發(fā)性分子，增強(qiáng)材料表面的粘附性能，提高表面的親水性。