在干法蚀刻中,气体受高频(主要为 13.56 MHz 或 2.45 GHz)激发。在 1 到 100 Pa 的压力下,其平均自由程为几毫米到几厘米。
主要有三种类型的干法蚀刻:
• 物理干法蚀刻:加速粒子对晶圆表面的物理磨损
• 化学干法蚀刻:气体与晶圆表面发生化学反应
• 化学物理干法蚀刻:具有化学特性的物理蚀刻工艺
1.离子束蚀刻
离子束蚀刻 (Ion beam etch) 是一种物理干法蚀刻工艺。由此,氩离子以约1至3keV的离子束辐射到表面上。由于离子的能量,它们会撞击表面的材料。晶圆垂直或倾斜入离子束,蚀刻过程是绝对各向异性的。选择性低,因为其对各个层没有差异。气体和被打磨出的材料被真空泵排出,但是,由于反应产物不是气态的,颗粒会沉积在晶片或室壁上。
为避免颗粒,将第二种气体引入腔室。该气体与氩离子发生反应并引起物理化学蚀刻过程。部分气体与表面反应,但也与打磨出的颗粒反应形成气态副产物。几乎所有材料都可以用这种方法蚀刻。由于垂直辐射,垂直壁上的磨损非常低(高各向异性)。然而,由于低选择性和低蚀刻速率,该工艺在当今的半导体制造中很少使用。
2.等离子刻蚀
等离子刻蚀(Plasma etch)是一种绝对化学刻蚀工艺(化学干法刻蚀,Chemical dry etch)。优点是晶圆表面不会被加速离子损坏。由于蚀刻气体的可移动颗粒,蚀刻轮廓是各向同性的,因此该方法用于去除整个膜层(如热氧化后的背面清洁)。
一种用于等离子体蚀刻的反应器类型是下游反应器。从而通过碰撞电离在2.45GHz的高频下点燃等离子体,碰撞电离的位置与晶片分离。
在气体放电区域,由于冲击存在各种颗粒,其中有自由基。自由基是具有不饱和电子的中性原子或分子,因此非常活泼。作为中性气体,例如四氟甲烷CF4被引入气体放电区并分离成CF2和氟分子F2。类似地,氟可以通过添加氧气 O2 从 CF4 中分离出来:
2 CF4 + O2 ---> 2 COF2 + 2 F2
氟分子可以通过气体放电区的能量分裂成两个单独的氟原子:每个氟原子都是一个氟自由基,因为每个原子都有七个价电子,并希望实现惰性气体构型。除了中性自由基之外,还有几个部分带电的粒子(CF+4、CF+3、CF+2、...)。然后,所有粒子、自由基等都通过陶瓷管进入蚀刻室。带电粒子可以通过提取光栅从蚀刻室中阻挡或者在它们形成中性分子的途中重新组合。氟自由基也有部分重组,但足以到达蚀刻室,在晶圆表面发生反应并引起化学磨损。其他中性粒子不是蚀刻过程的一部分,并且与反应产物一样被耗尽。
蚀刻速率取决于压力、高频发生器的功率、工艺气体、实际气体流量和晶片温度。各向异性随着高频功率的增加、压力的降低和温度的降低而增加。蚀刻工艺的均匀性取决于气体、两个电极的距离以及电极的材料。如果距离太小,等离子体不能不均匀地分散,从而导致不均匀性。如果增加电极的距离,则蚀刻速率降低,因为等离子体分布在扩大的体积中。对于电极,碳已证明是首选材料。由于氟气和氯气也会攻击碳,因此电极会产生均匀的应变等离子体,因此晶圆边缘会受到与晶圆中心相同的影响。
很多人问我等离子清洗机能够清洗什么东西?今天简单的为大家解答下这个问题,等离子清洗能清洗什么东西?
等离子清洗可以清洗许多不同种类的物品,包括但不限于:
1、半导体器件:等离子清洗可以去除表面的有机物和无机物,减少有机污染物对器件的影响,提高器件的可靠性和性能。
2、光学元件:等离子清洗可以去除表面的有机物和微小颗粒,提高光学元件的透明度和光学性能。
3、生物医学器械:等离子清洗可以去除表面的细菌、病毒和其他有机污染物,提高生物医学器械的卫生程度和安全性。
4、金属制品:等离子清洗可以去除表面氧化物、锈蚀物和油污等,提高金属制品的表面光洁度和附着力。
5、高分子材料、汽车制造中的各种零部件等等。
等离子清洗除了清洗作用,也会对产品表面进行改性,经过低温等离子体改性处理后,材料表面微观结构与性能发生改变,包括表面化学成分、润湿性、表面微观结构等。
改性只发生在表面,范围在几埃到微米级,所以不会影响固有的性能,比如等离子清洗在整个封装工艺过程中的作用主要有防止包封分层、提高焊线质量、增加键合强度、提高可靠性以及提高良品率节约成本等。
真空等离子表面处理机(等离子清洗机)是等离子清洗机的一种类型,设备处理过程需要真空环境,所以被处理产品需要放入封闭处理环境中,并通过真空泵抽离内部气体,放入工艺气体,维持低压真空的状态,进行等离子辉光放应,处理产品,解决表面难题。
真空等离子表面处理机作用:
1、表面清洁:利用等离子体技术可以清除物体表面的污染物、氧化层、有机污染物等,使其表面变得干净,从而提高表面质量。
2、表面改性:等离子体可以在物体表面产生化学反应,改变表面物质的化学性质,从而改善其性能,如提高耐腐蚀性、粘接力、亲水性、耐磨性等。
3、表面涂层:利用等离子体技术可以在物体表面形成一层新的材料涂层,从而提高表面的耐磨性、耐腐蚀性、导电性等。
4、表面刻蚀:利用等离子体技术与物体进行反应,生产挥发性物质,让表面形成纹路、图案等。
真空等离子表面处理机的应用非常广泛,设计电子信息、半导体制造、医疗器械、汽车制造等等行业中,是出色的表面处理解决方案。
常压plasma就是常压等离子体(Atmospheric Pressure Plasma, APP),也称大气压等离子体或非热等离子体,是指在常压下产生的等离子体。常压等离子体技是一种新型的表面处理技术,相比于传统的低压等离子体技术,具有以下优势:
环保:常压等离子体在处理过程中不会产生有害物质,不会对环境造成污染。
低能耗:常压等离子体的能耗很低,只需通过电极产生电场即可启动等离子体反应,不需要加热等高耗能的过程。
安全可靠:常压等离子体的处理过程安全可靠,不会对人体和设备造成任何危害。
处理范围广:常压等离子体可以应用于食品加工、医疗卫生、环保等领域,在不同领域中具有广泛的应用前景。
处理温度低:常压等离子体技术中等离子体温相对较低,不会对材料表面造成过度热损伤,避免了传统热处理方法中可能会存在的一些问题。
处理效率高:常压等离子体技术中等离子体密度高,处理效率高,可用于多种材料表面的清洗、改性和合成等处理。
常压plasma解决了材料表面处理的难题,从清洗、活化、改性、刻蚀等多个方面提供了稳定的处理效果,普仕曼专研等离子表面处理行业十几年,是专业的等离子清洗机设备生产厂家。
汽车内饰件等离子处理方法是一种高效的表面处理工艺,可以去除汽车内饰件的表面污染物,同时带来表面改性、活化的效果;方法的核心在于等离子体,对于不同的内饰件,不同的处理需求,采用合适的等离子清洗机设备。
等离子处理方法具体步骤如下:
1、根据产品选择合适的等离子清洗机设备,排放在合适的位置;
2、检查设备,将电源、气体等连接完成,确保设备可以稳定进行工作;
3、将待处理产品放入处理区域中;保障周围环境属于清洁区域,清洁区域应该是一个干净、宽敞、通风良好的地方;
4、启动设备,开始进行清洗,根据工艺需求选择处理的时间;
5、处理完成,将待处理产品放入下一个区域中。
需要注意的是:整个处理过程需要按照设备操作流程进行处理,遵宇设备的安全操作规程。
以上就是汽车内饰件的等离子处理方法,具体的操作也需要根据产品以及工艺进行调整,不同的汽车内饰需求的设备也是不一样的,常见的有:大气等离子清洗设备、真空等离子清洗设备。
在数字技术的快速进上海下使得信息、通信和娱乐融为一体,并对许多产品的要求有了一定程度上的提高。由于对设备的要求越来越精密化,而使用FPC等离子清洗机能够实现原子级工艺制造,又能使用得微电子器件的小型化成为可能,所以在这里明显体现出了它的优势。现在等离子清洗机的处理技术已逐渐成为线路板、半导体以及太阳能等行业不可缺少的关键技术,其主要作用可以参考以下内容。
1、FPC板
多层软板的孔壁除残胶,补强材料如钢片、铝片、FR-4等表面清洁活化,激光切割金手指形成的碳化物分解,以及精细线条制作时去除干膜残余物(去除夹膜),都可以通过纳恩科技等离子体表面处理技术来实现。
2、PTFE(特氟龙)板
类似于特氟龙这样材质的高频微波板,由于其材料的表面能非常低,通过等FPC等离子清洗机可以对其孔壁和材料表面进行活化,提高孔壁与镀铜层的结合力,杜绝出现沉铜后黑孔,消除孔铜和内层铜高温断裂爆孔等现象:提高阻焊油墨与丝印字符的附看力,有效防止阻焊油墨及印刷字符脱落。
3、BGA贴装
随着信息处理量的不断加大以及芯片运算速度的提供高,IC封装领域愈来愈多的采用高集成度的BGA封装形式,与之相对应的PCB上BGA Pad也大规模的出现,一颗IC的BGA焊点与对应的Pad往往达到几百甚至几千个,其每一点焊接的可靠性变得越来越得重要,成为BGA贴装良率的关键。
在BGA贴装前对PCB的Pad进行等离子体表面处理,可使Pad表面达到清洁、粗化和活化的效果,极大的提亮了BGA贴装的一次成功率。
另外在化学沉金/电镀金后,SMT前焊盘表面、金手指的表面清浩也能用上FPC等离子清洗机,提升可焊性,杜绝虚焊、上锡不良的现象,以提高产品质量和一致性。