等離子清洗技術(shù)已經(jīng)成為一種應(yīng)寸用于材料的表面處理的非常有效的方法。在半導體及光電子元件封裝方面，等離子清洗機已廣泛應(yīng)用于表面清洗及活化，以提高表面的粘結(jié)性，能為后繼的芯片粘接(DieAttach)、導線連接Wirebonding)或塑料封裝(EncapsuIation/Molding)工藝做準備。等離子污染物清除和表面活化技術(shù)改善了表面性質(zhì)，從而提高了半導體封裝工藝的可靠性和產(chǎn)量。

　　在半導體工藝制造過程中，封裝是一個重要步驟。優(yōu)良的封裝技術(shù)可以提高微電子和光電子產(chǎn)品的壽命、可靠性和降低環(huán)境對產(chǎn)品性能的影響。在微電子和光電子封裝工藝中，常見的問題是芯片粘接過程中的空隙，導線連接過程中較低的鍵合強度，塑料封裝工藝中的界面剝離等等。所有這些問題均與材料的表面特性有關(guān)。

　　常用于微電子和光電子領(lǐng)域的材料包括陶瓷、玻璃、有機復合材料和金屬金、銅鋁、鎳鈀、鎢和銀等。未經(jīng)表面處理的材料通常不具備符合粘結(jié)的物理和化學特性、因而需要表面活化。表面上沉積的污染物影響了表面粘結(jié)的能力而需要表面清洗。通過等離子中活化粒子與固體表面之間的相互作用，固體表面的污染物被去除，固體表面的性質(zhì)發(fā)生變化。因此，等離子清洗工藝提供了有效的表面清洗和活化方法。在保證整體材料性質(zhì)不變的情況下，等離子清洗工藝實現(xiàn)了固體表面幾個分子層的物理或化學改性。


　　半導體等離子清洗機清洗原理：


　　等離子體是部分電離的氣體，是常見的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)以外的第四態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子及其他中性粒子組成。其本身是電中性的。由于等離子體中電子、離子和自由基等活潑粒子的存在，其本身很容易與固體表面發(fā)生反應(yīng)。這種反應(yīng)可分為物理反應(yīng)(物理濺射)和化學反應(yīng)。反應(yīng)的有效性，即表面改性的有效性取決于等離子體氣源及等離子清洗機工藝操作參數(shù)。


　　表面物理濺射工藝是指等離子體中的正離子在電場中獲得能量去撞擊表面。通過能量轉(zhuǎn)換，這種碰撞能移去表面分子片段和原子，因而使污染物從表面去除。另一方面，物理濺射能夠改變表面的微觀形態(tài)，使表面在分子級范圍內(nèi)變得更加”粗糙”。從而改善表面的粘接性能。


　　典型的等離子體物理清洗工藝是氬氣等離子體工藝。因為氬氣本身是惰性氣體，因此等離子態(tài)的氬氣并不和表面發(fā)生反應(yīng)，而是通過物理濺射使表面清潔(見下圖)。

　　半導體清洗機原理

　　等離子體表面化學清洗是通過等離子體自由基參與的化學反應(yīng)來完成的。因為等離子體產(chǎn)生的自由基具有很強的化學活性而降低了反應(yīng)的活化能。從而有利于化學反應(yīng)的進行。通過真空泵，反應(yīng)中產(chǎn)生的易揮發(fā)產(chǎn)物(主要是氣體)會脫離表面，從而表面污染物被清除(如上圖)。


　　典型的等離子體化學清洗工藝是氧氣或氫氣等離子體工藝。通過等離子體產(chǎn)生的氧自由基非?；顫?容易與有機物中的碳和氫發(fā)生反應(yīng).產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳和水等易揮發(fā)物，從而去除表面的污染物。使表面清潔。等離子體產(chǎn)生的氫自由基則易于同金屬氧化物中的氧結(jié)合產(chǎn)生水而使金屬被還原。


　　半導體行業(yè)使用等離子清洗機的優(yōu)勢:


　　半導體行業(yè)等離子體表面清洗及活化工藝具有諸多優(yōu)點。


　　主要表現(xiàn)為：


　　1.符合環(huán)保的半導體等離子清洗機有四大部分組成即電源、真空泵、真空腔及氣源。在等離子體清洗工藝中沒有使用任何化學溶劑。因此，等離子清洗工藝沒有污染物排放，有利于環(huán)境保護。


　　2.等離子清洗工藝成本較低.容易使用?？梢蕴幚頁碛懈鞣N表面的材料，并具有良好的均勻性和重復性。


　　3.維護及保養(yǎng)費用較低。


　　4.適合于高級封裝工藝及其他需要表面改性的工藝。隨著電子電路集成化的提高，芯片尺寸變得越來越小.表面清洗的要求越來越高。等離子體表面清洗工藝已經(jīng)成為最好的選擇之一。