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[分享] 为什么半导体封装领域会用到等离子清洗机?

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发表于 2022-10-19 08:38 | 显示全部楼层 |阅读模式

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为什么半导体封装领域会用到等离子清洗机
  等离子体工艺是干法清洗应用中的重要部分,随着微电子技术的发展,等离子体清洗的优势越来越明显。半导体器件生产过程中,晶圆芯片表面会存在各种颗粒、金属离子、有机物及残留的磨料颗粒等沾污杂质。为保证集成电路IC集成度和器件性能,必须在不破坏芯片及其他所用材料的表面特性、电特性的前提下,清洗去除芯片表面上的这些有害沾污杂质物。否则,它们将对芯片性能造成致命影响和缺陷,降低产品合格率,并将制约器件的进一步发展。目前,器件生产中的几乎每道工序都有清洗这一步骤,其目的是去除芯片表面沾污、杂质,现广泛应用的物理化学清洗方法大致可分成湿法清洗和干法清洗两类,尤其是干法清洗发展很快,其中的等离子体清洗优势明显,在半导体器件及光电子元器件封装领域中获得推广应用。
 何谓等离子体清洗
  等离子体就是由正离子、负离子、自由电子等带电粒子和不带电的中性粒子如激发态分子以及自由基组成的部分电离的气体,由于其正负电荷总是相等的,所以称为等离子体。这也是物质存在的又一种基本形态(第四态)。一种新形态必然有与其相应的化学行为,由于等离子体中的电子、离子和自由基等活性粒子的存在,其本身很容易与固体表面发生反应,这种反应可分为物理的或化学的。用等离子体通过化学或物理作用时对工件(生产过程中的电子元器件及其半成品、零部件、基板、印制电路板)表面进行处理,实现分子水平的污渍、沾污去除(一般厚度在3nm~30nm),提高表面活性的工艺叫做等离子体清洗。其机理主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”,达到去除物体表面污渍的目的,其通常包括无机气体被激发为等离子态、气相物质被吸附在固体表面、被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子、产物分子解析形成气相、反应残余物脱离表面等过程。
  等离子体清洗的最大特点是不分处理对象的基材类型均可进行处理,对金属、半导体、氧化物、有机物和大多数高分子材料也能进行很好的处理,只需要很低的气体流量,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。在等离子体清洗工艺中,不使用任何化学溶剂,因此基本上无污染物,有利于环境保护。此外,其生产成本较低,清洗具有良好的均匀性和重复性、可控性,易实现批量生产。
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