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等離子清洗是用等離子體通過化學(xué)或物理作用對工件表面進(jìn)行分子水平處理，去除沾污，改善表面性能的工藝過程。對應(yīng)不同的污染物，應(yīng)采用不同的清洗工藝。根據(jù)選擇的工藝氣體不同，分為化學(xué)清洗、物理清洗及物理化學(xué)清洗。目前有四種激勵電源頻率，分別是直流、低頻40KHz、射頻13.56MHz及微波2.45GHz。

隨著工藝技術(shù)水平的不斷提高，集成電路的規(guī)模和復(fù)雜程度越來越高，生產(chǎn)中采用的新材料、新結(jié)構(gòu)、新器件不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)等離子清洗技術(shù)在去除表面污染物的同時卻不能有效避免靜電損傷。在日常工作中，個人身體所帶的靜電勢在1~2kV的區(qū)間內(nèi)，人體一般無法察覺到這個電壓范圍內(nèi)的靜電，但敏感的集成電路卻無法承受這個水平的靜電電壓而受到損傷，并且90%的靜電損傷是無法檢測，只有在使用時才會被發(fā)現(xiàn)，這就嚴(yán)重影響集成電路的成品率和可靠性，這對于敏感電路來說卻是不允許的，基于這個工藝要求，在清洗工藝中去除污染物的同時避免靜電損傷就顯得尤為重要。

微波等離子清洗機與低頻、射頻等離子清洗機相比的優(yōu)勢

微波頻率相對于其他頻率有兩個決定性優(yōu)勢，其一是離子濃度最高,在微波等離子里的反應(yīng)微粒數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在射頻等離子里的反應(yīng)等離子數(shù)量，這會使反應(yīng)速度更快，反應(yīng)時間更短。其二，等離子的一個自然特性是可以在直接暴露于等離子的基材上生成一種自偏壓。這種自偏壓要取決于等離子的激勵頻率,比如頻率為2.45GHz的微波一般僅要求5-15伏,而在同樣的情況下,射頻等離子自偏壓卻要求100伏。因此,基材將要承受高能量離子沖擊帶來的損害,特別是半導(dǎo)體。等離子清洗機激發(fā)頻率和自偏壓的關(guān)系如圖1所示。

圖1 等離子清洗機激發(fā)頻率和自偏壓的關(guān)系

微波等離子清洗機與低頻或射頻等離子清洗機產(chǎn)生的等離子體相比，它的優(yōu)勢特點是沒有正負(fù)電極，自偏壓很小，不會產(chǎn)生放電污染，有效防止靜電損傷；等離子密度高，生產(chǎn)效率高；離子運動沖擊小，不會產(chǎn)生UV（紫外線）輻射，尤其適用于一些敏感電路的制程清洗。此外，微波等離子清洗機無極放電特征很好地避免了放電區(qū)域的電極刻蝕或副產(chǎn)物沉積等問題，改善微波等離子清洗機的工作周期及使用壽命。