等离子刻蚀机作用 等离子刻蚀机作用原理

等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体。

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文章目录：

1. 等离子刻蚀机的介绍
2. 等离子清洗机的具体应用
3. 什么是蚀刻机?
4. 等离子清洗机有什么用?

一、等离子刻蚀机的介绍

等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。某种程度来讲，等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。进行干式蚀刻工艺的设备包括反应室、电源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反应室。气体被导入并与等离子体进行交换。等离子体在工件表面发生反应，反应的挥发性副产物被真空泵抽走。等离子体刻蚀工艺实际上便是一种反应性等离子工艺。近期的发展是在反应室的内部安装成搁架形式，这种设计的是富有弹性的，用户可以移去架子来配置合适的等离子体的蚀刻方法：反应性等离子体（RIE），顺流等离子体（downstream），直接等离子体（direction plasma）。

二、等离子清洗机的具体应用

等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这些离子的活性很高，其能量足以破坏几乎所有的化学键，在任何暴露的表面引起化学反应，不同气体的等离子体具有不同的化学性能，如氧气的等离子体具有很高的氧化性，能氧化光刻胶反应生成气体，从而达到清洗的效果；腐蚀性气体的等离子体具有很好的各向异性，这样就能满足刻蚀的需要。利用等离子处理时会发出辉光，故称之为辉光放电处理。

等离子体清洗的机理，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。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：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。

等离子体清洗技术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、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

三、什么是蚀刻机?

蚀刻机和光刻机其实就是完全不同的两种设备，不论从功能还是结构上来说都是天差地别，光刻机是整个芯片制造过程中最为核心的设备，芯片的制程是由光刻机决定的，而不是蚀刻机。具体如下：

1、工作原理

如果把制造芯片比喻成盖房子，那么光刻机的作用就是把房子的结构标注在地上。刻蚀机就是在光刻完成以后才登场的设备，也是光刻完成以后最为重要的设备之一。刻蚀机最主要的作用就是按照光刻机已经标注好的线去做基础建设，把不需要的地方给清除掉，只留下光刻过程中标注好的线路。

光刻机相当于画匠，刻蚀机是雕工。前者投影在硅片上一张精细的电路图(就像照相机让胶卷感光)，后者按这张图去刻线(就像刻印章一样，腐蚀和去除不需要的部分)。

2、结构

光刻机的最主要的核心技术就是光源和光路，其光源和光路的主要组成部分有四个，光源、曝光、检测、和其他高精密机械组成。对比之下，蚀刻机的结构组成就要简单很多，主要是等离子体射频源、反应腔室和真空气路等组成。

3、售价

ASML的EUV光刻机单台售价很高，蚀刻机的售价要低很多了。

4、工艺

刻蚀机是将硅片上多余的部分腐蚀掉,光刻机是将图形刻到硅片上。

5、难度

光刻机的难度和精度大于刻蚀机。

四、等离子清洗机有什么用?

等离子清洗机是一种处理物体表面的清洗设备，一般用于物体的改良，活化，刻蚀，灰化处理。它是由真空系统，等离子电源，匹配器，电极系统，自动控制系统，工艺气路系统，温控系统，尾气处理系统等组成。它的工作原理是等离子体在一个等离子体装置的密封容器中设置两个电极形成磁场，然后用真空泵抽取内部空气，随着气体越来越稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也越来越长，在电磁场的作用下，发生碰撞而形成等离子体，等离子体在电磁场内剧烈运动，从而轰击处理物体表面，从而达到表面处理，清洗，刻蚀的效果。广东启天股份是一家从事了十多年经验的专门设计等离子清洗机的企业，市场占有率高，可以放心采购

等离子清洗机作用主要体现在以下几个方面：

等离子表面活化/清洗;等离子蚀刻/活化;等离子去胶;等离子涂镀（亲水，疏水）;增强邦定性;等离子灰化和表面改性等大规模生产场合，通过其处理，能够改善材料表面的浸润能力，使多种材料能够进行涂覆、镀等操作，增强黏合力，键合力，同时去除有机污染物、油污或油脂。

等离子清洗机之所以能产生上述作用效果，全靠神奇的等离子体在其中起到至关重要的作用。

等离子体和工件表面的化学反应和常规化学反应有很大不同，由于高速电子的轰击，很多在常温下很稳定的气体或蒸汽都可以以等离子体的形式和工件表面反应，产生许多奇特的、有用的效果；

清洗和刻蚀：

例如，在进行清洗时，工作气体往往用氧气，它被加速了的电子轰击成氧离子、自由基后，氧化性极强。工件表面的污染物，如油脂、助焊剂、感光膜、脱模剂、冲床油等，很快就会被氧化成二氧化碳和水，而被真空泵抽走，从而达到清洁表面，改善浸润性和粘结性的目的。低温等离子处理仅涉及材料的表面，不会对材料主体的性质产生影响。由于等离子体清洗是在高真空下进行的，所以等离子体中的各种活性离子的自由程很长，他们的穿透和渗透力很强，可以进行复杂结构的处理，包括细管和盲孔。

引入官能基团：

高分子材料用N2、NH3、O2、SO2等气体的等离子体处理，可以改变表面的化学组成，引入相应新的官能基团：-NH2、-OH、-COOH、-SO3H等。这些官能团可使聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚四氟乙烯等这些完全惰性的基材变成官能团材料，可以提高表面极性，浸润性，可粘结性，反应性，极大地提高了其使用价值。与氧等离子体相反，而经含氟气体的低温等离子体处理，可在基材表面引入氟原子，使基材具有憎水性。

聚合：

很多乙烯基单体，如，乙烯、苯乙烯、都可以在等离子体条件下，不要其他任何催化剂和引发剂而在工件表面实现，聚合，甚至甲烷，乙烷，苯这些在常规聚合条件下不能聚合的物质，都可以在等离子体条件下在工件表面实现交联聚合。这种聚合层可以达到非常致密，并且和基材结合的非常结实。在国外塑料啤酒瓶和汽车油箱就采用等离子体聚合上这样一层致密层，用以防治微量的泄露。高分子的生物医学材料表面也可以通过这种致密层阻止塑料中的增塑剂等有毒物质向人体组织中扩散。光学元件常可用等离子体聚合方法在表面加上。

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