微波等離子清洗作為一種綠色無污染的高精密干法清洗方式, 可以有效去除表面污染物,避免靜電損傷。 簡述了微波等離子清洗的原理及特點(diǎn),介紹了設(shè)備的構(gòu)成、清洗工藝和模式,對(duì)微波導(dǎo)入和微波源與負(fù)載的匹配兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究;通過工藝驗(yàn)證,微波等離子清洗降低了接觸角度,提高了引線鍵合強(qiáng)度。
在集成電路的制程中,會(huì)產(chǎn)生許多種類的污染物,包括氟化樹脂、氧化物、環(huán)氧樹脂、焊料、光刻蝕劑等,這些污染物將嚴(yán)重影響集成電路及其元器件的可靠性和合格率。等離子清洗作為一種能有效去除表面污染物的工藝技術(shù)被廣泛應(yīng)用于集成電路的制程中。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(shí)卻不能有效避免靜電損傷。
在日常工作中,個(gè)人身體所帶的靜電是在 1~2 kV 的區(qū)間內(nèi),人體一般無法察覺到這個(gè)電壓范圍內(nèi)的靜電,但敏感的集成電路卻無法承受這個(gè)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(shí)才會(huì)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(duì)于敏感電路來說卻是不允許的,基于這個(gè)工藝要求,在清洗工藝中去除污染物的同時(shí)避免靜電損傷就顯得尤為重要。本文針對(duì)集成電路制程需求,充分利用現(xiàn)有成熟等離子清洗技術(shù),
重點(diǎn)介紹了微波等離子清洗機(jī)及工藝驗(yàn)證。
1 微波等離子清洗原理及特點(diǎn):
等離子體是物質(zhì)存在的一種基本形態(tài) (被稱為物質(zhì)的第四態(tài)),是由原子,電子,分子,離子或自由基組合而成,等離子清洗就是通過物理、化學(xué)作用清洗物表面進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)被清洗去除分子水平污染物的一種工藝過程,同時(shí)也可提高其表面活性。
1.1 微波等離子發(fā)生原理
微波等離子是由工作頻率為 2.45 GHz 的微波激發(fā)工藝氣體放電, 在正負(fù)極磁場作用下的諧振腔體內(nèi)產(chǎn)生等離子體,該諧振腔體位于反應(yīng)倉體旁邊,磁控管連接微波發(fā)生器,因?yàn)檎麄€(gè)放電過程不需要正負(fù)電極,所以產(chǎn)生自偏壓極小,從根本上避免了靜電放電損傷。等離子體激發(fā)頻率和自偏壓的。
1.2 微波等離子清洗特點(diǎn)
微波等離子清洗與傳統(tǒng)濕法清洗相比,不需要使用大量的酸、堿、有機(jī)溶劑等,不會(huì)給環(huán)境帶來任何污染,有利于環(huán)保和人員安全,同時(shí)該清洗技術(shù)的均勻性、重復(fù)性和可控性非常好,具有三維處理能力,可以進(jìn)行方向選擇。微波等離子清洗與低頻或射頻放電產(chǎn)生的等離子體相比,它的特點(diǎn)是沒有正負(fù)電極,自偏壓很小,不會(huì)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(yùn)動(dòng)沖擊小,不會(huì)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。
通過微波等離子清洗后,工件表面的污染物明顯減少,接觸角明顯降低,有效改善結(jié)合區(qū)域的表面浸潤性。
等離子清洗技術(shù)對(duì)橡膠的影響分析
通過對(duì) 橡膠經(jīng)等離子清洗后的硬度、拉斷伸長率、拉伸強(qiáng)度及質(zhì)量變化率的試驗(yàn),考核等離子清洗對(duì)該材料的影響。介紹了等離子清洗過程及試驗(yàn)過,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,該材料經(jīng)等離子清洗后無明顯質(zhì)量變化,為確保航空鋁合金口蓋密封性提供了技術(shù)保障。
等離子清洗是在真空狀態(tài)下利用射頻源產(chǎn)生的高壓交變電場,將工藝氣體震蕩成為具有高能量的離子,該能量離子可將工件表面的粒污染物分解,然后隨工作氣體一并清除,是一種較為徹底的剝離式的干式清洗。航空鋁合金口蓋硫酸陽極氧化后在口蓋外緣部位壓合橡膠并經(jīng)硫化處理,在 腈橡膠硫化時(shí)經(jīng)常會(huì)擠出多余的膠料,該膠料滲透到陽極氧化膜層內(nèi),影響表面涂裝。
等離子清洗可應(yīng)用于去除鋁合金硫化橡膠口蓋的硫酸陽極氧化膜層表面的膠轉(zhuǎn)移污染,在清洗膠轉(zhuǎn)移污染時(shí),高能量的離子同時(shí)轟擊橡膠表面。
采用橡膠為原材料,按現(xiàn)有施工要求對(duì)硫化橡膠進(jìn)行等離子清洗試驗(yàn),通過對(duì)清洗后硫化橡膠的硬度、拉斷伸長率、拉伸強(qiáng)度及清洗前后的質(zhì)量變化率,分析了等離子清洗過程對(duì)該橡膠自身性能的影響。
等離子清洗后的橡膠,硬度、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率無明顯變化,且測試結(jié)果均符合該橡膠技術(shù)指標(biāo)要求。橡膠重量雖有輕微降低,但并不影響其綜合性能。丁腈橡膠經(jīng)該等離子清洗工藝后,橡膠綜合性能可以滿足工藝及使用要求,為使用等離子清洗橡膠硫化后的鋁合金硫酸陽極氧化膜膠轉(zhuǎn)移污染提供了技術(shù)支持。