等離子清洗技術已經成為一種應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用于表面清洗及活化，以提高表面的粘結性，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改善了表面性質，從而提高了半導體封裝工藝的可靠性和產量。

在半導體工(gong)藝(yi)制造過程(cheng)中，封(feng)裝(zhuang)(zhuang)是(shi)一個重(zhong)要(yao)步驟。優良的(de)(de)(de)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)技術可以提高(gao)微電(dian)子和光電(dian)子產品(pin)的(de)(de)(de)壽(shou)命、可靠性和降低(di)環(huan)境對(dui)產品(pin)性能的(de)(de)(de)影響。在微電(dian)子和光電(dian)子封(feng)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)藝(yi)中，常(chang)見的(de)(de)(de)問題是(shi)芯片粘接過程(cheng)中的(de)(de)(de)空隙，導線連接過程(cheng)中較低(di)的(de)(de)(de)鍵合強度，塑料(liao)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)藝(yi)中的(de)(de)(de)界面(mian)剝(bo)離等等。所有(you)這些問題均與材料(liao)的(de)(de)(de)表面(mian)特性有(you)關。

常(chang)用(yong)于微電子和(he)光電子領(ling)域的(de)材料包(bao)括陶瓷、玻(bo)璃(li)、有機復合材料和(he)金屬金、銅鋁、鎳鈀、鎢和(he)銀等(deng)。未經(jing)表(biao)(biao)面(mian)(mian)處理的(de)材料通(tong)常(chang)不(bu)具備符(fu)合粘(zhan)結的(de)物(wu)理和(he)化學特(te)性、因而(er)需要表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)化。表(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)沉積的(de)污染物(wu)影響了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粘(zhan)結的(de)能(neng)力而(er)需要表(biao)(biao)面(mian)(mian)清洗。通(tong)過等(deng)離子中活(huo)化粒子與固(gu)(gu)體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)之間(jian)的(de)相互作用(yong)，固(gu)(gu)體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)污染物(wu)被去除，固(gu)(gu)體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)性質發生(sheng)變(bian)化。因此，等(deng)離子清洗工藝(yi)提供(gong)了(le)有效的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)清洗和(he)活(huo)化方法。在保證整體(ti)材料性質不(bu)變(bian)的(de)情況下，等(deng)離子清洗工藝(yi)實現了(le)固(gu)(gu)體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)幾個分子層的(de)物(wu)理或(huo)化學改性。

半導(dao)體等離子清洗(xi)(xi)機清洗(xi)(xi)原理：

等離子體是部分電離的氣體，是常見的固態、液態、氣態以外的第四態。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生反應。這種反應可分為物理反應(物理濺射)和化學反應。反應的有效性，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。

表(biao)(biao)面物理濺射工藝(yi)是指等離子(zi)(zi)體中的(de)正離子(zi)(zi)在電(dian)場中獲得(de)能(neng)量去(qu)撞擊表(biao)(biao)面。通過(guo)能(neng)量轉換，這種(zhong)碰(peng)撞能(neng)移去(qu)表(biao)(biao)面分子(zi)(zi)片(pian)段和原子(zi)(zi)，因而(er)使污染物從(cong)表(biao)(biao)面去(qu)除。另一方面，物理濺射能(neng)夠改(gai)變表(biao)(biao)面的(de)微觀形(xing)態，使表(biao)(biao)面在分子(zi)(zi)級范圍內變得(de)更加”粗糙”。從(cong)而(er)改(gai)善表(biao)(biao)面的(de)粘接性能(neng)。

典型的等(deng)離子體物理(li)清洗工藝是(shi)氬(ya)(ya)氣等(deng)離子體工藝。因(yin)為氬(ya)(ya)氣本身是(shi)惰性(xing)氣體，因(yin)此等(deng)離子態的氬(ya)(ya)氣并不和表(biao)面發生反應，而是(shi)通過物理(li)濺射(she)使表(biao)面清潔(見下圖)。

半導體等離(li)子清洗(xi)機清洗(xi)原理圖

等(deng)(deng)離子(zi)體表面(mian)化學清(qing)洗是通過等(deng)(deng)離子(zi)體自由(you)(you)基參與(yu)的化學反(fan)應來完成的。因(yin)為等(deng)(deng)離子(zi)體產生的自由(you)(you)基具有很強的化學活性而(er)降(jiang)低了反(fan)應的活化能。從而(er)有利于化學反(fan)應的進行。通過真空(kong)泵，反(fan)應中(zhong)產生的易揮發(fa)產物(主要是氣體)會脫(tuo)離表面(mian)，從而(er)表面(mian)污(wu)染物被(bei)清(qing)除（如上圖）。

典型的(de)等(deng)離(li)子(zi)體化(hua)學清洗工(gong)藝是氧(yang)(yang)氣或氫(qing)氣等(deng)離(li)子(zi)體工(gong)藝。通過等(deng)離(li)子(zi)體產生(sheng)的(de)氧(yang)(yang)自由基非常活(huo)潑．容易與有機物(wu)(wu)(wu)(wu)中的(de)碳(tan)和(he)氫(qing)發生(sheng)反應．產生(sheng)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)、一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)和(he)水(shui)等(deng)易揮發物(wu)(wu)(wu)(wu)，從(cong)而去(qu)除表(biao)面的(de)污染物(wu)(wu)(wu)(wu)。使表(biao)面清潔。等(deng)離(li)子(zi)體產生(sheng)的(de)氫(qing)自由基則(ze)易于同金(jin)屬氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)中的(de)氧(yang)(yang)結合產生(sheng)水(shui)而使金(jin)屬被還原。

半導體行業使用等離子清(qing)洗機(ji)的優(you)勢:

半導體行業等離子體表面(mian)清洗及活化工藝具(ju)有(you)諸(zhu)多優(you)點(dian)。

主要表現為：

1．符合環保(bao)的半導體(ti)(ti)等離子(zi)(zi)清洗機(ji)有(you)四大(da)部(bu)分組成即電(dian)源、真(zhen)空(kong)泵(beng)、真(zhen)空(kong)腔(qiang)及氣源。在等離子(zi)(zi)體(ti)(ti)清洗工藝中沒有(you)使用任何(he)化(hua)學溶劑(ji)。因此，等離子(zi)(zi)清洗工藝沒有(you)污染物排放，有(you)利于環境保(bao)護。

2．等離子清洗工藝成(cheng)本較(jiao)低．容(rong)易使用。可以處理擁有各種(zhong)表面的材料，并具有良(liang)好的均(jun)勻性和重復性。

3．維護(hu)及保養費用較(jiao)低。

4．適合于高級(ji)封裝工藝(yi)及其他需要表面改性的(de)工藝(yi)。隨著電子電路集成化的(de)提高，芯片尺寸變得越(yue)來越(yue)小．表面清洗的(de)要求越(yue)來越(yue)高。等離子體表面清洗工藝(yi)已(yi)經成為最好的(de)選(xuan)擇之一。