Plasma等离子清洗机工作原理.ppt

?Plasma工作原理介紹? 工作原理 清洁效果的检验 ? Pull and Shear tests ? Water contact angle measurement ? Auger Electron Spectroscopic Analysis Plasma机构原理圖 Plasma產生的原理 Plasma產生的條件 Ar/O2 Plasma的原理 Plasma Process Plasma Parameter－－(pc32系列) Plasma 功效 工作原理 當chamber內部之壓力低到某一程度(約10-1 torr左右)時, 氣態正離子開始往負電極移動, 由於受電場作用會加速撞擊負電極板, 產生電極板表面原子, 雜質分子和離子以及二次電子(e-)…等, 此e-又會受電場作用往正電極方向移動, 於移動過程會撞擊chamber內之氣體分子(ex. : Ar原子…等), 產生Ar+等氣態正離子, 此Ar+再受電場的作用去撞擊負電極板, 又再產生表面原子以及二次電子(e-)…等, 如此周而復始之作用即為Plasma產生之原理. 檢驗方法----- Pull and Shear test Pull and Shear test 應用最為廣泛. 檢驗方法----- Pull and Shear test 應用最為廣泛.當一滴水珠滴到未清洗的基板上時的擴散效果會很差,而經清洗后的基板則會很好. 檢驗方法----- Pull and Shear test Auger Electron Spectroscopic(AES) 此測試為Pad表面材料的分析,Plasma清洗前后的Pad表面材料會發生明顯變化,此方法可以測定Pad表面材料的成分.是目前最好的Plasma效果測試手段,但設備昂貴. Plasma机构原理圖 Plasma產生的條件 足夠的反應氣體和反應气壓 反應產物須能高速撞擊清洗物的表面 具有足夠的能量供應 反應后所產生的物質必須是可揮發性的細微結合物,以便于Vacuum Pump將其抽走 Pump的容量和速度須足夠大,以便迅速排出反應的付產品,及再填充反應氣體 O2 Plasma O2是利用自由原子以化學方法蝕除有機物的, O2 + e ------ 2O＋e CO2 + H2O＋e 優點: 清洗速度比較快,并且清洗的效果顯著,比較干淨 缺點: 不适宜易氧化的材料的清洗 Ar Plasma 利用比較重的離子,以物理方法打破有機物脆弱的化學鍵並是表面污染物脫離被清洗物表面,清除有机物得方程式為﹕ Ar + e ------ Ar+ + 2e - ----- Ar+ + CxHy 優點:由于Ar為惰性氣體,不會氧化材質,因而被 普遍使用 缺點: 清洗效果較弱. 因此O2+ Ar的效果比較好 Plasma Parameter (Pc32系列) Electrode configuration（形成電場） Process gas selected for use（Ar） Flow rate / pressure of selected gas(2cc/min) Amount of RF energy applied to the vacuum pump Vacuum chamber threshold pressure （0.2Mpa) 表 面 活 化 目前使用的Ar的成份 Ar = 99.99% N2 = 55 ppm O2 = 10 ppm H2 = 5 ppm H2O =20 ppm 總的碳含量 = 10 ppm Ar的純度與清洗的效果 在Plasma清洗時,首先利用Vacuum pump將Chamber內的空氣抽至設定的gas stable(不可能將空氣完全抽空),然后就開始注入Ar,當Ar的含量達到設定的體積后(通過監控Chamber的壓力值),RF ON,Plasma產生. 因而,在反映中Ar與一定數量的空氣同時存在; 當Ar的純度不足,即空氣的成分稍多時,也不會有太多的影響(Ar分子數量--分子間隔. Normalized Energy Distribution 分裂分子所須的能量(Dissociation) 原子離子化所需的能量(Ionization) 實際應用 實際應用 * * 早期,日本为了迎合高集成度的电子制造技术，开始使用超薄镀金技术，镀金厚度小于0.05mm。但问题也随之而来，当DM工艺后，经过烘烤，使原镀金层下的Ni元素会上移到表面。在随后的WB工艺中由于这些Ni元素及其他沾污会导致着线不佳现象，甚至着不上线（漏线，少线，第一点剥离，第二