等離子清洗機在半導體行業(yè)的各種應用

在保證整體材料性質(zhì)不變的情況下，等離子清洗機構(gòu)實現(xiàn)了材料表面幾個分子層的物理或化學改性。等離子清洗機在半導體行業(yè)的各種應用

點膠前預處理

LED封膠前處理

粘接、引線接合、成型前預處理提高附著性

改善支架電鍍效果

半導體/LED制造工藝當中的產(chǎn)品表面上的有機污染物去除

清除粘接工藝后的膠等有機物

去除半導體產(chǎn)品表面氧化膜

1.等離子清洗機對半導體芯片的表面清洗和活性處理

等離子清洗機能去除器件表面的污染物、劃痕和氧化層，提高器件的可靠性和維護效率。

在半導體產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，各種污染物有可能沉積在表面上。主要的污染物有氟化物、氧化物及各種有機污染物。這些污染物在表面的厚度很薄，只在幾個分子級到微米級的厚度等離子體的物理濺射和化學反應能用于去除這些污染物。

采用等離子清洗機的處理技術(shù)對芯片進行清洗，可以去除表面及內(nèi)部污染物，確保后續(xù)封裝工藝質(zhì)量。通過等離子體的物理濺射工藝化學反應工藝或混合的物理化學工藝，基板得以清洗而增強芯片粘結(jié)能力(Die Attach)，焊盤(Bond Pads)得以清洗而改善導線鍵合能力(Wire Bond ability)，界面得以清洗而降低潛在的界面剝離。

另外，氬氣/氫氣等離子體還能夠通過混合的等離子物理化學作用去除鍍金焊盤表面的氧化鎳。從而提高導線在焊盤表面的鍵合能力。

2.等離子清洗機的表面活化作用： 經(jīng)低溫等離子體清洗機處理后使物體外表構(gòu)成羰基、羧基 、羥基三種基團。這些基團具有穩(wěn)定的親水作用，對粘接、涂覆有積極效果。

在半導體領(lǐng)域，等離子體清洗機表面活化工藝被應用于芯片粘結(jié)(DieAttach)的前端處理。由于未處理材料表面普遍的疏水性和惰性，其表面粘結(jié)性能通常很差。粘結(jié)過程中很容易在界面上產(chǎn)生空隙?；罨蟮谋砻鏁纳骗h(huán)氧樹脂等高分子材料在表面的流動性能，提供良好的接觸表面。為芯片粘結(jié)提供良好的條件，進而減少空隙形成的可能和改善熱傳導能力。

3.表面刻蝕(Etching)

等離子清洗機的的另一個主要應用是表面刻蝕。等離子體產(chǎn)生的離子和自由基等活性粒子會選擇性地與表面分子反應而產(chǎn)生易揮發(fā)產(chǎn)物，導致表面被刻蝕和清洗。等離子清洗機表面刻蝕工藝可以通過等離子氣源、等離子產(chǎn)生條件優(yōu)化.在其它材料存在的隋況下，使某些材料被選擇性地刻蝕。

等離子清洗機表面刻蝕技術(shù)中常用的氣體是四氟化碳(CF4)。四氟化碳和氧氣混合的等離子體產(chǎn)生大量的化學活性很強的氧自由基、氟自由基和氟氧自由基。這些自由基能夠斷裂許多材料中的c一C鍵。氣固相反應所產(chǎn)生的易揮發(fā)副產(chǎn)物被真空泵系統(tǒng)排出。另一種常用于等離子體刻蝕的氣體是六氟化硫(SF6)。

等離子刻蝕機器半導體封裝領(lǐng)域應用包括光膠去除、薄膜去除、有機復合物去除，以及二氧化硅(SiO)、氮化硅(Si3N4)、砷化鎵(GaAs)刻蝕等等。在光電子元件制造領(lǐng)域，等離子體刻蝕機被用于去除光導纖維外面的有機保護層。

4、表面交聯(lián)(Crosslinking)

等離子體誘導的表面交聯(lián)指的是等離子氣體諸如氬氣和氦氣等離子體從表面去除一些原子和產(chǎn)生一些表面自由基。這些等離子體產(chǎn)生的表面自由基并不穩(wěn)定，會相互結(jié)合形成化學鍵，從而形成交叉鏈接表面。

氬氣等離子體能夠有效地濺射出材料表面的部分原子，使表面在納米級上更加"粗糙"，增加了表面面積。另一方面，氬氣等離子清洗機處理后的表面產(chǎn)生大量的自由基，這種未飽和的自由基非常活潑，具有與其它分子形成化學鍵的能力。因此，等離子體誘導的表面交叉鏈接能夠改善表面的粘結(jié)能力，改善金屬與有機聚合物的粘結(jié)力。