等离子清洗机的几种频率区别与运用

常用的等离子体激发频率有三种：

40kHz的等离子体为超声等离子体；

13.56MHz的等离子体为射频等离子体；

2.45GHz的等离子体为微波等离子体。 

不同等离子体产生的自偏压不一样，超声等离子体的自偏压为1000V左右，射频等离子体的自偏压为250V左右，微波等离子体的自偏压很低，只有几十伏，而且三种等离子体的机制不同。

超声等离子体发生的反应为物理反应，射频等离子体发生的反应既有物理反应又有化学反应，微波等离子体发生的反应为化学反应。超声等离子体清洗对被清洁表面产生的影响最大，因而实际半导体生产应用中大多采用射频等离子体清洗和微波等离子体清洗。而超声等离子则应用于表面除胶、毛刺打磨等处理方面效果最佳，典型的等离子体物理清洗工艺是在反应腔体中加入氩气作为辅助处理的等离子体清洗；氩气本身是惰性气体，等离子体的氩气不和表面发生反应，而是通过离子轰击使表面清洁。

典型的等离子体化学清洗工艺是氧气等离子体清洗。通过等离子体产生的氧自由基非常活泼，容易与碳氢化合物发生反应，产生二氧化碳、一氧化碳和水等易挥发物，从而去除表面的污染物。 以物理反应为主的等离子体清洗，也叫做溅射腐蚀（SPE）或离子铣（IM），其优点在于本身不发生化学反应，清洁表面不会留下任何的氧化物，可以保持被清洗物的化学纯净性，还有一种等离子体清洗是表面反应机制中物理反应和化学反应都起重要作用，即反应离子腐蚀或反应离子束腐蚀，两种清洗可以互相促进，离子轰击使被清洗表面产生损伤削弱其化学键或者形成原子态，容易吸收反应剂，离子碰撞使被清洗物加热，使之更容易产生反应。

选用40KHZ超声等离子再加入适当的反应气体，可以有效去除胶质残渣、金属毛刺等等，因为40KHz为较早的技术，其射频匹配后能量消耗过大，实际作用到清洗物上的能量不足原有能量的1/3。所以实际应用中大多采用13.56MHz射频等离子体清洗，这个频率也是现在国际上最流行的。2.45G的微波等离子大多应用于某些有特殊需求的科研及实验室。