目前，小型等離子清洗 /刻蝕機(jī)在國(guó)外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，多數(shù)集中在小批量、高品質(zhì)的大學(xué)、研究所以及跨國(guó)公司的半導(dǎo)體、材料和生命科學(xué)研究所等高科技行業(yè)。


小型等離子清洗 /刻蝕機(jī)的常規(guī)應(yīng)用


小型等離子清洗 /刻蝕機(jī)在微電子研究、加工等行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛、已經(jīng)成為微電子制造業(yè)中不可缺少的一道工藝，其具體應(yīng)用如下。 金屬表面去油及清潔


金屬表面常常會(huì)有油脂、油污等有機(jī)物及氧化層，在進(jìn)行濺射、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊和 PVD、CVD涂覆前，需要用等離子處理來(lái)得到完全潔凈和無(wú)氧化層的表面。


在這種情況下的等離子處理會(huì)產(chǎn)生以下效果。 !灰化表面有機(jī)層


被有機(jī)物污染表面會(huì)受到化學(xué)轟擊；在真空和瞬時(shí)高溫狀態(tài)下，污染物部分蒸發(fā)；在高能量離子的沖擊下污染物被擊碎并被真空帶出；紫外輻射破壞污染物。


因?yàn)榈入x子處理每秒只能穿透幾個(gè)納米的厚度，所以被處理表面的污染層不能太厚。


氧化物去除


金屬氧化物會(huì)與處理氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種處理要采用氫氣或者氫氣與氬氣的混合物。有時(shí)也采用兩步處理工藝。第一步先用氧氣氧化表面，第二步用氫氣和氬氣的混合物去除氧化層。也可以同時(shí)用幾種氣體進(jìn)行處理。


通常，印刷線路板在焊接前要用化學(xué)助焊劑處理。在焊接完成后這些化學(xué)物質(zhì)必須采用等離子方法去除，否則會(huì)帶來(lái)腐蝕等問(wèn)題。


等離子刻蝕


在等離子刻蝕過(guò)程中，通過(guò)處理氣體的作用，被刻蝕物會(huì)變成氣相（例如在使用氟氣對(duì)硅刻蝕時(shí)）。處理氣體和基體物質(zhì)被真空泵抽出，表面連續(xù)被新鮮的處理氣體覆蓋。不希望被刻蝕部分要使用材料覆蓋起來(lái)（例如半導(dǎo)體行業(yè)用鉻做覆蓋材料）。


等離子方法也用于刻蝕塑料表面，通過(guò)氧氣可以灰化填充混合物，同時(shí)得到分布分析情況。刻蝕方法在塑料印刷和粘合時(shí)作為預(yù)處理手段是十分重要的，如 POM，PPS和 PTFE (。等離子處理可以大大地增加粘合潤(rùn)濕面積。 刻蝕和灰化(刻蝕在未做處理的情況下不能印刷或粘合。眾所周知，使用活躍的堿性金屬可以增強(qiáng)粘合能力，但是這種方法不容易掌握，同時(shí)溶液是有毒的。使用等離子方法不僅保護(hù)環(huán)境，還能達(dá)到更好的效果）；等離子結(jié)構(gòu)可以使表面最大化，同時(shí)在表面形成一個(gè)活性層，這樣就能夠進(jìn)行對(duì)塑料粘合、印刷操混合物的刻蝕必須十分仔細(xì)地進(jìn)行，以免填充物被過(guò)度暴露，從而削弱粘合力。處理氣體可以是氧氣、氫氣和氬氣。可以應(yīng)用于丙烯、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清潔塑料、玻璃、陶瓷與聚丙烯一樣是沒(méi)有極性的，因此這些材料在印刷、粘合、涂覆前要進(jìn)行處理。同時(shí)，玻璃和陶瓷表面的輕微金屬污染也可以用等離子方法清潔。


等離子處理與灼燒處理相比不會(huì)損害樣品。同時(shí)還可以十分均勻地處理整個(gè)表面，不會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，中空和帶縫隙的樣品也可以處理。


不需要用溶劑進(jìn)行預(yù)處理 所有的塑料都能應(yīng)用


具有環(huán)保意義


占用很小工作空間


成本低廉


如航天某所應(yīng)用于凱富拉處理以改變其表面


性質(zhì)，使其具有粘合性，這樣便能和橡膠完全的粘合在一起。中科院電子所通過(guò)處理玻璃片使之具有親水性，從而在上面形成生物芯片。其實(shí)等離子表面處理效果可以簡(jiǎn)單地用水來(lái)驗(yàn)證，處理過(guò)的樣品表面完全被水潤(rùn)濕。


長(zhǎng)時(shí)間的等離子處理，材料表面不但被活化還會(huì)被刻蝕，刻蝕表面具有最大潤(rùn)濕能力。


常用的處理氣體為空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體等。等離子涂鍍


在涂鍍中兩種氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)艙，氣體在等離子環(huán)境下聚合。這種應(yīng)用比活化和清潔的要求更嚴(yán)格一些。典型的應(yīng)用是保護(hù)層的形成，應(yīng)用于燃料容器、防刮表面、類似材質(zhì)的涂鍍、防水涂鍍等。


涂鍍層非常薄，通常為幾個(gè)微米，此時(shí)表面的親和力非常好。


常用的有防水涂鍍———環(huán)己物；類似 "材質(zhì)的涂鍍 ———含氟處理氣體；親水涂鍍———乙烯醋酸。


小型等離子清洗 /刻蝕機(jī)的特殊應(yīng)用


小型等離子清洗機(jī)在處理 TEM樣品具有明顯的優(yōu)勢(shì)。處理后生成物為二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，由于TEM工作在非常潔凈的環(huán)境中，所以等離子清洗是目前處理 TEM樣品最為理想的技術(shù)。它的優(yōu)勢(shì)在于處理完后絕無(wú)殘留物；可以防止TEM樣品在以后的使用中形成污斑；在非常敏感的薄膜的微量分析中，使用低能量的 3光，不會(huì)形成吸收層；在高擴(kuò)大率下得到更好的數(shù)據(jù)；最真實(shí)的表面成像和表面成分分析；成本低、便于操作；即使樣品表面未形成污點(diǎn)，也可以通過(guò)等離子處理來(lái)優(yōu)化觀察表面。


另外，小型等離子清洗 !刻蝕機(jī)還應(yīng)用于考古學(xué)、石棉分析、醫(yī)學(xué)研究、微生物工程等領(lǐng)域。
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