等离子清洗工艺参数涵盖气体选择、压力控制、功率调节、时间设定及电极配置等多个方面,以下是对这些参数的详细归纳:
一、气体选择
常用气体:O₂、Ar、N₂、H₂、CF₄以及它们的混合气体(如80%Ar+20%O₂、80%O₂+20%Ar、Ar/H₂等)。
选择依据:根据被清洁表面的污染物类型选择合适的工艺气体。例如,O₂等离子体适合去除有机物,H₂等离子体适合去除氧化物,Ar等离子体则主要用于物理清洗。
二、压力控制
容室压力:是气流速度、产品排气率和泵速的函数。物理工艺一般要求较低的压力,以便离子在碰撞去激前能到达基板表面;而化学工艺则依赖较高的压力来产生足够的活性反应浓度。
压力影响:压力过高会导致离子在到达键合焊盘前与其他粒子多次碰撞,降低清洁力;压力过低则活性离子可能没有足够的能量除去表面污染物。
三、功率调节
射频功率:通过增加等离子内的离子密度和离子能量来提高清洁速度。
功率影响:增加功率可以显著提高引线键合的改善效果,但过高的功率可能对基板造成热损伤,改变表面结构。
四、时间设定
工艺时间:应与功率、压力和气体类型平衡,以达到最佳的清洁效果。
时间影响:清洗时间过短可能无法彻底去除污染物;清洗时间过长则可能导致基板表面损伤或二次污染。
五、电极配置与气体分布
电极设置:影响等离子体的产生和分布,从而影响清洁效果。
气体分布:决定工艺气体在清洗仓体中的覆盖区域,进而影响离子体的具体位置和清洁效果。
六、其他参数
真空度:影响工艺气体的电离程度。真空度越高,电子运动的平均自由程越大,能量越大,有利于电离。但过高的真空度可能导致气体离子密度降低,影响清洁效果。
气体流速:影响离子体的形成和数量。流量越大,形成的离子体越多,作用于工件表面的反应越强烈。
静电保护:在等离子清洗过程中,需要采取静电保护措施以防止静电对基板造成损伤。