plasma等离子清洗机用什么气体？氧气、氩气、氢气、氮气该如何选择？

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-13

客户在购买等离子清洗机后，都会碰到一个常见问题，plasma用什么气体清洗。今天就来从原理上来了解等离子清洗机工艺气体该如何选择的问题。

等离子清洗的原理是在射频电压激励下，低压气体产生活性等离子体，等离子体通过物理碰撞或化学反应等方式分解多余物，有效地去除材料表面污染物。利用等离子清洗的机理，选择充入的气体可以分成反应性气体和非反应性气体分别对应化学反应和物理反应。

反应性气体经过电离后产生等离子体，利用体内自由基与表面污物的反应生成新物质，且易挥发，并被真空泵排出体外，从而去除了有机污物。

对于非反应气体，主要利用离子将金属表面污染物轰击祛除下去，气体电离后产生大量的等离子体含有很大的能量轰击到基片表面使表面污染物脱离从而被真空泵排出反应腔体。

常用的处理气体为空气、氧气、氩气、氩氢混合气体、CF4等。选择氢气、氧气等反应气体参与化学反应，选择氩气、氮气、氦气等稀有气体参与物理反应，达到清洗的目的。

等离子清洗机工艺气体选择和清洗机理

首先要选择合适的清洗气体，这也是影响清洗效果的重要因素，具体包括如下几种类型的气体。

氩气：氩气等离子清洗方式属于一种物理清洗方式，主要利用了粒子的动能，通过物理撞击击碎表面高分子的键合，并得到微结构粗糙面。

氧气：氧气等离子清洗主要是利用了化学反应的原理，通过将高分子聚合物等进行氧化处理，能够有效地改善表面特性，整个过程中也包括一些物理过程。

氢气：氢气具有还原性，能够将金属杂质等进行还原处理，一般将其与氩气同时使用，能够保证更高的清洗效率和效果。

CF4:氟化的气体在半导体行业业以及PCB(印制线路板)工业中应用非常广泛。所产生的等离子体与孔壁上的钻污等介质层材料发生反应生成气体被排出而达到孔壁清洗效果。

氮气：氮气在等离子体清洗的过程中，主要作为非反应性气体，氮等离子处理能提高材料的硬度和耐磨性。在某些情况下，氮气也能作为一种反应性气体，形成氨的化合物。更多的情况下，等离子清洗机中使用氮气还是将其作为一种非反应性气体。

混合气体：主要指的是同时将多种气体进行混合，利用发生的化学反应以及物理过程达到更佳的清洗效果。例如将氩气、氢气混合使用，先利用氩气增强物体表面的结构活化，然后利用氢气进行清洗，采用这种方式提升了结合的强度。氩离子采用物理轰击被清洗表面污物，氧气与表面污物发生氧化反应，并且当氩气和氧气分子一经碰撞便可以使电荷转换并结合，形成新的活性原理，使电离和离子能量得到很大程度的降低，同时会产生更多的活性粒子，此时，清洗效果已经达到1+1>2的效果。

但是在充入多种气体时，还有更多因素需要考虑，比如选取的氢气纯度越高，产生的氢离子会越多，相应的清洗氧化物的速度越快，虽然反应效率提高，但是不可忽视氢气作为易燃易爆气体，具有很高的危险性，所以当考虑充入混合气体时，通常会将氢气与氩气等其他气体充入一起，要将氢气的占比处在一个相对安全的位置，可以达到效率最大化。

等离子清洗机在清洗不同物质还需要探索更优质的方法和工艺，不断提高清洗的效果。根据清洗材质的不同，等离子清洗机气体选择也不尽相同，应该根据等离子清洗原理，选择合适的气体。