真空等离子清洗机运行原理及其运行流程示意图

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：2022-09-21

真空等离子清洗机它由13.56MHz射频电源发生器、电子控制系统、自动匹配系统和等离子体放电腔体四部分构成。外接真空泵系统可通入不同气体，例如氩气、氧气、及氟化气体等。放电腔体的两侧壁有数个可调节极板间距的支架可用于放置极板。电极板是一组平行的、极性交替的、板上均匀布置了若干通孔的金属板，一般真空腔体中设计有多组平行电极板，电极板的数量和大小取决于真空腔体的尺寸大小。其结构简图如图1.1所示。

图1.1 真空等离子清洗机结构示意图

真空等离子清洗机运行原理如下：

真空等离子清洗机中产生等离子体的结构是两个平行电极板，在密封的腔体中通电后在两板之间产生强电场，其放电装置如图1.2所示。用真空泵达到一定的真空度（0.3MPa-1MPa）后，腔体内的气体非常稀薄，气体分子的间距以及分子或者离子的平均自由运动长度将会增大，它们在正负电场的作用下碰撞形成等离子体。这些高能离子可以打断化学键，并在直接接触的样品表面进行化学反应。各种气体的等离子体具有不同的化学性质，向真空等离子清洗机中通纯氧后加电压而形成的等离子体的氧化性能很强，不仅能完成金属层氧化，同时还能达到清洗的目的。

图1.2 真空等离子清洗机放电原理示意图

真空等离子清洗机的运行流程如下：

1、打开真空等离子清洗机反应仓门，将产品放入极板上，也可以放在托盘上；

2、设置好所需要的工作参数后，关闭真空反应仓门；

3、反应仓完全闭合到位后，开始抽真空，真空工作腔内的压力将持续下降，直至设定的基础压力，基础压力一般设定范围在300～1000Pa，设备的极限真空为1Pa，压升率≤0.65L/h，真空泵抽真空能力极限为0.5Pa，抽真空状态将一直保持到辉光结束；

4、工作腔内的压力到达基础压力时，开始充入工艺气体，不同材质选择不同的工艺气体，一般流量控制在160SCCM（即标态下的ml/min）左右，随着工艺气体的充入及持续的抽真空，真空工作腔内压力将达到一个临时的动态平衡，一般情况下为40Pa左右；

5、当达到临时动态平衡时，并持续保持5s后开始辉光放电，对工件表面进行等离子清洗，根据不同的清洗工件可以选择不同的辉光放电功率及辉光时间，一般可设置成功率几百瓦，辉光时间几分钟到几十分钟不等；

6、辉光放电计时结束，净化开始，充入的氮气起到快速破真空以及形成保护气氛的作用，这一步也可以省略，在清洗半导体元器件时可能会通入保护气氛起到净化作用；

7、当真空工作腔内的压力接近常压时，净化停止，以防止高压的氮气流冲击仓门导致危险，平衡开启，使常压空气进入真空工作腔内直至仓门能够开启；

8、清洗完毕，打开真空腔门，取出被清洗产品，一个清洗流程结束。