等离子处理是通过化学或物理作用对工件表面进行处理,氧化铝反应附着力促进剂反应气体被电离,产生高反应活性离子,与表面的污染物发生化学反应,从而达到清洁的目的。应根据污染物的化学成分选择反应气体。基于化学反应的等离子清洗速度快、选择性高,对有机污染物有极好的清洗效果。最常用的等离子清洗,其表面反应基于物理作用,是使用氩气,它不会产生氧化副产物,并且蚀刻效果是各向异性的。
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因此,氧化铝反应附着力促进剂对氢氟酸的使用,需要兼顾硅沟槽的清洗效果和浅沟槽隔离氧化硅的损耗。 锗硅的外延生长对硅沟槽表面性质非常敏感,很容易形成各种外延缺陷。因此对硅沟槽等离子清洗机设备干法蚀刻后的灰化工艺选择就变得非常关键。灰化工艺不仅要去除残余光阻,还要得到纯净的硅表面以利于锗硅的外延生长。灰化工艺包含氧化型灰化,低氢混合气体(含有4%氢气的氮气氢气混合气体)灰化、高氢混合气体(氢含量大于20%)灰化。
通过等离子体产生的氧自由基非常活泼,氧化铝反应附着力促进剂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。
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其中,物理反应机制是活性粒子轰击待清洗表面,使污染物脱离表面最终被真空泵吸走;化学反应机制是各种活性的粒子和污染物反应生成易挥发性的物质,再由真空泵吸走挥发性的物质,从而达到清洗目的。 我们的工作气体,经常用到氢气(H2)、氮气(N2)、氧气(O2)、氩气(Ar)、甲烷(CF4)等。
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2、激活键能,交联效果: 等离子体中的粒子能量在0~20eV,而聚合物中大部分的键能在0~10eV,因此等离子体效果到固体外表后,可以将固体外表的原有的化学键产生断裂,等离子体中的自由基与这些键构成网状的交联结构,大大地激活了外表活性。
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