反应等离子刻蚀及离子束设备及工艺
刻蚀的基本原理IBE刻蚀原理及设备RIE刻蚀原理及设备ICP刻蚀原理及设备工艺过程、检测及仪器
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刻蚀
用物理的、化学的或同时使用化学和物理的方法，有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分材料去除，从而得到和抗蚀剂完全一致的图形
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干法刻蚀过程示意
离子轰击
掩膜
衬底
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刻蚀种类:
① 干法刻蚀
利用等离子体将不要的材料去除（亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法）② 湿法刻蚀
利用腐蚀性液体将不要的材料去除
干法刻蚀工艺特点：
①好的侧壁剖面控制，即各向异性
②良好的刻蚀选择性; 合适的刻蚀速率；好的片内均匀性
③工艺稳定性好，适用于工业生产
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刻蚀参数
刻蚀速率习惯上把单位时间内去除材料的厚度定义为刻蚀速率
刻蚀前刻蚀后
刻蚀速率=
刻蚀速率由工艺和设备变量决定，如被刻蚀材料类型，刻蚀机的结构配置，使用的刻蚀气体和工艺参数设置
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刻蚀参数
选择比同一刻蚀条件下，被刻蚀材料的刻蚀速率与另一种材料的刻
蚀速率的比。
均匀性衡量刻蚀工艺在整个晶片上，或整个一批，或批与批之间刻蚀能力
的参数
NU(%) = (Emax - Emin)/ 2Eave
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刻蚀剖面被刻蚀图形的侧壁形状
各向异性：刻蚀只在垂直于晶片表面的方向进行
各向同性：在所有方
向上以相同的刻蚀速
率进行刻蚀
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离子束刻蚀（IBE)原理
? 离子束刻蚀是利用具有一定能量的离子轰击材料表面，使材料原
子发生溅射，从而达到刻蚀目的
把Ar、Kr或Xe之类惰性气体充
入离子源放电室并使其电离形成
等离子体，然后由栅极将离子呈
束状引出并加速，具有一定能量
的离子束进入工作室，射向固体
表面撞击固体表面原子，使材料
原子发生溅射，达到刻蚀目的，
属纯物理过程。
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离子源构成及工作原理
IBE刻蚀特点
9方向性好，各向异性，无钻蚀，陡直度高
9分辨率高，可小于0.01μm
9不受刻蚀材料限制（金属or化合物，无机物or有机物，绝缘体or半导体均可）9刻蚀过程中可改变离子束入射角θ来控制图形轮廓
离子束刻蚀速率影响因素
A.被刻蚀材料种类
B.离子能量
C .离子束流密度
D.离子束入射角度
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IBE-A150设备
离子源
电控柜真空室
分子泵
冷却水
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IBE 相关刻蚀数据
离子能量：350eV 材料 刻蚀速率
材料 刻蚀速率 材料 刻蚀速率 nm/min nm/min 7-8 nm/min 34-36 55 Ni 17-18 Ti GaN Au SiO2 17-18
Al 15-16 5-6 Ge Si
33-34 17-18
TiN GaAs
ITO AZ 胶
32-34 18
35-40
离子能量：300eV 材料 刻蚀速率
材料 刻蚀速率 材料 刻蚀速率 nm/min nm/min 10 nm/min 35-37 PMMA 21 AZ 胶
Au
Si
14-15
Ni-Cr 合金 10-12
刻蚀简介
刻蚀简介.txt遇事潇洒一点，看世糊涂一点。相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。没有准备请不要开始，没有能力请不要承诺。爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。本文由bshxl1贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 等离子刻蚀简介 自 1970 年代以来组件制造首先开始采用等离子刻蚀技术，对于等离子化学新的了解与认知也就蕴育而生。在现今的集成电路制造过程中，必须精确的控制各种材料尺寸至次微米大小且具有极高的再制性，而由于等离子刻蚀是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成，因此等离子刻蚀便成为集成电路制造过程中的主要技术之一。等离子刻蚀主要应用于集成电路制程中线路图案的定义，通常需搭配光刻胶的使用及微影技术，其中包括了1) 氮化硅(Nitride)蚀刻：应用于定义主动区；2) 多晶硅化物/多晶硅(Polycide/Poly)刻蚀：应用于定义栅极宽度/长度；3) 多晶硅(Poly)刻蚀：应用于定义多晶硅电容及负载用之多晶硅；4) 间隙壁(Spacer)刻蚀：应用于定义 LDD 宽度；5) 接触窗(Contact) 及引线孔(Via)刻蚀：应用于定义接触窗及引线孔的尺寸大小；6) 钨回刻蚀(Etch Back)：应用于钨栓塞(W-Plug)的形成；7) 涂布玻璃(SOG)回刻蚀：应用于平坦化制程；8) 金属刻蚀：应用于定义金属线宽及线长；接脚(Bonding Pad)刻蚀等。 9) 影响等离子刻蚀特性好坏的因素包括了：1) 等离子刻蚀系统的型态；2) 等离子刻蚀的参数；3) 前制程相关参数，如光刻胶、待刻蚀薄膜的沉积参数条件、待刻蚀薄膜下层薄膜的型态及表面的平整度等。何谓等离子体?基本上等离子体是由部份解离的气体及等量的带正、负电荷粒子所组成，其中所含的气体具高度的活性，它是利用外加电场的驱动而形成，并且会产生辉光放电(Glow Discharge) 现象。刻蚀用的等离子体中，气体的解离程度很低，通常在 10-5-10-1 之间，在一般的等离子体或活性离子反应器中气体的解离程度约为 10-5-10-4，若解离程度到达 10-3-10-1 则属于高密度等离子体。等离子体形成的原理：等离子体的产生可藉由直流(DC)偏压或交流射频(RF)偏压下的电场形成，如图 1-3 所示，而在等离子体中的电子来源通常有二：一为分子或原子解离后所产生的电子，另一则为离子撞击电极所产生的二次电子(Secondary Electron)，在直流(DC)电场下产生的等离子体其电子源主要以二次电子为主，而交流射频(RF)电场下产生的等离子体其电子源则以分子或原子解离后所产生的电子为主。在等离子刻蚀中以直流方式产生辉光放电的缺点包含了：需要较高的功率消耗， 1) 也就是说产生的离子密度低； 2) 须要以离子撞击电极以产生二次电子，如此将会造成电极材料的损耗；3) 所需之电极材料必须为导体。如此一来将不适用于晶圆制程中。在射频放电(RF Discharge)状况下，由于高频操作，使得大部份的电子在半个周期内没有足够的时间移动至正电极，因此这些电子将会在电极间作振荡，并与气体分子产生碰撞。而射频放电所需的振荡频率下限将视电极间的间距、压力、射频电场振幅的大小及气体分子的解离位能等因素而定，而通常振荡频率下限为 50kHz。一般的射频系统所采用的操作频率大都为13.56MHz。相较于直流放电，射频放电具有下列优点：1) 放电的情况可一直持续下去而无需二次电子的发射，当晶圆本身即为电极的一部份时，这点对半导体材料制程就显得十分重要了；由于电子来回的振荡， 2) 因此离子化的机率大为提升，蚀刻速率可因而提升；3) 可在较低的电极电压下操作，以减低电浆对组件所导致之损坏；4) 对于介电质材料同样可以运作。现今所有的等离子体系统皆为射频系统。另外值得一提的是在射频系统中一个重要的参数是供给动力的电极面积与接地电极面积之比。等效电子及离子温度：存在于等离子体中的电场分别施力于带正电荷之离子与代负电荷之电子，F=E*q ，而加速度 a=F/M，由于离子质量远大于电子，因此电子所获得的加速度与速度将远大于离子，以致电子的动能远大于离子，电子与离子间处于一非平衡状态。从气体动力论中，得知 Ekinetic = (3/2) kT，由此可知，等效电子温度远大于等效离子温度，如此可视为“热”电子处于“冷”等
等离子体刻蚀机常见故障及处理方法
等离子体刻蚀机常见故障及处理方法 1。预抽时压力值无显示或显示值很大，可能是 1）真空泵抽速不够，换泵油或清洗泵体； 2）石英管有破损或没安装好； 3）泵上压差式放气阀漏气，需拆开来清洗； 4）预抽软管漏气，需更换； 5）石英管上盖没盖好； 6）上进气管破损，需更换。 2。主抽时压力值有显示，但值偏高，可能是 1）真空泵抽速不够，换泵油或清洗泵体； 2）压力传感器零点漂移，漂移较少可自行调整，过大需送厂家重新校准； 3）反应室或气路漏气，需对真空管道和气路进行检漏； 4）执行器模块坏了或过热保护使真空碟阀没动作； 5）执行器与真空碟阀的连接轴松动，执行器有动作，而真空碟阀没有动作。 3。送气时压力值偏小，达不到设定的要求，可能是 1）执行器模块坏了或过热保护使真空碟阀没动作； 2）执行器与真空碟阀的连接轴松动，执行器有动作，而真空碟阀没有动作。 4。主抽时压力真空度满足要求，送气时压力过大，达不到设定要求，可能是1）送气时真空泵的抽速不够，换泵油或清洗泵体； 2）质量流量计损坏，流量过大。 5。送气时压力控制不稳定，可能是 1）压力控制器PID参数不合适，重新调整PID参数； 2）执行器开度太小，调整各工艺参数大小，使执行器开度在15~20之间控制较稳定。6。送气时压力稳定，但辉光时压力控制不住，上下波动，可能是 1）辉光时的射频干扰，需要重新调整地线的位置或线圈的接入点； 2）检查各射频接头是否松动，接点是否接触很好。 7。辉光时反应室不起辉，板压板流正常，反射功率大，调不下来，可能是1）射频输出线接头有短路，拆开接头检查； 2）反应室的射频接头连接线脱落。 8。辉光时有板压但很小，板流很大，无辉光，可能是 1）RF电源功率调整板坏，需更换； 2）FU100电子管有短路，需更换； 3）RF电源前级推动板坏，需厂家维修； 4）在RF输出线路上有电容短路，需更换。 9。辉光时有板压，但很大，没板流，不起辉，可能是 1）RF电源的功率调整板坏，需更换； 2）射频功率输出电缆短路。 10。辉光时调节功率调节旋钮不起作用，没有板压，也没有板流，可能是1）FU100电子管损坏，需更换； 2）环形变压器损坏，需更换； 3）功率调整板损坏，需更换。 11。辉光时亮度很暗，而且反应室上部亮而下部暗或不亮，匹配难调节，可能是1）压力传感器零点漂移，显示的压力值不是正确的； 2）射频输入线圈的接入点位置需要调整。
反应离子刻蚀技术的原理
反应离子刻蚀技术的原理-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
摘要：详细阐述离子刻蚀技术的原理，反应腔功能与结构设计，着重介绍适应集成电路特征尺寸微细化发展所采用的新技术。关键词：刻蚀，等离子体，射频 Author: 刘晓明 from Applied Material (China) --SolidState Technology( China) 前言目前，整个集成电路制造技术向着高集成度、小特征尺寸（CD）的方向发展。硅片直径从最初的4英寸发展到已批量生产的12英寸生产线。同时，衡量半导体制造技术的关键参数－特征尺寸亦朝着微细化方向发展，从最初的5祄发展到当前的110nm、90nm、65nm。而刻蚀是决定特征尺寸的核心工艺技术之一。刻蚀技术分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀采用化学腐蚀进行，是传统的刻蚀工艺。它具有各项同性的缺点，即在刻蚀过程不但有所需要的纵向刻蚀，还有不需要的横向刻蚀，因而精度差，线宽一般在3祄以上。干法刻蚀是因应大规模集成电路电路生产的需要而被开发出的精细加工技术，它具有各项异性的特点，在最大限度上保证了纵向刻蚀，还控制了横向刻蚀。目前流行的典型设备为反应离子刻蚀（RIE-Reactive Ion Etch）系统。它已被广泛应用于微处理器（CPU）、存储（DRAM）和各种逻辑电路的制造中。其分类按照刻蚀的材料分为介电材料刻蚀（Dielectric Etch）、多晶硅刻蚀（Poly-silicon Etch）和金属刻蚀（Metal Etch）。反应离子刻蚀技术的原理刻蚀精度主要是用保真度（Profile）、选择比（Selectivity）、均匀性（Uniformity）等参数来衡量。所谓保真度度，就是要求把光刻胶的图形转移到其下的薄膜上,即希望只刻蚀所要刻蚀的薄膜，而对其上的掩膜和其下的衬底没有刻蚀。事实上，以上三个部分都会被刻蚀，只是刻蚀速率不同。选择比（Selectivity）就是用来衡量这一指标的参数。S=V/U（V为对薄膜的刻蚀速率，U为对掩膜或衬底的刻蚀速率），S越大则选择比越好。由于跨越整个硅片的薄膜厚度和刻蚀速率不尽相同，从而也导致图形转移的不均匀，尤其是中心（Center）和边缘（Edge）相差较大。因而均匀性（Etch Rate Uniformity）成为衡量这一指标的重要参数。除以上参数外，刻蚀速率（Etch Rate）也是一个重要指标，它用来衡量硅片的产出速度，刻蚀速率越快，则产出率越高。反应离子刻蚀是以物理溅射为主并兼有化学反应的过程。通过物理溅射实现纵向刻蚀，同时应用化学反应来达到所要求的选择比，从而很好地控制了保真度。刻蚀气体（主要是F基和CL基的气体）在高频电场（频率通常为13.56MHz）作用下产生辉光放电，使气体分子或原子发生电离，形成“等离子体”（Plasma）。在等离子体中，包含有正离子（Ion+)、负离子（Ion-）、游离基（Radical）和自由电子（e）。游离基在化学上是很活波的，它与被刻蚀的材料发生化学反应，生成能够由气流带走的挥发性化合物，从而实现化学刻蚀。另一方面，如图1所示，反应离子刻蚀腔体采用了阴极（Cathode）面积小，阳极面积大的不对称设计。在射频电源所产生的电场的作用下带负电的自由电子因质量小、运动速度快，很快到达阴极；而正离子则由于质量大，速度慢不能在相同的时间内到达阴极, 从而使阴极附近形成了带负电的鞘层电压。同时由于反应腔的工作气压在10-3~10-2Torr, 这样正离子在阴极附近得到非常有效的加速，垂直轰击放置于阴极表面的硅片，这种离子轰击可大大加快表面的化学反应及反应生成物的脱附，从而导致很高的刻蚀速率。正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得以实现。 [attach]201183[/attach] 图1. DPSII 刻蚀腔结构图初期的射频系统普遍为电容式耦合单射频系统设计（Bias RF）。但随着工艺要求的不断提高，双射频设计（Bias RF 和Source RF）开始被广泛应用。特别是到65nm以后，这已经成为必然选择。该设计方式能把离子的轰击速度和浓度分开控制，从而更好地控制刻蚀速率、选择比、均匀性和特
第四章+聚焦离子束的应用-2016
第四章聚焦离子束的应用聚焦离子束是一种用途广泛的微纳米加工工具。
主要内容 1.简介 2.液态金属离子源 3.聚焦离子束系统 4.离子束在固体材料中的散射 5.离子束加工 6.聚焦离子束曝光
（一）简介 聚焦离子束（focused ion beam, FIB）与聚焦电子束的本质是一样的，但是两者又有很大的不同。主要差别在于它们的质量，最轻的离子（如氢离子）也比电子重1000多倍。 离子束当然用来曝光，但不仅只用来曝光，还可以对材料进行溅射和沉积，因此聚焦离子束是一种更广泛的加工工具。 自1910年Thomson发明了气体放电型离子源后，离子束技术主要应用于物质分析、同位素分离和材料改性。 早期的离子源是等离子体放电式的，属大面积离子源。真正的聚焦离子源始于液态金属离子源的出现。
液态金属离子源产生的离子具有高亮度、小尺寸的特点，是目前所有聚焦离子束系统的离子源。液态金属离子源加上先进的离子光学系统，可以获得只有5nm的最细离子束。一方面，离子束本身可以对材料表面剥离加工；另一方面，以不同的液态金属作为源材料可以将不同的元素注入材料之中，起到对衬底材料掺杂的作用。 聚焦离子束与化学气体配合可以直接将原子沉积到衬底材料表面。这些应用与聚焦离子束的高分辨能力相结合，使它们都具有微小尺度的特点。 因此，聚焦离子束是一种用途广泛的微纳米加工工具。
（二）液态金属离子源 又名：熔融金属场发射离子源 电流体动力离子源
（1）电子轰击型离子源：通过热阴极发射的电子，加速后轰击气体分子，使气体分子电离。这类离子源多用于质谱分析仪。特点是束流不高，但能量分散小。 （2）气体放电型离子源：由气体等离子体放电产生电子。如：辉光放电、弧光放电、火花放电离子源等。这类离子源的特点是产生离子束流大，因此广泛应用于核物理研究，如高能加速器的离子源和离子注入机的离子源。 离子源分类 （3）场致电离型离子源 （4）液态金属离子源都是在大范围内（如电离室）产生离子，通过小孔将离子流引出。因此离子流密度大，离子源面积大，不适合于聚焦成微小束。
等离子刻蚀机技术参数
磁控溅射台技术参数 一、设备名称：磁控溅射台 二、采购数量：1台 三、技术参数及配置要求： 1.真空室：不锈钢真空室 2.极限真空：6.7×10-5 Pa（环境湿度≤55%）； 3.真空室漏气率：≤5.0×10-7 Pa?L/s； 4.抽气速率：系统短时间暴露大气并充干燥N2开始抽气，溅射室30分钟可达到9.0×10-4 Pa； 5.真空室保压：系统停泵关机12小时后真空度：≤5Pa； 6.溅射材料：至少3inch向下兼容；各种金属、合金、化合物、陶瓷、超导、铁磁、铁电、热电、磁性材料薄膜 7.溅射靶：Φ60mm可弯曲磁控溅射靶三只（其中一只为强磁靶），上置安装，靶基距6~10cm范围内可调； 8.溅射不均匀性：≤±5%（共溅工位Φ75mm范围内，直溅工位Φ37.5mm范围内） 9.溅射室规格：内空容量≥0.1m3 10工件台旋转：中心工位自转，转速5~30rpm可调， 11样品加热：样品衬底可加热，共溅加热温度≥600℃，直溅三工位加热温度均达到≥400℃，多段控温模式，控温精度±1%， 12．载片量：Φ75mm 样片一片。 13．高效实验模式。一炉可以完成不少于3次的相互无污染的独立工艺试验。 14．进口射频电源：600W，一台。 15．进口直流电源，1000W，一台。 16．偏压电源，一台。 17．质量流量控制器2台，气路三条Ar、O2、N2，并提供气体Ar、O2、N2各一瓶，以及相关减压阀。 18．复合分子泵，600升/秒，设备选用不低于中科科仪产品。 19．外企生产机械泵：8升/秒，设备选用不低于日本真空独资宁波爱发科产品。
20．超高真空插板阀。 21．自动压力控制系统，配套进口规管。 22．全自动控制系统，包括进口控制模块、工控机、控制软件。 23．配套循环冷却水机、静音空气压缩机。 24. 配套靶材7种：Al、Cu、Cr、Ti、Si、SiO2、Au（其中靶材Au为Φ60mm*3mm，纯度不低于99.99%，其他6种为Φ60mm*5mm，高纯）。 四、安装、售后及培训： 1、交货期：合同正式生效后30天内到货。 2、质保期：自验收之日起，仪器设备至少免费保修三年。 3、包含该设备运输，上楼搬运，所需气路实验室内部铺设。仪器安装、验收：专业工程师提供免费的安装调试，并按照出厂指标验收。 4、培训：免费提供该仪器设备培训；提供本设备全套操作教学视频。
等离子体刻蚀机原理
等离子体刻蚀机原理 什么是等离子体？ ?随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称为物质的 三态。 ?当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相 互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状态，即主要由电子和 正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状态的物质叫等离子体。它可以称 为物质的第四态。 等离子体的应用 等离子体的产生
等离子体刻蚀原理 ?等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性反应物而被去除。 ?这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。 等离子体刻蚀反应
?首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子。 CF4→CF3，CF2，CF，C，F ?其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应。 ?生产过程中，在CF4中掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速率。 等离子体刻蚀工艺 ?装片 在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。 检验方法 ?冷热探针法 检验原理 ?热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处
电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。 ?同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。 ?此电势差可以用简单的微伏表测量。 ?热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙 铁。 检验操作及判断 ?确认万用表工作正常，量程置于200mV。 ?冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。 ?用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为负值，说明导电类型为p，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为p型。 ?如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新装片，进行刻蚀。 一．等离子体刻蚀工艺原理: 等离子体刻蚀机是基于真空中的高频激励而产生的辉光放电将四氟化碳中的氟离子电离出来从而获得化学活性微粒与被刻蚀材料起化学反应产生辉发性物质进行刻蚀的。同时为了保证氟离子的浓度和刻蚀速度必须加入一定比例的氧气生成二氧化碳。 二．主要用途及适用范围： 该设备主要对太阳能电池片周边的P—N结进行刻蚀，使太阳能电池片周边呈开路状态。也可用于半导体工艺中多晶硅，氮化硅的刻蚀和去胶。 三．使用环境及工作条件： 1）环境温度：5℃—40℃； 2）相对湿度：<70%； 3）环境净化等级：>10000级； 4）大气压强：一个标准大气压； 5）电源：三相交流380（1±10%）V，频率50 （1±10%）Hz； 6）所用气体压力：0.1Mpa—0.2 Mpa；所用气体为四氟化碳、氧气和氮气。 7）每台设备要有良好的，独立的接地且接地电阻最好小于0.1Ω；四．总体结构： 本设备由真空管路系统、气路系统、反应室、压力控制系统、SY型射频功率源、电源供电及控制部分组成。 1）真空管路系统主要由2X—15型旋片式真空泵、电磁隔断放气阀、波纹管、碟阀、预抽阀、电磁隔断阀组成。 2）气路系统主要由控制四氟化碳、氧气、尾气、稀释、氮气的电磁阀及不锈钢管和软管组成。其中为了精确控制四氟化碳和氧气10:1的混合比例，在控制四氟化碳和氧气电磁阀的后级加了质量流量计。（这里要附带讲一下关于工作压差的问题，我们所用的质量流量计的工作压差为0.1Mpa—0.5Mpa。而反应室的辉光工作压力为80Pa或更低，尤其是在充气瞬间。因此这就是为什么要求供气压力设定为0.1Mpa—0.2 Mpa的原因。以前出现过由于硅片刻不通，操作
离子束加工原理
离子束加工原理 离子束加工（ion beam machining，IBM）是在真空条件下利用离子源（离子枪）产生的离子经加速聚焦形成高能的离子束流投射到工件表面，使材料变形、破坏、分离以达到加工目的。 因为离子带正电荷且质量是电子的千万倍，且加速到较高速度时，具有比电子束大得多的撞击动能，因此，离子束撞击工件将引起变形、分离、破坏等机械作用，而不像电子束是通过热效应进行加工。 2.离子束加工特点 加工精度高。因离子束流密度和能量可得到精确控制。 在较高真空度下进行加工，环境污染少。特别适合加工高纯度的半导体材料及易氧化的金属材料。 加工应力小，变形极微小，加工表面质量高，适合于各种材料和低刚度零件的加工。 3.离子束加工的应用范围 离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀 3.离子束加工的应用范围 离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀 当所带能量为0.1～5keV、直径为十分之几纳米的的氩离子轰击工件表面时，此高能离子所传递的能量超过工件表面原子或分子间键合力时，材料表面的原子或分子被逐个溅射出来，以达到加工目的 这种加工本质上属于一种原子尺度的切削加工，通常又称为离子铣削。 离子束刻蚀可用于加工空气轴承的沟槽、打孔、加工极薄材料及超高精度非球面透镜，还可用于刻蚀集成电路等高精度图形。 2）离子溅射沉积 采用能量为0.1～5keV的氩离子轰击某种材料制成的靶材，将靶材原子击出并令其沉积到工件表面上并形成一层薄膜。 实际上此法为一种镀膜工艺。 3）离子镀膜 离子镀膜一方面是把靶材射出的原子向工件表面沉积，另一方面还有高速中性粒子打击工件表面以增强镀层与基材之间的结合力（可达10～20MPa）， 此法适应性强、膜层均匀致密、韧性好、沉积速度快，目前已获得广泛应用。4）离子注入 用5～500keV能量的离子束，直接轰击工件表面，由于离子能量相当大，可使离子钻进被加工工件材料表面层，改变其表面层的化学成分，从而改变工件表面层的机械物理性能。 此法不受温度及注入何种元素及粒量限制，可根据不同需求注入不同离子（如
等离子体刻蚀..
等离子体刻蚀 ●集成电路的发展 1958年：第一个锗集成电路 1961年：集成8个元件 目前：集成20亿个元件 对比： 第一台计算机（EN IAC，1946），18000 只电子管, 重达30 吨, 占 地180 平方米, 耗电150 千瓦。奔II芯片：7.5百万个晶体管 ●集成电路发展的基本规律 穆尔法则：硅集成电路单位面积上的晶体管数，每18个月翻一番，特征尺寸下降一半。 集成度随时间的增长： 特征长度随时间的下降：
集成电路制造与等离子体刻蚀 集成电路本质：微小晶体管，MOS场效应管的集成 微小晶体管，MOS场的制作：硅片上微结构制作----槽、孔早期工艺：化学液体腐蚀----湿法工艺 5微米以上 缺点: (a)腐蚀性残液----->降低器件稳定性、寿命 (b)各向同性 (c)耗水量大（why） (d)环境污染
随着特征尺寸的下降，湿法工艺不能满足要求，寻求新的工艺----> 等离子体干法刻蚀，在1969引入半导体加工，在70年代开始广泛应用。
等离子体刻蚀过程、原理： 4
刻蚀三个阶段 (1) 刻蚀物质的吸附、反应 (2) 挥发性产物的形成; (3) 产物的脱附, 氯等离子体刻蚀硅反应过程 Cl2→Cl+Cl Si（表面）+2Cl→SiCl2 SiCl2+ 2Cl→SiC l4（why） CF4等离子体刻蚀SiO2反应过程 离子轰击作用 三种主要作用 （1）化学增强物理溅射(Chemical en2hanced physical sputtering) 例如,含氟的等离子体在硅表面形成的SiF x 基与元素 Si 相比,其键合能比较低,因而在离子轰击时具有较高 的溅射几率, （2）晶格损伤诱导化学反应(damage - induced chemical reaction) 离子轰击产生的晶格损伤使基片表面与气体物质的反 应速率增大 （3）化学溅射(chemical sputtering) 活性离子轰击引起一种化学反应,使其先形成弱束缚的 分子,然后从表面脱附。 其他作用 ?加速反应物的脱附 ---> 提高刻蚀反应速度 ?控制附加沉积物---> 提高刻蚀的各向异性
离子束加工技术
离子束加工技术 1 离子束溅射技术的发展 离子束溅射沉积干涉反射膜的进展可总结为［２］: * 1976 年之前，一般干涉反射膜反射率R>99%； * 1976 年离子束溅射干涉膜（淀积技术突破），反射率R=99.9%； * 1979 年离子束溅射干涉膜（测量技术突破），反射率R=99.99%； * 1983 年离子束溅射干涉膜损耗降到60ppm, 反射率R=99.994%； * 1988 年离子束溅射干涉膜损耗降到10ppm 以下, 反射率R=99.999%； * 1992 年离子束溅射干涉膜损耗降到1.6ppm, 反射率R=99.99984%； * 1997 年离子束溅射干涉膜用于ICF 三倍频激光反射镜实验，351nm 波长激光(脉冲)损伤阈值达20J/cm2； * 1998 年离子束溅射干涉膜用于ICF 基频激光反射镜实验，得到了1060nm 波长激光（脉冲）损伤阈值 达50J/cm2，吸收损耗小于6ppm 的实验结果。 在国内，对离子束溅射技术的研究非常少，在很多领域几乎接近于空白，根据国家和时代的需要，这项技 术的研究在国内变得尤为迫切。 2 离子束溅射技术的原理和特征 2.1 离子束溅射技术 在比较低的气压下，从离子源取出的氩离子以一定角度对靶材进行轰击，由于轰击离子的能量大约为 1keV，对靶材的穿透深度可忽略不计，级联碰撞只发生在靶材几个原子厚度的表面层中，大量的原子逃离 靶材表面，成为溅射粒子,其具有的能量大约为10eV 的数量级。由于真空室内具有比较少的背景气体分子， 溅射粒子的自由程很大，这些粒子以直线轨迹到达基板并沉积在上面形成薄膜。由于大多数溅射粒子具有 的能量只能渗入并使薄膜致密，而没有足够的能量使其他粒子移位，造成薄膜的破坏；并且由于低的背景 气压，薄膜的污染也很低；而且，冷的基板也阻止了由热激发导致晶粒的生长在薄膜内的扩散。因此，在 基板上可以获得致密的无定形膜层。在成膜的过程中，特别是那些能量高于10eV 的溅射粒子，能够渗入 几个原子量级的膜层从而提高了薄膜的附着力，并且在高低折射率层之间形成了很小梯度的过度层。有的 轰击离子从靶材获得了电子而成为中性粒子或多或少的被弹性反射，然后，它们以几百电子伏的能量撞击 薄膜，高能中性粒子的微量喷射可以进一步使薄膜致密而且也增强了薄膜的内应力
第六讲 等离子体刻蚀
干法体硅加工―― 深反应离子刻蚀技术 干法体硅加工的必要性： 高深宽比微结构是MEMS体系必不可少的特征之一，基于硅的优异机械特性和半导体工业的积累，硅被选择作为MEMS 的主要结构材料，但是，湿法刻蚀难以实现任意形状的图形转移，复杂微结构的硅材料在高深宽比硅干法刻蚀获得进展之前是非常困难和有很多限制条件的，因此，人们在硅的深刻蚀加工方面倾注了大量的精力，因此也取得了长足进步，发展称为独具特色的专用加工设备，大有取代湿法刻蚀的趋势。 内容： 等离子体刻蚀技术 硅的刻蚀与高深宽比机制 应用
等离子体刻蚀技术 等离子体的形成： 当一定量的化学气体进入一定压力的腔体，在上下电极加上高电压，产生电弧放电，生成大量的离子和自由电子，这种由部分离化的气体组成的气相物质被称为等离子体 对于气体分子AB，其等离子体中可能含有： A,B,A+,B+,AB+,A*,B*,AB*，e 其中激发态的粒子会自发放电，产生辉光，称为辉光放电现象。于是： 直流激发的辉光放电被称为直流辉光放电 射频电流激发的放电就称为射频放电 对于直流等离子体反应，其典型气压约在1mTorr，典型装置如下：
平板间距决定了激发电源的电压，大约是5厘米对应500V，10厘米对应1000V的水平 处于两极之间的等离子体，正电粒子向负极运动，电子向正极运动，电子更快。 离子最终撞击阴极将产生更多的二次电子，二次电子再向正极运动，并被极间电场加速，当能量足够高时，与腔室内的气体分子碰撞，又可以产生新的离子，如此反复，就可以维持腔室内一定区域的等离子状态。 研究表明：等离子体中绝大多数仍为气体分子，自由基和带电粒子只占很小部分，对于简单的直流放电等离子体，自由基约占1%，而离子更是只有大约0.01% 因此，一般等离子体刻蚀反应主要是由自由基去完成的
半导体刻蚀技术简介终稿
一、等离子体刻蚀技术的产生： 在积体电路制造过程中，常需要在晶圆上定义出极细微尺寸的图案，这些图案主要的形成方式，乃是藉由刻蚀技术，将微光刻后所产生的光阻图案忠实地转印至光阻下的材质上，以形成积体电路的复杂架构。因此蚀刻技术在半导体制造过程中占有极重要的地位。 广义而言，所谓的蚀刻技术，包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部份去除的技术。而其中大略可分为湿式蚀刻与干式蚀刻两种技术。 早期半导体制程中所采用的蚀刻方式为湿式蚀刻，即利用特定的化学溶液将待蚀刻薄膜未被光阻覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，而达到蚀刻的目的。湿式蚀刻的进行主要是藉由溶液与待蚀刻材质间的化学反应，因此可藉由调配与选取适当的化学溶液，得到所需的蚀刻速率，以及待蚀刻材料与光阻及下层材质良好的蚀刻选择比（选择性）。 然而，随着积体电路中的元件尺寸越做越小，由于化学反应没有方向性，因而湿式蚀刻是各向同性的，此时，当蚀刻溶液做纵向蚀刻时，侧向的蚀刻将同时发生，进而造成咬边现象，导致图案线宽失真。因此湿式蚀刻在次微米元件的制程中已被干式蚀刻所取代。 干式蚀刻通常指利用辉光放电方式，产生包含离子，电子等带电粒子及具有高度化学活性的中性原子与分子及自由基的电浆来进行图案转印的蚀刻技术。 由部份解离的气体及等量的带正，负电荷粒子所组成的等离子体被称为电浆。蚀刻用的电浆中，气体的解离程度很低，其中所含的气体具高度的活性，它是利用外加电场的驱动而形成，并且会产生辉光放电现象。 自1970年代以来元件制造首先开始采用电浆蚀刻技术，对于电浆化学新的了解与认知也就蕴育而生。在现今的积体电路制造过程中，必须精确的控制各种材料尺寸至次微米大小且具有极高的再制性，而由于电浆蚀刻是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成，因此电浆蚀刻便成为积体电路制造过程中的主要技术之一。 影响电浆蚀刻特性好坏的因素包括了：1）电浆蚀刻系统的型态，2）电浆蚀刻的参数; 3）前制程相关参数，如光阻，待蚀刻薄膜之沉积参数条件，待蚀刻薄膜下层薄膜的型态及表面的平整度等。 二、电浆的基本概念： 1、电浆形成的原理： 电浆的产生可藉由直流（DC）的偏压或交流射频（RF）的偏压下的电场形成，而在电浆中的电子来源通常有二：一为分子或原子解离后所产生的电子，另一则为离子撞击电极所产生的二次电子，在直流（DC）的电场下产生的电浆其电子源主要以二次电子为主，而交流射频（RF）的电场下产生的电浆其电子源则以分子或原子解离后所产生的电子为主。 在电浆蚀刻中以直流方式产生辉光放电的缺点包含了：1）需要较高的功率消耗，也就是说产生的离子密度低; 2）须要以离子撞击电极以产生二次电子，如此将会造成电极材料的损耗。三）所需之电极材料必须为导体如此一来将不适用于晶圆制程中。 在射频放电状况下，由于高频操作，使得大部份的电子在半个周期内没有足够的时间移动至正电极，因此这些电子将会在电极间作振荡，并与气体分子产生碰撞。而射频放电所需的振荡频率下限将视电极间的间距，压力，射频电场振幅的大小及气体分子的解离位能等因素而定，而通常振荡频率下限为50kHz的。一般的射频系统所采用的操作频率大都为13.56。 相较于直流放电，射频放电具有下列优点：1）放电的情况可一直持续下去而无需二次电子的发射，当晶圆本身即为电极的一部份时，这点对半导体材料制程就显得十分重要了; 2）由于电子来回的振荡，因此离子化的机率大为提升，蚀刻速率可因而提升; 3）可在较低的电极电压下操作，以减低电浆对元件所导致之损坏; 4）对于介电质材料同样可以运作。
太阳能电池专用等离子体刻蚀机
太阳能电池生产设备主要设备 扩散系统 用途: 设备应用于大规模集成电路、分立器件、 光电子器件、电力电子器件、太阳能电池等领域，适用2"～8"硅片退火、氧化、扩散、预沉积等工艺。 主要技术指标 1.可配加工硅片尺寸：3"～8" 2.工作温度范围：400～1300℃ 3.恒温区长度及精度：600～ 1250℃800mm/±0.5℃ 4.单点温度稳定性：600～ 1250℃±1℃/6h 5.最大可控升温速度：15℃/min 6.最大降温速度：5℃/min 7.自动送舟 太阳能电池专用等离 子体刻蚀机 用途: 等离子体刻蚀机是采用高频辉 光放电手段，使气体离解成活性原 子和自由基，与被反应物进行反 应，生成挥发性反应物，达到刻蚀 目的。M42200-3/WJ等离子体刻蚀 机主要用于太阳能电池的周边掺 杂硅的刻蚀。具有占地面积小﹑装 片容量大﹑生产效率高等到优点。 同时还具有手动/自动功，除装卸 片手动操作外其余过程实现了全 自动，保证了工艺的 准确性和重复性，大大提高了产品 质量。 主要技术指标 1．刻蚀介质：掺杂硅氮化硅多晶硅 2．刻蚀部位：晶片周边 3．硅片尺寸：Φ210mm圆片或156×156mm方片 4．生产量： >300片/批 5．射频功率： 13.56MHz 100～1000W可调 6．气路系统：五路路浮子流量计或二路质量流量计＋三路浮子流量计
7．抽气系统：机械泵＋节流阀 8．刻蚀周期：＜25分/批 9．控制方式：手动/自动 10．整机功率： 2.5KW 太阳能电池链式烧结炉 用途： 主要用于太阳能电池片的键合烧结，也可用于其它贴片元件的烧结。主要技术指标： 1．最高温度：1000℃ 2．工作温度：150℃—950℃ 3．控温精度：±3℃/2h（采用日本温控仪） 4．网带宽度：380mm（可根据用户要求改变） 5．炉膛有效高度：10mm（可根据用户要求改变） 6．加热段数：9段（可根据用户要求改变） 7．出口冷却方式：水冷+风冷、风量可调 8．网带速度：1000—5000mm/min 连续可调 9．加热功率：＜100Kw 10.加热方式：近红外灯管加热 11.护功能：有超温、断偶、报警和保护功能 12.温度曲线：按委托方提供的曲线调试 13.网带速度稳定性：优于3% 14.每各温区一路气体，进、出口各一路气体 15.计算机控制 APCVD(常压CVD) 用途: 主要技术指标 1.有效成膜宽度：300mm 2.加热区数量：3个 3.加热区长度:2000mm 3最高加热温度区：700℃ 4.温区控制精度：±2℃, 5.送气路数：5路浮子流量计控制（三路恒温源瓶） 6.加热方式：红外加热器加热 7. 网带速度：700—1500mm/min 连续可调 8.成膜均匀性：±5%
反应离子刻蚀技术的原理
摘要：详细阐述离子刻蚀技术的原理，反应腔功能与结构设计，着重介绍适应集成电路特征尺寸微细化发展所采用的新技术。关键词：刻蚀，等离子体，射频Author: 刘晓明from Applied Material (China) --SolidState Technology( China) 前言目前，整个集成电路制造技术向着高集成度、小特征尺寸（CD）的方向发展。硅片直径从最初的4英寸发展到已批量生产的12英寸生产线。同时，衡量半导体制造技术的关键参数－特征尺寸亦朝着微细化方向发展，从最初的5祄发展到当前的110nm、90nm、65nm。而刻蚀是决定特征尺寸的核心工艺技术之一。刻蚀技术分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀采用化学腐蚀进行，是传统的刻蚀工艺。它具有各项同性的缺点，即在刻蚀过程不但有所需要的纵向刻蚀，还有不需要的横向刻蚀，因而精度差，线宽一般在3祄以上。干法刻蚀是因应大规模集成电路电路生产的需要而被开发出的精细加工技术，它具有各项异性的特点，在最大限度上保证了纵向刻蚀，还控制了横向刻蚀。目前流行的典型设备为反应离子刻蚀（RIE-Reactive Ion Etch）系统。它已被广泛应用于微处理器（CPU）、存储（DRAM）和各种逻辑电路的制造中。其分类按照刻蚀的材料分为介电材料刻蚀（Dielectric Etch）、多晶硅刻蚀（Poly-silicon Etch）和金属刻蚀（Metal Etch）。反应离子刻蚀技术的原理刻蚀精度主要是用保真度（Profile）、选择比（Selectivity）、均匀性（Uniformity）等参数来衡量。所谓保真度度，就是要求把光刻胶的图形转移到其下的薄膜上,即希望只刻蚀所要刻蚀的薄膜，而对其上的掩膜和其下的衬底没有刻蚀。事实上，以上三个部分都会被刻蚀，只是刻蚀速率不同。选择比（Selectivity）就是用来衡量这一指标的参数。S=V/U（V为对薄膜的刻蚀速率，U为对掩膜或衬底的刻蚀速率），S越大则选择比越好。由于跨越整个硅片的薄膜厚度和刻蚀速率不尽相同，从而也导致图形转移的不均匀，尤其是中心（Center）和边缘（Edge）相差较大。因而均匀性（Etch Rate Uniformity）成为衡量这一指标的重要参数。除以上参数外，刻蚀速率（Etch Rate）也是一个重要指标，它用来衡量硅片的产出速度，刻蚀速率越快，则产出率越高。反应离子刻蚀是以物理溅射为主并兼有化学反应的过程。通过物理溅射实现纵向刻蚀，同时应用化学反应来达到所要求的选择比，从而很好地控制了保真度。刻蚀气体（主要是F基和CL基的气体）在高频电场（频率通常为13.56MHz）作用下产生辉光放电，使气体分子或原子发生电离，形成“等离子体”（Plasma）。在等离子体中，包含有正离子（Ion+)、负离子（Ion-）、游离基（Radical）和自由电子（e）。游离基在化学上是很活波的，它与被刻蚀的材料发生化学反应，生成能够由气流带走的挥发性化合物，从而实现化学刻蚀。另一方面，如图1所示，反应离子刻蚀腔体采用了阴极（Cathode）面积小，阳极面积大的不对称设计。在射频电源所产生的电场的作用下带负电的自由电子因质量小、运动速度快，很快到达阴极；而正离子则由于质量大，速度慢不能在相同的时间内到达阴极, 从而使阴极附近形成了带负电的鞘层电压。同时由于反应腔的工作气压在10-3~10-2Torr, 这样正离子在阴极附近得到非常有效的加速，垂直轰击放置于阴极表面的硅片，这种离子轰击可大大加快表面的化学反应及反应生成物的脱附，从而导致很高的刻蚀速率。正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得以实现。[attach]201183[/attach] 图1. DPSII 刻蚀腔结构图初期的射频系统普遍为电容式耦合单射频系统设计（Bias RF）。但随着工艺要求的不断提高，双射频设计（Bias RF 和Source RF）开始被广泛应用。特别是到65nm以后，这已经成为必然选择。该设计方式能把离子的轰击速度和浓度分开控制，从而更好地控制刻蚀速率、选择比、均匀性和特征尺寸（CD）。传统的单射频系统为了提高刻蚀速率，通常会增加RF功率以提高电场强度，从而增加离子浓度（Ion Density）、加快刻蚀。但离子的能量（Ion Energy）也会相应增加，损伤硅片表面。为了解决这一问题，半导体设备厂商普遍采用了双射频系统设计，也就是在原有基础上，增加一个置于腔体顶部的射频感应电场来增加离子的浓度。其工作原理如下，如图2所示，一个射频电源（Source RF）加在一个电感线圈上，产生交变磁场从而产生感应电场。该电场加速产生更多的离子，而又不直接轰击硅片。[attach]201184[/attach] 图2. 电感耦合原理图此
浅谈离子刻蚀技术与发展
离子刻蚀工艺及其发展前景 摘要： 本文着重介绍了微电子工艺中的离子刻蚀工艺的基本概念，分类以及其发展趋势，着重介绍几种离子刻蚀技术如等离子体刻蚀，反应离子刻蚀等等，并且描述今后离子刻蚀的发展方向 关键词： 刻蚀技术，等离子体刻蚀，反应离子束刻蚀，离子刻蚀的发展方向 引言： 刻蚀技术是微电子工艺中一项重要的工艺，刻蚀是用化学或物理方法有选择的从硅片表面去除不需要的材料的过程。在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是把硅片表面暴露于气态产生的等离子体，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应，从而去掉暴露的表面材料。湿法刻蚀则是使用液体化学试剂以化学反应去除硅片表面的材料。本文着重干法刻蚀及几种重要刻蚀技术。 正文： 一：等离子体刻蚀 等离子体刻蚀（也称干法刻蚀）是集成电路制造中的关键工艺之一,其目的是完整地将掩膜图形复制到硅片表面,其范围涵盖前端CMOS栅极（Gate）大小的控制,以及后端金属铝的刻蚀及Via和Trench的刻蚀。 图1显示了这种反应室的剖面示意图和重要的实验参数,它是由下列几项组成：一个真空腔体和真空系统,一个气体系统用于提供精确的气体种类和流量,射频电源及其调节匹配电路系统。 等离子刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤： ● 在低压下,反应气体在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体,等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团（Radicals） ● 活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应生成物 ● 反应生成物脱离被刻蚀物质表面,并被真空系统抽出腔体。 在平行电极等离子体反应腔体中,被刻蚀物是被置于面积较小的电极上,在这种情况,一个直流偏压会在等离子体和该电极间形成,并使带正电的反应气体离子加速撞击被刻蚀物质表面,这种离子轰击可大大加快表面的化学反应,及反应生成物的脱附,从而导致很高的刻蚀速率,正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得以实现。 自从最初的平行电极型等离子体反应室被用于芯片制造以来,随着芯片尺寸的不断扩大及图
等离子刻蚀机的活化作用
何谓等离子刻蚀机？ 等离子刻蚀机又称等离子清洗机，英文名：plasma cleaner是一种全新的高新科技技术，也叫等离子表面处理仪，利用等离子体来达到常规清洗方法无法达到的效果。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的“活性”组分包括：离子、电子、活性基团、激发态的核素（亚稳态）、光子等。等离子清洗机就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面，从而实现改性、清洁、涂覆、光刻胶灰化等目的。 等离子刻蚀机通过对样品表面进行改性（亲水性），同时除掉表面有机物，使多种材料之间能够进行贴合、涂覆、镀膜等工艺操作。从研究开发到工艺生产使用， 从表面微细加工到表面处理改质效果都非常好，应用广泛。 什么是等离子体？ 等离子体又名电浆，是由带正电的正粒子、负粒子（其中包括正离子、负离子、电子、自由基和各和活性基团等）组成的集合体，其中正电荷和负电荷相等故称等离子体，是除固态、液态、气态之外物质存在的第四态—等离子态。 如果连续为物质提供能量，其温度会相应升高，物质状态会从固态变为液态，然后过渡为气态。如果继续提供能量，当前原子壳层会发生分裂，并产生带电粒子（带负电荷的电子和带正电荷的离子）。这种混合物被称作等离子体或 者“物质的第四态”。 简而言之：在提供能量的情况下发生了物质状态的变化： 固态?液态?气态?等离子态 在自然界中存在着等离子体，例如在闪电、极光、火焰和太阳中。此外，氖管、焊接的时候，以及闪光灯均会产生人造等离子体。 等离子清洗机的原理：
用空气或氧气等离子体中进行活化，塑料聚合物的非极性氢键被氧键替代，为表面提供自由价电子与液体分子结合，从而提高“非粘合性”塑料具有很好的粘合性和可喷涂性。在真空等离子体中，除了空气和氧气之外还可以使用其他气体，这些气体能够在氧气的位置吸附氮气、胺类或者羰基作为反应性基团。 等离子刻蚀机处理后表面的活性在几周和几个月之后仍然有效。但是，应该尽快进行后续加工，因为随着不断老化，会吸附新的脏污，活性丧失 ◆等离子刻蚀机广泛用于： 1．等离子表面活化/清洗； 2.等离子处理后粘合； 3. 等离子蚀刻/活 化； 4. 等离子去胶； 5. 等离子涂镀(亲水,疏水)； 6. 增强邦定性；7.等离子涂覆；8.等离子灰化和表面改性等场合。 通过其处理，能够改善材料表面的润湿能力，使多种材料能够进行涂覆、镀等操作，增强粘合力、键合力，同时去除有机污染物、油污或油脂。 ◆等离子刻蚀机能处理的产品有： 金属、PE、PP、PVF2、PVC、PT、LDPE、铁氟龙等材料、连接器、线材、玻璃镜片、汽车百叶窗和氖灯、卤天灯的反光镜处理等等 ◆等离子刻蚀机应用领域： 金属---去除金属表面的油脂,油污等有机物及氧化层 汽车制造---用于汽车制造过程中的塑料和喷漆前处理 纺织品生产---用于纺织品,滤网和薄膜的亲水性,疏水性和表面改性处理 生物医疗---培养皿提高活性，血管支架，注射器，导管和各种材料的亲润，交合涂覆前处理。 航空航天---绝缘材料，电子元件等表面涂覆前处理 电子---线路板的清洗和蚀刻。胶片，PP等材料的无氧化和活化处理，改进可焊性 半导体行业---晶圆加工及处理去除光刻胶，封装前预处理 LED---支架清洗封装前预处理 塑料橡胶---提高PS，PE，PTFE，TPE，POM，AS和PP等材料表面活性，使其利于粘接，印刷。 ◆灰化表面有机层 -表面会受到物理击和化学处理 等离子清洗机，英文叫（Plasma Cleaner）又叫等离子蚀刻机、等离子平面清洗机、等离子体清洗机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子处理机/等离子处理设备广泛应用于等离子清洗、等离去胶、等离子涂覆、等离子灰化、等离子处理和等离子表面处理等场合。通过其等离子表面处理，能够改善材料表面的润湿能力，使多种材料能够进行涂覆、涂镀等操作，增强粘合力、键合力，同时去除有机污染物、油污或油脂。等离子清洗，是干法清洗中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。某种程度来讲，等离子清洗实质