激发频率的秘密:低温等离子体是如何“干活”的
作者:
研洁工程部小成
发布时间:
2026-08-02
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你可能不知道,同样是低温等离子体,激发它的频率不一样,脾气和本事也差得很远。常见的低温等离子体激发频率主要有这么几种。有一种是40千赫兹的,产生的叫超声等离子体。还有一种是13.56MHZ我们常说的射频等离子体。再往上走,2.45GHZ,属于微波等离子体。这三种频率不同,形成的机理也不一样,最关键的区别在于它们各自产生的“自偏压”相差很大。超声等离子体的自偏压大约有一千伏,比较高。射频等离子体大概在两百五十伏左右。而微波等离子体就很低了,只有几十伏。

那么,这三种等离子体在处理表面的时候,分别靠什么本事呢?简单来说,超声等离子体的反应偏向物理作用,主要靠撞击。射频等离子体则比较全面,物理反应和化学反应都能来。微波等离子体则主要依赖化学反应。正因为超声波的物理冲击力最强,对清洗表面的影响也最大,所以在实际的半导体生产中,人们更倾向于采用射频和微波这两种方式。超声清洗也有它的用武之地——比如对付表面除胶、去除毛刺这类活儿,效果是最好的。它典型的做法是在反应腔里加入氩气作为辅助气体。氩气本身就是惰性气体,不会跟表面发生化学反应,纯粹是靠离子轰击的物理力量来把脏东西打下来。与之相对的,典型的低温等离子体化学清洗技术要数氧等离子清洗了。在这个过程中产生的氧自由基非常活跃,很容易跟烃类物质发生反应,生成二氧化碳、一氧化碳和水这些挥发性的东西,然后被抽走。这样一来,表面的污染物就被清除了。
还有一种以物理反应为主的低温等离子体清洗方式,叫做溅射腐蚀或者离子铣削。它的好处是本身不发生化学反应,清洗过的表面不会留下氧化物,能很好地保持被清洗物的化学纯度。另外,还有一种机制是物理反应和化学反应同时起作用,也就是反应离子腐蚀或者反应离子束腐蚀。这两种作用相互促进——离子轰击会对清洗表面造成一定的损伤,削弱它的化学键或者改变原子状态,从而更容易吸收反应剂
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