什么是等离子体？(TEPLA)课件

什么是等离子体？

等离子体和固体、液体或气体一样，是物质的一种状态。对气体施加足够的能量使之部分离化便成为物质的第四态—等离子体。实际上，等离子体非常常见—99%的可见宇宙由等离子体组成。在闪电、荧光灯、电弧焊、计算机显示器中都能找到常见的等离子体。在等离子系统中，我们使用电能来产生等离子体。这一激励过程能够在常温下产生大量的化学活性粒子，从而可以在材料表面诱导在常态下不会发生的化学反应。可以控制这些高活性粒子的整体性能来进行各种表面处理，例如精密清洁、表面浸润活化、接枝化学官能团、沉积涂层等。什么是等离子体？等离子体和固体、液体或气体一样，是物质的一1等离子体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，从而实现清洁、改性、光刻胶灰化等目的。等离子体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2物质的第四态固体等离子体气体液体物质的第四态固体等离子体气体液体3为什么使用射频等离子体？射频等离子体是最广泛使用和通用性好的等离子体技术，它应用于医疗和通用工业的宽广领域内。在通用工业/医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材料表面被浸入到射频等离子体的能量环境中，除了射频等离子体的强烈的化学作用外，其定向效应也起到了一个重要的作用。携带动量的粒子到达材料表面后可以物理地去除更加化学惰性的表面沉淀物（如金属氧化物和其它无机物沉淀）以及交联聚合物以锁定等离子体的处理。为什么使用射频等离子体？射频等离子体是最广泛使用和通用性好的4射频等离子射频等离子5为什么使用微波等离子体？对于处理对静电敏感的器件，微波产生的等离子体相对于射频具有明显的优势。由于在微波等离子体电场中的频率振荡较高，相对于射频等离子而言电子在转变方向之前的运动距离更短。这意味着在每个运动周期中能够到达器件表面的电子数量更少，因此使表面的电荷效应降至最低。由于最低的表面电荷，不会使离子加速向表面运动，从而避免不希望的表面碰撞。因此微波等离子体具有各向同性的特点，很适合于MEMS制造中的“器件释放”和微芯片封装中的“倒装芯片底部填充”工艺。为什么使用微波等离子体？对于处理对静电敏感的器件，微波产生的6微波等离子体微波等离子体7为什么用大气等离子体？大气等离子体的概念比低压等离子体具有明显的实用性和经济性上的优势。例如，采用大气等离子体可以更容易进行在线或原位处理工艺，且不再需要使用昂贵的产生低压的真空泵。历史地看，用于工业的具有所有低压等离子体特性的大气等离子体源曾经难于设计，最近的技术发展已经解决了很多关键的问题，因此大气等离子体产品在与低压等离子体系统同样宽广的领域内得到了应用。这些系统的低成本和本地化的应用已经开启了等离子体表面处理的新市场。

为什么用大气等离子体？大气等离子体的概念比低压等离子体具有明8大气等离子体大气等离子体9为什么需要超薄晶圆？为什么需要超薄晶圆？10由于封装产品的电子产品持续小型化，集成电路（IC）封装器件必须遵循小型化趋势。实现更小的IC封装的关键可行技术是3D互联技术和超过通常打线堆叠芯片数量的多层堆叠芯片。主导市场是消费类电子产品，它推动了NAND和FlashRAM等堆叠芯片的垂直整合。此外，RF标签（带芯片的纸质产品等）需要薄芯片来实现很小的弯曲半径和高弹性。下一个需求是功率器件市场，其目标是用更薄的芯片来输出更高的能量,这样薄硅片内产生的热量会尽比较少。由于封装产品的电子产品持续小型化，集成电路（IC）封装器件必11为什么需要应力释放？为什么需要应力释放？12在器件加工（“前道”）和芯片（“后道”）之间，需要把晶圆减薄并切割成芯片（“预装配”）。这两道工序会在脆性晶圆材料上产生大量的应力，尤其是使用机械的工序（研磨、划片或激光加工）。晶圆越薄风险越大。在这个阶段晶圆和芯片是最易由于机械处理的损伤而破损的。远程等离子刻蚀（纯净的干化学蚀刻）通过去除损坏的晶圆背部表面和芯片的边壁来恢复这些薄芯片的机械性能。简单来说，通过应力释放来提高裸片强度。

在器件加工（“前道”）和芯片（“后道”）之间，需要把晶圆减薄13为什么在应力去除中使用远程等离子处理？远程等离子体处理（等离子体距离晶圆大约60厘米）是一个纯净的干法化学刻蚀硅表面方法。氟自由基通过定向流动的氩气流到达工作区域，对脆性的超薄晶圆进行柔和的表面处理。该单晶圆处理工艺非常稳定，反应气体不断填充，生成的气体不断的被抽走。由于不使用湿化学法从而大大减少了交叉污染的风险。通过在原位改变气体混合物，远程等离子技术是应力去除后还可进行钝化工艺的唯一技术。为什么在应力去除中使用远程等离子处理？远程等离子体处理（等离14远区等离子体远区等离子体15基于等离子体的解决方案

基于等离子体的解决方案16一、电子在通用工业·医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材料表面被浸入到射频等离子体的能量环境中，除了等离子体的强烈的化学作用外，定向效应也扮演了一个重要的角色。携带动量向表面运动的粒子能够物理地去除更惰性的表面杂质和交联聚合物以锁定等离子体处理结果。大气等离子体设备已经与低压等离子体系统一样在同样宽广的领域内实现了它们的应用。大气等离子体的低价格、局部处理和原位应用的特性已经打开了等离子体表面改性的新市场。一、电子在通用工业·医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材17在今天制造业领域里材料的选择是极为重要的，例如有些聚合物，能提供理想的结构特性而又重量轻、强度高、可模压并且最重要的是廉价，然而这种基体特性的标准定义又常常跟需要的表面性质相冲突。粘结邦定、灌装、封装和喷墨标识对于大多数聚合物来说是困难的，用于制作密封和O形圈的弹性体，本身具有较高的摩擦系数，而免疫分析和细胞培养板只具有有限的生物反应.在今天制造业领域里材料的选择是极为重要的，例如有些聚合物，能18与其寻找新材料来适当妥协基体和表面的特性，不如采用气体等离子体处理来调节多聚体的表面特性而不需要改变块体的性质。这意味着您仍然可以继续使用所选择的材料，而等离子体工艺可以保证您的产品能够被粘接组装、被印刷、具有较低的表面摩擦力、增强表面官能团等等。气体等离子体处理可以用于几乎所有的表面的刻蚀、清洁、活化、化学改性或涂层等。与其寻找新材料来适当妥协基体和表面的特性，不如采用气体等离子19提高灌注物的粘合性提高灌注物的粘合性20灌装前的等离子体活化可以确保良好的密封性，减少漏电流，提供良好的邦定强度。使用树脂包裹对电力/电子装置进行的保护称为灌装，灌装提供了电气绝缘性，还可以防止潮湿、高/低温、物理及电子应力的影响，它还具有阻燃、减震、散热的作用。灌装材料和元器件之间的浸润性通常很差,从而导致邦定困难，形成空洞。等离子活化可以提高表面能，确保良好的浸润性，使树脂能够在PTFE、硅胶、聚酰亚胺等绝大多数的低表面能聚合物材料上充分的流动。灌装前的等离子体活化可以确保良好的密封性，减少漏电流，提供良21通过接合焊盘（bondpad）清洁改善丝焊最近大气等离子体笔在应用于接合焊盘（bondpad）清洁方面取得了难以置信的成功。在生产上，等离子体笔可以很容易地在线或者原位集成到丝焊器上，用于在线清洁接合焊盘（bondpad）。当然这种类型的处理不需要衬底分级，意味着接合焊盘（bondpad）在邦定时是保持原始清洁的，这样生产更快。

通过接合焊盘（bondpad）清洁改善丝焊最近大气等离子体22等离子体笔在它的火焰处不产生电压或电流，因此不会损坏电子装置。虽然它的温度低，但是等离子体笔产生的能量比电晕放电一类的技术的清洁效率更高。系统的低运行成本（压缩空气是反应气体）和低投资使得等离子体笔成为接合焊盘（bondpad）清洁应用中的最激动人心的最新革新。等离子体笔在它的火焰处不产生电压或电流，因此不会损坏电子装23改善塑料材料的粘结邦定性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。在应用中，疏松的边界膜被去掉，留下非常清洁的表面。在处理塑料时，另外一个优点是边界膜剥离后，还可以去掉表面上的几百纳米厚度的基体材料。这样可以使表面达到原子级别的粗糙化，从而提供更多的表面结合点，改善粘合效果。

改善塑料材料的粘结邦定性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、24同时，还可以通过等离子体中的活性原子改变表面的化学性，通过很强的和基体材料表面形成的化学键来形成新的化学官能团。这些极性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。这样就可以极大地改善粘接性能。在有些应用中，结合力甚至可以提高50倍以上。同时，还可以通过等离子体中的活性原子改变表面的化学性，通过很25

等离子体还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂进行粘合。除了氧气之外，还可以用其他气体来获得所需要的表面，从而为材料工程师进行产品设计提供更多的选择。

等离子体还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂26Image(a)

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crosssectionofPW27使用等离子体改善搭接邦定剪切强度的例子

等离子体处理前等离子体处理后比例PSIPSIRatioPolyimide(PMR®-15)/Graphite/石墨42026006.2PolyphenyleneSulfide(Ryton®R)聚苯硫醚29013604.7PolyetherSulfonne(Victrex®4100G)聚醚砜130314024.2Polyethylene/PTFE(Tefzel®)聚乙烯/聚四氟乙烯verylow320050+HDPE高密度聚乙烯31531259.9LDPE低密度聚乙烯37014503.9Polypropylene聚丙烯37030808.3Polycarbonate(Lexan®)聚碳酸酯4109282.3Nylon尼龙85040004.7Polystyrene聚苯乙烯57040007.0MylarA®迈拉（聚酯薄膜商标名）53016603.1PVDF(Tedlar®)聚偏二氟乙烯28013004.6PTFE聚四氟乙烯7575010.0使用等离子体改善搭接邦定剪切强度的例子等离子体处理前等离子28印刷电路板印刷电路板29去胶渣等离子体去胶渣和回蚀是等离子技术在PCB领域已经证实的工艺应用。穿过多层电路板的钻孔会在孔壁上遗留残渣、污渍。必须首先去除这些污渍才能进行金属化（建立导电性），气体等离子体易于通过氧和氟化物如CF4的活化清除穿孔内的残渣，由等离子体释放的氧和氟的激子通过化学刻蚀作用攻击树脂污渍，从而使得穿孔得到完全清洁。去胶渣等离子体去胶渣和回蚀是等离子技术在PCB领域已经证实30而使用湿法化学工艺则在遇到精细穿孔、特氟隆芯材料或使用在聚酰亚胺基插入件时用的丙烯酸胶时会呈现不足。对于这些应用，低压气体等离子体已经被证实是一种优越的清洁方法。通过独特的电极设计可以保证等离子处理后板内、板与板之间、批次与批次之间出色的均匀性。而使用湿法化学工艺则在遇到精细穿孔、特氟隆芯材料或使用在聚酰31特氟隆®活化特氟隆®（聚四氟乙烯）以其很低的介电常数，成为一种确保快速信号传播和极好的绝缘性的优异材料，然而正是由于特氟隆的这些特性，使得它难于电镀。在对特氟隆表面电镀非电解铜之前，必须先进行等离子体活化以增加它的表面能，从而使得铜能被粘附上。通过专有的气体等离子体配方，能够给特氟隆提供出色的浸润性，并且比使用N2和H2作为反应气体的常规等离子体处理工艺提供更长的活化寿命。特氟隆®活化特氟隆®（聚四氟乙烯）以其很低的介电常数，成32碳去除穿透孔的金属化经常被激光钻孔时形成的积碳阻挡。为了从孔洞里去除这些积碳，可将印刷电路板放到气体等离子体中。化学活性的等离子体可以安全去除孔洞里的积碳，以为金属化工艺做好准备。等离子体将碳转化为可挥发的物质，在等离子体处理室里经由真空泵完全排出去。

碳去除穿透孔的金属化经常被激光钻孔时形成的积碳阻挡。为了从孔33光盘光盘34光盘模板清洁随着HD-DVD和蓝光格式的出现，光盘技术迎来了它的第三代高密度数据存储介质。当复制厂极力追求高生产率和高质量时，光盘技术也先后发展到更高的存储量，因此对于复制厂来说，为了与工业上的增长需要并驾齐驱，就必须使用新的技术和工艺。光盘模板清洁随着HD-DVD和蓝光格式的出现，光盘技术迎来了35新型的气体等离子体工艺，以替代湿法化学、紫外线/臭氧方法去除光刻胶或聚合物染料、钝化模板和改善模板。使用等离子体系统的用户报告称在工艺稳定性、化学品和劳动力的费用节约、更高的生产率和消除几种特定的缺陷方面取得了显著的改善。新型的气体等离子体工艺，以替代湿法化学、紫外线/臭氧方法去除36什么是等离子体？(TEPLA)课件37模板钝化第一次电铸生成的模板叫“父版”。在用“父版”生成“母版”(“父版”的反信号)前，首先要对“父版”进行氧化钝化。同样地，在用“母版”生成“子版”前，也要对“母版”进行钝化。此前钝化都是通过湿化学方法或臭氧处理进行，等离子处理仪可使钝化在洁净、干燥的环境下单步完成。

模板钝化第一次电铸生成的模板叫“父版”。在用“父版”生成“38通过模版调制消除复制污痕聚碳酸脂较差的脱模性会在从模板上脱下复制片时划伤和阻断数据点。这会导致非均匀性凹坑/凹槽壁，表现在复制片上就是瑕疵。这些不同的瑕疵现象分别叫做斑点、水纹、粘连或幻影，更多是基于外观原因而非盘片的可读性原因，是我们不希望看到的。当使用等离子体技术去除光刻胶时，用户发现可以减少大约70%的这些缺陷，斑点可减少10%，而DVD上的水纹则全部被消除。通过模版调制消除复制污痕聚碳酸脂较差的脱模性会在从模板上39什么是等离子体？(TEPLA)课件40什么是等离子体？(TEPLA)课件41医疗诊断医疗诊断42改善细胞和生物材料对临床诊断平台的附着力用于免疫分析、细胞培养介质和其它临床诊断的平台主要是由合成聚合体制造的，这些材料对该行业来说具有理想的惰性、机械稳定性和低廉的价格，但它们的表面性质却有着内在的局限性，特别是细胞和生物活性分子到其表面的附着点不充足。改善细胞和生物材料对临床诊断平台的附着力用于免疫分析、细胞培43强力的、均匀分布的附着点是固定生物材料和体外细胞培养的一个前提。为了改进合成聚合物平台细胞增殖和生物分子吸附的性质，必须进行表面改性。苏州Omega长期为临床诊断基体的制造商提供免疫化验、细胞培养介质等设施的等离子体活化服务。强力的、均匀分布的附着点是固定生物材料和体外细胞培养的一个前44胺化在聚合物材料上提供生物和传感器分子的邦定点表面胺化是生物科学材料工艺中的重要工艺，特别适用于培养介质和医疗诊断平台。氨基官能团为惰性的聚合物材料提供添加生物和传感器分子的邦定点。公司最近开发了一种胺化不同聚合物平台的新方法，该方法远胜于以前的氨基等离子体方法。我们最新的“Aminafix”等离子体工艺比以前的方法提供了5倍多的氨基官能团。胺化在聚合物材料上提供生物和传感器分子的邦定点表面胺化是45什么是等离子体？(TEPLA)课件46改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘附使用气体等离子技术的经验可以解决生物材料对培养介质和诊断基体的粘附性问题。另外，已经开发出了提高生物活性分子的选择性粘附的特殊等离子工艺。这种工艺通过在表面提供特殊的化学官能团，使之与生物化学样品发生共价耦合来实现。羧基、羟基、氨基是通过等离子工艺所获得的很重要的化学官能团实例。改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘附使用气体等离子技47医疗器械：医疗器械：48改善通过微流体器件的

分析流特性

微流体装置需要亲水性的表面以便于分析物可以持续平缓的流经微通道到达这些器械上的探测和处理位置。这种流动可通过各种抽吸方法如电渗透、热量、机械等方法来实现。微射流器件由疏水性的聚合材料（聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)）制成.改善通过微流体器件的

分析流特性微流体装置需要亲水性的表面49由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中聚集的气泡抑制了液体的流动。即便通道用酒精和缓冲液处理过，仍存在气泡问题。用等离子体处理可以氧化微通道的表面，使它们变成亲水性，从而防止气泡的形成。表面电荷密度在采用电动抽吸时同样会影响流动速率，等离子体可以有效地对表面充电从而支持电渗透流动。这是用等离子处理微流体器件的又一个好处。由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中聚集的气泡50解决药物粘附到计量腔壁的问题

表面“不粘”的概念在厨具上众所周知。例如用在炒锅上的“Teflon®（特氟隆）”涂层可以防止食物粘在表面上。然而，不粘的应用也可延伸到炒锅之外的领域，如带有药剂计量腔的药物输送装置不允许药剂粘附到其内表面上，这样才能保证从第一次到最后一次都有相同的剂量。等离子可以在计量腔内壁上涂敷一层很薄的碳氟涂层来确保其"不粘"性。解决药物粘附到计量腔壁的问题

表面“不粘”的概念在厨具上众所51

通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很容易的粘附在大多数材料表面。PECVD的原理是在等离子体内活化单体，诱导它们在基体上聚合。沉积涂层的表面性能取决于表面几十纳米的性质。气体等离子工艺通过在高度可控的环境下在基体上沉积聚合碳氟化合物，从而提供了一个可靠的、生物相容的和环境友好的降低材料表面活化能的方法。通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很52增加体内体外医疗器械

的生物兼容性增加体内体外医疗器械

的生物兼容性53什么是等离子体？(TEPLA)课件54表面能是决定材料可湿性、可印刷性、化学抗性和生物污染的一个特性。一般来说，具有高表面能的材料对生物材料如细胞和蛋白质来说是亲水的和可湿的。反之，低表面能的物质是疏水的和不粘的。体内和体外医疗器械可能会需要抵抗蛋白质或细胞粘附的表面。盛放生物废液的可重复使用的容器需要容易清空和刷洗，这只是需要改进表面的不粘性或抗生物污染性的几个例子。表面能是决定材料可湿性、可印刷性、化学抗性和生物污染的一个特55采用等离子体涂敷一层氟碳化合物或聚氧化乙烯的薄涂层可以创建抗生物污染的涂层。当使用等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）方法涂覆时，这种涂层易于粘附到很多种材料表面上。PECVD通过在等离子体的作用下激活适当的单体种类，然后在工件上诱导其形成聚合物。沉积的表面涂层的性质是由最表面的几十个纳米深的材料所决定的。气体等离子体工艺通过以一种可靠的和环境友好的方法，在一个高度可控的环境里聚合所选择的单体到表面上来减小材料的表面能。

采用等离子体涂敷一层氟碳化合物或聚氧化乙烯的薄涂层可以创建抗56弹性体弹性体57减小密封件和O形圈的表面粘性具有弹性和可变形性的聚合物可用来制作密封条和O型圈。但这些性能也会导致表面的摩擦和磨损。等离子体工艺提供了一个可靠的、一致的、绿色的既可减少表面摩擦力，同时又能维持基体材料的性能的方法。减小密封件和O形圈的表面粘性具有弹性和可变形性的聚合物可用来58密封条和O型圈在液态、气态或真空环境中扮演了气体或液体屏障的作用。它们可用在圆棒、活塞、法兰、端盖、插栓上，以及从食物加工到半导体，从汽车到航天，从石化到医药等广泛的工业领域中。密封条和O形圈的表面摩擦意味着磨损，高磨损率影响了系统的可靠性，需要频繁的维护。等离子体通过可控的化学和物理改性可降低表面摩擦力。密封条和O型圈在液态、气态或真空环境中扮演了气体或液体屏障的59什么是等离子体？(TEPLA)课件60改进对人造橡胶的粘结邦定众所周知弹性体材料(人造橡胶)非常难以自粘结或与其它材料粘结。原因之一就是它们聚合链的易变性，这是材料弹性特性里固有的性质。然而等离子体能够通过一系列的途径提高弹性体的粘接性，例如等离子体可以清除脱模剂、易挥发的碳氢化合物和其它会影响邦定的基体上的污染物。改进对人造橡胶的粘结邦定众所周知弹性体材料(人造橡胶)非常难61氧化等离子体用于在材料表面添加氧官能团，这会增加极性和使它具有对粘结剂的亲水性和可湿性。在等离子体环境里，通过向着表面加速的离子的轰击效应，或化学刻蚀处理可以选择性地改变表面特征。粗糙的表面具有更大的表面积，等同于大数量的邦定点，从而改善邦定性能。氧化等离子体用于在材料表面添加氧官能团，这会增加极性和使它具62光学光学63光学镜头的超净清洁清洗是等离子体最常见的应用，等离子体清洁通常用来在最后去除有机薄膜。去除几乎存在于所有物理表面上的有机污染层后就得到了非常清洁的表面。这个污染层可能只有几个分子的厚度，但却可以显著地改变表面性能。必须首先用湿法或物理方法去除重油油污、灰尘颗粒等，然后通过低压氧气等离子清洗几分钟，没有废液需要处理。而且不同于清洗剂，等离子体不会留下任何残余物。

光学镜头的超净清洁清洗是等离子体最常见的应用，等离子体清洁通64什么是等离子体？(TEPLA)课件65提高隐形眼镜的浸润性

等离子体广泛地应用在隐形眼镜的生产中。等离子用来在镀膜前活化镜片材料，也可用来侵蚀表面，暴露出下面的表层。在这两个应用中等离子体都可以替代难用的、耗时的、昂贵的湿化学方法。提高隐形眼镜的浸润性等离子体广泛地应用在隐66用于制造隐形眼镜的玻璃模具带有成型时产生的聚合物污染层（例如CR-39或PC）和/或脱模剂。通常用湿法清洗来洗掉这些残余物，但随之而来的不完全的喷淋、水痕、建造清洗槽等会影响表面的完美性，而用等离子体可以很好地清洁这些镜片.用于制造隐形眼镜的玻璃模具带有成型时产生的聚合物污染层（例如67什么是等离子体？(TEPLA)课件68改善光纤连接器的光学传输

玻璃纤维的有机污染会降低传输率，影响性能的稳定性。即使保持光学路径的清洁，塑料放气、粘合剂流出、指纹等也会造成有机污染。等离子可以分解这些表面污染，使之变成惰性的和挥发性的气体。改善光纤连接器的光学传输玻璃纤维的有机污染会降低传输率，69什么是等离子体？(TEPLA)课件70半导体行业的应用微波等离子工艺用于芯片制造、MEMS器件、光伏电池、平板显示器和探测器等领域的市场领导者。在光刻胶灰化、晶圆减薄和应力去除、打线前的bondpad清洁、封胶前的活化等应用中用安全的微波等离子对硅、三五族化合物、铌酸锂等半导体材料进行处理。微波等离子体特别适合于处理对静电敏感的器件。半导体行业的应用微波等离子工艺用于芯片制造、MEMS器件、71PVAtepla还提供量测工具用于先进的质量监测和生产过程中评估晶圆。SIRD系统是用于机械应力测量，TWIN用于离子注入剂量检测。我们的量测系统可处理300毫米的晶圆，并满足1级洁净室的所有要求。PVAtepla还提供量测工具用于先进的质量监测和生产过72光刻胶灰化

在前道半导体制造中，在刻蚀和注入等工艺后去除光掩膜是一个最重要且经常进行的步骤。根据器件的复杂程度，光刻的周期次数也从10次至25次不等。每个周期都需要一个去除光刻胶工艺。这个剥离光掩膜的过程可以使用干燥的、环保的等离子工艺（‘灰化’）。光刻胶灰化在前道半导体制造中，在刻蚀和注入等工艺后去除光掩73PVATePla是使用微波激励的批次式等离子光刻胶灰化机的市场领导者。微波批次等离子体技术具有高产能、成本低的特点。所需成本只是单晶圆灰化机的一小部分。微波激励的等离子体不会对栅氧化层产生任何损坏，和传统的射频等离子灰化机相比具有更高的灰化效率。PVATePla是使用微波激励的批次式等离子光刻胶灰化机的74什么是等离子体？(TEPLA)课件75晶圆背面的应力去除晶圆的背面研磨工艺会产生应力并传导到晶圆本体上导致晶圆变脆。这种晶圆变脆的效应可以用PVATePla的等离子应力去除工艺来去除。背面研磨带在减薄工艺（从725µm通过研磨减薄到目标厚度，例如75µm）时用以保护晶圆高活性的一面。晶圆背面的应力去除晶圆的背面研磨工艺会产生应力并传导到晶圆本76之后，用远程等离子对晶圆背面进行应力去除,将减薄后留下的3µm厚的损伤硅层去除。远程冷等离子是洁净、干燥、各向同性的化学刻蚀工艺，不含可能会对晶圆表面充电的自由离子或电子。通过把工艺温度控制在70°C以下来保护背面研磨带，避免对背面研磨带产生任何的损坏。应力去除可以和钝化、晶圆减薄一起在原位进行。之后，用远程等离子对晶圆背面进行应力去除,将减薄后留下的377什么是等离子体？(TEPLA)课件78什么是等离子体？(TEPLA)课件79芯片边缘修复（CSH）在切割工艺中用高速旋转的锯片或高能激光束来切割芯片。在接近“street”的硅料受到的损伤相当于研磨时晶圆背部表面受到的损伤。边缘壁面的质量是决定裸片强度的一个关键因素。芯片边缘修复（CSH）在切割工艺中用高速旋转的锯片或高能激光80远程等离子体可以在划片后立刻处理边缘壁面。纯净干燥的化学等向型刻蚀可以应用在切割（DBG工艺）后背面或从前部表面划片后的背面。我们把这个工艺叫做CSH（芯片边缘修复）。一旦硅片的所有边缘壁面和背部表面都被处理后，就可以使裸片达到最大的物理强度（“完美裸片”）。芯片边缘修复可以和钝化一起原位进行。远程等离子体可以在划片后立刻处理边缘壁面。纯净干燥的化学等向81什么是等离子体？(TEPLA)课件82后CMP处理远程冷等离子表面处理可以结合其他传统的晶圆应力去除方法（例如CMP）来处理晶圆，为后续的工艺步骤做准备。例如，等离子体用来处理功率器件背面的金属化做准备。等离子清洗，伴随着它的微粗糙作用，可以改变CMP处理后的镜面表面，从而提高了金属化的能力。后CMP处理可以和应力去除、晶圆减薄一起在原位进行。后CMP处理远程冷等离子表面处理可以结合其他传统的晶圆应力去83使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例

使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例使用84全自动远程等离子体系统

全自动远程等离子体系统

85晶圆减薄(<30µm)为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。然而在实际生产中，这样的厚度已经不可能由研磨来实现了，特别是在大批量生产50µm及以下的厚度,应力去除变成了一个重要的问题时。晶圆减薄(<30µm)为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减86用于3D互连的铜制成需要进行无金属污染的自由接触处理。在该应用中PVATePla提供了使用柔和的远程等离子刻蚀的用于晶圆减薄的先进技术。依靠出色的均匀性，我们可以使用我们的应力去除工艺来进行晶圆减薄。ASYNTIS2.2是为了该先进市场的高产能生产而设计的。晶圆减薄可以和应力去除、钝化在原位进行。用于3D互连的铜制成需要进行无金属污染的自由接触处理。在该应87表面钝化有三个重要的原因需考虑表面钝化：1.在线的晶圆减薄工艺中，研磨和装配之间的时间太短以至于游离的硅键没法捕获空气中的氧气。一旦游离的硅键接触到切割带，胶水会与切割带发生化学反应，裸片的粘结力会随着时间而增加。使用远程等离子体进行氧化钝化处理可以在薄晶圆生产中有效地阻止这些粘附问题。

表面钝化有三个重要的原因需考虑表面钝化：882.客户使用我们的“远程等离子钝化”的第二个原因是因为可能捕获金属离子。氧化钝化、渗氮或其他适合的表面处理有助于提高静电敏感产品的产能，例如NAND和DRAM。3.使用钝化的第三个好处是改变表面能，由疏水改为亲水。亲水性的表面容易清洗，由于芯片背面的残余微粒导致的封胶弹出效应的风险也随之减小。2.客户使用我们的“远程等离子钝化”的第二个原因是因为可89太阳能电池片蚀在太阳能电池生产中用等离子刻蚀多晶硅的快速、可靠、特别是经济性已经得到了认可。等离子刻蚀已经被证明了是边缘隔离、去除背部表面氮化物或PSG（磷硅酸盐玻璃）的最有效方法。一方面有很高的刻蚀速率，另一方面直接微波等离子体技术使电池片温度保持在很低的水平从而避免产生热应力。先进的堆叠和装载装置还可以很方便的操作电池片。太阳能电池片蚀在太阳能电池生产中用等离子刻蚀多晶硅的快速、90什么是等离子体？(TEPLA)课件91有效的SU-8灰化&牺牲层去除SU-8胶的许多非凡的性能很适合使用在制造MEMS和微射流器件上。SU-8是阴性成像环氧树脂型，近紫外光刻胶，可均匀延展的厚度可达2毫米，由于其优良的透明度可以用标准的光照曝光机来处理它。有效的SU-8灰化&牺牲层去除SU-8胶的许多非凡的性能很适92这种适合于MEMS制造的光刻胶的众多优点中有一项是它的化学稳定性。只是这样SU-8太稳定了以至于很难去除。PVAtepla已成功开发出是用等离子灰化去除SU-8的工艺.这种适合于MEMS制造的光刻胶的众多优点中有一项是它的化学稳93什么是等离子体？(TEPLA)课件94平板显示为了确保最佳的像素排列和最大的发光度，PLED显示屏的喷墨列印需要一个特殊的表面状况。使用直接微波等离子技术处理该表面，可以精确的达到所需的表面能（亲水或疏水）。直接微波等离子技术是安全的，也可以为下一代的母板玻璃尺寸升级。

平板显示为了确保最佳的像素排列和最大的发光度，PLED显示95使用有机发光二极管（OLED）的电致发光器件正在迅速的成为主流显示技术。它们的基本结构由两个电极和夹在其间的一层或多层发光材料组成。其中的一个电极必须是透明的(ITO)，且经常做在玻璃基体上。对于高分子OLED器件(PLED)，使用有机光学成像材料在ITO上制作储存槽。然后通过喷墨列印把PLED材料从溶液中分配到储存槽里。使用有机发光二极管（OLED）的电致发光器件正在迅速的成为主96ITO电极的表面性能将决定PLED器件的电学和光学性能。表面的洁净根本上是为了使空穴传输层（例如PEDOT）或发光聚合物（LEP）和ITO紧密地接触。ITO表面必须有很好的浸润性（亲水性）来确保完全的像素填充并均匀的覆盖。另外，在沉积LEP之前提高ITO的功函数可以极大地提高电荷向有机层内的传送。ITO电极的表面性能将决定PLED器件的电学和光学性能。表面97需要控制像素储存槽的边缘结构的表面以避免喷墨分配后LEP溢出到邻近的像素中。在这种情况下储存槽边缘需要不浸润，或疏水。这个任务的难点在于ITO要变得亲水而储存槽边缘则要变得疏水。使用微波等离子体的表面工程学可以很容易的克服这些制造难题需要控制像素储存槽的边缘结构的表面以避免喷墨分配后LEP溢98什么是等离子体？(TEPLA)课件99平板光刻胶灰化等离子灰化机具有去胶速度快、处理大基片均匀性好的特点。我们的低压微波等离子工艺具有高浓度的活性组分、高密度的等离子体等优点。微波等离子中的原子和分子组分中的动能很小，可以尽量减少微粒的污染和由等离子体工艺导致的热量。微波等离子体具有各向同性的特点，即使是用于像素储层等细距结构,也可以实现彻底的清洁。平板光刻胶灰化等离子灰化机具有去胶速度快、处理大基片均匀性好100什么是等离子体？(TEPLA)课件101工艺均匀性无论对单一的基片还是对各批次的重复性来说，均匀性是维持出色的工艺控制的基本要求。这是满足高制造要求的一个必要标准，尤其是针对去除胶渣等工艺。工艺安全性也是需要重点考虑的，尤其是对于下一代的玻璃尺寸。工艺均匀性无论对单一的基片还是对各批次的重复性来说，均匀性是102相对于RF或RIE等离子技术来说，由微波激发出的等离子体在表面完整性和静电损坏方面能提供更好的工艺安全性。根本原因是由于微波等离子中的带电粒子没有被加速，所以相对基片的偏压最小，也没有溅射效应。相对于RF或RIE等离子技术来说，由微波激发出的等离子体在表103BondFinger清洁等离子清洁同样可应用在平板显示行业的封装中。例如，在压焊和贴电导膜之前对LCD或OLED的端子进行清洁来去除bondfinger上的有机污染。在贴装芯片（COG）之前用等离子对玻璃进行活化也是另一个重要应用。BondFinger清洁等离子清洁同样可应用在平板显示行104由于只需要进行局部处理，所以这些工艺最好使用PVATePla的大气式等离子清洗机等离子笔。由于等离子比的喷嘴尺寸很小，并且连接在软管上，可以很容易的把它集成在生产线上，用来在线或一体式对基片进行处理。由于只需要进行局部处理，所以这些工艺最好使用PVATePl105什么是等离子体？(TEPLA)课件106芯片逢装在芯片封装中，等离子清洗可以根本上改善打线之前的bondpad的洁净度。通过等离子表面清洗可明显的提高焊球剪切强度和引脚拉力强度。拉力测试的理想结果是金线折断但它仍然焊接在bondpad上。芯片逢装在芯片封装中，等离子清洗可以根本上改善打线之前的b107独特的微波等离子体可大批量的有效地去除bondpad上的有机污染和微薄的氧化层。使用我们经济、有效地微波等离子工艺，可以控制表面的洁净度，达到要求的效果独特的微波等离子体可大批量的有效地去除bondpad上的有108什么是等离子体？(TEPLA)课件109倒装芯片底部填充前

的等离子清洗在倒装芯片封装技术中使用等离子清洗已经成为提高产能的必要工艺。先进的倒装芯片元件获得了越来越多的市场，微波等离子工艺可以出色的渗透到裸片下的微小缝隙内。倒装芯片底部填充前

的等离子清洗在倒装芯片封装技术中使用等离110无论裸片下面的空间有多大，所有的表面都可以被完美的活化和调制。PVATePla的微波等离子体能始终完成任务，提供无空洞的倒装芯片底部填充，优化的粘合力以及极高的渗锡速度。该应用适用的裸片尺寸超过20x20mm和50µm凸块。无论裸片下面的空间有多大，所有的表面都可以被完美的活化和调制111什么是等离子体？(TEPLA)课件112什么是等离子体？(TEPLA)课件113在半导体的微芯片封装中，微波等离子的清洁与活化用于改善封胶物的粘合性。这包括“圆顶封装体”和“倒装芯片底部填充”工艺。高活性的微波等离子体依靠氧离子的化学能对各种基片表面进行改性：阻焊膜材料、芯片钝化层、bondpad以及支架表面。这样可解决封胶分层问题。使用PVATePla的微波等离子体不会产生静电（ESD）的风险，也不会产生其他可能具有危害的负面效应。在半导体的微芯片封装中，微波等离子的清洁与活化用于改善封胶物114用等离子刻蚀来开封

封装元件和面板开封封装元件（例如集成电路（IC）和印刷电路板（PCB））使内部的组件暴露出来。通过开封打开元件后可以分析裸片、内部连接或其他特征，尤其适用于失效分析中。元件失效分析通常依靠选择性的刻蚀掉封胶聚合物而不影响邦定的金属丝和元件表层。这可以通过使用微波等离子来清洁和去除封胶材料。使用等离子工艺时，等离子的刻蚀性能具有高选择性，不会影响内部连接和bondpad。用等离子刻蚀来开封

封装元件和面板开封封装元件（例如集成电路115什么是等离子体？(TEPLA)课件116什么是等离子体？(TEPLA)课件117什么是等离子体？

等离子体和固体、液体或气体一样，是物质的一种状态。对气体施加足够的能量使之部分离化便成为物质的第四态—等离子体。实际上，等离子体非常常见—99%的可见宇宙由等离子体组成。在闪电、荧光灯、电弧焊、计算机显示器中都能找到常见的等离子体。在等离子系统中，我们使用电能来产生等离子体。这一激励过程能够在常温下产生大量的化学活性粒子，从而可以在材料表面诱导在常态下不会发生的化学反应。可以控制这些高活性粒子的整体性能来进行各种表面处理，例如精密清洁、表面浸润活化、接枝化学官能团、沉积涂层等。什么是等离子体？等离子体和固体、液体或气体一样，是物质的一118等离子体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，从而实现清洁、改性、光刻胶灰化等目的。等离子体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119物质的第四态固体等离子体气体液体物质的第四态固体等离子体气体液体120为什么使用射频等离子体？射频等离子体是最广泛使用和通用性好的等离子体技术，它应用于医疗和通用工业的宽广领域内。在通用工业/医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材料表面被浸入到射频等离子体的能量环境中，除了射频等离子体的强烈的化学作用外，其定向效应也起到了一个重要的作用。携带动量的粒子到达材料表面后可以物理地去除更加化学惰性的表面沉淀物（如金属氧化物和其它无机物沉淀）以及交联聚合物以锁定等离子体的处理。为什么使用射频等离子体？射频等离子体是最广泛使用和通用性好的121射频等离子射频等离子122为什么使用微波等离子体？对于处理对静电敏感的器件，微波产生的等离子体相对于射频具有明显的优势。由于在微波等离子体电场中的频率振荡较高，相对于射频等离子而言电子在转变方向之前的运动距离更短。这意味着在每个运动周期中能够到达器件表面的电子数量更少，因此使表面的电荷效应降至最低。由于最低的表面电荷，不会使离子加速向表面运动，从而避免不希望的表面碰撞。因此微波等离子体具有各向同性的特点，很适合于MEMS制造中的“器件释放”和微芯片封装中的“倒装芯片底部填充”工艺。为什么使用微波等离子体？对于处理对静电敏感的器件，微波产生的123微波等离子体微波等离子体124为什么用大气等离子体？大气等离子体的概念比低压等离子体具有明显的实用性和经济性上的优势。例如，采用大气等离子体可以更容易进行在线或原位处理工艺，且不再需要使用昂贵的产生低压的真空泵。历史地看，用于工业的具有所有低压等离子体特性的大气等离子体源曾经难于设计，最近的技术发展已经解决了很多关键的问题，因此大气等离子体产品在与低压等离子体系统同样宽广的领域内得到了应用。这些系统的低成本和本地化的应用已经开启了等离子体表面处理的新市场。

为什么用大气等离子体？大气等离子体的概念比低压等离子体具有明125大气等离子体大气等离子体126为什么需要超薄晶圆？为什么需要超薄晶圆？127由于封装产品的电子产品持续小型化，集成电路（IC）封装器件必须遵循小型化趋势。实现更小的IC封装的关键可行技术是3D互联技术和超过通常打线堆叠芯片数量的多层堆叠芯片。主导市场是消费类电子产品，它推动了NAND和FlashRAM等堆叠芯片的垂直整合。此外，RF标签（带芯片的纸质产品等）需要薄芯片来实现很小的弯曲半径和高弹性。下一个需求是功率器件市场，其目标是用更薄的芯片来输出更高的能量,这样薄硅片内产生的热量会尽比较少。由于封装产品的电子产品持续小型化，集成电路（IC）封装器件必128为什么需要应力释放？为什么需要应力释放？129在器件加工（“前道”）和芯片（“后道”）之间，需要把晶圆减薄并切割成芯片（“预装配”）。这两道工序会在脆性晶圆材料上产生大量的应力，尤其是使用机械的工序（研磨、划片或激光加工）。晶圆越薄风险越大。在这个阶段晶圆和芯片是最易由于机械处理的损伤而破损的。远程等离子刻蚀（纯净的干化学蚀刻）通过去除损坏的晶圆背部表面和芯片的边壁来恢复这些薄芯片的机械性能。简单来说，通过应力释放来提高裸片强度。

在器件加工（“前道”）和芯片（“后道”）之间，需要把晶圆减薄130为什么在应力去除中使用远程等离子处理？远程等离子体处理（等离子体距离晶圆大约60厘米）是一个纯净的干法化学刻蚀硅表面方法。氟自由基通过定向流动的氩气流到达工作区域，对脆性的超薄晶圆进行柔和的表面处理。该单晶圆处理工艺非常稳定，反应气体不断填充，生成的气体不断的被抽走。由于不使用湿化学法从而大大减少了交叉污染的风险。通过在原位改变气体混合物，远程等离子技术是应力去除后还可进行钝化工艺的唯一技术。为什么在应力去除中使用远程等离子处理？远程等离子体处理（等离131远区等离子体远区等离子体132基于等离子体的解决方案

基于等离子体的解决方案133一、电子在通用工业·医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材料表面被浸入到射频等离子体的能量环境中，除了等离子体的强烈的化学作用外，定向效应也扮演了一个重要的角色。携带动量向表面运动的粒子能够物理地去除更惰性的表面杂质和交联聚合物以锁定等离子体处理结果。大气等离子体设备已经与低压等离子体系统一样在同样宽广的领域内实现了它们的应用。大气等离子体的低价格、局部处理和原位应用的特性已经打开了等离子体表面改性的新市场。一、电子在通用工业·医疗行业，需要清洁、涂覆或化学改性的材134在今天制造业领域里材料的选择是极为重要的，例如有些聚合物，能提供理想的结构特性而又重量轻、强度高、可模压并且最重要的是廉价，然而这种基体特性的标准定义又常常跟需要的表面性质相冲突。粘结邦定、灌装、封装和喷墨标识对于大多数聚合物来说是困难的，用于制作密封和O形圈的弹性体，本身具有较高的摩擦系数，而免疫分析和细胞培养板只具有有限的生物反应.在今天制造业领域里材料的选择是极为重要的，例如有些聚合物，能135与其寻找新材料来适当妥协基体和表面的特性，不如采用气体等离子体处理来调节多聚体的表面特性而不需要改变块体的性质。这意味着您仍然可以继续使用所选择的材料，而等离子体工艺可以保证您的产品能够被粘接组装、被印刷、具有较低的表面摩擦力、增强表面官能团等等。气体等离子体处理可以用于几乎所有的表面的刻蚀、清洁、活化、化学改性或涂层等。与其寻找新材料来适当妥协基体和表面的特性，不如采用气体等离子136提高灌注物的粘合性提高灌注物的粘合性137灌装前的等离子体活化可以确保良好的密封性，减少漏电流，提供良好的邦定强度。使用树脂包裹对电力/电子装置进行的保护称为灌装，灌装提供了电气绝缘性，还可以防止潮湿、高/低温、物理及电子应力的影响，它还具有阻燃、减震、散热的作用。灌装材料和元器件之间的浸润性通常很差,从而导致邦定困难，形成空洞。等离子活化可以提高表面能，确保良好的浸润性，使树脂能够在PTFE、硅胶、聚酰亚胺等绝大多数的低表面能聚合物材料上充分的流动。灌装前的等离子体活化可以确保良好的密封性，减少漏电流，提供良138通过接合焊盘（bondpad）清洁改善丝焊最近大气等离子体笔在应用于接合焊盘（bondpad）清洁方面取得了难以置信的成功。在生产上，等离子体笔可以很容易地在线或者原位集成到丝焊器上，用于在线清洁接合焊盘（bondpad）。当然这种类型的处理不需要衬底分级，意味着接合焊盘（bondpad）在邦定时是保持原始清洁的，这样生产更快。

通过接合焊盘（bondpad）清洁改善丝焊最近大气等离子体139等离子体笔在它的火焰处不产生电压或电流，因此不会损坏电子装置。虽然它的温度低，但是等离子体笔产生的能量比电晕放电一类的技术的清洁效率更高。系统的低运行成本（压缩空气是反应气体）和低投资使得等离子体笔成为接合焊盘（bondpad）清洁应用中的最激动人心的最新革新。等离子体笔在它的火焰处不产生电压或电流，因此不会损坏电子装140改善塑料材料的粘结邦定性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。在应用中，疏松的边界膜被去掉，留下非常清洁的表面。在处理塑料时，另外一个优点是边界膜剥离后，还可以去掉表面上的几百纳米厚度的基体材料。这样可以使表面达到原子级别的粗糙化，从而提供更多的表面结合点，改善粘合效果。

改善塑料材料的粘结邦定性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、141同时，还可以通过等离子体中的活性原子改变表面的化学性，通过很强的和基体材料表面形成的化学键来形成新的化学官能团。这些极性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。这样就可以极大地改善粘接性能。在有些应用中，结合力甚至可以提高50倍以上。同时，还可以通过等离子体中的活性原子改变表面的化学性，通过很142

等离子体还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂进行粘合。除了氧气之外，还可以用其他气体来获得所需要的表面，从而为材料工程师进行产品设计提供更多的选择。

等离子体还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂143Image(a)

crosssectionofPWBbeforeplasmacleaning

Image(b)

crosssectionofPWBafterplasmacleaningImage(a)

crosssectionofPW144使用等离子体改善搭接邦定剪切强度的例子

等离子体处理前等离子体处理后比例PSIPSIRatioPolyimide(PMR®-15)/Graphite/石墨42026006.2PolyphenyleneSulfide(Ryton®R)聚苯硫醚29013604.7PolyetherSulfonne(Victrex®4100G)聚醚砜130314024.2Polyethylene/PTFE(Tefzel®)聚乙烯/聚四氟乙烯verylow320050+HDPE高密度聚乙烯31531259.9LDPE低密度聚乙烯37014503.9Polypropylene聚丙烯37030808.3Polycarbonate(Lexan®)聚碳酸酯4109282.3Nylon尼龙85040004.7Polystyrene聚苯乙烯57040007.0MylarA®迈拉（聚酯薄膜商标名）53016603.1PVDF(Tedlar®)聚偏二氟乙烯28013004.6PTFE聚四氟乙烯7575010.0使用等离子体改善搭接邦定剪切强度的例子等离子体处理前等离子145印刷电路板印刷电路板146去胶渣等离子体去胶渣和回蚀是等离子技术在PCB领域已经证实的工艺应用。穿过多层电路板的钻孔会在孔壁上遗留残渣、污渍。必须首先去除这些污渍才能进行金属化（建立导电性），气体等离子体易于通过氧和氟化物如CF4的活化清除穿孔内的残渣，由等离子体释放的氧和氟的激子通过化学刻蚀作用攻击树脂污渍，从而使得穿孔得到完全清洁。去胶渣等离子体去胶渣和回蚀是等离子技术在PCB领域已经证实147而使用湿法化学工艺则在遇到精细穿孔、特氟隆芯材料或使用在聚酰亚胺基插入件时用的丙烯酸胶时会呈现不足。对于这些应用，低压气体等离子体已经被证实是一种优越的清洁方法。通过独特的电极设计可以保证等离子处理后板内、板与板之间、批次与批次之间出色的均匀性。而使用湿法化学工艺则在遇到精细穿孔、特氟隆芯材料或使用在聚酰148特氟隆®活化特氟隆®（聚四氟乙烯）以其很低的介电常数，成为一种确保快速信号传播和极好的绝缘性的优异材料，然而正是由于特氟隆的这些特性，使得它难于电镀。在对特氟隆表面电镀非电解铜之前，必须先进行等离子体活化以增加它的表面能，从而使得铜能被粘附上。通过专有的气体等离子体配方，能够给特氟隆提供出色的浸润性，并且比使用N2和H2作为反应气体的常规等离子体处理工艺提供更长的活化寿命。特氟隆®活化特氟隆®（聚四氟乙烯）以其很低的介电常数，成149碳去除穿透孔的金属化经常被激光钻孔时形成的积碳阻挡。为了从孔洞里去除这些积碳，可将印刷电路板放到气体等离子体中。化学活性的等离子体可以安全去除孔洞里的积碳，以为金属化工艺做好准备。等离子体将碳转化为可挥发的物质，在等离子体处理室里经由真空泵完全排出去。

碳去除穿透孔的金属化经常被激光钻孔时形成的积碳阻挡。为了从孔150光盘光盘151光盘模板清洁随着HD-DVD和蓝光格式的出现，光盘技术迎来了它的第三代高密度数据存储介质。当复制厂极力追求高生产率和高质量时，光盘技术也先后发展到更高的存储量，因此对于复制厂来说，为了与工业上的增长需要并驾齐驱，就必须使用新的技术和工艺。光盘模板清洁随着HD-DVD和蓝光格式的出现，光盘技术迎来了152新型的气体等离子体工艺，以替代湿法化学、紫外线/臭氧方法去除光刻胶或聚合物染料、钝化模板和改善模板。使用等离子体系统的用户报告称在工艺稳定性、化学品和劳动力的费用节约、更高的生产率和消除几种特定的缺陷方面取得了显著的改善。新型的气体等离子体工艺，以替代湿法化学、紫外线/臭氧方法去除153什么是等离子体？(TEPLA)课件154模板钝化第一次电铸生成的模板叫“父版”。在用“父版”生成“母版”(“父版”的反信号)前，首先要对“父版”进行氧化钝化。同样地，在用“母版”生成“子版”前，也要对“母版”进行钝化。此前钝化都是通过湿化学方法或臭氧处理进行，等离子处理仪可使钝化在洁净、干燥的环境下单步完成。

模板钝化第一次电铸生成的模板叫“父版”。在用“父版”生成“155通过模版调制消除复制污痕聚碳酸脂较差的脱模性会在从模板上脱下复制片时划伤和阻断数据点。这会导致非均匀性凹坑/凹槽壁，表现在复制片上就是瑕疵。这些不同的瑕疵现象分别叫做斑点、水纹、粘连或幻影，更多是基于外观原因而非盘片的可读性原因，是我们不希望看到的。当使用等离子体技术去除光刻胶时，用户发现可以减少大约70%的这些缺陷，斑点可减少10%，而DVD上的水纹则全部被消除。通过模版调制消除复制污痕聚碳酸脂较差的脱模性会在从模板上156什么是等离子体？(TEPLA)课件157什么是等离子体？(TEPLA)课件158医疗诊断医疗诊断159改善细胞和生物材料对临床诊断平台的附着力用于免疫分析、细胞培养介质和其它临床诊断的平台主要是由合成聚合体制造的，这些材料对该行业来说具有理想的惰性、机械稳定性和低廉的价格，但它们的表面性质却有着内在的局限性，特别是细胞和生物活性分子到其表面的附着点不充足。改善细胞和生物材料对临床诊断平台的附着力用于免疫分析、细胞培160强力的、均匀分布的附着点是固定生物材料和体外细胞培养的一个前提。为了改进合成聚合物平台细胞增殖和生物分子吸附的性质，必须进行表面改性。苏州Omega长期为临床诊断基体的制造商提供免疫化验、细胞培养介质等设施的等离子体活化服务。强力的、均匀分布的附着点是固定生物材料和体外细胞培养的一个前161胺化在聚合物材料上提供生物和传感器分子的邦定点表面胺化是生物科学材料工艺中的重要工艺，特别适用于培养介质和医疗诊断平台。氨基官能团为惰性的聚合物材料提供添加生物和传感器分子的邦定点。公司最近开发了一种胺化不同聚合物平台的新方法，该方法远胜于以前的氨基等离子体方法。我们最新的“Aminafix”等离子体工艺比以前的方法提供了5倍多的氨基官能团。胺化在聚合物材料上提供生物和传感器分子的邦定点表面胺化是162什么是等离子体？(TEPLA)课件163改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘附使用气体等离子技术的经验可以解决生物材料对培养介质和诊断基体的粘附性问题。另外，已经开发出了提高生物活性分子的选择性粘附的特殊等离子工艺。这种工艺通过在表面提供特殊的化学官能团，使之与生物化学样品发生共价耦合来实现。羧基、羟基、氨基是通过等离子工艺所获得的很重要的化学官能团实例。改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘附使用气体等离子技164医疗器械：医疗器械：165改善通过微流体器件的

分析流特性

微流体装置需要亲水性的表面以便于分析物可以持续平缓的流经微通道到达这些器械上的探测和处理位置。这种流动可通过各种抽吸方法如电渗透、热量、机械等方法来实现。微射流器件由疏水性的聚合材料（聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)）制成.改善通过微流体器件的

分析流特性微流体装置需要亲水性的表面166由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中聚集的气泡抑制了液体的流动。即便通道用酒精和缓冲液处理过，仍存在气泡问题。用等离子体处理可以氧化微通道的表面，使它们变成亲水性，从而防止气泡的形成。表面电荷密度在采用电动抽吸时同样会影响流动速率，等离子体可以有效地对表面充电从而支持电渗透流动。这是用等离子处理微流体器件的又一个好处。由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中聚集的气泡167解决药物粘附到计量腔壁的问题

表面“不粘”的概念在厨具上众所周知。例如用在炒锅上的“Teflon®（特氟隆）”涂层可以防止食物粘在表面上。然而，不粘的应用也可延伸到炒锅之外的领域，如带有药剂计量腔的药物输送装置不允许药剂粘附到其内表面上，这样才能保证从第一次到最后一次都有相同的剂量。等离子可以在计量腔内壁上涂敷一层很薄的碳氟涂层来确保其"不粘"性。解决药物粘附到计量腔壁的问题

表面“不粘”的概念在厨具上众所168

通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很容易的粘附在大多数材料表面。PECVD的原理是在等离子体内活化单体，诱导它们在基体上聚合。沉积涂层的表面性能取决于表面几十纳米的性质。气体等离子工艺通过在高度可控的环境下在基体上沉积聚合碳氟化合物，从而提供了一个可靠的、生物相容的和环境友好的降低材料表面活化能的方法。通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很169增加体内体外医疗器械

的生物兼容性增加体内体外医疗器械

的生物兼容性170什么是等离子体？(TEPLA)课件171表面能是决定材料可湿性、可印刷性、化学抗性和生物污染的一个特性。一般来说，具有高表面能的材料对生物材料如细胞和蛋白质来说是亲水的和可湿的。反之，低表面能的物质是疏水的和不粘的。体内和体外医疗器械可能会需要抵抗蛋白质或细胞粘附的表面。盛放生物废液的可重复使用的容器需要容易清空和刷洗，这只是需要改进表面的不粘性或抗生物污染性的几个例子。表面能是决定材料可湿性、可印刷性、化学抗性和生物污染的一个特172采用等离子体涂敷一层氟碳化合物或聚氧化乙烯的薄涂层可以创建抗生物污染的涂层。当使用等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）方法涂覆时，这种涂层易于粘附到很多种材料表面上。PECVD通过在等离子体的作用下激活适当的单体种类，然后在工件上诱导其形成聚合物。沉积的表面涂层的性质是由最表面的几十个纳米深的材料所决定的。气体等离子体工艺通过以一种可靠的和环境友好的方法，在一个高度可控的环境里聚合所选择的单体到表面上来减小材料的表面能。

采用等离子体涂敷一层氟碳化合物或聚氧化乙烯的薄涂层可以创建抗173弹性体弹性体174减小密封件和O形圈的表面粘性具有弹性和可变形性的聚合物可用来制作密封条和O型圈。但这些性能也会导致表面的摩擦和磨损。等离子体工艺提供了一个可靠的、一致的、绿色的既可减少表面摩擦力，同时又能维持基体材料的性能的方法。减小密封件和O形圈的表面粘性具有弹性和可变形性的聚合物可用来175密封条和O型圈在液态、气态或真空环境中扮演了气体或液体屏障的作用。它们可用在圆棒、活塞、法兰、端盖、插栓上，以及从食物加工到半导体，从汽车到航天，从石化到医药等广泛的工业领域中。密封条和O形圈的表面摩擦意味着磨损，高磨损率影响了系统的可靠性，需要频繁的维护。等离子体通过可控的化学和物理改性可降低表面摩擦力。密封条和O型圈在液态、气态或真空环境中扮演了气体或液体屏障的176什么是等离子体？(TEPLA)课件177改进对人造橡胶的粘结邦定众所周知弹性体材料(人造橡胶)非常难以自粘结或与其它材料粘结。原因之一就是它们聚合链的易变性，这是材料弹性特性里固有的性质。然而等离子体能够通过一系列的途径提高弹性体的粘接性，例如等离子体可以清除脱模剂、易挥发的碳氢化合物和其它会影响邦定的基体上的污染物。改进对人造橡胶的粘结邦定众所周知弹性体材料(人造橡胶)非常难178氧化等离子体用于在材料表面添加氧官能团，这会增加极性和使它具有对粘结剂的亲水性和可湿性。在等离子体环境里，通过向着表面加速的离子的轰击效应，或化学刻蚀处理可以选择性地改变表面特征。粗糙的表面具有更大的表面积，等同于大数量的邦定点，从而改善邦定性能。氧化等离子体用于在材料表面添加氧官能团，这会增加极性和使它具179光学光学180光学镜头的超净清洁清洗是等离子体最常见的应用，等离子体清洁通常用来在最后去除有机薄膜。去除几乎存在于所有物理表面上的有机污染层后就得到了非常清洁的表面。这个污染层可能只有几个分子的厚度，但却可以显著地改变表面性能。必须首先用湿法或物理方法去除重油油污、灰尘颗粒等，然后通过低压氧气等离子清洗几分钟，没有废液需要处理。而且不同于清洗剂，等离子体不会留下任何残余物。

光学镜头的超净清洁清洗是等离子体最常见的应用，等离子体清洁通181什么是等离子体？(TEPLA)课件182提高隐形眼镜的浸润性

等离子体广泛地应用在隐形眼镜的生产中。等离子用来在镀膜前活化镜片材料，也可用来侵蚀表面，暴露出下面的表层。在这两个应用中等离子体都可以替代难用的、耗时的、昂贵的湿化学方法。提高隐形眼镜的浸润性等离子体广泛地应用在隐183用于制造隐形眼镜的玻璃模具带有成型时产生的聚合物污染层（例如CR-39或PC）和/或脱模剂。通常用湿法清洗来洗掉这些残余物，但随之而来的不完全的喷淋、水痕、建造清洗槽等会影响表面的完美性，而用等离子体可以很好地清洁这些镜片.用于制造隐形眼镜的玻璃模具带有成型时产生的聚合物污染层（例如184什么是等离子体？(TEPLA)课件185改善光纤连接器的光学传输

玻璃纤维的有机污染会降低传输率，影响性能的稳定性。即使保持光学路径的清洁，塑料放气、粘合剂流出、指纹等也会造成有机污染。等离子可以分解这些表面污染，使之变成惰性的和挥发性的气体。改善光纤连接器的光学传输玻璃纤维的有机污染会降低传输率，186什么是等离子体？(TEPLA)课件187半导体行业的应用微波等离子工艺用于芯片制造、MEMS器件、光伏电池、平板显示器和探测器等领域的市场领导者。在光刻胶灰化、晶圆减薄和应力去除、打线前的bondpad清洁、封胶前的活化等应用中用安全的微波等离子对硅、三五族化合物、铌酸锂等半导体材料进行处理。微波等离子体特别适合于处理对静电敏感的器件。半导体行业的应用微波等离子工艺用于芯片制造、MEMS器件、188PVAtepla还提供量测工具用于先进的质量监测和生产过程中评估晶圆。SIRD系统是用于机械应力测量，TWIN用于离子注入剂量检测。我们的量测系统可处理300毫米的晶圆，并满足1级洁净室的所有要求。PVAtepla还提供量测工具用于先进的质量监测和生产过189光刻胶灰化

在前道半导体制造中，在刻蚀和注入等工艺后去除光掩膜是一个最重要且经常进行的步骤。根据器件的复杂程度，光刻的周期次数也从10次至25次不等。每个周期都需要一个去除光刻胶工艺。这个剥离光掩膜的过程可以使用干燥的、环保的等离子工艺（‘灰化’）。光刻胶灰化在前道半导体制造中，在刻蚀和注入等工艺后去除光掩190PVATePla是使用微波激励的批次式等离子光刻胶灰化机的市场领导者。微波批次等离子体技术具有高产能、成本低的特点。所需成本只是单晶圆灰化机的一小部分。微波激励的等离子体不会对栅氧化层产生任何损坏，和传统的射频等离子灰化机相比具有更高的灰化效率。PVATePla是使用微波激励的批次式等离子光刻胶灰化机的191什么是等离子体？(TEPLA)课件192晶圆背面的应力去除晶圆的背面研磨工艺会产生应力并传导到晶圆本体上导致晶圆变脆。这种晶圆变脆的效应可以用PVATePla的等离子应力去除工艺来去除。背面研磨带在减薄工艺（从725µm通过研磨减薄到目标厚度，例如75µm）时用以保护晶圆高活性的一面。晶圆背面的应力去除晶圆的背面研磨工艺会产生应力并传导到晶圆本193之后，用远程等离子对晶圆背面进行应力去除,将减薄后留下的3µm厚的损伤硅层去除。远程冷等离子是洁净、干燥、各向同性的化学刻蚀工艺，不含可能会对晶圆表面充电的自由离子或电子。通过把工艺温度控制在70°C以下来保护背面研磨带，避免对背面研磨带产生任何的损坏。应力去除可以和钝化、晶圆减薄一起在原位进行。之后，用远程等离子对晶圆背面进行应力去除,将减薄后留下的3194什么是等离子体？(TEPLA)课件195什么是等离子体？(TEPLA)课件196芯片边缘修复（CSH）在切割工艺中用高速旋转的锯片或高能激光束来切割芯片。在接近“street”的硅料受到的损伤相当于研磨时晶圆背部表面受到的损伤。边缘壁面的质量是决定裸片强度的一个关键因素。芯片边缘修复（CSH）在切割工艺中用高速旋转的锯片或高能激光197远程等离子体可以在划片后立刻处理边缘壁面。纯净干燥的化学等向型刻蚀可以应用在切割（DBG工艺）后背面或从前部表面划片后的背面。我们把这个工艺叫做CSH（芯片边缘修复）。一旦硅片的所有边缘壁面和背部表面都被处理后，就可以使裸片达到最大的物理强度（“完美裸片”）。芯片边缘修复可以和钝化一起原位进行。远程等离子体可以在划片后立刻处理边缘壁面。纯净干燥的化学等向198什么是等离子体？(TEPLA)课件199后CMP处理远程冷等离子表面处理可以结合其他传统的晶圆应力去除方法（例如CMP）来处理晶圆，为后续的工艺步骤做准备。例如，等离子体用来处理功率器件背面的金属化做准备。等离子清洗，伴随着它的微粗糙作用，可以改变CMP处理后的镜面表面，从而提高了金属化的能力。后CMP处理可以和应力去除、晶圆减薄一起在原位进行。后CMP处理远程冷等离子表面处理可以结合其他传统的晶圆应力去200使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例

使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例使用远程冷等离子进行干法化学刻蚀后被粗燥化的硅表面实例使用201全自动远程等离子体系统

全自动远程等离子体系统

202晶圆减薄(<30µm)为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。然而在实际生产中，这样的厚度已经不可能由研磨来实现了，特别是在大批量生产50µm及以下的厚度,应力去除变成了一个重要的问题时。晶圆减薄(<30µm)为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减203用于3D互连的铜制成需要进行无金属污染的自由接触处理。在该应用中PVATePla提供了使用柔和的远程等离子刻蚀的用于晶圆减薄的先进技术。依靠出色的均匀性，我们可以使用我们的应力去除工艺来进行晶圆减薄。ASYNTIS2.2是为了该先进市场的高产能生产而设计的。晶圆减薄可以和应力去除、钝化在原位进行。用于3D互连的铜制成需要进行无金属污染的自由接触处理。在该应204表面钝化有三个重要的原因需考虑表面钝化：1.在线的晶圆减薄工艺中，研磨和装配之间的时间太短以至于游离的硅键没法捕获空气中的氧气。一旦游离的硅键接触到切割带，胶水会与切割带发生化学反应，裸片的粘结力会随着时间而增加。使用远程等离子体进行氧化钝化处理可以在薄晶圆生产中有效地阻止这些粘附问题。