1 等離子體清洗

1.1 等離子體清洗的機(jī)理

等離子體是部分電離的氣體，是物質(zhì)常見的固體、液體、氣態(tài)以外的第四態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子以及其他中性粒子組成。由于等離子體中的電子、離子和自由基等活性粒子的存在，其本身很容易與固體表面發(fā)生反應(yīng)

廣東啟天自動化智能裝備股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)的QT等離子清洗機(jī)的等離子體清洗技術(shù)的大特點(diǎn)是不分處理對象的基材類型，均可進(jìn)行處理，對金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環(huán)氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地處理，并可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。

QT等離子清洗機(jī)清洗還具有以下幾個特點(diǎn)：容易采用數(shù)控技術(shù)，自動化程度高；具有高精度的控制裝置，時間控制的精度很高；正確的等離子體清洗不會在表面產(chǎn)生損傷層，表面質(zhì)量得到保證；由于是在真空中進(jìn)行，不污染環(huán)境，保證清洗表面不被二次污染。

1.2 等離子體清洗分類

1.2.1反應(yīng)類型分類

啟天等離子體與固體表面發(fā)生反應(yīng)可以分為物理反應(yīng)（離子轟擊）和化學(xué)反應(yīng)。物理反應(yīng)機(jī)制是活性粒子轟擊待清洗表面，使污染物脫離表面終被真空泵吸走；化學(xué)反應(yīng)機(jī)制是各種活性的粒子和污染物反應(yīng)生成易揮發(fā)性的物質(zhì)，再由真空泵吸走揮發(fā)性的物質(zhì)。

以物理反應(yīng)為主的啟天等離子體清洗，也叫做濺射腐蝕（SPE）或離子銑（IM），其優(yōu)點(diǎn)在于本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，清潔表面不會留下任何的氧化物，可以保持被清洗物的化學(xué)純凈性，腐蝕作用各向異性；缺點(diǎn)就是對表面產(chǎn)生了很大的損害，會產(chǎn)生很大的熱效應(yīng)，對被清洗表面的各種不同物質(zhì)選擇性差，腐蝕速度較低。以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗的優(yōu)點(diǎn)是清洗速度較高、選擇性好、對清除有機(jī)污染物比較有效，缺點(diǎn)是會在表面產(chǎn)生氧化物。和物理反應(yīng)相比較，化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)不易克服。并且兩種反應(yīng)機(jī)制對表面微觀形貌造成的影響有顯著不同，物理反應(yīng)能夠使表面在分子級范圍內(nèi)變得更加“粗糙”，從而改變表面的粘接特性。還有一種等離子體清洗是表面反應(yīng)機(jī)制中物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)都起重要作用，即反應(yīng)離子腐蝕或反應(yīng)離子束腐蝕，兩種清洗可以互相促進(jìn)，離子轟擊使被清洗表面產(chǎn)生損傷削弱其化學(xué)鍵或者形成原子態(tài)，容易吸收反應(yīng)劑，離子碰撞使被清洗物加熱，使之更容易產(chǎn)生反應(yīng)；其效果是既有較好的選擇性、清洗率、均勻性，又有較好的方向性。

廣東啟天自動化智能裝備股份有限公司的QT-100-PSP是典型的等離子體物理清洗工藝是氬氣等離子體清洗。氬氣本身是惰性氣體，等離子體的氬氣不和表面發(fā)生反應(yīng)，而是通過離子轟擊使表面清潔。典型的等離子體化學(xué)清洗工藝是氧氣等離子體清洗。通過等離子體產(chǎn)生的氧自由基非?；顫?，容易與碳?xì)浠衔锇l(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳和水等易揮發(fā)物，從而去除表面的污染物。

1.2.2激發(fā)頻率分類

等離子態(tài)的密度和激發(fā)頻率有如下關(guān)系：
　　nc=1.2425×108v2
　　常用的等離子體激發(fā)頻率有三種：激發(fā)頻率為40kHz的等離子體為超聲等離子體，13.56MHz的等離子體為射頻等離子體，2.45GHz的等離子體為微波等離子體。

不同等離子體產(chǎn)生的自偏壓不一樣，超聲等離子體的自偏壓為1000V左右，射頻等離子體的自偏壓為250V左右，微波等離子體的自偏壓很低，只有幾十伏，而且三種等離子體的機(jī)制不同。超聲等離子體發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)，射頻等離子體發(fā)生的反應(yīng)既有物理反應(yīng)又有化學(xué)反應(yīng)，微波等離子體發(fā)生的反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng)。超聲等離子體清洗對被清潔表面產(chǎn)生的影響大，因而實(shí)際半導(dǎo)體生產(chǎn)應(yīng)用中大多采用射頻等離子體清洗和微波等離子體清洗。

2 QT等離子清洗機(jī)在LCD工藝中的應(yīng)用

在LCD生產(chǎn)過程中，由于指印、化學(xué)溶劑殘留、各種交叉污染、自然氧化等，器件和材料表面會形成各種沾污，包括有機(jī)物、環(huán)氧樹脂、膠、金屬鹽等。這些沾污會明顯地影響LCD生產(chǎn)過程中的相關(guān)工藝質(zhì)量。使用等離子體清洗可以很容易清除掉生產(chǎn)過程中所形成的這些分子水平的污染，保證工件表面原子與即將附著材料的原子之間緊密接觸，從而有效地提高貼合強(qiáng)度，改善芯片粘接質(zhì)量，提高元器件的性能、成品率和可靠性，又由于去除了ITO表面的有機(jī)物，可以減輕ITO腐蝕。

在LCD生產(chǎn)中，等離子體清洗工藝的選擇取決于后續(xù)工藝對材料表面的要求、材料表面的原有特征、化學(xué)組成以及污染物的性質(zhì)等。通常應(yīng)用于等離子體清洗的氣體有氬氣、氧氣、氫氣、四氟化碳及其混合氣體等。

3 在LCD中靠近Plasma的一般生產(chǎn)流程

白玻璃先用超聲波洗凈→吹干→入烘箱烤干→等離子處理→貼偏光片→貼ACF→COG→貼遮光紙。

4廣東啟天等離子清洗機(jī)與其他清洗的比較

LCD清洗