CN103357618A - 一种新型常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪 - Google Patents
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Abstract
一种新型常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极、介质阻挡层、两个接地电极和一个射频电源，该喷枪呈长方体，其中一面接进气口，相对的面为喷口，除喷口面外，喷枪其余各面均为金属板，两个接地电极被介质阻挡层包覆，两个接地电极之间为两个射频电极，形成三个喷口，两个射频电极也被介质阻挡层包覆，工作气体从喷枪喷口喷出，在常压下，电源接通后，在三个喷口均产生辉光等离子体，等离子体中的自由基在气流的携带下向外喷出，该喷枪用于对硅片、玻璃等衬底表面的有机物进行清洗。
Description
技术领域
本发明涉及到一种新型常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，喷枪由双射频电极的介质阻挡放电产生等离子体，等离子体中的活性自由基在一定压力下从喷枪的三个喷口喷出，到达硅片、玻璃等衬底表面后，与衬底表面的有机物发生反应，达到清洗衬底表面的目的。
背景技术
半导体生产中，硅片必须严格清洗，即使是微量的污染也会导致器件失效，另外，其他衬底例如液晶玻璃平板等表面除了需要清洗有机污染物外，还需要改善材料表面的性能，增加材料表面的附着性。传统清洗方式是湿法化学方法，湿法化学方法存在不能精确控制、清洗不彻底、清洗溶液易对环境造成污染；已经出现的干法方法大多数是工作在真空状态下，设备操作复杂、成本高，而且在真空室中由于存在离子溅射，很容易使真空壁面上溅出金属原子；已出现的常压清洗技术存在易引入新的杂质，电极结构复杂等缺点。
本发明介绍了一种新型的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪。喷枪包括两个射频电极、两个接地电极，两个接地电极之间是两个相邻的射频电极，常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪采用了介质阻挡的射频放电形式，以氩气和氧气的混合气体为工作气体，产生辉光放电，等离子体自由基束流从三个喷口喷出，在到达硅片等衬底表面上，束流主要成分为活性自由基，自由基与光刻胶或其它有机物发生反应，生成二氧化碳、水等产物，达到清洗目的，该喷枪除了可以对液晶玻璃平板等衬底进行清洗外，还可以改善其表面的粘附性。
常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪的优点是射频电极之间的放电增大了放电面积、减少了引入的金属杂质、喷枪结构简单化。
发明内容
一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极、介质阻挡层、两个接地电极和一个射频电源。
所述的新型常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：该喷枪呈长方体，其中一面接进气口，相对的面为喷口，除喷口面外，喷枪其余各面均为金属板，两个接地电极被介质阻挡层包覆，两个接地电极之间为两个射频电极，形成三个喷口，两个射频电极被介质阻挡层包覆，工作气体从喷枪喷口喷出，在常压下，电源接通后，在三个喷口中均产生辉光等离子体，等离子体中的自由基在气流的携带下向外喷出。
所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：接地电极与射频电极的制作材料均为铝等金属材料。
所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：接地电极与射频电极以及射频电极与射频电极之间形成的三个喷口大小相等，宽度范围为0.5-2.0mm。
所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：两个接地电极之间是两个相邻的射频电极。
本发明一种新型的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪产生的等离子体自由基束流，在喷射到硅片等衬底表面时，束流成分以自由基为主，高活性的自由基与衬底表面的光刻胶或其它有机物反应生成二氧化碳、水等，可以直接排放到大气中，该喷枪除了可以对液晶玻璃平板等衬底进行清洗，还可以改善其表面的粘附性。常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪的优点是射频电极之间的放电增大了放电面积、减少了引入的金属杂质、喷枪结构简单化。
附图说明
图1为本发明一种新型的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪原理示意图。
图2为本发明一种新型的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪外形图。
请参阅图1，该常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极107、包覆射频电极的介质阻挡层106、两个接地电极108、包覆接地电极的介质阻挡层109、一个射频电源105、喷枪壳体104、供气源101、流量计102以及供气管路103。两个接地电极与喷枪壳体连接，介质阻挡层为石英或陶瓷等绝缘材料。供气源101提供氩气和氧气，气体经过流量计102时按一定比例形成混合气体，混合气体经供气管路103后，均匀的进入接地电极108与射频电极107之间的间隙以及两个射频电极之间的间隙，当射频电极107与射频电源105接通后，在三个喷口内都产生等离子体，等离子体自由基束流在气流的带动下，从喷口喷射出来，当到达衬底表面时，束流成分以自由基110为主，自由基与衬底表面的光刻胶或其它有机物反应，生成二氧化碳、水等产物，除了去除衬底表面光刻胶或其它有机物外，该喷枪还可以对液晶平板等衬底表面进行改性。
请参阅图2，该常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，供气管路103与喷枪的进气口202连接，工作气体通过进气口202进入喷枪内部，射频电极107外面包覆着介质阻挡层，接地电极108外面包覆着介质阻挡层，射频电极之间以及射频电极与接地电极之间为三个喷口，喷枪工作时，在喷口喷出高密度的自由基束流，射频电极与壳体104之间由绝缘块201隔离。
上面参考附图结合具体的实施例对本发明进行了描述，然而，需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施做出许多改变和修改，这些改变和修改都落在本发明的权利要求限定的范围内。
Claims (4)
1.一种新型常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极、介质阻挡层、两个接地电极和一个射频电源，其特征在于：该喷枪呈长方体，其中一面接进气口，相对的面为喷口，除喷口面外，喷枪其余各面均为金属板，两个接地电极被介质阻挡层包覆，两个接地电极之间为两个射频电极，形成三个喷口，两个射频电极被介质阻挡层包覆，工作气体从喷枪喷口喷出，在常压下，电源接通后，在三个喷口中均产生辉光等离子体，等离子体中的自由基在气流的携带下向外喷出。
2.如权利1所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：接地电极与射频电极的制作材料均为铝等金属材料。
3.如权利1所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：接地电极与射频电极以及射频电极与射频电极之间形成的三个喷口大小相等，宽度范围为0.5-2.0mm。
4.如权利1所述的常压双射频电极的等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：两个接地电极之间是两个相邻的射频电极。
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