Плазма также известна как «ионизированный газ». Когда к атомам или молекулам газа прикладывается высокая энергия, электроны выбиваются из частиц, ионизируя газ. В результате частицы делятся на положительные и отрицательные ионы, радикалы и фотоны – образуя плазму.
Плазма демонстрирует кажущуюся нейтральность из-за одинакового количества положительно и отрицательно заряженных частиц (квазинейтральность). Поскольку в плазме есть свободно движущиеся электроны и заряженные частицы, она сильно реагирует на электрические и магнитные поля (коллективное поведение).
В настоящее время плазма играет важную роль во многих областях промышленности. В производстве полупроводников более 70% процессов использует плазму. Используя химические и физические свойства плазмы, можно изменять свойства поверхности материалов. С использованием этой технологии решается все больше прикладных задач.
Четвертое состояние материи
Области применения плазменной технологии:
1. Плазменная очистка
Без использования вредных чистящих средств плазма эффективно удаляет загрязнения на молекулярном уровне, невидимые невооруженным глазом.
Плазменная очистка проводится при низкой температуре, поэтому ее можно применять к различным материалам.
Плазма эффективно подготавливает подложку перед такими процессами, как склеивание и нанесение покрытий.
Удаление органических загрязнений с помощью газа O2
2. Плазменная активация
После удаления загрязнений с поверхности с помощью процесса очистки смачиваемость поверхности может оказаться недостаточной для получения желаемого результата.
Плазма может контролировать энергию поверхности для повышения функциональности материала.
Использование газа O2 для повышения прочности сцепления с поверхностью.
3. Гидрофильная обработка
Повышение прочности сцепления перед покраской, печатью и склеиванием.
4. Гидрофобная обработка
Повышение водонепроницаемости ткани, стекол и фильтров
5. Модификации поверхности плазмой
Плазменная модификация позволяет посадить функциональные группы на поверхность материалов для последующего нанесения сверхтонкого слоя независимо от формы и контура.
Примеры модификации поверхности включают усиление антикоррозионного эффекта, защиту от царапин, улучшение механических/электрических свойств и т. д.
Улучшение свойства поверхности за счет присоединения функциональных групп газа.
6. Травление
Травление относится к удалению материалов с подложки путем бомбардировки ускоренными частицами поверхности подложки.
Травление чаще всего используется для изготовления интегральных схем в производстве полупроводников, дисплеев и микроэлектромеханических систем.
Травление делится на два типа — изометрическое и анизометрическое.
7. Вакуумная плазма (низкого давления)
В вакуумной системе плазма генерируется при давлении ниже 100 Торр.
Плазма поддерживает равномерный тлеющий разряд с минимальным повреждением подложки.
Подробные характеристики установок вакуумно-плазменной обработки