半导体等离子清洗设备应用及其作用

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-05-26

半导体集成电路制程及封装过程中，会产生各种各样的污染物，包括氟、镍、光刻胶、环氧树脂和氧化物等，这些污染物的存在可能导致虚焊、压焊点易于脱落、键合强度大为减小等诸多问题，从而影响产品的质量。半导体新型材料的研发及应用大大的加快了集成电路的发展，但无论使用何种材料，各种各样的污染物依旧是集成电路飞速发展道路上的一条拦路虎。作为一种精密干法清洗设备，半导体等离子清洗设备可以有效去除这些污染物，改善材料表面性能，增加材料表面能，量从而增加焊接、粘结强度，最终提升产品可靠性。

新型半导体材料的使用大大提高了集成电路的可靠性，但却无法解决集成电路制程中污染物存在的问题。在集成电路中，元器件的失效导致整个集成电路报废约有～是由于芯片互连引起的，所以芯片互连对器件长期使用的可性靠影响很大。而在集成电路制程及封装过程中出现的污染物将导致芯片焊区的虚、焊焊不上、压焊点易于脱落、压焊点偏离或键合强度大为减小等诸多问体，大大降低了芯片互连的可靠性，进而导致整个集成电路质量低下、寿命降低。半导体等离子清洗设备应用于半导体器件的制备过程，具有去胶、表面活化、去除微小污染多余物的功能。进行等离子清洗后，可有效去除这些污染物，提高工件表面活性，大大提高元器件可靠性的同时，提高了集成电路产品质量。

半导体等离子清洗设备的主要应用及其作用

半导体行业等离子清洗设备主要可以应用在以下几个方面：扫残胶、晶圆清洗、封装点银胶前、压焊前、塑封、BGA基板清洗和FlipChip引线框架的清洗。

半导体封装等离子清洗设备运用位置

晶圆等离子清洗
利用氧等离子体对晶圆表面的残胶进行处理，等离子体清洗不但可以清洗晶圆表面，还可以提高表面活性，提高材料表面粘接能力，提高焊接能力，亲水性等。

利用等离子清洗扫残胶
Si器件和GaAs器件在光刻后用湿法显影，但是用显影液彻底想把胶条清洗干净并不容易，也不太经济，往往会残留一层很薄的胶膜，叫做底膜。下一步再刻蚀就受影响，在这种情况下用氧和氮的混合等离子清洗，将底膜去掉，工艺上简称扫胶，然后再进行刻蚀，这样有利于线条的质量保证（线条宽度的一致性好，光滑整齐）。

芯片在载体上粘附前对载体进行清洗
无论是集成电路还是混合集成电路，在用环氧树脂导电胶粘片前用半导体等离子清洗设备对载体进行正面清洗，可以提高环氧树脂的粘附性，去除氧化物以利于焊料回，流改善芯片与载体的连结，大大减少剥离现象，提高热耗散性能。

键合前等离子清洗
随着集成度的不断提高，引线数目增多，集成电路（包括混合集成电路）引线的键合成品率和可靠性已经是十分突出的问题。芯片粘在载体上以后，在焊盘上可能存在的污染物有：有机溶剂残留、环氧树脂的溢出物以及焊盘材料的氧化层。这些污染物和氧化层从物理和化学反应两个方面使引线与焊盘之间焊接不完全或粘附性差，造成键合强度不够。在键合之前将焊盘用半导体等离子清洗设备清洗一下再键合会显著提高键合强度和键合线拉力的均匀性。

集成电路封装前等离子清洗
集成电路在进行塑封时要求塑封材料与芯片、载体、金属键合脚等各种不同材料都要有较好的粘附性，如果有沾污或者活性较差，就会导致塑封表面层剥。如在塑封前进行等离子清洗，可以有效的提高表面活性，改善粘附性，减少剥离现象，提高封装的可能性。

等离子清洗设备广泛应用在电子行业（主要是半导体和光电工业）、橡胶、塑料、汽车及国防等领域．在半导体制造业中，半导体等离子清洗设备已经成为不可或缺的设备，其主要作用是能够有效提高半导体元器件在生产制造过程中表面的洁净度，提高产品的可靠性。