一种等离子表面清洁装置的制作方法

1.本发明涉及半导体清洗技术领域，特别涉及一种等离子表面清洁装置。


背景技术：

2.等离子体是物质的一种存在状态，通常物质以固态、液态、气态三种状态存在，但在一些特殊的情况下有第四种状态存在，如地球大气中电离层中的物质，等离子体状态中存在下列物质：处于高速运动状态的电子；处于激活状态的中性原子、分子、原子团（自由基）；离子化的原子、分子；未反应的分子、原子等，但物质在总体上仍保持电中性状态，在真空腔体里，通过射频电源在一定的压力情况下起辉产生高能量的无序的等离子体，通过等离子体轰击被清洗产品表面．以达到清洗目的。
3.现有的等离子表面清洁装置多采用金属电极，金属电极在对活性气体电离时，容易与活性气体发生反应，反应后的氧化物对产品表面造成残留，而且持续对固定位置进行清洗，不能够对被清洗零件进行全面清洗。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种等离子表面清洁装置，以解决现有的等离子表面清洁装置多采用金属电极，金属电极在对活性气体电离时，容易与活性气体发生反应，反应后的氧化物对半导体表面造成残留，而且持续对固定位置进行清洗，不能够对被清洗零件进行全面清洗的现象。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种等离子表面清洁装置，包括主机体，所述主机体内部中空形成腔体，所述腔体内部设置有隔离板，用于将所述腔体隔离成两部分，所述腔体中设置有转动架，所述腔体中设置有石墨电极，所述石墨电极与高压电源电连接，所述主机体分别与真空泵组、活性气体箱、惰性气体箱通过管道连接，所述主机体一侧设置有电控箱，所述电控箱分别与所述真空泵组、所述活性气体箱、所述惰性气体箱电连接。
6.进一步的，所述石墨电极共有两个，分别设置在所述腔体两侧。
7.进一步的，所述活性气体箱与所述惰性气体箱的出气孔正对所述石墨电极。
8.进一步的，所述活性气体箱与所述惰性气体箱与所述主机体连接的管道上均设置有电磁阀，所述电磁阀与所述电控箱电连接。
9.进一步的，所述转动架通过轴与转动电机连接，所述转动架上方设置有密封板，所述密封板上开有孔，所述转动架的轴通过孔与所述转动电机连接。
10.进一步的，所述转动架上设置有多个粘性贴。
11.进一步的，所述隔离板端部设置有柔性接头，所述柔性接头与转动架接触连接。
12.进一步的，所述真空泵组共有两个，分别通过管道连接所述隔离板两侧的所述腔体。
13.相对于现有技术，本发明所述的一种等离子表面清洁装置具有以下优势：
1、采用石墨作为电极对活性气体与惰性气体进行电离，石墨电极与活性气体反应后生成气体，不会对被清洗半导体表面造成残留；2、被清洗零件以转动的方式进入不同氛围进行清洗，大幅度提升了清洗效果，而且结构简单，使用方便；3、被清洗零件可以转动，能够使被清洗零件的不同位置直面等离子体，确保零件表面被清洗干净。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
15.图1为本发明第一结构示意图；图2为本发明主机体结构示意图；图3为本发明隔离板结构示意图；图4为本发明物质分布状态示意图；图5为本发明清洗系统的简图；图6为清洗系统中离子分布区域示意图。
16.附图标记：1、主机体；2、腔体；3、真空泵组；4、隔离板；5、柔性接头；6、转动架；601、粘性贴；7、石墨电极；8、惰性气体箱；9、电磁阀；10、真空度检测器；11、高压电源；12、活性气体箱；13、电控箱；14、转动电机；15、密封板。
具体实施方式
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
18.实施例一：参见附图1，一种等离子表面清洁装置，包括主机体1，所述主机体1内部中空形成腔体2，所述腔体2内部设置有隔离板4，用于将所述腔体2隔离成两部分，所述腔体2中设置有转动架6，所述腔体2中设置有石墨电极7，所述石墨电极7与高压电源11电连接，所述主机体1分别与真空泵组3、活性气体箱12、惰性气体箱8通过管道连接，所述主机体1一侧设置有电控箱13，所述电控箱13分别与所述真空泵组3、所述活性气体箱12、所述惰性气体箱8电连接。
19.具体的，所述主机体1整体呈柱形，所述主机体1内部开有所述腔体2，所述隔离板4将所述腔体2氛围两部分，两个所述腔体2中均通过管道与所述真空泵组3连接，其中一个所述腔体2通过管道与所述活性气体箱12连接，另一个所述腔体2与所述惰性气体箱8连接，两个所述腔体2中均设置有所述石墨电极7，所述石墨电极7与所述高压电源11连接，所述高压电源11为所述石墨电极7供电，将所述惰性气体箱8与所述活性气体箱12中通入所述腔体2中的惰性气体与活性气体进行电离，采用所述石墨电极7对惰性气体与活性气体电离产生气体，不产生固体残留物，不会对清洗零件表面造成残留，所述转动架6对被清洗零件进行
固定，并随着所述转动架6转动而转动，使零件各个部分均能够直面等离子，提高了被清洗零件的表面清洁度，所述真空泵组3对所述腔体2内进行抽真空。
20.优选的，所述石墨电极7共有两个，分别设置在所述腔体2两侧，两个所述石墨电极7分别对所述惰性气体箱8与所述活性气体箱12通入所述腔体2中的惰性气体与活性气体进行电离。
21.优选的，所述活性气体箱12与所述惰性气体箱8的出气孔正对所述石墨电极7，从所述活性气体箱12与所述惰性气体箱8中活性气体与惰性气体出来后直接与所述石墨电极7接触，便于所述石墨电极7对活性气体与惰性气体进行电离。
22.优选的，所述活性气体箱12与所述惰性气体箱8与所述主机体1连接的管道上均设置有电磁阀9，所述电磁阀9与所述电控箱13电连接，通过所述电控箱13控制所述电磁阀9，控制所述活性气体箱12与所述惰性气体箱8的开闭，同时控制进入所述活性气体箱12与所述惰性气体箱8通入所述腔体2中的活性气体与惰性气体的量。
23.优选的，参见附图2，所述转动架6通过轴与转动电机14连接，所述转动架6上方设置有密封板15，所述密封板15上开有孔，所述转动架6的轴通过孔与所述转动电机14连接，所述转动电机14为所述转动架6工作提供动力，所述密封板15将所述转动电机14隔离使所述转动架6处于封闭状态，所述转动架6的轴通过孔与所述转动电机14连接。
24.实施例二：在实施例一的基础上，对实施例一等离子表面清洁装置进行进一步优化：所述转动架6上设置有多个粘性贴601。
25.具体的，通过所述粘性贴601对被清洗零件进行固定，使被清洗零件随着所述转动架6的转动而转动。
26.优选的，参见附图3，所述隔离板4端部设置有柔性接头5，所述柔性接头5与转动架6接触连接，通过所述隔离板4与所述柔性接头5对所述腔体2进行隔离，在所述转动架6转动时，被清洗零件从所述柔性接头5处转出，不影响所述柔性接头5与所述隔离板4的密封效果。
27.优选的，所述柔性接头5靠近所述转动架6一侧的弧度与所述转动架6的弧度相同，使所述柔性接头5与所述转动架6接触更加紧密。
28.实施例三：在实施例一的基础上，对实施例一等离子表面清洁装置进行进一步优化：所述真空泵组3共有两个，分别通过管道连接所述隔离板4两侧的所述腔体2。
29.具体的，两个所述真空泵组3分别对所述隔离板4两侧的所述腔体2进行同步抽真空，使所述隔离板4两侧均处于真空状态。
30.优选的，所述腔体2中设置有真空度检测器10，通过所述真空度检测器10对所述腔体2的真空对进行检测，可以使被清洗零件在不同真空度下进行清洗。
31.参见附图4
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6，在具体使用过程中，将被清洗零件放置在所述转动架6上，多组所述粘性贴601对被清洗零件进行固定，防止所述被清洗零件脱落，所述真空泵组3先对所述主机体1的所述腔体2进行抽真空，使所述腔体2为真空腔体2；所述真空度检测器10对所述腔体2内部真空度进行检测，可以根据零件不同在不同真空度下进行清洗，随之将所述石墨电极7与高压电源11电连接，使所述腔体2内形成一个电场，接着，通过所述惰性气体箱8与所
述活性气体箱12向所述腔体2内通入惰性气体与活性气体，当通入氧气，靶表面轻微氧化，被溅射出来的物质，包括二次电子、co2、co、cc、c 等，飞向基材，并和真空中的氧气、氧离子发生反应，生成氧化合物，撞向基材，部分氧气与所述石墨电极9反应生成二氧化碳形成气体，当负离子被加速撞向基材和没有完成氧化的c、cc 发生反应生成co2、co 从基材上逃离，被真空泵吸走，所述隔离板4将所述腔体2隔离，使所述隔离板4两侧分别处于惰性气体氛围与活性气体氛围，在惰性气体氛围中，惰性气体在真空的高压电场下，发生电离产生等离子体，惰性气体可以为氦气、氖气、氩气等，可根据生产需求进行选择，等离子体对产品表面的残留物进行撞击清洗，对于强力残留于产品表面的污染物，利用等离子轰击产品表面，离子轰击清洗为绿色无残留清洗。
32.所述转动电机14带动所述转动架6进行转动，使被清洗零件从惰性气体氛围转动至活性气体，在阳极等离子区内/附近，被飘动的氩分子/离子、氧分子/离子和被加速的氧离子与被加速的co2、co 化合物、二次电子等撞击，使基材产生物理和化学清洗，被清洗零件先经过惰性气体氛围中的离子轰击后又经过活性气体中的氧化清洗，所述电控箱13控制所述真空泵组3的开启与闭合，同时控制所述惰性气体箱8与所述活性气体箱12的开启与闭合。
33.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。