精密機器の製造に欠かせないプラズマ装置とは

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プラズマ装置清掃

プラズマとは分子がプラス電荷のイオンとマイナス電荷の電子に分かれた状態のことです。物質にエネルギーを供給し続けると固体から液体、気体からプラズマへと変化します。気体に過剰なエネルギーを与えると分子が離脱して原子になり、原子核の周囲を回っていた電子が離れます。プラズマの発生過程で生じるイオンや原子が、半導体など精密機器の製造に活用されています。

精密機器の品質や生産性を向上させるために、プラズマ装置は不可欠な存在です。プラズマ装置にはRIEモードとDPモードという2種類の処理方式があり、いずれも減圧されたチャンバー内において高周波電力で電極間に印加します。前者はアルゴン原子が電離されてアルゴンイオンと電子になり、軽い電子がイオンより先に下部電極に引き寄せられます。マイナス電荷の電子が引き寄せられることで、下部電極ではマイナス電圧と加速領域であるイオンシースが生じます。

プラス電荷のアルゴンイオンがマイナス電圧の下部電極に引き寄せられ、イオンシースで速度を増し精密機器の表面に付着した汚れに衝突します。アルゴンイオンを有機物や無機物にぶつけて物理的に弾き飛ばすのがRIEモードです。DPモードは酸素分子から酸素原子が分かれ、精密機器の表面付着した汚れと化学反応を起こします。有機物による汚れが化学反応によって二酸化炭素と水分子になり、真空ポンプで排気されます。

RIEモードが有機物と無機物を物理的に除去するのに対して、DPモードは有機物を化学反応で取り除くという違いがあります。異なる処理方式のプラズマ装置を使い分けることで、精密機器に付着した汚れを確実に除去できます。プラズマ装置のことならこちら

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