プラズマ洗浄装置の原理とメリット

半導体の製造現場では、製品の表面に付着した汚れ(有機物)を除去する目的でプラズマ洗浄装置が多く用いられています。これは洗浄をしたい製品の表面に電離ガスを照射するための装置で、洗浄液や洗剤などを一切使用せずにクリーニングや表面処理ができます。電離ガス(プラズマガス)は化学的に非常に不安定なので、これが油などの有機物に触れるだけで不純物を酸化・蒸散させてしまうほどです。これに加えてプラズマガスは化学的に安定している無機物質の表面を酸化させる性質を持っていることから、プラズマ洗浄装置を用いて水酸基を化学修飾させることで容易に親水性に改質させることもできます。

プラズマ洗浄装置の大きなメリットは、洗浄や表面処理を実施する際に水などの溶媒や危険な化学薬品を一切使用しないことです。もしも溶剤を使用してシリコンやガラスの表面を洗浄する場合は、エタノール・メタノール・アセトン・アンモニア過酸化水素溶液を使用する必要があります。表面の改質を行う際は、洗浄後に人体に極めて有毒なフッ酸処理を行います。いずれも劇物に指定されている有害な化学物質なので廃液処理が必要になりますが、プラズマ洗浄装置を使用することで人体に有害な化学薬品を使用せずに済みます。

プラズマ洗浄装置があれば、アセトンなどの有機溶剤に触れると溶けてしまうようなポリマー材料でも表面を洗浄したり親水性に改質させることが可能になるというメリットもあります。

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