微電子工業(yè)中的清洗是一個很廣的概念，包括任何去除污染物有關(guān)的工藝。通常是指在不破壞材料表面特性及電特性的前提下，有效地清除殘留在材料上的微塵、金屬離子及有機物雜質(zhì)。目前已廣泛應(yīng)用的物理化學(xué)清洗方法，大致可分為兩類：濕法清洗和干法清洗。

濕法清洗在現(xiàn)階段的微電子清洗工藝中還占據(jù)主導(dǎo)地位。但是從對環(huán)境的影響、原材料的消耗及未來發(fā)展上看，干法清洗要明顯優(yōu)于濕法清洗。

干法清洗中發(fā)展較快、優(yōu)勢明顯的是等離子清洗，等離子體清洗已逐步在半導(dǎo)體制造、微電子封裝、精密機械等行業(yè)開始普遍應(yīng)用。

等離子體清洗的機理

等離子體是部分電離的氣體，是物質(zhì)常見的固體、液體、氣態(tài)以外的第四態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子以及其他中性粒子組成。由于等離子體中的電子、離子和自由基等活性離子的存在，其本身很容易與固體表面發(fā)生反應(yīng)。

等離子體清洗技術(shù)的*大特點是不分處理對象的基材類型，均可進行處理，對金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料，如聚丙烯、聚酯、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環(huán)氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地處理，并可實現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。

等離子體清洗還具有以下幾個特點：容易采用數(shù)控技術(shù)，自動化程度高；具有高精度的控制裝置，時間控制的精度很高；正確的等離子體清洗不會在表面產(chǎn)生損傷層，表面質(zhì)量得到保證；由于是在真空中進行，不污染環(huán)境，保證清洗表面不被二次污染。

在封裝工藝中的應(yīng)用

在微電子封裝的生產(chǎn)過程中，由于指印、助焊劑、各種交叉污染、自然氧化等，器件和材料表面會形成各種沾污，包括有機物、環(huán)氧樹脂、光刻膠、焊料、金屬鹽等。這些沾污會明顯地影響封裝生產(chǎn)過程中的相關(guān)工藝質(zhì)量。使用等離子體清洗可以很容易清除掉生產(chǎn)過程中所形成的這些分子水平污染，保證工件表面原子與即將附著材料的原子之間緊密接觸，從而有效地提高引線鍵合強度，改善芯片粘接質(zhì)量，減少封裝漏氣率，提高元器件的性能、成品率和性能。國內(nèi)某單位在鋁絲鍵合前采用等離子體清洗后，鍵合成品率提高10%，鍵合強度一致性也有提高。

在微電子封裝中，等離子體清洗工藝的選擇取決于后續(xù)工藝對材料表面的要求、材料表面的原有特征、化學(xué)組成以及污染物的性質(zhì)等。通常應(yīng)用于等離子體清洗的氣體有氬氣、氧氣、氫氣、四氟化碳及其混合氣體等。

目前普遍應(yīng)用在：①等離子體清洗鋁鍵合區(qū) ②等離子體清洗對基板焊盤的影響 ③等離子體清洗銅引線框架 ④陶瓷封裝電鍍前等離子體清洗

濕法清洗雖然在現(xiàn)有的微電子封裝生產(chǎn)中占據(jù)主要地位，但是其帶來的環(huán)境以及原料消耗問題不容忽視。而作為干法清洗中*有發(fā)展?jié)摿Φ牡入x子體清洗，則具有不分材料類型均可進行清洗、清洗質(zhì)量好、對環(huán)境污染小等優(yōu)點。等離子體清洗技術(shù)在微電子封裝中具有廣泛的應(yīng)用，主要用于去除表面污染物和表面刻蝕等，工藝的選擇取決于后序工藝對材料表面的要求、材料表面的原有特征、化學(xué)組成以及表面污染性質(zhì)。將等離子體清洗引入微電子封裝中，能夠顯著改善封裝質(zhì)量和可塑性。但是采用不同的工藝，對鍵合特性、引線框架的性能等的影響有很大差異。例如，對鋁鍵合區(qū)采用氬氫等離子體清洗一段時間后，鍵合區(qū)的粘接性能有明顯提高，但是過長的時間也會對鈍化層造成損害；對焊接盤采用物理反應(yīng)機制等離子體清洗會造成“二次污染”，反而降低了焊盤的表面特性；對銅引線框架采用兩種不同機制的等離子清洗，拉力測試的結(jié)果有很大差異。因此，選擇合適的清洗方式和清洗時間，對提高封裝質(zhì)量和可塑性是十分重要的。