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真空等離子清洗機是一種利用等離子體技術進行表面清洗的設備，其基本工作原理是在等離子清洗機內部形成真空環(huán)境，通過起輝產生高能量的等離子體，對樣品表明進行轟擊，達到去除表面油污、氧化物、灰化表面有機物等，從而實現(xiàn)表面處理、清洗和刻蝕等目的。

真空等離子清洗機工作原理

真空等離子清洗機工作原理的核心部分在于如何產生等離子體。等離子體（plasma）被認為是除過固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質存在的第四狀態(tài)，是由正、負離子和中性粒子組成的集合體，整體表現(xiàn)為電中性。通常其產生的方法是利用氣體放電原理激勵氣體使氣體電離，發(fā)生輝光放電從而產生等離子體。其工作原理是給氣體環(huán)境施加電場，使得氣體內的自由電子加速到高能量與原子或分子發(fā)生碰撞使其電離，從而生成等離子體。等離子體中包含大量的離子、電子、原子和活性分子(自由基)。

目前常見的真空等離子清洗機，有三種產生等離子體的方式，即射頻電容耦合等離子體裝置和電感耦合等離子體產生裝置，微波等離子體產生裝置。下面簡要介紹一下這三種真空等離子清洗機的工作原理。

基于射頻的真空等離子清洗機工作原理

(1) 基于射頻的真空等離子清洗機包括電容耦合等離子清洗機和電感耦合等離子清洗機。電容耦合等離子清洗機的結構示意圖如圖1.1所示。其原理是通過一個圓形平板電極輸入射頻功率形成電場電離氣體產生等離子體，此方式的優(yōu)點是平行電極間電場分布均勻，所以產生的等離子體均勻性高。這種等離子體產生裝置廣泛用于刻蝕、材料加工及表面清洗等方面，特別是在小尺寸精密納米電子器件結構刻蝕方面有著大規(guī)模的應用。

圖1-1 電容耦合等離子清洗機的工作原理示意圖

(2) 電感耦合等離子清洗機是一種將通過隨時間變化的磁場電磁感應產生的電流作為能量來源激發(fā)產生等離子體的裝置。裝置的結構示意圖如圖1.2所示，其原理是把射頻電源的能量輸送給非諧振感應線圈，使其發(fā)生耦合從而產生等離子體。這種方式具有無電極和外加磁場與產生的等離子體密度高等優(yōu)點。

圖 2.2 電感耦合等離子清洗機工作原理示意圖

基于微波的真空等離子清洗機工作原理

基于微波的等離子清洗機是將微波能量傳遞給氣體分子，傳遞給氣體分子，由此使氣體分子電離產生等離子體，再經過磁場和電場的作用，束縛住了等離子體中的其他粒子，等離子體最終流入到工藝腔體內。微波發(fā)生裝置和射頻發(fā)生裝置相比的優(yōu)勢在于：等離子體的產生和工作區(qū)域不在同一個區(qū)域，所以得到的等離子體中自由基濃度更高；微波發(fā)生器以表面波的形式激發(fā)等離子體，比射頻的工作頻率高兩個數(shù)量級，所以產生的等離子體電離度高；微波等離子體裝置工作要求的真空度比射頻的要求低。

目前市面上各式各樣的真空等離子清洗機開始廣泛被使用，但其所應用的基本工作原理都是一樣的，即通過氣體放電形成等離子體。