Plasma又稱電漿,是紫外線發熒光的產物,繼固體、液體、氣體之后,電漿體是物質的第四態。電漿是一團帶正、負電荷之粒子所形成的氣體,還含有中性的氣體原子、分子及自由基。氬氫是plasma清洗中比較常見的一種混合氣體，常用于半導體元器件的清洗。

氬氫Plasma清洗工作原理

Plasma清洗工作原理是在真空的狀態下，plasma設備的真空腔體內的通過電極形成很高頻率的交變電場，腔體內的反應氣體在交變電場的作用下形成等離子體，腔體內被清洗的物體在活性等離子的化學反應和反復物理轟擊的雙重作用下，使其表面揮發物殘留、雜質、灰塵、氧化物等變成離子或氣態物質，這些離子或氣體在真空的抽離下排出腔體，剝離出被清洗的物體表面，從而達到清洗的目的。

采用Ar，H2混合等離子體處理材料基片，可以起到化學清洗和物理清洗的雙重作用，同時氬等離子體的引入還有利于提高氫等離子體的數量，能夠增強樣品的清洗效果。具體工作原理如圖1所示；

氬氫Plasma清洗工作原理

氬氣plasma清洗原理

氬等離子體參與的是表面反應以物理反應為主的等離子體清洗，也叫濺射刻蝕。氬離子在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產生動能，然后轟擊到放在負電極上的被清洗樣品表面。氬離子撞擊表面時產生的巨大能量可清除附著污染物，轟擊產生的機械能可將污染物中的大分子化學鍵分離成小分子而汽化(式(1))，隨后被抽走。氬氣本身是隋性氣體，等離子態的氬氣并不和樣品表面分子發生反應，保持了被清洗物的化學純潔性，且腐蝕作用各向異性。然而，對于氬、氫混合氣體，由于氬的原子量為39．95，遠大于氫的原子量1．00794，因而在加速過程中氬離子獲得了較大的動能，通過對氫氣的撞擊作用能夠起到分離氫分子，增加氫等離子體數量的效果。

Ar+e－→Ar++2e－，Ar++沾污→揮發性沾污 ( 1 )

氫氣plasma清洗原理

氫等離子體參與的是表面反應以化學反應為主的等離子體清洗。在高頻電磁場作用下，氫等離子體通過輝光放電的方式產生，除了包含高溫電子外，還包含有各種氫離子(H+、H2+、H3+、H－)、基態和電子激發態的氫原子及氫分子。其中，大量的活性氫原子在低溫下能夠與樣品表面分子發生還原反應，有效去除材料表面氧化層并活化表面性能。同時，氫等離子體清洗還有助于修復氬等離子體轟擊過程中產生的輕微損傷，從而提高樣品表面均勻性，保證較高的PL強度。

在半導體封裝工藝中需要極高的潔凈度，完成打線工藝后為防止導線氧化，通常都是采用氬等離子體或氬氫plasma進行表面清洗。