プラズマ装置の特徴と仕組みについて

プラズマ装置は10Pa以下まで減圧したチャンバー内において、高周波電力を電極間に印加してプラズマを発生させます。この装置には処理方式の違いによってRIEモードとDPモードの2種類があり、汚れを除去するメカニズムや対応可能な汚れが異なります。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、有機物や無機物を物理的に弾き飛ばします。後者は酸素分子から酸素原子が分かれ、有機物と化学反応を起こして水分子と二酸化炭素になります。

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を指します。RIEモードではマイナス電荷を帯びた軽い電子がイオンよりも速く下部電極に達し、マイナス電圧とイオンシースが生じます。プラス電荷のアルゴンイオンはマイナス電圧の下部電極に引き寄せられ、加速領域であるイオンシースで速度が増します。加速されたアルゴンイオンが有機物や無機物に衝突し、物理的に弾き飛ばす仕組みになっています。

DPモードでは酸素分子から分かれた酸素原子が、製品の表面に付着している有機物と化学反応を起こします。汚れは化学反応によって水分子と二酸化炭素になり、真空ポンプを使って外部に排気されます。RIEモードが物理的に有機物や無機物を除去するのに対して、DPモードは化学反応を利用して有機物を除去します。製造業の現場では様々な種類の汚れが生じているので、最適なプラズマ装置を選ぶ必要があります。

市販されているプラズマ装置の中には両方の処理方式を備えたものもあり、状況に応じて任意に切り替えて効率的に汚れを除去できます。

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