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等離子體是一種由離子、電子和中性粒子組成的一種電離態氣體，其中中性粒子主要包括分子、原子和自由基團，等離子體宏觀上呈現電中性。在等離子體表面清洗工藝中，等離子體中包含的離子、電子和自由基團等中性粒子在工藝中會產生不同的效果。電子的質量小，電子的移動速度比離子快很多，電子比離子更早到達待清洗表面并使物體表面帶負電荷，有利于進一步激活反應，另一方面，電子與待清洗表面物質的碰撞會產生激發態中性原子或自由基團，達到清洗的目的;離子的作用通常指陽離子的作用，陽離子在電場中加速，動能提高，到達待清洗表面的陽離子的動能很大足以撞擊和去除附著在待清洗表面的物質，對物體表面起到清洗的作用;激發態下的自由基團具有較高的能量，很容易和待清洗表面物質發生化學反應形成新的物質或自由基，新的自由基又進一步和待清洗表面物質發生化學反應，達到清洗的效果;另外，等離子體中的發射光具有較強的光能，可以使待清洗物體表面的物質分子鍵斷裂斷裂達到清洗的作用。

常規等離子體清洗中，工件與等離子體發生器的距離非常近，等離子體中包含的電子、離子和激發態自由基團對工件的處理都有影響。

遠程等離子清洗原理

等離子體包含的電子、離子、激發態自由基團等中性粒子會在復合過程中消失，復合的過程包括正離子與負離子復合、電子與正離子復合和自由基團與自由基團的復合等，電子與離子復合，負離子與正離子的復合速率為10^-7cm³/s，激發態自由基團復合速率為10^-33cm³/s。遠程等離子清洗技術利用等離子體中不同粒子的復合速度不同，將工件放在遠離等離子體發生器的位置上，等離子體從等離子體發生區域到達待清洗工件表面的過程中，電子和離子復合速度快，濃度逐漸降低，自由基團等中性粒子復合速度更慢，濃度逐漸升高。到達工件表面的等離子體主要通過自由基團等中性粒子與工件表面發生化學反應達到清洗的效果，可以減少離子轟擊紫外輻射對工件表面的損傷，反應溫和，副反應少，可控性強。

遠程等離子清洗,最顯著的特點就是等離子體產生區域和反應區域不在同一個腔體，遠程等離子體源所用于的清洗平臺將發生腔體與反應腔體分離,其結構如圖1所示。等離子體的產生和與待清洗樣件的反應是在不同的腔室內完成的。反應氣體進入等離子體激發腔室內,在外加電場的作用下被電離產生等離子體,然后通過管道或者特定的過濾裝置進入反應腔室。由于帶電粒子在傳輸過程中會被管道器壁或者特定的裝置過濾掉,中性的自由基會進入反應腔室與清洗樣件表面的污染物進行反應。因為沒有帶電粒子,整個反應過程不會造成反應腔體的損壞。

圖1 遠程等離子清洗原理示意圖