当前集成电路的发展趋势是小型化、大功率化和多功能化，用户对产品的可靠性要求也越来越高。这就对微电子制造技术和工艺提出了许多新的课题。如今，等离子清洗技术作为实用性很强的一种新技术正引起国内外同行的普遍关注。

众所周知，在厚薄膜混合集成电路制造过程中，造成电路失效的主要原因之一是键合失效。据统计，混合集成电路约70％以上的产品失效均由键合失效引起。这是因为在生产过程中键合区不可避免地会受到污染。如不加以处理而直接键台。将造成虚焊、脱焊、键合强度偏低等缺陷。从而使产品的长期可靠性没有保证，而采用等离子清洗可有效清除键合区的光致抗蚀剂、溶剂的残余物、环氧溢出物或其它一些有机污染物，因此在键合前进行等离子清洗处理可大大减少键合的失效率，从而提高产品的可靠性。

等离子清洗具有清洗干净、不损伤芯片、不降低膜层的附着力等特点，同时它具有常规的液相清洗不可比拟的优势：从工作原理看，它利用电能产生一个低温的工作环境，而不影响元器件的粘(焊)接及元器件本身的性能，同时等离子清洗也消除了化学反应所带来的危险和麻烦；从成本投入看，等离子清洗产生的是气态物质，而不是液体废料，因此可直接排至空气中，从而无需昂贯的废物处理系统；从工艺过程控制看，等离子清洗是通过选择和调整工艺参数如功率、压力、时间、气体种类等进行工艺控制的，操作方便、简单；另外它采用的气体大部分无害。而液相清洗中的许多溶剂(如酸、碱、苯等)不但污染环境，且操作过程需非常小心、谨慎，否则容易伤人。

等离子清洗的原理

物质通常在一定温度和压力条件下有固、液、气三态，若采取某种手段(如加热、放电等)使气体分子离解和电离，当电离产生的带电粒子密度达到一定数值时。就形成一种新的物质聚集态，被列为物质第四态。从整体上看，其中的正、负电荷总数在数值上总是相等。呈电中性。我们把这样一种完全或部分电离的但总体上又呈电中性的气体称为等离子体。简而言之，等离子体就是指电离气体。它是电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体。按等离子体的粒子温度，可把等离子体分为两大类，即热平衡等离子体和非平衡等离子体。等离子清洗是利用非平衡等离子体的特性进行的。在这种等离子体中，各种粒子通过碰撞达到热力学平衡状态。按弹性碰撞理论。同种粒子碰撞频率远大于离子一电子间碰撞频率，且同类粒子质量相同，碰撞时能量交换最有效，因此将是每一种粒子各自先行达到自身热平衡态，其中最先达到热平衡态的应是最轻的带电粒子，即电子，而等离子的宏观温度取决于重粒子的温度。其中电子温度高达104K以上，而离子和原子之类重粒子温度都低至300～500K，这种非平衡性对等离子体化学与工艺来说具有重要意义，一方面电子具有足够高的能量以使反应物分子激发、离解和电离等离子清洗时高能电子碰撞反应气体分子，使之离解或电离，利用产生的多种粒子轰击被清洗表面或与被清洗表面发生化学反应，从而有效清除被清洗表面的有机樗染物或改善表面状态。采用Ar气进行的等离子清洗过程中，氩离子撞击表面时产生的巨大可将聚合物中的大分子化学键分离成小分子而汽化；采用02进行的等离子清洗过程中，伴随强烈的化学反应，氧离子能与有机分子反应形成H₂0或CO₂而汽化；采用Ar和02的混合气体清洗时，反应速率比使用任何一种单独气体要快得多。氩离子被负偏压加速，所形成的动能又能提高氧气的反应能力，用这种方法可清除污染较为严重的器件表面。

在键合前进行等离子清洗可有效清除薄膜键合区上各种工艺本身带来的众多有机污染物，如光致抗蚀剂、溶剂残余物、各种粘接剂固化时产生的环氧溢出物及其挥发物等。从而达到提高键合强度，减少脱焊现象的目的。因此等离子清洗能大大减少因键合失效导致的产品失效，为增加键合的长期可靠性，提高产品的质量提供有力的工艺保证。