如何客观看待四大等离子清洗机功能及应用？

15年前，如果我们说等离子清洗机，恐怕知道的人屈指可数；倒是后来有几年市场推出了PDP等离子电视，有部分的人对“等离子”这个词才有点概念；以至于当开始对60、70后来讲等离子清洗机时，他们首先会问是不是等离子电视。由这个话题引入等离子清洗机，也是因为近些年来，我们经常会看到或者听到关于四大等离子清洗机功能介绍，耳濡目染，让大家很容易把等离子清洗机与等离子去胶机、等离子刻蚀机、等离子增强化学气相沉积、等离子灭菌机等专业设备混为一谈。今天我们想用简单明了的语言来聊聊四大等离子清洗机功能及应用，供大家参考。

等离子清洗机，英文叫Plasma cleaner，包括低压真空等离子清洗机和常压大气等离子清洗机；业界讲到的四大等离子清洗机功能，往往是针对低压真空等离子清洗机而言。

1 等离子清洗机主要功能之一：等离子清洗。化学反应为主，减法。

等离子清洗是以化学反应为主，处理对象大多是有机物，常用的工艺气体为O2。利用氧分子形成的等离子体与材料表面的有机物发生化学反应，很容易生成H2O、CO2等挥发性物质气化掉，材料表面不会有任何留残余物，而且变得更干净。典型应用例如：去除PCB焊盘上肉眼看不到的有机溶剂或油墨，硅晶圆表面的光刻胶等。以下是8寸晶圆等离子清洗前后水滴角对比图

专门用于晶圆光刻胶去除的设备叫等离子去胶机（Plasma Stripper）、等离子灰化机 （Asher），属于等离子清洗的范畴，但是电极结构和腔体等方面还是有其鲜明的特点。

2 等离子清洗机主要功能之一：等离子活化。化学反应为主，加法。

等离子活化以化学反应为主，处理对象是表面能比较低，极性比较差的材料。通过等离子与材料表面反应，形成亲水性基团或活性物种，以增加表面浸润性、粘接性等。例如氧等离子体与材料表面反应形成羟基、羧基、羰基等；氮等离子体与材料反应形成氨基等。典型应用：各种高分子材料、聚合物等。下图是经过等离子表面活化后的聚丙烯（PP） 珠光粉化妆品容器的达因笔测试

与电子束曝光负胶原理类似，等离子体也会产生紫外光让材料表面发生交联，这也算是比较特殊的等离子活化。

3 等离子清洗机附属功能之一：等离子刻蚀。化学反应为主，物理反应为辅，减法。

等离子刻蚀（等离子蚀刻）化学反应为主，有物理轰击来达到各向异性及增加刻蚀速度；加上物理轰击后，比纯化学刻蚀快；对应的专业设备是等离子刻蚀机，放电模式主流是ICP，等离子浓度更高。常规的等离子清洗机讲到的刻蚀，往往是借助一些腐蚀性气体，把材料表面变得更加粗糙。典型应用：半导体行业的晶圆刻蚀等。

4 等离子清洗机附属功能之一：等离子沉积（涂覆、接枝、聚合等）。有的是化学反应为主，有的是物理反应，有的是化学和物理反应兼而有之，加法。

等离子沉积，简单的说法就是在材料表面增加一层东西（涂层、膜层），这层东西既有可能是亲水涂层，也可以疏水膜层。利用等离子清洗可以做沉积和接枝，需要通入不同的反应性气体或者加入单体，但是对于沉积和接枝出来的涂层厚度、均匀性等，不太容易控制。典型应用：医疗器械的做生物兼容性涂层前的接枝，纺织材料表面疏水涂层制作等。下图是PET无尘布的经过等离子聚合后呈现的疏水状态

对应的专业设备，如果采取物理轰击方式，如磁控溅射(PVD）；如果是化学反应方式，如等离子增强化学气相沉积PECVD。

小结：等离子清洗和等离子活化的时效性是注意的重点，所以处理完的材料要尽快用于下一道工序；等离子刻蚀对均匀性、处理环境要求比较苛刻；等离子沉积（接枝、涂覆）的难点在于厚度、硬度、均匀性等；等离子灭菌机，则是等离子清洗机与生物灭杀跨界的产品，属于医疗器械的范畴。等离子清洗机不是万能的设备，等离子工艺是核心。专业的事情，交给专业的人做！

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