等离子清洗机是一种干法物理化学清洗设备。它是利用低真空状态下工艺气体因电场的作用，产生辉光放电，将工艺气体电离成离子流，轰击工件表面，使其产生物理化学反应，达到清洗目的。等离子清洗机按其等离子激发频率可分为：中频(40KHz)、射频(13.56MHz)和微波(2.45GHz)三种等离子清洗，随着频率的升高，离子浓度增大，离子能量下降。

等离子清洗机不同频率区别及优缺点对比 -plasma

等离子清洗机不同频率粒子能量和粒子密度随电场频率关系的变化

图1-1是等离子清洗机的粒子能量和粒子密度随电场频率变化的关系，从图中可以清晰地看出粒子密度与电源频率成正比关系，而粒子能量与之相反与电源放电频率成反比关系。当频率为13.56MHz时粒子能量与粒子密度相对平衡，由此可知国际通用射频电源频率的由来。

图1-1 等离子清洗机不同频率粒子能量和粒子密度随电场频率关系的变化

低频、射频和微波等离子清洗机三种放电形式的等离子体参数比较见表1.1。

表1.1不同放电形式的等离子体参数比较

等离子体产生形式	低频放电	射频放电	微波放电
放电频率（MHZ）	40	13.56	2450
电子温度（ev）	几个	几个	几十个
电子密度（×10¹⁰cm^-1）	0.1-1	~1	10-100
气体电离度%	＜0.1	1	20-50

不同频率的等离子体与材料的反应机理也不相同，表1.2列举了三种不同等离子体的各项因素指标与反应机理。

表 1.2 常用的三种等离子体

	激发频率	自偏压	反应机制
中频等离子体	40KHZ	1000V	物理为主
射频等离子体	13.56MHz	250V	物理、化学
微波等离子体	2.45GHz	几十伏	化学

等离子清洗机不同放电频率的优缺点对比

a）激发频率为40kHz激发的等离子体为中频等离子体，其等离子体密度比较低；主要发生物理反应，40kHz的等离子体会改变被清洁表面性质，容易对产品表面造成电子损伤，主要是应用在污染比较重而且不容易受到电子损伤的。

b）激发频率为13.56MHz的等离子体为射频等离子体，其等离子体的密度，具有的能量较高；，既发生化学反应也发生物理反应，大多应用在半导体的生产过程，清洗作用介于其他两种频率激发的等离子体之间。

）激发频率为2.45GHz的等离子体为微波等离子体，微波等离子体具有高密度、高电离度、大体积、均匀、无电极污染、运行气压低、设备简单、参数易于控制等优点，其等离子体的离子浓度是三种中最高，主要发生化学反应，可以用在一些敏感元器件的清洗。

总的来说，不同频率的等离子清洗机在清洗效果和适用范围上各具特点。在选择时，需要根据具体的清洗需求和材料类型来确定合适的频率。同时，还需要注意调整其他参数如功率和氧气流量等，以优化清洗效果。

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