對大部分半導體來說,電漿 (Plasma) 處理仍是標準工藝之一。利用氣體的物理特性或化學沉積,改變材料表面結構、蝕刻、濺鍍或離子布植 (Ion implantation),以提高電子組件的可靠度、穩定度及工作壽命。要評估電漿工藝是否到位?傳統方法是量測蝕刻深度或接觸角度,不僅作業耗時、且設備十分昂貴或有欠精準。有鑒于此,Sakura Color Products Corporation 推出名為"PLAZMARK"的電漿感測片 (Plasma Indicator),可讓電漿藉由色階變化一目了然,提高生產效率。
Sakura PI 事業部課長大城盛作 (SEISAKU OSHIRO) 解說,"Plasma Indicator"的概念是,利用一種功能性色材,藉由自由基 (radicals) 或離子反應,將電漿處理的程度予以可視化,更便于判讀——顏色會由深轉淺,依序從灰紫、深綠到淺綠,隨著每次電漿強度逐漸變化。感測片有卡式和圓片形兩種,前者可解決二維平面難以用光學方式量測的問題,后者能取代電磁探棒做大面積評估;除了供周期或維運查核之用,特別適合難以量測的場域、3D 立體待測物及異常放電偵測。
資料來源:Sakura Color Products Corporation 提供
大城表示,采用會隨電漿體變色的"PLAZMARK"色材 (臺灣銷售業務由昱凱科技代理),是黏著與組裝流程最佳伙伴,應用范疇涵蓋:氧 (O2)/氬 (Ar) 清洗、大氣電漿、耐熱卷標和圓片形組件。氧 (O2)/氬 (Ar) 清洗對于打線或覆晶表面處理、填充膠前清潔、電子組件封裝更是功不可沒,亦可用于紫外線 (UV) 或臭氧 (UV-ozone) 清洗;在電路板、平面顯示器 (FPD) 及薄膜表面改良之大面積"常壓"大氣電漿處理。
資料來源:Sakura Color Products Corporation 提供
"PLAZMARK"也發展無機色材,為氣體不易揮發及高熱阻特性 (耐熱可達 200℃) 的優選結合;兼具彈性與黏性的軟性卷標,可隨需貼附于弧形的非平面區域,通過不同氣體的不同顏色變化來評估電漿效果。此外,因為電子密度和蘭摩爾探針 (Langmuir probe) 量測結果具有正相關,經由比對電漿前、后的色差與電子密度,亦可獲悉電漿分布狀態。大城透露,Sakura 正在開發直徑為 4 吋和 6 吋的陶瓷基板上,涂布不含有機物質之色材、耐熱可達 400℃!
這對 LED 或微機電 (MEMS) 工藝是一大福音,硅材或藍寶石基板皆適用,同樣能借助視覺和量化評估均質性 (uniformity)。另一款直徑為 200mm / 300 mm 的無金屬 (Metal Free) 色材則試圖根除金屬成份,冀提高硅半導體的電漿清洗凈化度。大城強調,協助設計或升級設備、發展電漿參數、排除電漿系統障礙、日常或周期例行查核以及產出品管,是 Sakura 多年來的企業愿景。
圖3:"PLAZMARK"色材可用于多種情境的電漿處理
圖2:"Plasma Indicator"有卡式和圓片形兩種,各適其所
資料來源:Sakura Color Products Corporation 提供
圖1:傳統評估電漿效果的方法既耗時、且設備十分昂貴或有欠精準