Объяснение плазменного травления:создание точных полупроводниковых дорожек

Плазменный травитель — это устройство, которое использует плазму для создания контуров, необходимых для полупроводниковых интегральных схем. Плазменный травитель делает это путем выброса точно направленной струи плазмы на кремниевую пластину. Когда плазма и пластина вступают в контакт друг с другом, на поверхности пластины происходит химическая реакция. Эта реакция либо осаждает диоксид кремния на пластине, создавая электрические пути, либо удаляет уже присутствующий диоксид кремния, оставляя только электрические пути.

Плазма, которую использует плазменный травитель, создается путем перегрева газа, содержащего кислород или фтор, в зависимости от того, нужно ли удалять или наносить диоксид кремния. Это достигается путем создания вакуума в травильном станке и создания высокочастотного электромагнитного поля. Когда газ проходит через травильный станок, электромагнитное поле возбуждает атомы газа, вызывая его перегрев.

Когда газ перегревается, он распадается на атомы основных компонентов. Сильная жара также оторвет внешние электроны от некоторых атомов, превратив их в ионы. К тому времени, когда газ покидает сопло плазменного травителя и достигает пластины, он уже не существует в виде газа, а превращается в очень тонкую, перегретую струю ионов, называемую плазмой.

Если для создания плазмы используется газ, содержащий кислород, он вступит в реакцию с кремнием на пластине, образуя диоксид кремния, электропроводящий материал. Когда струя плазмы проходит по поверхности пластины точно контролируемым образом, на ее поверхности образуется слой диоксида кремния, напоминающий очень тонкую пленку. Когда процесс травления завершится, на кремниевой пластине появится точная серия дорожек диоксида кремния. Эти дорожки будут служить проводящими путями между компонентами интегральной схемы.

Плазменные травители также могут удалять материал с пластин. При создании интегральных схем бывают случаи, когда для данного устройства может потребоваться большая площадь поверхности пластины, чтобы она была диоксидом кремния, чем нет. В этом случае быстрее и экономичнее поместить уже покрытую материалом пластину в плазменный травитель и удалить ненужный диоксид кремния.

Для этого травитель использует газ на основе фтора для создания плазмы. Когда фтористая плазма вступает в контакт с диоксидом кремния, покрывающим пластину, диоксид кремния разрушается в результате химической реакции. После того, как травитель завершит свою работу, останутся только пути диоксида кремния, необходимые интегральной схеме.

Компания About Mechanics стремится предоставлять точную и достоверную информацию. Мы тщательно отбираем авторитетные источники и применяем строгий процесс проверки фактов для поддержания самых высоких стандартов. Чтобы узнать больше о нашем стремлении к точности, прочтите наш редакционный процесс.