Co to jest wytrawianie jonami reaktywnymi?

Reaktywne trawienie jonowe to rodzaj technologii stosowanej w mikrofabrykacji do usuwania substancji z wafli. Wafle to małe paski półprzewodnikowe wykorzystywane do tworzenia mikrourządzeń, a technologia wytrawiania jonami reaktywnymi zapewnia, że ​​pozostają one wolne od materiałów, które mogłyby negatywnie wpłynąć na ich skuteczność. Procedury mikrofabrykacji są wykonywane za pomocą specjalnie zaprojektowanych urządzeń, które wskazują substancję do usunięcia bez poświęcania integralności wafla.

Najczęściej spotykane reaktywne urządzenie do trawienia jonami składa się z komory próżniowej w kształcie walca z izolowanym uchwytem na wafel przymocowany do dolnej części komory. W górnej części naczynia znajdują się małe otwory, przez które wpuszcza się gaz. Stosowane są różne rodzaje gazów, w zależności od indywidualnych wymagań konkretnego wafla.

Innym sposobem tej technologii jest plazma sprzężona indukcyjnie. Dzięki temu urządzeniu plazma jest wytwarzana przez wysoce wyspecjalizowane pole magnetyczne. Nierzadko tą metodą osiąga się wysokie stężenie w osoczu.
Reaktywna plazma do trawienia jonowego to stan materii, który jest chemicznie reaktywny i jest wytwarzany przez bardziej standardowe pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej (RF). Jony w plazmie mają niezwykle dużą ilość energii. Jony te reagują na zanieczyszczenia na waflu i usuwają defekty na jego powierzchni.

Proces chemiczny związany z reaktywnym trawieniem jonowym jest procesem wielopłaszczyznowym. Najpierw do komory waflowej wysyłane jest znaczne pole elektromagnetyczne. Następnie pole oscyluje, co jonizuje cząsteczki gazu w naczyniu i usuwa ich elektrony. Powoduje to powstanie plazmy.

Reaktywne trawienie jonowe jest jednym z rodzajów szerszej kategorii usuwania mikrowyrobów zwanego trawieniem na sucho. W procesie usuwania nie używa się żadnych płynów, w przeciwieństwie do trawienia na mokro, które wykorzystuje różne kwasy i chemikalia, aby osiągnąć ten sam cel. Ponieważ trawienie na mokro powoduje podcięcie płytki, a także znaczne ilości toksycznych odpadów, trawienie na sucho staje się coraz popularniejszą metodą chemicznego usuwania płytek.

Jedną z głównych wad reaktywnego trawienia jonowego jest koszt. W porównaniu z technikami trawienia na mokro jest znacznie droższy ze względu na potrzebny specjalistyczny sprzęt. Ogólnie rzecz biorąc, procesy suchego trawienia są znacznie bardziej skuteczne w docieraniu do trudniejszych obszarów wafla. Należy jednak pamiętać, że niektóre prace nie wymagają najdrobniejszych szczegółów zapewnianych przez tę formę wytrawiania, a procedury wytrawiania na mokro mogą wykonać zadanie równie skutecznie.