Τι είναι το Plasma Etcher;

Η χάραξη πλάσματος είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί πλάσμα για να δημιουργήσει τις οδούς κυκλώματος που χρειάζονται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών. Η εγχάρακτη πλάσματος το κάνει αυτό εκπέμποντας έναν πίδακα πλάσματος με ακρίβεια σε μια γκοφρέτα πυριτίου. Όταν το πλάσμα και η γκοφρέτα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, εμφανίζεται μια χημική αντίδραση στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Αυτή η αντίδραση είτε εναποθέτει διοξείδιο του πυριτίου στη γκοφρέτα, δημιουργώντας ηλεκτρικές οδούς, είτε αφαιρεί το ήδη παρόν διοξείδιο του πυριτίου, αφήνοντας μόνο τις ηλεκτρικές οδούς.

Το πλάσμα που χρησιμοποιεί μια χαράκτης πλάσματος δημιουργείται με υπερθέρμανση ενός αερίου που περιέχει είτε οξυγόνο είτε φθόριο, ανάλογα με το αν πρόκειται να αφαιρεθεί ή να εναποθέσει διοξείδιο του πυριτίου. Αυτό επιτυγχάνεται εγκαθιστώντας πρώτα ένα κενό στην εγχάρακτη και δημιουργώντας ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο υψηλής συχνότητας. Όταν το αέριο διέρχεται από την εγχάρακτη, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διεγείρει τα άτομα στο αέριο, προκαλώντας την υπερθέρμανση του.

Καθώς το αέριο υπερθερμαίνεται, διασπάται στα άτομα του βασικού συστατικού του. Η ακραία θερμότητα θα αφαιρέσει επίσης τα εξωτερικά ηλεκτρόνια από μερικά από τα άτομα, μετατρέποντάς τα σε ιόντα. Μέχρι τη στιγμή που το αέριο φεύγει από το ακροφύσιο της εγχάραξης πλάσματος και φτάσει στη γκοφρέτα, δεν υπάρχει πλέον ως αέριο, αλλά έχει γίνει ένας πολύ λεπτός, υπέρθερμος πίδακας ιόντων που ονομάζεται πλάσμα.

Εάν ένα αέριο που περιέχει οξυγόνο χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία του πλάσματος, θα αντιδράσει με το πυρίτιο στη γκοφρέτα, δημιουργώντας διοξείδιο του πυριτίου, ένα ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό. Καθώς ο πίδακας του πλάσματος περνά πάνω από την επιφάνεια της γκοφρέτας με επακριβώς ελεγχόμενο τρόπο, ένα στρώμα διοξειδίου του πυριτίου που μοιάζει με πολύ λεπτό φιλμ συσσωρεύεται στην επιφάνειά του. Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία χάραξης, η γκοφρέτα πυριτίου θα έχει μια ακριβή σειρά τροχιών διοξειδίου του πυριτίου κατά μήκος της. Αυτές οι τροχιές θα χρησιμεύσουν ως αγώγιμα μονοπάτια μεταξύ των στοιχείων ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος.

Οι χαρακτήρες πλάσματος μπορούν επίσης να αφαιρέσουν υλικό από γκοφρέτες. Κατά τη δημιουργία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, υπάρχουν περιπτώσεις όπου μια δεδομένη συσκευή μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερη επιφάνεια της γκοφρέτας για να είναι διοξείδιο του πυριτίου παρά όχι. Σε αυτή την περίπτωση, είναι πιο γρήγορο και οικονομικό να τοποθετήσετε μια γκοφρέτα που έχει ήδη επικαλυφθεί με το υλικό στην εγχάρακτη πλάσματος και να αφαιρέσετε το περιττό διοξείδιο του πυριτίου.

Για να γίνει αυτό, η χαρακτική χρησιμοποιεί ένα αέριο με βάση το φθόριο για να δημιουργήσει το πλάσμα του. Όταν το πλάσμα του φθορίου έρχεται σε επαφή με το διοξείδιο του πυριτίου που επικαλύπτει τη γκοφρέτα, το διοξείδιο του πυριτίου καταστρέφεται σε μια χημική αντίδραση. Μόλις η εγχάρακτη ολοκληρώσει την εργασία της, παραμένουν μόνο οι οδοί διοξειδίου του πυριτίου που χρειάζονται το ολοκληρωμένο κύκλωμα.