Mis on plasmasöövitaja?

Plasmasöövitaja on seade, mis kasutab plasmat pooljuhtide integraallülituste jaoks vajalike vooluringide loomiseks. Plasmasöövitaja teeb seda, kiirgades räniplaadile täpselt sihitud plasmajoa. Kui plasma ja vahvel puutuvad kokku, toimub vahvli pinnal keemiline reaktsioon. See reaktsioon kas ladestab vahvlile ränidioksiidi, luues elektriradu, või eemaldab juba olemasoleva ränidioksiidi, jättes alles ainult elektrilised rajad.

Plasma söövitaja kasutatav plasma luuakse kas hapnikku või fluori sisaldava gaasi ülekuumenemisel, olenevalt sellest, kas see eemaldab või sadestab ränidioksiidi. See saavutatakse, luues esmalt söövitusseadmes vaakum ja tekitades kõrgsagedusliku elektromagnetvälja. Kui gaas läbib söövitajat, ergastab elektromagnetväli gaasi aatomeid, põhjustades selle ülekuumenemise.

Gaasi ülekuumenemisel laguneb see põhikomponendi aatomiteks. Äärmuslik kuumus eemaldab ka mõnelt aatomilt välised elektronid, muutes need ioonideks. Selleks ajaks, kui gaas plasmasöövitaja otsikust väljub ja vahvlile jõuab, ei eksisteeri seda enam gaasina, vaid on muutunud väga õhukeseks ülekuumenenud ioonide joaks, mida nimetatakse plasmaks.

Kui plasma loomiseks kasutatakse hapnikku sisaldavat gaasi, reageerib see vahvlil oleva räniga, luues ränidioksiidi, elektrit juhtiva materjali. Kui plasmajuga liigub täpselt kontrollitult üle vahvli pinna, tekib selle pinnale väga õhukest kilet meenutav ränidioksiidi kiht. Kui söövitusprotsess on lõppenud, on ränivahvlil täpne ränidioksiidradade seeria. Need rajad toimivad juhtivate radadena integraallülituse komponentide vahel.

Plasmasöövitajad võivad ka vahvlitelt materjali eemaldada. Integraallülituste loomisel on juhtumeid, kus antud seade võib nõuda, et vahvli pindala oleks ränidioksiid, kui mitte. Sellisel juhul on kiirem ja säästlikum asetada juba materjaliga kaetud vahvel plasmasöövitusseadmesse ja eemaldada tarbetu ränidioksiid.

Selleks kasutab söövitaja oma plasma loomiseks fluoripõhist gaasi. Kui fluoriplasma puutub kokku vahvlit katva ränidioksiidiga, hävib ränidioksiid keemilises reaktsioonis. Kui söövitaja on oma töö lõpetanud, jäävad alles vaid integraallülituse jaoks vajalikud ränidioksiidi rajad.