Co je plazmový lept?

Plazmový lept je zařízení, které používá plazmu k vytvoření obvodových drah potřebných pro polovodičové integrované obvody. Plazmový lept to dělá tím, že vysílá přesně zaměřený paprsek plazmy na křemíkový plátek. Když plazma a oplatka přijdou do vzájemného kontaktu, nastane chemická reakce na povrchu oplatky. Tato reakce buď nanáší oxid křemičitý na oplatku, vytváří elektrické dráhy, nebo odstraňuje již přítomný oxid křemičitý a zanechává pouze elektrické dráhy.

Plazma, kterou používá plazmový lept, se vytváří super zahříváním plynu obsahujícího kyslík nebo fluor, v závislosti na tom, zda se má odstraňovat nebo ukládat oxid křemičitý. Toho se dosáhne tak, že se nejprve v leptači vytvoří vakuum a vytvoří se vysokofrekvenční elektromagnetické pole. Když plyn projde leptem, elektromagnetické pole excituje atomy v plynu a způsobí jeho přehřátí.

Jak se plyn zahřívá, rozkládá se na atomy své základní složky. Extrémní teplo také odstraní vnější elektrony od některých atomů a změní je na ionty. V době, kdy plyn opouští plazmovou leptací trysku a dosáhne oplatky, již neexistuje jako plyn, ale stal se velmi tenkým, přehřátým proudem iontů zvaným plazma.

Pokud se k vytvoření plazmy použije plyn obsahující kyslík, bude reagovat s křemíkem na destičce, čímž se vytvoří oxid křemičitý, elektricky vodivý materiál. Když proud plazmy prochází přes povrch oplatky přesně kontrolovaným způsobem, na jeho povrchu se vytváří vrstva oxidu křemičitého připomínající velmi tenký film. Po dokončení procesu leptání bude mít křemíkový plátek přesnou řadu stop oxidu křemičitého. Tyto dráhy budou sloužit jako vodivé cesty mezi součástmi integrovaného obvodu.

Plazmové leptadla mohou také odstranit materiál z oplatek. Při vytváření integrovaných obvodů existují případy, kdy dané zařízení může vyžadovat, aby byl více povrchové plochy destičky oxid křemičitý než ne. V tomto případě je rychlejší a ekonomičtější umístit destičku již potaženou materiálem do plazmového leptače a odstranit nepotřebný oxid křemičitý.

K tomu používá leptač k vytvoření své plazmy plyn na bázi fluoru. Když fluorová plazma přijde do kontaktu s povlakem oxidu křemičitého na destičce, oxid křemičitý je při chemické reakci zničen. Jakmile etcher dokončí svou práci, zůstanou pouze cesty kysličníku křemičitého potřebné pro integrovaný obvod.