Qu'est-ce qu'un graveur au plasma?
Un graveur de plasma est un dispositif qui utilise le plasma pour créer les chemins de circuit nécessaires aux circuits intégrés à semi-conducteurs. Pour ce faire, le graveur à plasma émet un jet de plasma dirigé avec précision sur une tranche de silicium. Lorsque le plasma et la plaquette entrent en contact, une réaction chimique se produit à la surface de la plaquette. Cette réaction dépose du dioxyde de silicium sur la plaquette, créant ainsi des chemins électriques, ou élimine le dioxyde de silicium déjà présent, ne laissant que les chemins électriques.
Le plasma utilisé par un graveur à plasma est créé en surchauffant un gaz contenant de l'oxygène ou du fluor, selon qu'il s'agit d'éliminer ou de déposer du dioxyde de silicium. Ceci est accompli en établissant d'abord un vide dans le graveur et en générant un champ électromagnétique à haute fréquence. Lorsque le gaz passe à travers le graveur, le champ électromagnétique excite les atomes dans le gaz, le faisant surchauffer.
Lorsque le gaz surchauffe, il se décompose en ses atomes constitutifs de base. La chaleur extrême enlèvera également les électrons extérieurs de certains atomes et les transformera en ions. Au moment où le gaz quitte la buse de gravure de plasma et atteint la tranche, il n'existe plus sous forme de gaz mais est devenu un très mince jet d'ions surchauffé appelé plasma.
Si un gaz contenant de l'oxygène est utilisé pour créer le plasma, il réagira avec le silicium présent sur la tranche, créant ainsi du dioxyde de silicium, un matériau électriquement conducteur. Lorsque le jet de plasma passe sur la surface de la plaquette de manière contrôlée avec précision, une couche de dioxyde de silicium ressemblant à un film très fin se forme à la surface. Une fois le processus de gravure terminé, la tranche de silicium aura une série précise de pistes de dioxyde de silicium. Ces pistes serviront de voies conductrices entre les composants d’un circuit intégré.
Les installations de découpe au plasma peuvent également retirer du matériau des plaquettes. Lors de la création de circuits intégrés, il peut arriver qu'un dispositif donné nécessite plus de surface de la plaquette pour être en dioxyde de silicium. Dans ce cas, il est plus rapide et plus économique de placer une plaquette déjà revêtue du matériau dans le graveur plasma et d'éliminer le dioxyde de silicium inutile.
Pour ce faire, le graveur utilise un gaz à base de fluor pour créer son plasma. Lorsque le plasma de fluor entre en contact avec le dioxyde de silicium recouvrant la tranche, le dioxyde de silicium est détruit lors d'une réaction chimique. Une fois que le graveur a terminé ses travaux, il ne reste que les voies de dioxyde de silicium nécessaires au circuit intégré.