O que é um gravador de plasma?

Um gravador de plasma é um dispositivo que usa plasma para criar as vias de circuito necessárias para os circuitos integrados de semicondutores. O gravador de plasma faz isso emitindo um jato de plasma precisamente direcionado para uma pastilha de silício. Quando o plasma e a bolacha entram em contato, ocorre uma reação química na superfície da bolacha. Essa reação deposita dióxido de silício na bolacha, criando vias elétricas ou remove o dióxido de silício já presente, deixando apenas as vias elétricas.

O plasma que um gravador de plasma usa é criado superaquecendo um gás que contém oxigênio ou flúor, dependendo se é para remover ou depositar dióxido de silício. Isso é feito estabelecendo primeiro um vácuo no gravador e gerando um campo eletromagnético de alta frequência. Quando o gás passa pelo gravador, o campo eletromagnético excita os átomos no gás, fazendo com que ele se superaqueça.

À medida que o gás superaquece, ele se decompõe em seus átomos componentes básicos. O calor extremo também arrancará os elétrons externos de alguns átomos, transformando-os em íons. Quando o gás sai do bico injetor de plasma e atinge a bolacha, ele não existe mais como gás, mas se tornou um jato de íons superaquecido e muito fino chamado plasma.

Se um gás contendo oxigênio for usado para criar o plasma, ele reagirá com o silício na bolacha, criando dióxido de silício, um material eletricamente condutor. À medida que o jato de plasma passa sobre a superfície da bolacha de maneira controlada com precisão, uma camada de dióxido de silício semelhante a um filme muito fino se acumula em sua superfície. Quando o processo de gravação estiver completo, a pastilha de silício terá uma série precisa de faixas de dióxido de silício. Essas faixas servirão como vias condutoras entre os componentes de um circuito integrado.

Os gravadores de plasma também podem remover o material das bolachas. Ao criar circuitos integrados, há casos em que um determinado dispositivo pode exigir que mais área da superfície da bolacha seja dióxido de silício do que não. Nesse caso, é mais rápido e econômico colocar uma bolacha já revestida com o material no gravador de plasma e remover o dióxido de silício desnecessário.

Para fazer isso, o gravador usa um gás à base de flúor para criar seu plasma. Quando o plasma de flúor entra em contato com o dióxido de silício que reveste a bolacha, o dióxido de silício é destruído em uma reação química. Depois que o gravador conclui seu trabalho, apenas as vias de dióxido de silício necessárias ao circuito integrado permanecem.