Incineración de plasma

En la fabricación de semiconductores , el grabado con plasma es el proceso de eliminar la fotorresina (recubrimiento fotosensible) de una oblea grabada . Mediante una fuente de plasma , se genera una sustancia monoatómica (de un solo átomo) conocida como especie reactiva. El oxígeno o el flúor son las especies reactivas más comunes. Otros gases utilizados son N2/H2, donde la proporción de H2 es del 2 %. La especie reactiva se combina con la fotorresina para formar ceniza, que se elimina con una bomba de vacío . ^{[ 1 ]}

Normalmente, el plasma de oxígeno monoatómico se crea exponiendo gas oxígeno (O₂ ₎ a baja presión a ondas de radio de alta potencia, que lo ionizan . Este proceso se realiza al vacío para generar el plasma. Durante su formación, se crean numerosos radicales libres e iones de oxígeno. Estos iones pueden dañar la oblea debido al campo eléctrico que se genera entre el plasma y su superficie. Los circuitos más modernos y pequeños son cada vez más susceptibles a estas partículas cargadas que pueden incrustarse en la superficie. Originalmente, el plasma se generaba en la cámara de procesamiento, pero ante la creciente necesidad de eliminar los iones, muchas máquinas ahora utilizan una configuración de plasma posterior, donde el plasma se forma de forma remota y las partículas deseadas se canalizan hacia la oblea. Esto permite que las partículas cargadas eléctricamente tengan tiempo de recombinarse antes de alcanzar la superficie de la oblea, evitando así daños en la misma.

Generalmente, se realizan dos formas de grabado con plasma en las obleas. El grabado a alta temperatura, o decapado, se lleva a cabo para eliminar la mayor cantidad posible de fotorresina, mientras que el proceso de "desescoriado" se utiliza para eliminar la fotorresina residual en las zanjas. La principal diferencia entre ambos procesos radica en la temperatura a la que se expone la oblea dentro de la cámara de grabado. Los problemas típicos surgen cuando esta fotorresina ha sido sometida previamente a un proceso de implantación y contiene metales pesados ​​incrustados, además de haber estado expuesta a altas temperaturas que la hacen resistente a la oxidación.

El oxígeno monoatómico es eléctricamente neutro y, aunque se recombina durante la canalización, lo hace a un ritmo más lento que los radicales libres con carga positiva o negativa, que se atraen entre sí. Esto significa que, cuando todos los radicales libres se han recombinado, aún queda una porción de la especie activa disponible para el proceso. Debido a que una gran parte de la especie activa se pierde por recombinación, los tiempos de proceso pueden ser más largos. Hasta cierto punto, estos tiempos de proceso más largos pueden mitigarse aumentando la temperatura del área de reacción. Esto también contribuye a la observación de las trazas ópticas espectrales, que pueden ser lo que normalmente se espera cuando la emisión disminuye, es decir, cuando el proceso ha terminado; también puede significar que las líneas espectrales aumentan en iluminancia a medida que se consumen los reactivos disponibles, lo que provoca un aumento en ciertas líneas espectrales que representan las especies iónicas disponibles.

• Grabado con plasma