プラズマ エッチャーの説明:正確な半導体経路の作成
プラズマ エッチャーは、プラズマを使用して半導体集積回路に必要な回路経路を作成する装置です。プラズマ エッチャーは、正確に狙いを定めたプラズマ ジェットをシリコン ウェーハ上に放出することによってこれを行います。プラズマとウエハが接触すると、ウエハの表面で化学反応が起こります。この反応により、ウェーハ上に二酸化ケイ素が堆積して電気経路が形成されるか、すでに存在する二酸化ケイ素が除去されて電気経路のみが残ります。
プラズマ エッチャーが使用するプラズマは、二酸化シリコンを除去するか堆積するかに応じて、酸素またはフッ素を含むガスを過熱することによって生成されます。これは、最初にエッチャー内に真空を確立し、高周波電磁場を生成することによって実現されます。ガスがエッチャーを通過すると、電磁場によってガス内の原子が励起され、ガスが過熱されます。
ガスが過熱すると、その基本成分の原子に分解されます。また、極度の熱により一部の原子から外側の電子が剥ぎ取られ、原子がイオンに変化します。ガスがプラズマ エッチャー ノズルを出てウェハに到達するまでに、ガスはもはやガスとしては存在せず、プラズマと呼ばれる非常に薄く過熱されたイオンのジェットになります。
酸素を含むガスを使用してプラズマを生成すると、ウェーハ上のシリコンと反応して、導電性材料である二酸化シリコンが生成されます。プラズマのジェットが正確に制御された方法でウェーハの表面上を通過すると、非常に薄い膜に似た二酸化シリコンの層がウェーハの表面に蓄積されます。エッチングプロセスが完了すると、シリコンウェーハには正確な一連の二酸化シリコンのトラックが形成されます。これらのトラックは、集積回路のコンポーネント間の導電経路として機能します。
プラズマ エッチャーは、ウェーハから材料を除去することもできます。集積回路を作成する場合、特定のデバイスでは、二酸化シリコンを使用しない場合よりも、より多くの表面積を二酸化シリコンにする必要がある場合があります。この場合、すでに材料でコーティングされたウェハをプラズマ エッチャーに入れて、不要な二酸化シリコンを除去する方が早くて経済的です。
これを行うために、エッチャーはフッ素ベースのガスを使用してプラズマを生成します。フッ素プラズマがウェーハをコーティングしている二酸化ケイ素と接触すると、二酸化ケイ素は化学反応で破壊されます。エッチャーが作業を完了すると、集積回路に必要な二酸化シリコンの経路だけが残ります。
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