Processen med plasmaætsning
Processen med tørætsning og plasmaætsning
Ætsning er processen med at fjerne et materiale fra overfladen af et andet materiale. Der er flere metoder til plasmabehandling, men to hovedtyper af ætsning.
Den ene er vådætsning, og den anden er tørætsning, også kendt som plasmaætsning eller blot plasmaætsning.
Når et kemikalie eller et ætsemiddel bruges til at fjerne et substratmateriale i ætsningsprocessen, kaldes det våd ætsning. På den anden side bruger plasmaætsning plasmaer eller ætsende gasser til at fjerne substratmaterialer. Det bruges også til at fremstille et integreret kredsløb eller et monolitisk integreret kredsløb.
Plasmaætsning er et værktøj, der er blevet brugt universelt til strukturel ætsning siden 1985. Sammenlignet med andre ætseteknikker til fremstilling af chips var plasmaætsning uhørt uden for det mikroelektroniske samfund før 1980.
Det var i denne periode, at nye ætsningsprocesser blev udforsket og introduceret. Den relativt høje succesrate for plasmaætsning har gjort det til den foretrukne form for ætsning for en lang række producenter.
Hvad er plasmaætsning eller tørætsning?
Kort sagt er plasma- eller tørætsning en ætsningsproces, der udføres med plasma i stedet for flydende ætsemiddel.
Opsætningen minder meget om sputtering. I processen skal man egentlig ikke deponere et lag, men snarere ætse materialets overflade på samme tid.
Den største udfordring ved plasmaætsning – eller tørætsning – ligger i at producere den rigtige type plasma, der befinder sig et sted mellem elektroden og den wafer, der skal ætses.
Når det gøres rigtigt, vil waferen blive ætset på den rigtige måde. For at plasmaætsningen kan finde sted, skal trykkammeret have et tryk, der er mindre end 100 pa. Ionisering sker kun med en glødeladning. Den resulterende excitation sker med en ekstern kilde, som kan levere op til 30 kW, sammen med frekvenser fra 50 Hz (DC) til 5-10 HZ (pulserende DC) og en radio- og mikrobølgefrekvens (MHz-GHz).

Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.
Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.


Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.
Typer af tør ætsning
Den tørre ætsningsproces kan yderligere opdeles i to typer: Den første er mikrobølgeplasmaætsning, som sker med en excitation i mikrobølgefrekvensen, der ligger mellem MHz og GHz. Den anden er hydrogenplasmaætsning, som er en variation af plasmaætsningsprocessen, der bruger gas som plasma. Begge processer bruges i øjeblikket til at behandle halvledende materialer, der bruges til fremstilling af elektronik.

Oxygenplasma-ætsning forklaret
Processen med iltplasmaætsning udføres ved hjælp af lavtryksplasma. Tilsætning af ilt bruges som en forløbergas, der ledes ind i et vakuumkammer med en wafer.
Derefter sendes der kraftige radiobølger ind i kammeret. Radiobølgerne kombineret med trykket i vakuumkammeret resulterer i ionisering af iltmolekyler, som igen danner plasma. Iltplasmaet ætser derefter fotoresisten ved at omdanne den til aske.
For at sikre, at overfladen forbliver fri for fremmedlegemer, fjernes asken derefter ved hjælp af en højtryksvakuumpumpe.
Det er også en af grundene til, at oxygenplasma-ætsning normalt kaldes “ashing”.
Fordele ved plasmaætsning
Det har vist sig, at plasmaætsning kan føre til betydelige forbedringer i kvaliteten af fremstillingen af integrerede kredsløb. Følgende er nogle af fordelene ved at bruge plasmaætsning:
- I modsætning til syreætsemidler er et plasmaætsemiddel et fremragende rengøringsmiddel og kan fjerne alle uønskede organiske rester fra metaloverflader.
- Plasmaætsning kan fastholde to overflader meget bedre sammenlignet med andre ætsemidler.
- Plasmaætsning anses for at være mindre risikabelt end traditionel syreætsning.
- Brugen af plasmarensning forbedrer det ætsede materiales fysiske egenskaber.
- Plasmaætsning forbedrer metallers kemiske og fysiske egenskaber.

Hvordan virker plasmabehandling?
Plasma består af elektroner, molekyler eller neutrale gasatomer, positive ioner, UV-lys samt exciterede gasmolekyler og -atomer og har en stor mængde indre energi. Når alle disse molekyler, ioner og atomer mødes og interagerer med en bestemt overflade, påbegyndes plasmabehandlingen.
En plasmabehandling udføres normalt i et kammer eller en indkapsling, der er evakueret, men kan udføres atmosfærisk. Luften i kammeret eller indkapslingen pumpes ud, før der lukkes gas ind. Gassen strømmer derefter ind i kabinettet ved et lavt tryk. Dette gøres, før der tilføres elektrisk energi.
Virkningerne af plasmabehandling på enhver overflade kan indstilles præcist ved at vælge en særlig gasblanding, tryk eller effekt.
Hvad er de vigtigste virkninger af plasmabehandling?
De vigtigste effekter af en plasmabehandling er:
- Plasmarensning: Behandling med plasma fjerner alle fremmede forureninger på overfladen af et materiale og efterlader en ultrareng overflade, der gør det mere egnet til videre forarbejdning.
- Overfladeaktivering: En plasmabehandling øger overfladeenergien på lavenergioverflader, hvilket forbedrer deres befugtningsevne og klæbeegenskaber.
- Overfladeegenskaber: Andre overfladeegenskaber, som f.eks. væskeafvisning eller lav friktion, kan indføres, hvis det er nødvendigt.
Hvad bruges plasmarensning til?
Plasmabehandling bruges til at ændre overfladen på et objekt eller til plasmarengøring af objektet.
Mange faste materialer har en lav overfladeenergi, hvilket resulterer i en dårlig befugtningsevne og dårlige klæbeegenskaber. En plasmabehandling kan bruges til at forberede disse materialer til videre forarbejdning ved at øge deres overfladeenergi og samtidig fjerne forureninger fra produktionsprocessen. Dette øger kvaliteten og levetiden af enhver belægning eller trykning, der påføres overfladen, og forbedrer dens klæbeegenskaber.
En plasmamodifikation ændrer kun overfladen på et objekt og ændrer ikke objektet på nogen anden måde.

Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.
Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.


Løsning af dine vedhæftningsproblemer
Vi har mere end 50 års erfaring med at levere og fremstille avancerede overfladebehandlingsprodukter af høj kvalitet til alle brancher.
Tantec har både standardmaskiner, men også specialdesignede maskiner.
Kontakt os i dag og få et tilbud. Vi står klar til at servicere dig.
Konklusion
På grund af de mange fordele er det let at se, hvordan tørætsning og plasmaætsning vil forblive en vigtig teknik til ætsning af mikrosystemer og integrerede kredsløb i mange år fremover.
Til mange anvendelser vil det desuden være den bedste løsning at bruge kapacitivt koblet RF-plasma. Til andre mere specifikke anvendelser, især hvor der er brug for et højt aspektforhold, kan lavtryksplasma give en bedre og mere effektiv løsning.
ECR-plasmaer har nogle begrænsninger, når det gælder brug af store substrater, men de kan være det ideelle valg til små prøver.
På den anden side har induktivt koblede plasmasystemer, der bruger en plan spole og ekstra bias ved substratholderen, vist sig at være ekstremt alsidige.
They have been able to deliver excellent results when it comes to manufacturing or integrated circuits and microsystems.
FAQ for processen med plasmaætsning
Hvorfor øge et objekts overfladeenergi?
Når du limer, printer, maler eller limer en overflade, møder denne overflade en væske. Hvis molekylerne i denne væske er mere tiltrukket af hinanden end af overfladen, væder væsken ikke hele overfladen jævnt, men danner i stedet perler. Dette fører til en dårlig vedhæftning.
For at der skal være en ordentlig binding mellem en væske og en substratoverflade, skal substratets overfladeenergi overstige væskens spænding med ca. 2-10 mN/m. Ved plasmabehandling kan du justere overfladens egenskaber nøjagtigt efter dine krav, og bindingen mellem materialerne bliver stærkere og mere holdbar.
Hvordan øger en plasmabehandling overfladeenergien?
Plasma kan interagere med forskellige materialer på forskellige måder. Når et plasma f.eks. kommer i kontakt med en polymeroverflade, bryder det de eksisterende molekylære bindinger og skaber polære funktionelle grupper på overfladen, hvilket øger overfladeenergien, forbedrer materialets befugtningsevne og dets klæbeegenskaber.

Video: VacuTEC | Vakuum Plasma Behandler

