Incineración de plasma

En la fabricación de semiconductores, la incineración por plasma es el proceso de eliminación de la fotoprotección (revestimiento sensible a la luz) de una oblea grabada. Usando una fuente de plasma, se genera una sustancia monoatómica (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 porción de H2 es del 2%. La especie reactiva se combina con el fotoprotector para formar cenizas que se eliminan con una bomba de vacío.

Normalmente, el plasma de oxígeno monoatómico se crea exponiendo oxígeno gaseoso (O₂) a baja presión a ondas de radio de alta potencia, que lo ionizan. Este proceso se realiza al vacío para crear un plasma. A medida que se forma el plasma, se crean muchos radicales libres que podrían dañar la oblea. Los circuitos más nuevos y pequeños son cada vez más susceptibles a estas partículas. Originalmente, el plasma se generaba en la cámara de proceso, pero a medida que aumentó la necesidad de deshacerse de los radicales libres, muchas máquinas ahora usan una configuración de plasma descendente, donde el plasma se forma de forma remota y las partículas deseadas se canalizan a la oblea. Esto permite que las partículas cargadas eléctricamente tengan tiempo de recombinarse antes de que lleguen a la superficie de la oblea y evita daños en la superficie de la oblea.

Tipos

Típicamente se realizan dos formas de incineración de plasma en las obleas. La incineración a alta temperatura, o pelado, se realiza para eliminar la mayor cantidad posible de fotorresistencia, mientras que el "desescombro" El proceso se utiliza para eliminar la fotorresistencia residual en las zanjas. La principal diferencia entre los dos procesos es la temperatura a la que se expone la oblea mientras se encuentra en una cámara de incineración. Los problemas típicos surgen cuando esta fotoprotección se ha sometido previamente a un paso de implante y se han incrustado metales pesados en la fotoprotección y ha experimentado altas temperaturas que hacen que sea 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, todavía queda una parte de las especies activas disponibles para el proceso. Debido a que una gran parte de las especies activas se pierde en la recombinación, los tiempos de proceso pueden ser más largos. Hasta cierto punto, estos tiempos de proceso más prolongados pueden mitigarse aumentando la temperatura del área de reacción. Esto también contribuye a la observación de las trazas ópticas espectrales, estas pueden ser lo que normalmente se espera cuando la emisión disminuye, 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.