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#Novedades de la industria
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Fuente de alimentación de alta tensión Wisman en el campo del plasma Amplia gama de aplicaciones
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¿Qué es el plasma?
El plasma es un estado de la materia con mayor energía que el gas. En general, la materia existe en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Al aumentar la temperatura, un sólido se convierte en líquido y en gas.
Por ejemplo, el agua se convierte en un sólido llamado hielo en su estado cristalino, en agua líquida cuando aumenta la temperatura y en un gas llamado vapor de agua cuando la temperatura aumenta aún más. Así pues, la cantidad de energía que posee una sustancia determina su estado de la materia.
La materia suele tener electrones moviéndose alrededor de su núcleo. El núcleo tiene carga positiva y está formado por protones y neutrones. En cambio, como los electrones están cargados negativamente, son atraídos hacia el núcleo por la fuerza de Coulomb y siempre se mueven alrededor del núcleo.
Sin embargo, cuando la temperatura del gas aumenta aún más hasta alcanzar un estado de energía extremadamente alto, de unos pocos miles de grados Celsius, los electrones que orbitan alrededor del núcleo se separan (ionizan) de los átomos y se vuelven inestables. Este estado es el plasma.
En un estado ionizado e inestable, el plasma emite luz y ondas electromagnéticas, y parece brillar mientras libera energía e intenta volver a un estado estable. Además, la corriente fluye con mucha facilidad, lo que también se caracteriza por un aumento del movimiento de los electrones debido a la fuerza electromagnética.
Aunque el plasma parece ser un estado especial, se observa a menudo en la naturaleza. Los truenos y las auroras son uno de ellos. En la industria, también se utiliza para fabricar lámparas fluorescentes, antorchas de plasma y semiconductores.
Plasma en un semiconductor
He aquí tres ejemplos de plasmas utilizados en la fabricación de semiconductores.
(1) Deposición química en fase vapor mejorada con plasma (PECVD)
La deposición química en fase vapor potenciada por plasma (PECVD) se utiliza para formar películas de nitruro de silicio (SiN) y de óxido de silicio (SiO 2) en la fabricación de semiconductores de silicio.
El gas de alimentación suministrado sobre el sustrato se convierte en plasma mediante corriente continua (CC), corriente de radiofrecuencia (RF) o microondas para activar partículas neutras de excitación. Es un método de formación de una película fina provocando una reacción química sobre un sustrato y depositando el material resultante.
En comparación con el método tradicional de tratamiento térmico (método CVD térmico), se caracteriza por la capacidad de formar películas finas a bajas temperaturas. Al no utilizar un dispositivo de calentamiento, puede manejar sustratos irregulares y formas complejas.
(2) Grabado en seco por plasma
El grabado es el proceso de tallar surcos y patrones en la superficie del sustrato. Tradicionalmente, se han utilizado métodos de grabado húmedo con soluciones de grabado. Sin embargo, en los últimos años se ha generalizado el grabado en seco con gases o iones.
El grabado en seco con plasma es una técnica que graba la superficie de un sustrato rascándola con plasma. También se conoce como tecnología de grabado físico químico.
Al igual que con el CVD por plasma, el gas fluye hacia la superficie del sustrato y el gas se convierte en plasma. En este punto, los iones chocan con el sustrato, promoviendo una reacción química con las sustancias contenidas en el plasma. Esto permite raspar con precisión la superficie del sustrato a escala atómica.
A diferencia del grabado húmedo, no se producen residuos líquidos, por lo que, además de ser un método de procesado limpio, se puede realizar un procesado más preciso que con el grabado húmedo.
El grabado más profundo también puede utilizarse para separar chips semiconductores, lo que se conoce como corte por plasma.
(3) Limpieza por plasma
La limpieza por plasma es una tecnología de limpieza que utiliza plasma para descomponer y vaporizar materia orgánica como el aceite adherido a la superficie del sustrato. Además de ser un método de limpieza en seco que no utiliza agua ni soluciones de limpieza, también proporciona un alto nivel de limpieza sin dejar residuos.
La limpieza con plasma también puede hacer que la superficie del objeto tratado se vuelva hidrófila al romper los enlaces moleculares y modificarla con grupos hidroxilo. En la fabricación de semiconductores, también se utiliza para añadir hidrofilia a las superficies de PDMS (dimetilpolisiloxano) con el fin de mejorar la adherencia de los patrones.
