Traitement de surface par plasma primaire pour l'électronique
Qu'est-ce que le plasma primaire ?
Le mode plasma primaire utilise une source d'énergie pour ioniser et dissocier un gaz source, créant ainsi un plasma gazeux composé d'éléments physiquement et chimiquement actifs. La plupart des fabricants d'équipements à plasma gazeux destinés à l'industrie de l'encapsulation des semi-conducteurs s'appuient sur le mode plasma primaire pour générer des espèces plasmatiques actives.
Les échantillons à traiter par plasma sont placés directement dans la décharge gazeuse, sur ou à proximité des plaques d'électrodes du système, où ils sont pleinement exposés aux espèces actives du plasma (c'est-à-dire les ions, les radicaux libres et les sous-produits). Les systèmes à plasma à couplage capacitif (radiofréquence) présentent l'avantage supplémentaire de générer une polarisation en courant continu (CC) négative sur l'électrode alimentée. Cette polarisation CC interne est utile pour les applications nécessitant une gravure plus agressive et anisotrope.
Il existe deux variantes de plasma primaire :
Le plasma primaire direct et le plasma primaire de gravure ionique réactive (RIE). Lorsqu'on examine ces deux modes, il est essentiel de bien comprendre la configuration des électrodes du système. L'électrode alimentée est intrinsèquement plus agressive et fonctionne à une température plus élevée que l'électrode mise à la terre en alternance dans le processus.
Les électrodes alimentées et mises à la terre offrent toutes deux des avantages pour une application donnée. Il faut tenir compte de l'emplacement de l'échantillon dans le plasma direct, de ses caractéristiques chimiques ou physiques, ainsi que du débit requis pour justifier le processus.
L'électrode alimentée étant plus agressive que l'électrode mise à la terre, les processus de nettoyage, d'activation de surface et de gravure s'effectuent à un rythme accéléré lorsque les pièces sont placées directement sur l'électrode alimentée. Le traitement RIE exploite davantage l'avantage de l'électrode alimentée en minimisant l'espacement entre les deux électrodes afin d'augmenter le champ électrique RF élevé et les niveaux de polarisation CC pour une véritable gravure du matériau. Cela est démontré par l'analyse des défaillances ou les applications MEMS où la création de structures profondes dans l'échantillon avec anisotropie et bombardement ionique agressif est souhaitée.
Les applications typiques du plasma primaire direct incluent tous les boîtiers qui ne sont pas sensibles à l'exposition directe au plasma, compte tenu de la technologie des circuits intégrés ou du choix des matériaux.
Applications pour la fabrication électronique avancée
Utilisez le plasma pour le prétraitement des substrats et le traitement des boîtiers avant la fixation des puces, le câblage, le sous-remplissage, le moulage ou l'encapsulation. Le plasma améliore la résistance à la traction des câbles et le CpK grâce à des processus d'élimination de la contamination et d'activation de surface ; il augmente la vitesse de capillarité et la hauteur du filet et minimise les vides dans le sous-remplissage via des processus de modification de surface ; et il maximise l'adhérence des fluides lors du moulage/de l'encapsulation grâce à des mécanismes d'activation de surface. L'utilisation du plasma pour ces applications augmente considérablement le rendement et la fiabilité des boîtiers microélectroniques.
Choisir le bon système de traitement par plasma
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