Traitement de surface par plasma secondaire pour les composants électroniques sensibles
Qu'est-ce que le plasma secondaire ?
Le plasma secondaire offre deux modes supplémentaires : le plasma secondaire en aval et le plasma sans ions (IFP). Le plasma secondaire est généralement utilisé lorsqu'une exposition au plasma moins intense est souhaitée, ou lorsque l'échantillon est sensible à certains composants spécifiques du plasma primaire. Le plasma secondaire en aval est une alternative plus douce mais similaire au plasma primaire.
Plasma secondaire en aval pour les composants électroniques sensibles
Le plasma secondaire en aval contient les mêmes types d'espèces actives qu'une décharge primaire, mais avec une énergie cinétique plus faible. La configuration repose sur le transfert des espèces actives (ions, électrons, radicaux et sous-produits) d'une décharge primaire en amont vers une chambre de traitement secondaire ou une zone de placement des échantillons. Le plasma secondaire en aval est initié par les ions et les électrons diffusés et maintenu par un gaz de traitement supplémentaire dans la chambre secondaire. Cette configuration repose à la fois sur les mécanismes physiques et chimiques du plasma. Elle présente l'avantage d'un traitement par plasma relativement bénin, mais les applications peuvent manquer d'uniformité de traitement.
Plasma sans ions (IFP) pour les dispositifs extrêmement sensibles
Le plasma sans ions (IFP) est un plasma purement chimique, exempt à la fois des ions responsables de la composante physique et des photons. Le procédé IFP consiste à générer des espèces actives en amont de la zone de traitement de l'échantillon, puis à les diffuser à travers un ensemble de déflecteurs de gaz. Le déflecteur de gaz élimine les ions, les électrons et les photons, permettant uniquement aux radicaux libres et aux sous-produits générés par le plasma d'atteindre la zone de l'échantillon pour un traitement par plasma chimiquement réactif. L'élimination des ions et de la lumière élimine les préoccupations liées au traitement de dispositifs extrêmement sensibles, car il n'y a ni bombardement ionique ni exposition aux rayons UV au niveau de l'échantillon.
Les applications spécifiques de la technologie IFP incluent les cas où l'exposition à des espèces actives dans un plasma primaire traditionnel peut causer des dommages en raison de la sensibilité au bombardement ionique ou à la lumière UV. Plus précisément, des dispositifs tels que les ASIC préprogrammés ou les dispositifs de mémoire, ainsi que les détecteurs d'image CMOS, peuvent nécessiter une stratégie inhabituelle pour le traitement par plasma : l'isolation et l'utilisation de composants spécifiques au sein du plasma. Le mode secondaire nouvellement défini du plasma IFP a permis des applications réussies là où des configurations de plasma plus traditionnelles ont échoué. L'approche du plasma IFP, bien qu'elle ne soit pas nécessaire pour la plupart des applications d'encapsulation traditionnelles, s'est avérée être une technologie habilitante pour les composants de mémoire avancés et les boîtiers hybrides. Parmi les autres applications plasma présentant des risques de dommages similaires et bénéficiant du plasma IFP, on peut citer : les ASIC préprogrammés sensibles à l'effacement, les détecteurs d'image CMOS, les substrats à couche mince dont l'épaisseur des plots de connexion est sensible à la pulvérisation, ainsi que les dispositifs flip-chip et au niveau de la plaquette.
Applications pour la fabrication électronique de pointe
La qualification et la mise en œuvre d'un procédé plasma s'appuieront, dans la plupart des cas, sur des configurations familières à la plupart d'entre nous, utilisant un mode plasma direct directionnel qui s'appuie sur les ions, les électrons et les radicaux libres d'une composition chimique de gaz spécifique pour améliorer le procédé. On prend de plus en plus conscience que les méthodes et configurations traditionnelles qui ne fonctionnent pas pour les nouveaux composants de mémoire avancés peuvent désormais bénéficier d'un mode plasma nouvellement défini. Ce mode plasma, dépourvu d'électrons, d'ions et de lumière mais riche en espèces chimiquement réactives et offrant des capacités dépassant ce qui était auparavant disponible, pourrait bien être la réponse aux défis auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui et dans les années à venir.
Choisir le bon système de traitement par plasma
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