способ локальной плазмохимической обработки материала через маску

Формула изобретения

1. Способ локальной плазмохимической обработки материала через маску, включающий размещение материала между двумя электродами рабочей поверхностью к первому из них, защиту части рабочей поверхности материала маской и возбуждение электрического разряда в газе между электродами подачей на них напряжения, отличающийся тем, что толщина используемой маски больше всех тех ее возможных при данном режиме возбуждения электрического разряда значений, при которых у той поверхности маски, которая обращена к первому электроду, происходит электрический разряд.

2. Способ локальной плазмохимической обработки материала через маску по п.1, отличающийся тем, что первый электрод выполнен в виде отдельных сегментов, расположение которых обеспечивает возбуждение каждым из них электрического разряда у соответствующего ему участка материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам общего назначения для обработки материалов с помощью электрической энергии и может быть использовано в технологии полупроводниковых приборов.

Известен способ локальной плазмохимической обработки материала - травление, предусматривающий размещение над материалом торцом к нему диэлектрического стержня и возбуждение электрического разряда в газе подачей напряжения на два электрода, между которыми находятся материал и стержень. При выполнении определенных условий на расположение и размеры стержня скорость травления под его торцом увеличивается в 2-10 раз по сравнению со скоростью травления остальной поверхности материала, что и обеспечивает локальность обработки [1].

Ограничения на размеры и форму торца стержня обуславливают ограниченность получаемых фигур травления - они представляют собой круги диаметром до нескольких миллиметров. Невозможность получения фигуры травления произвольной формы и размеров является существенным недостатком этого способа.

В ближайшем по технической сущности аналоге изобретения локальность плазмохимической обработки достигается наложением на рабочую поверхность материала тонкой металлической маски, защищающей часть этой поверхности от контакта с электрическим разрядом и тем самым от обработки - она идет только на незащищенных маской местах после размещения материала с маской между двумя электродами рабочей поверхностью к одному из них и возбуждения электрического разряда в плазмообразующем газе подачей на электроды напряжения [2].

Недостатком этого способа является низкая эффективность использования электроэнергии и плазмообразующего газа, поскольку электрический разряд в газе происходит не только у мест обработки материала, но и над поверхностью маски.

Техническим результатом от реализации изобретения является повышение эффективности использования электроэнергии и плазмообразующего газа. Этот результат достигается тем, что в способе локальной плазмохимической обработки материала через маску, включающем размещение материала между двумя электродами рабочей поверхностью к первому их них, защиту части рабочей поверхности материала маской и возбуждение электрического разряда в газе между электродами подачей на них напряжения, согласно изобретению, толщина используемой маски больше всех тех ее возможных при данном режиме возбуждения электрического разряда значений, при которых у той поверхности маски, которая обращена к первому электроду, загорается электрический разряд.

На фиг.1-2 схематически изображены варианты реализации предложенного способа. Здесь 1 и 2 - электроды, между которыми расположен обрабатываемый материал 3 рабочей поверхностью к первому электроду 1, 4 - маска. Чем больше толщина маски 4 при неизменном расстоянии между электродами 1 и 2, тем меньше расстояние между электродом 1 и обращенной к нему поверхностью маски 4, показанное на фиг.1. Когда это расстояние соизмеримо или меньше длины свободного пробега частиц используемого плазмообразующего газа, то в зазоре между маской 4 и электродом 1 электрический разряд возникнуть не может. Поэтому при таких расстояниях электрический разряд происходит только в пространстве между открытыми участками материала 3 и электродом 1, что и обеспечивает повышение эффективности использования электроэнергии и плазмообразующего газа.

На фиг.2 показан один из возможных вариантов реализации изобретения, предусматривающий выполнение маски и сегментов электрода 1 в виде единого блока, позволяющего упростить процедуру подготовки материала 3 к локальной обработке электрическим разрядом - достаточно подвести блок к обрабатываемой поверхности и подать напряжение на электроды. Продукты плазмохимических реакций могут отводиться через специальные отверстия 5 в блоке и/или через зазор между маской 4 и материалом 3, ширина которого L должна быть порядка или меньше длины свободного пробега частицы газа, чтобы предотвратить возникновение в зазоре электрического разряда.

Литература

1. RU 2091904 С1, Воронежский государственный университет, 27.09.1997.

2. Черный Б.И., Новоженюк Л.И. Свободные маски в технологии электронной техники. Зарубежная электронная техника, № 2,1981 г., с.20 - прототип.