Le processus d'application de films minces métalliques est une partie importante de l'industrie des semi-conducteurs et de magnétisme. Les deux principaux types de traitement comprennent la croissance de films métalliques et la gravure des films métalliques. Croissance implique le dépôt d'un matériau métallique par un procédé tel que la pulvérisation cathodique ou l'évaporation. La gravure est le processus inverse et consiste à enlever la matière sélective par l'exposition à un produit chimique ou en bombardant le matériau avec des molécules de gaz ionisées.
Gravure
La gravure est l'élimination sélective du matériau. Il y a deux façons principales de etch matériel. Une attaque chimique est souvent utilisée pour éliminer sélectivement un certain matériau, tout en laissant d'autres zones de l'échantillon intact. Un exemple est l'utilisation d'acide fluorhydrique pour éliminer sélectivement le dioxyde de silicium. Une deuxième façon de gravure consiste à placer l'échantillon dans une chambre à vide puis introduire un gaz, tel que l'argon. L'argon est ensuite ionisé par un ensemble d'électrodes et accélérée contre l'échantillon. Les ions bombardent l'échantillon et retirer la matière. Etant donné que toutes les parties de l'échantillon sont bombardées, il est d'une gravure sélective, et toutes les surfaces exposées aura la matière enlevée.
Réduction de l'épaisseur des métaux
Exposer un échantillon métallique à une gravure permettra de réduire l'épaisseur de l'échantillon. Ceci est souvent le résultat souhaité de la gravure. Afin d'éliminer une certaine quantité de matériau, le métal doit être exposée à l'attaque chimique pendant un laps de temps déterminé, par exemple, une minute. L'épaisseur doit alors être mesurée afin d'obtenir une vitesse de gravure, comme 10 nanomètres par seconde.
Film Roughness
Bien que le but d'une attaque chimique consiste à réduire l'épaisseur du métal, cela est normalement un prix. La rugosité du film métallique peut être une quantité très importante et est généralement mesurée à l'aide d'un dispositif appelé un microscope à force atomique. En général, plus un matériau est gravé, plus la rugosité du film métallique devient.
Taille d'un grain
des films métalliques est constituée de plusieurs millions de petits grains qui sont typiquement dans la gamme de taille de 5 à 100 nanomètres. Que les films métalliques sont gravés, la taille moyenne de la taille des grains peut être réduite, mais cela dépend fortement du type de gravure, le temps de gravure et de gravure de puissance si elle est une gravure ionique.