Gravure ionique

Également appelée gravure physique ou gravure ionique (IE). Procédé de gravure au plasma dans lequel un gaz rare est utilisé en tant que gaz de traitement. Vu que les gaz rares sont des gaz atomiques, il n'existe donc dans le plasma aucun radicaux, mais seulement des atomes, ions et électrons. Il n'y a pas non plus de réactions chimiques entre les gaz nobles et les molécules du substrat, c'est-à-dire aucun processus de gravure chimique. L'effet de gravure est basé sur le fait que des ions de gaz rares chargés positivement sont injectés sur le substrat chargé négativement. Pour charger négativement le substrat, il est positionné directement sur l'électrode de travail et un générateur RF est utilisé pour l'excitation plasma. À cette fréquence élevée, dans la phase de charge positive de l'électrode de travail, seuls les électrons légers et en mouvement très rapide sont accélérés sur le substrat, mais dans le cas contraire, les ions lourds et trop inertes ne le sont pas. Le substrat subit ainsi une charge négative indépendante du champ électromagnétique alternatif. Afin d'éviter que le substrat ne se décharge, l'électrode de travail est découplée du générateur par un condensateur. Les ions sont accélérés sur le substrat, qui est maintenant chargé statiquement électriquement négativement. Leur énergie cinétique élevée chasse de la surface les atomes, molécules et radicaux du substrat.
L'effet de gravure est purement anisotrope dans la direction du bombardement ionique.
Les taux de gravure sont faibles.
En tant que gaz de traitement, on utilise de préférence de l'argon car il est fréquemment présent dans la nature (presque 1% dans l'atmosphère), donc pas onéreux et possède une haute masse. Ainsi, les ions en impact ont une énergie cinétique élevée et un haut effet de gravure ; le procédé est comparable à un procédé de sablage dont le jet de sable se réduit à des dimensions nanométriques. C'est la raison pour laquelle on l'appelle aussi micro-sablage.