Pulvérisation

La pulvérisation est une gravure par bombardement ionique. Le système plasma est conçu pour ce procédé comme une machine à graver par pulvérisation. Dans ce mode de fonctionnement, une électrode de travail est connectée au générateur de plasma, mais découplée capacitivement par un condensateur intermédiaire. Il n'y a donc pas de circulation de courant possible entre le générateur et l'électrode. Pendant la pulvérisation, le réacteur est exploité de préférence avec la fréquence HF 13,56 MHz. À cette haute fréquence, les électrons légers suivent le champ électrique, la fréquence étant trop élevée pour les ions inertes lourds. Ils restent presque immobiles et froids.
Chaque fois qu'une tension positive est appliquée à l'électrode de travail, des électrons entrent en collision avec l'électrode. Vu que ces électrons ne peuvent pas s'écouler à travers le condensateur intermédiaire, l'électrode de travail se charge de plus en plus négativement. On donne à cet effet le nom de self-bias (auto-polarisation). Le substrat est positionné sur l'électrode de travail et se charge avec celle-ci. La tension de polarisation fait qu'un champ de tension continue est superposé au champ alternatif HF. Ceci accélère également les ions sur l'électrode de travail maintenant négative et sur le substrat. Le gaz de traitement préféré pour la pulvérisation est l'argon. Il ne réagit pas chimiquement, ce qui entraîne une gravure purement physique. Les ions entrent de manière accélérée en collision avec le substrat et peuvent propulser des atomes, molécules et radicaux hors de la surface, presque indépendamment des propriétés du substrat lui-même. Ce processus de gravure est appelé gravure physique, gravure ionique ou encore micro-sablage parce que l'effet correspond au sablage avec un grain de sable réduit aux dimensions atomiques. Par pulvérisation, les surfaces peuvent être débarrassées de toutes les substances qui ne peuvent pas être éliminées par nettoyage au plasma. De plus, les surfaces sont agrandies, comme dans le sablage au jet de sable, ce qui améliore la force adhésive.