Acidatura ionica

Nota anche come acidatura fisica o ion etching (IE). Processo di acidatura al plasma in cui viene utilizzato un gas nobile come gas di processo. I gas nobili sono gas atomici, per cui nel plasma non si trovano radicali, ma solo atomi, ioni ed elettroni. Non si verificano inoltre reazioni chimiche tra i gas nobili e le molecole del substrato, quindi non ha luogo un processo di acidatura chimica. L'effetto dell'acidatura dipende dal fatto che gli ioni di gas nobili caricati positivamente vengono proiettati sul substrato a carica negativa. Al fine di caricare negativamente il substrato, esso viene posizionato direttamente sull'elettrodo di lavoro, utilizzando un generatore RF per l'eccitazione del plasma. A questo livello di frequenza, nella fase in cui l'elettrodo di lavoro è caricato positivamente, vengono accelerati sul substrato solo gli elettroni leggeri e in rapido movimento, ma non, in caso contrario, gli ioni pesanti e troppo inerti. Di conseguenza, il substrato è soggetto ad una carica negativa indipendente dal campo elettromagnetico alternato. Per evitare che il substrato si scarichi, l'elettrodo di lavoro viene disconnesso dal generatore tramite un condensatore. Gli ioni vengono accelerati sul substrato, che ha assunto una carica elettrostatica negativa. La loro elevata energia cinetica tende a spingere fuori dalla superficie atomi, molecole e radicali del substrato.
L'effetto di acidatura è meramente anisotropo in direzione del bombardamento di ioni.
Il tasso di acidatura è basso.
Come gas di processo si utilizza preferibilmente l’argon, perché frequente in natura (quasi l'1% nell'atmosfera), relativamente economico e con massa elevata. Di conseguenza, gli ioni impattanti hanno un'elevata energia cinetica e un elevato effetto di acidatura; il processo è paragonabile ad un processo di sabbiatura in miniatura, di dimensioni nanometriche. Si parla pertanto anche di microsabbiatura.