Edelgas

Edelgase sind die chemischen Elemente Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe) und Radon (Rn), die sich dadurch auszeichnen, dass die äußerste Elektronenschale ihrer Atome vollständig mit Elektronen gefüllt ist. Edelgase gehen deshalb keinerlei Bindungen mit anderen Atomen ein, weil weder Valenzelektronen abgegeben noch Valenzelektronen anderer Atome aufgenommen werden können. Edelgase liegen deshalb immer in atomarer Form vor und bilden keine Moleküle.

Wenn Edelgase als Prozessgase in der Plasmatechnik eingesetzt werden, können sie keine Radikale, sondern nur Ionen bilden. Da außerdem angeregte Atome keine Reaktionen mit Substratatomen und -molekülen eingehen, findet keinerlei chemisches Plasmaätzen statt. Die besondere Bedeutung von Edelgasen in der Plasmatechnik ist dadurch begründet, dass sie immer dann eingesetzt werden können, wenn rein physikalisches Ionenätzen angestrebt wird. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn eine vollkommen anisotrope Ätzwirkung erzielt werden soll.

Aus der Gruppe der Edelgase wird in der Plasmatechnik praktisch nur Argon eingesetzt. Heliumionen haben auf Grund ihrer geringen Masse nur eine minimale Ätzwirkung. Neon hat auf Grund des leuchtend gelb-orangen Plasmas Bedeutung zur Verwendung in Neonröhren. Die schweren Edelgase Xenon, Krypton und Radon sind extrem selten und entsprechend teuer. Argon hingegen steht in großen Mengen zu geringen Kosten zur Verfügung (0,93 % der Erdatmosphäre) und hat ausreichende Masse für gute Ätzwirkung.