plasmaprosessin

Plasmaprosessen avser olika tekniker som utnyttjar plasma, en delvis eller helt joniserad gas, för att inducera kemiska och fysikaliska förändringar i material. Plasma innehåller fria elektroner, joner och reaktiva radikaler som kan reagera med ytor vid relativt låga temperaturer, vilket gör plasmaprocesser särskilt användbara för ytmodifiering, rengöring och framställning av tunna filmer.

Plasma kan uppstå under olika förhållanden, men delas ofta in i lågt temperatur-plasmer och högtenergi-plasmer beroende på temperatur, tryck och energitillförsel. Lågt temperatur-plasmer används främst vid ytmodifiering av temperaturkänsliga material, medan högeffektsplaser kan ge mer direkta effekter som djupare etching eller snabb deposition. De reaktiva arter som bildas i plasman kan ge upphov till kemiska reaktioner på ytan eller ge materialet nya ytfunktioner. Processerna kan vara isotropa eller anisotropa beroende på energiinmatning och geometri.

Vanliga metoder inom plasmaprosessen inkluderar plasmaetsning (etching) för att ta bort material eller skapa mönster, plasmaavsättning och deposition (som PECVD) för att lägga på tunna filmer, sputterdeposition som använder närliggande sjösättning av material, samt ionimplantation för att ändra elektrostatik och mekaniska egenskaper. Atmosfäriska plasmor används också för ytrengöring och funktionalisering i industriella miljöer.

Utrustning består vanligtvis av en vakuumkammare eller en atmosfärisk plasmakälla, en plasmakälla (RF-, DC- eller mikrovågsbaserad), gaskällor och system för att kontrollera tryck, temperatur och substratets bias. Plasmaprocesser kräver noggrann parameterstyrning eftersom de påverkar ytkvalitet, geometri och materialets egenskaper, samtidigt som säkerhet och kontaminationskontroll är viktiga hänsyn.