Densidad del Plasma - tasas de Grabado comprendidas • Uniformidad del Plasma
El término densidad plasmática se refiere a la concentración o recuento de partículas de gas ionizado en un volumen dado. Esto también se usa a veces para discutir el porcentaje de gas en un volumen que está en un estado ionizado.
La densidad de plasma de gas típica define un estado de plasma, un estado ionizado o la densidad de electrones en gases total o parcialmente ionizados. El porcentaje típico de gas en un estado ionizado en un sistema de plasma de baja presión que opera entre 0,1 mbar y 0,6 mbar es aproximadamente del 4 al 14 por ciento del gas en la cámara de vacío. Este número depende de la potencia que se aplica al gas en el sistema. A menudo hablamos de esta potencia en vatios por centímetro cuadrado. Esta sería el área total de la superficie del electrodo dividida por la potencia total. Este vataje / cm cuadrado normalmente es de 0.01 w/cm^2 a 3 w/cm^2 para limpieza, activación, deposición y grabado.
El problema principal es aumentar la reacción del plasma que necesita para aumentar la densidad del plasma cuando aumenta la densidad del plasma a un nivel alto, su parte se calienta mucho. Esto se convierte en un problema de gestión térmica para evitar que su pieza y la herramienta de plasma se calienten para que no haya ningún daño. El plasma industrial que opera por encima de 3 vatios/cm cuadrado exhibirá un aumento en la tasa de grabado o en la tasa de deposición en comparación con los procesos de plasma de menor energía. Sin embargo, estos procesos requerirán manejo térmico o enfriamiento de los electrodos y herramientas de manipulación del trabajo en la cámara de vacío para evitar daños a los materiales del proceso.
Densidad de Plasma: Plasma Frío y Caliente
Dado que la densidad del plasma puede variar, las propiedades del plasma varían según esa densidad. Incluso un gas débilmente ionizado con una densidad de plasma muy baja todavía se considera plasma y exhibe las características del plasma. El plasma que se produce en la industria de modificación de superficies suele ser plasma frío, lo que significa que se crea a temperaturas más bajas y tiene una densidad de plasma más baja; generalmente de menos del 1% o alrededor de cien millones de electrones por centímetro cúbico. El plasma caliente, que es el tipo asociado con la astrofísica, está completamente ionizado y tiene una densidad de plasma muy alta de aproximadamente un billón de electrones por centímetro cúbico.
Para obtener más información sobre el uso del plasma en la fabricación, lea nuestro libro electrónico titulado "Guía de activación de superficies del fabricante para una mejor adherencia".
