1. Plasmazustand
In vielen Prozessen der Halbleiterherstellung wird ein Plasma eingesetzt, sei es beim Sputtern, in Abscheideprozessen oder beim Trockenätzen. Ein wichtiger Punkt dabei ist, dass das Plasma nicht erhitzt ist. So können auch Wafer die schon eine Metallisierungsschicht tragen in Plasmaprozessen bearbeitet werden.
Plasma wird auch als der vierte Aggregatzustand bezeichnet. Ein Aggregatzustand ist ein qualitativer Zustand von Stoffen, der von der Temperatur und vom Druck abhängt. Den drei Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig begegnet man auch im täglichen Leben. Ist die Temperatur niedrig, so ist jedes Atom in einem Stoff fest an einem Punkt angeordnet. Anziehungskräfte verhindern, dass sie sich bewegen. Am absoluten Nullpunkt (-273,15 °C) gehen Stoffe auch keine Reaktion ein. Bei zunehmender Temperatur fangen die Teilchen an zu schwingen, und die Bindungen der Atome werden instabiler. Ist der Schmelzpunkt erreicht, geht ein Stoff vom ersten in den zweiten Aggregatzustand über: Eis (fest) geht über in Wasser (flüssig).
Die Anziehungskräfte in flüssigen Stoffen sind noch vorhanden, jedoch können sich die Teilchen verschieben und haben keine festen Plätze mehr wie im festen Zustand, die Teilchen passen sich beispielsweise einer vorgegebenen Form an. Wird die Temperatur noch weiter erhöht, brechen die Bindungen komplett auf, die Teilchen bewegen sich unabhängig voneinander. Am Siedepunkt geht ein Stoff vom zweiten in den dritten Aggregatzustand über: Wasser (flüssig) geht über in Wasserdampf (gasförmig).
Während das Volumen bei festen und flüssigen Stoffen konstant ist, nehmen gasförmige Stoffe den vorhandenen Platz vollständig ein, die Teilchen verteilen sich gleichmäßig im gesamten Raum.
Jeder Stoff hat einen ganz bestimmten Schmelz- und Siedepunkt. Silicium schmilzt bei 1414 °C und geht bei 2900 °C in den gasförmigen Zustand über. Führt man einem Stoff noch mehr Energie zu werden durch Zusammenstöße der Teilchen untereinander Elektronen aus der äußersten Elektronenschale herausgeschlagen. Es befinden sich nun freie Elektronen und positiv geladene Ionen im Raum: der Plasmazustand ist erreicht.