Ce travail de thèse se place dans le contexte du dépôt de couches minces nanocomposites par des procédés à plasma à basse pression assistés par aérosols. Cinq études ont été réalisées dans le but de comprendre les mécanismes fondamentaux propres à ce type de procédé. Dans un premier temps, l’étude de la croissance des couches minces nanocomposites par ellipsométrie spectroscopique in situ a montré que l’apport de matière à l’échantillon se faisait alternativement riche en matériau matrice, puis en nanoparticules. Par la suite, l’étude microscopique de la surface des échantillons et la simulation de l’évaporation des gouttelettes dans le plasma a permis d’identifier l’ébullition « flash » comme étant le mécanisme principal de pulvérisation des aérosols dans le plasma à basse pression. Dans un troisième temps, l’étude de l’interaction aérosol-surface a permis de mettre en évidence l’apparition de l’évaporation « stick-slip » puis de l’effet Leidenfrost sur les surfaces chaudes. Ensuite, des mesures de spectroscopie d’émission optique résolues en temps couplées à un modèle collisionnel-radiatif ont permis d’examiner l’interaction aérosol-plasma suite à l’injection pulsée de liquide dans un plasma d’argon. Ainsi, l’évolution temporelle des propriétés fondamentales du plasma ont été déterminées, mettant en évidence les variations de température électronique et de densité électronique provoquées par l’injection d’aérosol. Enfin, les connaissances tirées des études précédentes ont été mises en application lors de la synthèse de couches minces nanocomposites contenant des nanomatériaux de natures variées, à savoir des clusters moléculaires, des nanoparticules sphériques et des nanotubes de carbone. / This work focuses on the growth of nanocomposite thin films using aerosol-assisted low-pressure plasma processes. Five studies were carried out with the aim of understanding the fundamental mechanisms involved in this specific category of processes. First, a study of nanocomposite thin film growth using in situ spectroscopic ellipsometry showed that the material input to the sample was alternately matrix- and nanoparticles-predominant. Second, so-called "flash" boiling was identified as the main mechanism for droplet formation in the low-pressure plasma, by confronting an evaporation model to the measured droplet size on the samples’ surface. Third, the study of aerosol-surface interaction revealed that hot surfaces lead to "stick-slip" evaporation and Leidenfrost-induced motion on hot surfaces. Then, time-resolved optical emission spectroscopy measurements coupled to a collisional-radiative model were used to look into the aerosol-plasma interaction after the pulsed injection of liquid into a low-pressure argon plasma. The evolution of fundamental plasma properties was determined, bringing to light the variations in electron temperature and electron density caused by aerosol injection. Finally, the insight gained from the previous studies has been applied to grow nanocomposite thin films containing various nanomaterials, namely molecular clusters, spherical nanoparticles, and carbon nanotubes.

Flow instabilities occur at all scales in planetary systems. In this thesis we examine three cases of such instabilities, on three very different length scales. In the first part, we test the idea that Archean granite-greenstone belts (GGBs) form by crustal diapirism, or Rayleigh-Taylor instabilities. GGBs are characterized by large granitic domes (50-100 km in diameter) embedded in narrow keel-shaped greenstones. They are ubiquitous in Archean (> 2.5 Ga) terrains, but rare thereafter. We performed finite element calculations for a visco-elastic, temperature-dependent, non-Newtonian crust under conditions appropriate for the Archean, which show that dense low-viscosity volcanics overlying a felsic basement will overturn diapirically in as little as 10 Ma, displacing as much as 60 % of the volcanics to the lower crust. This surprisingly fast overturn rate suggests that diapiric overturn dominated crustal tectonics in the hot conditions of the Early Earth, becoming less important as the Earth cooled. Moreover, the deposition of large volumes of wet basaltic volcanics to the lower crust may provide the source for the formation of the distinctly Archean granitic rocks which dominate Earth's oldest continents. The second part examines the origin of Venusian coronae, circular volcanic features unique to Venus. Coronae are thought to result from small instabilities (diapirs) from the core-mantle boundary, which are typical of stagnant-lid convection. However, most young coronae are located in a region surrounded by long-lived hotspots, typical of a more active style of mantle convection. Using analogue experiments in corn syrup heated from below, we show that the co-existence of diapirs and long-lived mantle plumes are a direct consequence of the catastrophic overturn of the cold Venusian lithosphere thought to have occurred ~ 700 Ma ago. In the last part we analyze the thermal effect of fluid flow through a full-scale experiment testing clay and concrete tunnel seals in a Deep Geological Repository for nuclear was finite element software, we were able to show that the formation of fissures in the heated chamber between the two seals effectively limited heat flow, and could explain the discrepancy between the predicted and measured temperatures.

Plasma enhanced chemical vapor deposition systems are massively deployed to grow numerous thin film coatings including hydrogenated amorphous silicon. A new deposition chamber was designed, procured, and constructed to investigate the plasma properties of a 100% silane (SiH4) glow discharge with varying chamber pressure and inter-electrode spacing. A Hiden EQP1000 ion mass spectrometer sampled the plasma from the substrates point of view. Ion energy distributions were obtained using four different excitation sources +DC, –DC, radio frequency (at 13.56 MHz), and the DC Saddle Field (DCSF) in the tetrode configuration. The shape of the ion energy distributions was constant for the capacitively coupled +DC, –DC, and rf (at higher pressures of 75 and 160 mTorr) glow discharges. The shape of the ion energy distributions for the DCSF plasma exhibited a double peak or saddle structure analogous to radio frequency plasmas. The width between the peaks (peak separation) was controlled by the pressure and the semi-transparent cathode to semi-transparent anode distance. Ion energy distributions from the DCSF plasma concurred with rf and +DC ion energy distributions at specific pressures and inter-electrode distances. This result demonstrates the versatility of the DCSF glow discharge system. Moreover, control of the peak separation is modeled to be iii equivalent to controlling the critical ratio (ion transit time in the sheath to the electron oscillating period), and/or the inferred electron oscillating sheath potential. The DCSF possesses a fusion of rf and +DC methods. The long high energy tail or constant background are indicative of a +DC high voltage sheath in which there is an increasing fraction of collisionless ions as the anode-cathode distance increases. These collisionless ions are provided by the oscillating electrons (or rf nature) of the DCSF method. Higher order silane (silicon containing) ions increase in relative intensity with increasing inter-electrode spacing for the +DC, –DC, and rf plasmas. These higher order silane ions are also detected in the DCSF plasma, and can be reduced at either lower pressure or lower cathode to anode or cathode to substrate distances.

Plasma enhanced chemical vapor deposition systems are massively deployed to grow numerous thin film coatings including hydrogenated amorphous silicon. A new deposition chamber was designed, procured, and constructed to investigate the plasma properties of a 100% silane (SiH4) glow discharge with varying chamber pressure and inter-electrode spacing. A Hiden EQP1000 ion mass spectrometer sampled the plasma from the substrates point of view. Ion energy distributions were obtained using four different excitation sources +DC, –DC, radio frequency (at 13.56 MHz), and the DC Saddle Field (DCSF) in the tetrode configuration. The shape of the ion energy distributions was constant for the capacitively coupled +DC, –DC, and rf (at higher pressures of 75 and 160 mTorr) glow discharges. The shape of the ion energy distributions for the DCSF plasma exhibited a double peak or saddle structure analogous to radio frequency plasmas. The width between the peaks (peak separation) was controlled by the pressure and the semi-transparent cathode to semi-transparent anode distance. Ion energy distributions from the DCSF plasma concurred with rf and +DC ion energy distributions at specific pressures and inter-electrode distances. This result demonstrates the versatility of the DCSF glow discharge system. Moreover, control of the peak separation is modeled to be iii equivalent to controlling the critical ratio (ion transit time in the sheath to the electron oscillating period), and/or the inferred electron oscillating sheath potential. The DCSF possesses a fusion of rf and +DC methods. The long high energy tail or constant background are indicative of a +DC high voltage sheath in which there is an increasing fraction of collisionless ions as the anode-cathode distance increases. These collisionless ions are provided by the oscillating electrons (or rf nature) of the DCSF method. Higher order silane (silicon containing) ions increase in relative intensity with increasing inter-electrode spacing for the +DC, –DC, and rf plasmas. These higher order silane ions are also detected in the DCSF plasma, and can be reduced at either lower pressure or lower cathode to anode or cathode to substrate distances.

Flow instabilities occur at all scales in planetary systems. In this thesis we examine three cases of such instabilities, on three very different length scales. In the first part, we test the idea that Archean granite-greenstone belts (GGBs) form by crustal diapirism, or Rayleigh-Taylor instabilities. GGBs are characterized by large granitic domes (50-100 km in diameter) embedded in narrow keel-shaped greenstones. They are ubiquitous in Archean (> 2.5 Ga) terrains, but rare thereafter. We performed finite element calculations for a visco-elastic, temperature-dependent, non-Newtonian crust under conditions appropriate for the Archean, which show that dense low-viscosity volcanics overlying a felsic basement will overturn diapirically in as little as 10 Ma, displacing as much as 60 % of the volcanics to the lower crust. This surprisingly fast overturn rate suggests that diapiric overturn dominated crustal tectonics in the hot conditions of the Early Earth, becoming less important as the Earth cooled. Moreover, the deposition of large volumes of wet basaltic volcanics to the lower crust may provide the source for the formation of the distinctly Archean granitic rocks which dominate Earth's oldest continents. The second part examines the origin of Venusian coronae, circular volcanic features unique to Venus. Coronae are thought to result from small instabilities (diapirs) from the core-mantle boundary, which are typical of stagnant-lid convection. However, most young coronae are located in a region surrounded by long-lived hotspots, typical of a more active style of mantle convection. Using analogue experiments in corn syrup heated from below, we show that the co-existence of diapirs and long-lived mantle plumes are a direct consequence of the catastrophic overturn of the cold Venusian lithosphere thought to have occurred ~ 700 Ma ago. In the last part we analyze the thermal effect of fluid flow through a full-scale experiment testing clay and concrete tunnel seals in a Deep Geological Repository for nuclear was finite element software, we were able to show that the formation of fissures in the heated chamber between the two seals effectively limited heat flow, and could explain the discrepancy between the predicted and measured temperatures.

Les matériaux (nano)composites font partie intégrante de l’industrie de l’aéronautique et de l’espace depuis plus de 50 ans. De nos jours, le concept de matériaux multifonctionnels combinant diverses propriétés pour réaliser des objectifs de performance multiples en un seul et unique système est devenu une exigence pour le développement de surfaces innovantes, et ce, pour une vaste gamme d’applications technologiques. Cependant, pour plusieurs applications, un des principaux verrous est l’obtention de revêtements formés de nanoparticules isolées (non-agrégées) et de petite taille (<10 nm) dispersées de manière contrôlée dans une matrice. Dans ce contexte, une nouvelle méthode de synthèse souple, verte, sécuritaire et industrialisable a récemment été proposée. Celle-ci repose sur un réacteur-injecteur de nanoparticules et permet de synthétiser des nanoparticules à partir de précurseurs organométalliques liquides juste avant de les injecter dans un réacteur de dépôt par plasma en limitant les phénomènes d’agglomération associés à la vaporisation de gouttelettes et en évitant les problèmes de toxicité éventuelle en lien avec la manipulation de nanoparticules avant le dépôt. Cependant, contrairement aux procédés de dépôt par plasma habituels qui s’effectuent la plupart du temps à pression constante, la conception du réacteur-injecteur de nanoparticules implique inévitablement une dynamique temporelle complexe associée à des variations assez brutales de la pression dans le réacteur à plasma. À l’évidence, ces variations temporelles de pressions vont se répercuter sur l’évolution temporelle des propriétés fondamentales du plasma telles que la densité et la température des électrons. Dans ce travail de maîtrise, nous avons eu recours à la spectroscopie optique d’émission couplée aux prédictions de modèles collisionnels-radiatifs pour déterminer des conditions opératoires du réacteur-injecteur dans un plasma rf d’argon minimisant ces variations d’une part, et permettant de mieux comprendre leurs implications sur la température des électrons, d’autre part. Ces travaux serviront ainsi d’effet levier à des études plus complexes en présence de précurseurs et de nanoparticules. / (Nano) Composite materials have been an integral part of the aeronautics and space industry for more than 50 years. Nowadays, the concept of multifunctional materials combining various properties to achieve multiple performance objectives in a single system has become a prerogative in the development of innovative surfaces for a wide range of technological applications. However, for several applications, one of the main challenges is the production of coatings formed of isolated (non-aggregated) and small (<10 nm) nanoparticles dispersed in a controlled manner in a matrix. In this context, a new flexible, green, safe and scalable method of synthesis has recently been proposed. It is based on a reactor-injector of nanoparticles and can synthesize nanoparticles from liquid organometallic precursors just before injecting them into a plasma deposition reactor by limiting the agglomeration phenomena associated with the vaporization of droplets and by avoiding problems of possible toxicity related to the manipulation of nanoparticles before the deposit. However, unlike conventional plasma deposition processes, which are usually carried out at constant pressure, the design of the reactor-injector of nanoparticles inevitably involves a complex temporal dynamic associated with rather sudden changes in the pressure in the plasma reactor. Obviously, these temporal variations of pressures will affect the temporal evolution of the fundamental properties of the plasma such as the density and the temperature of the electrons. In this master work, we used optical emission spectroscopy coupled with the predictions of collisional-radiative models to determine operating conditions of the reactor-injector in an argon rf plasma minimizing these variations on the one hand, and to better understand their implications on the electron temperature, on the other hand. This work can thus be expected to serve as building blocks for more complex studies in the presence of precursors and nanoparticles.

La réalisation de dispositifs à des dimensions sous-micrométriques et nanométriques demande une maîtrise parfaite des procédés de fabrication, notamment ceux de gravure. La réalisation des ces dispositifs est complexe et les exigences en termes de qualité et de géométrie des profils de gravure imposent de choisir les conditions opératoires les mieux adaptées. Les simulations de l'évolution spatio-temporelle des profils de gravure que nous proposons dans cette thèse s'inscrivent parfaitement dans ce contexte. Le simulateur que nous avons réalisé offre la possibilité de mieux comprendre les processus qui entrent en jeu lors de la gravure par plasma de profils dans divers matériaux. Il permet de tester l'influence des paramètres du plasma sur la forme du profil et donc de déterminer les conditions opératoires optimales. La mise au point de ce simulateur s'appuie sur les concepts fondamentaux qui gouvernent la gravure par plasma. À partir de l'état des lieux des différentes approches numériques pouvant être utilisées, nous avons élaboré un algorithme stable et adaptable permettant de mettre en évidence l'importance de certains paramètres clés pour la réalisation de profils de gravure par un plasma à haute densité et à basse pression. Les capacités de cet algorithme ont été testées en étudiant d'une part la pulvérisation de Si dans un plasma d'argon et d'autre part, la gravure chimique assistée par les ions de SiO2/Si dans un plasma de chlore. Grâce aux comparaisons entre profils simulés et expérimentaux, nous avons montré l'importance du choix de certains paramètres, comme la nature du gaz utilisé et la pression du plasma, la forme initiale du masque, la sélectivité masque/matériau, le rapport de flux neutre/ion, etc. Nous avons aussi lié ces paramètres à la formation de défauts dans les profils, par exemple celle de facettes sur le masque, de parois concaves, et de micro-tranchées. Enfin, nous avons montré que le phénomène de redépôt des atomes pulvérisés entre en compétition avec la charge électrique de surface pour expliquer la formation de profils en V dans le Pt pulvérisé par un plasma d'argon. / Sub-micrometer and nanometer-size device manufacturing requires perfect control of fabrication processing, in particular plasma etching. The fabrication of such devices is complex and the requirements in terms of quality and geometry of the etching profiles impose to use the best adapted operating conditions. Simulation of space and time-etching profile evolution that is proposed in this thesis addresses these issues. The simulator yields a better understanding of the fundamental mechanisms that occur during plasma etching of features in various materials. It enables to test the influence of plasma parameters on the profile shape and thus to determine the optimal operating conditions. The development of the simulator is based on the fundamental concepts in plasma etching. From thorough review of the various numerical approaches available to simulate etching profile evolution, we have developed a stable and flexible algorithm that enables to emphasize the importance of some key-parameters for the realization of etching profiles by high-density and low-pressure plasma. The capabilities of this algorithm were tested on the study of Si sputtering in an argon plasma and of ion-assisted chemical etching of SiO2/Si in a chlorine plasma. From comparisons between simulated and experimental profiles, we have shown the importance of some parameters, like the nature of the gas, the plasma pressure, the initial shape of the mask, the mask/material selectivity, the neutral/ion flux ratio, etc. We also linked these parameters to the formation of defects in the profile, for exemple mask facetting, sidewall bowing and microtrenching. Finally, we have shown that redeposition of sputtered atoms compete with electric surface charging to explain V-shape profiles observed on Pt sputtered in argon plasmas.

En lien avec l’avancée rapide de la réduction de la taille des motifs en microfabrication, des processus physiques négligeables à plus grande échelle deviennent dominants lorsque cette taille s’approche de l’échelle nanométrique. L’identification et une meilleure compréhension de ces différents processus sont essentielles pour améliorer le contrôle des procédés et poursuivre la «nanométrisation» des composantes électroniques. Un simulateur cellulaire à l’échelle du motif en deux dimensions s’appuyant sur les méthodes Monte-Carlo a été développé pour étudier l’évolution du profil lors de procédés de microfabrication. Le domaine de gravure est discrétisé en cellules carrées représentant la géométrie initiale du système masque-substrat. On insère les particules neutres et ioniques à l’interface du domaine de simulation en prenant compte des fonctions de distribution en énergie et en angle respectives de chacune des espèces. Le transport des particules est effectué jusqu’à la surface en tenant compte des probabilités de réflexion des ions énergétiques sur les parois ou de la réémission des particules neutres. Le modèle d’interaction particule-surface tient compte des différents mécanismes de gravure sèche telle que la pulvérisation, la gravure chimique réactive et la gravure réactive ionique. Le transport des produits de gravure est pris en compte ainsi que le dépôt menant à la croissance d’une couche mince. La validité du simulateur est vérifiée par comparaison entre les profils simulés et les observations expérimentales issues de la gravure par pulvérisation du platine par une source de plasma d’argon. / With the reduction of feature dimensions, otherwise negligible processes are becoming dominant in microfabricated profile evolution. Improved understanding of these different processes is essential to improve the control of the microfabrication processes and to further decrease of the feature size. To help attaining such control, a 2D feature scale cellular simulator using Monte-Carlo techniques was developed. The calculation domain is discretized in square cells representing empty space, substrate or mask of the initial system. Neutral and ion species are inserted at simulation interface from their respective angular and energy distributions functions. Particles transport to the feature surface is calculated while taking into account ion reflection on sidewall and neutral reemission. The particles-surface interaction model includes the different etching mechanisms such as sputtering, reactive etching and reactive ion etching. Etch product transport is also taken into account as is their deposition leading to thin film growth. Simulation validity is confirmed by comparison between simulated profiles and experimental observations issued from sputtering of platinum in argon plasma source.

Une étape cruciale dans la fabrication des MEMS de haute fréquence est la gravure par plasma de la couche mince d’AlN de structure colonnaire agissant comme matériau piézoélectrique. Réalisé en collaboration étroite avec les chercheurs de Teledyne Dalsa, ce mémoire de maîtrise vise à mieux comprendre les mécanismes physico-chimiques gouvernant la cinétique ainsi que la formation de dommages lors de la gravure de l’AlN dans des plasmas Ar/Cl2/BCl3. Dans un premier temps, nous avons effectué une étude de l’influence des conditions opératoires d’un plasma à couplage inductif sur la densité des principales espèces actives de la gravure, à savoir, les ions positifs et les atomes de Cl. Ces mesures ont ensuite été corrélées aux caractéristiques de gravure, en particulier la vitesse de gravure, la rugosité de surface et les propriétés chimiques de la couche mince. Dans les plasmas Ar/Cl2, nos travaux ont notamment mis en évidence l’effet inhibiteur de l’AlO, un composé formé au cours de la croissance de l’AlN par pulvérisation magnétron réactive et non issu des interactions plasmas-parois ou encore de l’incorporation d’humidité dans la structure colonnaire de l’AlN. En présence de faibles traces de BCl3 dans le plasma Ar/Cl2, nous avons observé une amélioration significative du rendement de gravure de l’AlN dû à la formation de composés volatils BOCl. Par ailleurs, selon nos travaux, il y aurait deux niveaux de rugosité post-gravure : une plus faible rugosité produite par la présence d’AlO dans les plasmas Ar/Cl2 et indépendante de la vitesse de gravure ainsi qu’une plus importante rugosité due à la désorption préférentielle de l’Al dans les plasmas Ar/Cl2/BCl3 et augmentant linéairement avec la vitesse de gravure. / A crucial step in the fabrication of high-frequency MEMS is the etching of the columnar AlN thin film acting as the piezoelectric material. Realized in close collaboration with researchers from Teledyne Dalsa, the objective of this master thesis is to better understand the physico-chemical mechanisms driving the etching kinetics and damage formation dynamics during etching of AlN in Ar/Cl2/BCl3 plasmas. In the first set of experiments, we have studied the influence of the operating parameters of an inductively coupled plasma on the number density of the main etching species in such plasmas, namely positive ions and Cl atoms. These measurements were then correlated with the etching characteristics, in particular the etching rate, the surface roughness, and the chemical properties of the AlN layer after etching. In Ar/Cl2 plasmas, our work has highlighted the inhibition effect of AlO, a compound formed during the AlN growth by reactive magnetron sputtering and not from plasma-wall interactions or from the incorporation of moisture in the columnar nanostructure of AlN. In presence of small amounts of BCl3 in the Ar/Cl2 plasma, we have observed a significant increase of the etching yield of AlN due to the formation of volatile BOCl compounds. Furthermore, our work has demonstrated that there are two levels of roughness following etching: a lower roughness produced by the presence of AlO in Ar/Cl2 plasmas which is independent of the etching rate and a larger roughness due to preferential desorption of Al in Ar/Cl2/BCl3 plasmas which increases linearly with the etching rate.

La réalisation de dispositifs à des dimensions sous-micrométriques et nanométriques demande une maîtrise parfaite des procédés de fabrication, notamment ceux de gravure. La réalisation des ces dispositifs est complexe et les exigences en termes de qualité et de géométrie des profils de gravure imposent de choisir les conditions opératoires les mieux adaptées. Les simulations de l'évolution spatio-temporelle des profils de gravure que nous proposons dans cette thèse s'inscrivent parfaitement dans ce contexte. Le simulateur que nous avons réalisé offre la possibilité de mieux comprendre les processus qui entrent en jeu lors de la gravure par plasma de profils dans divers matériaux. Il permet de tester l'influence des paramètres du plasma sur la forme du profil et donc de déterminer les conditions opératoires optimales. La mise au point de ce simulateur s'appuie sur les concepts fondamentaux qui gouvernent la gravure par plasma. À partir de l'état des lieux des différentes approches numériques pouvant être utilisées, nous avons élaboré un algorithme stable et adaptable permettant de mettre en évidence l'importance de certains paramètres clés pour la réalisation de profils de gravure par un plasma à haute densité et à basse pression. Les capacités de cet algorithme ont été testées en étudiant d'une part la pulvérisation de Si dans un plasma d'argon et d'autre part, la gravure chimique assistée par les ions de SiO2/Si dans un plasma de chlore. Grâce aux comparaisons entre profils simulés et expérimentaux, nous avons montré l'importance du choix de certains paramètres, comme la nature du gaz utilisé et la pression du plasma, la forme initiale du masque, la sélectivité masque/matériau, le rapport de flux neutre/ion, etc. Nous avons aussi lié ces paramètres à la formation de défauts dans les profils, par exemple celle de facettes sur le masque, de parois concaves, et de micro-tranchées. Enfin, nous avons montré que le phénomène de redépôt des atomes pulvérisés entre en compétition avec la charge électrique de surface pour expliquer la formation de profils en V dans le Pt pulvérisé par un plasma d'argon. / Sub-micrometer and nanometer-size device manufacturing requires perfect control of fabrication processing, in particular plasma etching. The fabrication of such devices is complex and the requirements in terms of quality and geometry of the etching profiles impose to use the best adapted operating conditions. Simulation of space and time-etching profile evolution that is proposed in this thesis addresses these issues. The simulator yields a better understanding of the fundamental mechanisms that occur during plasma etching of features in various materials. It enables to test the influence of plasma parameters on the profile shape and thus to determine the optimal operating conditions. The development of the simulator is based on the fundamental concepts in plasma etching. From thorough review of the various numerical approaches available to simulate etching profile evolution, we have developed a stable and flexible algorithm that enables to emphasize the importance of some key-parameters for the realization of etching profiles by high-density and low-pressure plasma. The capabilities of this algorithm were tested on the study of Si sputtering in an argon plasma and of ion-assisted chemical etching of SiO2/Si in a chlorine plasma. From comparisons between simulated and experimental profiles, we have shown the importance of some parameters, like the nature of the gas, the plasma pressure, the initial shape of the mask, the mask/material selectivity, the neutral/ion flux ratio, etc. We also linked these parameters to the formation of defects in the profile, for exemple mask facetting, sidewall bowing and microtrenching. Finally, we have shown that redeposition of sputtered atoms compete with electric surface charging to explain V-shape profiles observed on Pt sputtered in argon plasmas.