Dans le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD), le gaz précurseur est introduit dans la chambre de réaction à l'état gazeux.
Ce gaz est crucial car il subit une dissociation en présence du plasma.
Le plasma facilite le dépôt de couches minces à des températures beaucoup plus basses que le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) conventionnel.
Le plasma est généralement généré par une énergie de radiofréquence (RF).
L'énergie RF active le gaz précurseur par des collisions électron-molécule, produisant des molécules excitées à haute énergie et des fragments moléculaires.
Ces fragments sont ensuite adsorbés sur la surface du substrat, formant le film souhaité.
5 points clés à comprendre
1. Importance du gaz précurseur
Le choix du gaz précurseur en PECVD est crucial.
Il détermine la composition et les propriétés du film déposé.
2. Gaz précurseurs courants
Les gaz précurseurs couramment utilisés en PECVD comprennent le silane (SiH4) pour les films à base de silicium.
L'ammoniac (NH3) est utilisé pour les films contenant de l'azote.
Divers composés organosiliciés sont utilisés pour les matériaux hybrides organiques-inorganiques.
3. Distribution des gaz et génération de plasma
Les gaz précurseurs sont introduits dans la chambre par l'intermédiaire d'une pomme de douche.
La pomme de douche assure une distribution uniforme du gaz sur le substrat.
Elle sert également d'électrode pour l'introduction de l'énergie RF, facilitant ainsi la génération de plasma.
4. Fonctionnement à basse température
Le processus PECVD se déroule à basse pression (0,1-10 Torr) et à des températures relativement basses (200-500°C).
Cela permet de minimiser les dommages au substrat et d'améliorer l'uniformité du film.
5. Large champ d'application
Le fonctionnement à basse température de la PECVD élargit la gamme des substrats pouvant être revêtus.
Elle inclut des matériaux sensibles à la température, comme les plastiques, qui ne conviennent pas aux procédés CVD à haute température.
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