Le plasma est utilisé dans le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) principalement pour renforcer la réactivité chimique des précurseurs à des températures plus basses, améliorer la qualité et la stabilité des films déposés et augmenter les taux de dépôt. Ces objectifs sont atteints grâce à l'ionisation et à l'activation des gaz précurseurs par le plasma, ce qui facilite la formation d'espèces réactives qui peuvent facilement réagir pour former le film désiré sur le substrat.
Températures de dépôt plus basses :
La CVD assistée par plasma (PECVD) permet de déposer des films à des températures nettement inférieures à celles de la CVD thermique traditionnelle. Par exemple, des films de dioxyde de silicium (SiO2) de haute qualité peuvent être déposés à des températures allant de 300°C à 350°C grâce à la PECVD, alors que la CVD standard nécessite des températures comprises entre 650°C et 850°C pour des films similaires. Cet aspect est crucial pour les substrats qui ne peuvent pas supporter des températures élevées ou pour préserver les propriétés des matériaux sensibles à la température.Réactivité chimique améliorée :
L'utilisation du plasma dans les procédés de dépôt en phase vapeur améliore l'activité chimique des espèces réactives. Le plasma, généré à partir de sources telles que le courant continu, la radiofréquence (CA) et les micro-ondes, ionise et décompose les gaz précurseurs, créant une forte concentration d'espèces réactives. Ces espèces, en raison de leur état de haute énergie, peuvent facilement réagir pour former le film désiré. L'activation des gaz précurseurs par le plasma réduit la nécessité d'une énergie thermique élevée, qui est généralement requise pour initier et entretenir les réactions chimiques dans le procédé CVD thermique.
Amélioration de la qualité et de la stabilité du film :
Les méthodes améliorées par le plasma, telles que le jet de plasma DC, le plasma micro-ondes et le plasma RF, offrent une meilleure qualité et une meilleure stabilité des films déposés par rapport aux autres techniques de dépôt en phase vapeur (CVD). L'environnement plasma permet un dépôt plus contrôlé et plus uniforme, ce qui se traduit par des films aux propriétés améliorées, telles que l'adhérence, la densité et l'uniformité. Ceci est particulièrement important dans les applications où l'intégrité et la performance du film sont critiques.Des taux de croissance plus rapides :
La CVD assistée par plasma présente généralement des taux de croissance plus rapides que la CVD traditionnelle. Par exemple, les taux de croissance pour le jet de plasma DC, le plasma micro-ondes et le plasma RF sont respectivement de 930 µm/h, 3-30 µm/h et 180 µm/h. Ces taux de croissance élevés sont bénéfiques pour les applications industrielles où le débit et l'efficacité sont essentiels.
