Diagnostics et modelisation physico-chimique de decharges radiofrequence dans les melanges sih#4/h#2 pour le depot de silicium

par Olivier Leroy

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J. PERRIN.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    La presente these concerne l'etude des mecanismes de depot de couches minces de silicium amorphe hydrogene (utilisees dans l'industrie pour des applications photovoltaiques et micro-electroniques) a partir de decharges rf a 13. 56 mhz dans le melange sih#4/h#2. L'objet de ce travail est le developpement de modeles numeriques couples a des methodes de diagnostic pour obtenir une meilleure comprehension des phenomenes intervenant dans un reacteur de depot chimique en phase vapeur assiste par plasma. La modelisation necessite de prendre en compte les divers aspects physico-chimiques qui regissent le comportement de la decharge. Le chauffage de l'electrode porte-substrat entraine un gradient de temperature entre les electrodes du reacteur, ce qui nous a conduit a developper un modele thermique, valide par des mesures de profils de temperature par diffusion raman antistokes coherente. Le calcul de fonctions source de creation de radicaux par dissociation des especes neutres stables par impact electronique a necessite l'adaptation d'un modele fluide 2d, valide par des mesures de puissance couplee au plasma et par des mesures par spectroscopie d'emission de profils de taux d'excitation d'especes entre les electrodes. La modelisation physico-chimique proprement dite a consiste a developper un modele 2d prenant en compte la chimie en volume, les interactions plasma-surface et les phenomenes de diffusion. Pour diminuer les temps de calcul, une methode multigrille a ete employee avec succes. La validation des resultats est effectuee par comparaison avec des mesures par fluorescence induite par laser du profil de densite du radical sih entre les electrodes, et avec des mesures de densite de radicaux realisees au voisinage du substrat par spectrometrie de masse. Les variations radiales des vitesses de depot sur le substrat calculees par le modele sont comparees a des mesures par profilometrie


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Informations

  • Détails : 208 P.
  • Annexes : 150 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013115
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