Decharges excitees a la resonance cyclotronique electronique distribuee et generateurs a transformateur d'impulsions pour implantation ionique par immersion plasma

par FREDERIC LE COEUR

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Pelletier.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    La technique d'implantation ionique par immersion plasma (piii) consiste a appliquer a un substrat conducteur plonge dans le plasma des impulsions negatives haute tension. Les ions positifs presents dans le plasma sont alors acceleres vers la surface du substrat ou ils sont implantes. Les principaux avantages de la technique piii par rapport a l'implantation par faisceau d'ions sont de pouvoir traiter facilement des formes complexes ou des grandes surfaces, et de preparer les surfaces sous bombardement ionique de faible energie avant l'etape d'implantation. Par contre, la selection des ions en masse n'est pas possible. En raison de l'expansion de la gaine ionique (quelques dizaines de cm), des volumes importants de plasma a bas pression autour du substrat sont necessaires. Pour cette raison, les decharges multipolaires, qui permettent une ionisation peripherique face au substrat et autorisent l'extension d'echelle des plasmas a basse pression, sont bien adaptees au procede piii. Cependant, l'utilisation des filaments pour produire des plasmas reactifs dans les structures multipolaires doit etre supprimee au profit des sources plasmas decr (resonance cyclotronique electronique distribuee). Le principe et les performances des plasmas decr sont presentes. Pour produire les impulsions haute tension - fort courant necessaires au procede piii, des generateurs utilisant des transformateurs d'impulsions, ou la tension au primoire est pilotee par des commutateurs a transition et ou l'energie est stockee a basse tension, ont ete developpes. Les performances enregistrees avec ce type de generateur d'impulsions (100 kv - 100 a) ont ete obtenues d'abord sur une resistance test, plus sur un substrat plonge dans un plasma. Finalement les potentialites et les performances du dispositifs d'implantation sont demontrees a partir de quelques exemples d'applications choisis pour leur caractere illustratif.


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Informations

  • Détails : 168 p.
  • Annexes : 196 ref.

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