Depot basse temperature de couches minces d'oxyde de silicium elaborees en plasma oxygene/organosilicie dans un reacteur helicon

par Christophe Vallée

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Agnès Granier.

Soutenue en 1999

à Nantes .

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  • Résumé

    Des couches minces sont deposees a temperature ambiante sur des substrats de silicium a partir d'un plasma de melange o#2/organosilicie dans un reacteur radiofrequence helicon fonctionnant a basse pression. Lorsque le melange est riche en oxygene, les films obtenus sont inorganiques et de type sio#2. Ces couches sont dures et transparentes dans le domaine du visible. A partir de melanges riches en organosilicie, les films obtenus sont organiques, de type sio#xc#yh#z. Des analyses in situ simultanees, du film, par ellipsometrie spectroscopique, et du plasma, par spectroscopie d'emission optique, sont mises en uvre durant le depot. Ceci permet de mieux comprendre les mecanismes gouvernant la croissance des films et d'obtenir des outils de controle in situ de la qualite des couches. Ainsi, nous avons montre l'existence d'une correlation entre l'emission de ch* dans le plasma et l'incorporation de carbone dans les couches. Les proprietes et les compositions des films sont obtenues par des analyses ex situ telles que la spectroscopie infrarouge en transmission (ftir), la spectroscopie de photoelectrons x (xps), la reflectivite sous faisceau de rayons x rasants, des caracterisations electriques de type c(v) pour cette etude nous avons utilise deux organosilicies : le tetraethoxysilane (teos) et l'hexamethyldisiloxane (hmdso). L'etude comparative des differents films organiques ainsi elabores met en evidence une tres forte analogie entre la structure du film et celle du monomere precurseur. Nous avons aussi montre que certains oxydes etaient poreux et se modifiaient au contact de l'air. En effet, l'utilisation de l'ellipsometrie permet de visualiser, en temps reel, l'incorporation d'eau dans ces films. Nous avons aussi etudie la nature des interactions entre les atomes d'oxygene et la surface du film en cours d'elaboration, ainsi que l'effet d'un bombardement ionique (par polarisation du substrat), sur la qualite et la vitesse de croissance des couches.


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Informations

  • Détails : 247 P.
  • Annexes : 215 REF.

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