Optimisation du dépôt par ablation laser de films minces d'alumine et de carbone tétraedrique amorphe pur et dopé : propriété des couches et intégration dans la fabrication de composants MEMS RF

par Jean-Christophe Orlianges

Thèse de doctorat en Science des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Alain Catherinot.

Soutenue en 2003

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Carbone amorphe
• Laser excimere ablation
• Raman ellipsométrie
• XPS impédancemétrie
• Explosion de phase
• Alumine
• Couches minces
• Panaches (dynamique des fluides)
• Systèmes microélectromécaniques

Résumé

La première partie de ce travail est consacrée au procédé. Il y est question des principaux problèmes rencontrés lors du dépôt par ablasion laser, à savoir la projection de particules solides lors du dépôt et l'homogénéi͏̈té en épaisseur des couches réalisées sur substrat fixe. La seconde partie est consacrée à l'étude des propriétés des films minces d'alumine et de carbone tétraédrique amorphe déposés à température ambiante ainsi qu'à la réalisation de multicouches et de dopages. Enfin nous présenterons les résultats de l'intégration, dans les composants MEMS RF, des films d'alumine et de TA-C déposés par ablation laser

Titre traduit

Optimisation of alumina and tetrahedral amorphous carbon layers deposited by excimer laser ablation : integration of these thin films in micro electro mechanical systems

Résumé

The fist part of this work is devoted to the pulsed laser deposition process. We propose solutions for the two main problems of PLD : the jection of micron-sized particles and the non uniformity of film thickness profile. In the second part, we study the properties of alumina and pure and doped tetrahedral amorphous carbon deposited by laser ablation under high vacuum and at room temperature. In the last part, we present the insertion of these two materials in radio frequency micro electro mechanical system.