Modélisation électrique des décharges RF dans des mélanges N2O/He pour applications aux dépôts PECVD utilisés en micro-électronique

par Georges Younis

Thèse de doctorat en Génie électrique et physique des plasmas de décharge

Sous la direction de Bernard Despax et de Mohammed Yousfi.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse est consacré à la modélisation du comportement électrique et énergétique des décharges RF à basse pression et température, dans les mélanges N2O/He, sous différentes tensions et pressions. Un modèle particulaire basé sur la technique Monte Carlo couplée à l'équation de Poisson est développé à cette fin. Parmi les résultats de ce modèle, on peut citer, entre autres, la puissance dissipée, le champ et potentiel électriques, les fonctions de distribution, les coefficients et taux de réaction, l'énergie déposée, les paramètres de réaction et de transport ainsi que les densités des particules chargées. Dans le N2O pur comme dans le mélange N2O/He, les rôles des différents processus collisionnels, sur l'équilibre et l'entretien de la décharge, ont été analysés. On a montré que la décharge N2O/He, au moins jusqu'à 85% d'hélium, se comporte comme celle du N2O pur mais avec des énergies moyennes électroniques et ioniques qui augmentent avec le pourcentage d'hélium. L'étude énergétique de la décharge est faite en développant une nouvelle technique de calcul de la puissance, basée sur la comptabilisation des énergies déposées dans le milieu suite à chaque processus collisionnel.

  • Titre traduit

    Electrical modelling of the discharges in N2O/He mixtures for applications the PECVD films used in micro-electronics


  • Résumé

    This work of thesis is dedicated to the modelling of the electric and energetic behaviour of RF discharges at low pressure and temperature, in the N2O/He mixtures, under different voltages and pressures. A particle model based on the Monte Carlo technique coupled to the Poisson equation is developed to reach this target. Among the results of this model, one can mention, among others, the dissipated power, the electric field and potential, the distribution functions, the reaction coefficients and reaction rates, the deposited energy, the parameters of reaction and transport as well as the densities of the charged particles. In the pure N2O as in the N2O/He mixture, the roles of the different collisional process, on the equilibrium and the maintenance of the discharge, have been highlighted. We showed that the N2O/He discharge, at least until 85% of helium, behave as the one of the pure N2O but with electronic and ionic average energies that increase with the percentage of helium. The energetic study of the discharge is made with the help of a new technique of power calculation, based on the counting of the energies deposited in the medium after every collisional process.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 257 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 255-257

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30145
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