Etude de procédés de dépôts de films minces par décharge magnétron fortement ionisée
Auteur / Autrice : | Dhafira Benzeggouta |
Direction : | Bernard Agius |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique des plasmas |
Date : | Soutenance en 2008 |
Etablissement(s) : | Paris 11 |
Partenaire(s) de recherche : | autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) |
Résumé
Pour certaines applications récentes, il est nécessaire de réaliser des dépôts sur des pièces de formes complexes ou avec des exigences de qualité de plus en plus poussées. Le principal inconvénient de la pulvérisation cathodique magnétron est que les atomes sont pulvérisés et déposés à l'état neutre. Il est alors très difficile de modifier leur trajectoire ou leur énergie lors du dépôt. Une amélioration du procédé a consisté à développer un procédé RF-IPVD (Ionized Physical Vapour Deposition) permettant de générer entre la cible et le substrat une seconde décharge de type radiofréquences (RF) pour ioniser la vapeur pulvérisée. Une deuxième technique alternative a été développée, en appliquant des jmpulsions de forte puissance sur la cathode HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering). La forte puissance appliquée au niveau de la cible permet de réaliser l'ionisation des espèces pulvérisées directement dans le plasma magnétron. Nous avons choisi d'étudier ces deux procédés pour le dépôt en mode réactif (Ar+02) de l'oxyde conducteur RU02' Si les mécanismes de pulvérisation réactive classique sont relativement bien connus, Il n'en ai pas de même pour ces procédés à fort taux d'ionisation. Pour cette raison, nous avons consacré une grande partie de notre travail sur la compréhension de l'effet de l'oxygène sur les propriétés de la décharge soit en RF-IPVD ou bien en HPPMS. Nous avons également étudier la possibilité de déposer des films isolant BaxSr(1_x)Ti03 à partir d'une cible céramique en utilisant le procédé RF-IPVD. L'ensemble des résultats obtenus ouvre la voie à d'autres études en articulier pour utiliser le réacteur HPPMS.