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Concept
Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma
Résumé
thumb|Équipement de PECVD.
Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (ou PECVD, pour Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition en anglais) est un procédé utilisé pour déposer des couches minces sur un substrat à partir d'un état gazeux (vapeur). Des réactions chimiques se déroulent au cours du processus après la formation d'un plasma à partir des gaz du réacteur. Le plasma est généralement créé à partir de ce gaz par une décharge électrique pouvant être générée à partir de sources radio-fréquences (13,56 MHz), micro-ondes (2,45 GHz) ou par une décharge électrique continue entre deux électrodes.
Un plasma est un gaz dans lequel un pourcentage important d'atomes ou de molécules sont ionisés. L'ionisation partielle dans les plasmas utilisés pour les dépôts varie de 10−4 pour les décharges capacitives typiques à 5-10 % pour les plasmas inductifs à haute densité. Les plasmas de traitement sont généralement placés à des pressions de l'ordre de quelques millitorr à quelques torrs, bien que l'arc de décharge et le plasma inductif puissent être allumés à pression atmosphérique. Les plasmas avec une ionisation partielle très faible sont d'un grand intérêt pour le traitement des matériaux car les électrons, ayant une très faible masse comparativement à des atomes ou des molécules, n'échangent que très peu d'énergie avec le gaz neutre. Par conséquent, les électrons peuvent être maintenus à des températures équivalentes très élevées (de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers de degrés, ce qui équivaut à une énergie moyenne de plusieurs électron-volts) tandis que les atomes neutres demeurent à la température ambiante. Ces électrons à haute énergie peuvent alors induire des processus dont la probabilité est très faible à température ambiante, tels que la dissociation de molécules (précurseurs) ou la création de grandes quantités de radicaux libres.
Un second avantage du dépôt à l'aide d'une décharge provient de la plus grande mobilité des électrons par rapport aux ions.
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