Les plasmas froids sont très souvent utilisés dans des procédés de dépôt par voie chimique ou physique. Ils permettent ainsi dans un procédé de dépôt chimique d’abaisser la température du procédé. Avec l’avènement du procédé ALD (Atomic Layer Deposition – dépôt par couche atomique), il était évident que des industriels ou chercheurs allaient aussi tenter d’y associer un plasma froid. Mais contrairement à un procédé de type PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) le plasma n’est pas utilisé pour dissocier un précurseur gazeux. On utilise le plasma uniquement lors de l’étape oxydante ou réductrice afin d’amener des espèces réactives en surface telles que O ou H. Ceci signifie qu’un design particulier du réacteur plasma est souvent nécessaire pour limiter le flux ionique en surface. Les avantages et l’impact de l’assistance plasma sur des couches minces déposées par PEALD sont nombreux. Cette assistance peut être utilisée pour modifier (augmenter) la vitesse de croissance par cycle, densifier un matériau, modifier sa résistivité électrique, modifier sa nature cristalline, etc. Tous ces avantages sont présentés et discutés ici dans cet article.
Les procédés PEALD sont principalement utilisés dans l’industrie de la microélectronique et plus généralement dans toutes les activités liées à la nanotechnologie utilisant des procédés sous vide. L’avènement du procédé ALD spatial, Roll to Roll par exemple, et atmosphérique, offre un formidable challenge pour les années à venir, avec le développement de réacteurs plasmas atmosphériques pour assister l’ALD et ainsi se passer de la technologie sous vide. Il reste aussi à démontrer l’efficacité des procédés ALD pour le dépôt conforme dans des motifs ayant des facteurs d’aspects supérieurs à 100 pour les oxydes ou 50 pour les métaux.
Points clés
Domaine : matériaux – procédés
Degré de diffusion de la technologie : croissance
Technologies impliquées : dépôt couche mince assistée plasma (PECVD, PEALD)
Domaines d’application : microélectronique, nanotechnologie
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : http://www.minalogic.com
Réseau des acteurs français : RAFALD http://www.rafald.org
Industriels : STMicroelectronics, CEA-LETI, Air Liquide, Altatech, Microtest, Annealsys, Encapsulix
Autres acteurs dans le monde : Applied Materials, ASM, Lam research, TEL, Beneq, Picosun, Oxford Instruments, Ultratech/cambridge nanotech, Arradiance, Intel
Contact : christophe.vallee@cea.fr ou christophe.vallee@ujf-grenoble.fr
