thesis

Analyse en energie des ions et des electrons arrivant sur un substrat polarise negativement dans deux decharges de pulverisation. Influence des bombardements ionique et electronique sur les proprietes et les contraintes residuelles des couches de nitrure de titane obtenues dans ces deux decharges

Defense date:

Jan. 1, 1992

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Institution:

Nantes

Disciplines:

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Abstract FR:

Cette etude porte sur l'analyse en energie des ions et des electrons venant bombarder un porte-substrat polarise negativement dans deux decharges de pulverisation: diode en courant continu et planar magnetron r. F. , et sur l'influence des bombardements ionique et electronique sur les proprietes et les contraintes residuelles des couches de nitrure de titane. Contrairement a la decharge diode en courant continu ou tous les parametres electriques sont interdependants, la decharge r. F. Magnetron presente une quasi independance entre les parametres electriques lies a l'electrode excitee en r. F. Et ceux relatifs a l'electrode porte-substrat. Dans une decharge diode en courant continu, la plupart des ions qui bombardent les substrats ont une energie proche de l'energie maximum avec une queue de distribution due aux collisions d'echange de charge dans la gaine situee devant l'electrode porte-substrat. Les electrons presentent deux populations, l'une importante a tres faible energie et l'autre ayant l'energie maximum. Nous montrons le lien etroit qui existe entre cette derniere population et la densite de puissance transferee a l'electrode porte-substrat. Dans la decharge r. F. Magnetron, les distributions sont plus larges du fait de la modulation de la gaine. Des mesures par sondes de langmuir nous ont permis d'evaluer les densites electroniques ainsi que le potentiel plasma, ces dernieres mesures etant en accord avec les resultats des distributions en energie. Nous n'avons pas detecte d'electrons dans cette decharge. Nous avons relie les bombardements ionique et electronique des couches de nitrure de titane en formation aux structures des films obtenus. Ainsi, les evolutions des macrocontraintes, des microcontraintes, du parametre de maille et de la taille des grains sont representees en fonction de la polarisation negative appliquee aux substrats. Des photographies realisees au microscope electronique a balayage ainsi que des mesures obtenues par microanalyse x viennent confirmer nos resultats. Enfin, pour des depots realises en r. F. Magnetron, nous avons montre l'influence du bombardement ionique sur la vitesse de croissance, la resistivite et la composition chimique des depots. Une analyse angulaire esca d'un film tres mince nous a permis de localiser les differents elements presents dans la couche au niveau de l'interface