Réacteur plasma « Optimist »
Ce réacteur fait partie d’un ensemble appelé « Plateforme Optimist ». Cette plateforme est un outil mutualisé du réseau CNRS des Plasmas Froids (historique et présentation détaillée : Plateforme Optimist) ouvert à la communauté des plasmiciens. La source est une source inductive plane alimentée en RF (13,56 MHz – 500 W max). Le porte-échantillon est contrôlé en température (-180°C / +1100°C) par une circulation d’azote liquide couplée à un système de chauffage, la dimension des échantillons est de 10*10 mm2. Le réacteur est connecté sous ultra vide à l’ensemble d’analyse de surface « SPECS » (Figure 1), avec un transfert direct du porte-échantillon (Figure 2). Cet ensemble unique en France permet ainsi d’étudier les mécanismes physiques et chimiques mis en jeu dans des procédés de traitement de matériaux et surface en atmosphère contrôlée (gaz ou plasma) ou sous vide sur une très large gamme de température ; le transfert et l’analyse de l’échantillon est possible à toute température entre -180°C et +100°C.
Les diagnostics des plasmas par spectrométrie d’émission optique (200 – 1000 nm), spectrométrie de masse (0,3 – 300 uma) et sondes électrostatiques peuvent être installés sur le réacteur.
Quatre lignes de gaz sont disponibles, au choix parmi celles du réacteur « Alcatel ». Une cinquième ligne dédiée à SiF4 a été ajoutée en 2020 pour les études en gravure cryogénique des composés à base de silicium.
Figure 1 : Réacteur « Optimist » et système d’analyse de surface « SPECS ».
Figure 2 : Schéma de la plateforme « Optimist » couplant traitement plasma et analyse de surface.