Réacteur plasma Alcatel

Ce réacteur est dénommé ainsi en relation avec la source plasma qui l’équipe. Il s’agit d’une source à couplage inductif de géométrie cylindrique constituée d’un tube d’alumine entouré d’une antenne circulaire de type « half Nagoya III ». Cette source est alimentée par un générateur RF à 13,56 MHz, la puissance maximale est de 1500 W. Le porte substrat, situé dans la chambre de diffusion sous la source plasma, reçoit des plaquettes de 4” de diamètre ; il est muni d’un anneau de clampage mécanique. Sa température est contrôlée par un thermostat (-40 / +60°C), une injection d’He en face arrière de la plaquette assure le transfert thermique. Le porte substrat est polarisable en RF (13,56 MHz – 600 W max).

L’enceinte est équipée de plusieurs ports permettant un diagnostic des plasmas (lien web à venir) au moyen de spectrométrie optique en émission ou en absorption (200 – 1000 nm), de spectrométrie de masse (0,3 – 300 uma) et de sondes électrostatiques. Un ellipsomètre UV-visible multi-longueurs d’onde (412 – 733 nm) permet le suivi en temps réel du procédé ; avec un accès direct à la cinétique d’attaque dans le cas de couches minces transparentes (Figure 1). Ce réacteur est couplé à une chambre d’analyse des surfaces « SPECS » (lien web à venir) par un système de transfert sous vide (Figure 2).

Disposant de dix lignes de gaz, ce réacteur est dédié aux procédés de gravure en plasma fluoré (SF₆, gaz fluorocarbonés), de mélange alcane-hydrogène ou de précurseurs organiques liquides, avec possibilité d’ajout de O₂, N₂ et Ar.

Figure 1 : Réacteur « Alcatel », au premier plan le monochromateur pour la spectroscopie optique (émission et absorption).

Figure 2 : Schéma du transfert d’échantillon sous ultravide entre le réacteur Alcatel et la chambre d’analyse de surface SPECS.