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J. Phys. Colloques
Volume 50, Numéro C5, Mai 1989
Actes de la 7ème Conférence Européenne sur les Dépôts Chimiques en Phase Gazeuse / Proceedings of the Seventh European Conference on Chemical Vapour Deposition
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| Page(s) | C5-73 - C5-82 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989512 | |
J. Phys. Colloques 50 (1989) C5-73-C5-82
DOI: 10.1051/jphyscol:1989512
EXPERIMENTAL AND THEORETICAL DEPOSITION PROFILES FOR STATIC AND DYNAMIC PCVD WITH WF6/H2 AND/OR ORGANOMETALLIC STARTING COMPOUNDS
G. GÄRTNER, P. JANIEL et F. WELINGPhilips GmbH Forschungslaboratorium Aachen, D-5100 Aachen, F.R.G.
Résumé
Les profils de dépôt obtenus en régime statique ou dynamique en CVD activé par plasma, à partir de WF6/H2 et/ou de Th-β-dicétonate dans un mélange Ar/O2 ont été investigés [1, 2]. Le plasma a été réalisé par une décharge à courant continue entre une anode centrale mobile et le substrat cylindrique coaxial (cathode), dans un réacteur en quartz. Le but de ces activités est d'optimiser des structures de W dopé en ThO2 pour le développement de cathodes. Les profils d'épaisseur ou de concentration ont été ajustés avec une théorie établie pour le dépôt de SiO2 dans un plasma microonde [3, 4, 5]. A partir de l'ajustement calculé en statique, les constantes de réactions bimoléculaires (10-l5 à 3.10-l4 cm3 /sec) ont été déduites la première fois pour les réactifs sus mentionnés (puissance de la décharge entre 107 et 310 Watt). En utilisant ces profils en statique, les profils en dynamique peuvent être prédits et comparés aux résultats expérimentaux. Les critères d'obtention d'une concentration constante en dopant, d'une épaisseur constante, d'une composition déterminée malgré le contenu de fluor et de carbone des réactants, sont discutés.
Abstract
Static and dynamic deposition profiles by plasma-activated CVD from WF6/H2 and/or Th-β-dicétonate starting compounds in an Ar/O2 gas mixture [l, 2] have been investigated. The plasma was realized as dc glow discharge between a movable central anode and coaxially stacked substrate cylinders serving as cathode in a quartz reactor. The aim of these activities is to optimize e.g. ThO2 doped W layer structures for cathode applications. Static and dynamic PCVD thickness or concentration profiles were then fitted to a theory formulated originally for SiO2 PCVD with a microwave plasma [3, 4, 5]. From a computer fit of the static profiles, bimolecular reaction rate constants in the order of 10-l5 to 3.10-14 cm3 /sec were determined for the first time for the above reactants (discharge powers between 107 and 310 Watt). Using the known static profiles, dynamic profiles can then be predicted and compared with the experimental results. Criteria for a constant dopant concentration and thickness region ("plateau") and for obtaining the right phase composition despite F-content and carbon-rich organometallic starting compounds are discussed.