Numéro
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
Page(s) C5-647 - C5-656
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989575
Actes de la 7ème Conférence Européenne sur les Dépôts Chimiques en Phase Gazeuse / Proceedings of the Seventh European Conference on Chemical Vapour Deposition

J. Phys. Colloques 50 (1989) C5-647-C5-656

DOI: 10.1051/jphyscol:1989575

LASER-INDUCED DECOMPOSITION OF METAL CARBONYLS FOR CHEMICAL VAPOR DEPOSITION OF MICROSTRUCTURES

D. TONNEAU1, G. AUVERT2 et Y. PAULEAU2

1  Société Bertin, BP. 22, F-13762, Les Milles, France
2  Centre National d'Etudes des Télécommunications, BP. 98, F-38243, Meylan, France


Résumé
La cinétique de dépôt de microstructures métalliques obtenues par décomposition de tungstène et nickel carbonyles sous irradiation laser a été étudiée en fonction de la durée d'irradiation, de la puissance du faisceau laser et de la pression du gaz réactif. La vitesse de dépôt des microstructures obtenues à partir de W(CO)6 sur des substrats de silicium chauffés par un faisceau laser argon ionisé continu est faible (10 à 30 nm/s) même au-dessus de 900°C. Le dépôt de microstructures de nickel entre 200 et 400°C à partir de Ni(CO)4 sur substrats de quartz chauffés par un faisceau laser CO2 continu nécessite des puissances laser relativement élevées à cause de la forte réflectivité du métal à 10.59 µm. La vitesse de dépôt du nickel sur silicium irradié par un faisceau laser argon ionisé continu à relativement faible puissance est de l'ordre de quelques µm/s entre 200 et 400°C. Le dépôt du métal sous irradiation laser visible ou infrarouge a lieu uniquement par décomposition thermique de Ni(CO)4. La cinétique de dépôt est limitée par la désorption des molécules de CO.


Abstract
Tungsten and nickel carbonyls were used to produce metal microstructures by laser-induced chemical vapor deposition (CVD) on various substrates. The deposition rate of microstructures produced by thermodecomposition of W(CO)6 on Si substrates heated with a cw Ar+ laser beam was relatively low (10 to 30 nm/s) even at high temperatures (above 900°C). Ni microstructures were deposited on quartz substrates irradiated with a CO2 laser beam. Relatively high laser powers were needed to heat the Ni surface up to 400°C due to the high reflectivity of the metal at 10.59 µm. The Ar+ laser-induced CVD of Ni dots on Si substrates was accomplished with relatively low laser powers ; the deposition rate was several µm/s at low temperatures (200°-400°C). Visible and infrared laser-induced CVD of Ni microstructures was demonstrated to occur via a purely thermal decomposition of Ni(CO)4. The deposition kinetics was limited by the desorption of CO molecules from the Ni surface.