Large microwave plasma reactor based on surface waves

Abstract

Un reacteur plasma micro-onde sans champ magnetique pour le traitement de grandes surfaces ou le depot de couches minces, est presente. Une onde a 2.45 GHz est couplee a un plasma cree dans un tube de 12 cm de diametre entoure d'un cylindre metallique de 18.8 cm de diametre. Ce papier presente une caracterisation du plasma, plus particulierement pour l'etude de l'homogeneite spatiale du milieu sur sa section. Argon et oxygene ont ete utilises. Pression de gaz et puissance micro-onde ont ete respectivement de 1 a 1000 Pascal, et de 200 a 2000 Watt. Une etude de propagation d'onde montre que le plasma est entretenu principalement par le mode plasma (onde de surface) a symetrie hexapolaire (de periodicite π/3 ). Dans l'argon on obtient des valeurs de densite et d'energie des electrons de l'ordre de 10 11 a 10 12 cm -3 et de 1 a 3 eV. La distribution des etats excites du plasma depend du champ electrique: azimutalement π/3 modulee et radiallement maximum pres du tube (onde de surface). Aux plus basses pressions, le phenomene de diffusion rend plus homogene la distribution de ces especes. L'oxygene atomique est quant a lui assez homogene quelque soit la pression.