Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 21, Numéro 3, mars 1986
Page(s) 197 - 199
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01986002103019700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 197-199 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:01986002103019700

Plasma spectroscopy for polymer deposition

B. Ceccaroli1 et A. Ricard2

1  Saint Gobain Recherche, B.P. 135, F-93304 Aubervilliers, France
2  Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas, Associé au C.N.R.S., Université de Paris-Sud, 91405 Orsay, France


Abstract
Optical spectroscopy of plasma for polymer deposition has been performed for two capacitive discharges : LF 10-100 kHz and HF 13.6 MHz at gas pressure of 1-2 torr and mean electrical power of 10-30 Watts Emission of the negative glow near the substrate was analysed by emission and absorption spectroscopy. Mixtures of argon with reactive gases (1-10 %) such as H2, O2, C2H 2, (CH3)6Si,NH and (CH3)3SiOC 2H5 have been investigated. Optical emissions of specific species have been identified in each gas mixture. Ionization and intensity of reactive species were found to be higher in LF than in HF. Inversely in the HF discharge the Ar( 3P2) metastable levels were more populated. Impurity emissions such as from CN and N2 in argon are discussed.


Résumé
La spectroscopie optique de plasmas pour le dépôt de polymères a été réalisée dans deux décharges capacitives : LF 10-100 kHz et HF 13,6 MHz à des pressions de gaz entre 1 et 2 torr et des puissances électriques moyennes de 10 à 30 Watts. L'émission de la lueur négative proche du substrat a été analysée par spectroscopie d'émission et d'absorption. Des mélanges d'argon avec des gaz réactifs (1-10 %) tels H2, O2, C2H2 , (CH3)6Si2NH et (CH3) 3SiOC2H5 ont été étudiés. Les émissions optiques d'espèces spécifiques ont été identifiées dans chaque mélange de gaz. L'ionisation et les intensités des espèces réactives ont été trouvées plus intenses en LF qu'en HF. Inversement, les niveaux métastables Ar(3P2 ) sont plus peuplés dans la décharge HF. Les émissions des impuretés telles CN et N2 dans l'argon sont discutées.

PACS
3320K - Visible molecular spectra.
5280P - High frequency discharges.
8115J - Ion plating and other vapour deposition.

Key words
discharges electric -- plasma deposition -- polymer films -- spectra of organic molecules and substances -- plasma optical spectroscopy -- emission spectroscopy -- polymer deposition -- capacitive discharges -- 10 100 kHz -- 13.6 MHz -- negative glow -- absorption spectroscopy