2.4. La technique de pompage
Le taux d’impuretés, particulièrement celui de l’oxygène, dans un matériau silicium
de qualité photovoltaïque doit être le plus faible possible. Cette contrainte
impose la mise en place d’un système de dégazage sous un vide secondaire
poussé.5
La recherche d’un système de pompage pour atteindre ce vide secondaire a été
compliquée par l’objectif de garder la même géométrie de l’enceinte, qui nous avait
permis de réaliser des dépôts à haute pression et haute vitesse, sans pulvérulence
sur le substrat.
Il a fallu faire le choix d’un système de pompage qui assure le vide dans la partie
supérieure et inférieure de la chambre en même temps par une ou deux pompes,
ou d’une pompe attachée à la partie inférieure et une plaque chauffante
mobile, afin de permettre un passage des gaz du haut vers le bas pendant le
dégazage.
La solution choisie est représentée sur la figure 2.4.
| FIG. 2.4: | Schéma simplifié de la partie inférieure de la deuxième version du
montage SAPCVD. La partie supérieure reste équivalente à celle de la figure
2.1. |
|
Elle utilise une pompe à diffusion d’huile EDWARDS 160/700C, avec une puissance
de 760 l/s, un diamètre de 180 mm et un vide maximal de 3 × 10-8 mbar,
séparée de la partie inférieure de l’enceinte par une vanne à tiroir. Afin
de pouvoir aspirer également la partie supérieure pendant le dégazage, la
plaque chauffante est montée sur une tige avec une crémaillère, qui peut être
abaissée d’environ 2 cm par rotation de l’arbre avec le pignon, comme
indiqué sur la figure 2.4. L’ouverture ainsi créée entre les deux parties de la
chambre permet maintenant d’obtenir un vide avant le dépôt d’environ
3 × 10-5 Pa mesuré avec une jauge PENNING CP25-K. La durée de dégazage est
relativement longue, car seule la plaque chauffante est chauffée et non les parois
en inox de l’enceinte. Notre procédé consiste à dégazer pendant environ
20 heures pour obtenir un dépôt par jour. Quatre heures sont nécessaire pour la
réalisation du dépôt et le refroidissement du réacteur avant le changement de
substrat.