FR2623820A1 - GAS PHASE DEPOSITION BY LASER CHEMICAL PROCESS USING FIBER OPTIC BEAM - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour effectuer un dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser, dans lequel le faisceau laser 204 est introduit dans une chambre de réaction 214, contenant une pièce 218 à soumettre au processus de dépôt via une fibre optique 210. Dans plusieurs modes de réalisation de l'invention, le réactif gazeux est introduit 248, 250 au voisinage de la pièce au moyen d'une buse 242 fixée à un coupleur de sortie 226 à l'extrémité de sortie de la fibre optique. Application aux dépôts en phase gazeuse par procédé chimique à laser.The present invention relates to a device for performing a gas phase deposition by chemical laser process, in which the laser beam 204 is introduced into a reaction chamber 214, containing a part 218 to be subjected to the deposition process via an optical fiber 210. In several embodiments of the invention, the gaseous reagent is introduced 248, 250 in the vicinity of the part by means of a nozzle 242 attached to an output coupler 226 at the output end of the optical fiber. Application to gas phase deposits by chemical laser process.

Description

La présente invention concerne les dispositifs deThe present invention relates to

dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser en géné-  chemical vapor deposition in general

ral et, plus spécialement, une technique pour exécuter le  ral and, more specifically, a technique for performing the

dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser en uti-  laser gas phase deposition using

lisant la fourniture d'un faisceau par fibre optique. Le procédé classique de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique est, généralement, le procédé dans lequel un réactif gazeux chimique.est déposé sur un substrat et lié à celui-ci. Les techniques permettant d'exécuter le procédé chimique classique de dépôt en phase gazeuse sont' bien  reading the provision of an optical fiber beam. The conventional chemical vapor phase deposition process is, generally, the process in which a chemical gaseous reactant is deposited on a substrate and bonded thereto. The techniques for carrying out the conventional chemical vapor deposition process are 'well

connues et utilisées avec succès dans la technique de fabri-  known and used successfully in the manufacturing technique.

cation des puces à semi-conducteur, par exemple, à titre d'étape de la microfabrication des circuits à intégration à très grande échelle, ainsi que dans la métallurgie o elles sont employées pour déposer une couche de matériau ayant des propriétés souhaitables sur le substrat. Un exemple d'une telle application métallurgique est le dépôt d'oxydes ou de nitrures sur un substrat en acier ou en titane dans le but d'améliorer ses propriétés de surface. Le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser est un procédé dans  semiconductor chips, for example, as a step of microfabrication of very large scale integration circuits, as well as in metallurgy where they are used to deposit a layer of material having desirable properties on the substrate . An example of such a metallurgical application is the deposition of oxides or nitrides on a steel or titanium substrate in order to improve its surface properties. Laser vapor deposition is a process in which

lequel un faisceau laser facilite le dépôt du réactif chi-  which a laser beam facilitates the deposition of the chemical reagent

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mique sur le substrat et est également bien connu dans la technique. La figure 1 illustre un dispositif 100 de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser à titre d'exemple des techniques antérieures pour l'exécution de ce type de dépôt. On place une pièce 102 à l'intérieur d'une chambre de réaction étanche 104. La chambre comporte un orifice 106 d'admission du réactif gazeux, un orifice 108 de sortie du gaz et un manomètre 110 pour indiquer la pression régnant dans la chambre. La chambre comprend en outre une fenêtre 112 permettant la transmission d'un faisceau laser et une fenêtre d'observation 114 pour examiner la pièce alors qu'elle est soumise au processus de dépôt en phase gazeuse  on the substrate and is also well known in the art. FIG. 1 illustrates a laser chemical vapor deposition device 100 by way of example of the prior art techniques for carrying out this type of deposition. A part 102 is placed inside a sealed reaction chamber 104. The chamber comprises a gaseous reagent inlet port 106, a gas outlet orifice 108 and a pressure gauge 110 to indicate the pressure in the chamber . The chamber further comprises a window 112 for transmitting a laser beam and an observation window 114 to examine the part while subjected to the gas phase deposition process.

par procédé chimique & laser. Un laser 116 produit un fais-  by chemical process & laser. A laser 116 produces a

ceau 118 qui est collimaté par un moyen non représenté. Le faisceau collimaté est dirigé et focalisé, par l'intermédiaire de la fenêtre 112. par un moyen optique approprié représenté schématiquement par un miroir 120 et une lentille de focalisation 122. La partie focalisée 124 du  110 which is collimated by means not shown. The collimated beam is directed and focused, via the window 112. by a suitable optical means schematically represented by a mirror 120 and a focusing lens 122. The focused portion 124 of the

faisceau laser est dirigée sur la pièce. Pendant le fonc-  laser beam is directed at the piece. During the

tionnement, la chambre 104 est mise sous vide, via l'orifice de sortie 108, et le réactif chimique gazeux devant être déposé sur la surface de la pièce 102 est ensuite introduit par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 106. En général, on introduit dans la chambre du dispositif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser un volume du réactif gazeux suffisant pour établir une atmosphère statique ayant une concentration suffisante pour supporter le processus de  104, the chamber 104 is evacuated via the outlet orifice 108, and the gaseous chemical reagent to be deposited on the surface of the workpiece 102 is then introduced through the inlet port 106. In general, a volume of the gaseous reactant sufficient to establish a static atmosphere with a concentration sufficient to support the

dépôt, la pression enregistrée par le manomètre 110 fournis-  deposit, the pressure recorded by the pressure gauge 110

sant une indication de la concentration du réactif gazeux à l'intérieur de la chambre. Le faisceau laser focalisé 124  an indication of the concentration of the gaseous reagent inside the chamber. The focused laser beam 124

est dirigé sur les parties de la surface de la pièce (sub-  is directed at the parts of the surface of the room (sub-

strat) o l'on souhaite procéder au dépôt du réactif gazeux.  strat) where it is desired to proceed with the deposition of the gaseous reagent.

La redirection du faisceau laser focalisé sur des parties différentes du substrat peut s'effectuer en déplaçant les -3- composants optiques, par exemple le miroir 120. Comme cela  The redirection of the laser beam focused on different parts of the substrate can be carried out by moving the optical components, for example the mirror 120.

est connu dans la technique, le dépôt effectué sur le sub-  is known in the art, the deposit made on the sub-

strat a lieu soit sous l'effet d'un processus de photolyse dans lequel le faisceau laser provoque la dissociation des molécules du réactif gazeux et leur réaction avec le maté- riau du substrat soit au moyen d'un processus de pyrolyse dans lequel le faisceau laser échauffe le substrat et le  strat takes place either under the effect of a photolysis process in which the laser beam dissociates the molecules of the gaseous reactant and their reaction with the material of the substrate either by means of a pyrolysis process in which the beam laser warms the substrate and the

réactif gazeux réagit directement avec lui.  Gaseous reactant reacts directly with it.

La technique de l'art antérieur de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser illustrée en figure 1 et venant d'être décrit souffre d'un certain nombre d'inconvénients. Un inconvénient principal provient de la limitation due à l'introduction du faisceau laser focalisé par l'intermédiaire de la fenêtre 112. Des fenêtres de ce type sont chères car elles doivent être fabriquées avec un matériau qui présente un pouvoir de transmission élevé vis à vis du faisceau laser employé dans le but de minimiser l'atténuation du faisceau. En outre, la fenêtre doit avoir  The technique of the prior art laser chemical vapor phase deposition illustrated in FIG. 1 and just described suffers from a number of disadvantages. A main drawback arises from the limitation due to the introduction of the focused laser beam via the window 112. Windows of this type are expensive because they must be made of a material which has a high transmission power with respect to laser beam used to minimize beam attenuation. In addition, the window must have

une résistance mécanique suffisante pour supporter la pres-  sufficient mechanical strength to withstand the pressure

sion (positive ou négative) régnant dans la chambre. Dans la pratique, on sait que le réactif chimique se dépose sur de telles fenêtres et par conséquent altère leur pouvoir de transmission. Une technique connue dans l'art pour minimiser  sion (positive or negative) in the chamber. In practice, it is known that the chemical reagent is deposited on such windows and therefore alters their transmission power. A technique known in the art for minimizing

un tel dépôt sur la fenêtre consiste à la chauffer. Cepen-  such a deposit on the window is to heat it. How-

dant, on a constaté que ce chauffage de la fenêtre peut pro-  However, it has been found that this heating of the window can pro-

voquer sa distorsion et par conséquent celle du faisceau  to evoke its distortion and consequently that of the beam

laser focalisé par l'intermédiaire de laquelle il est trans-  focused laser through which it is trans-

mis. Il serait par conséquent souhaitable d'avoir un dispo-  set. It would therefore be desirable to have a

sitif pour exécuter le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser qui ne nécessite pas l'utilisation d'une telle fenêtre pour permettre l'introduction du faisceau  to perform the chemical vapor deposition in the gas phase which does not require the use of such a window to allow the introduction of the beam

laser dans la chambre de réaction.laser in the reaction chamber.

Un second inconvénient principal qu'on rencontre  A second main drawback that we encounter

avec la technique de dépôt en phase gazeuse par procédé chi-  with the chemical vapor phase deposition technique

mique à laser de l'art antérieur qu'on vient de décrire et  the prior art laser technique which has just been described and

d'illustrer est l'aptitude limitée à contrôler la concentra-  to illustrate is the limited ability to control the concentration

tion du réactif gazeux à proximité du substrat sur lequel il se dépose. Les deux techniques classiques de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique et le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser sont fondées sur le contrôle du débit ou de la pression du réactif gazeux dans la chambre de réaction de manière à avoir un effet sur la concentration du réactif dans la zone de dépôt. De tels procédés de contrôle de la concentration du réactif gazeux dans la chambre sont imprécis par inhérence car ils ne servent qu'à maintenir une certaine concentration gazeuse moyenne à l'intérieur de la chambre. Un contrôle étroit de la concentration du réactif gazeux dans le voisinage immédiat de la zone de dépôt est très difficile à obtenir en utilisant de telles méthodes. Il serait donc souhaitable d'avoir un dispositif permettant d'exécuter le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser dans lequel la concentration du réactif gazeux dans la  gaseous reagent in the vicinity of the substrate on which it is deposited. The two conventional chemical vapor deposition techniques and laser chemical vapor deposition are based on controlling the flow or pressure of the gaseous reactant in the reaction chamber so as to have an effect on the concentration of the reagent in the deposition zone. Such methods of controlling the concentration of the gaseous reactant in the chamber are inherently imprecise because they serve only to maintain a certain average gas concentration within the chamber. Close control of the concentration of the gaseous reagent in the immediate vicinity of the deposition zone is very difficult to obtain using such methods. It would therefore be desirable to have a device for performing chemical vapor deposition in the gas phase in which the concentration of the gaseous reactant in the

zone de dépôt puisse être étroitement contrôlée.  deposit area can be tightly controlled.

Un inconvénient supplémentaire de la technique de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser de l'art antérieur est la souplesse limitée dans la re-direction du  A further disadvantage of the prior art laser chemical vapor deposition technique is the limited flexibility in the re-direction of the

faisceau laser focalisé sur différentes parties du substrat.  laser beam focused on different parts of the substrate.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, cette re-direction est exé-  As indicated above, this re-direction is carried out

cutée dans le dispositif 100 de dépôt en phase gazeuse de l'art antérieur en manipulant le dispositif optique situé à l'extérieur de la chambre. En clair, le degré de liberté dans une telle re-direction est limité par la surface en  cut into the gas phase deposition device 100 of the prior art by manipulating the optical device located outside the chamber. Clearly, the degree of freedom in such a re-direction is limited by the surface area.

coupe de la fenêtre 112 et l'aptitude à focaliser effective-  cutting of the window 112 and the ability to effectively focus-

ment le faisceau laser sur des surfaces différentes du sub-  the laser beam on different surfaces of the sub-

strat. Il serait donc encore souhaitable d'avoir un disposi-  Strat. It would therefore still be desirable to have

tif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser présentant une liberté importante pour le mouvement relatif  chemical vapor deposition method with significant freedom for relative motion

entre le faisceau laser focalisé et la pièce.  between the focused laser beam and the workpiece.

Un autre inconvénient de la technique de dépôt en  Another disadvantage of the deposition technique

phase gazeuse par procédé chimique à laser de l'art anté-  gas phase by laser chemical process of the prior art

rieur a pour origine le profil non uniforme de l'intensité qu'on trouve dans le spot focalisé du faisceau laser. On peut attribuer un tel manque d'uniformité du profil de  This is due to the nonuniform profile of the intensity found in the focused spot of the laser beam. Such a lack of uniformity in the profile of

l'intensité à des variations dans le résonateur laser lui-  intensity to variations in the laser resonator itself

même, lesquelles sont dues à des fluctuations de la puis- sance d'entrée et du débit de l'eau de refroidissement, aux vibrations des éléments optiques, etc... Dans le cas o le dépôt en phase gazeuse par procédé à laser s'effectue au moyen du mécanisme de pyrolyse qu'on a cité ci-dessus, un chauffage non uniforme de la partie du substrat sur laquelle le faisceau laser est dirigé se traduit par un manque d'uniformité du profil de l'intensité du spot du faisceau focalisé. Ce manque d'uniformité du chauffage a l'inconvénient de se traduire par des variations de la vitesse de réaction à l'intérieur du spot du faisceau chauffé et donc par un manque d'uniformité de l'épaisseur du matériau déposé sur le substrat. En outre, dans le cas o l'on emploi un faisceau laser pulsé pour exécuter le dépôt en phase gazeuse par procédé à laser, la différence dans les profils d'intensité des impulsions laser successives peut  same, which are due to fluctuations in the input power and the flow rate of the cooling water, to the vibrations of the optical elements, etc. In the case where the deposition in the vapor phase by laser process by the aforementioned pyrolysis mechanism, a non-uniform heating of the portion of the substrate on which the laser beam is directed results in a lack of uniformity in the profile of the spot intensity of the focused beam. This lack of uniformity of the heating has the disadvantage of resulting in variations in the reaction rate inside the spot of the heated beam and therefore in a lack of uniformity in the thickness of the material deposited on the substrate. Furthermore, in the case where a pulsed laser beam is used to perform the laser vapor deposition, the difference in the intensity profiles of the successive laser pulses can be

provoquer un manque d'uniformité correspondant dans le maté-  cause a corresponding lack of uniformity in the

riau déposé. Il serait donc souhaitable d'avoir un disposi-  filed. It would therefore be desirable to have

tif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser dans lequel le manque d'uniformité du profil de l'intensité du faisceau et les différences des profils d'intensité entre  chemical vapor deposition method in which the lack of uniformity of the beam intensity profile and the differences in intensity profiles between

impulsions laser successives soient minimisés.  successive laser pulses are minimized.

La présente invention a pour objet principal un dispositif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser qui ne souffre pas des problèmes et inconvénients  The main subject of the present invention is a chemical vapor deposition device that does not suffer from problems and disadvantages.

venant d'être exposés.newly exposed.

La présente invention a pour autre objet un dispo-  Another object of the present invention is a provision

sitif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser qui ne nécessite pas la transmission du faisceau laser par l'intermédiaire d'une fenêtre pour entrer dans une chambre  chemical vapor deposition system that does not require transmission of the laser beam through a window to enter a chamber

de réaction.of reaction.

La présente invention a encore pour objet un dis-  Another subject of the present invention is a

positif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser dans lequel la concentration du réactif gazeux à proximité du substrat sur lequel il est déposé puisse être étroitement contrôlée. Un objet supplémentaire de la présente invention est de proposer un dispositif de dépôt en phase gazeuse par  positive chemical vapor deposition method in which the concentration of the gaseous reagent in the vicinity of the substrate on which it is deposited can be tightly controlled. A further object of the present invention is to provide a gas phase deposition device by

procédé à laser dans lequel il y ait une souplesse impor-  laser process in which there is considerable flexibility

tante dans le re-direction du faisceau laser sur des parties différentes du substrat sur lequel le réactif gazeux doit  aunt in the re-direction of the laser beam on different parts of the substrate on which the gaseous reagent

être déposé.to be deposited.

La présente invention a encore pour objet un dis-  Another subject of the present invention is a

positif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser dans lequel le manque d'uniformité du profil  positive chemical vapor deposition method in which the lack of uniformity of the profile

de l'intensité dans le spot focalisé soit minimisé.  intensity in the focused spot is minimized.

La présente invention a pour autre objet un dispo-  Another object of the present invention is a provision

sitif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser dans lequel les variations du profil de l'intensité qu'on observe dans les impulsions successives du faisceau produit  chemical vapor deposition system in which the variations in the intensity profile observed in the successive pulses of the beam produced

par laser pulsé soient minimisées.  by pulsed laser are minimized.

On atteint les objets précédents de la présente invention avec un dispositif perfectionné permettant d'exécuter le dépôten phase gazeuse par procédé chimique à laser d'un  The foregoing objects of the present invention are achieved with an improved device for performing the chemical vapor phase deposition of a

réactif chimique gazeux sur une pièce en utilisant un fais-  gaseous chemical reagent on a part using a

ceau laser. Le dispositif comprend une fibre optique pour transmettre le faisceau laser et des composants optiques  laser beam. The device comprises an optical fiber for transmitting the laser beam and optical components

appropriés pour injecter le faisceau laser dans une extré-  suitable for injecting the laser beam into a

mité d'entrée de la fibre optique afin de le transmettre par l'intermédiaire de celle-ci. Le dispositif comprend en outre un moyen pour déployer le réactif gazeux dans le voisinage  the input of the optical fiber in order to transmit it through it. The device further comprises means for deploying the gaseous reagent in the vicinity

d'une zone prédéterminée de la pièce o l'on souhaite dépo-  a predetermined area of the room where it is desired to

ser le réactif gazeux et un coupleur de sortie pour focali-  the gaseous reagent and an exit coupler for

ser le faisceau laser émis à l'extrémité de sortie de la fibre. Dans un mode de réalisation dans lequel le dépôt du réactif gazeux est effectué par le processus de pyrolyse, le faisceau est focalisé sur au moins une partie d'une zone prédéterminée de la pièce de sorte que le réactif gazeux est déposé sur celle-ci. Dans un autre mode de réalisation dans lequel on souhaite déposer le réactif au moyen du processus de photolyse, le coupleur de sortie est orienté de façon que le faisceau soit focalisé sur une partie du réactif gazeux à  the laser beam emitted at the output end of the fiber. In one embodiment in which the deposition of the gaseous reactant is carried out by the pyrolysis process, the beam is focused on at least a portion of a predetermined area of the workpiece so that the gaseous reactant is deposited thereon. In another embodiment in which it is desired to deposit the reagent by means of the photolysis process, the output coupler is oriented so that the beam is focused on a part of the gaseous reactant.

proximité de la zone prédéterminée de la pièce.  near the predetermined area of the room.

Dans plusieurs modes de réalisation, le moyen de déploiement du gaz comprend une buse, reliée au coupleur de  In several embodiments, the gas deployment means comprises a nozzle connected to the coupling coupler.

sortie, pour faire circuler le réactif gazeux dans le voisi-  out, to circulate the gaseous reagent in the vicinity.

nage immédiat de la zone prédéterminée de la pièce. Le contrôle du débit du réactif gazeux vers la buse permet le  swim immediately from the predetermined area of the room. Controlling the flow of the gaseous reagent towards the nozzle allows the

propre contrôl61e de la concentration du réactif à déposer.  own control of the concentration of the reagent to be deposited.

Dans plusieurs modes de réalisation illustrés de la présente invention, le dispositif comprend, en outre, une chambre de réaction hermétique pour renfermer la pièce et le coupleur de sortie. La fibre optique pénètre une paroi de la chambre par l'intermédiaire d'une première ouverture de sorte que les extrémités d'entrée et de sortie de la fibre se trouvent respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre. La première ouverture ménagée dans la paroi est scellée autour de la fibre optique de manière à former un environnement dans la chambre étanche. La chambre comprend une seconde ouverture ménagée dans la paroi pour l'introduction du réactif gazeux et une troisième ouverture pratiquée dans la paroi pour mettre la chambre sous vide ou pour en extraire le réactif gazeux. Dans le cas o le moyen de déploiement du gaz comprend la buse, un moyen tel qu'un tube est prévu pour diriger le réactif gazeux entre la seconde ouverture et la buse. Dans un mode de réalisation dans lequel le coupleur de sortie, placé & l'intérieur de la chambre, ne comporte pas la buse, on peut établir une concentration appropriée du réactif gazeux dans le voisinage de la zone prédéterminée de la pièce, à la suite de la mise sous vide de la chambre, en faisant traverser la chambre par  In several illustrated embodiments of the present invention, the device further comprises a sealed reaction chamber for enclosing the workpiece and the output coupler. The optical fiber penetrates a wall of the chamber through a first opening so that the inlet and outlet ends of the fiber are respectively outside and inside the chamber. The first opening in the wall is sealed around the optical fiber to form an environment in the sealed chamber. The chamber comprises a second opening in the wall for introducing the gaseous reagent and a third opening in the wall for vacuuming the chamber or extracting the gaseous reactant. In the case where the gas deployment means comprises the nozzle, means such as a tube is provided for directing the gaseous reactant between the second opening and the nozzle. In an embodiment in which the outlet coupler, placed inside the chamber, does not have the nozzle, an appropriate concentration of the gaseous reactant can be established in the vicinity of the predetermined area of the workpiece, as a result of evacuation of the room, by crossing the room through

le gaz réactif via les seconde et troisième ouvertures ména-  the reactive gas via the second and third openings

gées dans la paroi ou en établissant une atmosphère statique du réactif par introduction par l'intermédiaire de la  in the wall or by establishing a static atmosphere of the reagent by introduction through the

seconde ouverture alors que la troisième est fermée. On pré-  second opening while the third is closed. We pre-

fère ici que le dispositif de la présente invention com- prenne en plus un moyen mécanique pour déplacer de façon contrôlée le coupleur de sortie et la pièce l'un par rapport à l'autre de façon que le réactif gazeux puisse être déposé de façon contrôlée sur des parties différentes de la surface  Here, the device of the present invention further comprises mechanical means for controllably moving the output coupler and the workpiece relative to one another so that the gaseous reactant can be deposited in a controlled manner. on different parts of the surface

de la pièce.of the room.

Dans un autre mode de réalisation illustré de la présente invention, le faisceau laser est fractionné en un premier et un second faisceau qui sont transmis par l'intermédiaire de première et seconde fibres optiques à des premier et second coupleurs de sortie, respectivement, à l'intérieur de la chambre de réaction. De cette façon, le processus de dépôt en phase gazeuse par procédé à laser peut être simultanément conduit à deux emplacements différents de  In another illustrated embodiment of the present invention, the laser beam is split into a first and a second beam that are transmitted through first and second optical fibers to first and second output couplers, respectively, at the first and second beams. inside the reaction chamber. In this way, the laser-phase gas phase deposition process can be simultaneously conducted at two different locations of

la pièce. On remarquera que dans tous les modes de réalisa-  the room. It will be noted that in all modes of

tion de la présente invention, l'utilisation de la fibre  of the present invention, the use of the fiber

optique pour transmettre le faisceau laser jusqu'à un en-  optical system for transmitting the laser beam to a

droit proche de la pièce élimine les problèmes de l'art antérieur, mentionnés ci-dessus, qui sont dus à l'introduction du faisceau par l'intermédiaire d'une fenêtre  close right of the part eliminates the problems of the prior art, mentioned above, which are due to the introduction of the beam through a window

ménagée dans la paroi de la chambre de réaction.  formed in the wall of the reaction chamber.

La description qui va suivre se réfère aux figures  The following description refers to the figures

annexées qui représentent respectivement: figure 1, un dispositif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser donné à titre d'exemple d'une telle technique de dépôt de l'art antérieur; figure 2, un dispositif de dépôt en phase gazeuse  annexed which respectively represent: FIG. 1, a laser chemical vapor deposition device given by way of example of such a deposition technique of the prior art; FIG. 2, a gas phase deposition device

par procédé chimique à laser selon un premier mode de réali-  by a laser chemical method according to a first embodiment of

sation de la présente invention; figure 3, un dispositif de dépôt en phase gazeuse  of the present invention; FIG. 3, a gas phase deposition device

par procédé chimique à laser selon un second mode de réali-  by a laser chemical method according to a second embodiment of

sation de la présente invention; figure 4, un dispositif de dépôt en phase gazeuse  of the present invention; FIG. 4, a gas phase deposition device

par procédé chimique à laser.selon un troisième mode de réa-  by a chemical laser process. According to a third mode of

lisation de la présente invention; et figure 5, un dispositif de dépôt en phase gazeuse  embodiment of the present invention; and FIG. 5, a gas phase deposition device

par procédé chimique à laser selon un quatrième mode de réa-  by a laser chemical process according to a fourth mode of

lisation de la présente invention.of the present invention.

En liaison maintenant avec les dessins, la figure 2 illustre un dispositif 200 de dépôt en phase gazeuse par  In connection now with the drawings, FIG. 2 illustrates a device 200 for depositing in the gas phase by

procédé chimique à laser selon un premier mode de réalisa-  chemical laser process according to a first embodiment

tion de la présente invention. Le dispositif 200 est plus particulièrement destiné à exécuter le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser par le processus de pyrolyse, c'est-à-dire par le chauffage du substrat sur lequel on doit déposer le réactif gazeux. Le dispositif 200 comprend un laser de puissance 202 pour produire un faisceau laser 204 permettant d'exécuter le dépôt. Les lasers de puissance produisant des faisceaux laser ayant une puissance moyenne comprise entre 5 watts et 1 500 watts conviennent en  of the present invention. The device 200 is more particularly intended to carry out the chemical vapor deposition by laser chemical process by the pyrolysis process, that is to say by heating the substrate on which the gaseous reagent must be deposited. The device 200 includes a power laser 202 for producing a laser beam 204 for performing the deposition. Power lasers producing laser beams with average power between 5 watts and 1500 watts are suitable for

général dans de telles applications. Les types de laser per-  general in such applications. The types of lasers

mettant l'exécution du dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser comprennent les lasers à néodymium: grenat  putting the performance of the gas phase deposition by chemical laser process include neodymium lasers: garnet

yttrium-aluminium (Nd:YAG), les lasers à verre dopé au néo-  yttrium-aluminum (Nd: YAG), neo-doped glass lasers

dymium, les lasers à rubis, les lasers à ions d'argon entre autres. Le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à  dymium, ruby lasers, argon ion lasers among others. Chemical phase deposition by chemical process

laser peut s'effectuer avec succès, tant dans l'art anté-  laser can be successfully performed both in the prior art and

rieur que selon la présente invention, en utilisant un laser  than according to the present invention, using a laser

pulsé ou à ondes entretenues. Le faisceau laser 204 est col-  pulsed or CW. The laser beam 204 is

limaté par un dispositif, non représenté, à l'intérieur du laser 202. Le faisceau 204 est focalisé par une lentille 206, qui, pour rendre la figure plus claire, est représentée partiellement en coupe, sur une extrémité d'entrée 208 d'une fibre optique 210. Le faisceau est focalisé sur l'extrémité d'entrée de la fibre dans le but de l'injecter dans la fibre pour que celle-ci le transmette. L'extrémité d'entrée de la  limed by a device, not shown, inside the laser 202. The beam 204 is focused by a lens 206, which, to make the figure brighter, is shown partially in section, on an input end 208 of an optical fiber 210. The beam is focused on the input end of the fiber for the purpose of injecting it into the fiber so that it transmits it. The entrance end of the

- 10 -2- 10 -2

fibre optique est maintenue en alignement avec le faisceau laser focalisé par un coupleur d'entrée 212. La partie du  optical fiber is maintained in alignment with the focused laser beam by an input coupler 212. The portion of the

coupleur 212 qui maintient réellement la fibre est de préfé-  coupler 212 which actually holds the fiber is preferably

rence constituée d'un bloc fendu d'un matériau qui est sen-  consisting of a split block of material that is sen-

siblement transparent au faisceau laser focalisé sur l'extrémité d'entrée de la fibre. Par exemple, des matériaux  sibly transparent to the laser beam focused on the input end of the fiber. For example, materials

tels que le quartz ou le matériau dit Lucite sont transpa-  such as quartz or the so-called Lucite material are transparent

rents pour utilisation avec le laser Nd:YAG ou le laser en verre dopé au néodymium. Le bloc est de préférence maintenu dans un dispositif mécanique de positionnement avec trois degrés de liberté linéaire et deux degrés d'inclinaison. Un support de fibre qu'on trouve dans le commerce, permettant son utilisation avec les lasers Nd:YAG, est fabriqué par la société Melles-Grist Corporation d'Irvine, Californie, sous  for use with the Nd: YAG laser or the neodymium doped glass laser. The block is preferably maintained in a mechanical positioning device with three linear degrees of freedom and two degrees of inclination. A commercially available fiber carrier for use with Nd: YAG lasers is manufactured by Melles-Grist Corporation of Irvine, Calif.

le modèle n 07-HFO-002.the model n 07-HFO-002.

La fibre 210 a de préférence une âme en quartz et peut avoir un diamètre aussi faible que 0,2 mm. La technique  The fiber 210 preferably has a quartz core and can have a diameter as small as 0.2 mm. The technique

qu'on préfère ici pour injecter le faisceau laser de puis-  preferred here for injecting the laser beam of

sance dans l'extrémité d'entrée d'une fibre optique afin que celle-ci le transmette est décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 4 676 586 et 4 681 396 qu'on incorpore ici à titre de référence. Alors que les techniques d'injection de faisceau qu'on enseigne dans ces brevets ont principalement pour but d'injecter un faisceau laser de haute puissance (d'une puissance moyenne de 250 watts ou  This is described in U.S. Patent Nos. 4,676,586 and 4,681,396, which is incorporated herein by reference, in the input end of an optical fiber for transmitting it. While the beam injection techniques taught in these patents are primarily intended to inject a high power laser beam (with an average power of 250 watts or

plus), elles conviennent également à l'injection d'un fais-  more), they are also suitable for the injection of a

ceau laser de faible puissance dans une fibre optique pour sa transmission. Selon les techniques enseignées dans les deux brevets venant d'être cités, on suppose ici que l'extrémité d'entrée 208 de la fibre 210 a été correctement préparée pour l'injection du faisceau, que la distance  low-power laser beam in an optical fiber for its transmission. According to the techniques taught in the two patents just cited, it is assumed here that the input end 208 of the fiber 210 has been correctly prepared for the injection of the beam, that the distance

focale de la lentille 206 a été choisie de manière appro-  focal length of lens 206 was chosen

priée pour obtenir un angle du cône inférieur au double de l'ouverture numérique de la fibre et que le spot focalisé du faisceau laser 204 sur l'extrémité d'entrée 208 de la fibre  required to obtain an angle of the cone lower than twice the numerical aperture of the fiber and that the focused spot of the laser beam 204 on the input end 208 of the fiber

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a un diamètre inférieur à celui de son âme.  has a diameter less than that of his soul.

Le dispositif 200 comprend en outre une chambre de  The device 200 further comprises a chamber of

réaction 214 construite de manière à renfermer une atmo-  reaction 214 constructed so as to enclose an atmosphere

sphère étanche. Un plateau 216 est placé à l'intérieur de la chambre 214 pour supporter une pièce ou substrat 218 sur la surface 220 duquel on doit déposer un réactif chimique gazeux. La fibre optique 210 pénètre dans la chambre 214 par l'intermédiaire d'une ouverture 222 ménagée dans sa paroi, l'ouverture étant scellée autour de la fibre de manière à maintenir l'environnement étanche à l'intérieur de la chambre. On préfère ici enfermer la partie de la fibre optique située à l'intérieur de la chambre dans une chemise  sealed sphere. A tray 216 is placed inside the chamber 214 to support a part or substrate 218 on the surface 220 from which a gaseous chemical reagent must be deposited. The optical fiber 210 enters the chamber 214 through an opening 222 in its wall, the opening being sealed around the fiber so as to maintain the sealed environment within the chamber. It is preferred here to enclose the portion of the optical fiber located inside the chamber in a folder

de protection (non représentée), tel qu'un tube en caout-  protection (not shown), such as a rubber tube

chouc ou en matériau dit Polyflow, de manière à protéger la fibre contre les effets éventuels de la dégradation due au réactif gazeux. L'extrémité de sortie 224 de la fibre  rubber or Polyflow material, so as to protect the fiber against the possible effects of degradation due to the gaseous reagent. The output end 224 of the fiber

optique se termine dans un coupleur de sortie 226. Une par-  optical end in an output coupler 226. A

tie de focalisation 228 du coupleur de sortie comporte un bloc 230 de support de fibre de manière à maintenir l'extrémité de sortie de la fibre en alignement avec une  228 of the output coupler includes a fiber support block 230 so as to keep the output end of the fiber in alignment with a

lentille 232 montée dans le coupleur de sortie afin de col-  232 lens mounted in the output coupler in order to col-

limater une partie divergente 234 du faisceau laser 204 émis par l'extrémité de la fibre. Une lentille 236 est montée dans le coupleur de sortie et alignée avec la lentille 232 et la fibre 224 de manière à recevoir la partie collimatée 238 du faisceau laser et focaliser cette partie dans une  to slash a diverging portion 234 of the laser beam 204 emitted by the end of the fiber. A lens 236 is mounted in the output coupler and aligned with the lens 232 and the fiber 224 so as to receive the collimated portion 238 of the laser beam and focus this portion in a

portion focalisée 240. La portion focalisée peut être diri-  focused portion 240. The focused portion may be

gée de manière à tomber sur une partie de la surface 220 de la pièce o l'on souhaite déposer le réactif gazeux. Le bloc 228 a seulement besoin d'être construit de manière à maintenir rigidement l'extrémité de la fibre pour qu'elle soit en alignement avec les lentilles 232 et 236 et ne doit pas être transparent au faisceau laser, comme cela était préféré pour le coupleur d'entrée 212. La portion de focalisation 228 est construite de manière à maintenir les  in such a way as to fall on part of the surface 220 of the part where it is desired to deposit the gaseous reagent. Block 228 only needs to be constructed to rigidly hold the end of the fiber to align with lenses 232 and 236 and not to be transparent to the laser beam, as was preferred for input coupler 212. The focusing portion 228 is constructed to maintain the

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composants en alignement rigide et est réalisée avec un matériau, tel que l'acier inoxydable ou l'aluminium, non enclin à des dégradations par le réactif gazeux qu'on dépose  components in rigid alignment and is made of a material, such as stainless steel or aluminum, not prone to degradation by the gaseous reagent that is deposited

sur la pièce.on the piece.

Le réactif gazeux est déployé dans le voisinage d'une zone prédéterminée de la surface 220 de la pièce, là o l'on souhaite procéder au dépôt du réactif, par la buse 242 du coupleur de sortie 226. La buse 242 et la portion de focalisation 228 du coupleur 226 peuvent former un même ensemble ou être construits en unités séparées pouvant être vissées entre elles comme cela est illustré en figure 2. La buse 242 reçoit le réactif gazeux via des raccords, par exemple un raccord en caoutchouc, montés sur les ouvertures de la paroi de la chambre 214. S'agissant de la buse du coupleur de sortie, les buses utilisées dans les techniques standard de soudage telles que le soudage en gaz inerte à électrode de tungstène (TIG) et le soudage oxyacétylénique peuvent être facilement adaptées pour être utilisées ici afin de constituer la buse du coupleur de sortie. Alors que le réactif gazeux peut être constitué d'un certain nombre de  The gaseous reactant is deployed in the vicinity of a predetermined zone of the surface 220 of the part, where it is desired to deposit the reagent, through the nozzle 242 of the outlet coupler 226. The nozzle 242 and the portion of 228 of the coupler 226 can form the same assembly or be constructed in separate units that can be screwed together as shown in FIG. 2. The nozzle 242 receives the gaseous reactant via connections, for example a rubber coupling, mounted on the chamber wall openings 214. With respect to the outlet coupler nozzle, nozzles used in standard welding techniques such as Tungsten Inert Gas (TIG) welding and oxyacetylene welding can be easily adapted to be used here to form the nozzle of the output coupler. While the gaseous reagent may consist of a number of

gaz différents, on suppose que deux gaz différents consti-  different gases, it is assumed that two different gases constitute

tuent le réactif gazeux dans le dispositif 200 et que la buse 242 est connectée à deux ouvertures 244 et 246 de la paroi de la chambre via des tubes flexibles 248 et 250 de fourniture de gaz. Les gaz sont délivrés par l'intermédiaire des tubes via des soupapes 252 et 254 de manière à permettre le contrôle du débit de chacun d'eux et, par conséquent, la concentration du réactif gazeux à proximité de la surface  the gaseous reactant is killed in the device 200 and the nozzle 242 is connected to two openings 244 and 246 of the chamber wall via flexible gas supply tubes 248 and 250. The gases are delivered via the tubes via valves 252 and 254 so as to allow the control of the flow rate of each of them and, consequently, the concentration of the gaseous reagent close to the surface.

220. On remarquera que plusieurs gaz peuvent être prémélan-  220. It will be noted that several gases may be

gés à l'extérieur de la chambre de réaction et que le mélange gazeux peut être introduit par l'intermédiaire de l'un des tubes. La buse permet ainsi de diriger le réactif gazeux sur la partie de la surface 220 de la pièce sur  outside the reaction chamber and that the gaseous mixture can be introduced via one of the tubes. The nozzle thus makes it possible to direct the gaseous reactant on the part of the surface 220 of the part on

laquelle tombe le faisceau laser focalisé.  which falls the focused laser beam.

La chambre 214 comprend en outre une ouverture  The chamber 214 further comprises an opening

Z6Z38ZOZ6Z38ZO

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256, commandée par une soupape 258, pour la mettre sous vide ou extraire les réactifs gazeux qui ont été introduits par la buse via les ouvertures 244 et 246. En figure 2, on a placé des flèches à proximité des ouvertures 244, 246 et 256 pour indiquer le sens d'écoulement envisagé pour le gaz au droit de chaque ouverture. Un manomètre 260 est monté dans la chambre 214 pour mesurer et indiquer la pression régnant dans cette chambre. La chambre 214 est également munie d'une porte d'accès étanche, non représentée, afin de permettre l'insertion/enlèvement d'une pièce et du coupleur de sortie 226. Bien que non représenté en figure 2, le dispositif 200 comporte en outre un moyen pour déplacer mécaniquement, d'une façon contrôlée, le coupleur de sortie et le plateau l'un par rapport à l'autre. En fonction des dimensions de la  256, controlled by a valve 258, to evacuate or extract gaseous reactants that have been introduced through the nozzle via the openings 244 and 246. In Figure 2, arrows are placed near the openings 244, 246 and 256 to indicate the direction of flow envisaged for the gas at the right of each opening. A pressure gauge 260 is mounted in the chamber 214 to measure and indicate the pressure prevailing in this chamber. The chamber 214 is also provided with a sealed access door, not shown, to allow the insertion / removal of a part and the output coupler 226. Although not shown in Figure 2, the device 200 comprises in in addition to a means for mechanically moving the output coupler and the plate in a controlled manner relative to one another. Depending on the dimensions of the

chambre 214, on peut obtenir un mouvement convenable en per-  room 214, it is possible to obtain a suitable movement

mettant un simple mouvement du coupleur de sortie tout en  putting a simple movement of the output coupler while

maintenant le plateau à l'état rigide.  now the tray in a rigid state.

En fonctionnement, on met tout d'abord sous vide la chambre 214 par l'intermédiaire de l'ouverture 256 alors que les soupapes 252 et 254 sont fermées. Alors, le laser 202 produit un faisceau 204 qui est focalisé sur l'extrémité  In operation, the chamber 214 is first emptied through the opening 256 while the valves 252 and 254 are closed. Then, the laser 202 produces a beam 204 which is focused on the end

d'entrée de la fibre optique 210 et transmis par celle-ci.  input of the optical fiber 210 and transmitted by it.

Le faisceau divergent émis par l'extrémité de sortie de la  The diverging beam emitted by the exit end of the

fibre est collimaté et focalisé par la portion de focalisa-  The fiber is collimated and focused by the focus portion.

tion du coupleur. Le coupleur est placé de façon que le faisceau focalisé tombe sur au moins une partie de la zone prédéterminée de la surface 220 de la pièce o l'on souhaite déposer le réactif gazeux. Le réactif gazeux est déployé dans le voisinage de la zone prédéterminée par  coupler. The coupler is positioned so that the focused beam falls on at least a portion of the predetermined area of the surface 220 of the part where it is desired to deposit the gaseous reagent. The gaseous reactant is deployed in the vicinity of the predetermined zone by

l'intermédiaire de la buse 242 qui reçoit les gaz consti-  via the nozzle 242 which receives the gases constituting

tuant le réactif gazeux, via les soupapes 252 et 254, par l'intermédiaire de la paroi de la chambre et des tubes de fourniture de gaz. La partie de la surface 220 de la pièce sur laquelle tombe le faisceau laser focalisé est chauffée suffisamment pour provoquer la liaison, et par conséquent le  killing the gaseous reactant via the valves 252 and 254 via the wall of the chamber and the gas supply tubes. The part of the surface 220 of the part on which the focused laser beam falls is heated sufficiently to cause the bond, and therefore the

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dépôt, du réactif gazeux. La possibilité de manipuler les soupapes 252 et 254 ainsi que la fourniture du réactif gazeux à proximité du foyer du faisceau laser permettent un contrôle étroit de la concentration du réactif gazeux dans la zone prédéterminée de la surface de la pièce. La soupape  deposit, gaseous reagent. The ability to manipulate the valves 252 and 254 as well as the supply of the gaseous reactant near the focus of the laser beam allows close control of the concentration of the gaseous reactant in the predetermined area of the workpiece surface. The valve

258 peut rester fermée afin d'établir une certaine concen-  258 can remain closed in order to establish a certain

tration du réactif gazeux à l'intérieur de la chambre ou bien peut être ouverte pour extraire le réactif après son introduction par la buse du coupleur de sortie. La pression lue sur le manomètre 260 fournit une indication de la  The reaction of the gaseous reagent inside the chamber or can be opened to extract the reagent after its introduction through the nozzle of the output coupler. The pressure read on the pressure gauge 260 provides an indication of the

concentration du réactif gazeux à l'intérieur de la chambre.  concentration of the gaseous reagent inside the chamber.

La figure 3 représente un dispositif 300 de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser selon un second mode de réalisation de la présente invention dans lequel le dépôt est effectué par photolyse. Le dispositif 300 est semblable dans ses grandes lignes au dispositif 200  FIG. 3 represents a chemical vapor deposition device 300 according to a second embodiment of the present invention in which the deposition is carried out by photolysis. The device 300 is broadly similar to the device 200

et comporte des numéros de référence identiques. Le disposi-  and has identical reference numbers. The provision

tif 300 est différent du système 200 quant à l'orientation du coupleur de sortie 226 par rapport à la surface 220 de la pièce et au choix d'une lentille de focalisation 302, pour utilisation dans le coupleur de sortie, dont la distance focale est inférieure à celle de la lentille 236 décriteen liaison avec le dispositif 200. Comme représenté en figure 3, le coupleur de sortie est placé de façon que l'axe 304 du  tif 300 is different from the system 200 as to the orientation of the output coupler 226 with respect to the surface 220 of the workpiece and the choice of a focusing lens 302 for use in the output coupler, the focal length of which is less than that of the lens 236 described in connection with the device 200. As shown in Figure 3, the output coupler is placed so that the axis 304 of the

faisceau laser focalisé soit disposé en étant presque paral-  focused laser beam is arranged almost parallel

lèle à la surface 220. Comme on l'a décrit brièvement ci-  surface 220. As briefly described below,

dessus et comme cela est connu dans la technique antérieure, le dépôt par un processus de photolyse s'effectue par la  above and as is known in the prior art, the deposition by a photolysis process is carried out by the

dissociation des molécules composant le réactif gazeux.  dissociation of the molecules composing the gaseous reagent.

Cette dissociation est due à l'absorption par les molécules  This dissociation is due to the absorption by the molecules

du gaz d'une énergie laser suffisante pour la provoquer.  gas of sufficient laser energy to cause it.

L'énergie laser permettant de provoquer une telle dissocia-  The laser energy used to provoke such a dissociation

tion des molécules est présente au foyer du faisceau foca-  tion of the molecules is present at the focus of the focal beam.

lisé et sur une certaine distance de part et d'autre de celui-ci sur l'axe 304, en fonction de la nature du réactif  and a certain distance on either side of the axis 304, depending on the nature of the reagent

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gazeux et de la puissance du faisceau laser. Le choix d'une longue distance focale pour la lentille 302 permet de placer le foyer du faisceau à proximité d'une plus grande partie de  gas and the power of the laser beam. The choice of a long focal length for the lens 302 allows the focus of the beam to be placed near a larger portion of the lens.

la surface 220 de la pièce.the surface 220 of the room.

Dans le fonctionnement du dispositif 300, le réac- tif gazeux est déployé à proximité du foyer du faisceau  In the operation of the device 300, the gaseous reactant is deployed near the focus of the beam

laser par l'intermédiaire de la buse du coupleur de sortie.  laser through the nozzle of the output coupler.

Le réactif gazeux absorbe suffisamment d'énergie dans le  The gaseous reagent absorbs enough energy in the

voisinage du foyer du faisceau pour qu'il y ait dissocia-  near the focus of the beam so that there is dissociation

tion. Une partie des molécules dissociées se lie à la partie  tion. Part of the dissociated molecules bind to the part

de la surface 220 de la pièce se trouvant à proximité.  from the surface 220 of the nearby room.

Ainsi, en déplaçant le coupleur de sortie 226 sur la surface 220, le processus de dépôt peut s'effectuer d'une façon contrôlée. Le technicien remarquera que la distance optimale du foyer du faisceau focalisé par rapport à la surface de la pièce dépendra, dans le but de soutenir le processus de  Thus, by moving the output coupler 226 over the surface 220, the deposition process can be performed in a controlled manner. The technician will note that the optimal distance from the focus of the focused beam to the surface of the room will depend, in order to support the process of

photolyse, de la nature du dépôt qu'on effectue, c'est-à-  photolysis, the nature of the deposit that is made, that is,

dire de la composition du réactif gazeux, du matériau du substrat, des propriétés du faisceau laser, etc... En outre, et là aussi en fonction de la nature du dépôt, on peut faire varier l'angle auquel l'axe 304 du faisceau 3 est disposé  of the composition of the gaseous reactant, the material of the substrate, the properties of the laser beam, etc. Moreover, and again depending on the nature of the deposit, the angle at which the axis 304 of the beam 3 is arranged

par rapport à la surface de la pièce pour obtenir des résul-  relative to the surface of the room to obtain results.

tats différents.different states.

La figure 4 présente un dispositif 400 de dépôt en  FIG. 4 shows a device 400 for depositing

phase gazeuse par procédé chimique à laser selon un troi-  gas phase by a chemical laser process according to a third

sième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel la buse du coupleur optique est supprimée. Comme dans le cas du dispositif 200, le dispositif 400 est destiné à exécuter un dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser par le processus de pyrolyse. Ainsi, le dispositif 400 comprend les mêmes éléments que le dispositif 200, avec les  the second embodiment of the present invention, in which the optical coupler nozzle is suppressed. As in the case of the device 200, the device 400 is intended to perform a chemical vapor deposition by laser chemical process by the pyrolysis process. Thus, the device 400 comprises the same elements as the device 200, with the

mêmes numéros de référence qu'en figure 2, pour la généra-  same reference numbers as in Figure 2, for the general

tion du faisceau laser et sa transmission via la fibre  the laser beam and its transmission via the fiber

optique 210 au coupleur de sortie. Comme le coupleur de sor-  optical 210 to the output coupler. As the coupler of

tie ne comprend que la portion de focalisation, il a le même  it only includes the focusing portion, it has the same

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- 16 - Z3 U- 16 - Z3 U

numéro de référence 228. Le coupleur de sortie est placé à  reference number 228. The output coupler is placed at

l'intérieur de la chambre de réaction 402 qui est par ail-  inside the reaction chamber 402 which is otherwise

leurs identique à la chambre 214 du dispositif 200 à l'exception du fait qu'à la place des ouvertures 244 et 246, la chambre 402 présente une ouverture 404 de préférence pla-  their identical to the chamber 214 of the device 200 except that instead of the openings 244 and 246, the chamber 402 has an opening 404 preferably

cée à un endroit contigu à la pièce 218 montée sur le pla-  located adjacent to Exhibit 218 mounted on the

teau 216. L'ouverture 404 est équipée d'une soupape 406 de manière à contrôler le débit du réactif gazeux entrant dans  The opening 404 is equipped with a valve 406 so as to control the flow rate of the gaseous reactant entering

la chambre 402.the room 402.

Dans le fonctionnement du dispositif 400, la sou-  In the operation of the device 400, the

pape 406 est fermée au départ et la chambre 402 est mise  pope 406 is closed at the start and room 402 is put

sous vide par l'intermédiaire de l'ouverture 256 via la sou-  under vacuum through the opening 256 via the

pape 258. Alors, le dispositif de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser est actionné dans l'un de deux modes. Dans le premier mode, on ferme la soupape 258 et, la soupape 406 étant ouverte, on introduit le réactif gazeux dans la chambre par l'intermédiaire de l'ouverture 404  Thus, the chemical vapor deposition device is operated in one of two modes. In the first mode, the valve 258 is closed and, with the valve 406 open, the gaseous reactant is introduced into the chamber through the opening 404.

jusqu'à ce qu'une atmosphère statique de concentration suf-  until a static atmosphere of sufficient concentration

fisante en réactif gazeux y soit établie pour soutenir le dépôt. Le manomètre 260 peut servir d'indicateur de la concentration relative du réactif gazeux à l'intérieur de la chambre. Alors, en focalisant le faisceau laser sur la zone prédéterminée de la surface 220 de la pièce, le dépôt se produit. Dans le second mode de fonctionnement du dispositif 400, à la suite de la mise sous vide de la chambre 402, on introduit le réactif gazeux par l'intermédiaire de l'ouverture 404 tout en l'extrayant simultanément par l'intermédiaire de l'ouverture 256, de sorte qu'un débit  gaseous reactant is established to support the deposit. Manometer 260 may serve as an indicator of the relative concentration of the gaseous reagent within the chamber. Then, by focusing the laser beam on the predetermined area of the surface 220 of the part, the deposition occurs. In the second mode of operation of the device 400, following the evacuation of the chamber 402, the gaseous reactant is introduced via the opening 404 while simultaneously extracting it via the opening 256, so that a bitrate

forcé du réactif gazeux est établi dans la chambre. En pla-  forced reactive gas is established in the chamber. By placing

çant les ouvertures 256 et 404 de manière appropriée, on peut diriger ce débit forcé dans le voisinage de la zone  opening openings 256 and 404 appropriately, this forced flow can be controlled in the vicinity of the zone

prédéterminée de la surface 220 de la pièce là o l'on sou-  predetermined area of the surface 220 of the room where it is

haite déposer le réactif. L'emplacement de l'ouverture 404 à proximité de la pièce, en figure 4, est destiné à illustrer schématiquement un emplacement approprié pour l'introduction  haite deposit the reagent. The location of the opening 404 near the room, in FIG. 4, is intended to schematically illustrate an appropriate location for the introduction.

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du réactif gazeux de façon que son écoulement soit dirigé sur la pièce. On suppose, s'agissant du dispositif 400, que le coupleur de sortie et le plateau peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre de manière à obtenir une certaine souplesse dans la direction du faisceau laser sur la surface de la pièce. On notera que, alors qu'une ouverture 404 est pratiquée dans le dispositif 400 pour l'introduction du réactif gazeux, le fonctionnement du dispositif 400 n'est pas limité à l'introduction d'un seul gaz comme réactif gazeux. Plusieurs gaz constituant un réactif gazeux peuvent être combinés à l'extérieur de l'ouverture 404 avant leur introduction. En variante, d'autres ouvertures peuvent être placées à proximité de l'ouverture 404 pour permettre  of the gaseous reactant so that its flow is directed on the part. It is assumed, with respect to the device 400, that the output coupler and the tray can be moved relative to each other so as to obtain some flexibility in the direction of the laser beam on the surface of the workpiece. Note that, while an opening 404 is made in the device 400 for the introduction of the gaseous reagent, the operation of the device 400 is not limited to the introduction of a single gas as a gaseous reagent. Several gases constituting a gaseous reactant can be combined outside the opening 404 before their introduction. Alternatively, other openings may be placed near the opening 404 to allow

l'introduction séparée des autres réactifs gazeux.  the separate introduction of the other gaseous reactants.

Un quatrième mode de réalisation de la présente  A fourth embodiment of the present

invention est représenté en figure 5, dans laquelle un dis-  invention is shown in FIG.

positif 500 de dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser emploie un fractionneur de faisceau 502 de manière à fractionner un faisceau laser collimaté 504 produit par un dispositif laser 506. Le faisceau 504 est fractionné en deux parties 508 et 510 qui sont respectivement focalisées par des lentilles 512 et 514 sur les extrémités d'entrée de fibres optiques 516 et 518 pour transmission. Les extrémités d'entrée des fibres sont respectivement maintenues par des  laser chemical vapor phase deposition positive 500 employs a beam splitter 502 to split a collimated laser beam 504 produced by a laser device 506. The beam 504 is split into two portions 508 and 510 which are respectively focused by lenses 512 and 514 on the fiber optic input ends 516 and 518 for transmission. The input ends of the fibers are respectively maintained by

coupleurs 519 et 520 qui sont semblables au bloc 212 du dis-  couplers 519 and 520 which are similar to block 212 of the dis-

positif 200. Les fibres 516 et 518 pénètrent dans une chambre de réaction étanche 521 par l'intermédiaire d'ouvertures 522 et 524, ces ouvertures étant scellées de façon appropriée autour des fibres les traversant de manière  200. The fibers 516 and 518 penetrate into a sealed reaction chamber 521 via openings 522 and 524, these openings being suitably sealed around the fibers passing therethrough.

à maintenir un environnement étanche dans la chambre.  to maintain a tight environment in the room.

A l'intérieur de la chambre, une pièce 526 est montée sur un plateau de support 528. L'extrémité de sortie de chaque fibre 516 et 518 se termine respectivement dans un coupleur de sortie 530 et 532. La construction de chaque  Inside the chamber, a part 526 is mounted on a support plate 528. The output end of each fiber 516 and 518 respectively terminates in an output coupler 530 and 532. The construction of each

coupleur 530, 532 est sensiblement identique à celle du cou-  coupler 530, 532 is substantially identical to that of the

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pleur de sortie 226 du dispositif 200. Le coupleur de sortie 530 est connecté via des tubes de fourniture de gaz 534 et 536 à des ouvertures 538 et 540 ménagées dans la paroi de la  output circuit 226 of the device 200. The output coupler 530 is connected via gas supply tubes 534 and 536 to openings 538 and 540 formed in the wall of the

chambre, respectivement, pour recevoir le réactif gazeux.  chamber, respectively, to receive the gaseous reagent.

* Des soupapes 542 et 544 contrôlent le débit du gaz introduit par l'intermédiaire des ouvertures 538 et 540. D'une façon similaire, le coupleur de sortie 532 est connecté à des ouvertures 546 et 548 pratiquées dans la paroi de laValves 542 and 544 control the flow rate of the gas introduced through openings 538 and 540. Similarly, the output coupler 532 is connected to openings 546 and 548 in the wall of the

chambre, via des tubes de fourniture de gaz 550 et 552, res-  chamber, via gas supply tubes 550 and 552,

pectivement, de manière à recevoir le réactif gazeux. Des soupapes 554 et 556 contrôlent le débit du gaz introduit par  respectively, so as to receive the gaseous reagent. Valves 554 and 556 control the flow rate of the gas introduced by

l'intermédiaire des ouvertures 546 et 548, respectivement.  through openings 546 and 548, respectively.

Une ouverture supplémentaire 558, munie d'une soupape 560, est montée dans la paroi de la chambre de manière à faire le  An additional opening 558, provided with a valve 560, is mounted in the wall of the chamber so as to make the

vide dans la chambre et extraire le réactif gazeux.  empty in the chamber and extract the gaseous reagent.

Dans le fonctionnement du dispositif 500, à la suite de la mise sous vide de la chambre 521, le faisceau 504 est fractionné en deux faisceaux 508 et 510 qui sont respectivement transmis par les fibres 516 et 518 de manière à être focalisés sur des zones prédéterminées de la surface 562 de la pièce 526. Grâce à un moyen non représenté, les  In the operation of the device 500, following the evacuation of the chamber 521, the beam 504 is split into two beams 508 and 510 which are respectively transmitted by the fibers 516 and 518 so as to be focused on predetermined areas of the surface 562 of the part 526. By means not shown, the

deux coupleurs de sortie peuvent être déplacés indépendam-  two output couplers can be moved independently

ment et de façon contrôlée par rapport à la surface 562 de façon que le réactif gazeux introduit par la buse de chaque  in a controlled manner with respect to the surface 562 so that the gaseous reactant introduced by the nozzle of each

coupleur de sortie soit déposé en étant contrôlé sur la sur-  output coupler is deposited while being controlled on the

face par le processus de pyrolyse. Bien que non illustré en figure 5, l'un des deux coupleurs, ou les deux coupleurs de  face by the process of pyrolysis. Although not illustrated in FIG. 5, one of the two couplers, or both couplers of

sortie, peuvent être orientés par rapport à des zones prédé-  output, can be oriented in relation to predefined areas

terminées de la pièce pour provoquer le dépôt sur celle-ci  completed the room to cause the deposit on it

par le processus de photolyse.by the process of photolysis.

S'agissant de chaque mode de réalisation de la présente invention qu'on a illustré et décrit ci-dessus, le faisceau laser utilisé pour effectuer le dépôt en phase gazeuse est introduit dans la chambre de réaction par l'intermédiaire d'une fibre optique. Il en résulte que la  With respect to each embodiment of the present invention that has been illustrated and described above, the laser beam used to effect the gas phase deposition is introduced into the reaction chamber via an optical fiber. . As a result,

- 19 -- 19 -

présente invention ne nécessite pas l'introduction du fais-  present invention does not require the introduction of the

ceau laser par l'intermédiaire d'une fenêtre pratiquée dans  laser beam through a window made in

la paroi de la chambre comme cela est le cas dans la tech-  the wall of the chamber as is the case in the

nique de l'art antérieur et par conséquent ne souffre pas des problèmes qu'on a exposés ci-dessus et qui concernent la fenêtre. Les modes de réalisation de la présente invention employant la buse du coupleur de sortie permettent de contrôler avec soin le dépôt et la concentration du réactif gazeux à proximité de la partie du substrat sur laquelle on doit déposer le réactif. S'agissant de tous les modes de réalisation de la présente invention décrits précédemment, la possibilité de déplacer le coupleur de sortie par rapport à la pièce à l'intérieur de la chambre confère une souplesse importante pour re-diriger le faisceau laser focalisé sur  of the prior art and therefore does not suffer from the problems that have been described above and which concern the window. Embodiments of the present invention employing the outlet coupler nozzle permit careful control of the deposition and concentration of the gaseous reactant in the vicinity of the portion of the substrate on which the reagent is to be deposited. With respect to all of the embodiments of the present invention described above, the ability to move the output coupler relative to the workpiece within the chamber provides significant flexibility to re-direct the focused laser beam to

des zones différentes de la surface de la pièce. Un tel mou-  different areas of the surface of the room. Such a move

vement peut être obtenu tout en maintenant de manière appro-  can be achieved while maintaining an appropriate

priée le foyer du faisceau dans une orientation désirée par rapport à la surface de la pièce. Cette souplesse qui permet de donner une nouvelle direction au faisceau focalisé constitue un perfectionnement important du système de dépôt de l'art antérieur qu'on a décrit précédemment dans lequel  requested the focus of the beam in a desired orientation relative to the surface of the room. This flexibility which makes it possible to give a new direction to the focused beam constitutes an important improvement of the deposition system of the prior art which has been previously described in which

la fenêtre et le système optique extérieur limitent grande-  the window and the external optical system limit

ment la possibilité de re-diriger le faisceau laser sur la  the possibility of re-directing the laser beam on the

surface de la pièce.surface of the room.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, un problème ren-  As noted above, a problem with

contré dans les systèmes de dépôt en phase gazeuse par pro-  counteracted in the gas phase deposition systems by

cédé chimique à laser de l'art antérieur est l'irrégularité du dépôt du réactif gazeux par suite du manque d'uniformité  Prior art chemical laser method is the irregularity of the deposition of the gaseous reagent due to lack of uniformity.

du profil de l'intensité se produisant dans le spot du fais-  the profile of the intensity occurring in the spot of the

ceau focalisé. Grâce à la transmission par l'intermédiaire d'une fibre optique, le profil de l'intensité du faisceau est rendu sensiblement plus uniforme. On en a en outre remarqué précédemment que là o l'on emploie un faisceau laser pulsé, les différences dans le profil de l'intensité entre impulsions peut se traduire par un manque d'uniformité 63SZ0  focus. Through transmission via an optical fiber, the beam intensity profile is made substantially more uniform. It has further been noted above that where a pulsed laser beam is used, the differences in the intensity profile between pulses may result in a lack of uniformity 63SZ0

- 20 - 2623820- 20 - 2623820

du dépôt. Une propriété de la transmission par une fibre  of the deposit. A property of transmission by a fiber

optique est également que de telles différences sont minimi-  It is also clear that such differences are

sées. Les effets de la transmission d'un faisceau par une fibre optique sur le manque d'uniformité du profil de l'intensité dans un spot de faisceau focalisé et sur les différences entre profils d'intensité d'une impulsion à l'autre sont décrits dans un article intitulé "Observed  Sees. The effects of beam transmission by an optical fiber on the lack of uniformity of the intensity profile in a focused beam spot and the differences in pulse-to-pulse intensity profiles are described. in an article titled "Observed

Intensity Profiles of a 400 Watt Nd:YAG Laser Beam Transmit-  Intensity Profiles of a 400 Watt Nd: YAG Laser Beam Transmit-

ted Through an Optical Fiber" de T. Chande et al., Procee-  Through Optical Fiber "by T. Chande et al., Procee-

dings of the 1987 International Congress on the Application of Lasers and Electro-Optics, 9-11 Novembre 1987, publié par  1987 International Congress on the Application of Lasers and Electro-Optics, 9-11 November 1987, published by

le Laser Institute of America, cet article étant ici incor-  the Laser Institute of America, this article being here incor-

poré à titre de référence. Ainsi, dans tous les modes de  poré for reference. Thus, in all modes of

réalisation de la présente invention qu'on a décrits précé-  embodiment of the present invention described above.

demment, la transmission du faisceau laser par l'intermédiaire d'une fibre optique élimine ces problèmes de  However, the transmission of the laser beam via an optical fiber eliminates these problems of

l'art antérieur liés au profil de l'intensité du faisceau.  the prior art related to the profile of the intensity of the beam.

Alors que le coupleur de sortie utilisé dans le  While the output coupler used in the

dispositif qu'on vient de décrire est représenté schémati-  The device just described is schemati-

quement comme étant constitué de simples lentilles plano-  only as simple plano lenses

convexes pour collimater et focaliser le faisceau laser émis par la fibre optique, la présente invention n'est pas ainsi limitée. Le coupleur de sortie peut être constitué d'autres types et combinaisons de lentilles, bien connus dans la  convexes to collimate and focus the laser beam emitted by the optical fiber, the present invention is not so limited. The output coupler may be other types and combinations of lenses, well known in the art.

techniques, permettant de collimater et focaliser le fais-  techniques for collimating and focusing the

ceau émis par la fibre. En outre, on peut choisir les len-  water emitted by the fiber. In addition, one can choose the

tilles pour qu'elles forment un spot de faisceau focalisé ayant une forme prédéterminée qui peut présenter de l'utilité dans une application particulière de dépôt en  to form a focused beam spot having a predetermined shape which may be useful in a particular

phase gazeuse par procédé chimique à laser.  gas phase by laser chemical process.

Alors que le fonctionnement du coupleur de sortie dans les dispositifs 200, 300 et 500 s'effectue dans une chambre de réaction, la présente invention n'est pas ainsi limitée. On peut introduire par l'intermédiaire de la buse du coupleur de sortie un débit suffisant du réactif gazeux  While the operation of the output coupler in the devices 200, 300 and 500 takes place in a reaction chamber, the present invention is not so limited. A sufficient flow rate of the gaseous reactant can be introduced through the nozzle of the outlet coupler.

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pour purger l'espace volumétrique, à proximité de la zone prédéterminée de la pièce, et éliminer les autres éléments gazeux. Il en résulte que le dépôt du réactif gazeux sur la zone prédéterminée de la pièce peut s'effectuer à l'extérieur de l'environnement scellé d'une chambre de réaction. Une telle pratique -de la présente invention à l'extérieur d'une chambre de réaction peut être améliorée par l'utilisation d'une buse sur le coupleur de sortie qui permet l'introduction d'un gaz inerte de protection tel que  to purge the volumetric space, close to the predetermined area of the room, and eliminate the other gaseous elements. As a result, the deposition of the gaseous reactant on the predetermined area of the workpiece can take place outside of the sealed environment of a reaction chamber. Such practice of the present invention outside a reaction chamber can be improved by the use of a nozzle on the output coupler which allows the introduction of an inert protective gas such as

ceux utilisés dans les techniques classiques de soudage.  those used in conventional welding techniques.

Une telle buse permettrait l'écoulement du réactif gazeux à  Such a nozzle would allow the flow of the gaseous reagent to

proximité de la zone prédéterminée de la pièce tout en fai-  proximity to the predetermined area of the room while making

sant circuler le gaz de protection pour qu'il entoure le  circulating the shielding gas so that it surrounds the

réactif gazeux et par conséquent l'isole des agents contami-  gaseous reagent and therefore isolates it from

nants de l'environnement extérieur. Une limitation à une  of the external environment. A limitation to a

telle pratique du dépôt en phase gazeuse par procédé chi-  the practice of chemical vapor phase deposition

mique à laser sans chambre de réaction est la nature nui-  without a reaction chamber is the harmful nature of

sible de certains réactifs gazeux.certain gaseous reactants.

Le dispositif 300 de la présente invention a été illustré et décrit cidessus pour la pratique du dépôt en  The device 300 of the present invention has been illustrated and described above for the practice of

phase gazeuse par procédé chimique à laser au moyen du pro-  gaseous phase by laser chemical process using the

cessus de photolyse et le coupleur de sortie employé com-  photolysis and the output coupler

prend la buse. Cependant, la présente invention n'est pas  take the nozzle. However, the present invention is not

ainsi limitée. La pratique du dépôt par le processus de pho-  so limited. The practice of filing through the photo process

tolyse selon la présente invention peut s'effectuer avec  polysaccharide according to the present invention can be carried out with

succès en n'utilisant que la portion de focalisation du cou-  success using only the focus portion of the neck.

pleur de sortie. Dans ce cas, le réactif gazeux serait déployé dans le voisinage de la zone prédéterminée de la pièce en établissant une atmosphère statique du réactif à l'intérieur de la chambre de réaction ou bien en établissant un débit forcé du réactif dans la chambre, comme cela est  exit cry. In this case, the gaseous reagent would be deployed in the vicinity of the predetermined area of the part by establishing a static atmosphere of the reagent within the reaction chamber or by establishing a forced flow of the reagent into the chamber, as is

décrit ci-dessus pour le fonctionnement du dispositif 400.  described above for the operation of the device 400.

Le dispositif 500 qu'on a illustré et décrit ci-  The device 500 that has been illustrated and described above

dessus comprend un fractionneur de faisceau afin de séparer le faisceau laser produit par un seul laser. Cependant, la  top includes a beam splitter to separate the laser beam produced by a single laser. However,

6Z38206Z3820

- 22 - 2623820- 22 - 2623820

présente invention n'est pas ainsi limitée. Au lieu d'un seul laser et du fractionneur de faisceau, on peut utiliser deux lasers séparés pour produire des faisceaux lasers pour injection dans les fibres optiques 516 et 518. Dans ce cas, on peut choisir les lasers pour qu'ils produisent respecti- vement des faisceaux à des longueurs d'onde qui facilitent le type de processus de dépôt qu'on exécute, c'est-à-dire les dépôts par pyrolyse ou par photolyse. Plus généralement, grâce à l'utilisation de lasers multiples, de fractionneurs  present invention is not so limited. Instead of a single laser and the beam splitter, two separate lasers can be used to produce laser beams for injection into the optical fibers 516 and 518. In this case, the lasers can be selected to produce the lasers respectively. Beams at wavelengths that facilitate the type of deposition process that is performed, i.e., pyrolysis or photolysis deposition. More generally, thanks to the use of multiple lasers, fractionators

de faisceau et de fibres optiques, il apparaîtra au techni-  beam and fiber optics, it will be apparent to the

cien qu'on peut exécuter diverses combinaisons pour effec-  that various combinations can be

tuer le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser.  kill the gas phase deposition by chemical laser process.

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Claims (19)

REVENDICATIONS 1. Dispositif (200) pour effectuer le dépôt en  1. Device (200) for depositing in phase gazeuse par procédé chimique i laser d'un réactif chi-  gaseous phase by chemical process i laser a chemical reagent mique gazeux sur une pièce en utilisant un faisceau laser  gas on a part using a laser beam produit par un laser (202), caractérisé en ce qu'il com-  produced by a laser (202), characterized in that prend:take: une fibre optique (210) pour transmettre le fais-  an optical fiber (210) for transmitting the ceau laser (204); un moyen (206) pour injecter le faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la fibre optique pour que celle-ci le transmette; un moyen pour déployer le réactif gazeux dans le voisinage d'une zone prédéterminée de la pièce (218) là o l'on souhaite déposer le réactif gazeux; et  laser beam (204); means (206) for injecting the laser beam into the input end of the optical fiber for transmission thereof; means for deploying the gaseous reactant in the vicinity of a predetermined zone of the workpiece (218) where it is desired to deposit the gaseous reagent; and un moyen de couplage de sortie (226) afin de foca-  output coupling means (226) for focussing liser le faisceau laser (240) émis à l'extrémité.de sortie de la fibre sur au moins une partie de la zone prédéterminée de la pièce de façon que le réactif gazeux soit déposé sur  aligning the laser beam (240) emitted at the fiber exit end with at least a portion of the predetermined area of the workpiece so that the gaseous reactant is deposited on son dessus.his top. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-  2. Device according to claim 1, characterized risé en ce que le moyen de déploiement de gaz comprend un moyen de fourniture de gaz (248; 250), couplé au moyen de couplage de sortie, pour faire circuler le réactif gazeux sur la partie de la zone prédéterminée de la pièce sur  characterized in that the gas deployment means comprises a gas supply means (248; 250), coupled to the output coupling means, for circulating the gaseous reactant over the portion of the predetermined area of the workpiece on laquelle tombe le faisceau laser focalisé.  which falls the focused laser beam. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté-  3. Device according to claim 1, characterized risé en ce qu'il comprend en outre une chambre de réaction  in that it further comprises a reaction chamber (214) construite de manière à maintenir une ambiance inté-  (214) constructed in such a way as to maintain an rieure scellée; la fibre optique pénétrant une paroi de la chambre par l'intermédiaire d'une première ouverture (222) de façon  sealed upper; the optical fiber penetrating a wall of the chamber through a first opening (222) so as to que les première et seconde extrémités de la fibre se trou-  that the first and second ends of the fiber are vent respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre, la première ouverture étant rendue étanche autour X6Z5ZOu  wind respectively outside and inside the chamber, the first opening being sealed around X6Z5ZOu - 24 - 2623820- 24 - 2623820 de la fibre de manière à maintenir l'ambiance scellée à l'intérieur de la chambre; le moyen de déploiement de gaz comprenant un moyen (252; 254) pour introduire le réactif gazeux dans la chambre; de sorte que le moyen de couplage de sortie peut être placé à l'intérieur de la chambre de façon à focaliser  fiber to maintain the sealed atmosphere inside the chamber; the gas deployment means comprising means (252; 254) for introducing the gaseous reactant into the chamber; so that the output coupling means can be placed inside the chamber so as to focus le faisceau laser sur la zone prédéterminée de la pièce.  the laser beam on the predetermined area of the room. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracté-  4. Device according to claim 3, characterized risé en ce que le réactif gazeux est introduit dans la chambre de manière à établir une atmosphère statique dans le  in that the gaseous reactant is introduced into the chamber so as to establish a static atmosphere in the voisinage de la zone prédéterminée de la pièce (218).  near the predetermined area of the room (218). 5. Dispositif selon la revendication 3, caracté-  5. Device according to claim 3, characterized risé en ce que le moyen d'introduction de gaz comprend: une seconde ouverture (244) dans la paroi de la chambre pour l'introduction du réactif gazeux par son intermédiaire; une troisième ouverture (256) dans la paroi de la chambre pour l'élimination du réactif gazeux introduit par l'intermédiaire de la seconde ouverture;  characterized in that the gas introduction means comprises: a second opening (244) in the wall of the chamber for introducing the gaseous reactant therethrough; a third opening (256) in the chamber wall for removal of the gaseous reactant introduced through the second opening; de sorte que, en introduisant et éliminant simul-  so that by introducing and eliminating simul- tanément le réactif gazeux, respectivement, via les seconde et troisième ouvertures, un courant forcé du réactif gazeux à travers la chambre peut être établi dans le voisinage de  the gaseous reagent, respectively, via the second and third openings, a forced stream of the gaseous reactant through the chamber can be established in the vicinity of la zone prédéterminée de la pièce.  the predetermined area of the room. 6. Dispositif selon la revendication 3, caracté-  6. Device according to claim 3, characterized risé en ce que le moyen de déploiement de gaz comprend une buse (242), couplée au moyen de couplage de sortie (226), pour faire circuler le réactif gazeux sur la partie de la  characterized in that the gas deployment means comprises a nozzle (242), coupled to the output coupling means (226), for circulating the gaseous reactant over the portion of the zone prédéterminée de la pièce sur laquelle tombe le fais-  predetermined area of the room on which the ceau laser focalisé; une seconde ouverture (246) ménagée dans la paroi de la chambre pour introduire le réactif gazeux par son intermédiaire; et un moyen (250) pour diriger le réactif gazeux  focused laser beam; a second opening (246) formed in the wall of the chamber for introducing the gaseous reactant through it; and means (250) for directing the gaseous reactant - 25 - 2623820- 25 - 2623820 - 25 -- 25 - introduit par l'intermédiaire de la seconde ouverture vers  introduced through the second opening towards la buse.the nozzle. 7. Dispositif selon la revendication 3, caracté-  7. Device according to claim 3, characterized risé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour déplacer de façon contrôlée le moyen de couplage de sortie (226) et la pièce l'un par rapport à l'autre de façon que le faisceau  in that it further comprises means for controllably moving the output coupling means (226) and the workpiece relative to each other so that the beam laser focalisé (240) puisse être dirigé sur des parties dif-  laser (240) can be directed to different parts férentes de la zone prédéterminée de la pièce.  of the predetermined area of the room. 8. Dispositif (300) pour exécuter le dépôt en  8. Device (300) for performing the depot phase gazeuse par procédé chimique à laser d'un réactif chi-  chemical vapor phase of a chemical reagent mique gazeux sur une pièce (218) en utilisant un faisceau laser (204) produit par un laser (202), caractérisé en ce qu'il comprend:  on a workpiece (218) using a laser beam (204) produced by a laser (202), characterized in that it comprises: une fibre optique (210) pour transmettre le fais-  an optical fiber (210) for transmitting the ceau laser; un moyen (206) pour injecter le faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la fibre optique afin que celle-ci le transmette; un moyen pour déployer le réactif gazeux dans le voisinage d'une zone prédéterminée de la pièce, là o l'on souhaite déposer le réactif gazeux; et  laser beam; means (206) for injecting the laser beam into the input end of the optical fiber for transmission thereof; means for deploying the gaseous reactant in the vicinity of a predetermined area of the room where it is desired to deposit the gaseous reactant; and un moyen de couplage de sortie (226) pour focali-  output coupling means (226) for focusing ser le faisceau laser émis à l'extrémité de sortie de la fibre sur une partie proche de la zone prédéterminée de la pièce de sorte que le réactif gazeux est déposé sur son  the laser beam emitted at the output end of the fiber on a part near the predetermined zone of the part so that the gaseous reagent is deposited on its dessus par un processus de photolyse.  above by a process of photolysis. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-  9. Device according to claim 8, characterized risé en ce que le moyen de déploiement de gaz comprend une buse, couplée au moyen de couplage de sortie, pour faire circuler le réactif gazeux à proximité du foyer du faisceau  characterized in that the gas deployment means comprises a nozzle, coupled to the output coupling means, for circulating the gaseous reactant in the vicinity of the beam focus. laser focalisé.focused laser. 10. Dispositif selon la revendication 8, caracté-  10. Device according to claim 8, characterized risé en ce qu'il comprend en outre une chambre de réaction (214) construite de manière à maintenir une ambiance scellée en son intérieur;  characterized in that it further comprises a reaction chamber (214) constructed to maintain a sealed atmosphere therein; - 26 - 2623820- 26 - 2623820 - 26 -- 26 - la fibre optique pénétrant une paroi de la chambre par l'intermédiaire d'une première ouverture de sorte que les première et seconde extrémités de la fibre se trouvent respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre, la première ouverture étant rendue étanche autour de la fibre de manière à maintenir l'ambiance scellée à l'intérieur de la chambre; et le moyen de déploiement de gaz comprend un moyen pour introduire le réactif gazeux dans la chambre; de sorte que le moyen de couplage de sortie peut être placé à l'intérieur de la chambre pour focaliser le faisceau laser sur la partie du réactif gazeux proche de la  the optical fiber penetrating a wall of the chamber through a first opening so that the first and second ends of the fiber are respectively outside and inside the chamber, the first opening being rendered tight around the fiber so as to maintain the sealed atmosphere inside the chamber; and the gas deployment means comprises means for introducing the gaseous reactant into the chamber; so that the output coupling means can be placed inside the chamber to focus the laser beam on the portion of the gaseous reagent close to the zone prédéterminée de la pièce.predetermined area of the room. 11. Dispositif selon la revendication 10, caracté-  11. Device according to claim 10, characterized risé en ce que le réactif gazeux est introduit dans la chambre de manière à établir une atmosphère statique dans le  in that the gaseous reactant is introduced into the chamber so as to establish a static atmosphere in the voisinage de la zone prédéterminée de la pièce.  neighborhood of the predetermined area of the room. 12. Dispositif selon la revendication 10, caracté-  12. Device according to claim 10, characterized risé en ce que le moyen d'introduction de gaz comprend: une seconde ouverture dans la paroi de la chambre  in that the gas introducing means comprises: a second opening in the wall of the chamber pour l'introduction du réactif gazeux dans son intermé-  for the introduction of the gaseous reactant into its diaire; et une troisième ouverture dans la paroi de la chambre pour l'extraction du réactif gazeux introduit par l'intermédiaire de la seconde ouverture;  diary; and a third opening in the wall of the chamber for extracting the gaseous reactant introduced through the second opening; de sorte que, en introduisant et extrayant simul-  so that by introducing and extracting simul- tanément le réactif gazeux, respectivement, via les seconde et troisième ouvertures, un courant forcé du réactif gazeux dans la chambre peut être établi dans le voisinage de la  the reagent gas, respectively, via the second and third openings, a forced stream of the gaseous reactant in the chamber can be established in the vicinity of the zone prédéterminée de la pièce.predetermined area of the room. 13. Dispositif selon la revendication 10, caracté-  13. Device according to claim 10, characterized risé en ce que le moyen de déploiement de gaz comprend une buse, couplée au moyen de couplage de sortie, pour  in that the gas deployment means comprises a nozzle, coupled to the output coupling means, for l'écoulement du réactif gazeux à proximité du foyer du fais-  the flow of the gaseous reactant near the focal point of the ceau laser focalisé;focused laser beam; Z623820Z623820 - 27 -- 27 - une seconde ouverture dans la paroi de la chambre pour introduire le réactif gazeux par son intermédiaire; et un moyen pour diriger le réactif gazeux introduit  a second opening in the wall of the chamber for introducing the gaseous reactant through it; and means for directing the introduced gaseous reactant par la seconde ouverture vers la buse.  by the second opening towards the nozzle. 14. Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour déplacer de façon contrôlée le moyen de couplage de sortie et la pièce l'un par rapport à l'autre de façon que le faisceau laser focalisé puisse être dirigé sur des parties différentes de  Apparatus according to claim 10, characterized in that it further comprises means for controllably moving the output coupling means and the workpiece relative to one another so that the laser beam focused can be directed to different parts of la zone prédéterminée de la pièce.  the predetermined area of the room. 15. Dispositif pour exécuter le dépôt en phase gazeuse par procédé chimique à laser d'un réactif chimique gazeux sur une pièce en utilisant un faisceau laser, produit par un laser, caractérisé en ce qu'il comprend: une chambre de réaction construite de manière à maintenir en son intérieur une ambiance scellée; une fibre optique pour transmettre le faisceau  Apparatus for performing the chemical vapor deposition of a gaseous chemical reagent on a workpiece using a laser beam, produced by a laser, characterized in that it comprises: a reaction chamber constructed in a manner to maintain in its interior a sealed atmosphere; an optical fiber to transmit the beam laser; -laser; - un moyen pour injecter le faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la fibre optique pour transmission par son intermédiaire; un moyen de couplage de sortie pour focaliser le faisceau laser émis à la seconde extrémité de la fibre, la fibre optique pénétrant une paroi de la chambre  means for injecting the laser beam into the input end of the optical fiber for transmission therethrough; output coupling means for focusing the emitted laser beam at the second end of the fiber, the optical fiber penetrating a wall of the chamber par l'intermédiaire d'une ouverture de sorte que les pre-  through an opening so that the first mière et seconde extrémités de la fibre se trouvent respec-  first and second ends of the fiber are tivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre, l'ouverture étant rendue étanche autour de la fibre de manière à maintenir l'ambiance scellée à l'intérieur de la chambre; un moyen pour supporter la pièce à l'intérieur de la chambre, le moyen de couplage de sortie étant placé à l'intérieur de la chambre de façon que le faisceau laser  externally and internally within the chamber, the opening being sealed around the fiber so as to maintain the sealed atmosphere within the chamber; means for supporting the workpiece inside the chamber, the output coupling means being placed inside the chamber so that the laser beam focalisé tombe sur au moins une partie d'une zone prédéter-  focused on at least part of a predetermined area minée de la pièce là o l'on souhaite déposer le réactif  the room where you want to deposit the reagent -28 - 2623820-28 - 2623820 - 28 -- 28 - gazeux; une buse, couplée au moyen de couplage de sortie, pour faire circuler le réactif gazeux sur la partie de la  gaseous; a nozzle, coupled to the output coupling means, for circulating the gaseous reactant over the portion of the zone prédéterminée de la pièce sur laquelle tombe le fais-  predetermined area of the room on which the ceau laser incident de sorte que le réactif gazeux est déposé sur son dessus; un moyen pour introduire le réactif gazeux par l'intermédiaire d'une seconde ouverture pratiquée dans la paroi de la chambre et diriger le réactif gazeux introduit vers la buse; et un moyen pour déplacer de façon contrôlée le moyen de couplage de sortie et la pièce l'un par rapport à l'autre de façon que le faisceau laser focalisé puisse être dirigé sur des parties différentes de la zone prédéterminée de la  incident laser beam so that the gaseous reagent is deposited on its top; means for introducing the gaseous reactant through a second opening in the wall of the chamber and directing the introduced gaseous reactant to the nozzle; and means for controllably moving the output coupling means and the workpiece relative to each other so that the focused laser beam can be directed to different portions of the predetermined area of the pièce.piece. 16. Dispositif de dépôt en phase gazeuse par pro-  16. Gas-phase deposition device by means of cédé chimique à laser afin de déposer un réactif chimique gazeux sur une pièce, caractérisé en ce qu'il comprend:  chemical laser method for depositing a gaseous chemical reagent on a part, characterized in that it comprises: un laser pour produire un faisceau laser permet-  a laser to produce a laser beam tant d'exécuter le dépôt; une chambre de réaction construite de manière à maintenir en son intérieur une ambiance scellée; une fibre optique pour transmettre le faisceau laser; un moyen pour injecter le faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la fibre optique pour qu'il soit transmis par celle-ci; un moyen de couplage de sortie pour focaliser le faisceau laser émis à la seconde extrémité de la fibre; la fibre optique pénétrant une paroi de la chambre par l'intermédiaire d'une ouverture pratiquée dans celle-ci de sorte que les première et seconde extrémités de la fibre se trouvent respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre, l'ouverture étant rendue étanche autour de la fibre afin de maintenir l'ambiance scellée à l'intérieur de  both to execute the deposit; a reaction chamber constructed to maintain a sealed atmosphere in its interior; an optical fiber for transmitting the laser beam; means for injecting the laser beam into the input end of the optical fiber for transmission therefrom; output coupling means for focusing the emitted laser beam at the second end of the fiber; the optical fiber penetrating a wall of the chamber through an opening therein so that the first and second ends of the fiber are respectively outside and inside the chamber, opening being sealed around the fiber to maintain the sealed atmosphere within - 29 - 262382O- 29 - 262382O - 29 -- 29 - la chambre; un moyen pour supporter la pièce à l'intérieur de la chambre, le moyen de couplage de sortie étant placé à  bedroom; means for supporting the workpiece inside the chamber, the output coupling means being placed at l'intérieur de la chambre de façon que le faisceau laser fo-  inside the chamber so that the laser beam calisé tombe sur au moins une partie du zone prédéterminée de la pièce là o l'on souhaite déposer le réactif gazeux; une buse, couplée au moyen de couplage de sortie, pour faire circuler le réactif gazeux sur la partie de la  the selected area falls on at least a portion of the predetermined area of the room where it is desired to deposit the gaseous reagent; a nozzle, coupled to the output coupling means, for circulating the gaseous reactant over the portion of the zone prédéterminée de la pièce sur laquelle tombe le fais-  predetermined area of the room on which the ceau laser focalisé de sorte que le réactif gazeux est déposé sur son dessus; un moyen pour introduire le réactif gazeux par l'intermédiaire d'une seconde ouverture ménagée dans la paroi de la chambre et diriger le réactif gazeux introduit vers la buse; et un moyen pour déplacer de façon contrôlée le moyen de couplage de sortie et la pièce l'un par rapport à l'autre de façon que le faisceau laser focalisé puisse être dirigé sur des parties différentes de la zone prédéterminée de la  laser beam focused so that the gaseous reagent is deposited on its top; means for introducing the gaseous reactant through a second opening in the wall of the chamber and directing the introduced gaseous reactant to the nozzle; and means for controllably moving the output coupling means and the workpiece relative to each other so that the focused laser beam can be directed to different portions of the predetermined area of the pièce.piece. 17. Dispositif (500) pour exécuter le dépôt en  17. Device (500) for executing the filing in phase gazeuse par procédé chimique à laser d'un réactif chi-  chemical vapor phase of a chemical reagent mique gazeux sur une pièce en utilisant au moins deux fais-  gas on a room using at least two ceaux lasers (516, 518), caractérisé en ce qu'il comprend: une chambre de réaction (521) construite de manière à maintenir en son intérieur une ambiance scellée; une première fibre optique (516) pour transmettre un premier faisceau laser (508); une seconde fibre optique (518) pour transmettre un second faisceau laser (510); un premier moyen d'injection (512) pour injecter le premier faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la  laser beams (516, 518), characterized in that it comprises: a reaction chamber (521) constructed to maintain a sealed atmosphere in its interior; a first optical fiber (516) for transmitting a first laser beam (508); a second optical fiber (518) for transmitting a second laser beam (510); first injection means (512) for injecting the first laser beam into the input end of the première fibre optique pour transmission par son intermé-  first optical fiber for transmission through diaire; un second moyen d'injection (514) pour injecter le  diary; second injection means (514) for injecting the - -0 2623820- -0 2623820 - 30 -- 30 - second faisceau laser dans l'extrémité d'entrée de la  second laser beam in the input end of the seconde fibre optique pour transmission par son intermé-  second optical fiber for transmission through diaire; un premier moyen de couplage de sortie (530) pour focaliser le premier faisceau laser émis à l'extrémité de sortie de la première fibre optique; un second moyen de couplage de sortie (532) pour focaliser le second faisceau laser émis à l'extrémité de sortie de la seconde fibre optique; les première et seconde fibres optiques pénétrant  diary; first output coupling means (530) for focusing the first emitted laser beam at the output end of the first optical fiber; second output coupling means (532) for focusing the second laser beam emitted at the output end of the second optical fiber; the first and second penetrating optical fibers (522, 524) une paroi de la chambre de sorte que les extrémi-  (522, 524) a wall of the chamber so that the ends tés d'entrée et de sortie des première et seconde fibres optiques sont respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la chambre, la pénétration de chacune des première et seconde fibres optiques dans la chambre étant destinée à maintenir l'ambiance scellée à l'intérieur de la chambre; un moyen (550, 552) pour déployer le réactif gazeux dans le voisinage de zones prédéterminées de la pièce (526) là o l'on souhaite déposer le réactif gazeux; et un moyen (528) pour supporter la pièce à l'intérieur de la chambre, les premier et second moyens de couplage de sortie étant respectivement placés à l'intérieur de la chambre de façon que les premier et second faisceaux lasers focalisés soient respectivement dirigés suivant des  The inlet and outlet tees of the first and second optical fibers are respectively outside and inside the chamber, the penetration of each of the first and second optical fibers into the chamber being intended to maintain the sealed atmosphere in the chamber. inside the room; means (550, 552) for deploying the gaseous reagent in the vicinity of predetermined areas of the workpiece (526) where it is desired to deposit the gaseous reagent; and means (528) for supporting the workpiece within the chamber, the first and second output coupling means being respectively located within the chamber so that the first and second focused laser beams are respectively directed following orientations prédéterminées par rapport aux zones prédéter-  predetermined orientations in relation to the predetermined zones minées de la pièce pour qu'il y ait dépôt du réactif gazeux  mined out of the room so that the gaseous reagent sur le dessus.on top. 18. Dispositif selon la revendication 17, caracté-  18. Device according to claim 17, characterized risé en ce que les premier et second faisceaux lasers sont respectivement produits par des premier et second lasers de manière à avoir des première et seconde longueurs d'onde distinctes; le premier moyen de couplage de sortie étant placé de façon que le premier faisceau focalisé tombe sur l'une des zones prédéterminées de la pièce et se traduise par le  characterized in that the first and second laser beams are respectively produced by first and second lasers so as to have distinct first and second wavelengths; the first output coupling means being positioned so that the first focused beam falls on one of the predetermined areas of the room and results in the - 31 -2623820- 31 -2623820 - 31 -- 31 - dépôt sur son dessus du réactif gazeux par un processus de pyrolyse; le second moyen de couplage de sortie étant placé de façon que le second faisceau focalisé soit dirigé sur une partie du réactif gazeux àproximité de l'une des zones pré-  depositing on its top of the gaseous reagent by a pyrolysis process; the second output coupling means being positioned so that the second focused beam is directed at a portion of the gaseous reactant proximate one of the déterminées de la pièce et se traduise par le dépôt du réac-  determined from the piece and results in the deposit of the reaction tif gazeux sur son dessus par un processus de photolyse; et  gaseous gas on its top by a process of photolysis; and les première et seconde longueurs d'onde du fais-  the first and second wavelengths of the ceau laser étant choisies de manière à faciliter respective-  the laser beam being chosen so as to facilitate ment les processus de pyrolyse et de photolyse.  the pyrolysis and photolysis processes. 19. Dispositif selon la revendication 17, caracté-  19. Device according to claim 17, characterized risé en ce qu'il comprend en outre un moyen (502) pour frac-  in that it further comprises a means (502) for fractionating tionner un faisceau laser en deux faisceaux lasers; et le moyen de fractionnement de faisceau séparant un troisième faisceau laser produit par un laser pour donner  laser beam into two laser beams; and the beam splitting means separating a third laser beam produced by a laser to give les premier et second faisceaux lasers.  the first and second laser beams.