Chapitre 2 : Téchniques de dépôt :
La pulvérisation cathodique
Dans le cas de la pulvérisation cathodique
réactive l'atmosphère du plasma est réactive,
c'est-à-dire que l'on introduit un certain pourcentage de gaz actif dans
l'argon, par exemple de l'oxygène O2 ou de l'azote N2. Dans chacun de
ces cas, la cible peut être constituée d'un élément
simple ou bien d'un composé. Il existe différents types de
systèmes de pulvérisation cathodique, suivant le mode de
création du plasma ou la nature de la cible (conductrice ou isolante) :
diode à courant continu, triode à courant continu, ou haute
fréquence.
Au cours de ce mémoire, les couches minces ont
été obtenues par pulvérisation cathodique magnétron
RF. Les différentes caractéristiques de cette technique sont
développées dans la suite, mais nous précisons tout
d'abord des notions de base de la pulvérisation.
2.6.1 Principe de la pulvérisation
La pulvérisation consiste à bombarder une cible
avec des particules énergétiques, en général des
ions argon, afin d'en éjecter les atomes (voir figure 2.5).
courant négatif (2 à 5kV)
cible
décharge
substrat anode
argon
système de pompage
Fig. 2. 5 Système de pulvérisation
diode
En regard de cette cible est placé un substrat, sur
lequel viennent se déposer les atomes pulvérisés pour
former une couche mince.
La source des ions est un plasma à décharge
luminescente, à l'intérieur d'une enceinte sous vide partiel,
où un champ électrique entre l'anode et la cathode vient ioniser
et accélérer les atomes d'argon.
ENIT 2009 28
2.6.1.1 La cible (target)
ENIT 2009 29
Chapitre 2 : Téchniques de dépôt : La
pulvérisation cathodique
Dans une enceinte de dépôt, la cible
désigne le matériau à pulvériser ou à
évaporer et qui est transféré vers le substrat à
revêtir. La cible est collé sur un une port-cible en cuivre
galvanisé ou en graphite comme matières amagnétique et
résistibles à la corrosion due à la circulation de l'eau
désionisée de refroidissement (cf. Fig.2.6).
arrivée H2O
Côté atmosphère
Moteur
départ H2O
cadre isolant
Nord
Nord
Sud
capot de
protection alimentation
HT
bâti enceinte
Plaque de refroidissement
Cible
bâti enceinte
Côté vide feuille
graphite
Cadre anode
magnétron 1 magnétron 2
Nord
Cas de 2 magnétron face à face
Les champs magnétiques
se
referment
Nord
Sud
Nord
Sud
Sud
Fig. 2. 6 Schéma des composants de la cathode
magnétron
En effet, il faut prévoir le refroidissement de la
cathode, plus précisément la port-cible, car la dissipation
d'énergie résultant de l'impact des ions peut provoquer la fusion
de celle-ci.
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