Qu'est-ce qu'un système de pulvérisation?
La pulvérisation cathodique est un processus de dépôt de film mince dans lequel un matériau cible solide est éjecté sur la surface d'un substrat pour former un revêtement mince. Un système de pulvérisation cathodique est une machine dans laquelle un processus de pulvérisation cathodique se produit. Il contient l'ensemble du processus et permet à l'utilisateur de régler la température, la puissance, la pression, la cible et les matériaux du substrat.
La pulvérisation est appelée dépôt physique en phase vapeur, car le film mince est formé par des moyens physiques plutôt que par des réactions chimiques. Dans un système de pulvérisation, une chambre à vide contient le matériau cible, une source d'alimentation et un plasma gazeux. Le gaz, qui est généralement un gaz rare tel que l'argon, est introduit dans la chambre à très basse pression pour démarrer le processus.
La source de courant génère des électrons qui bombardent le plasma gazeux et ces électrons chassent les autres électrons présents dans le gaz. Cela provoque l'ionisation du gaz et la formation d'ions positifs appelés cations. Ces cations bombardent à leur tour le matériau cible, en en éliminant de petits morceaux qui traversent la chambre et se déposent sur le substrat. Le processus est facilement perpétué dans la chambre du système de pulvérisation cathodique, car des électrons supplémentaires sont libérés lors de l'ionisation du plasma gazeux.
Les systèmes de pulvérisation varient en termes de structure, de source d'alimentation, de taille et de prix. L'orientation du matériau cible et du substrat est spécifique à chaque machine. Certains systèmes feront face au matériau cible parallèlement à la surface du substrat, tandis que d'autres inclineront l'une ou l'autre surface pour former un motif de dépôt différent. La pulvérisation cathodique confocale, par exemple, oriente plusieurs unités de matériau cible dans un cercle pointant vers un point focal. Le substrat dans ce type de système peut ensuite être tourné pour un dépôt plus uniforme.
La source d'alimentation varie également, car certains systèmes utilisent une alimentation en courant continu (CC), tandis que d'autres utilisent une alimentation par radiofréquence (RF). Un type de système de pulvérisation, connu sous le nom de pulvérisation par magnétron, comprend également des aimants pour stabiliser les électrons libres et uniformiser le dépôt du film mince. Ces méthodes donnent au système de pulvérisation différentes qualités en ce qui concerne la température et la vitesse de dépôt.
La taille des systèmes de pulvérisation varie des systèmes de bureau aux grandes machines plus grandes qu’un réfrigérateur. La taille de la chambre intérieure varie également, mais elle est généralement beaucoup plus petite que la machine elle-même. la plupart des chambres ont un diamètre inférieur à 1 mètre (environ 1 mètre). Le coût d'un système de pulvérisation varie de moins de 20 000 USD (USD) utilisés à plus de 650 000 USD pour un système nouveau ou conçu sur mesure.