Qu'est-ce que la pulvérisation par magnétron?
La pulvérisation magnétron est un type de dépôt physique en phase vapeur, processus dans lequel un matériau cible est vaporisé et déposé sur un substrat pour créer un film mince. Comme il utilise des aimants pour stabiliser les charges, la pulvérisation au magnétron peut être effectuée à des pressions plus basses. De plus, ce procédé de pulvérisation cathodique peut créer des films minces précis et uniformément répartis, et permet une plus grande variété du matériau cible. La pulvérisation magnétron est souvent utilisée pour former des films métalliques minces sur différents matériaux, tels que les sacs en plastique, les disques compacts (CD) et les vidéodisques numériques (DVD). Elle est également couramment utilisée dans l'industrie des semi-conducteurs.
Généralement, un processus de pulvérisation traditionnel commence dans une chambre à vide avec le matériau cible. On introduit lentement de l'argon, ou un autre gaz inerte, permettant à la chambre de maintenir sa basse pression. Ensuite, un courant est introduit par la source d'alimentation de la machine, amenant des électrons dans la chambre qui commencent à bombarder les atomes d'argon et à faire tomber les électrons dans leurs couches externes. En conséquence, les atomes d'argon forment des cations chargés positivement qui commencent à bombarder le matériau cible, en libérant de petites molécules de celui-ci dans un spray qui s'accumule sur le substrat.
Bien que cette méthode soit généralement efficace pour créer des films minces, les électrons libres dans la chambre bombardent non seulement les atomes d'argon, mais également la surface du matériau cible. Cela peut entraîner des dommages importants au matériau cible, notamment une structure de surface inégale et une surchauffe. En outre, la pulvérisation cathodique à diode traditionnelle peut prendre beaucoup de temps, ce qui ouvre encore plus de possibilités de dommages par les électrons sur le matériau cible.
La pulvérisation par magnétron offre des taux d'ionisation plus élevés et moins de dégâts d'électrons sur le matériau cible que les techniques de dépôt par pulvérisation. Dans ce processus, un aimant est introduit derrière la source d'alimentation pour stabiliser les électrons libres, protéger le matériau cible du contact d'électrons et augmenter également la probabilité que les électrons ionisent les atomes d'argon. L'aimant crée un champ qui maintient les électrons retenus et emprisonnés au-dessus du matériau cible, où ils ne peuvent pas l'endommager. Comme les lignes de champ magnétique sont courbes, le trajet des électrons dans la chambre est prolongé à travers le flux d'argon, ce qui améliore les taux d'ionisation et diminue le temps nécessaire pour que le film mince soit complet. De cette manière, la pulvérisation cathodique par magnétron est en mesure de contrecarrer les problèmes initiaux de dommages causés par le temps et les matériaux cibles qui se sont produits avec la pulvérisation cathodique à diode traditionnelle.