Matthieu MICHIELS

La technologie HiPIMS, high power impulse magnetron sputtering, est une technique de dépôt de films minces métalliques (conducteurs) ou céramiques (isolants) utilisant un plasma. L’avantage étant d’obtenir, avec une faible quantité de matière première, une surface très spécifique sans employer de produits chimiques dangereux, toxiques ou polluants.

La technologie HiPIMS bipolaire (bipolar High-Power Impulse Magnetron Sputtering) a récemment suscité un grand intérêt car elle permet de contrôler l’énergie des ions intervenant dans la formation de films minces fonctionnels. Cet article propose, premièrement, d’aborder les topologies de circuits électroniques communément utilisées dans un tel procédé ainsi que la problématique de la gestion des arcs électriques. Ensuite, l’effet du champ électromagnétique de la cathode sur les propriétés du plasma est étudié. Finalement, deux cas particuliers d’application sont abordés : la croissance de films de titane métallique sur substrats conducteurs et de dioxyde de titane sur substrats isolants.

La technologie HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) représente une avancée majeure en matière de dépôts physiques de films minces fonctionnels en phase vapeur (Physical Vapor Deposition). Dans un premier temps, un bref rappel de la pulvérisation cathodique magnétron conventionnelle est effectué. En second lieu, la technologie HiPIMS est présentée schématiquement en abordant notamment les difficultés de génération et de mesure des impulsions. Sont abordées également des méthodes de simulation et de conception de champs magnétiques appliquées aux dispositifs de pulvérisation magnétron. Au final, deux cas particuliers d'application de cette technologie sont exposés : la croissance de films de dioxyde de titane et de trioxyde de tungstène.