La pulvérisation cathodique magnétron en régime d’impulsions de haute puissance (HiPIMS)

INTRODUCTION

1 - CONTEXTE

2 - PULVÉRISATION CATHODIQUE MAGNÉTRON POUR LA SYNTHÈSE DE FILMS MINCES

• 2.1 - Principe de base
  Figure 1 - Configuration d’un réacteur PVD typique
• 2.2 - Modes d’alimentation électrique d’une cathode magnétron
  Figure 2 - Présentation de trois modes d’alimentation électrique d’une cathode magnétron
• 2.3 - Mode réactif en régime de pulvérisation continue d’une cathode magnétron

3 - PRÉSENTATION TECHNOLOGIQUE DE LA PULVÉRISATION CATHODIQUE MAGNÉTRON EN RÉGIME D’IMPULSIONS DE HAUTE PUISSANCE

• 3.1 - Préambule
• 3.2 - Présentation technologique
  Figure 3 - Principe de base de la création des impulsions de haute puissance Figure 4 - Visualisation des tensions et courants importants en HiPIMS dans le cas d’impulsions inférieures à 50 µs. Figure 5 - Visualisation de l’effet d’une préionisation DC sur une décharge HiPIMS Tableau 1 - Comparaison des caractéristiques d’une alimentation électrique [...]

4 - IMPORTANCE DU CHAMP MAGNÉTIQUE EN PULVÉRISATION CATHODIQUE MAGNÉTRON

• 4.1 - Présentation de deux configurations magnétron
  Figure 6 - Trois configurations de champs magnétiques
• 4.2 - Simulation et optimisation des lignes de champ magnétique d’une cathode magnétron
  Figure 7 - Les paramètres de simulation 2D des lignes de champ d’une cathode rectangulaire Figure 8 - Préparation d’une simulation 2D ou 3D à l’aide des logiciels GMSH et GetDP et définition de la géométrie et du maillage 3D Figure 9 - Orientation des vecteurs BT lors d’une simulation 2D des lignes de champ magnétique, dans le cas d’une cathode rectangulaire en demi-coupe Figure 10 - Résultats d’une simulation 2D obtenus à l’aide d’un logiciel de calcul sur mesure *Source : http://www.gencoa.com Figure 11 - Simulation 3D d’une cathode magnétron déséquilibrée rectangulaire Figure 12 - Assemblage virtuel d’un magnétron Tableau 2 - Définition des paramètres d’une simulation en deux dimensions [...]

5 - EXEMPLES D’APPLICATIONS

• 5.1 - Dioxyde de titane
  Figure 13 - Visualisation de la transition du régime métallique vers le régime empoisonné en HiPIMS par la modification du courant de pointe et du courant moyen dans l’impulsion Figure 14 - Dépôt de TiO2 – DCMS et HiPIMS
• 5.2 - Trioxyde de tungstène

6 - CONCLUSION