FR2484463A1 - Procede et appareil de revetement par pulverisation ionique sans gaz - Google Patents
Procede et appareil de revetement par pulverisation ionique sans gaz Download PDFInfo
- Publication number
- FR2484463A1 FR2484463A1 FR8111743A FR8111743A FR2484463A1 FR 2484463 A1 FR2484463 A1 FR 2484463A1 FR 8111743 A FR8111743 A FR 8111743A FR 8111743 A FR8111743 A FR 8111743A FR 2484463 A1 FR2484463 A1 FR 2484463A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- coating
- source
- chamber
- substrate
- high frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 205
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 201
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 164
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 24
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010014405 Electrocution Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE REVETEMENT DE SUBSTRATS PAR PULVERISATION IONIQUE. L'APPAREIL COMPORTE UNE CHAMBRE 10 DANS LAQUELLE UNE SOURCE 13 DE REVETEMENT EST PLACEE. CETTE SOURCE EST CONSTITUEE D'UN BARREAU 22 DE MATIERE DE REVETEMENT, ENTOURE D'UNE RESISTANCE CHAUFFANTE 20. APRES QUE LE VIDE A ETE FAIT DANS LA CHAMBRE 10, LA MATIERE 22 DE REVETEMENT EST CHAUFFEE AU MOYEN D'UN GENERATEUR 11 A HAUTE FREQUENCE, ET UN CHAMP ELECTRIQUE EST ETABLI ENTRE LA MATIERE 22 ET LE SUBSTRAT 35 PAR UNE SOURCE 12 DE TENSION CONTINUE. DOMAINE D'APPLICATION : APPLICATION DE REVETEMENTS SUR DES SUBSTRATS CONDUCTEURS ET ISOLANTS, PAR PULVERISATION IONIQUE.
Description
L'invention concerne d'une manière générale la
pulvérisation ionique, et elle a-trait plus particulière-
ment à un procédé et un appareil perfectionnés de pulvéri-
sation ionique sans gaz.
La pulvérisation ionique devient une technique bien connue. Il est apparu qu'un tel procédé d'application de revêtement est particulièrement avantageux, car il s'effectue dans trois dimensions, ce qui permet de revêtir uniformément de matière un substrat ayant pratiquement toute forme ou toute configuration. Avec la pulvérisation
ionique sans gaz, la plupart des types de matièresconduc-
trices et non conductrices, peuvent être revêtues sans nécessiter de modifications importantes des paramètres de revêtement. En outre, l'adhérence entre la matière appliquée et le substrat est apparue très supérieure à celle pouvant
être obtenue avec d'autres procédés de revêtement.
Des procédés de pulvérisation ionique sans gaz de l'art antérieur, tels que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amiérique N' 4 039 416, sont destinés à être mis en oeuvre dans une chambre à vide dans laquelle le substrat à revêtir est placé. Le substrat est d'abord placé dans la chambre, puis le vide est fait dans cette dernière. Une source de revêtement, comprenant une matière
de revêtement et un dispositif destiné à chauffer et vapo-
riser cette matière, est disposée à l'intérieur de la chambre. Une telle source de revêtement est décrite en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 4 016 389, et elle est appelée "source de pulvérisation ionique à grande vitesse". Cette source comprend un creuset dans lequel la matière de revêtement est placée, et une bobine entourant le creuset. Le centre de la bobine est relié à la masse et les extrémités de la bobine sont reliées à une source d'alimentation en courant alternatif. La source d'alimentation et la bobine chauffent le creuset afin de faire fondre, vaporiser et ioniser partiellement la matière
de revêtement.
Lorsque la matière de revêtement est vaporisée, une source d'alimentation à haute fréquence, couplée au substrat à revêtir, crée un plasma d'ions de revêtement, chargés positivement, à partir de la matière de revêtement vaporisée, autour du substrat. Un courant continu négatif
de polarisation est produit sur le substrat par l'applica-
tion d'une tension négative continue directement au substrat
dans le cas o ce dernier est conducteur, ou bien par l'uti-
lisation de l'effet d'auto-polarisation du substrat, sous l'action du champ à haute fréquence engendré à l'intérieur
de la chambre, dans le cas o le substrat n'est pas conduc-
teur. Cette polarisation négative du substrat provoque une accélération des ions positifs de revêtement vers le substrat
qui est ainsi revêtu.
Bien que des procédés de pulvérisation ionique
sans gaz du type décrit ci-dessus se soient avérés extrême-
ment utiles et présentent des avantages par rapport à d'autres procédés d'application de revêtement, de nombreux perfectionnements restent cependant à apporter pour la mise en oeuvre d'un tel procédé dans une production en grande série. Par exemple, les procédés de pulvérisation ionique sans gaz de l'art antérieur exigent d'isoler électriquement le substrat et son support de toute partie de la chambre, car cette dernière est de préférence reliée à la masse afin d'éviter le risque d'électrocution du personnel, autrement présent. Il est évident qu'une telle isolation électrique est rendue nécessaire par le fait que l'énergie à haute fréquence et une tension continue négative sont appliquées
directement au support du substrat.
Dans le cas de productions en grande série, il est souhaitable de faire varier l'orientation des substrats
pendant l'opération de pulvérisation afin d'assurer un revê-
tement de la totalité du substrat à une épaisseur uniforme.
Ceci est communément réalisé par mise en rotation des supports individuels sur lesquels les substrats reposent. Etant donné que les substrats doivent être isolés électriquement de la chambre ou de toute partie de cette chambre, des paliers isolants spéciaux doivent être prévus pour permettre le
mouvement nécessaire des substrats tout en assurant l'isola-
tion électrique exigée entre le substrat et toute partie de la chambre. En outre, pour appliquer la tension continue négative nécessaire aux substrats, un collecteur annulaire est en général utilisé. Ce collecteur est monté de manière
à recevoir le signal à haute fréquence et la tension néga-
tive demandés, et il est connecté aux substrats individuels
par une connexion du type glissant. Ce système peut provo-
quer une polarisation intermittente et il occupe un espace précieux à l'intérieur de la chambre. De plus, les entrées d'alimentation qui en résultent et qui doivent être réalisées dans le système sous vide, ainsi que le grand nombre de pièces en mouvement nécessaires créent des risques de mauvais
fonctionnement et de défaillances.
L'invention a donc pour objet un procédé et un appareil perfectionnés de pulvérisation ionique sans gaz,
dans lesquels il n'est pas nécessaire d'établir une isola-
tion électrique entre les substrats à revêtir et toute partie de la chambre. Le champ électrique engendré à l'intérieur de la chambre pour accélérer vers les substrats les ions de matière de revêtement, chargés positivement, est produit
par l'application d'un courant continu positif de polarisa-
tion à la source de revêtement. De l'énergie à haute fré-
quence est appliquée à la source de revêtement au lieu d'être appliquée aux substrats, ce qui évite d'avoir à
utiliser les collecteurs annulaires ou autres organes né-
cessaires jusqu'à présent.
L'invention concerne donc un procédé pour reve-
tir un substrat par pulvérisation ionique, à l'intérieur d'une chambre, avec une matière de revêtement, ce procédé consistant à faire le vide dans la chambre, à vaporiser,
à partir d'une source de revêtement, la matière de revête-
ment à l'intérieur de la chambre ainsi vidée, à appliquer de l'énergie à haute fréquence à la source de revêtement pour produire un plasma d'ions de revêtement autour du substrat, et à appliquer une polarisation positive par
courant continu à la source de revêtement.
L'invention concerne également un procédé per-
fectionné pour revêtir d'une matière de revêtement, par
pulvérisation ioniqae, plusieurs substrats placés à l'inté-
rieur d'une chambre dans laquelle un champ électrique est développé entre les substrats et la source de revêtement afin d'accélérer des ions positifs de revêtement vers les substrats tout en supprimant l'isolation électrique demandée jusqu'à présent entre les supports des substrats et toute partie de la chambre. Le procédé consiste à faire le vide dans la chambre, à vaporiser de la matière de revêtement dans la chambre ainsi vidée, à partir d'une source de revêtement, à appliquer une énergie à haute fréquence à la source de revêtement afin de former, à l'intérieur de la chambre, un plasma d'ions positifs de revêtement, et à appliquer une tension positive et continue à la source de revêtement pour développer un champ électrique entre cette source et les substrats afin d'accélérer les ions positifs
de revêtement vers les substrats.
L'invention concerne également un appareil
destiné à revêtir un substrat avec une matière de revête-
ment et comprenant une chambre conçue pour renfermer le substrat, une source de revêtement placée à l'intérieur de la chambre et permettant de vaporiser dans cette dernière la matière de revêtement, un dispositif destiné à faire le
vide dans la chambre, un générateur de signaux à haute fré-
quence couplé à la source de revêtement, des moyens destinés à appliquer de l'énergie à haute fréquence à la source de revêtement, un dispositif destiné à produire un plasma d'ions positifs de revêtement à partir de la matière de revêtement vaporisée, et un dispositif destiné à développer un champ électrique entre la source de revêtement et le substrat afin
d'accélérer vers ce dernier les ions positifs de revêtement.
L'invention concerne en outre un appareil destiné à revêtir plusieurs substrats par pulvérisation ionique au moyen d'ions positifs de revêtement provenant d'une source de revêtement, les substrats étant renfermés dans une chambre à vide et un champ électrique étant développé entre ces substrats et la source de revêtement afin d'accélérer les
ions positifs vers les substrats. Un dispositif perfection-
né crée un plasma d'ions positifs de revêtement et le champ
d'accélération des ions tout en éliminant l'isolation élec-
trique demandée jusqu'à présent entre les substrats et toute
partie de la chambre. Un générateur de signaux à haute fré-
quence est relié à la source de revêtement afin de produire le plasma constitué d'ions positifs de revêtement, et une source de tension continue positive est reliée à la source de revêtement pour appliquer un courant continu positif de polarisation à la source de revêtement afin de produire le
champ d'accélération des ions.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:
la figure 1 est une élévation sensiblement schéma-
tique, avec coupe et arrachement partiels, de l'appareil de pulvérisation ionique sans gaz selon l'invention;
la figure 2 est une élévation sensiblement schéma-
tique, avec coupe et arrachement partiels, d'une autre forme de réalisation de l'appareil de pulvérisation ionique sans
gaz selon l'invention, destinée à revêtir un substrat iso-
lant; la figure 3 est une élévation schématique, avec
coupe et arrachement partiels, de l'appareil de pulvérisa-
tion ionique sans gaz selon l'invention, cet appareil com-
prenant plus particulièrement un dispositif permettant de faire varier l'orientation des substrats par rapport à la source de revêtement pendant l'opération de pulvérisation v
la figure 4 est une coupe transversale schémati-
que partielle de l'appareil selon l'invention, qui peut être
utilisée de façon avantageuse pour effectuer une pulvérisa-
tion ionique sous un volume élevé; et
la figure 5 est une élévation sensiblement schéma-
tique, avec coupe et arrachement partiels, d'une autre forme de réalisation de l'appareil de pulvérisation ionique sans
gaz selon l'invention.
La figure 1 représente une première forme de réalisation de l'appareil de pulvérisation ionique sans gaz selon l'invention. Cet appareil comprend globalement une chambre 10, un générateur 11 de signaux à haute fréquence, une source 12 de tension positive et de courant continu et une source 13 de revêtement. La chambre 10 comprend une structure composite formant une cloche 14 en verre qui comporte un écran métallique extérieur 15 et un revêtement
conducteur 17 sur sa surface intérieure. La chambre 10 com-
porte également un fond conducteur 16 qui porte contre le bord inférieur de la cloche 14, de manière étanche à l'air,
afin que le vide puisse être fait à l'intérieur de la cloche.
L'écran métallique extérieur 15, le-revêtement intérieur 17
et le fond 16 sont reliés au potentiel de la masse.
La source 13 de revêtement comprend un dispositif de vaporisation se présentant sous la forme d'une résistance chauffante 20, d'organes conducteurs 21 de support et d'un barreau 22 de matière de revêtement. La résistance chauffante se présente sous la forme d'un fil conducteur enroulé de manière à recevoir intérieurement le barreau de matière 22 de revêtement. Les éléments 21 de support se présentent sous la forme de tiges de cuivre et ils sont disposés de manière à maintenir la résistance chauffante 20 à l'intérieur de la
chambre 10.
Un conduit 25 communique avec l'intérieur de la chambre 10 et est relié à une pompe à vide (non représentée) par une valve 26 et par un autre conduit 27. Les conduits et 27 et la valve 26 permettent à la pompe d'établir à l'intérieur de la chambre 10 une pression d'environ
133.10- Pa, convenant à l'opération de pulvérisation ioni-
que sans gaz.
Un autre conduit 30 communique également avec l'intérieur de la chambre 10 et est relié à une source de gaz inerte (non représentée) par une autre valve 31 et un autre conduit 32. Les conduits 30 et 32 et la valve 31 permettent à un gaz inerte, par exemple de l'argon, d'être introduit dans la chambre 10 pour nettoyer le ou les substrats à revêtir, avant l'application du revêtement,
d'une manière décrite ci-après.
Le substrat 35 à revêtir repose sur le fond 16 de la chambre 10. On peut noter que le substrat 35 n'est pas isolé électriquement du fond 16 de la chambre, bien que cette dernière soit au potentiel de masse grâce à l'écran extérieur 15 qui est relié à la masse comme représenté., La source 11 à haute fréquence est montée entre la masse et la source 13 de revêtement en étant reliée à
l'un des supports conducteurs 21 par un condensateur 36.
La source 12 de tension et de courant continu est également montée entre la masse et la source 13 de revêtement. En particulier, la borne négative de la source 12 est reliée
à la masse et sa borne positive est reliée au support con-
ducteur 21 par une bobine 37. Il est évident à l'homme de l'art que le condensateur 36 et la bobine 37 sont utilisés
à des fins de filtrage.
Pendant le fonctionnement et conformément au procédé de l'invention, l'appareil de la figure 1 est mis en oeuvre de la manière suivante afin de revêtir le substrat 35 par pulvérisation ionique. Initialement, si le substrat doit être nettoyé avant d'être revêtu, le vide est d'abord fait dans la chambre 10 à l'aide de la pompe à vide qui agit par l'intermédiaire de la valve 26. Ensuite, un gaz inerte tel que de l'argon est introduit à l'intérieur de la chambre 10 au moyen de la valve 31 de dosage. Après l'admission du gaz inerte dans la chambre, la source 11 à haute fréquence est mise en marche afin d'établir un champ à haute fréquence à l'intérieur de la chambre 10. Ceci provoque une contrepulvérisation à l'intérieur de la chambre 10 de manière que les surfaces du substrat 35 à revêtir
soient nettoyées.
Une fois que le substrat est nettoyé par le processus décrit ci-dessus, le gaz inerte est éliminé de la chambre 10 par pompage, par l'intermédiaire de la valve 26, jusqu'à ce que le vide soit de nouveau fait à l'intérieur de la chambre 10. La source à haute fréquence reste en marche ou, dans le cas d'un substrat qui n'a pas été nettoyé par contre- pulvérisation, la source à haute fréquence est mise
en marche après l'établissement du vide initial.
La source 12 de tension positive et courant continu est mise en marche afin d'appliquer une polarisation
positive à la source de revêtement. Cette polarisation posi-
tive résulte de la tension continue positive appliquée par l'alimentation 12 en courant continu qui est reliée à la
source 13 de revêtement au moyen du support conducteur 21.
Comme mentionné précédemment, l'alimentation 12 en courant -continu est reliée à la source 13 de revêtement par l'inter-
médiaire de la bobine 37.
Ensuite, un courant est fourni aux supports conducteurs 21 de manière à provoquer un échauffement de la résistance chauffante 20. Le courant alimentant les supports conducteurs 21 peut être un courant alternatif à u 60 hertz, la différence de tension entre une extrémité de la résistance chauffante 20 et l'autre extrémité étant de l'ordre de 20 volts. Lorsque la résistance chauffante s'échauffe jusqu'à la température de vaporisation de la matière 22 de revêtement, cette matière fond et se vaporise au contact de la résistance chauffante 20. La matière 22 de
revêtement peut être, par exemple, du cuivre.
Bien que la source 13 de revêtement décrite dans le présent mémoire comprenne une résistance chauffante, il est évident à l'homme de l'art que d'autres sources de revêtement peuvent également être utilisées. Par exemple,
un dispositif à nacelle ou la source de pulvérisation ioni-
que à grande vitesse, indiquée précédemment, ou encore toute autre source connue de vaporisation, peut être utilisé sans
sortir du cadre de l'invention.
Le générateur 11 de signaux à haute fréquence est de préférence du type capable de produire un signal ayant une fréquence d'environ 13,5 mégahertz. Cependant, ainsi qu'il est évident à l'homme de l'art, l'énergie à haute fréquence
appliquée à la source de revêtement peut avoir toute fré-
quence comprise entre environ 2 et 40 mégahertz. Bien qu'une pulvérisation puisse s'effectuer à des fréquences inférieures à 2 mégahertz et supérieures à 40 mégahertz, l'efficacité d'un tel dispositif de revêtement est notablement inférieure à celle qu'il est possible d'obtenir avec une source à haute
fréquence de l'ordre de 2 à 40 mégahertz.
Etant donné que la source 11 à haute fréquence est reliée au support conducteur 21, qui est également relié à la résistance chauffante 20, l'énergie à haute fréquence appliquée à ce support est rayonnée par ce dernier et la résistance chauffante 20. L'énergie à haute fréquence rayonnée par la source 13 de revêtement crée un plasma 40 d'ions positifs de revêtement, à partir de la
matière vaporisée 22 de revêtement, autour du substrat 35.
Etant donné que la source 13 de revêtement est polarisée positivement par rapport au substrat 35, et plus particulièrement par rapport à la surface du substrat 35, un champ électrique est développé entre la source 13 de revêtement et le substrat 35. Ce champ électrique accélère les ions positifs de revêtement à l'intérieur du plasma
40, vers le substrat 35.
Du fait de la conception de l'appareil perfec-
tionné représenté sur la figure 1, il apparaît que le
substrat 35 n'est isolé d'aucune partie de la chambre 10.
Etant donné que le substrat 35 peut être conducteur et mis au potentiel de masse, il n'est pas nécessaire d'isoler électriquement le substrat de la chambre, comme cela est
demandé dans les appareils et procédés antérieurs de pul-
vérisation ionique sans gaz. En outre, le substrat 35 pourrait être aussi bien un substrat isolant. Bien que l'effet de polarisation automatique d'un substrat isolant, grâce à la présence du champ à haute fréquence dans la chambre 10, augmente la différence de potentiel entre
la source 13 de revêtement et le substrat 35, cet accrois-
sement du potentiel électrique est orienté dans le sens propice à une accélération des ions positifs de revêtement vers le substrat 35. Par conséquent, l'appareil de la
figure 1 peut être utilisé pour le revêtement par pulvé-
risation ionique de substrats conducteurs et de substrats isolants.
L'appareil représenté sur la figure 2 est sensi-
blement identique à celui de la figure 1, sauf que la source 12 d'alimentation en courant continu et la bobine 37 ont été supprimées de manière que l'appareil représenté soit particulièrement adapté au revêtement d'un substrat isolant 45 par pulvérisation ionique.- De même que dans le cas de la forme de réalisation de la figure 1, l'appareil de la figure 2 comprend la chambre 10, le générateur 11 de signaux à haute fréquence et la source 13 de revêtement. La chambre 10 comprend un fond 16 et une cloche 14 en verre portant un écran métallique extérieur 15 et un revêtement conducteur intérieur 17. La source 12 de revêtement comprend la résistance chauffante 20 et les supports conducteurs 21 qui maintiennent la résistance chauffante 20 à l'intérieur de la chambre 10. La matière 22 de revêtement, par exemple
le cuivre, est logée à l'intérieur de la résistance chauf-
fante 20.
La source 11 à haute fréquence est montée entre le potentiel de masse et le support conducteur 21 au moyen du condensateur 36. Le substrat isolant à revêtir est placé
sur le fond 16, comme représenté.
Dans le fonctionnement de l'appareil de la figure 2, le vide est d'abord fait à l'intérieur de la chambre 10 par l'intermédiaire de la valve 26 de dosage. La source 11 à haute fréquence est ensuite mise en marche pour appliquer de l'énergie à haute fréquence à la source 13 de revêtement, et plus particulièrement à la résistance chauffante 20, et aux supports conducteurs 21. Ensuite, du courant est fourni aux supports conducteurs 21 de manière à échauffer la résistance
chauffante 20 pour qu'elle fasse fondre et vaporise la ma-
tière 22 de revêtement. Grâce au champ à haute fréquence développé à l'intérieur de la chambre 10 par l'énergie à haute fréquence rayonnant de l'élément 20 et des supports 21, un plasma constitué d'ions positifs 40 de revêtement est formé autour du substrat 45. Du fait de l'effet de polarisation automatique se produisant lorsqu'un corps isolant tel que le substrat 45 est placé dans un champ à
haute fréquence, la surface du substrat 45 se charge néga-
tivement de manière que la source 13 de revêtement soit polarisée positivement par rapport à la surface du substrat 45. L'effet de polarisation automatique du substrat 45 a lieu du fait que les électrons libres, produits par des émissions thermo-ioniques, par ionisation, etc. et entraînés
de façon pulsatoire par le champ à haute fréquence à l'in-
térieur de la chambre, frappent le substrat 45, perdent leur énergie cinétique et sont retenus sur le substrat. Ces électrons s'accumulent donc sur la surface du substrat iso- lant, plaçant ce dernier à un potentiel négatif par rapport à la source. En conséquence, la polarisation positive, indiquée précédemment, de la source de revêtement est réalisée par rapport au substrat 45. Le champ électrique qui résulte de la polarisation positive de la source 13 par rapport au substrat 45 provoque une accélération des ions positifs de la matière de revêtement dans le plasma 40 vers le substrat et le recouvrement de la surface de ce dernier par ces ions. De même que dans la forme de réalisation de la figure 1, la valve 31 est destinée à introduire dans la chambre un gaz inerte avant l'opération de pulvérisation, afin de nettoyer le substrat 45. Cette opération peut être identique à l'opération de nettoyage décrite précédemment
en regard de la figure 1.
La figure 3 représente une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention, sensiblement analogue à
l'appareil de la figure 1, sauf qu'une structure supplémen-
taire a été ajoutée pour faciliter l'application d'un revê-
tement sur plusieurs substrats. En particulier, il convient de noter qu'un plateau tournant 50 est destiné à supporter plusieurs substrats 55 à revêtir à l'intérieur de la chambre 10. Le plateau 50, en forme globale de disque, comporte un
arbre 51 de support qui passe dans un palier convenable 52.
L'extrémité de l'arbre 51 opposée au plateau 50 est reliée
à un moteur 53 qui, lorsqu'il est mis en marche, fait tour-
ner l'arbre 51 et le plateau 50. En conséquence, pendant
l'opération d'application du revêtement effectuée à l'inté-
rieur de la chambre 10, l'orientation des substrats 55 peut être modifiée par rapport à la source 13 de revêtement. Bien
que la pulvérisation ionique sans gaz soit un procédé tri-
dimensionnel, la modification de l'orientation des substrats par rapport à la source 13 de revêtement favorise encore plus la formation du revêtement à une épaisseur uniforme
sur les surfaces des substrats.
De même que dans la forme de réalisation de la figure 1, l'appareil de la figure 3 comprend la source 13 de revêtement qui est constituée de la résistance chauffante , des supports conducteurs 21 de cette résistance 20 et de la matière 22 de revêtement. La source 12 d'alimentation
en courant continu et la source 11 d'énergie à haute fré- -
quence sont reliées à l'un des supports conducteurs 21. La source 11 d'énergie à haute fréquence est reliée au support 21 par l*e conducteur 36 et la source 12 d'alimentation en
courant continu est reliée au support 21 par la bobine 37.
Il convient également de noter que la borne positive de la source 12 d'alimentation en courant et tension continus est
reliée au support conducteur 21 afin d'appliquer une pola-
risation positive à la source 13 de revêtement pour établir le champ électrique accélérant les ions positifs de la matière de revêtement entre la source 13 et les substrats 55.
De même que dans les formes de réalisation pré-
cédentes, l'écran métallique 15 et le revêtement intérieur 17 de la cloche 14 sont reliés à la masse et aucun moyen n'est prévu pour isoler électriquement et en aucune manière les substrats 55 de la chambre. Ceci est évidemment dû au fait qu'une telle isolation électrique est inutile en raison du courant continu et positif de polarisation développé sur la source 13 de revêtement par rapport aux surfaces des substrats 55. En fait, le plateau 50, l'arbre 51 et même le palier 52 peuvent être réalisés en métal afin que ces
organes soient placés au potentiel de la masse. Par consé-
quent, grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire d'appli-
quer un courant continu négatif de polarisation aux substrats pour revêtir ces derniers et, par conséquent, les substrats et leur structure de support, placés à l'intérieur de la chambre 10, n'ont pas à être isolés d'une partie quelconque
de cette chambre.
Dans le fonctionnement de l'appareil de la figure 3, si les substrats 55 doivent être nettoyés avant l'opération d'application du revêtement, le vide est d'abord fait dans la chambre 10 par l'intermédiaire de la valve 26 de dosage. Ensuite, une certaine quantité d'un gaz inerte tel que de l'argon est introduite à l'intérieur de
la chambre 10 par l'intermédiaire de la valve 31 de dosage.
Puis la source Il d'énergie à haute fréquence est mise en marche afin d'appliquer un signal à haute fréquence au support conducteur 21 et à l'élément chauffant 20 de la source 13 de revêtement pour engendrer un champ à haute fréquence à l'intérieur de la chambre 10. Ceci provoque, à l'intérieur de la chambre 10, une contre-pulvérisation
qui nettoie les surfaces des substrats 55. Pendant l'opéra-
tion de contre-pulvérisation, le moteur 53 peut être mis en marche pour faire tourner le plateau 50 et faire ainsi varier l'orientation des substrats 55 afin de réaliser un nettoyage
plus uniforme des surfaces de ces substrats. -
Après que les substrats ont été nettoyés le gaz inerte se trouvant à l'intérieur de la chambre 10 est évacué par l'intermédiaire de la valve 26 de dosage. Après que le vide a été fait à l'intérieur de la chambre 10, un courant électrique est appliqué aux supports conducteurs 21 et, par conséquent, à la résistance chauffante 20. Ensuite, la source 11 à haute fréquence et la source 12 d'alimentation en tension
et courant continus sont mis en marche avec le moteur 53. Le chauffage de l'élément 20 provoque une fusion et une vaporisation de la
matière 22 de revêtement à l'intérieur de la chambre 10. De même que dans la forme de réalisation précédente, le générateur 11 applique de l'énergie à haute fréquence au support conducteur 21 et à l'élément chauffant de manière qu'ils rayonnent l'énergie à haute fréquence à l'intérieur de la chambre 10 pour engendrer dans cette
dernière un champ à haute fréquence. Le champ à haute fré-
quence produit à l'intérieur de la chambre 10 crée un plasma constitué d'ions positifs provenant de la matière 22 de revêtement qui est vaporisée, ce plasma 40 partant de la source 13 de revêtement vers les substrats 55 et autour de ces derniers. La tension et le courant continus positifs appliqués à la source 13 de revêtement par l'alimentation 12 font passer sur la source 13 de revêtement un courant continu de polarisation qui est positif par rapport aux substrats 55 afin de produire le champ électrique nécessaire pour accélérer les ions positifs, constitués de matière de revêtement, vers les substrats 55 et pour revêtir ainsi ces derniers. Pendant l'opération de pulvérisation, le moteur 53 entraîne l'arbre 51 afin de faire tourner le plateau 50 pour faire varier l'orientation des substrats 55 par rapport à la source de revêtement. Comme mentionné précédemment,
ceci assure l'application d'un revêtement d'épaisseur uni-
forme sur les surfaces des substrats. L'opération décrite ci-dessus est poursuivie jusqu'à ce que l'épaisseur souhaitée
de revêtement soit obtenue sur les substrats.
Le procédé décrit ci-dessus dans son application
à l'appareil de la figure 3 convient notamment à l'appli-
cation de revêtements sur des substrats conducteurs. Cepen-
dant, il convient de noter que les substrats isolants peuvent être revêtus aussi bien. Pour revêtir des substrats
isolants, il n'est pas nécessaire de modifier l'un quelcon-
que des paramètres de revêtement indiqués précédemment, car, bien que les surfaces des-substrats isolants se chargent négativement par l'effet de polarisation automatique, un champ électrique convenablement orienté pour accélérer les ions positifs de matière de revêtement vers les substrats
est encore obtenu. Ceci est particulièrement important lors-
qu'à la fois des substrats conducteurs et isolants doivent être revêtus dans une installation de production
en grande série.
La figure 4 représente en coupe verticale une autre forme de réalisation de l'appareil selon l'invention, permettant la mise en oeuvre de l'invention, d'une manière très avantageuse, dans une installation de pulvérisation
ionique pour production en grande série et à volume élevé.
L'appareil comporte une chambre cylindrique horizontale 70 qui comprend une paroi annulaire extérieure 71 en acier. Un
ou plusieurs supports 72 de substrats sont espacés axiale-
ment les uns des autres et orientés à peu près perpendicu-
lairement à l'axe central de la chambre 70, à l'intérieur de cette dernière. Chaque support, de forme annulaire, est monté de manière à pouvoir tourner autour de l'axe central de la chambre. Plusieurs substrats 56 à revêtir sont montés
sur les supports 72 à l'aide de pinces ou autres (non re-
présentées). Dans le cas de substrats à revêtir plus petits, plusieurs de ces substrats peuvent être chargés dans des conteneurs convenables ou autres, et ces conteneurs peuvent ensuite être montés sur le support. Les substrats peuvent également être montés sur les supports afin de pouvoir
tourner séparément et de produire ainsi un mouvement plané-
taire. Plusieurs sources de revêtement telles que la source
13 sont disposées le long de l'axe central de la chambre.
Chaque source 13 de revêtement comprend plusieurs résistances chauffantes 20 qui supportent chacune une certaine quantité
de matière 22 de revêtement. Les résistances 20 sont main-
tenues au moyen de plusieurs supports conducteurs 21 qui se
présentent sous la forme de tigesde cuivre. Un transforma-
teur 57 fournit un courant alternatif de 50cu 60 hertz aux supports conducteurs 21 par l'intermédiaire de filtres convenables 58 afin de chauffer les résistances chauffantes
et de vaporiser la matière 22 de revêtement.
Le support conducteur central 21 est également
relié à la source 11 d'énergie à haute fréquence par l'inter-
médiaire du condensateur 36 et à la source 12 d'alimentation en courant et tension continus par l'intermédiaire de la bobine 37. Du fait que plusieurs résistances chauffantes 20 sont utilisées, la source 13 de revêtement de la figure 4 est conçue pour produire une force de concentration de matière de revêtement vaporisée à l'intérieur de la chambre afin de permettre une formation suffisante d'ions positifs de matière de revêtement pour autoriser une pulvérisation
à grande vitesse, nécessaire dans des installations d'appli-
cation de revêtement par pulvérisation à volume élevé.
L'appareil de la figure 4 fonctionne de la même
manière que les formes de réalisation des figures 1 et 3.
A cet effet, les valves 26 et 31 sont prévues pour qu'il soit possible de faire le vide dans la chambre 70 et d'y introduire un gaz inerte. Cette forme de réalisation simplifie notablement l'adaptation pratique d'un procédé de pulvérisation ionique
sans gaz à des installations de production à volume élevé.
Les lignes de force du champ électrique engendré entre la source 13 de revêtement et les substrats 56, ainsi que la mise en circulation d'un courant continu de polarisation sur la source de revêtement, positif par rapport aux substrats, sont pratiquement identiques à celles obtenues
par l'application, dans l'art antérieur, d'un courant conti-
nu négatif de polarisation aux substrats. Cependant, dans les procédés antérieurs indiqués précédemment, non seulement il est nécessaire d'isoler électriquement les substrats de la chambre, mais il faut en outre produire un champ
électrique entre les substrats et la chambre mise à la masse.
Etant donné que la chambre et la structure supportant les substrats sont toutes deux au potentiel de la masse (ainsi que les substrats lorsqu'ils sont conducteurs), l'invention - permet d'éliminer ce champ électrique supplémentaire. Cet
autre champ électrique participe peu au processus de pul-
vérisation ionique. En conséquence, l'invention permet la formation des champs électriques utiles à l'intérieur de la chambre tout en éliminant les champs qui sont inutiles à la pulvérisation ionique-. L'invention offre donc un procédé et
un appareil perfectionnés pour revêtir un substrat par pul-
vérisation ionique sans gaz, le perfectionnement portant notamment sur le fait qu'il n'est plus nécessaire, comme dans l'art antérieur, d'isoler les substrats d'une partie
quelconque de la chambre.
La figure 5 représente une autre forme de réali-
sation de l'invention. De même que précédemment, cette forme de réalisation comporte une chambre 10 comprenant une cloche 14 en verre portant un écran métallique extérieur 15 et un revêtement conducteur intérieur 17. L'écran métallique 15
est relié au potentiel de masse.
Une source 13 de revêtement, comprenant une résis-
tance chauffante 20 maintenue par des supports conducteurs
21, est disposée à l'intérieur de la chambre 10. La résis-
tance chauffante 20 supporte elle-même la matière 22 de revêtement. Un isolateur 60, reposant sur le fond 16 de la chambre 10, porte un support conducteur 65 qui, lui-même,
porte un substrat 66 pouvant être conducteur ou isolant.
* L'un des supports conducteurs 21 est relié à une source 11 d'énergie à haute fréquence par l'intermédiaire du condensateur 36. Le support 65 du substrat est relié à la borne négative d'une source 62 d'alimentation en courant
et tension continus, par l'intermédiaire de la bobine 37.
L'appareil de la figure 5 comprend également la is valve 26 de dosage qui est reliée à une pompe à vide (non représentée) destinée à faire le vide à l'intérieur de la
chambre 10. La valve 31 est également prévue pour intro-
duire un gaz inerte à l'intérieur de la chambre 10 dans le cas o le substrat 65 doit être nettoyé avant l'opération
de pulvérisation.
Le fonctionnement de l'appareil de la figure 5 est sensiblement identique à celui des appareils des figures 1 à 4, sauf qu'au lieu d'appliquer une tension et un courant continus positifs à la source 13 de revêtement, un courant
continu négatif est appliqué au support 65 de substrat.
Pendant l'opération de pulvérisation, le courant continu
négatif polarise le support 65 et, sous l'effet de polari-
sation automatique d'un substrat isolant, ce courant fait apparaître un courant continu positif de polarisation de la source 13 de revêtement par rapport au substrat 66, ce dernier courant engendrant le champ d'accélération des ions positifs de la matière de revêtement de sorte que ces ions positifs sont accélérés, dans le plasma 40, vers le substrat
66 pour le recouvrir. Bien que dans cette forme de réalisa-
tionil soit nécessaire d'isoler électriquement le support de la chambre 10, il convient de noter qu'en reliant la source 11 d'énergie à haute fréquence à la source 13 de revêtement, les problèmes antérieurs posés par l'application d'énergie à haute fréquence aux substrats à revêtir sont encore évités. Par conséquent, bien que la mise en oeuvre de la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 5 ne soit pas aussi commode que celle des formes de réalisation des figures 1 et 4, la forme de réalisation
de la figure 5 représente encore un perfectionnement impor-
tant dans le domaine de la pulvérisation ionique sans gaz.
Il ressort de la description précédente que
l'invention a trait à un procédé et un appareil perfection-
nés de pulvérisation ionique sans gaz. Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent de revêtir des substrats en grande série et à volume élevé, d'une manière notablement plus facile qu'avec les procédés antérieurs, car il n'est plus nécessaire que les substrats à revêtir
soient isolés électriquement de la chambre de l'appareil.
En outre, l'application d'énergie à haute fréquence aux substrats individuels à revêtir n'est plus nécessaire et,
conformément à l'invention, cette énergie peut être appli-
quée uniquement à la source de matière de revêtement pour simplifier notablement et encore plus l'adaptation du
procédé de pulvérisation ionique sans gaz à des installa-
tations d'application de revêtement à volume élevé.
Bien que le procédé mis en oeuvre soit désigné comme étant un procédé de "pulvérisation ionique sans gaz", il convient de noter qu'un gaz réactif à basse pression
peut être utilisé pour produire des revêtements spéciaux.
Par exemple, si l'on souhaite réaliser un revêtement d'oxyde d'aluminium, de l'oxyde d'aluminium peut être chargé dans la source d'évaporation. Lorsque l'oxyde d'aluminium se vaporise puis s'ionise, une certaine partie de l'oxygène forme de l'oxygène atomique ou moléculaire et sort de la chambre sous l'action de la pompe à vide. Par conséquent, il est souhaitable de remplacer l'oxygène s'échappant par
de l'oxygène gazeux fourni sous une faible pression d'entrée.
Une autre'technique de déposition consiste à utiliser de l'aluminium dans la source d'évaporation et, en introduisant
de l'oxygène dans la chambre pendant l'application du revê-
tement, à permettre à l'oxyde d'aluminium de se former dans le plasma ou sur la surface du substrat. Des techniques analogues peuvent être utilisées pour former des nitrures, des carbures, etc. En général, une pression partielle de
gaz réactif de 650.10-4 Pa suffit pour produire un revête-
ment déposé par gaz réactif ou d'appoint. De plus, un apport d'argon sous basse pression, cette pression pouvant également être d'environ 650.10 Pa, peut être utile d'au moins deux manières. Tout d'abord, étant donné que l'ionisation dans le plasma est une fonction directe de la densité des molécules dans la chambre, il est évident qu'une faible ionisation a lieu lorsque la source d'évaporation s'échauffe. Ensuite, la matière vaporisée au début tend à avoir une plus faible adhérence en raison du faible pourcentage d'isolation. La présence d'une petite quantité d'argon peut pallier cet inconvénient en produisant le plasma et engendrant une plus forte densité de molécules au début de l'étape de déposition. L'argon peut être éliminé une fois que la déposition a commencé. En second lieu, bien qu'une pulvérisation ionique sans gaz donne un recouvrement tridimensionnel, un degré supérieur d'uniformité peut être obtenu sur des surfaces très irrégulières par l'utilisation
d'une faible pression inerte, par exemple de l'argon.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (25)
1. Procédé pour revêtir d'une matière (22) de revêtement, provenant.d'une source (13) de revêtement, un substrat (35) par pulvérisation ionique à l'intérieur d'une chambre (10), caractérisé en ce qu'il consiste à faire le
vide dans la chambre, à appliquer de l'énergie à haute fré-
quence à ladite source de revêtement, à développer un cou-
rant continu de polarisation positive sur la source de revêtement et à vaporiser, dans la chambre vidée, la matière de revêtement à partir de ladite source pour produire autour
du substrat un plasma constitué d'ions de matière de revê-
tement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant continu-de polarisation positive de la source de revêtement est développé par polarisation positive de ladite source de revêtement par rapport à la surface du substrat.
3. Procédé pour revêtir d'une matière (22), par pulvérisation ionique, plusieurs substrats (55) placés dans une chambre (10), procédé dans lequel un champ électrique est développé entre les substrats et une source (13) de revêtement afin d'accélérer des ions positifs vers les substrats tout en supprimant l'isolation électrique qu'il
était nécessaire d'établir jusqu'à présent entre le dispo-
sitif (50) de support des substrats et une partie quelconque de la chambre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à faire le vide dans la chambre, à appliquer de l'énergie à haute fréquence à ladite source de revêtement, à développer une tension positive, produisant un courant continu, sur ladite source de revêtement pour établir un champ électrique entre cette source et les substrats afin d'accélérer vers ces derniers les ions positifs constitués de matière de revêtement, et à vaporiser la matière de revêtement, à partir de ladite source de revêtement, dans la chambre vidée pour formerdans cette dernière, un plasma
constitué d'ions positifs de matière de revêtement.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 3,
caractérisé en ce que l'application d'une tension positive à la source de revêtement consiste à mettre en oeuvre une source (12) de tension positive, produisant un courant continu, et à relier cette source de tension à la source
de revêtement.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3, caractérisé en ce que l'application d'énergie à haute Lréquence à ladite source de revêtement consiste à mettre en oeuvre une source (11) à haute fréquence et à relier
cette source à ladite source de revêtement.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste également à relier la chambre et le
dispositif de support des substrats au potentiel de masse.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3, dans lequel les substrats sont nettoyés avant l'appli-
cation du revêtement, caractérisé en ce qu'il consiste, au préalable, à faire le vide dans la chambre, à introduire un gaz inerte dans cette chambre et à appliquer un champ à haute fréquence à une certaine zone située à l'intérieur de la chambres
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le champ à haute fréquence est appliqué à une zone située à l'intérieur de la chambre par application d'énergie
à haute fréquence à ladite source de revêtement.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3, caractérisé en ce que la source de revêtement comprend une résistance chauffante (20) et en ce que l'énergie à haute fréquence est appliquée directement à cette résistance
chauffante.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3, caractérisé en ce que la source de revêtement comprend une résistance chauffante (20) et un dispositif conducteur (21) de support qui maintient la résistance chauffante à l'intérieur de la chambre, l'application d'énergie à haute fréquence à ladite source consistant à appliquer ladite
énergie à haute fréquence au dispositif de support.
11. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier l'orientation des substrats par rapport à la source de revêtement pendant
l'application du revêtement.
12. Appareil pour revêtir un substrat (35) d'une matière (22) de revêtement, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre (10) destinée à renfermer le substrat, une source (13) de revêtement située à l'intérieur de la chambre et destinée à vaporiser la matière de revêtement à l'intérieur de cette chambre, des éléments (25, 26, 27) destinés à faire le vide dans la chambre, un générateur (11) de signaux à haute fréquence relié à ladite source de revêtement afin de lui appliquer de l'énergie à haute fréquence pour former, à partir de la matière de revêtement vaporisée, un plasma constitué d'ions positifs de matière de revêtement, et des éléments destinés à développer un champ électrique entre la source de revêtement et le substrat afin d'accélérer vers
ce dernier les ions positifs de matière de revêtement.
13. Appareil selon la revendication 12, carac-
térisé en ce que le générateur de signaux à haute fréquence est situé à l'extérieur de la chambre, l'appareil comportant en outre, de préférence, un condensateur (36) qui relie le générateur de signaux à haute fréquence à ladite source de revêtement.
14. Appareil selon la revendication 12, carac-
térisé en ce que les éléments destinés à développer le champ électrique comprennent une source (12) de tension extérieure
à ladite chambre, l'appareil comportant en outre, de préfé-
rence, une bobine (37) qui relie ladite source de tension à
ladite source de revêtement.
15. Appareil selon la revendication 12, caracté-
risé en ce que la source de revêtement comprend une résis-
tance chauffante (20).
16. Appareil selon la revendication 15, caracté-
risé en ce que les éléments destinés à développer le champ
électrique comprennent une source (12) de tension, le géné-
rateur de signaux à haute fréquence et la source de tension
étant reliés à ladite résistance chauffante.
17. Appareil selon la revendication 15, carac-
térisé en ce que la source de revêtement comprend un dis-
positif conducteur (21) destiné à supporter la résistance chauffante à l'intérieur de la chambre, le générateur de signaux à haute fréquence étant relié à ce dispositif con- ducteur de support, les éléments destinés à développer le champ électrique comprenant notamment une source (12) de tension qui est également reliée au dispositif conducteur de support.
18. Appareil selon la revendication 12, carac-
térisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à faire varier l'orientation du substrat par rapport à la source
de revêtement.
19. Appareil pour revêtir un substrat (35) d'une matière (22) de revêtement, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre 00) destinée à contenir le substrat et la matière de revêtement, des éléments (25e 26, 27) destinés à faire le vide dans la chambre, un dispositif destiné à vaporiser la matière-de revêtement, un dispositif destiné à appliquer de l'énergie (11) à haute fréquence audit dispositif de vaporisation afin de former, à partir de la matière de revêtement vaporisée, un plasma d'ions de revêtement, et un dispositif (12) destiné à produire un courant continu positif de polarisation sur le dispositif de vaporisation afin de former, dans ladite chambre, un champ électrique
qui accélère les ions de revêtement vers le substrat.
20. Appareil pour revêtir, par pulvérisation ionique, plusieurs substrats (35) à l'aide d'ions positifs de revêtement provenant d'une source (13) de revêtement,
appareil dans lequel les substrats sont renfermés à l'inté-
rieur d'une chambre (10) dans laquelle le vide est fait, un champ électrique étant développé entre les substrats et la source de revêtement afin d'accélérer les ions positifs vers les substrats, l'appareil comportant un dispositif perfectionné destiné à produire un plasma constitué d'ions
positifs de revêtement et le champ électrique d'accéléra-
tion des ions, tout en éliminant l'isolation électrique qu'il étaitju3qu'à présent nécessaire d'établir entre les el 24
substrats et une partie quelconque de la chambre, l'appa-
reil étant caractérisé en ce qu'il comporte un générateur (11) de signaux à haute fréquence relié à la source de revêtement afin de produire le plasma d'ions positifs de matière de revêtement, et une source (12) de tension pro- duisant un courant continu positif et reliée à la source de revêtement afin d'appliquer à cette dernière un courant continu la polarisant positivement pour produire le champ
d'accélération des ions.
21. Procédé selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que l'application d'une polarisation positive par courant continu de ladite source de revêtement consiste à appliquer un courant continu polarisant négativement ledit substrat.
22. Procédé selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que le substrat (66) à revêtir est maintenu à l'intérieur de la chambre sur un support conducteur (65), l'application d'une polarisation positive par courant continu à ladite source de revêtement consistant à appliquer un courant continu polarisant négativement le support du substrat.
23. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3, caractérisé en ce qu'il consiste également à introduire un gaz réactif dans la chambre pendant l'application du revêtement sur le substrat, de manière que ce dernier soit revêtu d'un composé constitué de la matière provenant de
ladite source de revêtement et du gaz réactif.
24. Procédé selon l'une des revendications 1 et
3,caractérisé en ce qu'il consiste à introduire un gaz
inerte dans la chambre pendant l'application du revêtement.
25. Procédé pour appliquer, par pulvérisation ionique, une matière (22> de revêtement sur un substrat (35) placé à l'intérieur d'une chambre (10), caractérisé en ce qu'il consiste à faire le vide dans la chambre, à vaporiser la matière de revêtement, à partir d'une source (13) de revêtement, dans la chambre vidée, à appliquer de l'énergie
à haute fréquence à ladite source de revêtement pour pro-
duire autour du substrat un plasma d'ions de matière de revetement,et à polariser positivement, par courant continu, ladite source de revêtement par rapport au substrat, en appliquant audit substrat un courant continu le polarisant négativement.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/160,045 US4342631A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Gasless ion plating process and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2484463A1 true FR2484463A1 (fr) | 1981-12-18 |
Family
ID=22575275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8111743A Withdrawn FR2484463A1 (fr) | 1980-06-16 | 1981-06-15 | Procede et appareil de revetement par pulverisation ionique sans gaz |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4342631A (fr) |
| JP (1) | JPS5729575A (fr) |
| AR (1) | AR226462A1 (fr) |
| AU (1) | AU7087381A (fr) |
| BR (1) | BR8103655A (fr) |
| CA (1) | CA1161786A (fr) |
| DE (1) | DE3123332A1 (fr) |
| ES (1) | ES8303542A1 (fr) |
| FR (1) | FR2484463A1 (fr) |
| GB (1) | GB2077770A (fr) |
| IT (1) | IT1137244B (fr) |
| NZ (1) | NZ197232A (fr) |
| ZA (1) | ZA813741B (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3413164A1 (de) * | 1983-04-22 | 1984-10-25 | White Engineering Corp., Dallas, Tex. | Verfahren zur verhinderung des fressens von zusammenwirkenden, verschraubten elementen |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2501727A1 (fr) * | 1981-03-13 | 1982-09-17 | Vide Traitement | Procede de traitements thermochimiques de metaux par bombardement ionique |
| DE3221180A1 (de) * | 1981-06-05 | 1983-01-05 | Mitsubishi Denki K.K., Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer halbleitervorrichtung |
| US4508932A (en) * | 1982-04-19 | 1985-04-02 | The Innovations Foundation Of The University Of Toronto | Silicon-based solar energy conversion cells |
| FR2534599A1 (fr) * | 1982-10-14 | 1984-04-20 | Seftim Sa | Dispositif de metallisation des surfaces minerales et organiques |
| US4605565A (en) * | 1982-12-09 | 1986-08-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of depositing a highly conductive, highly transmissive film |
| US4420386A (en) * | 1983-04-22 | 1983-12-13 | White Engineering Corporation | Method for pure ion plating using magnetic fields |
| FR2550681B1 (fr) * | 1983-08-12 | 1985-12-06 | Centre Nat Rech Scient | Source d'ions a au moins deux chambres d'ionisation, en particulier pour la formation de faisceaux d'ions chimiquement reactifs |
| US4478874A (en) * | 1983-12-09 | 1984-10-23 | Cosden Technology, Inc. | Methods for improving the gas barrier properties of polymeric containers |
| US5096558A (en) * | 1984-04-12 | 1992-03-17 | Plasco Dr. Ehrich Plasma - Coating Gmbh | Method and apparatus for evaporating material in vacuum |
| US4938859A (en) * | 1984-07-31 | 1990-07-03 | Vacuum Optics Corporation Of Japan | Ion bombardment device with high frequency |
| US4612207A (en) * | 1985-01-14 | 1986-09-16 | Xerox Corporation | Apparatus and process for the fabrication of large area thin film multilayers |
| US4764394A (en) * | 1987-01-20 | 1988-08-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for plasma source ion implantation |
| GB8701414D0 (en) * | 1987-01-22 | 1987-02-25 | Matthews A | Heating enhancement in physical vapour deposition |
| US4826365A (en) * | 1988-01-20 | 1989-05-02 | White Engineering Corporation | Material-working tools and method for lubricating |
| US5031408A (en) * | 1988-04-19 | 1991-07-16 | The Boeing Company | Film deposition system |
| US4902572A (en) * | 1988-04-19 | 1990-02-20 | The Boeing Company | Film deposition system |
| DE3831242A1 (de) * | 1988-09-14 | 1990-03-22 | Basf Lacke & Farben | Kondensationsprodukte auf basis von kolophonium |
| US5078847A (en) * | 1990-08-29 | 1992-01-07 | Jerry Grosman | Ion plating method and apparatus |
| US5105879A (en) * | 1991-03-20 | 1992-04-21 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for sealing at a sliding interface |
| FR2681472B1 (fr) | 1991-09-18 | 1993-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de films minces de materiau semiconducteur. |
| US5859404A (en) * | 1995-10-12 | 1999-01-12 | Hughes Electronics Corporation | Method and apparatus for plasma processing a workpiece in an enveloping plasma |
| FR2748851B1 (fr) | 1996-05-15 | 1998-08-07 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une couche mince de materiau semiconducteur |
| US6245161B1 (en) * | 1997-05-12 | 2001-06-12 | Silicon Genesis Corporation | Economical silicon-on-silicon hybrid wafer assembly |
| US6291313B1 (en) | 1997-05-12 | 2001-09-18 | Silicon Genesis Corporation | Method and device for controlled cleaving process |
| US6033974A (en) | 1997-05-12 | 2000-03-07 | Silicon Genesis Corporation | Method for controlled cleaving process |
| US20070122997A1 (en) | 1998-02-19 | 2007-05-31 | Silicon Genesis Corporation | Controlled process and resulting device |
| US6027988A (en) * | 1997-05-28 | 2000-02-22 | The Regents Of The University Of California | Method of separating films from bulk substrates by plasma immersion ion implantation |
| US6548382B1 (en) * | 1997-07-18 | 2003-04-15 | Silicon Genesis Corporation | Gettering technique for wafers made using a controlled cleaving process |
| FR2773261B1 (fr) | 1997-12-30 | 2000-01-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour le transfert d'un film mince comportant une etape de creation d'inclusions |
| US6291326B1 (en) | 1998-06-23 | 2001-09-18 | Silicon Genesis Corporation | Pre-semiconductor process implant and post-process film separation |
| US6500732B1 (en) | 1999-08-10 | 2002-12-31 | Silicon Genesis Corporation | Cleaving process to fabricate multilayered substrates using low implantation doses |
| US6221740B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-04-24 | Silicon Genesis Corporation | Substrate cleaving tool and method |
| JP2003506883A (ja) | 1999-08-10 | 2003-02-18 | シリコン ジェネシス コーポレイション | 低打ち込みドーズ量を用いて多層基板を製造するための劈開プロセス |
| US6263941B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-07-24 | Silicon Genesis Corporation | Nozzle for cleaving substrates |
| US7250196B1 (en) | 1999-10-26 | 2007-07-31 | Basic Resources, Inc. | System and method for plasma plating |
| US6833031B2 (en) * | 2000-03-21 | 2004-12-21 | Wavezero, Inc. | Method and device for coating a substrate |
| US6521104B1 (en) * | 2000-05-22 | 2003-02-18 | Basic Resources, Inc. | Configurable vacuum system and method |
| US6503379B1 (en) | 2000-05-22 | 2003-01-07 | Basic Research, Inc. | Mobile plating system and method |
| FR2823599B1 (fr) | 2001-04-13 | 2004-12-17 | Commissariat Energie Atomique | Substrat demomtable a tenue mecanique controlee et procede de realisation |
| US20030180450A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-09-25 | Kidd Jerry D. | System and method for preventing breaker failure |
| US8187377B2 (en) * | 2002-10-04 | 2012-05-29 | Silicon Genesis Corporation | Non-contact etch annealing of strained layers |
| FR2848336B1 (fr) | 2002-12-09 | 2005-10-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une structure contrainte destinee a etre dissociee |
| US20040231843A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Simpson Nell A. A. | Lubricant for use in a wellbore |
| FR2856844B1 (fr) | 2003-06-24 | 2006-02-17 | Commissariat Energie Atomique | Circuit integre sur puce de hautes performances |
| FR2857953B1 (fr) | 2003-07-21 | 2006-01-13 | Commissariat Energie Atomique | Structure empilee, et procede pour la fabriquer |
| US20050126497A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-06-16 | Kidd Jerry D. | Platform assembly and method |
| FR2861497B1 (fr) | 2003-10-28 | 2006-02-10 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de transfert catastrophique d'une couche fine apres co-implantation |
| US7811900B2 (en) | 2006-09-08 | 2010-10-12 | Silicon Genesis Corporation | Method and structure for fabricating solar cells using a thick layer transfer process |
| US9362439B2 (en) | 2008-05-07 | 2016-06-07 | Silicon Genesis Corporation | Layer transfer of films utilizing controlled shear region |
| US8293619B2 (en) | 2008-08-28 | 2012-10-23 | Silicon Genesis Corporation | Layer transfer of films utilizing controlled propagation |
| US8993410B2 (en) | 2006-09-08 | 2015-03-31 | Silicon Genesis Corporation | Substrate cleaving under controlled stress conditions |
| FR2910179B1 (fr) | 2006-12-19 | 2009-03-13 | Commissariat Energie Atomique | PROCEDE DE FABRICATION DE COUCHES MINCES DE GaN PAR IMPLANTATION ET RECYCLAGE D'UN SUBSTRAT DE DEPART |
| US8330126B2 (en) | 2008-08-25 | 2012-12-11 | Silicon Genesis Corporation | Race track configuration and method for wafering silicon solar substrates |
| US8329557B2 (en) | 2009-05-13 | 2012-12-11 | Silicon Genesis Corporation | Techniques for forming thin films by implantation with reduced channeling |
| FR2947098A1 (fr) | 2009-06-18 | 2010-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'une couche mince sur un substrat cible ayant un coefficient de dilatation thermique different de celui de la couche mince |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2290504A1 (fr) * | 1974-11-05 | 1976-06-04 | Eastman Kodak Co | Procede pour deposer une couche de matiere dielectrique photosensible sur un support |
| US3962988A (en) * | 1973-03-05 | 1976-06-15 | Yoichi Murayama, Nippon Electric Varian Ltd. | Ion-plating apparatus having an h.f. electrode for providing an h.f. glow discharge region |
| US4039416A (en) * | 1975-04-21 | 1977-08-02 | White Gerald W | Gasless ion plating |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4016389A (en) * | 1975-02-21 | 1977-04-05 | White Gerald W | High rate ion plating source |
| JPS5836780B2 (ja) * | 1975-08-15 | 1983-08-11 | 沖電気工業株式会社 | ガゾウヘンカンホウシキ |
| US4096026A (en) * | 1976-07-27 | 1978-06-20 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method of manufacturing a chromium oxide film |
-
1980
- 1980-06-16 US US06/160,045 patent/US4342631A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-05-20 AU AU70873/81A patent/AU7087381A/en not_active Abandoned
- 1981-05-28 NZ NZ197232A patent/NZ197232A/en unknown
- 1981-06-04 ZA ZA00813741A patent/ZA813741B/xx unknown
- 1981-06-05 CA CA000379139A patent/CA1161786A/fr not_active Expired
- 1981-06-10 BR BR8103655A patent/BR8103655A/pt unknown
- 1981-06-10 IT IT22228/81A patent/IT1137244B/it active
- 1981-06-12 DE DE19813123332 patent/DE3123332A1/de not_active Withdrawn
- 1981-06-15 FR FR8111743A patent/FR2484463A1/fr not_active Withdrawn
- 1981-06-15 ES ES503068A patent/ES8303542A1/es not_active Expired
- 1981-06-16 GB GB8118456A patent/GB2077770A/en not_active Withdrawn
- 1981-06-16 JP JP9167481A patent/JPS5729575A/ja active Pending
- 1981-06-16 AR AR285726A patent/AR226462A1/es active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962988A (en) * | 1973-03-05 | 1976-06-15 | Yoichi Murayama, Nippon Electric Varian Ltd. | Ion-plating apparatus having an h.f. electrode for providing an h.f. glow discharge region |
| FR2290504A1 (fr) * | 1974-11-05 | 1976-06-04 | Eastman Kodak Co | Procede pour deposer une couche de matiere dielectrique photosensible sur un support |
| US4039416A (en) * | 1975-04-21 | 1977-08-02 | White Gerald W | Gasless ion plating |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3413164A1 (de) * | 1983-04-22 | 1984-10-25 | White Engineering Corp., Dallas, Tex. | Verfahren zur verhinderung des fressens von zusammenwirkenden, verschraubten elementen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NZ197232A (en) | 1984-12-14 |
| IT1137244B (it) | 1986-09-03 |
| ZA813741B (en) | 1983-01-26 |
| US4342631A (en) | 1982-08-03 |
| ES503068A0 (es) | 1983-02-01 |
| ES8303542A1 (es) | 1983-02-01 |
| AR226462A1 (es) | 1982-07-15 |
| AU7087381A (en) | 1981-12-24 |
| GB2077770A (en) | 1981-12-23 |
| CA1161786A (fr) | 1984-02-07 |
| JPS5729575A (en) | 1982-02-17 |
| IT8122228A0 (it) | 1981-06-10 |
| DE3123332A1 (de) | 1982-03-25 |
| BR8103655A (pt) | 1982-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2484463A1 (fr) | Procede et appareil de revetement par pulverisation ionique sans gaz | |
| EP0049380B1 (fr) | Dispositif de déposition chimique activée sous plasma | |
| EP0200651B1 (fr) | Source d'ions du type triode à une seule chambre d'ionisation à excitation haute fréquence et à confinement magnétique du type multipolaire | |
| CA1093910A (fr) | Depot reactif d'oxydes | |
| FR2505881A1 (fr) | Procede et dispositif pour doper un materiau semi-conducteur | |
| KR101578280B1 (ko) | 진공 성막 장치 | |
| EP1182272A1 (fr) | Procédé et dispositif permettant le dépôt de couches métalliques en continu par plasma froid | |
| FR2535109A1 (fr) | Appareil de pulverisation, utilisable notamment pour la fabrication des dispositifs a semi-conducteurs | |
| FR2801813A1 (fr) | Dispositif de traitement de surface par plasma, en particulier pour former un film sur un substrat | |
| FR2578270A1 (fr) | Procede de vaporisation reactive de couches d'oxyde, de nitrure, d'oxynitrure et de carbure. | |
| FR2691834A1 (fr) | Procédé pour produire et pour amorcer une décharge basse tension, installation de traitement sous vide et chambre à cathode pour celle-ci, et utilisations du procédé. | |
| CA2700575A1 (fr) | Procede de traitement de surface d'au moins une piece au moyen de sources elementaires de plasma par resonance cyclotronique electronique | |
| EP0641014B1 (fr) | Réacteur à plasma pour un procédé de dépÔt ou de gravure | |
| WO1999046964A1 (fr) | Procede de traitement de surface d'un materiau ou d'un objet et dispositif pour la mise en oeuvre du procede | |
| FR2584099A1 (fr) | Agencement pour traiter des pieces dans une chambre a vide | |
| WO2016156728A1 (fr) | Installation pour le traitement d'objets par plasma, utilisation de cette installation et procédé de mise en oeuvre de cette installation | |
| EP0241362B1 (fr) | Dispositif et notamment duoplasmatron utilisable pour ioniser un gaz et procédé d'utilisation de ce dispositif | |
| FR2614041A1 (fr) | Procede et appareil pour le traitement de substrats en faisant intervenir un faisceau d'ions acceleres pour l'erosion de ces substrats, ou pour le depot d'une ou plusieurs couches de revetement | |
| FR2895208A1 (fr) | Procede de production de plasma par decharge capacitive associe a un plasma annexe a decharge distribuee, et systeme de mise en oeuvre associe | |
| FR2811686A1 (fr) | Procede de fabrication de couches de carbone aptes a emettre des electrons, par depot chimique en phase vapeur | |
| BE1026449B1 (fr) | Procédé et dispositif de synthèse de diamant par CVD | |
| EP1094691B1 (fr) | Procédé de production d'un plasma par décharges distribuées de type capacitif, et dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé | |
| WO2021110956A1 (fr) | Procede de production de nanoclusters de silicium et/ou germanium presentant un moment dipolaire electrique et/ou magnetique permanent | |
| JPH10265946A (ja) | 蒸着装置およびこれを用いた薄膜の製造方法 | |
| FR2530671A1 (fr) | Appareil pour le placage par bombardement ionique de matieres granulaires ou d'autres matieres en vrac |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |