Brevet FR2160812A1 — publié le 19730706

L'invention concerne un procédé pour la détermination de la température de corps minces devant être enduits d'un revêtement, et une installation de pulvérisation cathodique destinée à enduire d'un revêtement des substrats minces disposés sur des porte-substrat, comportant un dispositif de mesure permettant de déterminer la température des corps minces devant outre enduits d'un revêtement pour la réalisation du procédé. On connait un procédé pour mesurer la température des substrats minces où la mesure est effectuée à l'aide dt- un thermocouple fixé par un mastic sur le substrat mince tourné vers la cathode et qui sert à effectuer la mesure. On utilise ici la face du substrat mince tournée vers la cathode pour cette mesure. Le mastic qui fixe le thermocouple empêche le substrat mince d'être atteint en ce point par la pulvérisation cathodique et détériore le profil de température. La précision de la mesure en est affeot6e . En raison de la grande minceur des substrats qui oblige à utiliser pour les thermocouples des fils très fins, la fixation au mastic et la mesure sont rendues difficiles et ne peuvent être effectuées qu'au laboratoire. Néanmoins, pour obtenir une température appropriée pendant ta pulvérisation cathodique, on doit préparer pour les installations des courbes d'étalonnage au moyen de rondelles d'essai, afin que les installations puissent ensuite fonctionner sans que lon mesure la température.En présence d'influences extérieures, on risque, d'une part, de dépasser le température appropriée, ce qui peut produire des déchets, et, d'autre part, peut provoquer l'abaissement de la température pouvant entraîner un abaissement du rendement. On connatt, également, un procédé où la mesure de la température de la surface est effectuée à l'aide d'un thermocouple séparé, dont les fils se terminent en pointe. L'in- convénient de ce procédé est qu'on doit, préalablement, métalliser une petite surface du substrat mince non conducteur de 124- lectricité, avant la mise en place des minces thermocouples sur cette surface, pour effectuer la mesure. La surface utile à ehduire est ainsi diminuée, le profil de la température est détérioré et la précision-de la mesure est affectée.Etant donné que les points de mesure sont disposés du c8té tourné vers la cathode, on ne peut pas effectuer les mesures pendant la pulvérisation cathodique, à moinS de tolérer d'autres inconvénients, comme 1'enduction de pointes de mesure et la diminution de la surface du substrat à enduire. Le but de l'invention est de mettre au point un procédé pour la mesure de la température des corps minces devant autre enduits qui soit économiquement favorable. L'objectif de l'invention est de mettre au point un procédé permettant de déterminer la température des corps minces dans une phase quelconque de l'opération d'enduction et sans préparation du corps mince pour la mesure. L'invention doit, également comprendre une installation de pulvérisation cathodique pour l'enduction de substrats minces déposés sur des porte-substrat, comportant un dispositif de mesure pour la détermination de la température des corps minces devant être enduits. Selon l'invention, cet objectif est réalisé en mesurant la température du corps mince du c8té opposé à celui devant etre dnduit, à l'aide d'un récepteur de radiations thermiques connu. Dans l'installation de pulvérisation cathodiqueS est disposé à distance du porte-substrat, sur le c8té opposé à la cathode, un thermo-couple irradiant sous vide; dans le portesubstrat est prévu un évidement et entre le porte-substrat et l'ouverture d'admission de la lumière du thermocouple est monté un dispositif conducteur de la lumière. S'il existe plusieurs porte-substrat mobiles autour d'un axe commun, on prévoit un interrupteur électronique d'un type connu, pour limiter la durée des mesures. Selon la solution de l'invention, il est possible de déterminer exactement la température, sans préparation des substrats pour la mesure et pendant l'opération d'enduction même, et de faire fonctionner ainsi l'installation avec un rendement élevé. La suppression des champs de mesure qui sont des surfaces inutilisables pour l'enduction, ainsi que la possibilité d'inclure un dispositif de régulation, sont particulièrement avantageuses. Est également avantageuse, l'insensibilité du dispositif de mesure de la température à l'attaque ionique, de sorte qu'aussi bien la pulvérisation cathodique que l'attaque ionique peuvent être effectudes pendant la même opération. Le dispositif de mesure faisant partie de l'installation de pulvérisation cathodique, est représenté, à titre d'exemple non limitatif sur le dessin ci-joint, qui est une coupe partielle de l'installation de pulvérisation cathodique comportant un dispositif de mesure. Les particules se déplacent du target 2 disposé sur la cathode 1, dans la direction du porte-substrat 3 formant 11 anode et du substrat mince 4 se trouvant sur le porte-substrat. La chaleur dégagée par l'impact des particules chauffe le substrat mince et le porte-substrat, suivant l'intensité de l'enduction. La température est un critère de l'intensité de ltenduc- tion, un maximum de température ne doit pas être dépassé. Comme les substrats sont très minces, ils ne peuvent être considérés comme des surfaces susceptibles de donner des mesures de grande précision, étant donné que la chaleur captée est très vite irradiée. Ce rayonnement est utilisé comme valeur de mesure pour le thermocouple irradiant sous vide. Pour capter les radiations avec le minium de perte et de perturbation, on monte un dispositif conducteur de la lumière 6 entre le substrat mince 4 et l'ouverture d 'admis- sion de la lumière du thermocouple 5. La transmission de la tension apparaissant dans le thermocouple, et qui est proportionnelle au rayonnement de chaleur, se fait par les conducteurs 7, pour être enregistrée ou dirigée vers le dispositif de régulation. Lors de la réalisation d'installations de pulvérisations cathodique où plusieurs substrats minces sont mobiles autour d'un axe commun, on monte dans le dispositif de l'exemple ci-dessus un interrupteur électronique supplémentaire qui limite la durée de la mesure, en fonction de la rotation des substrats et de leur position par rapport à la cathode. Lors de la réalisation d'installations de pulvérisation cathodique, où pour procéder par exemple à l'attaque ionique, sont disposés dans le même récipient et sans préparation particulière, plusieurs substrats minces sur plusieurs portesubstrat mobiles sur leur axe propre, on dispose les thermocouples sur les porte-substrat. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I C Â T IONS 1.- Procédé pour la détermination de la température de corps minces devant recevoir un revêtement, caractérisé en ce qu'on mesure la température du c8té opposé au côté du corps mince devant être enduit, à l'aide d'un récepteur de radiations thermiques d'un type connu. 2.- Installation de pulvérisation cathodique pour l'enduction de substrats minces disposés sur des porte-substrat comportant un dispositif de mesure pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, installation caractérisée en ce que, sur le côté du porte-substrat qui est à l'opposé de la cathode, est disposé à distance de celui-ci un thermo-couple irradiant sous vide connu, qu'un évidement est prévu dans le porte-substrat et qu'un dispositif conducteur de la lumière est disposé entre le porte-substrat et une ouverture d'admission de la lumière du thermocouple irradiant sous vide. 3.- Installation de pulvérisation cathodique selon la revendication 2, caractérisée en ce que, s'il existe plusieurs porte-substrat mobiles autour d'un axe commun, il est prévu un interrupteur électronique connu en soi, pour la limitation de la durée de mesure.