Brevet FR2567912A1 — publié le 19860124

PLAQUE-CIBLE POUR PULVERISATION CATHODIQUE L'invention concerne une plaque-cible pour pulvérisation cathodique. Les plaques-cibles pour pulvérisation cathodique sont en une matière qui doit être pulvérisée dans une installation de pulvérisation cathodique, afin de déposer sur des surfaces de substrats une couche de la matière concernée, ou de déposer, en présence d'un gaz résiduel, chimiquement actif, dans l'installation de pulvérisation, un composé chimique de la matière de la cible et de ce gaz actif. Dans les installations de grande puissance, les plaques cathodiques sont souvent exposées à une très grande sollicitation thermique, du fait du bombardement ionique, et doivent être refroidies afin d'évacuer l'énergie thermique excédentaire. Néanmoins, aux très fortes puissances, un problème est posé par le fait que les plaques-cibles, lorsqu'elles sont, selon l'usage, bridées de manière rigide par leur bord et pressées contre un support sous-jacent refroidi, se déforment sous l'effet de la dilatation thermique et se décollent alors du support sous-jacent, de sorte que le refroidisement devient insuffisant et que la matière de la cible prend une température excessive, se ramollit et, peut même éventuellement finir par fondre. Pour éviter cela, on a déjà envisagé de braser ou souder la face arrière de la plaque-cible sur le support sous- jacent refroidi. Toutefois, la réalisation d'un tel assemblage exige de grandes précautions, à défaut desquelles la plaque-cible pourrait néanmoins se désolidariser du support. Quoi qu'il en soit, ce soudage ou brasage est onéreux. Dans la plupart des cas, c'est par boulonnage sur son pourtour que la plaque-cible est fixée au support sous-jacent refroidi, et une fixation par vis est prévue au milieu de la plaque, afin d'éviter son décollement. On a déjà proposé une plaque-cible présentant, le long d'une ligne médiane de la surface à pulvériser, plusieurs évidements pour une fixation, lesquels sont aménagés dans le fond d'une rainure agencée le long de la ligne médiane, du côté de la surface à pulvériser, la profondeur donnée à cette rainure étant telle qu'une tringle insérée dans celle-ci, pour fixer la plaque-cible, et les vis de fixation y afférentes ne forment pas de saillie débordant du plan de pulvérisation. Grâce à la faible épaisseur de la plaque-cible dans la région du fond de la rainure au milieu de la plaque, là o la température atteignait sa valeur maximale (avec les agencements selon l'art antérieur), on obtenu à cet endroit un refroidissement amélioré et l'on a ainsi évité que la matière puisse se déformer ou s'écouler dans la région de la fixation médiane. La nécessité d'agencer une tringle de fixation sur la face avant de la plaque-cible, donc sur la surface à pulvériser, constitue toutefois un autre inconvénient, notamment lorsque la plus infime co-pulvérisation de la matière (acier) constitutive de la tringle de fixation médiane et des vis de fixation est une cause d'impuretés inacceptables dans les couches à réaliser. La présente invention a pour but de parvenir à une architecture de plaquecible grâce à laquelle la face avant sera exempte de moyens de fixation (à l'exception d'éventuelles tringles et vis de fixation prévues sur son bord extérieur). Selon l'invention, ce but est atteint avec une plaque-cible comportant, dans son côté éloigné de la surface à pulvériser, au moins un évidement dans lequel est monté, au moyen d'un assemblage par ressort créant une liaison mécanique positive, un corps auxiliaire pour la fixation à un support sous-jacent. Bien entendu, les assemblages par ressort sont déja connus en construction mécanique. Toutefois, la technique antérieure ne permettait pas d'envisager qu'un tel assemblage permettrait de résoudre, de manière surprenante, tous les problèmes rencontrés avec les plaques-cibles pour pulvérisation. Il est avantageux que, pour la fixation au support sous-jacent, le corps auxiliaire soit muni d'un trou fileté. L'évidement prévu dans la plaque-cible peut notamment avoir la forme d'un cavité cylindrique dans laquelle un corps auxiliaire cylindrique est monté au moyen d'un anneau de retenue, du type seeger, circlip ou analogue. Afin d'obtenir, même en présence de fortes températures d'utilisation, une stabilité mécanique suffisante, il est avantageux que le corps auxiliaire soit en une matière ayant un point de ramollissement sensiblement supérieur à celui de la matière à pulvériser. Il est avantageux que ce corps auxiliaire s'applique étroitement, par l'une de ses faces, contre le fond plan de l'évidement, et que l'autre face de ce corps auxiliaire soit alignée sur la face arrière de la plaque-cible, c'est-à-dire sur le côté de cette plaque-cible éloigné de la face à pulvériser. Afin que la chaleur puisse être évacuée aussi bien que possible, il est en outre avantageux que le corps auxiliaire soit en une matière ayant une conductibilité thermique supérieure à celle de la matière à pulvériser. On va décrire maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant endendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par la figure unique du dessin annexé. Sur cette figure, la référence 1 désigne un support sous-jacent à la plaque-cible, muni de trous de refroidissement 2. Cette plaque-cible est constituée par un corps principal 3, constitué de la matière à pulvériser, présentant un évidement cylindrique 4 dans le côté arrière de la plaque-cible, c'est-à- dire dans le côté éloigné de la surface 5 à pulvériser. Dans cet évidement 4 est inséré un corps auxiliaire cylindrique 6 présentant un épaulement 7 et arrêté au moyen d'un anneau de retenue 8, par exemple un anneau ouvert élastique du type anneau seeger. Par sa face frontale plane, le corps auxiliaire est appliqué contre le fond plan de l'évidement 4, de manière à établir un bon contact thermique. L'autre face frontale du corps auxiliaire est alignée sur la face arrière plane de la plaque-cible. Cette face arrière et cette face frontale sont appliquées par toute leur surface, donc en créant aussi un bon contact thermique, contre la surface plane 10 du support réfrigéré. Une vis 11 pénétrant dans le trou taraudé central 12 du corps auxiliaire fixe celui-ci au support réfrigéré. De plus, la plaque-cible possède un épaulement 13 longeant son pourtour et, par un anneau 14, est en outre fixée au support, de manière connue en soi, comme représenté sur le dessin. Bien entendu, on pourrait aussi prévoir plusieurs évidements dans le côté arrière de la plaque-cible et y insérer des corps auxiliaires retenus par des moyens d'arrêt, et réaliser ainsi plusieurs points de fixation selon l'invention, ce qui peut être opportun dans le cas de plaques-cibles ayant de grandes dimensions. Le corps auxiliaire est avantageusement en une matière ayant une bonne conductibilité thermique. Il peut donc être réalisé, par exemple, sous la forme d'un bloc de cuivre. Afin d'éviter que le corps auxiliaire tourne dans l'évidement lors de la fixation sur le support, on peut prévoir un doigt ou boulon 15 pénétrant dans un trou correspondant du corps auxiliaire, comme indiqué sur le dessin. Bien entendu de nombreuses variantes sont envisageables par l'homme de l'art pour mettre en oeuvre le principe de base de la présente invention qui comporte le recours à un ou des assemblages par ressort ou languette pour établir une liaison positive entre au moins une plaque-cible et au moins un corps auxiliaire qui peut, lui-même, être solidarisé mécaniquement à un support et qui assure en outre une bonne transmission thermique. Il n'est pas impératif que les corps auxiliaires utilisés soient cylindriques, et il existe un grand nombre d'autres assemblages créant une liaison mécanique positive convenant pour réaliser l'invention. Ainsi, cette dernière englobe tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Plaque-cible pour pulvérisation cathodique, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans son côté éloigné de 'la surface (5) à pulvériser, au moins un évidement (4) dans lequel est monté, au moyen d'un assemblage par ressort (8) créant une liaison mécanique positive, un corps auxiliaire (6) pour la fixation à un support sous-jacent (1). 2. Plaque-cible selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour la fixation au support sous-jacent (1), le corps auxiliaire est muni d'un trou fileté (12). 3. Plaque-cible selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évidement (4) possède la forme d'une cavité cylindrique, et en ce qu'un corps auxiliaire cylindrique (6) y est monté au moyen d'un anneau de retenue (8). 4. Plaque-cible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps auxiliaire (6) est en une matière dont le point de ramollissement est sensiblement supérieur à celui de la matière à pulvériser. 5. Plaquecible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps auxiliaire (6) s'applique étroitement, par l'une de ses faces, contre le fond plan (9) de l'évidement (4), et en ce que l'autre face du corps auxiliaire (6) est alignée sur la face arrière de la plaque-cible, c'est- à-dire sur le côté de cette plaque-cible éloigné de la face à pulvériser.