Brevet FR2599383A1 — publié le 19871204

DISPOSITIF PGRTE-CIPLE POUP APPAPEIL DE PULVFRISATIO CATHODIQUE L'invention concerne les appareils de pulvérisation cathodique permettant de pulvériser le matériau dune cible afin de réaliser un dépôt en couche mince sur un substrat ; elle vise plus particulièrement un dispositif porte-cible, adapté pour maintenir la cible dans l'enceinte de pulvérisation. La pulvérisation cathodique est un technique de dépôt bien connue qui offre une qrande souplesse d'utilisation ; elle consiste a appliquer à la cible dont le matériau est à pulvériser, un potentiel continu négatif ou un potentiel radiofrénuence en vue d'obtenir un plasnlaa dans une enceinte soumise à une pression réduite d'un gaz de décharge. Actuel le ment, la cible est collée ou brasée sur url dispositif porte-cible essentiellement constitué o a r un support qui reçoit les connexions électriques ou radio-4lectriques en vue de sa polarisation et qui est refroidi par une circulation liquide crache à un circuit hydraulique oui l'équipe. Pour mettre en oeuvre des cibles de natures différentes, 1' utilisateur doit disposer d'un échantillonnaqe de dispositifs porte-cible qui sont qénéralement coûteux. De plus, le changement de porte-cible est une opération longue, souvent délicate, et la manipulation fréquente des connexions électriaues et hydrauliques peut induire des fuites ou des courts-circuits. La présente invention se propose de fournir une solution satisfaisante, permettant un changement de cible aisé, fiable et peu coûteux. A c t effet, le dispositif porie-cible visé par l'invention comprend un support conducteur sur le plan électrique et thermique, des moyens de circulation d'un fluide ae refroidissement dudit support, et des moyens de connexion électrique ou radio-électrique en vue de la polarisation dudit support ; selon la présente invention, ce support est équipé, d'une part, d'une couche compressible conductrice sur le plsn électrique et thermique, appliquée contre la surface dudit support, d'autre part, d'une plaque amovible, conductrice sur le plan électrique et thermique, assujettie par des moyens de fixation sur le support de façon à pincer et comprimer la couche compressible, ladite plaque présentant une face frontale adaptée pour maintenir la cible en matériau à pulvériser. Ainsi, le support et ses moyens de circulation hydraulique et moyens de connexion électrique ne font l'objet d'aucune manipulation lors d'un changement de cible et demeurent en place en permanence. Le chanqement de cible se résume è des opérations de retrait ou de mise en place de la plaque amovible avec interposition de la couche compressible. Cette dernière, comprimée entre ladite plaque et ledit support, se trouve en contact intime avec ces deux éléments et assure une bonne continuité électrioue et un bon transfert de la chaleur depuis la cible vers le support d'où elle est évacuée par la circulation hydraulique. La couche compressible peut en particulier être constituée par une épaisseur de feutre compact en fibres métal lioues, notamment fibres de cuivre ou alliaae de cuivre. La fixation de la plaque amovible sur le support est de préférence réalisée par vissage. Le support est alors pourvu d'un culot frontal cylindrique fileté sur sa périphérie, cependant nue la plaque amovible est dotée d'une collerette périphérique taraudée, apte à se visser sur ledit culot. Cette collerette délimite un loqement central dans leal est comprime la couch couche compressible lors du vissage. La cible peut être fixée sur la plaque amovible pour tout moyen traditionnel, en particulier par brasage ou collage. Cette plaque amovible est notamment réalisée en cuivre ou alliage de cuivre. Les moyens de circulation et moyens de connexion électrique du support sont de type classique, analogue à ceux des porte-cibles traditionnels. Le support de l'invention peut faire l'objet d'une fahrication spécifique ou, au contraire, être constitué par un porte-cible de type traditionnel, usiné pour réaliser sur sa face frontale le culot fileté précité afin de pouvoir l'équiper de la plaque amovible et de la couche compressible précédemment définies. La description qui suit en référence aux dessins annexés présente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention ; sur ces dessins - la fiqure 1 est une vue en coupe d'un dispositif porte-cible conforme à l'invention, à l'état démonté, - la figure 2 est une vue en coupe dudit dispositif muni de sa cible, tel qu'il se présente lors de la pulvérisation cathodique. Le dispositif représenté aux fiqures comprend un support cylindrique 1 qui en l'exemple est constitué par un porte-cible traditionnel ayant subi les modifications définies p]us loin. Ce support est constitué de façon classique par une platine 2 en cuivre qui est intérieurement évidée pour permettre une circulation d'eau de refroidissement, laquelle arrive par un conduit 3 et repart par un conduit 4. En l'exemple d'une polarisation rediofréouence, des aimants tels pue 5 sont insérés sous la platine avec une plaque d'acier 6 à laquelle est connectée une borne de connexion radioélectrique 7. Sur sa face frontale, la platine 2 a été usinée et filetée pour former un cul o frontal 2a possédant un pourtour fileté 2b. Ce pourtour fileté est situé au voisinage du bord cylindrique de la platine 2. Par ailleurs, une plaque amovible 8 en cuivre ou alliage de cuivre comprend une collerette taraudée 8a, apte à se visser autour du culot 2 a. Cette collerette délimite un logement central 8h dans lequel est mise en place une rondelle de feutre compact 9 formé par des fibres de cuivre ou alliage de cuivre. Cette rondelle compre sible est ainsi écrasée entre la platine 2 et la plaque 8 lors du vissage de cette dernière. La collerette 8e est percée d'un évent 8c qui débouche dans son loqement centraL afin d'assurer la purge de l'air. La face frontale circulaire 8d de la plaque 8 est plane et est destinée à recevoir la cible 10, collée ou brasée sur celle-ci. Ainsi, un chanqement de cible se limite à un changement de la plaoue amovible 8, sans aucune manipulation des connexions électriques et hydraulioues. Des essais effectués avec une cible en nickel collée à la colle époxyde chargée à l'argent (marque "CERAC") n ont permis de constater aucune trace d'échauffement anormal ni de détérioration du collage, la rondelle de feutre de cuivre utilisée possédant un diamètre de 65,5 mm et une épaisseur de 1,2 mm. La densité de puissance était de 6,8 W/cm2 et la durée des essais de 15 minutes. PEVENDICATIONS 1/ - Dispositif porte-cible pour appareil de pulvérisation cathodique, comprenant un support (1) conducteur sur le flein électrique et thermique, des moyens (3, 4) de circulation d'un fluide de refroidissement dudit support, et des moyens (7) de connexion électrique ou radio-électrique en vue de la polarisation dudit support, caractérisé en ce que le support- est équipé, d'une part, d'une couche compressible (9) conductrice stjr le plan électrique et thermique, appliquée contre la surface dudit support, d'autre part, d'une plaque amovible (a), conductrice sur le plan électrique et thermique, assujettie par des moyens de fixation (2b, 8a) sur le support de façon à pincer et comprimer la couche compressible (9), ladite plaque (8) présentant une face frontale (8d) adaptée pour maintenir la cible en matériau à pulvériser. 2/ - Dispositif porte-cible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche compressible (9) est constituée par une épaisseur de feutre compact en fibres métalliques. 3/ - Dispositif porte-cible selon la revendication 2, caractérisP en ce que la couche compressible (9) est constituée par une épaisseur de feutre compact en fibres de cuivre ou alliage de cuivre. 4/ - Dispositif porte-cible selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le support est pourvu d'un culot frontal cylindrique (2a) fileté sur sa périphérie (ou), la plaque amovible (8) étant dotée d'une collerette périphérique taraudée (Sa), apte à se visser sur ledit culot et délimitant un logement central (8b) pour la couche compressible. 5/ - Dispositif porte-cible selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (8a) de la plaque est percée d'un évent (Bc) débouchant dans son logement central. 6/ - Dispositif-porte-cible selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le support est constitué par un porte-cible de type traditionnel, usiné pour réaliser sur sa face frontale le culot fileté (2a). 7/ - Dispositif porte-cible selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plaque amovible (a) est en cuivre ou alliage de cuivre.