Brevet FR3152815A1 — publié le 20250314

L’invention concerne un dispositif (30) de dépôt par évaporation sous vide, comportant : - une enceinte ou un bâti de dépôt ; - un support (32) de dépôt ; - des moyens (41) d’injection de gaz, pour injecter un gaz dans l’enceinte ; - des moyens (36) d’évaporation, pour évaporer un matériau en direction du substrat (32) de dépôt ; - des moyens formant un cache (2) autour du substrat de dépôt. Figure pour abrégé : Figure 2 PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR L’HOMOGENEISATION D’UN FLUX DE GAZ INCIDENT SUR UNE SURFACE DANS UNE ENCEINTE A VIDE DOMAINE TECHNIQUE ET ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE L'invention concerne le domaine des procédés et dispositifs pour dépôt de couches minces. Une application de l’invention concerne notamment les circuits micro-fabriqués avec dépôt de films en couches minces allant de quelques nm à quelques 100 nm en présence de gaz réactif. On connait la technique de pulvérisation cathodique, dans laquelle on utilise une cible d’un matériau que l’on souhaite déposer, par exemple un oxyde (resp. un nitrure ou un hydrure). On arrache des atomes de cette cible en la bombardant dans un plasma. Le dépôt est alors réalisé à haute pression (> µbar), où le libre parcours est millimétrique, et où l’incidence des atomes sur le substrat est donc isotrope. Ces conditions sont favorables pour contrôler notamment la stœchiométrie du dépôt, qui peut être rendu homogène sur de grandes surfaces. Cependant cette méthode a l’inconvénient de bombarder la surface déposée, et d’induire des contraintes dans les couches, ou des dislocations dans le substrat qui peuvent amener à rechercher d’autres méthodes de dépôt, comme par exemple l’évaporation (par canon à électron ou par effet joule). Dans le cas des techniques de dépôt par évaporation, une homogénéisation du dépôt peut être obtenue en faisant tourner la platine de dépôt. Dans ce cas on moyenne en partie les gradients transverses, mais on ne supprime pas les gradients radiaux par rapport au centre de la platine. Par ailleurs, il existe des situations où la rotation planétaire n’apporte pas la solution à l’homogénéité : lorsque l’on ne peut pas tourner (cas, par exemple, d’un dépôt sous angle), ou lorsque la durée du dépôt est trop courte pour faire un nombre de rotations de platine grand devant 1 (par exemple si le film à déposer est trop mince et que l’on ne peut pas réduire en conséquence le taux de dépôt). Quand on cherche à évaporer un élément en présence d’un gaz réactif, on cherche à contrôler tant l’homogénéité du flux de gaz que le flux de l’élément évaporé. Les évaporateurs sont conçus de manière à ce que le flux de matière évaporée soit homogène : à cette fin, la source est placée loin de la platine de dépôt. En ce qui concerne le flux de gaz réactif, le problème technique ne peut être résolu de façon similaire. En effet, il faut injecter un gaz dans une enceinte à vide. Cela se fait à travers un ou plusieurs orifices, en provoquant une détente de ce gaz depuis pression atmosphérique ou légèrement supérieure, vers le vide de l’enceinte. Une fois dans l’enceinte, les molécules ne subissent aucune collision entre elles et ont des trajectoires balistiques. La détente du gaz à travers un orifice génère un flux de matière ayant une distribution angulaire décrite par la formule de Clausing [P. Clausing, Z. Physik 66, 471 (1930)]. Un calcul basé sur ces distributions montre qu’il est impossible de focaliser parfaitement le flux de molécules en sortie d’un orifice. La majeure partie des molécules sort avec un angle écarté de l’axe de l’orifice, et peuple l’enceinte à vide. En conséquence, le flux de gaz incident sur la surface de dépôt provient en grande partie de molécules ayant déjà rencontré au moins une fois une paroi de l’enceinte et n’est pas isotrope. De plus il dépend de la géométrie de l’enceinte. Chaque molécule rencontrant une paroi est adsorbée en surface, y reste un certain temps et est réémise avec une distribution de vitesse et une distribution angulaire dépendant de la température de la paroi, de l’espèce chimique, de la nature de la paroi. Un problème qui se pose est donc de pouvoir homogénéiser un flux de gaz incident sur une surface de dépôt, en particulier dans une enceinte à vide en régime balistique, soit à des pressions inférieures à, par exemple, 5.10 -5 mbars. C’est en particulier le cas si l’on souhaite réaliser des dépôts de composition (stœchiométrie) homogène d’alliages entre un élément que l’on évapore (par canon à électron ou par effet joule) avec un gaz réactif que l’on injecte dans une enceinte. L’objectif de l’invention est de pouvoir effectuer un dépôt par évaporation plus homogène que par les techniques de dépôt connues. L’invention a d’abord pour objet un dispositif de dépôt par évaporation sous vide, comportant : - une enceinte ou un bâti de dépôt ; - un support de dépôt ; - des moyens d’injection de gaz, pour injecter un gaz dans l’enceinte ; - des moyens d’évaporation, pour évaporer un matériau en direction du substrat de dépôt ; - des moyens formant un cache autour du substrat de dépôt. La paroi extérieure du cache peut faire un angle inférieur, ou supérieur ou égal à 90° avec la surface dudit support de dépôt. L’invention propose donc un dispositif de dépôt par évaporation comportant un cache mécanique, autour de la surface de dépôt, qui détermine le flux de gaz incident sur cette surface et qui permet d’obtenir une bonne homogénéisation de la diffusion du gaz en direction du substrat de dépôt. La forme de ce cache résulte de la compréhension et de la modélisation des flux de molécules en régime balistique dans une enceinte à vide. Vu de la surface de dépôt, ce cache a de préférence une géométrie uniforme. Il dispose d’un orifice pour laisser passer le flux de matière émis par une source ou des moyens d’évaporation. On cherche à ce que chaque point de la surface de dépôt voit à peu près un même angle solide de la surface intérieure du cache. Un calcul de l’angle solide permet d’optimiser les paramètres géométriques du cache (hauteur, diamètre, orientation des parois) permettant de minimiser ses variations sur la surface de dépôt. Ainsi pour une surface de dépôt de 2 pouces, on peut par exemple obtenir une homogénéité d’angle solide (et donc de flux) meilleure que 0.1%, et approchant 0.05%. Le cache : - est par exemple en aluminium ou en acier inox ; - et/ou possède un axe de symétrie perpendiculaire à la surface de dépôt et centré en celle-ci ; - et/ou a une symétrie cylindrique ou sphérique ; - et/ou est au moins en partie de forme tronconique ou même cylindrique . Il peut comporter un petit côté ou une base, qui présente une 1 ère ouverture circulaire, et un grand côté, opposé au petit côté, qui présente une 2 ème ouverture circulaire, laquelle peut, dans certaines réalisations, être de diamètre supérieur à celui de la 1 ère ouverture circulaire ou, dans d’autres réalisations, être de diamètre inférieur à celui de la 1 ère ouverture circulaire. Le cache s’étend depuis le support de dépôt sur une longueur par exemple comprise entre 40mm et 200mm, la limite supérieure étant fixée par les dimensions de l’appareil de dépôt. On peut rechercher un optimum de cette longueur en fonction des autres paramètres tels que par exemple l’angle du cône et/ou l’ouverture du haut du cache. Le cache peut comporter en outre un diaphragme, par exemple en acier inox ou en aluminium, disposé à l’entrée du cache. Un tel diaphragme permet d’améliorer l’effet d’homogénéisation de la diffusion du gaz en direction du substrat de dépôt. Un dispositif selon l’invention peut comporter 2 chambres : - une première chambre qui comporte les moyens pour évaporer un matériau en direction du substrat de dépôt ; - une 2 e chambre qui comporte le support de dépôt, le cache et les moyens pour injecter un gaz dans l’enceinte, les 2 chambres étant séparées par une paroi munie d’un orifice pour laisser passer un flux de matériau évaporé en direction du support de dépôt. Un dispositif selon l’invention peut comporter en outre : - des moyens de pompage pour atteindre, dans la chambre, une pression d’au plus 10 - 5 mbar ou 5 x 10 -5 mbar avant injection des gaz ; - et/ou des moyens d’alimentation en gaz, pour injecter un gaz dans l’enceinte. Selon des réalisations particulières, les moyens d’évaporation comportent au moins un canon à électron ou au moins une résistance. Ce sont par exemple des moyens de coévaporation. L’invention propose également un procédé de dépôt sous vide mettant en œuvre un dispositif selon l’invention, dans lequel : - on positionne un substrat de dépôt sur le support ; ce substrat de dépôt a par exemple une surface de dépôt de diamètre au moins égal à 2 ou 3 pouces ; - on réalise un pompage de l’enceinte jusqu’à une pression inférieure ou égale à par exemple 1.10 - 5 mbar ou à 5 x 10 -5 mbar et par exemple de l’ordre de 10 -7 mbar ; - on injecte un gaz dans l’enceinte à l’aide des moyens d’injection de gaz; - on évapore un matériau en direction du substrat de dépôt à l’aide des moyens d’évaporation. Le gaz injecté dans l’enceinte est par exemple de l’oxygène moléculaire (dioxygène) ou de l’azote moléculaire (diazote) ou de l’hydrogène ou du dihydrogène. L’évaporation dudit matériau en direction du substrat de dépôt est par exemple réalisée à l’aide d’un canon à électrons ou par effet Joule. Le matériau évaporé est par exemple de l’aluminium ou du chrome ou du titane ou du silicium ou un métal de transition. Un procédé selon l’invention permet par exemple de réaliser un dépôt de nitrure de Titane (TiN) ou de nitrure de Niobium (NbN) ou de nitrure d’Aluminium (AlN), ou bien d’oxyde de Titane (TiO2) ou d’oxyde d’aluminium (aluminium granulaire -GrAl- ou Al2O3), ou d’hydrure de Silicium (SiH). Un procédé selon l’invention permet de réaliser un dépôt d’épaisseur comprise par exemple entre 1 nm et 200 nm. Dans un procédé selon l’invention, l’homogénéité de la stœchiométrie du dépôt est de préférence supérieure ou égale à 99.8% sur une surface de diamètre, par exemple, 2 pouces. Des exemples de réalisation de l’invention seront maintenant décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la FIG. 1 représente une vue isométrique d’un écran selon l'invention, comportant un cache conique et un diaphragme ; - la FIG. 1 représente une vue d’un écran selon l'invention, sur un support de dépôt et en regard d’un conduit de distribution de gaz; - la FIG. 2 représente schématiquement un écran selon l'invention en situation dans une chambre de dépôt ; - les figures 3A, 3B et 3C représentent différents résultats d’optimisation ; - les figures 4A, 4B et 4C représentent différentes cartographies de la résistance de surface pour une évaporation d’aluminium en présence d’un flux d’oxygène sur des wafers, dans 3 configurations distinctes: sans cache selon l'invention ( FIG. 4 ), avec un cache conique selon l'invention ( FIG. 4 ), avec cache conique selon l'invention muni d’un diaphragme ( FIG. 4 ) ; - la FIG. 5 représente une distribution de flux d’oxygène à la surface d’un wafer, reconstruite d’après des mesures de résistance présentées en figures 4A-4C; - la FIG. 6 représente l’écart type relatif de la distribution d’oxygène dans les 3 configurations présentées en figures 4A-4C. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE L’INVENTION La FIG. 1 représente schématiquement un cache ou écran 2, selon une réalisation de l’invention. Il comporte essentiellement une paroi latérale de forme tronconique, s’étendant, dans cet exemple, entre un petit côté ou base 21, qui présente une 1 ère ouverture circulaire 23, et un grand côté 22, qui présente une 2 ème ouverture circulaire 25 de diamètre supérieur à celui de l’ouverture circulaire 23. L’écran 2 présente une symétrie de révolution autour d’un axe XX’. Dans la configuration représentée, il est également muni d’un diaphragme 10, lequel comporte une ouverte circulaire centrale 11 de diamètre inférieur au diamètre de l’ouverture 25, une partie de cette dernière restant donc ouverte. Comme on le verra ci-dessous, un cache selon l’invention peut être muni, ou non, d’un tel diaphragme 10. La taille de ce diaphragme est choisie de manière à ne pas boucher l’arrivée de matière évaporée, et ne pas risquer ainsi de dégrader l’homogénéité du dépôt de matériau. Le petit côté 21 peut être muni d’une base 12, formant sensiblement, dans cet exemple, une couronne circulaire, dans laquelle des moyens 8 sont prévus en vue d’une fixation du cache dans une chambre de dépôt d’un évaporateur. L’angle α entre la paroi extérieure 22e du cache et un plan qui passe par la base 21 est inférieur à 90 ; cet angle peut être par exemple compris entre 80° et 30°. L’angle complémentaire β (180°- α) entre la paroi intérieure 22i du cache et ce même plan est supérieur ou égal à 90°, il est par exemple compris entre 100° et 150°. Dans le cas où β = 90°, le cache est cylindrique. L’exemple de cache représenté en FIG. 1 est convergent vers la zone de dépôt, mais, en variante, il peut être divergent ou cylindrique. Par exemple, dans une autre configuration (non représentée) le côté situé au niveau de la base 12 est le grand côté, qui présente une 1 ère ouverture circulaire, tandis que le côté opposé présente une 2 ème ouverture circulaire de diamètre inférieur (ou même égal) à celui de la 1 ère ouverture circulaire ; dans le cas d’un cône qui diverge, les angles ci-dessus doivent être pris avec le signe négatif. L’angle α du cache peut être optimisé de sorte que chaque point de la surface d’une zone de dépôt (situé sensiblement au centre de la base 21) voit à peu près sous le même angle solide les surfaces intérieures 22i du cache 2 et 10i (que l’on voit en FIG. 2 ) du diaphragme 10 (voir également des explications ci-dessous, en lien avec la FIG. 1 ). La FIG. 1 représente le cache 2, selon une réalisation de l’invention, sur un support (ou platine) 32, autour d’une zone dans laquelle un « wafer » (ou substrat de dépôt) 33 (par exemple : un wafer de diamètre 2 pouces ou plus) peut être positionné et à la surface duquel un dépôt de matériau(x) peut être réalisé par évaporation. Le reste de l’enceinte de dépôt de l’évaporateur n’est pas représenté, sauf le conduit 41 d’injection du gaz qui doit se combiner avec le matériau à déposer (des exemples sont donnés ci-dessus et plus loin). Ce conduit est muni de plusieurs orifices qui permettent d’injecter le gaz, de préférence avec une distribution de moments initiaux possédant une symétrie de révolution autour de l’axe XX’. Le cache a une hauteur h qui peut être elle aussi optimisée en fonction des autres paramètres géométriques du cache 2 et du diaphragme 10, et contrainte par la géométrie du bâti de dépôt. On note de façon générale qu’une hauteur h plus importante produit une meilleure homogénéité. On présente ci-dessous, en lien avec les figures 3A-3C, des exemples d’optimisation des dimensions du cache 2 . Mais les dimensions du cache (hauteur, angle) sont également à choisir en fonction du volume disponible dans l’enceinte. La FIG. 2 représente le cache 2 en situation dans l’enceinte de dépôt d’un évaporateur 30. Comme en FIG. 1 , le cache est fixé sur le support 32, autour d’une zone dans laquelle un « wafer » (ou substrat de dépôt) 33 (par exemple : un wafer de diamètre 2 pouces ou plus) peut être positionné et à la surface duquel un dépôt de matériau(x) doit être réalisé par évaporation. L’axe XX’ du cache est aligné avec un axe central de l’évaporateur. Une paroi 42 sépare 2 chambres 38, 40 ; à noter qu’une seule chambre pourrait convenir, l’intérêt d’avoir 2 chambres étant de pouvoir pomper les échantillons plus rapidement (plus petit volume) et d’éviter de mettre à l’air les sources de matériaux à chaque introduction d’échantillon. Une 1 ère chambre 39 permet de disposer dans l’enceinte de dépôt une source 34 d’un matériau à déposer sur un wafer. Elle comporte également des moyens 36 de chauffage (par exemple une résistance ou un canon à électrons). Cette 1 ère chambre 39 est séparée d’une 2 e chambre 40 par une paroi 42 au centre de laquelle un orifice 43 est réalisé, permettant, lorsque les moyens de chauffage 36 sont activés, à un flux de matériau 44 à déposer d’être dirigé depuis la source 34 en direction d’un wafer 33 de dépôt. Le support 32 et l’écran 2 sont situés dans une 2 ème chambre 40, séparée de la première chambre par la paroi 42. C’est donc dans cette 2 e chambre qu’un wafer 33 peut être disposé, en vue de la réalisation d’un dépôt à sa surface. L’évaporateur 30 est relié à des moyens 50 de pompage qui permettent de maintenir à l’intérieur des chambres à une pression inférieure ou égale à 10 - 5 mbar. On pompe par exemple à 10 -7 mbar puis on peut injecter des gaz jusque vers 4. 10 -5 mbar (maximum) ou même à 10 -5 mbar. Ces valeurs ne sont pas absolues, tout dépend de l’usage que l’on souhaite faire du dispositif. Tant que le libre parcours est grand devant la dimension de l’enceinte on est en régime balistique, préféré pour un dépôt par évaporation. La chambre 40 comporte également des moyens 41 d’injection d’un gaz, par exemple sous la forme d’un conduit de forme circulaire muni d’une pluralité d’orifices, ce qui permet d’homogénéiser les angles d’arrivée de gaz. On peut utiliser d’autres moyens pour l’injection du gaz, par exemple une arrivée d’un tuyau, mais les atomes du gaz ont alors tous le même moment initial, ou ont une direction privilégiée, et viennent tous du même endroit, ce qui ne favorise pas une homogénéisation des angles d’arrivée de gaz. Ces moyens permettent, lors d’une opération d’évaporation, d’injecter un flux 46 de gaz, par exemple de l’oxygène, dans la chambre 40. Ces moyens 41 sont alimentés par exemple par un ensemble 60 comportant par exemple une réserve de gaz à pression élevée et un détendeur. Un débitmètre peut également être prévu pour réguler le débit de gaz fourni. Tous ces éléments peuvent être reliés à un ou plusieurs conduit(s). Les atomes ou molécules de gaz ont, lorsqu’il y a dans l’enceinte une très faible pression obtenue par les moyens 50, un libre parcours moyen qui est très grand devant les dimensions de l’enceinte (typiquement de plusieurs mètres dans les gammes de pressions utilisées), et elles ne subissent donc aucune collision entre elles. Une fois émises dans l’enceinte, elles sont donc adsorbées sur les parois intérieures 40i de la chambre 40. Lorsque le cache 2 et le diaphragme 10 sont absents, les molécules incidentes sur le wafer proviennent en petite partie directement des orifices du conduit 41, et en majeure partie des parois de l’enceinte et des objets situés dans celle-ci (environ 90% dans la géométrie présentée en FIG. 2 ). Lorsque le cache 2 et le diaphragme 10 sont installés, certains atomes ou certaines molécules viennent à être adsorbées sur la paroi intérieure 22i du cache 2 et sur la paroi intérieure 10i du diaphragme 10. Ce sont essentiellement ces atomes ou molécules 48, 52 qui proviennent de cette paroi intérieure 22i et de la paroi intérieure 10i du diaphragme 10 qui vont être envoyé(e)s ou diffusé(e)s vers la surface du wafer 33 en vue d’un dépôt sur celle-ci. Or, comme on l’explique ci-dessous, la forme du cache 2 permet une homogénéisation de cette diffusion. La symétrie de rotation de l’écran 2 muni ou non de son diaphragme 10 permet d’assurer une bonne homogénéité de diffusion des atomes des molécules adsorbées contre la paroi intérieure 22i et la paroi intérieure 10i du diaphragme 10 en direction du wafer 33. On cherche à ce que 2 points différents du wafer voient le même angle solide du cache et du diaphragme. Ces 2 points ne verront pas les mêmes parois de la même façon, mais voient alors la même intégrale de surface. On considère donc les angles solides vus du wafer : l’optimisation des paramètres géométriques du cache (angle α, hauteur h, diamètre φ du diaphragme) peut être faite en vérifiant que chaque point du wafer voit à peu près le même angle solide de la paroi interne du cache. Les figures 3A – 3C montrent l’écart type des variations relatives d’angle solide du cache sur tout un wafer de 2 pouces (la géométrie de cache étant celle de la FIG. 1 ), en fonction de l’angle α et/ou de la hauteur h, supposant un diaphragme de 3 pouces. Pour chaque valeur de α, un optimum de hauteur peut être trouvé pour minimiser les variations d’angle solide et donc de flux de gaz. On voit de manière générale qu’il est intéressant d’augmenter la hauteur du cache et de diminuer l’angle α (ce qui correspond à une maximisation de l’ouverture du cône) ; cependant il existe une large gamme de valeurs α, h pour lesquelles les variations relatives sont conservées en dessous de 0.1%, comme montré en figures 3A-3C. In fine on choisit de préférence des valeurs géométriques compatibles avec l’enceinte du bâti de dépôt. Plus précisément, les figures 3A -3C sont commentées ci-dessous : - la FIG. 3 montre l’écart type relatif de l’angle solide total du cache, vu d’une surface de dépôt de 2 pouces, dans la configuration d’un évaporateur (modèle Plassys MEB 550S), en fonction de l’angle du cône du cache et de la hauteur du cache (supposant la géométrie présentée), pour 3 valeurs de la hauteur h (50mm, 70mm, et 100mm). L’angle optimal est celui pour lequel l’écart type est minimal (signe d’un angle solide uniforme) ; la géométrie est celle présentée en FIG. 1 , comportant un cône et un diaphragme: On a alors 4 paramètres géométriques : h, alpha (α), le diamètre de la base 21, et le diamètre du diaphragme 10. On ajuste respectivement alpha à h fixe ( FIG. 3 ) et inversement ( FIG. 3 ), pour un diamètre de la base et du diaphragme égaux à 3 pouces (=7,62 cm). - la FIG. 3 montre l’écart type relatif de l’angle solide du cache vu d’une surface de dépôt de 2 pouces, dans la configuration d’un évaporateur (modèle Plassys MEB 550S), en fonction de la hauteur du cache (supposant la même géométrie que celle présentée ci-dessus), pour 4 valeurs typiques de l’angle du cône: 30°, 40°, 50°, et 70°. La hauteur optimale est celle pour lequel l’écart type est minimal (signe d’un angle solide uniforme) ; - la FIG. 3 montre l’écart type relatif de l’angle solide du cache vu d’une surface de dépôt de 2 pouces, dans la configuration d’un évaporateur (modèle Plassys MEB 550S), en fonction de la hauteur du cache, et de l’angle α du cône du cache (encore dans la même géométrie que celle présentée ci-dessus). On ne représente ici que les valeurs de h et α pour lesquelles l’écart type relatif est inférieur ou égal à 0.1%, ce qui se traduit de façon équivalente sur l’homogénéité de flux. Les figures 4A – 4C représentent différentes cartographies de la résistance de surface Rc d’un dépôt de 30 nm d’épaisseur, qui résulte de l’évaporation d’aluminium en présence d’un flux d’oxygène (aluminium granulaire – GrAl) sur un wafer 33, dans 3 configurations distinctes de l’évaporateur. Dans ces trois configurations, l’introduction d’oxygène dans l’enceinte de dépôt se fait par le biais d’un tuyau 41 coudé en cercle dans un plan parallèle au wafer, percé de trous régulièrement espacés, dont les axes sont orientés vers le bord du wafer de 2 pouces. A noter que les trous présentent une dispersion de diamètres d’environ 5% liée à leur méthode d’usinage. Ce système de distribution permet d’uniformiser grossièrement la densité et les moments cinétiques initiaux du gaz intrant. Dans la première configuration ( FIG. 4 ), le dépôt est fait sans un cache selon l'invention. On observe une forte inhomogénéité de la résistance (Rc), qui varie de plus d’un facteur 2 sur la surface du wafer. Dans la deuxième configuration ( FIG. 4 ), le dépôt est fait avec un cache tronconique 2 selon l'invention, sans diaphragme. L’inhomogénéité de résistance est réduite à un facteur de 60% sur la surface du wafer. Dans la troisième configuration ( FIG. 4 ), le dépôt est fait avec un cache tronconique 2 selon l'invention, muni d’un diaphragme 10 par exemple tel que représenté en figures 1A et 2A. Cette fois, l’inhomogénéité n’est que de 10% sur la surface du wafer. L’homogénéité globale de résistance est représentée sur ces cartes par l’échelle min-max (à droite sur chacune de ces figures) de Rc codée dans les niveaux de gris (de 350 à 850 Ω en FIG. 4 , de 155 à 280 Ω en FIG. 4 et de 204 à 231 Ω en FIG. 4 ). L’information que l’on peut tirer de ces figures est donc la distribution des valeurs de résistance : plus elle est fine plus c’est homogène, et la cartographie 2D permet de visualiser comment se répartit l’oxygène. En FIG. 4 on voit une symétrie cylindrique, comme attendu idéalement. En figures 4A et 4B, on voit un gradient transverse –alors que la distribution de gaz est à symétrie cylindrique – ce qui montre qu’il y a des objets qui envoient de l’oxygène à certains endroits plus qu’à d’autres, ou que la distribution envoie plus de gaz d’un côté que de l’autre par manque d’homogénéité de la taille ou de l’orientation des trous. Les variations de résistance observées sur ces figures proviennent de l’inhomogénéité dominante du flux de gaz parvenant au wafer. On identifie 3 contributions possible à l’inhomogénéité de l’oxygène déposé sur le wafer : le système de distribution du gaz (par exemple résultant de l’irrégularité de l’orientation et du diamètre des trous dans le tuyau), l’enceinte de dépôt visible par le wafer (par exemple les trous de pompage, une balance à quartz, un cache (« shutter ») permettant de démarrer et stopper le dépôt, le bras de fixation de la platine de dépôt…), ou encore l’inhomogénéité de l’angle solide du cache - quand il est présent - vu par le wafer. L’influence de chaque contribution peut être déterminée par comparaison : entre la première configuration ( FIG. 4 ) et la deuxième ( FIG. 4 ) configuration, la mise en œuvre d’un écran 2 selon l’invention permet de cacher les inhomogénéités latérales (objets, parois, trous). Entre la deuxième configuration ( FIG. 4 ) et la troisième configuration ( FIG. 4 ), la mise en œuvre d’un cache 2 selon l’invention muni d’un diaphragme 10 permet de réduire l’impact des inhomogénéités du tuyau d’injection de gaz, et d’une grande partie des parois horizontales de l’enceinte (parallèles et faisant face au wafer). Les variations résiduelles de résistance dans la troisième configuration ( FIG. 4 ) sont attribuées à l’inhomogénéité de densité et de moments cinétiques initiaux du gaz, et à l’inhomogénéité d’angle solide du cache vu par le wafer. Les cartographies de ces 3 figures sont validées tant expérimentalement que par simulation. Les gradients observés sont reproductibles d’un dépôt à un autre dans une même configuration. Ces cartographies montrent : - une asymétrie très prononcée dans le cas où on n’utilise pas de cache selon l’invention ( FIG. 4 ); Il est clair que les distributions observées reflètent l’asymétrie à l’intérieur de l’évaporateur, une telle asymétrie étant due aux différents éléments (déjà mentionnés ci-dessus) disposés à l’intérieur de celui-ci ; - une meilleure distribution avec néanmoins un gradient transverse résiduel, dans le cas où l’on utilise un cache selon l’invention, mais sans diaphragme (c’est le cas de la FIG. 4 ) ; - une excellente homogénéité du dépôt obtenu ( FIG. 4 ), avec symétrie de révolution dans le cas où l’écran 2 est utilisé en combinaison avec un diaphragme 10. Pour caractériser précisément l’homogénéité du flux de gaz, on peut exploiter la dépendance de la résistance de surface de films, par exemple de GrAl, déposés en fonction du flux de gaz pendant le dépôt. Pour caractériser cette dépendance on dépose tout d’abord un grand nombre n (n>50) de films réalisés dans des conditions identiques (même épaisseur, par exemple 30nm, même taux d’évaporation, par exemple 1nm/s, même configuration d’apport de gaz, sans cache 2), mais à des flux de gaz différents, contrôlés par un débitmètre massique. On n’utilise que la valeur de résistance mesurée au centre de la platine, pour s’abstraire de problèmes d’homogénéité. Cette statistique permet de définir une courbe moyenne, représentant la résistance de surface moyenne du film en fonction du flux d’oxygène. Ainsi, par bijection lorsqu’on mesure une résistance de surface il est possible de lui attribuer une valeur de flux, appelé flux effectif de gaz. Ceci permet de quantifier et de comparer l’homogénéité du flux de gaz, sur des dépôts réalisés éventuellement dans des conditions différentes et ayant des valeurs de résistance différentes. Pour s’en convaincre et valider la méthode, on peut mesurer que la distribution de flux effectif reconstruite de cette manière d’après une cartographie de résistance sur un wafer 2 pouces possède le même écart type relatif quel que soit le flux moyen, dans une même configuration de douche (signe d’une même inhomogénéité relative de flux de gaz). La FIG. 5 représente la distribution de flux effectif pour chacun des dépôts présentés en figures 4A-4C (la distribution 5a, respectivement 5b, 5c, correspondant au cas de la FIG. 4 , respectivement 4B, 4C). La FIG. 6 représente l’écart type relatif de la distribution de flux dans les 3 configurations décrites ci-dessus pour les figures 4A-4C. De ces figures, on comprend que la distribution de gaz à la surface d’un wafer s’affine au fur et à mesure que l’on installe les caches . Dans les figures 5 et 6, on peut observer que la distribution de flux effectif (représentant l’homogénéité du gaz dans le film déposé) s’affine lorsque l’on introduit le cache puis le diaphragme, et que cet affinement de la distribution n’est pas un artefact dû au changement de valeur absolue de flux. En FIG. 6 on quantifie l’inhomogénéité relative de gaz sur 2 pouces : elle est > 0.8% sans cache (qui se traduisent par un facteur > 2 de variation de résistance pour du GrAl autour de 500 ohms de résistance de surface) et tombe à moins de 0.2% avec la version testée du cache (qui se traduit par moins de 2% de variation de résistance pour du GrAl autour de 200ohms de résistance de surface). La version de cache utilisée dans cette expérience est non optimale du point de vue de l’angle solide : sa hauteur h=60mm, et son angle α=51° prédisent une inhomogénéité d’angle solide de 0.8%, et pour cette hauteur l’angle optimal est de 40° permettant d’atteindre une inhomogénéité de 0.04%, soit une réduction supplémentaire d’un facteur 20. Cette optimisation repose sur l’angle solide du cache vu par le wafer mais néglige les variations de densité de gaz adsorbée par les parois du cache ; par exemple, on peut s’attendre à ce que la surface interne du diaphragme soit moins peuplée de molécules que la surface interne du cône qui voit une partie de l’enceinte en direct ; ou encore, on peut s’attendre à ce que les bords de l’ouverture 11 du diaphragme soient plus peuplés que les coins à la jonction avec le cône. La densité de molécules adsorbée peut donc pondérer le calcul de l’intégrale de l’angle solide, mais repose sur des inconnues dépendant des paramètres précis de l’enceinte et de la distribution de gaz Cette optimisation d’angle solide donne donc une 1ère approche de conception de cache, à affiner par l’expérience. L’invention permet de maîtriser un flux de gaz incident sur une surface de dépôt dans une enceinte à vide. Elle permet notamment de contrôler la géométrie des surfaces émettrices de l’enceinte ayant un angle solide non nul vu par la surface de dépôt. L’invention peut par exemple s’appliquer à la formation d’oxydes d’éléments déposés en présence de dioxygène : Aluminium pour réaliser de l’aluminium granulaire, ou de l’alumine Al 2 O 3 ; de Chrome pour réaliser du Cr 2 O 3 ; de Titane pour réaliser du TiO 2 ; et en général de métaux de transition pour réaliser des films minces magnétiques. Elle s’applique également à la formation d’hydrures, ou de nitrures, ou d’éléments déposés en présence de diazote, ou de dihydrogène : par exemple Titane ou Niobium en présence de diazote pour réaliser du TiN ou NbN ; par exemple Silicium en présence de dihydrogène pour réaliser du SiH. L’invention permet de réaliser l’homogénéisation de flux de gaz injectés dans une enceinte à vide en régime moléculaire (où le libre parcours des molécules est plus grand que les dimensions de l’enceinte), typiquement dans des gammes de pression inférieures ou égales à 10 -4 mbar ou 10 -5 mbar. L’invention permet d’obtenir des dépôts de matériaux homogènes (en stœchiométrie) sur des surfaces qui peuvent être, par exemple, de diamètre supérieur à 2 pouces, en présence de gaz réactif et, par exemple, en évaporation par canon à électron ou par effet joule. L’invention permet notamment de réaliser des oxydes, nitrures ou hydrures en évaporation par canon à électron ou par effet joule en présence d’un flux d’oxygène moléculaire ou d’azote moléculaire ou d’hydrogène. Les matériaux déposés auront alors une composition homogène sur de grandes surfaces (par exemple de diamètre supérieur ou égal à 2 ou 3 pouces), ce qui présente un intérêt pour certaines applications, par exemple pour les oxydes de métaux de transition dans le domaine des capteurs magnétiques, ou bien dans le domaine des technologies quantiques (par exemple l’aluminium granulaire, ou par exemple le nitrure de titane, ou par exemple le nitrure de niobium, ou par exemple l’hydrure de silicium). Dispositif (30) de dépôt par évaporation sous vide, comportant : - une enceinte ou un bâti de dépôt ; - un support (32) de dépôt ; - des moyens (41) d’injection de gaz, pour injecter un gaz dans l’enceinte ; - des moyens (36) d’évaporation, pour évaporer un matériau en direction du substrat (32) de dépôt ; - des moyens formant un cache (2) autour du substrat de dépôt . Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la paroi extérieure du cache fait un angle inférieur, ou supérieur ou égal à 90° avec la surface dudit support (32) de dépôt. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le cache est en aluminium ou en acier inox. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le cache est au moins en partie de forme tronconique. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, le cache comportant un petit côté ou base (21), qui présente une 1 ère ouverture circulaire (23), et un grand côté (22), qui présente une 2 ème ouverture circulaire (25) de diamètre supérieur à celui de la 1 ère ouverture circulaire (23). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, comportant en outre un diaphragme (10) disposé à l’entrée du cache (2). Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le diaphragme est en acier inox ou en aluminium. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, comportant 2 chambres (38, 40), une première chambre (38) qui comporte les moyens (36) pour évaporer un matériau en direction du substrat (32) de dépôt, une 2 e chambre (40) qui comporte le support (32) de dépôt, le cache (2) et les moyens (41) pour injecter un gaz dans l’enceinte, les 2 chambres étant séparées par une paroi (42) munie d’un orifice (43) pour laisser passer un flux (44) de matériau évaporé. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, comportant en outre des moyens (50) de pompage pour atteindre, dans la chambre, une pression d’au plus 5.10 - 5 mbar. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, comportant en outre des moyens (60) d’alimentation en gaz, pour alimenter les moyens (41) pour injecter un gaz dans l’enceinte. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, les moyens (36) pour évaporer un matériau en direction du substrat (32) de dépôt comportant un canon à électron ou au moins une résistance (36). Procédé de dépôt sous vide mettant en œuvre un dispositif selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel : - on positionne un substrat de dépôt (33) sur le support (32) ; - on réalise un pompage de l’enceinte une pression inférieure ou égale à 5x10 - 5 mbar ; - on injecte un gaz dans l’enceinte à l’aide des moyens (41) d’injection de gaz; - on évapore un matériau en direction du substrat de dépôt à l’aide des moyens (36) d’évaporation. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le gaz injecté dans l’enceinte est de l’oxygène moléculaire (dioxygène) ou de l’azote moléculaire (diazote) ou de l’hydrogène ou du dihydrogène. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel on évapore ledit matériau en direction du substrat de dépôt à l’aide d’un canon à électrons ou par effet Joule. Procédé selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel le matériau évaporé est de l’aluminium ou du chrome ou du titane ou du silicium ou un métal de transition. Procédé selon l’une des revendications 12 à 15, dans lequel on réalise un dépôt de nitrure de Titane (TiN) ou de nitrure de Niobium (NbN) ou de nitrure d’Aluminium (AlN), ou bien d’oxyde de Titane (TiO2) ou d’oxyde d’aluminium (aluminium granulaire -GrAl- ou Al2O3), ou d’hydrure de Silicium (SiH). Procédé selon l’une des revendications 12 à 16, dans lequel le substrat de dépôt (33) a une surface de dépôt de diamètre au moins égal à 2 ou 3 pouces. Procédé selon l’une des revendications 12 à 17, dans lequel on réalise un dépôt d’épaisseur comprise entre 1 nm et 200 nm. Procédé selon l’une des revendications 12 à 18, dans lequel l’homogénéité de la stœchiométrie du dépôt est supérieure ou égale à 99.8% sur une surface de diamètre par exemple égal à 2 pouces.