Auteur: Dr. Ralf Reuschling
Traduction: BOC Edwards France
Le dépôt de couches minces sous vide est aujourd'hui une technologie clé pour de multiples applications industrielles. Parallèlement, la R&D sur les procédés de dépôt est un challenge continu. Alors que pendant des années, l'utilisation industrielle était principalement destinée pour le traitement du verre, l'optique de précision, l'ophtalmologie, le dépôt décoratif, les outils, et les semi-conducteurs; aujourd'hui on le trouve dans la production des téléphones portables, les disques compactes et tout autre écran plat. Les moyennes entreprises peuvent donc aujourd'hui être concernées par le dépôt sous vide.
Qu'appelle t'on couche mince?
Typiquement ce sont des couches de 10 à 100 nanomètres d'épaisseur.
Très souvent un tel petit nombre de couches atomiques possède des propriétés très différentes. Par exemple la réflexion optique ou l'absorption peuvent être maîtrisées de manière très précise, de même pour la conductivité électrique.
La dureté des surfaces peut être multipliée par rapport au matériau de base en dessous. Ou la friction peut-être largement diminuée. Ou la pièce peut-être tout simplement plus jolie à regarder.
Enfin, les multi-couches peuvent combiner des structures mécaniques complexes avec des propriétés électroniques, comme avec la micro-électronique et les nano-technologies.
exemples d'applications:
prothèses médicales (DOT GmbH Rostock), CD Audio, fraiseuses (Fraunhofer IWS Dresden Info 20), EMC coatings (MAT Dresden)
Dépôt sous vide de couches minces
Le dépôt de couches minces doit être habituellement réaliser sous vide, afin de prévenir de toute contamination des couches ou d'une éventuelle oxydation.
Evaporation thermique
La technologie la plus ancienne est l'évaporation par résistance. On fait passer un fort courant dans un filament métallique réfractaire, ou un creuset, ou "bateau". Le matériau évaporé contenu dans la nacelle ou déposé sur le filament va alors recouvrir la pièce qui est généralement positionnée dans la partie haute de l'enceinte sous vide. Afin d'évaporer le matériau à un point de fusion plus élevé, un bombardement d'électrons est généré et focalisé sur un échantillon de ce matériau. On obtient alors un résultat similaire. Ces deux possibilités sont réalisées sous vide poussé.
Pulvérisation
Un procédés différent dit de pulvérisation consiste à ioniser de l'Argon et de l'attirer électriquement sur une feuille de métal solide. Les atomes du metal sont éjectés et projetés sur le materiau à recouvrir. Travaillant avec un courant CC ou RF, cette technique peut également être utilisée sur des substrats isolants. La pulvérisation se réalise dans des conditions de vide de 5.10-3mbar.
Plasma-CVD
Les technologies modernes inclus également des procédés plasma dans lesquelles le plasma ionisé constitue la source du matériau déposé (Plasma-CVD) où les ions sont utilisés pour graver des wafers ou autres substrats.
Systèmes de dépôts de couches minces (équipments)
Dépôt sous vide et métallisation (service)
Dünnschicht Beschichtung
Thin film deposition