Pour fabriquer du plasma par pulvérisation cathodique, les étapes suivantes sont nécessaires :
1. Le processus de pulvérisation commence par une chambre à vide contenant le matériau cible, le substrat et les électrodes RF.
2. Un gaz de pulvérisation, généralement un gaz inerte comme l'argon ou le xénon, est introduit dans la chambre. Ces gaz sont choisis parce qu'ils ne réagissent pas avec le matériau cible ou d'autres gaz de traitement.
3. Une haute tension est appliquée entre la cathode, qui est située directement derrière la cible de pulvérisation, et l'anode, qui est reliée à la chambre en tant que masse électrique.
4. Les électrons présents dans le gaz de pulvérisation sont accélérés loin de la cathode, provoquant des collisions avec les atomes voisins du gaz de pulvérisation.
5. Ces collisions entraînent une répulsion électrostatique qui arrache des électrons aux atomes du gaz pulvérisé, ce qui provoque une ionisation.
6. Les ions positifs du gaz de pulvérisation sont alors accélérés vers la cathode chargée négativement, ce qui entraîne des collisions à haute énergie avec la surface de la cible.
7. Chaque collision peut entraîner l'éjection d'atomes à la surface de la cible dans l'environnement sous vide avec une énergie cinétique suffisante pour atteindre la surface du substrat.
8. Les atomes cibles éjectés se déplacent et se déposent sur le substrat sous forme de film, formant ainsi le revêtement souhaité.
9. Pour augmenter la vitesse de dépôt, des gaz de poids moléculaire élevé, comme l'argon ou le xénon, sont généralement utilisés comme gaz de pulvérisation. Si un processus de pulvérisation réactive est souhaité, des gaz comme l'oxygène ou l'azote peuvent être introduits dans la chambre pendant la croissance du film.
10. Le plasma est créé à des pressions relativement élevées (10-1 à 10-3 mbar). Il est important de partir d'une pression plus basse avant l'introduction de l'argon afin d'éviter la contamination par des gaz résiduels.
11. La forme et le matériau de la cible de pulvérisation peuvent être modifiés pour créer différents types de couches minces et d'alliages au cours d'un même cycle.
En résumé, le plasma est créé par l'ionisation d'un gaz de pulvérisation, généralement un gaz inerte comme l'argon, par le biais de collisions avec des électrons à haute énergie. Ces ions bombardent ensuite le matériau cible, provoquant l'éjection d'atomes qui se déposent sur le substrat sous la forme d'un film mince.
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