La pulvérisation dans le traitement par plasma se réfère au processus dans lequel un plasma à haute énergie déloge les atomes de la surface d'un matériau cible solide. Ce processus est couramment utilisé pour déposer des couches minces de matériaux sur des substrats pour diverses applications en optique, en électronique, etc.
La technique de pulvérisation consiste à introduire un gaz contrôlé, généralement de l'argon, dans une chambre à vide. La chambre contient une cathode, qui est le matériau cible qui sera déposé sur les substrats. Lorsque la cathode est alimentée électriquement, elle génère un plasma auto-entretenu.
Dans le plasma, les atomes de gaz deviennent des ions chargés positivement en perdant des électrons. Ces ions sont ensuite accélérés avec une énergie cinétique suffisante pour atteindre le matériau cible et disloquer les atomes ou les molécules de sa surface. Le matériau délogé forme un flux de vapeur qui traverse la chambre, frappe et adhère aux substrats sous la forme d'un film mince ou d'un revêtement.
Le processus de pulvérisation comprend les étapes suivantes :
1. Les ions d'un gaz inerte, tel que l'argon, sont accélérés dans le matériau cible.
2. Les ions transfèrent de l'énergie au matériau cible, provoquant son érosion et l'éjection de particules neutres.
3. Les particules neutres provenant de la cible traversent la chambre et se déposent sous forme de film mince sur la surface des substrats.
Les films pulvérisés présentent une uniformité, une densité, une pureté et une adhérence excellentes. Cette technique permet de déposer des compositions précises, y compris des alliages, par pulvérisation conventionnelle. La pulvérisation réactive permet le dépôt de composés tels que les oxydes et les nitrures.
La pulvérisation est également utilisée comme procédé de gravure pour modifier les propriétés physiques d'une surface. Dans ce cas, une décharge de plasma gazeux est établie entre un matériau de placage cathodique et un substrat anodique. Les dépôts formés par pulvérisation sont généralement minces, allant de 0,00005 à 0,01 mm, et peuvent inclure des matériaux tels que le chrome, le titane, l'aluminium, le cuivre, le molybdène, le tungstène, l'or et l'argent.
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