La pulvérisation cathodique magnétron à courant continu est l’un des nombreux types de pulvérisation cathodique, qui est une méthode de dépôt physique en phase vapeur de films minces d’un matériau sur un autre matériau. Les méthodes de dépôt par pulvérisation les plus couramment utilisées en 2011 sont la pulvérisation par faisceau d’ions, la pulvérisation par diode et la pulvérisation par magnétron à courant continu. La pulvérisation cathodique a une grande variété d’utilisations scientifiques et industrielles, et est l’un des processus de production à la croissance la plus rapide utilisé dans la fabrication moderne.
Très simplement, la pulvérisation se produit dans une chambre à vide, où une substance est bombardée de molécules de gaz ionisé qui déplacent les atomes de la substance. Ces atomes s’envolent et frappent un matériau cible, appelé substrat, et se lient à lui à un niveau atomique, créant un film très mince. Ce dépôt par pulvérisation se fait à un niveau atomique, de sorte que le film et le substrat ont une liaison pratiquement incassable et le processus produit un film uniforme, extrêmement fin et rentable.
Des magnétrons sont utilisés dans le processus de pulvérisation cathodique pour aider à contrôler le chemin des atomes déplacés qui volent de manière aléatoire autour de la chambre à vide. La chambre est remplie d’un gaz à basse pression, fréquemment de l’argon, et plusieurs cathodes magnétron haute tension sont placées derrière la cible de matériau de revêtement. La haute tension s’écoule des magnétrons à travers le gaz et crée un plasma à haute énergie qui frappe la cible du matériau de revêtement. La force générée par ces frappes d’ions plasma provoque l’éjection des atomes du matériau de revêtement et leur liaison avec le substrat.
Les atomes qui sont éjectés lors du processus de pulvérisation cathodique volent généralement à travers la chambre selon des motifs aléatoires. Les magnétrons produisent des champs magnétiques à haute énergie qui peuvent être positionnés et manipulés pour collecter et contenir le plasma généré autour du substrat. Cela oblige les atomes éjectés à parcourir des chemins prévisibles vers le substrat. En contrôlant le chemin des atomes, la vitesse et l’épaisseur du dépôt du film peuvent également être prédites et contrôlées.
L’utilisation de la pulvérisation cathodique magnétron à courant continu permet aux ingénieurs et aux scientifiques de calculer les temps et les processus nécessaires pour produire des qualités de film spécifiques. C’est ce qu’on appelle le contrôle de processus, et cela permet à cette technologie d’être utilisée par l’industrie dans des opérations de fabrication de masse. Par exemple, la pulvérisation cathodique est utilisée pour créer des revêtements pour les lentilles optiques utilisées dans des articles tels que des jumelles, des télescopes et des équipements infrarouges et de vision nocturne. L’industrie informatique utilise des CD et des DVD qui ont été fabriqués à l’aide de procédés de pulvérisation cathodique, et l’industrie des semi-conducteurs utilise la pulvérisation cathodique pour revêtir de nombreux types de puces et de plaquettes.
Les fenêtres isolées modernes à haute efficacité utilisent du verre qui a été enduit par pulvérisation cathodique, et de nombreux articles de quincaillerie, de jouets et de décoration sont fabriqués à l’aide de ce processus. Les autres industries qui utilisent la pulvérisation cathodique comprennent les industries de l’aérospatiale, de la défense et de l’automobile, les industries médicales, énergétiques, de l’éclairage et du verre, et bien d’autres. Malgré son utilisation déjà répandue, l’industrie continue de trouver de nouvelles utilisations pour la pulvérisation cathodique magnétron à courant continu.