CH617965A5 - Apparatus for cathodic sputtering - Google Patents

Description

La présente invention se rapporte à la technique de la pulvérisation et à un appareil utilisé dans cette technique. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un appareil de pulvérisation dans lequel l'anode est rotative et dans lequel un substrat flexible est conduit au-dessus de l'anode où il est appelé à recevoir le matériau qui doit s'y déposer.

Des appareils auxiliaires, des dispositifs d'alimentation et de commande sont prévus pour fournir le gaz ionisant et ses composants mélangés et pour régler et contrôler son adduction vers la chambre, pour fournir l'énergie électrique à l'appareil et pour régler et contrôler cette énergie et ses effets, pour contrôler et régler la vitesse, la température, l'épaisseur du dépôt et beaucoup d'autres paramètres, pour entraîner le substrat et régler et contrôler sa tension, etc.

On a constaté que, pour assurer le dépôt de certains matériaux, particulièrement les matières photoconductrices, sur des substrats minces, flexibles, transparents, les conditions du dépôt doivent, entre autres, être les suivantes :

a) l'anode doit tourner,

b) la puissance qui est fournie est envoyée à la cathode, à l'anode et à l'écran dans l'enceinte en un circuit électrique ou réseau dans lequel la cathode est à la tension négative maximale, l'écran est à la terre et l'anode est à un potentiel qui est également négatif par rapport à la terre mais à un degré moindre que la cathode,

c) de préférence, la surface de l'anode devrait être à une température contrôlée pour éviter une déperdition excessive de chaleur pendant la pulvérisation.

Certaines autres exigences de l'appareil rendent la réalisation des conditions ci-dessus très difficile, ces autres exigences étant;

d) l'obligation de maintenir toute la structure de support de l'appareil, y compris les parois de la chambre, à la terre, pour des raisons de commodité et de sécurité,

e) l'obligation de maintenir les extrémités du tambour protégées par un écran pour empêcher un dépôt excessif sur elles,

f) l'obligation de pouvoir déplacer la partie portant le substrat, c'est-à-dire l'élément de transport de l'appareil, dans l'enceinte et hors de celle-ci lorsque la pulvérisation est achevée.

Cette dernière exigence est nécessaire dans le cas d'un appareil de pulvérisation devant produire de grandes quantités de substrat revêtu qui, nécessairement, est grand et encombrant. Une solution à ce problème qui a été proposée consiste à monter la partie portant le substrat sur l'appareil à l'aide d'un chariot portant la plus grande partie de l'équipement de commande et de mesure, et de fixer la chambre ou enceinte et tout son appareillage auxiliaire à un support stationnaire. Dans ce cas, les cibles sont fixées dans la chambre et les connexions de haute tension sont associées à la chambre en même temps que son instrumentation et les appareils de contrôle. Cependant, cet arrangement ne prend pas en considération le fait que l'anode doit être maintenue à une tension différente de la terre.

En conséquence, l'invention fournit un appareil de pulvérisation cathodique comprenant une enceinte, des moyens de fermeture de celle-ci, au moins une cible montée à l'intérieur de cette enceinte, un tambour rotatif formant anode, monté sur les moyens de fermeture de l'enceinte, et qui est apte à être amené en relation de pulvérisation avec la cible lorsque les moyens de fermeture sont fermés, et un dispositif de transport apte à conduire un substrat flexible au-dessus de l'anode à travers le plasma de pulvérisation établi entre la cible et l'anode lorsque les moyens de fermeture sont fermés, fermant l'enceinte, la cible et l'anode étant munies d'écrans mis à la masse, une source d'énergie électrique à haute fréquence et un circuit électrique reliant ladite source d'énergie à ladite cible, à l'anode et aux écrans, caractérisé par le fait que les moyens de fermeture et l'enceinte sont métalliques et maintenus au même potentiel que les écrans,

l'anode de tambour ayant au moins une pellicule extérieure métallique isolée desdits moyens de fermeture, des contacts étant isolés desdits moyens de fermeture et aptes à entrer électriquement en contact avec ladite pellicule extérieure lorsque lesdits moyens de fermeture sont fermés, le tout de manière que l'anode de tambour soit maintenue à une tension qui diffère de celle des écrans et de la cible.

Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et une variante.

La fïg. 1 est une vue latérale en élévation d'un appareil de pulvérisation à l'état fermé, certaines des connexions avec un appareil extérieur ayant été illustrées de façon fragmentaire, indiquant que cet appareil extérieur est associé avec l'appareil de pulvérisation.

La fig. 2 est une vue similaire à celle de la fïg. 1, dans laquelle, cependant, l'appareil de projection est à l'état ouvert.

La fig. 3 est une vue schématique, prise du plan 3-3 de la fig. 2, et dans la direction indiquée, illustrant la trajectoire du substrat sur le dispositif de transport.

La fig. 4 est une vue en perspective schématique du dispositif de transport.

La fig. 5 est une coupe partielle à travers la chambre de l'appareil, le long de la ligne 5-5 de la fig. 2 et dans la direction indiquée.

La fig. 6 est une vue en perspective partielle de la même partie de la chambre que celle représentée à la fig. 5.

La fig. 7 est une coupe d'un détail passant par la partie inférieur du tambour-anode de l'appareil de la fig. 1 illustrant la façon dont le contact avec cette anode est réalisé.

La fig. 8 est un schéma-bloc représentant le circuit électrique de l'appareil de pulvérisation de la fig. 1.

La fig. 9 est une coupe schématique d'une variante de l'appareil.

Deux formes d'exécution de l'invention sont décrites ici ; l'une convient aux revêtements commerciaux obtenus par pulvérisation sur des rubans relativement larges de films de polyester; l'autre convient pour une faible production ou pour un travail expérimental et pour les revêtements par pulvérisation sur des bandes étroites. Les dimensions des deux appareils de pulvérisation sont considérablement différentes, comme diffèrent aussi les longueurs du matériau que l'on peut revêtir sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir chaque appareil. Dans un cas, la largeur du ruban est de l'ordre de 50 cm alors que, dans l'autre cas, elle est de l'ordre de 10 cm.

L'appareil qui sera décrit en détail le premier est le plus grand des deux et le plus compliqué, mais il fonctionne et est construit selon des principes communs à ceux qui régissent la construction et le fonctionnement du plus petit appareil.

L'appareil de pulvérisation représenté aux fig. 1 à 8, et désigné d'une façon générale par 10, comprend un bâti fixe ou châssis 12 qui est muni de rails 14 le long de son bord supérieur. Une armoire 16 montée sur des galets ou des roues 18 roule sur les rails 14. Une enceinte ou chambre sous pression 20 est supportée par le bâti 12 à l'aide de berceaux 22. L'armoire 16 est munie d'un dispositif de transport 24, placé à sa partie gauche, vue au dessin,

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monté sur un châssis à cantilever 26 qui est lui-même fixé à la paroi frontale 28 de l'armoire 16.

La paroi 28 porte une pièce circulaire 30 formant siège d'étan-chéité, et le dispositif de transport 24 ainsi que le bâti 26 soutenant celui-ci sont dimensionnés et agencés de façon à être compris dans le cylindre défini par ladite pièce circulaire d'étan-chéité 30. La chambre ou enceinte de pression 20 est fermée de toute part, sauf à son extrémité droite où une bride 22 est agencée pour coopérer, en un assemblage étanche, avec le siège 30. A la fig. 1, l'appareil est représenté à l'état fermé, l'armoire 16 ayant été roulée vers la gauche de la figure et ayant, par conséquent, engagé le dispositif de transport 24 dans la chambre ou enceinte 20, le joint constitué par la bride 32 et le siège étanchéité 30 étant rendu hermétique par une garniture d'étanchéité et des moyens de serrage. A la fig. 2, l'appareil est représenté à l'état ouvert, l'armoire 16 et la chambre ou enceinte 20 étant séparées, ce qui donne accès au dispositif de transport 24 et à tout substrat monté sur lui, de même qu'à l'intérieur de la chambre 20.

Le dispositif de transport 24 tel que représenté ne comporte pas les mécanismes d'entraînement et de commande contenus dans l'armoire 16, ces mécanismes étant pour la plupart montés sur la face postérieure de la paroi 28. Leur nature exacte est sujette à de larges variations et de tels détails sont sans rapport avec l'invention, encore qu'ils soient nécessaires pour la bonne marche de l'appareil. L'armoire 16 contient également un appareillage considérable nécessaire pour le fonctionnement total de l'appareil, comprenant des commandes de vitesse, les pompes et conduits du mécanisme d'entraînement pour conduire le liquide échangeur de chaleur, un grand nombre d'instruments de mesure pour les températures, pressions, courants, tensions, etc. La paroi extérieure de l'armoire 16 est représentée munie de plusieurs boutons-poussoirs, cadrans, lampes témoins et autres, indiqués à titre purement informatif.

La chambre ou enceinte 20 est représentée munie de connexions en 34 et 35, d'un tableau électrique en 38, de conduits et tuyaux en 40, de lignes électriques en 42, de boutons-poussoirs, compteurs et autres. Des fenêtres d'observation ont été représentées en 44. Tous ces éléments n'ont qu'un but indicatif. L'appareil 10 nécessite quantité de dispositifs de commande et de réglage bien connus des spécialistes; la nature des appareils de mesure et de commande variera avec les exigences de l'appareil.

Fondamentalement, il y a des nécessités pour faire fonctionner un appareil de pulvérisation qui doit être alimenté, commandé, contrôlé et souvent enregistré. Il se produit des phénomènes qui doivent être mesurés et observés. Les paramètres sont nombreux. Une énergie à haute fréquence doit être envoyée aux cibles, nécessitant des circuits de coordination et de commande des conduits et souvent des dispositifs de refroidissement. A cet égard, du fait que les cibles se trouvent dans la chambre ou enceinte 20,- l'agent de refroidissement pour les cibles doit pénétrer dans la chambre où il doit circuler. La chambre doit être vidangée, ce qui nécessite des pompes à vide et les appareillages de réglage, de commande et de mesure qui les accompagnent. Les gaz de fond et pour l'ionisation doivent être introduits, ce qui nécessite des installations de réglage, de commande, de mesure et de dosage.

Il est admis que ces installations nécessaires pour que la machine à pulvériser puisse fonctionner seront présentes, mais il n'est pas nécessaire de les illustrer et de les décrire de façon plus détaillée.

Le bâti cantilever 26 n'a été représenté qu'à la fig. 2, mais il est entendu qu'il assure le maintien du dispositif de transport 24, quand bien même il n'a pas été illustré dans les autres figures. Une plaque 46 et des piliers 48 sont reliés au dispositif de support 26 et, par ailleurs, reliés à la paroi 28, dans les limites, cependant, du siège 30. Tous les galets et le tambour décrits ci-après sont agencés de manière à pouvoir tourner soit entraînés, soit fous, entre la plaque 46 et la paroi 28.

Dans les fig. 3 et 4, le dispositif de transport 24 est représenté sans cependant que les paliers et montages n'apparaissent, non plus que les moyens d'entraînement, d'embrayage et de freinage qui peuvent tous être contenus dans la chambre 16, comme indiqué ci-dessus. Le substrat à revêtir est désigné par 50 et a été représenté comme étant transparent. Lors de l'emploi préféré de l'appareil, le substrat 50 forme la base d'un film électrophotographique qui présente des revêtements inorganiques pulvérisés sur lui. Dans certains cas, le substrat 50 sera constitué par une feuille de résine synthétique telle que du polyester d'environ 75 à 150 millièmes de millimètre d'épaisseur. Plusieurs centaines de mètres de ce matériau peuvent être aisément montés sur une bobine et logés dans l'appareil 10 pour y être revêtus sur toute leur longueur. Une telle bobine a été représentée en 52 et assure l'alimentation à l'intérieur de l'appareil. Elle est montée sur un arbre 54 qui sera entraîné, de préférence, par un moteur d'entraînement mais commandé par un accouplement régleur de tension qui reçoit une information en feedback provenant d'appareils de mesure et de commande, tous contenus dans l'armoire 16.

Le ruban du substrat 50 passe sur un rouleau fou 56 qui le guide vers le tambour 58 comprenant l'anode de l'appareil de pulvérisation 10. En se référant à la fig. 8, on voit que le substrat 50 passe autour du tambour 58 qui tourne alors, étant normalement fou, au voisinage immédiat des cibles 60 et 62 qui sont disposées au fond de la chambre ou enceinte 20, comme cela sera décrit plus loin, puis se dirige vers le haut, vers un autre rouleau fou 64 à partir duquel il est conduit autour d'une bobine enrouleuse 66 entraînée par un moteur de l'intérieur de l'armoire 16. Du fait que les diamètres des rouleaux de substrat sur la bobine d'alimentation 52 et sur la bobine enrouleuse 66 varient inversement l'un par rapport à l'autre pendant l'opération de pulvérisation, et du fait qu'il est essentiel que la vitesse de déplacement du substrat 50 par rapport aux cibles soit uniforme et contrôlée avec soin, un dispositif d'entraînement à variateur doit être prévu à cet effet.

Les cibles 60 et 62 sont représentées aux fig. 5, 6 et 8. La chambre ou enceinte 20 a la forme d'une coquille cylindrique 68 munie d'une cloche terminale 70 qui la relie au conduit 36. Tous les éléments de la chambre ou enceinte 20 sont réalisés en acier inoxydable et mis à la terre pour des raisons de sécurité. La fabrication de l'enceinte au moyen de ce matériau est relativement simple en comparaison de sa fabrication en verre ou autre matériau isolant. Les cibles 60 et 62 sont montées sur des dispositifs à cibles 72 et 74, respectivement, qui comprennent des écrans 76 de métal qui sont montés mécaniquement sur le fond de la coquille 68 à l'aide de supports 78 et qui sont refroidis par la circulation d'un agent de refroidissement dans les parois des écrans 76. Des conduits pour l'agent de refroidissement traversent la coquille 68 au moyen de manchons 80 qui servent également au passage des lignes électriques reliant les cibles à la source de courant. Les positions des cibles par rapport au tambour 58 sont réglables du fait que les cibles se consomment. Un dispositif de réglage permettant un tel ajustement pourra être contenu dans les manchons 80; le réglage pourra également s'effectuer en agissant sur les supports 78.

Chaque cible 62 est formée d'une pluralité de plaques telles que représentées à la fig. 6 en 82 qui sont collées sur une plaque métallique de soutien, généralement en acier inoxydable. Les plaques de cibles 82 peuvent avoir leurs surfaces qui font face au tambour 58 planes ou en arc de cercle. Elles sont agencées, d'une façon générale, pour définir une surface cylindrique coaxiale au tambour 58 lorsque celui-ci est adjacent aux cibles, l'appareil 10 étant fermé. Chaque cible 60 et 62 est située à distance de son écran 76, laissant un espace libre qui l'entoure. Un gaz de fond est introduit dans l'espace libre derrière chaque cible au moyen de tuyaux 84 qui traversent la paroi de la coquille 68 et débouchent dans les espaces situés autour des cibles pour balayer les surfaces des cibles.

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De préférence, les plaques de cibles sont réalisées par frittage du matériau même qui doit être pulvérisé. Un support 86 est disposé entre les dispositifs de cibles sur lequel est monté un ensemble de balais de contact 88. Ceux-ci sont reliés à un circuit d'alimentation en courant électrique par des conducteurs traversant la coquille 68, comme cela sera indiqué plus loin. De préférence, ces pièces de contact seront montées au moyen de supports élastiques les pressant vers la droite des fig. 2 et 7. Elles doivent être isolées de la coquille 68 comme le sont les cibles 60 et 62.

Les détails de construction du cylindre 58 ne seront pas donnés ici pour expliquer le fonctionnement du circuit de la source de courant utilisé dans l'appareil 10. On se référera à la fig. 8 pour l'explication de ce circuit de source de courant. La construction du tambour 58 sera mieux comprise une fois qu'aura été exposé le circuit de courant.

A la fig. 8, la source de courant ou d'énergie de l'appareil 10 est représentée sous une forme schématique. Le bloc 90 situé à gauche de cette figure représente une source de courant à haute tension. Cette source 90 est reliée à l'appareil 10 au moyen d'un réseau de concordance 92 qui a été représenté comme ayant deux sorties 94 et 96. La tension la plus élevée, par exemple de l'ordre de 3000 V à une fréquence de 13,56 MHz, apparaît sur la ligne 94 et est appliquée aux cibles 60 et 62, lesquelles sont à la terre. La ligne 96 est à la terre. Tous les écrans de l'appareil 10 représentés ici seulement par le tambour 58, les écrans 76 et les écrans de tambour sont à la terre, le tambour lui-même ne l'étant pas.

Ainsi, la sortie du réseau de concordance 92 est appliquée à un diviseur de tension qui comprend, dans cet exemple 5, deux impédances ZI et Z2 reliées par les lignes 94 et 96. Dans la pratique, ces impédances sont des capacités et une partie du diviseur de tension peut prendre en considération les cheminements des capacités parasitaires qui peuvent avoir une certaine importance à cette fréquence. Les lignes pourront être des lignes à haute fréquence au plomb, des câbles coaxiaux, des conducteurs protégés au plomb, etc.

La tension est divisée en fonction de la réactance respective des deux impédances ZI et 72. Le tambour 58 est relié par une ligne 98 à la borne 100 située entre les impédances ZI et Z2. Les contacts 88 décrits précédemment sont réalisés de manière à permettre au tambour 58 de se maintenir, tout en tournant, à une tension qui n'est pas la terre. L'effet électronique dans l'appareil 10, lors de la pulvérisation, est celui d'une diode produisant une action rectificatrice efficace. Les cathodes sont les cibles 60 et 62 et elles sont maintenues à une tension négative très élevée qui sera, dans le cas de l'exemple décrit, de —3000 V. Cette tension est inférieure à la tension de terre de 0 V qui est supposée fournir la tension positive maximale au système.

Habituellement, l'anode est au potentiel de terre et le substrat est amené sur elle. Ici, seul le dispositif à écrans est au potentiel de terre. L'anode est le tambour 58 et elle est maintenue à une tension qui est également en dessous de la terre, mais pas autant que les cibles 60 et 62. Dans la pratique, la tension du tambour est maintenue à une valeur d'environ 50 V ou à une valeur légèrement inférieure à la terre, à savoir — 50 V. Cela est obtenu par un choix adéquat des impédances ZI et Z2 du diviseur de tension et d'autres éléments du circuit. Les personnes au courant des problèmes relatifs aux sources d'alimentation pour les appareils de pulvérisation alimentés à fréquence radio comprendront ce genre de circuits et leur nature.

Le tambour 58 doit pouvoir tourner et doit être réalisé en métal pour être facile à fabriquer. Il doit avoir une résistance suffisante pour résister aux exigences de l'appareil de pulvérisation. Son montage doit être effectué à l'aide de paliers mécaniquement durables, de même que les arbres et les supports, alors même que c'est seulement sa couche extérieure qui doit être à une tension qui diffère des éléments qui l'entourent. Une autre exigence relative au tambour réside dans le fait que sa course extérieure doit être soumise à un contrôle de température utilisant des liquides échangeurs de chaleur. Ainsi, dans l'exemple pratique de l'invention, il est apparu comme nécessaire de chauffer la couche extérieure du tambour au moyen d'huile qui la maintient à une température d'environ 150°.

Toutes ces exigences sont satisfaites en utilisant le tambour représenté à la fig. 7. Le corps du tambour 58 est formé par un cylindre métallique intérieur 102 présentant des brides ou bagues terminales 104 soudées sur lui. Des flasques métalliques terminaux ou disques 106 sont fixés au cylindre 102 par dés vis 108 espacées circonférentiellement. Un cylindre métallique extérieur coaxial 110 constitue la couche circonférentielle du tambour 58 et est soudé à un cylindre métallique intérieur 112, de plus petit diamètre, les deux cylindres, coaxiaux, ménageant entre eux une chambre 114. Les cylindres 110 et 112 sont reliés par des bagues métalliques d'extrémité 116 soudées sur place, celle de gauche étant visible au dessin.

La chambre 114 contient le liquide échangeur de chaleur 118 se présentant soit sous la forme d'une charge remplissant entièrement la chambre, soit sous la forme de serpentins, non représentés, enroulés à l'intérieur de la chambre. Ces serpentins sont reliés au moyen de conduits tels que le conduit 120 à l'arbre creux 122 au moyen duquel ils sont reliés à la source de liquide. Du fait que le liquide sera normalement de l'huile ou un autre fluide isolant, il n'y a pas de problème à réaliser une liaison isolante pour les conduits 120 de telle manière que la couche extérieure 110 soit électriquement isolée du reste du tambour 58, de l'arbre 122, etc. Les bagues 116 et les disques 106 sont espacés radialement de manière à ménager un espace annulaire à chaque extrémité du tambour 58, comme représenté en 124. Un cylindre 126 de poly-tétrafluoroéthylène ou autre matériau isolant stable est obtenu par exemple par usinage et est placé entre les cylindres 102 et 112. Ses extrémités sont usinées de manière à présenter une épaisseur inférieure à celle de son corps, de sorte que des épaulements 128 et 130 sont ainsi ménagés. Les extrémités 132 ont une épaisseur qui correspond à l'espace annulaire 124, la longueur axiale du cylindre 126 étant identique à la longueur hors tout du tambour 58, de telle sorte que le cylindre est à fleur avec les extrémités des disques 106 et des bagues 107. Un élément cylindrique composite est ainsi réalisé, dans lequel la couche extérieure 110 est isolée du reste du tambour 58. Le tambour est maintenu assemblé par une pluralité de vis 134 qui traversent des rondelles 136 du même matériau isolant et sont espacées circonférentiellement tout autour des extrémités du tambour. Les rondelles 136 sont engagées dans des profonds dégagements 138 ménagés dans les extrémités du tambour 58, chaque dégagement 138 étant partiellement ménagé dans le disque 106, dans l'anneau 116 et dans une extrémité 132. De la sorte, en plus du fait que les rondelles 136 et les vis 134 serrent les éléments axialement, ces éléments sont bloqués vis-à-vis de tout mouvement relatif circonférentiel.

L'anneau 116 à la partie gauche du tambour 58 est placée de telle manière que, lorsque l'appareil 10 est fermé, les contacts 88 sont en contact avec l'anneau 116 qu'ils balaient.

Les extrémités du tambour 58 sont munies d'écrans, comme représenté en 140, 142, 144, pour empêcher que du matériau ne soit pulvérisé sur des autres éléments du tambour lorsque le substrat 50 passe autour du fond de la partie superficielle 110 où il reçoit son revêtement. Le plasma représentant la pulvérisation est indiqué en 146 (fig. 8). Les écrans sont supportés par la paroi 28 et par le bâti 46, par exemple à l'aide des supports de liaison 147 des fig. 2, 3 et 4. Il apparaît sur la fig. 7 que les écrans 140, 142 et 144 ferment les extrémités du tambour 58, sauf en ce qui concerne le passage du ruban de substrat 50 et celui des contacts 88 destinés à balayer la bague 116. De même, ces écrans sont à la terre et ne touchent nulle part la partie extérieure 110 du tambour.

Une variante de l'invention est représentée à la fig. 9 qui convient surtout au traitement de petites pièces. Dans cette figure, l'appareil de pulvérisation 200 comprend une chambre 210 munie d'un couvercle 212 s'adaptant sur une bride 214 de la chambre

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210 sur laquelle il se fixe. L'étanchéité est assurée par une garniture 216 interposée entre les brides 214 et 218.

Le couvercle 212 porte une bobine d'alimentation 220 et une bobine d'enroulement 222 montées sur des arbres 224 et 226, respectivement. Ces arbres sont entraînés par des moteurs 228 et 230, respectivement, commandés de l'extérieur par l'appareil 200.

Le couvercle 212 porte un dispositif de liaison 232 auquel le tambour 236 est suspendu. Dans ce cas, le .tambour est métallique et sa totalité est isolée de la chambre 210 et du couvercle 212 par une isolation adéquate que comporte le dispositif de liaison 232. Ce tambour est monté sur un arbre 238 qui traverse le dispositif de liaison 232 et est entraîné par un moteur 240 monté sur le couvercle 212. Une chaîne à maillons et des pignons à chaîne tels qu'indiqué en 242 assurent la liaison avec l'arbre 238, sans cependant court-circuiter le tambour à la terre. Une isolation est prévue à cet effet. Un anneau 244 monté sur l'arbre 238 est en contact électrique avec le tambour 236 et est isolé de toutes les autres parties de l'appareil 200. Une liaison électrique 246 et les contacts 248 correspondent au conducteur 98 et aux contacts 88 de la fig. 8. Le tambour est creux et présente un conduit central creux 250 ménageant des chambres coaxiales 252 et 254 qui sont reliées au tuyau 256 qui traverse la partie extérieure 258 du tambour 236 pour pénétrer dans celui-ci. Un liquide échangeur de chaleur pénètre et circule dans les chambres 252 et 254. Au haut s de la figure, on peut voir où les accouplements sont prévus pour permettre la rotation de l'arbre 250 au moyen d'accouplements rotatifs à fluide. Ces derniers n'ont pas à être représentés.

La cible 260, dans cet appareil 200, est constituée par un simple disque de matière photoconductrice monté sur un support io 262 qui est relié par un élément 264 traversant la paroi de la chambre 210 à une source de haute tension à fréquence radio. Il n'est pas nécessaire de représenter spécialement le circuit électrique puisque celui de la fig. 8 peut s'appliquer à l'appareil 200.

Des écrans 268, 270 et 272, à la terre, sont montés près du 15 tambour 236, de la monture de celui-ci sur l'arbre 238 et de la cible 260. Le plasma de pulvérisation est réalisé de la même manière que dans le cas de l'appareil 10 par l'utilisation d'une énergie à haute fréquence et d'un gaz de fond admis par exemple par le conduit 274 dans l'espace 276 entre la partie extérieure 258 20 du tambour 236 et la face de la cible 260.

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4 feuilles dessins

Claims (18)

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   REVENDICATIONS

   1. Appareil de pulvérisation cathodique comprenant une enceinte, des moyens de fermeture de celle-ci, au moins une cible montée à l'intérieur de cette enceinte, un tambour rotatif, formant anode, monté sur les moyens de fermeture de l'enceinte et qui est apte à être amené en relation de pulvérisation avec la cible lorsque les moyens de fermeture sont fermés, et un dispositif de transport apte à conduire un substrat flexible au-dessus de l'anode à travers le plasma de pulvérisation établi entre la cible et l'anode lorsque les moyens de fermeture sont fermés, fermant l'enceinte, la cible et l'anode étant munies d'écrans mis à la masse, une source d'énergie électrique à haute fréquence et un circuit électrique reliant ladite source d'énergie à ladite cible, à l'anode et aux écrans, caractérisé par le fait que les moyens de fermeture et l'enceinte (20; 210) sont métalliques et maintenus au même potentiel que les écrans (26; 268), l'anode de tambour (58; 236) ayant au moins une pellicule extérieure métallique (110; 258) isolée desdits moyens de fermeture (28; 212), des contacts (86, 88; 244, 248) étant isolés desdits moyens de fermeture (28; 212) et aptes à entrer électriquement en contact avec ladite pellicule extérieure (68, 110; 258) lorsque lesdits moyens de fermeture (28 ; 212) sont fermés, le tout de manière que l'anode de tambour (58; 238) soit maintenue à une tension qui diffère de celle des écrans (76; 268) et de la cible (60, 62; 260).
2. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la cible (60, 62; 260) est maintenue à une tension négative maximale, l'anode (58 ; 236) étant à une tension négative dont la valeur est une fraction dudit maximum.
3. 3. Appareil suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le substrat (50) est apte à se déplacer et à venir en engagement avec la pellicule extérieure (110) de l'anode (58) lorsque celle-ci tourne.
4. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'anode de tambour (58) est en un matériau isolant et porte la pellicule extérieure (110), le corps (58) étant isolé des moyens de fermeture mais portant une liaison métallique (116) avec la pellicule extérieure (110), les contacts (86, 88) étant montés dans la fermeture (28).
5. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'anode de tambour (58) est formée d'au moins trois cylindres assemblés télescopiquement, comprenant un cylindre intérieur métallique (102, 126, 110) servant de support à l'anode de tambour et qui est monté sur les moyens de fermeture (28), un cylindre métallique extérieur (102), comprenant ladite pellicule extérieure (110), et un cylindre intermédiaire (126) de matériau isolant, ces trois cylindres étant agrafés les uns aux autres pour former un tout.
6. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une bague de contact disposée coaxialement (116 ; 244), qui est portée par l'anode (58 ; 236), et qui est reliée électriquement à ladite pellicule extérieure (110 ; 258), un contact frottant (88 ; 248) étant en contact électrique frottant avec ladite bague (116 ; 244) au moins lorsque les moyens de fermeture sont fermés et reliés à ladite source d'énergie.
7. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que lesdits contacts (88) sont du type frottant et sont situés à l'intérieur du récipient, une bague de contact (116) disposée coaxialement étant située à une extrémité axiale de l'anode (58), les dimensions et emplacements desdits contacts (88) par rapport à ladite bague étant tels que, lorsque les moyens de fermeture sont complètement fermés, la bague (116) et les contacts (88) sont en contact électrique.
8. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le corps intérieur (102, 104,106) de ladite anode (58) est agencé de façon à être à la masse, la pellicule extérieure (110) de l'anode étant isolée dudit corps intérieur.
9. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le corps intérieur (102, 104, 106) du tambour est monté sur lesdits moyens de fermeture (28) et est à la terre, un espace isolant coaxial (124) étant ménagé entre le corps intérieur (102, 104, 106) et la pellicule extérieure (110).
10. 10. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits contacts (88) et ladite bague (116) sont logés dans le récipient lorsque les moyens de fermeture (28) sont fermés.
11. 11. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les contacts (248) et la bague (244) sont situés à l'extérieur du récipient (210) et en contact électrique l'un avec l'autre lorsque lesdits moyens de fermeture (212) ne sont pas fermés.
12. 12. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'un accouplement isolant (222) est interposé entre ledit tambour (258) et les moyens de fermeture (212) pour permettre au tambour de tourner tout en restant électriquement isolé desdits moyens de fermeture (212).
13. 13. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'anode du tambour (236) est métallique et est électriquement isolée desdits moyens de fermeture (212).
14. 14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les cibles (60, 62) comprennent au moins un élément ayant une surface planaire arquée (82), une partie substantielle de la superficie de cette surface étant exposée à ladite ouverture de pulvérisation et étant à distance de la pellicule extérieure de l'anode (58), la pulvérisation de plasma (146) étant réalisée dans l'espace résultant, la courbure de ladite surface (82) étant d'une façon générale coaxiale à ladite pellicule extérieure

    (110) et la surface planaire arquée (82) étant réalisée à l'aide d'une pluralité de plaques du matériau à pulvériser montées sur un support métallique de soutien.
15. 15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les cibles (60, 62) comprennent au moins un élément présentant une surface planaire arquée, une partie substantielle de la superficie de cette surface, étant exposée à ladite ouverture de pulvérisation et à distance de la pellicule extérieure de l'anode (58), la pulvérisation de plasma (146) étant réalisée dans l'espace résultant, la courbure de ladite surface (82) étant d'une façon générale coaxiale à ladite pellicule extérieure

    (110; 258) et la surface planaire arquée étant réalisée à l'aide d'une pluralité de plaques planaires du matériau à pulvériser montées sur un support métallique de soutien.
16. 16. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'anode de tambour (58) est formée d'au moins trois cylindres assemblés télescopiquement, comprenant un cylindre métallique intérieur (102, 106, 110) réalisant le support pour l'anode de tambour et qui est monté sur les moyens de fermeture (28), un cylindre métallique extérieur (102), comprenant ladite pellicule extérieure (110), et un cylindre intermédiaire (126) réalisé en un matériau isolant, ces trois cylindres étant agrafés les uns aux autres de façon à former un tout, le cylindre extérieur constituant une chambre (114) contenant un liquide échangeur de chaleur (118), un conduit étant ménagé pour conduire ledit liquide échangeur de chaleur de ladite chambre vers l'extérieur de l'appareil à travers lesdits moyens de fermeture (28).
17. 17. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que la monture de ladite anode rotative comprend un arbre creux (120, 120'; 254) qui traverse lesdits moyens de fermeture (28), un dispensateur (114; 250) pour faire passer le liquide échangeur de chaleur à proximité de la pellicule (110; 258) alors que l'anode (58) tourne, et des conduits (122, 250) traversant l'arbre creux (122; 250) et qui sont reliés audit dispensateur pour permettre la circulation du liquide échangeur de chaleur à partir d'une source extérieure vers la chambre (20; 210),

    5

    10

    15

    20

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    65

    3

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    à travers les conduits et en relation d'échange de chaleur avec ladite pellicule pour affecter le substrat (50) pendant la pulvérisation.
18. 18. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 16, caractérisé par le fait que les écrans (76, 142, 144; 268, 270) comprennent un masque pour les extrémités axiales de la pellicule (110) et pour l'anneau (116), des ouvertures étant ménagées dans l'écran du tambour pour permettre au substrat (50) d'être amené en regard de la partie extérieure du tambour et de le quitter, et pour permettre le passage desdits contacts (88) vers ladite bague (116).