EP4416313A1 - Procede de fabrication d'un element de pompage comprenant la realisation d'un depot de materiau getter par pulverisation par faisceau d'ions - Google Patents

Procede de fabrication d'un element de pompage comprenant la realisation d'un depot de materiau getter par pulverisation par faisceau d'ions

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EP4416313A1
EP4416313A1 EP22803216.5A EP22803216A EP4416313A1 EP 4416313 A1 EP4416313 A1 EP 4416313A1 EP 22803216 A EP22803216 A EP 22803216A EP 4416313 A1 EP4416313 A1 EP 4416313A1
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EP
European Patent Office
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getter
materials
target
substrate
metallic material
Prior art date
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Pending
Application number
EP22803216.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Letourneur
Sébastien Bernard
Miguel Sanchez
Guillaume BARNERIAS
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Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Safran Electronics and Defense SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electronics and Defense SAS filed Critical Safran Electronics and Defense SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

Definitions

  • TITLE OF THE INVENTION Method for manufacturing a pumping element comprising the production of a deposit of getter material by sputtering by ion beam
  • the present invention relates to enclosures under partial gas pressure and more particularly to the deposition of a getter material on a substrate.
  • microelectronic and/or nanoelectronic systems such as those of the MEMS type (Micro Electro Mechanical Systems), NEMS (Nano Electro Mechanical Systems), MOEMS (Micro Optical Electro Mechanical Systems), NOEMS (Nano Optical Electro Mechanical Systems) or detector type infrared, require for their proper functioning to be enclosed or encapsulated in a hermetic manner in an enclosure whose atmosphere is controlled (control of the nature of the gases present in the enclosure and of the pressure prevailing in the enclosure).
  • the enclosure is generally defined by metal walls capable of releasing gas on their surface, in particular hydrogen when a very high vacuum (i.e. a pressure of less than 10 -7 hectopascal, or even 10" 8 hectopascal) must be carried out inside said enclosure.
  • a very high vacuum i.e. a pressure of less than 10 -7 hectopascal, or even 10" 8 hectopascal
  • degassing is also likely to be carried out by any element enclosed in the enclosure (microelectronic and/or nanoelectronic systems, infrared detector, etc.) but also by any material for holding these elements (glue, solder, etc.).
  • NEG non-evaporable getter
  • the getter is capable of producing chemically stable compounds by reaction with the gases present in the vacuum chamber (in particular oxygen, carbon monoxide, nitrogen, etc. and this reaction gives rise to the disappearance of said gases, which corresponds to a pumping effect in particular by adsorption of gas atoms by the getter.
  • the deposition of the getter in a thin layer is generally carried out under vacuum by cathodic sputtering which consists in using the energy of a plasma (partly ionized gas) on the surface of a target (cathode) to pull off one by one the atoms of the material constituting the target and depositing them on a substrate.
  • a plasma is created by ionization of a pure gas (usually Argon) through a potential difference, or electromagnetic excitation.
  • This plasma is composed of Argon ions which are accelerated and confined around the target thanks to the presence of a magnetic field.
  • Each ionized atom by striking the target, transfers its energy to it and tears off an atom, possessing enough energy to be projected towards the substrate and thus form a getter layer.
  • the pressure prevailing during such a deposition is high (approximately 10 -3 hectopascal), which generates pollution of the plasma by the gas and by the environment of the target.
  • the aim of the invention is to propose a solution which at least partially overcomes the aforementioned drawbacks.
  • a method for manufacturing a pumping element for an enclosure under partial gas pressure comprising a substrate covered with a getter layer based on material metallic .
  • the process includes the steps of:
  • the getter comprises several materials and the target comprises one strip per material constituting the getter.
  • the getter comprises several materials the target comprises a mosaic of materials constituting the getter.
  • the materials together form a substantially planar sputtering surface on which the ions strike, the materials being shaped and assembled together so that the sputtering surface is continuous and consists exclusively of said materials.
  • the materials have side faces having, in a plane orthogonal to the spray surface, a substantially complementary profile having a length greater than a thickness of said materials.
  • the materials are beveled together. In a particular way, the materials are assembled in staggered rows.
  • the getter comprises several materials the target comprises an alloy of the different materials constituting the getter.
  • the angle of incidence is between approximately 5 and 30 degrees.
  • the invention also relates to an enclosure under partial gas pressure containing a getter thus produced.
  • FIG. 1 schematically represents an electronic device of the prior art, equipped with a getter
  • FIG. 2 schematically represents the process implemented to deposit the getter material illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 3A represents a first embodiment of the target used for the implementation of the method illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 3B represents a second embodiment of the target used for the implementation of the method illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 3C represents a third embodiment of the target used for the implementation of the method illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the target illustrated in FIG. 3A, showing a first mode of assembling the materials of said target;
  • Figure 4B is a sectional view of the target illustrated in Figure 3A, showing a second method of assembling the materials of said target.
  • an electronic device 1 comprises an encapsulation structure 2 defining an enclosure 3 in which is enclosed a microelectronic or nanoelectronic system 4 (for example of the MEMS, NEMS, MOEMS, NOEMS type) or an infrared detector 5 (for example of the microbolometer type).
  • the encapsulation structure 2 here comprises a base 2b and a cover 2a sealed to each other by a sealing bead 6 to form a hermetic casing.
  • a non-evaporable getter 7 (NEG) is deposited in a thin layer on an inner surface of the cover 2a, which is flat here, to trap gases which surround it and thus control the atmosphere in the enclosure 3, whether in term of pressure or nature of the gases present in said enclosure 3.
  • the getter layer 7 has a thickness substantially less than 10 micrometers, and in particular comprised between 1 and 5 micrometers.
  • the general arrangement of the electronic device 1, well known from the prior art, is given only by way of example and will not be further detailed here, and this all the more so since a multitude of other arrangements are possible.
  • the inner surface of the cover 2a on which the getter 7 is deposited can in particular be of curved shape.
  • the getter 7 is based on metallic materials having gas absorption and adsorption properties. It includes here vanadium (V), zirconium (Zr) and titanium (Ti) in the following atomic proportions:
  • the getter a minimum activation temperature of between 180 and 200 degrees, in other words much lower than that of a getter based on titanium or zirconium which is respectively equal to about 400 degrees and 300 degrees.
  • getter 7 substantially comprises:
  • the deposition of the getter 7 on the substrate formed by the cover 2a is carried out, according to the invention, by ion beam sputtering (Ion-Beam Sputtering - IBS) within a reactor R in a rarefied atmosphere (which is called vacuum for simplicity: the main thing being that the reactor contains a minimum of atoms likely to end up in the getter layer given the desired purity for the getter layer).
  • ions I from an ion source S are accelerated towards a target C comprising the materials constituting the getter 7, in other words vanadium, zirconium and titanium.
  • the impact of the ions I on the target C causes the sputtering of particles of vanadium, zirconium and titanium out of said target C.
  • the sputtered particles emitted by the target C are then collected on the surface of the cover 2a at an angle d ⁇ oblique incidence by applying the principles of OAD (Oblique Angle Deposition) to form a thin layer of getter 7 having an optimized roughness.
  • OAD Orthogonal Angle Deposition
  • the ion source S can for example be a direct current DC (Direct Current) source of the Kaufman type.
  • the cover 2a is here carried by a rotary support making it possible to obtain uniformity of the deposit received by the cover 2a around the axis of rotation of the support.
  • the I ions used are generally Argon ions (Ar+) because they are easy to produce, do not cause a chemical reaction with the material constituting the target, and have a relatively high atomic mass necessary to have a significant sputtering.
  • the target C can be generally rectangular ( Figure 3A) or circular ( Figure 3B).
  • the target C here is multi-band and consists of a band of vanadium M1, a band of zirconium M2 and a band of titanium M3.
  • the ions I then strike the different bands M1, M2, M3 simultaneously in proportions corresponding to the desired stoichiometry while taking into account the sputtering efficiency of the material constituting the bands M1, M2, M3.
  • each band is proportional to the stoichiometric proportion of the material in the getter 7 and inversely proportional to its sputtering efficiency: the greater the desired proportion of material, the wider the band for a given sputtering efficiency but the higher the given spraying efficiency, the narrower the band for a desired proportion of material.
  • the bands M1, M2, M3 each comprise:
  • the front faces M1.1, M2.1, M3.1 together form a substantially flat spray surface on which strike the ions I.
  • the strips M1, M2, M3 are shaped and assembled together so that the sputtering surface is continuous, in other words devoid of interstice, and consists exclusively of the materials in which said strips M1 are made , M2 , M3.
  • the assembly of the strips M1, M2, M3 is here carried out by brazing the longitudinal edges of the rear faces M1.2 of the said strips M1, M2, M3.
  • the side faces M1.3, M2.3, M3.3 of the strips M1, M2, M3 present, in a plane orthogonal to the sputtering surface, a substantially complementary profile having a length greater than a thickness e of said strips M1, M2, M3.
  • the assembly of the strips M1, M2, M3 is for example a beveled assembly (FIG. 4A) or a staggered assembly (FIG. 4B).
  • the side faces M1.3, M2.3, M3.3 of the strips M1, M2, M3 are arranged to form a gap G between each of the strips M1, M2, M3 so as to slow down any rise of solder to the surface spray (in a manner known per se, the height of the rise of solder is inversely proportional to the width of the gap G).
  • Target C can also be a mosaic of vanadium, zirconium and titanium, or even an alloy of vanadium, zirconium and titanium with controlled stoichiometry.
  • the proportions of vanadium, zirconium and titanium in the target C depend on the proportions of vanadium, zirconium and titanium desired in the getter 7 and on the vanadium, zirconium and titanium sputtering yields.
  • the target C is for example a mosaic of generally rectangular shape and composed a plurality of squares M1' of vanadium, squares M2' of zirconium and squares M3' of titanium.
  • the squares M1', M2', M3' are shaped and assembled together so that the sputtering surface is continuous, in other words free of of interstice, and exclusively made up of the materials from which said squares M1′, M2′, M3′ are made.
  • the assembly of the squares M1′, M2′, M3′ is here made by brazing the edges of the rear faces of said squares.
  • the side faces of the squares have, in a plane orthogonal to the spray surface, a substantially complementary profile having a length greater than a thickness of said squares.
  • the assembly of the squares M1′, M2′, M3′ is for example a beveled assembly or a staggered assembly.
  • the side faces of the squares M1′, M2′, M3′ are arranged to form a gap between each of the squares M1′, M2′, M3′ so as to slow down any rise of solder on the spray surface (in a known manner per se, the height of the solder rise is inversely proportional to the width of the gap).
  • the angle of incidence ⁇ is chosen as small as possible so as to be able to produce a porous getter layer making it possible to increase the active surface of the getter 7 deposited on the cover 2b and therefore to increase the pumping capacity of said getter 7.
  • the angle of incidence ⁇ is between 5 and 30 degrees approximately with respect to the surface of the cover 2a.
  • a heating element E for example by infrared radiation, is introduced into the reactor R in order to improve the resistance of the deposit, to condition the minimum activation temperature of the getter 7, but also to improve the pumping capacity of said getter 7 and therefore to increase the lifetime of the microelectronic or nanoelectronic system 4, or of the infrared detector 5.
  • Getter 7 is activated by heating just before cover 2a is attached to base 2b. Once the getter 7 has been activated, the electronic device 1 is sealed by fixing the cover 2a to the base 2b either by vacuum soldering, or by tight crimping by crushing a cold tube.
  • the getter 7 is deposited on a wall of the cover 2a, it can also be deposited on one or more walls of the base 2b, on a substrate or on any other sub-assembly added to the enclosure 3 before it is closed. .
  • the shape of the target C may be different from those illustrated in FIGS. 3A and 3B.
  • the atomic proportions of the getter 7 may be different from those described.
  • the composition of getter 7 may be different from that described and include for example scandium and/or hafnium and/or vanadium and/or zirconium and/or titanium. It may in particular comprise elements having a degree of oxidation equivalent to these.
  • the deposition of the getter 7 inside the electronic device 1 by ion beam sputtering extends to any device comprising an electronic, mechanical, chemical component etc. requiring a sealed and dry environment: cold machine, cryostat of infrared detection modules, inertial unit, missile or guided bomb head...
  • the enclosure can contain any component whose operation and/or optimal performance requires partial gas pressure, such as one or more electronic components, the mechanical part of a MEMS, etc.
  • the assembly of strips M1, M2, M3 or squares M1', M2', M3' can be an assembly of rectangular parallelepipeds or cubes.
  • the assembly of the strips M1, M2, M3 is here carried out by brazing, it can also be carried out by any other means making it possible to obtain a continuous sputtering surface (electron beam welding, laser welding, friction welding mixing, arc welding, etc.).

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Abstract

Procédé de fabrication d'un élément de pompage pour enceinte (3) sous pression partielle de gaz, l'élément de pompage comprenant un substrat recouvert d'une couche de getter à base de matériau métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - placer, dans une chambre de traitement sous vide, le substrat et une cible (C) dans ledit matériau métallique, - propulser des ions (I) contre la cible pour en extraire des particules de matériau métallique et les projeter contre une surface du substrat selon un angle d'incidence oblique. Enceinte sous pression partielle de gaz contenant un getter ainsi réalisé.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L'INVENTION : Procédé de fabrication d'un élément de pompage comprenant la réalisation d'un dépôt de matériau getter par pulvérisation par faisceau d' ions
La présente invention concerne les enceintes sous pression partielle de gaz et plus particulièrement le dépôt d'un matériau getter sur un substrat.
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
Certains systèmes microélectroniques et/ou nanoélectroniques, tels que ceux de type MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) , NEMS (Nano Electro Mechanical Systems) , MOEMS (Micro Optical Electro Mechanical Systems) , NOEMS (Nano Optical Electro Mechanical Systems) ou de type détecteur infrarouge, nécessitent pour leur bon fonctionnement d'être enfermés ou encapsulés de manière hermétique dans une enceinte dont l'atmosphère est contrôlée (contrôle de la nature des gaz présents dans l'enceinte et de la pression régnant dans l'enceinte) .
L'enceinte est généralement définie par des parois métalliques susceptibles de relâcher du gaz à leur surface, notamment de l'hydrogène lorsqu'un vide très poussé (c'est- à-dire une pression inférieure à 10-7 hectopascal, voir 10" 8 hectopascal) doit être réalisé à l'intérieur de ladite enceinte. Un tel dégazage est également susceptible d'être réalisé par tout élément enfermé dans l'enceinte (systèmes microélectroniques et/ou nanoélectroniques, détecteur infrarouge...) mais aussi par tout matériau de maintien de ces éléments (colle, brasure...) .
Dans ces conditions, il est connu, pour parvenir à obtenir et/ou entretenir un vide aussi poussé que possible, de compléter le vide produit par des pompes mécaniques en effectuant un pompage complémentaire à l'aide d'un getter non évaporable (NEG) disposé en couche mince sur au moins l'une des parois de l'enceinte. Le getter est capable de produire des composés chimiquement stables par réaction avec les gaz présents dans l'enceinte à vide (notamment l' oxygène, le monoxyde de carbone, l' azote...) et cette réaction donne lieu à la disparition desdits gaz, ce qui correspond à un effet de pompage en particulier par adsorption des atomes de gaz par le getter .
Le dépôt du getter en couche mince est généralement réalisé sous vide par pulvérisation cathodique qui consiste à utiliser l' énergie d ’ un plasma (gaz en partie ionisé) à la surface d ’ une cible (cathode) pour arracher un à un les atomes du matériau constituant la cible et les déposer sur un substrat . Pour ce faire, on crée un plasma par ionisation d ’ un gaz pur (en général de l' Argon) grâce à une différence de potentiel, ou à une excitation électromagnétique . Ce plasma est composé d' ions d' Argon qui sont accélérés et confinés autour de la cible grâce à la présence d ’ un champ magnétique . Chaque atome ionisé, en percutant la cible, lui transfère son énergie et lui arrache un atome, possédant suffisamment d ’ énergie pour être projeté vers le substrat et ainsi former une couche de getter .
Néanmoins, un tel processus de dépôt a pour inconvénient de former des impuretés au niveau de la couche déposée car il n' y a pas assez d' électrons pour ioniser le plasma .
Qui plus est, la pression régnant pendant un tel dépôt est importante (environ 10-3 hectopascal) , ce qui engendre une pollution du plasma par le gaz et par l' environnement de la cible .
OBJET DE L' INVENTION
L' invention a pour but de proposer une solution remédiant au moins en partie aux inconvénients précités .
RESUME DE L ’ INVENTION
A cet effet, on propose un procédé de fabrication d' un élément de pompage pour enceinte sous pression partielle de gaz, l' élément de pompage comprenant un substrat recouvert d' une couche de getter à base de matériau métallique . Le procédé comprend les étapes de :
- placer, dans une chambre de traitement sous vide , le substrat et une cible dans ledit matériau métallique ; et
- propulser des ions contre la cible pour en extraire des particules de matériau métallique et les projeter contre une surface du substrat selon un angle d' incidence oblique .
Comparé à une pulvérisation cathodique , un tel processus de pulvérisation ne forme que très peu de polluants particulaires (pas d'éléments contaminant provenant de la machine mettant en œuvre ledit proces sus ) et confère aux particules de matériau métallique une énergie atomique plus importante , ce qui permet une meilleure tenue du getter sur le substrat .
Selon une caractéristique particulière , le getter comprend plusieurs matériaux et la cible comprend une bande par matériau constituant le getter .
Selon une caractéristique particulière , le getter comprend plusieurs matériaux la cible comprend une mosaïque des matériaux constituant le getter .
De manière particulière , les matériaux forment ensemble une surface de pulvérisation sensiblement plane sur laquelle viennent frapper les ions , les matériaux étant conformés et as semblés entre eux de manière à ce que la surface de pulvérisation soit continue et exclusivement constituée desdits matériaux .
De manière particulière , les matériaux comportent des faces latérales présentant , dans un plan orthogonal à la surface de pulvérisation, un profil sensiblement complémentaire ayant une longueur supérieure à une épaisseur desdits matériaux .
De manière particulière , les matériaux sont as semblés en biseau . De manière particulière, les matériaux sont assemblés en quinconce .
De manière particulière, le getter comprend plusieurs matériaux la cible comprend un alliage des différents matériaux constituant le getter .
Selon une caractéristique particulière, l ' angle d' incidence est compris entre 5 et 30 degrés environ .
L' invention concerne également une enceinte sous pression partielle de gaz contenant un getter ainsi réalisé .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit , laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles :
[Fig . 1 ] la figure 1 représente schématiquement un dispositif électronique de l ' art antérieur, équipé d' un getter ;
[Fig . 2 ] la figure 2 représente schématiquement le procédé mis en œuvre pour réaliser le dépôt du matériau getter illustré à la figure 1 ;
[Fig . 3A] la figure 3A représente un premier mode de réalisation de la cible utilisée pour la mise en œuvre du procédé illustré à la figure 2 ;
[Fig . 3B] la figure 3B représente un deuxième mode de réalisation de la cible utilisée pour la mise en œuvre du procédé illustré à la figure 2 ;
[Fig . 3C] la figure 3C représente un troisième mode de réalisation de la cible utilisée pour la mise en œuvre du procédé illustré à la figure 2 ;
[Fig . 4A] la figure 4A est une vue en coupe de la cible illustrée à la figure 3A, représentant un premier mode d' assemblage des matériaux de ladite cible ; [Fig.4B] la figure 4B est une vue en coupe de la cible illustrée à la figure 3A, représentant un deuxième mode d'assemblage des matériaux de ladite cible.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION
En référence à la figure 1, un dispositif électronique 1 comprend une structure d'encapsulation 2 définissant une enceinte 3 dans laquelle est enfermé un système microélectronique ou nanoélectronique 4 (par exemple de type MEMS, NEMS, MOEMS, NOEMS) ou un détecteur infrarouge 5 (par exemple de type microbolomètre) . La structure d'encapsulation 2 comporte ici une base 2b et un capot 2a scellés l'un à l'autre par un cordon de scellement 6 pour former un boîtier hermétique. Un getter non évaporable 7 (NEG) est déposé en couche mince sur une surface intérieure du capot 2a, qui est ici plane, pour piéger des gaz qui l'entourent et ainsi contrôler l'atmosphère dans l'enceinte 3, que ce soit en terme de pression ou de nature des gaz présents dans ladite enceinte 3. La couche de getter 7 a une épaisseur sensiblement inférieure à 10 micromètres, et en particulier comprise entre 1 et 5 micromètres. L'agencement général du dispositif électronique 1, bien connu de l'art antérieur, n'est donné qu'à titre d'exemple et ne sera pas plus détaillé ici, et ce d'autant plus qu'une multitude d'autres agencements sont possibles. La surface intérieure du capot 2a sur laquelle est déposé le getter 7 peut notamment être de forme incurvée .
Le getter 7 est à base de matériaux métalliques présentant des propriétés d'absorption et d' adsorption gazeuse. Il comprend ici du vanadium (V) , du zirconium (Zr) et du titane (Ti) dans les proportions atomiques suivantes :
- entre 20% et 60% de vanadium,
- entre 19% et 57% de zirconium, et
- entre 10% et 43% de titane. De telles proportions confèrent au getter une température minimale d'activation comprise entre 180 et 200 degrés, autrement dit bien inférieure à celle d'un getter à base titane ou de zirconium qui est respectivement égale à environ 400 degrés et 300 degrés.
De préférence, le getter 7 comprend sensiblement :
- 47% de vanadium, 33% de zirconium et 20% de titane ; ou
- 37.5% de vanadium, 37.5 % de zirconium et 25% de titane.
De telles proportions confèrent au getter une température minimale d'activation sensiblement égale à 180 degrés .
En référence à la figure 2, le dépôt du getter 7 sur le substrat formé par le capot 2a est réalisé, selon l'invention, par pulvérisation par faisceau d'ions (lon- Beam Sputtering - IBS) au sein d'un réacteur R dans une atmosphère raréfiée (qu'on qualifie de sous vide pour simplifier : l'essentiel étant que le réacteur contienne un minimum d'atomes susceptibles de se retrouver dans la couche de getter compte tenu de la pureté souhaitée pour la couche de getter) . Ainsi, des ions I issus d'une source ionique S sont accélérés vers une cible C comportant les matériaux constituant le getter 7, autrement dit du vanadium, du zirconium et du titane. L'impact des ions I sur la cible C entraîne la pulvérisation de particules de vanadium, de zirconium et de titane hors de ladite cible C. Les particules pulvérisées émises par la cible C sont alors recueillies à la surface du capot 2a sous un angle d'incidence α oblique en appliquant les principes de l'OAD (Oblique Angle Deposition) pour former une couche mince de getter 7 présentant une rugosité optimisée. Une telle couche confère au getter 7 une meilleure tenue sur le capot 2a et une meilleure capacité de pompage.
La source ionique S peut par exemple être une source de tension continue DC (Direct Current) de type Kaufman. Le capot 2a est ici porté par un support rotatif permettant d'obtenir une uniformité du dépôt reçu par le capot 2a autour de l'axe de rotation du support.
Les ions I utilisés sont généralement des ions Argon (Ar+) car ils sont faciles à produire, n'occasionnent pas de réaction chimique avec le matériau constituant la cible, et ont une masse atomique relativement élevée nécessaire pour avoir une pulvérisation importante.
Comme illustré aux figures 3A et 3B, la cible C peut être de forme globalement rectangulaire (figure 3A) ou circulaire (figure 3B) . La cible C est ici multi-bandes et est constituée d'une bande de vanadium M1, d'une bande de zirconium M2 et d'une bande du titane M3. Les ions I viennent alors frapper les différentes bandes M1, M2, M3 simultanément dans des proportions correspondant à la stœchiomét rie souhaitée tout en tenant compte du rendement de pulvérisation du matériau constituant les bandes M1, M2, M3. On comprend que la largeur de chaque bande est proportionnelle à la proportion stoechiométrique du matériau dans le getter 7 et inversement proportionnelle à son rendement de pulvérisation : plus la proportion souhaitée de matériau est importante, plus la bande est large pour un rendement de pulvérisation donné mais plus le rendement de pulvérisation donné est élevé et plus la bande est étroite pour une proportion de matériau souhaité.
Comme illustré aux figures 4A-4B, les bandes M1, M2, M3 comportent chacune :
— une face avant M1.1, M2.1, M3.1 ;
— une face arrière M1.2, M2.2, M3.2 opposée à la face avant M1.1 ; et
— deux faces latérales M1.3, M2.3, M3.3 reliées chacune à un bord longitudinal de la face avant M1.1 et à un bord longitudinal de la face arrière M1.2.
Les faces avant M1.1, M2.1, M3.1 forment ensemble une surface de pulvérisation sensiblement plane sur laquelle viennent frapper les ions I. Les bandes M1, M2, M3 sont conformées et assemblées entre elles de manière à ce que la surface de pulvérisation soit continue, autrement dit dépourvue d'interstice, et exclusivement constituée des matériaux dans lesquels sont réalisées lesdites bandes M1, M2 , M3.
L'assemblage des bandes M1, M2, M3 est ici réalisé par brasage des bords longitudinaux des faces arrière M1.2 desdites bandes M1, M2, M3. Afin de limiter toute remontée de brasure (générateur de polluants métalliques non souhaitables) à la surface de pulvérisation, les faces latérales M1.3, M2.3, M3.3 des bandes M1, M2, M3 présentent, dans un plan orthogonal à la surface de pulvérisation, un profil sensiblement complémentaire ayant une longueur supérieure à une épaisseur e desdites bandes M1, M2, M3. L'assemblage des bandes M1, M2, M3 est par exemple un assemblage en biseau (figure 4A) ou un assemblage en quinconce (figure 4B) . Avantageusement, les faces latérales M1.3, M2.3, M3.3 des bandes M1, M2, M3 sont agencées pour former un interstice G entre chacune des bandes M1, M2, M3 de manière à freiner toute remontée de brasure à la surface de pulvérisation (de façon connue en soi, la hauteur de la remontée de brasure est inversement proportionnelle à la largeur de l'interstice G) .
La cible C peut aussi être une mosaïque de vanadium, de zirconium et de titane, ou bien encore un alliage de vanadium, de zirconium et de titane à la stœchiométrie contrôlée. Là encore, les proportions de vanadium, de zirconium et de titane dans la cible C dépendent des proportions de vanadium, de zirconium et de titane souhaitée dans le getter 7 et des rendements de pulvérisation du vanadium, du zirconium et du titane. En référence à la figure 3C, la cible C est par exemple une mosaïque de forme globalement rectangulaire et composée d'une pluralité de carrés M1' de vanadium, de carrés M2' de zirconium et de carrés M3' de titane.
De manière similaire aux bandes M1, M2, M3, les carrés M1' , M2' , M3' comportent chacun :
— une face avant ;
— une face arrière opposée à la face avant ; et
— quatre faces latérales reliées chacune à un bord de la face avant et à un bord de la face arrière.
Les faces avant forment ensemble une surface de pulvérisation sensiblement plane sur laquelle viennent frapper les ions I. Les carrés M1' , M2' , M3' sont conformés et assemblés entre eux de manière à ce que la surface de pulvérisation soit continue, autrement dit dépourvue d'interstice, et exclusivement constituée des matériaux dans lesquels sont réalisées lesdites carrés M1' , M2' , M3' .
Comme pour les bandes M1, M2, M3, l'assemblage des carrés M1' , M2' , M3' est ici réalisé par brasage des bords des faces arrière desdits carrés. Afin de limiter toute remontée de brasure (générateur de polluants métalliques non souhaitables) à la surface de pulvérisation, les faces latérales des carrés présentent, dans un plan orthogonal à la surface de pulvérisation, un profil sensiblement complémentaire ayant une longueur supérieure à une épaisseur desdits carrés. L'assemblage des carrés M1' , M2' , M3' est par exemple un assemblage en biseau ou un assemblage en quinconce. Avantageusement, les faces latérales des carrés M1' , M2' , M3' sont agencées pour former un interstice entre chacun des carrés M1' , M2' , M3' de manière à freiner toute remontée de brasure à la surface de pulvérisation (de façon connue en soi, la hauteur de la remontée de brasure est inversement proportionnelle à la largeur de l'interstice) .
L'angle d'incidence α est choisi le plus petit possible de manière à pouvoir réaliser une couche de getter poreuse permettant d'augmenter la surface active du getter 7 déposé sur le capot 2b et donc d' augmenter la capacité de pompage dudit getter 7. De préférence, l'angle d'incidence α est compris entre 5 et 30 degrés environ par rapport à la surface du capot 2a.
Un élément chauffant E, par exemple par rayonnement infrarouge, est introduit dans le réacteur R afin d'améliorer la tenue du dépôt, de conditionner la température minimale d'activation du getter 7, mais aussi d' améliorer la capacité de pompage dudit getter 7 et donc d'augmenter la durée de vie du système microélectronique ou nanoélectronique 4, ou du détecteur infrarouge 5.
Le getter 7 est activé par chauffage juste avant que le capot 2a ne soit fixé à la base 2b. Une fois le getter 7 activé, le dispositif électronique 1 est scellé en fixant le capot 2a à la base 2b soit par brasure sous vide, soit par sertissage étanche par écrasement d'un tube à froid.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .
Bien qu'ici le getter 7 soit déposé sur une paroi du capot 2a, il peut aussi être déposé sur une ou des parois de la base 2b, sur un substrat ou sur tout autre sous- ensemble rapporté dans l'enceinte 3 avant sa fermeture.
Le forme de la cible C peut être différente de celles illustrées aux figures 3A et 3B.
Les proportions atomiques du getter 7 peuvent être différentes de celles décrites.
La composition du getter 7 peut être différente de celle décrite et comprendre par exemple du scandium et/ou de l' hafnium et/ou du vanadium et/ou du zirconium et /ou du titane. Elle peut notamment comprendre des éléments ayant un degré d'oxydation équivalent à ceux-ci.
Le dépôt du getter 7 à l'intérieur du dispositif électronique 1 par pulvérisation par faisceau d' ions s'étend à tout dispositif comprenant un composant électronique, mécanique, chimique...) nécessitant un environnement étanche et sec : machine à froid, cryostat de modules de détection infrarouge, centrale inertielle, tête de missile ou de bombe guidée...
L'enceinte peut contenir tout composant dont le fonctionnement et/ou les performances optimales nécessitent une pression partielle de gaz, comme par exemple un ou des composants électroniques, la partie mécanique d'un MEMS...
L'assemblage des bandes M1, M2, M3 ou des carrés M1' , M2' , M3' peut être un assemblage de parallélépipèdes rectangles ou de cubes.
Bien que l'assemblage des bandes M1, M2, M3 soit ici réalisé par brasage, il peut aussi être réalisé par tout autre moyen permettant d'obtenir une surface de pulvérisation continue (soudage par faisceau d'électrons, soudure laser, soudure par friction malaxage, soudure à l' arc...) .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un élément de pompage pour enceinte (3) sous pression partielle de gaz, l'élément de pompage comprenant un substrat recouvert d'une couche de getter (7) à base de matériau métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de :
- placer, dans une chambre de traitement sous vide, le substrat et une cible (C) dans ledit matériau métallique et
- propulser des ions (I) contre la cible pour en extraire des particules de matériau métallique et les projeter contre une surface du substrat selon un angle d'incidence oblique (a) .
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le getter (7) comprend plusieurs matériaux métalliques (M1, M2, M3) et la cible (C) comprend une bande par matériau constituant le getter.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le getter (7) comprend plusieurs matériaux métalliques (M1' , M2' , M3' ) et la cible (C) comprend une mosaïque de matériaux constituant le getter.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les matériaux (M1, M2, M3, M1' , M2' , M3' ) forment ensemble une surface de pulvérisation sensiblement plane sur laquelle viennent frapper les ions (I) , les matériaux étant conformés et assemblés entre eux de manière à ce que la surface de pulvérisation soit continue et exclusivement constituée desdits matériaux.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les matériaux (M1, M2, M3, M1' , M2' , M3' ) comportant des faces latérales présentant, dans un plan orthogonal à la surface de pulvérisation, un profil sensiblement complémentaire ayant une longueur supérieure à une épaisseur (e, e' ) desdits matériaux.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les matériaux (M1, M2, M3, M1', M2', M3' ) sont assemblés en biseau .
7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les matériaux (M1, M2, M3, M1', M2', M3' ) sont assemblés en quinconce .
8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le getter (7) comprend plusieurs matériaux métalliques et la cible (C) comprend un alliage des différents matériaux constituant le getter.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, dans lequel l'angle d'incidence (a) est compris entre 5 et 30 degrés environ.
10. Enceinte (3) sous pression partielle de gaz contenant un getter (7) réalisé via un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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