FR2557151A1

FR2557151A1 - Procede et appareil ameliores pour la stabilisation d'un arc d'evaporation comprenant le nettoyage initial de la cible

Info

Publication number: FR2557151A1
Application number: FR8413919A
Authority: FR
Inventors: Charles F Morrison Jr
Original assignee: Vac Tec Systems Inc
Current assignee: Vac Tec Systems Inc
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1985-06-28
Also published as: DE3433166C2; FR2557151B1; BE900558A; GB8422333D0; DE3433166A1; US4448659A; JPS60138067A; CA1248493A; GB2148329A; NL8402788A; GB2148329B

Abstract

LA STABILISATION DE L'ARC D'EVAPORATION A LA SURFACE DE LA CIBLE 10 SE FAIT A L'AIDE D'UN ANNEAU DE CONFINEMENT 14 QUI ENTOURE LA CIBLE 10, CET ANNEAU ETANT EN MATIERE MAGNETIQUEMENT PERMEABLE COMME LE FER ET IL EST ENTOURE D'UNE ELECTRODE 48 QUI EMPECHE L'ARC DE SE DEPLACER EN DEHORS DE LA CIBLE 10 ET DE L'ANNEAU DE CONFINEMENT 14 PENDANT LA PHASE INITIALE DE NETTOYAGE DE LA SURFACE DE LA CIBLE ET DE L'ANNEAU DES MATIERES CONTAMINANTES, CETTE ELECTRODE 48 ETANT PORTEE AU POTENTIEL DE L'ANODE.

Description

L'invention se rapporte aux procédés de dépôt par arc et aux dispositifs

tels que ceux décrits dans les brevets américains n s 3 625 848 et 3 836 451 au nom de Alvin A. Snaper et aux brevets américains n s 3 783 231 et 3 793 179 au nom de L. Sablev et al. Ces procédés et dispositifs sont caractérisés par des taux élevés de dépôt et par d'autres caractéristiques avantageuses. Toutefois, les avantages peuvent être quelque peu amoindris en raison de l'instabilité de l'arc. Autrement dit, l'arc implique des courants de 60 ampères environ, ou plus, concentrés sur un point cathodique si petit que la densité de courant est de 103 à 106 ampères

pour une surface de 6,45 cm. La tension va de 15 à 45 volts.

Ainsi, la densité de la puissance au minuscule point cathodi-

que est de l'ordre du mégawatt pour une surface de 6,45 cm2.

En conséquence, dire qu'il s'agit d'une violence localisée reste en dessous de la réalité. La surface de la cible sous le point cathodique s'évapore brutalement en raison de la chaleur intense. C'est cette matière évaporée de la cible qui se dépose en couche sur un substrat. Le point cathodique migre au hasard sur la surface de la cible d'un mouvement saccadé avec des vitesses constatées de plusieurs mètres par

seconde. En raison de ce déplacement au hasard, un endommage-

ment du dispositif et une contamination du dépôt peuvent se produire si le point se déplace en dehors de la surface de

la cible.

Différentes solutions ont été proposées pour surmonter l'instabilité de l'arc. Dans le brevet n 3 793 179 de Sablev et al., un écran est placé à proximité du bord de la cible. En particulier, il est placé à une distance de la cible qui représente moins que le trajet moyen libre du gaz présent. Pendant l'éclatement d'un arc, du gaz et du plasma

sont engendrés au point cathodique avec une violence suffi-

sante pour que les trajets moyens libres locaux puissent occasionnellement être réduits à quelques centièmes de millimètres. Quand un tel jet à haute pression locale est soufflé sous l'écran, qui est espacé de plusieurs millimètres, il existe une possibilité finie que l'arc puisse migrer sous l'écran. Quand ceci a lieu, il peut y avoir un endommagement de la cathode par l'arc, une contamination de la matière évaporée, ou l'arc s'éteint. Dans le brevet n 3 783 231, Sablev surmonte apparemment la difficulté ci-dessus en prévoyant un mécanisme de rétroaction d'une certaine complexité qui souligne les inconvénients dus à la difficulté. La rétroaction implique l'utilisation d'un champ magnétique en vue de retenir le

point cathodique sur la surface de la cible. Le brevet améri-

cain n 2 972 695 au nom de H. Wroe suggère aussi l'utilisa-

tion d'un champ magnétique pour la retenue du point cathodique.

Une difficulté qui est en relation avec celle de la stabilisation de l'arc est la nécessité de mettre la cible en état d'ultra-propreté. Autrement dit, la surface de la cible comprend initialement, en général, des contaminants comme des oxydes et des produits analogues. Etant donné que les oxydes émettent des quantités copieuses d'électrons, l'arc préfère initialement se loger lui-même sur ces sites jusqu'à ce que l'oxyde contaminant soit évaporé. Ce n'est que lorsque tous ces sites ont été évaporés qu'une évaporation significative dé la cible peut commencer pendant la phase dite d'évaporation de la cible. Pendant la phase de nettoyage initial, l'arc peut se déplacer sur l'arrière et sur les côtés de la cathode o, comme expliqué ci-dessus, il peut endommager la structure ou faire évaporer dans la chambre des

métaux contaminants.

Ainsi qu'on l'expliquera ci-après, certains modes de réalisation conformes à la présente invention sont sujets aux difficultés définies ci- dessus pendant la phase de nettoyage initial. Toutefois, lorsque cette phase est terminée, le contrôle de l'arc devient tout à fait total avec ces modes

de réalisation pendant la phase d'évaporation de la cible.

Néanmoins, des mesures peuvent être prises pour éviter les difficultés qui surviennent pendant la phase de nettoyage initial. Le but principal de l'invention est de parvenir dans un procédé d'évaporation à l'arc, à la stabilisation de l'arc d'une manière qui évite les moyens inadéquats et

complexes de la technique antérieure.

Un autre but de l'invention est de parvenir à un procédé et à un appareil améliorés pour le nettoyage des cibles comme opérations préparatoires à l'évaporation de ces dernières sous l'action de l'arc. Un but supplémentaire de l'invention est d'apporter un procédé et un appareil du type ci-dessus incorporant des configurations améliorées diverses pour la stabilisation de l'arc et pour la protection de la cible. Un autre but encore de l'invention est de parvenir à des moyens de stabilisation de l'arc et/ou de nettoyage de la cible du type ci-dessus utilisables avec les procédés de

dépôt à l'arc.

D'autres buts de l'invention ainsi que ses avan-

tages apparaîtront au cours de la description qui suit de

plusieurs exemples de réalisation; on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un exemple de réalisation d'un appareil de stabilisation de l'arc, déjà décrit dans une demande de brevet américain déposée le 9 Mai 1983 au nom de William M. Mularie, ayant pour titre "Improved Method and Apparatus for Evaporation Arc Stabilization for Non-Permeable Targets Utilizing Permeable Stop Ring", cédée à la déposante de la présente demande,

- la figure 2a est un dessin schématique en coupe illus-

trant la configuration de l'érosion que l'on obtient quand une cible perméable est confinée dans un anneau N, - la figure 2b est un dessin schématique en coupe qui illustre la configuration uniforme de l'érosion qui se produit quand une cible non perméable est confinée dans un anneau N,

- les figures 3a, 3b, 4a et 4b sont des dessins schémati-

ques des spectres de limaille de fer, en coupe, qui illus-

trent les diverses conditions des cibles perméables et non perméables, les figures 5a, 5b, 6a et 6b sont des dessins schémati- ques des spectres de limaille de fer, en coupe, qui illustrent les diverses conditions d'écrans perméables magnétiques en combinaison avec des cibles perméables et non perméables,

- la figure 7 est un dessin schématique en coupe illus-

trant l'emploi d'écrans magnétiques conformément à un aspect de l'invention, - les figures 8a et 8b sont des dessins schématiques en coupe illustrant l'emploi de pièces insérées perméables dans des brides non perméables pour l'accomplissement de la fonction de confinement de l'arc, - les figures 9a et 9b sont respectivement une vue de bout et une vue en élévation d'une cible non plane munie d'anneaux d'arrêt P, - les figures 10a et lOb sont respectivement une vue de bout et une vue en élévation d'une autre cible non plane munie d'anneaux d'arrêt P, - les figures'lla et 11b sont respectivement une vue de bout et une vue en élévation d'une autre cible encore non plane munie d'anneaux d'arrêt P, - les figures 12a et 12b sont des vues en perspective

illustrant des formes étendues planes des modes de réalisa-

tion des figures 9 et-10 respectivement, - les figures 13a et 13b sont des vues schématiques en coupe illustrant l'emploi d'éléments de contrainte facilitant

le nettoyage initial d'une cible par l'arc.

Sur les figures auxquelles on se reportera maintenant les mêmes références numériques désignent les

pièces identiques ou similaires.

Avant de décrire en détail les exemples de réalisation de l'invention on se reportera d'abord à la figure 1 qui montre une cible non perméable 10 retenue par un anneau 14 de confinement de l'arc sur un corps cathodique 12 refroidi à l'eau. Cet anneau est réalisé en matière magnétiquement perméable comme le fer doux ou l'alliage Permalloy. En fait, toute matière considérée comme perméable peut être utilisée; ces matières comprennent les suivantes auxquelles elles ne sont pas limitées: fer, nickel, cobalt, alliages de ces métaux avec de faibles

quantités d'additifs facultatifs, ferrites, acier, etc..

Ainsi qu'on l'expliquera en détail ci-dessous, c'est le caractère perméable de l'anneau qui retient l'arc sur la cible non perméable en effectuant la stabilisation désirée de

l'arc d'une manière sommaire mais peu coûteuse. En outre,

l'anneau peut retenir la cible par rapport au corps cathodi-

que, comme indiqué sur le dessin par une vis 16. Dans ce qui suit on se référera quelquefois à l'anneau perméable 14 en

l'appelant "anneau P".

La figure 1 montre aussi schématiquement des éléments classiques utilisés pour le dépôt d'une couche par évaporation sous l'effet d'un arc; ces éléments comprennent une anode 22, une source d'énergie électrique 24 et un substrat 26. Des moyens (non représentés) sont employés typiquement pour faire éclater un arc entre l'anode et la

cible qui est typiquement au potentiel de la cathode.

L'anneau est caractérisé par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard sur la surface de la cible. Lorsque l'arc est stabilisé, la matière de la cible est évaporée d'une manière unique en raison de l'énergie élevée de l'arc dans lequel l'énergie moyenne des particules chargées peut aller de 31,8 x 10 19 (20 eV) à 159 x 1019 J. (100 eV) et typiquement de 63,6 x 10-19 (40 eV) à 95, 4 x 10-19 J. (60 eV). La matière

évaporée se dépose en couche sur le substrat et, dans cer-

taines circonstances, le substrat peut jouer aussi le rôle de l'anode. En outre, la cible non perméable peut être constituée par une matière électriquement conductrice comme un métal ou par une matière isolante électriquement. Typiquement, la source d'énergie

électrique 26 est une source continue pour les cibles conduc-

trices électriquement et une source à radio-fréquence pour les cibles isolantes électriquement. De plus, dans certaines circonstances, la cible et la cathode peuvent constituer la

même pièce.

Dans la demande de brevet américain n 492 831 déposée le 8 Mai 1983 au nom de William M. Mularie, ayant pour titre "Evaporation Arc Stabilization", cédée à la déposante de la présente demande, la stabilisation de l'arc se fait par la disposition autour de la cible d'un anneau de confinement réalisé en une matière comme le nitrure de bore ou le nitrure de titane. Dans ce qui suit un anneau de ce

type sera appelé "anneau N".

Sans avoir l'intention de limiter l'invention à une théorie particulière de fonctionnement, on admet que les

considérations qui suivent sont apparemment capables d'expli-

quer les caractéristiques de confinement de l'arc réalisé par un anneau P. Il a été observé qu'un arc éclatant dans le vide et frappant une cible non perméable se déplace au hasard, le plus souvent quitte la cible pour d'autres zones de la cathode dans un intervalle d'une seconde environ. Une cible perméable perd l'arc en faveur d'autres zones de la cathode dans un intervalle de millisecondes. Evidemment, pour la réalisation de dépôts non contaminés, l'arc doit rester uniquement sur la cible. Au sujet de la perte rapide de l'arc par des cibles perméables non protégées, une tentative a été faite par l'inventeur de faire évaporer par un arc une cible circulaire en Permalloy entourée par un anneau N. Ceci a produit une érosion seulement à proximité de l'anneau N comme on peut le voir sur la figure 2a o la cible est indiquée par la référence 10, l'anneau N par la référence 18, le corps cathodique par la référence 14 et la configuration

de l'érosion par la référence 20.

La figure 2b montre une configuration 18 d'une érosion normale pour des cibles non perméables obtenues avec un anneau N, comme décrit dans la demande de brevet n 492 831 déjà citée. L'observation de la cible de la figure

2a indique que l'arc est influencé pour se diriger en direc-

tion du bord de la cible perméable parce qu'autrement il n'y a aucune raison de supposer qu'il se déplacera spécifiquement en direction de l'anneau N. La littérature connue sur les champs magnétiques appliqués à un arc dans le vide indique que l'arc se déplace plus facilement dans la direction de la plus grande densité du champ magnétique. En supposant que ceci est le mécanisme qui force l'arc en direction du bord de la cible, dans le cas de la figure 2a, il apparaît que l'arc se déplace en s'éloignantdeslamatière perméable qui

réduit la densité du champ.

Une autre explication relative au mécanisme du

confinement découle du travail de Naoe et Yamanaka ("Vacuum-

Arc Evaporation of Ferrites and Compositions of Their Deposits", Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 10, No. 6, June 1971) o des éléments composites de ferrite sont évaporés par un arc à partir d'une cible en ferrite ayant le profil d'une coupelle. Ces auteurs sont parvenus à obtenir

une partie en fusion de la cible et les oxydes se compor-

taient très différemment des métaux. Ils ont relaté qu'un arc très stable se déplaçait d'un mouvement circulaire lent au centre approximatif de la coupelle. Ils n'ont nullement présenté ceci comme un comportement inhabituel mais ont donné de nombreux détails sur le mouvement de l'arc observé visuellement. Aucune implication relative au confinement

général de l'arc n'est fournie.

Pour mieux comprendre ce phénomène, l'inventeur a utilisé un courant continu à travers un fil pour créer un champ magnétique cylindrique du type que l'arc semble produire à proximité de la cible. Ce fil a été mis à proximité de cibles perméables ayant des géométries diverses et les diagrammes des spectres de limaille de fer ont été relevés pour permettre de comprendre l'influence magnétique de ces

matières perméables sur le champ magnétique.

Il est à noter que ceci est quelque peu différent de l'application d'un champ magnétique pour le faire interagir avec le champ d'un arc comme il est fait dans les brevets américains mentionnés plus haut n 2 972 695 et 3 783 231, étant donné qu'aucun champ extérieur n'est appliqué. Quand du courant passe à travers le fil, un flux magnétique est engendré symétriquement autour du fil. Quand deux fils sont disposés en parallèle avec du courant les parcourant dans la

même direction, les fils sont attirés l'un vers l'autre.

Le champ engendré entre les fils est annulé du fait que la direction du flux est différente du côté gauche et du côté droit de chaque fil. Quand le fil traversé par le courant est mis à proximité d'une surface perméable, le fil est

poussé vers celle-ci, indépendamment du sens du courant.

En réalité, un arc est tout à fait unique et le représenter par un fil parcouru par du courant n'est pas une manière fidèle de voir ce qu'un arc peut faire. Quand un courant suffisant peut circuler dans un arc, il se divise de lui-même en deux points de contact simultanés se déplaçant indépendamment à la surface de la cathode. Ceci est tout à fait l'inverse des fils qui se déplacent ensemble quand le courant circule. Une explication simple de cette différence entre l'arc et le fil est parfois donnée par la considération des électrons qui sont libres de se déplacer latéralement

dans l'espace autour de l'arc mais qui sont retenus à l'inté-

rieur du fil. Ils essayent de se déplacer transversalement dans le fil, en créant des forces égales et opposées sur les fils. Ainsi, le fil se déplace à l'opposé de la direction dans laquelle l'arc se déplace quand la grandeur de la force déplaçant un arc en direction du bord d'une cible perméable est significative par rapport aux forces de déplacement au hasard qui déplacent typiquement l'arc par rapport à une cible non perméable. La capacité de l'anneau N à confiner

l'arc est un bon essai de cet anneau. Les écrans électro-

statiques faiblement espacés qui sont efficaces à un degré moyen avec les cibles non perméables tendent à être totale- ment défaillants avec les cibles perméables parce que l'arc

est rapidement forcé dans l'intervalle o il s'éteint.

Les figures 3a, 3b, 4a et 4b montrent la nature

des spectres de la limaille de fer pour des conditions diffé-

rentes de cibles perméables et non perméables. Sur la figure 3a la densité du flux 25 est de plus en plus faible à mesure qu'on s'approche de la plaque 26 en fer parce que les lignes (qui sont représentées en coupe seulement) sont attirées dans le fer o elles se déplacent plus facilement. Dans le cas de la cible en aluminium 28, le flux reste très constant quand on s'approche de la plaque, comme on peut le voir sur la figure 3b. Le déplacement vers le bord de la cible, comme on le voit sur la figure 4b, n'apporte aucun changement dans le cas de la cible en aluminium. Toutefois, comme le montre la figure 4a, le déplacement vers le bord de la cible en fer produit un flux raisonnablement fort du côté de l'extérieur

de la cible et virtuellement aucun du côté de l'intérieur.

Avec une force extérieure agissant ainsi sur l'arc, il est tout à fait compréhensible que l'arc se déplace vers le bord

extérieur. Les forces seraient nulles si l'arc était parfai-

tement au centre de la cible mais la migration normale au hasard de l'action de l'arc le pousse rapidement en dehors du centre. A mesure qu'il se rapproche d'un bord, la force d'attraction vers se dernier se multiplie. Il est donc tout à fait logique que l'érosion se produise comme le montre la figure 2a parce que l'arc est emprisonné entre la force électromagnétique extérieure induite et l'anneau N qui empêche l'arc de se déplacer davantage vers l'extérieur. Il y a une liberté relative de déplacement seulement dans le plan de la figure 2a. L'arc se déplace en tournant perpendiculairement

à la cible. La tentative faite ici n'est pas de définir com-

plètement le mouvement de l'arc mais d'en montrer seulement certains aspects qui peuvent être influencés significativement avec le but de le contrôler par l'emploi de déflecteurs perméables distincts de la cible. En outre, il se produit que dans le mode de réalisation de la figure 1 il y a une moindre densité de flux à mesure que l'anneau perméable est approché par un arc parce que les lignes de force se déplacent plus facilement dans l'anneau. En particulier, le champ magnétique engendré par le courant d'un arc dans le vide interagit avec l'anneau d'arrêt perméable pour produire un confinement total de l'arc sur la cible. En conséquence, la force sur l'arc tend à l'éloigner de l'anneau en direction de la zone de la cible à

plus grande densité de flux.

En outre, la sensibilité souvent observée et relatée de l'arc à une interaction magnétique est ainsi mieux comprise dans les termes du mécanisme ci-dessus. Une érosion inégale de la cible s'observe venant de l'influence des influences magnétiques éloignées comme le cordon qui

apporte le courant continu à la cathode de l'arc. Une diffi-

culté évidente dans le recouvrement de substrats perméables provient des effets des influences magnétiques résiduelles sur ces substrats. Toutefois, ces difficultés peuvent être surmontées conformément à un aspect de l'invention quand on utilise des déflecteurs perméables pour le contrôle de l'arc. De tels déflecteurs peuvent réduire notablement la sensibilité aux influences magnétiques extérieures faibles du fait que ces déflecteurs peuvent être utilisés comme un écran magnétique. A cet égard, on observera la figure 7 qui illustre l'emploi d'un écran magnétique perméable 40 servant

à abriter une cible 10 non perméable des influences magnéti-

ques éloignées. On notera aussi qu'une feuille 41 de matière perméable peut être placée sous la face inférieure de la cible 10 non perméable soit en plus, soit à la place de

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l'écran 40 de façon que cette feuille 41 puisse intercepter

aussi les influences magnétiques extérieures faibles.

Naoe et autres,déjà cités plus haut, ont décrit le mouvement de l'arc dans un creuset perméable comme étant extrêmement lent et méthodique. Il existe de nombreuses dif- férences physiques et chimiques entre leur travail et la présente invention. L'observation visuelle de l'arc dans le cadre de l'invention suggère un déplacement au hasard à pas relativement lent, saccadé à la surface de la cathode non perméable. Toutefois, une cible nouvellement polie sur laquelle l'arc a été actif pendant une seconde seulement environ montre une érosion significative presque uniforme sur la totalité de sa surface. La vélocité avec laquelle le point de l'arc a fait son déplacement au hasard est évidemment

beaucoup plus grande que le phénomène observé optiquement.

Il est probable que seules sont vues les lignes de la progres-

sion de l'arc le long desquelles il a travaillé progres-

sivement et de manière répétée-avec des courses beaucoup plus rapides qui sont trop rapides et aléatoires pour être vues autrement que comme une brillance générale se produisant

entre lesdites lignes. Deux sortes de points (et de mécanis-

mes) ont même été relatés. (Voir par exemple V. Rakhovskii,

"Experimental Study of the Dynamics of Cathode Spots Develop-

ments", IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. PS-4, No.2, June 1976.) Ainsi, on ne sait pas comment interpréter les observations de Naoe et de ses collaborateurs. Est-ce que leur arc se déplace très lentement ou en ont-ils vu seulement les aspects progressifs et répétés ? Leur arc provenait d'une matière fortement émettrice d'électrons et se trouvant à l'état réellement fondu, en plus d'être à l'intérieur d'un tube hautement perméable. Ainsi, on ne peut pas déduire clairement de leur travail l'unique influence du seul tube en matière perméable. En conséquence, une série spéciale d'essais a été effectuée dans le cadre de l'invention pour déterminer

si un mouvement rapide est suspendu dans cette zone relative-

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ment exempte de champ magnétique, ces essais étant illustrés par les figures 5a, 5b, 6a et 6b. Si un mouvement rapide est suspendu, ceci aurait de l'intérêt en ce sens qu'un mouvement uniforme de l'arc sur la totalité de la surface effective de la cible est préféré pour l'optimisation de l'utilisation de la cible, et une trop grande influence d'un déflecteur empêcherait ce résultat. Il apparaîtrait que la matière à base de ferrite peut constituer un très mauvais cas et que les matières moins perméables, comme l'acier doux, constituent

des matières plus facilement employables comme déflecteur.

Il apparaîtrait aussi que l'effet peut être insuffisant.

S'il peut être excessif, alors la bonne réponse se trouve

dans l'intervalle avec un certain degré d'unicité.

La figure 5a montre une situation qui est plus similaire à celle de Naoe et autres oủn conducteur 30 parcouru par un courant est centré dans un disque 32 en fer ayant un diamètre de 125 mm environ, un tube 34 en fer et une plaque de fond 36 en fer. Dans le tube 34 utilisé pour observer les spectres de limaille de fer les résultats ne se distinguaient pas de ceux de la figure 3a. Bien entendu, l'intensité absolue du champ autour du fil n'est pas établie avec cette mesure rudimentaire. L'intensité du champ magnétique décroît

avec le diamètre de l'anneau et avec sa perméabilité. La hau-

teur de l'anneau est aussi un facteur jouant dans le même

sens.

La figure 5b montre un champ intérieur plus intense dû au fil 30, presque à l'opposé de celui de la

figure 4a. Le champ intérieur tend à tirer un arc en l'éloi-

gnant de l'anneau. Sur les figures 6a et 6b un anneau en fer

34 est utilisé avec une cible non perméable 38 (aluminium).

Il en résulte qu'on ne voit pas de champ réduit à proximité

de la cible comme dans le cas des figures 5.

En plus de confiner l'arc à la surface de la

cible choisie, il est souhaitable que le mécanisme de confi-

nement ne détruise pas l'érosion uniforme de la cible.

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L'anneau N le réalise en n'ayant aucune influence à moins que l'arc vienne l'accrocher. Toutefois, l'anneau P a certains

effets à distance. De ce fait, sa configuration est importante.

Un anneau P trop grand et trop épais fait que l'arc est trop bien centré et donne une érosion à profil de coupe peu profond. Un anneau trop court et trop mince permet à l'arc

de l'attaquer lorsqu'il est au potentiel de la cathode.

Diminuer l'anneau jusqu'à ce qu'on parvienne à un équilibre correct est donc important. Dans certains cas, les effets "N" et "P" peuvent être combinés par revêtement d'un anneau perméable avec un nitrure. Les essais décrits ci-dessus ont véritablement permis de vérifier la théorie telle qu'elle est

comprise par l'inventeur.

Un arc se déplace de manière répétée à partir de la face d'une cible non perméable et non gardée, souvent en quelques dixièmes de secondes. Toutefois si, par exemple, l'anneau 14 de la figure 1 est constitué par un simple anneau en fer doux d'une épaisseur de 3,18 mm placé hermétiquement autour du bord de la cible 10, cet anneau 14 a besoin de s'élever au-dessus de la surface de la cible de 3,18 mm environ seulement pour permettre un confinement de qualité de l'arc. Cet anneau en fer est rapidement couvert par la matière de la cible et dans un grand nombre d'essais il n'a été constaté aucun cas d'arc se déplaçant sur la bande de fer revêtue. Ce n'est que lorsque l'anneau est abaissé jusqu'à être pratiquement de niveau avec la cible que l'arc se déplace à nouveau audelà du bord. Une limite supérieure préférée pour la hauteur de l'anneau au-dessus de la cible est environ 6,35 mm afin que l'arc ne soit pas confiné trop

dans la zone centrale de la cible, bien qu'il soit compréhen-

sible que, dans de nombreuses circonstances, cette limite

supérieure puisse être substantiellement dépassée.

Il est à noter que la matière perméable de l'anneau d'arrêt a une tension d'arc supérieure à celle de la matière de la cible. Il est relaté dans la littérature que

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lorsqu'un arc se déplace en quittant une matière à tension d'arc plus élevée jusqu'à une matière à tension plus faible, il ne revient pas. Ceci est donné seulement comme/commentaire fait en passant. Mais ceciprésente une voie supplémentaire possible pour arriver au confinement d'un arc. En outre, se pose la question de savoir ce qui arrive quand une couche suffisante de la matière de la cible à tension plus faible recouvre l'autre matière. De toute façon, le fer est considéré comme le métal qui a la tension d'arc la plus élevée, de sorte que le moyen d'arrêt de l'arc selon la présente invention est avantageux sous les deux aspects, c'est-àdire celui de la tension d'arc élevée et celui de la perméabilité. Toutefois, on pense que la perméabilité est le facteur primaire parce que l'arc tend à rester presque trop éloigné de l'anneau de confinement - en produisant une certaine modification de la configuration de l'érosion. Ce résultat est tout à fait différent de la cible protégée par un anneau N qui s'érode

très uniformément jusqu'aux points très proches de l'anneau.

De plus, l'anneau P de l'invention est très avantageux en

raison de son état brut de fabrication, peu coûteux. On notera aussi que lorsque le courant de l'arc est augmenté jusqu'à ce

que deux points cathodiques se

produisent, ils semblent se trouver la plupart du temps à des-

distances supérieures du centre de la cible que lorsqu'un seul point cathodique seulement est actif. Ceci découle du modèle simple de raisonnement ci-dessus, étant donné que le champ magnétique s'annule entre les deux points, de sorte que ceux-ci se déplacent séparément à la poursuite du champ le plus intense. Les points ont alors de la répulsion vis-à-vis de l'anneau P et vis-à-vis l'un de l'autre. Le résultat est une configuration d'érosion plus large que celle obtenue avec un point unique. Il est donc possible de façonner l'érosion

de la cible en changeant l'intensité du courant.

En se référant maintenant aux figures 8a, 8b on peut voir que des quantités plut6t faibles de matière

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perméable, comme des pièces rapportées 42 et 44, sont néces-

saires pour tenir l'arc sur une cible non perméable 10. Ainsi,

comme le montrent les figures 8a 8bó des brides non perméa-

ont besoin de bles 46 de maintien de la cible/porter seulement une pièce rapportée 42 ou 44 en fer ou en autre matière perméable afin

d'assurer la fonction de confinement.

Les figures 9 à 12 illustrent un développement du concept de l'anneau P à des configurations de cible non plane. Comme on peut le voir, l'anneau perméable peut être adapté à une large gamme de configurations et il représente un concept fondamental o, sur chaque figure, la cible non perméable est indiquée par la référence 10 et le moyen d'arrêt perméable par la référence 14. L'anneau peut comprendre deux éléments placés aux extrémités opposées de la cible et, quand celle-ci est cylindrique, ces éléments peuvent avoir un

diamètre supérieur ou inférieur à celui de la cible.

Les deux modes de réalisation des figures 9 et 10 fonctionnent bien, de même qu'une combinaison d'une moitié de chacun des deux fonctionne aussi, voir la figure 11. Les exemples des figures 9 à 11 peuvent être étendus à des cibles rectangulaires. On doit noter qu'aucune force d'entraînement n'est observée sur l'arc pour l'obliger à couvrir uniformément une cible étendue, de sorte qu'étendre trop les dimensions peut se traduire par une érosion non uniforme. Les figures 12a et 12b montrent les formes planes étendues respectivement des figures 9 et 10. Elle sont uniques en ce sens que les anneaux 14 peuvent être déplacés dans le sens indiqué par les

flèches sur une cible plus grande 10 pour permettre une uti-

lisation locale, séquentielle, comme indiqué en 20a et en 20b

de la figure 12b, par exemple.

Comme on l'a mentionné plus haut, on insiste de manière répétée dans la littérature sur la nécessité de

l'état ultra-propre de la cible mais on donne peu de descrip-

tion du comportement d'une cible non propre contaminée par des oxydes et des produits analogues. Il est indiqué que les oxydes s'évaporent (ou explosent) à partir de la surface avant qu'une évaporation significative du métal puisse

commencer. La plus grande partie de l'élimination des conta-

minants a lieu pendant la phase initiale de nettoyage de la cible alors que dans certaines circonstances le substrat est retiré de l'appareil. Pendant cette phase, on forme des points cathodiques dits du type à un point qui ne produisent pas d'évaporation effective de la cible. Ce n'est que lorsque les

contaminants ont été effectivement éliminés que le fonction-

nement du type à un point est remplacé par le fonctionnement du type à deux points cathodiques qui sont efficaces pour faire évaporer la cible. A ce moment, le substrat peut être placé dans l'appareil en vue de son recouvrement, s'il n'est

pas déjà en place.

L'anneau N semble capable de restreindre l'arc à la cible pendant la phase initiale de nettoyage même quand la cible est assemblée à l'état sale. L'anneau P n'est pas absolument répulsif, de sorte que l'arc peut se déplacer sur la cible et sur l'anneau 16 pendant les quelques premiers éclatements de l'arc au cours de la phase initiale de nettoyage. Lorsque la cible est suffisamment propre pour que la matière qui la constitue s'évapore, celle-ci recouvre la partie de l'anneau immédiatement proche de la cible et le contrôle de l'arc devient tout à fait absolu. Toutefois, pendant la phase initiale de nettoyage, l'arc peut se déplacer sur l'arrière et sur les côtés du corps de la cathode 12 ou il peut endommager la structure ou provoquer l'évaporation à

l'intérieur de la chambre de métaux contaminants.

On se reportera maintenant aux figures 13a et 13b o la figure 13a est la moitié gauche approximative d'une figure symétrique de révolution et la figure 13b est la moitié droite approximative de cette figure. Chacun de ces modes de réalisation est capable d'empêcher l'arc qui arrive sur l'anneau P 14 pendant la phase initiale de nettoyage de se déplacer sur le corps de la cathode. En particulier, sur la figure 13a une électrode non perméable 48 est faiblement espacée, c'est-à-dire avec un intervalle inférieur à 3,18 mm et de préférence compris entre 0,8 et 1,6 mm, de l'anneau P 14; cette électrode peut être au-dessus ou autour de l'anneau. De préférence, au moins pendant la phase initiale de nettoyage, toutes les parties de la cathode devraient voir le potentiel de l'anode. L'électrode 48 devrait, à ce moment, soit être polarisée au potentiel de l'anode, soit si elle est

flottante ce potentiel devrait lui être induit. La réalisa-

tion de la figure 13a comprend aussi un isolateur 50 pour l'électrode 48 isolante électriquement par rapport au corps de la cathode 12, des tuyaux de refroidissement 52, des vis 54 pour la fixation de l'électrode 48 à l'isolateur 50 et des vis 56 pour la fixation de l'isolateur au corps de la

cathode 12.

Pendant le fonctionnement, au cours de la phase initiale de nettoyage, l'arc peut circuler sur l'anneau P 14, comme indiqué ci-dessus. Toutefois, s'il tend à se déplacer hors de l'anneau, il s'éteint quand il se déplace dans

l'intervalle qui existe entre ce dernier et l'électrode 48.

Ainsi on empêche l'arc de se déplacer sur le corps de la cathode o un endommagement et/ou une contamination pourraient

en résulter.

Des écrans faiblement espacés ont été utilisés jusqu'à présent pour empêcher un arc de se déplacer d'une cible vers la cathode ou d'autres pièces. Toutefois, il était enseigné en plus jusqu'à présent que l'écran ou l'anode doit rester faiblement espacé de la cible, non seulement pendant la phase initiale de nettoyage, mais aussi pendant la phase d'évaporation de la cible quand la matière de la cible est déposée sur le substrat. Conformément à l'invention, non seulement une électrode 48 est employée pour maintenir l'arc sur l'anneau P 14 mais elle peut aussi être retirée ou disposée à un endroit différent de la chambre lorsque la phase initiale de nettoyage est terminée. Autrement dit, lorsque cette phase est terminée, la cible peut être évaporée, comme indiqué ci-dessus, de sorte que la partie de l'anneau P 14 qui est immédiatement adjacente à la cible est recouverte par la matière de la cible et que le contrôle devient tout à fait absolu si bien que même un unique point cathodique peut fonctionner pendant plusieurs heures sans s'éteindre ni empiéter. Ainsi, l'électrode 48 peut être éloignée de l'anneau et employée à d'autres buts si on le désire. Sur la figure 13b l'électrode 48 est réalisée en matière perméable et, de cette façon, l'anneau P 14 est incorporé effectivement à cette électrode 48. En outre, la cible non perméable 10

peut être liée au corps de la cathode 12. Pendant le fonction-

nement l'électrode 48 de la figure 13b agit de la même façon

que l'électrode 48 de la figure 13a pour empêcher la contami-

nation par le corps de la cathode, etc., pendant la phase

initiale de nettoyage.

Il doit être entendu que la description détaillée

donnée ci-dessus de divers modes de réalisation de l'invention n'est fournie qu'à titre d'exemple seulement. De nombreux détails de conception et de construction peuvent être modifiés sans que l'on sorte pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de stabilisation d'un arc d'évaporation comprenant l'établissement d'un arc à la surface d'une cible en matière non perméable pour provoquer l'évaporation de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de parti- cules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard sur la surface de la cible, caractérisé en ce qu'on confine l'arc à la surface de la cible avec un anneau de confinement qui entoure la surface de cette cible, cet anneau étant composé d'une matière perméable magnétiquement et on empêche l'arc de se déplacer en dehors de la cible et de l'anneau de confinement à la suite de l'application initiale de cet arc à la cible et à l'anneau pour effectuer

le nettoyage de la cible par élimination des contaminants.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en

ce que l'opération empêchant l'arc de se déplacer est effec-

tuée à l'aide d'une électrode faiblement espacée de l'anneau

de confinement.

3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en

ce que l'électrode est mise au potentiel de l'anode.

4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en

ce que l'électrode est polarisée au potentiel de l'anode.

5. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'électrode est flottante au point de vue électrique

et on y induit électriquement le potentiel de l'anode.

6. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en

ce que l'électrode est composée de matière perméable.

7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est

-19 19

de 20 à 100 eV. (31,8 x 1019 à 159 x 10-19 J.)

8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est

de 40 à 60 eV. (63,6 x 10- 19 à 95,4 x 10- 19 J.).

9. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en

ce qu'on dépose la matière évaporée de la cible sur un subs-

trat sous forme d'un revêtement.

10. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'électrode n'est pas espacée de l'anneau de plus de

3,18 mm.

11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'électrode est espacée de 0,8 à 1,6 mm environ de l'anneau.

12. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on déplace l'électrode en l'éloignant de sa disposition faiblement espacée de l'anneau après que la cible et l'anneau

ont été nettoyés de leurs contaminants.

13. Procédé de stabilisation d'un arc d'évaporation selon lequel on établit un arc à la surface d'une cible en matière non perméable pour faire évaporer cette cible, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard sur la surface de la cible, caractérisé en ce qu'on confine l'arc à la surface de la cible à l'aide d'une électrode qui est faiblement espacée de la surface de la cible qu'elle entoure, cette électrode étant composée d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique à la surface de la cible et d'empêcher l'arc de se déplacer en dehors de la cible à la suite de l'application initiale de l'arc à la cible et à l'anneau pour effectuer le nettoyage

de ces derniers de leurs contaminants.

14. Procédé selon la revendication 13 caractérisé

en ce que l'électrode est au potentiel de l'anode.

15. Procédé selon la revendication 14 caractérisé

en ce que l'électrode est polarisée au potentiel de l'anode.

16. Procédé selon la revendication 13 caractérisé

en ce que l'électrode est flottante au point de vue électri-

que et on y induit le potentiel de l'anode.

17. Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10 19 à 159 x 10 19 J.

18. Procédé selon la revendication 17 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10 19 J.

19. Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'on fait déposer la matière évaporée de la cible sur un substrat comme revêtement.

20. Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'électrode n'est pas espacée de l'anneau de plus

de 3,18 mm.

21. Procédé selon la revendication 20 caractérisé en ce que l'électrode est espacée de l'anneau de 0,8 à 1,6 mm environ.

22. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour créer un arc à la surface de cette cible pour en évaporer la matière, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'un anneau de confinement (14) entoure la surface de la cible (10), cet anneau (14) étant composé d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique à la surface de la cible, des moyens (48) empêchant cet arc de se déplacer hors de la cible

(10) et de l'anneau de confinement (14) à la suite de l'appli-

cation initiale de l'arc à la cible (10) et à l'anneau (14)

pour nettoyer ces derniers de leurs contaminants.

23. Appareil selon la revendication 22 caractérisé

en ce que les moyens empêchant l'arc de se déplacer compren-

nent une électrode (48) faiblement espacée de l'anneau (14)

de confinement.

24. Appareil selon la revendication 23 caractérisé

en ce que l'électrode (48) est au potentiel de l'anode.

25. Appareil selon la revendication 24 caractérisé en ce que l'électrode (48) est polarisée au potentiel de l'anode.

26. Appareil selon la revendication 24 caractérisé en ce que l'électrode (48) est flottante électriquement et le

potentiel de l'anode y est induit.

27. Appareil selon la revendication 22 caractérisé

en ce que l'électrode (48) est composée d'une matière perméa-

ble.

28. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce que l'électrode (48) n'est pas espacée de l'anneau (14)

de plus de 3,18 mm.

29. Appareil selon la revendication 28 caractérisé en ce que l'électrode (48) est espacée de l'anneau (14) de

0,8 à 1,6 mm environ.

30. Appareil selon la revendication 23 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement de l'électrode pour l'éloigner de sa position faiblement espacée de l'anneau lorsque les contaminants ont été éliminés de la cible et de l'anneau.

31. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10 19 à 159 x 10- 19 J

32. Appareil selon la revendication 31 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules charqées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10- 19 J.

33. Appareil selon la revendication 22 caractérisé

en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière évapo-

rée de la cible est déposée comme revêtement.

34. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

comprenant le fer et l'alliage Permalloy.

35. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce que l'anneau (14) s'étend au-dessus de la surface de la

cible (10)sur une distance de au moins 3,18 mm environ.

36. Appareil selon la revendication 35 caractérisé en ce que l'anneau (14) ne s'étend pas au-dessus de la surface

de la cible (10) de plus de 6,35 mm environ.

37. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens perméables (42, 44) pour protéger la cible (10) de l'influence de champs extérieurs étrangers.

38. Appareil selon la revendication 37 caractérisé en ce que les moyens perméables comprennent un élément ayant

un profil de coupe sur lequel la cible (10) est disposée.

39. Appareil selon la revendication 37 caractérisé en ce que les moyens perméables comprennent une plaque (41) disposée sur le c6té de la cible (10) opposé à la surface à

évaporer.

40. Appareil selon la revendication 22 caractérisé en ce qu'il comprend une bride non perméable (46) pour le

maintien de la cible (10) en place à l'intérieur de l'appa-

reil, l'anneau (14) comprenant une pièce rapportée (44) disposée au moins partiellement à l'intérieur et tenue en

place par la bride (46).

41. Appareil selon la revendication 40 caractérisé en ce que la pièce rapportée (42) est disposée complètement à

l'intérieur de la bride (46).

42. Appareil selon la revendication 21 caractérisé en ce que la cible (10) a une configuration cylindrique et l'anneau de confinement (14) comprend un premier et un second

élément disposés aux extrémités respectives de la cible (10).

43. Appareil selon la revendication 42 caractérisé en ce que lesdiamètresdu premier et du second élément de

confinement sont supérieurs au diamètre de la cible cylin-

drique.

44. Appareil selon la revendication 42 caractérisé en ce que les diamètres du premier et du second élément de

confinement sont inférieurs à celui de la cible cylindrique.

45. Appareil selon la revendication 42 caractérisé en ce que les diamètres du premier et du second élément de confinement sont respectivement supérieur et inférieur à

celui de la cible cylindrique.

46. Appareil selon la revendication 21 caractérisé en ce que la cible est plane et l'anneau de confinement entoure au moins une partie de la surface de la cible, tandis que l'appareil comprend aussi des moyens pour déplacer la cible par rapport à l'anneau de confinement de sorte que celui-ci entoure une partie supplémentaire de la surface de la cible afin de confiner le point cathodique à cette partie

supplémentaire de la surface de la cible.

47. Appareil selon la revendication 21 caractérisé en ce que la cible est montée de façon déplaçable par rapport

à l'anneau de confinement.

48. Appareil selon la revendication 21 caractérisé

en ce que l'anneau de confinement est monté déplaçable paral-

lèlement au plan de la surface de la cible.

49. Appareil selon la revendication 21 caractérisé en ce que l'anneau de confinement comprend un substrat composé de matière perméable et un revêtement choisi dans le groupe composé du nitrure de bore, du nitrure de titane et des

mélanges de ces derniers.

50. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface de matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de la matière de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'une électrode (48) faiblement espacée de la surface de la cible (10) entoure cette dernière, cette électrode (48) étant composée d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique à la surface de la cible et d'empêcher l'arc de se déplacer hors de la cible à la suite de l'application initiale de l'arc à la cible et à un anneau

de confinement pour nettoyer ces derniers de leurs contami-

nants.

51. Apapareil selon la revendication 50 caractérisé

en ce que l'électrode est au potentiel de l'anode.

52. Appareil selon la revendication 51 caractérisé

en ce que l'électrode est polarisée au potentiel de l'anode.

S

53. Appareil selon la revendication 51 caractérisé en ce que l'électrode est flottante électriquement et le

potentiel de l'anode y est induit.

54. Appareil selon la revendication 50 caractérisé en ce que l'électrode n'est pas espacée de l'anneau de plus

de 3,18 mm.

55. Appareil selon la revendication 54 caractérisé en ce que l'électrode est espacée de l'anneau de 0,8 à 1,6 mm environ.

56. Appareil selon la revendication 50 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déplacer l'électrode et l'éloigner de sa position faiblement espacée de l'anneau

lorsque la cible et l'anneau ont été nettoyés de leurs conta-

minants.

57. Appareil selon la revendication 50 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10-9 à 159 x 10-19 J.

58. Appareil selon la revendication 57 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10- 19 J.

59. Appareil selon la revendication 50 caractérisé

en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière évapo-

rée de la cible est déposée comme revêtement.

60. Appareil selon la revendication 50 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

61. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour en faire évaporer la matière, cet arc étant-remarquable par la présence de-particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau de confinement (14) entourant la surface de la cible (10), cet anneau (14) étant composé d'une matière perméable magnétiquement et s'étendant au-dessus de la surface de la cible au moins sur une distance de 3,18 mm environ afin de

confiner le point cathodique à la surface de la cible.

62. Appareil selon la revendication 61 caractérisé en ce que l'anneau (14) ne s'étend pas au-dessus de la surface

de la cible (10) sur plus de 6,35 mm environ.

63. Appareil selon la revendication 61 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10 19 à 159 x 10 19 J.

64. Appareil selon la revendication 63 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10 19 J.

65. Appareil selon la revendication 61 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière

évaporée de la cible est déposée comme revêtement.

66. Appareil selon la revendication 61 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

67. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de la matière de

celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de parti-

cules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce que l'anneau de confinement (14) entoure la surface de la cible (10), cet anneau (14) étant composé d'une matière qui confine le point cathodique à la surface de la cible (10), tandis que des moyens perméables (42, 44) abritent la cible (10) de

l'influence de champs magnétiques extérieurs étrangers.

68. Appareil selon la revendication 67 caractérisé

en ce que la matière est perméable magnétiquement.

69. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce que la matière est choisie dans le groupe composé du nitrure de bore, du nitrure de titane et de mélanges de ces derniers.

70. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce que les moyens perméables comprennent un élément à

profil de coupe sur lequel la cible est disposée.

71. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce que les moyens perméables comprennent une plaque (41) disposée sur le côté de la cible (10) opposé à la surface à évaporer.

72. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10i 19 à 159 x 10 19 J.

73. Appareil selon la revendication 72 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10 19 J.

74. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière

évaporée de la cible est déposée comme revêtement.

75. Appareil selon la revendication 67 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

76. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de la matière de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau de confinement (14) entourant la surface de la cible, cet anneau étant composé d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique à la surface de la cible, une bride non perméable (46) pour tenir la cible en place à l'intérieur de l'appareil, l'anneau (14)

comprenant une pièce rapportée (44) disposée au moins partiel-

lement à l'intérieur de cet anneau et tenue en place par la bride (46).

77. Appareil selon la revendication 76 caractérisé en ce que la pièce rapportée (44) est disposée complètement

à l'intérieur de la bride (46).

78. Appareil selon la revendication 76 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10- 19 à 159 x 1019 J.

79. Appareil selon la revendication 78 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10 19 à 95,4 x 10-19 J

80. Appareil selon la revendication 76 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière

évaporée de la cible est déposée comme revêtement.

81. Appareil selon la revendication 76 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

82. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible cylindrique ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de la matière de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en

ce qu'il comprend un premier et un second élément de confine-

ment disposés aux extrémités respectives de la' cible (10), ces éléments de confinement étant composés d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique

à la surface de la cible.

83. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce que les diamètres du premier et du second élément de

confinement sont supérieurs à celui de la cible cylindrique.

84. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce que les diamètres du premier et du second élément de

confinement sont inférieurs à celui de la cible cylindrique.

85. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce que les diamètres du premier et du second élément de confinement sont respectivement supérieur et inférieur à

celui de la cible cylindrique.

86. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10- 19 à 159 x 1019 J.

87. Appareil selon la revendication 86 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10- 19 à 95,4 x 10- 19 J.

88. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière à

évaporer de la cible est déposée comme revêtement.

89. Appareil selon la revendication 82 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

90. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible plane ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de la matière de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de particules chargées et par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau de confinement (14.) entourant au moins une partie de la surface de la cible (10), cet anneau (14) étant composé d'une matière perméable magnétiquement afin de confiner le point cathodique à ladite partie de la surface de la cible, des moyens pour déplacer la cible par rapport à l'anneau de confinement afin que celui-ci entoure une partie supplémentaire de la surface de la cible afin de confiner le point cathodique à cette partie supplémentaire de la

surface de la cible.

91. Appareil selon la revendication 90 caractérisé en ce que la cible est montée déplaçable par rapport à

l'anneau de confinement.

92. Appareil selon la revendication 90 caractérisé en ce que l'anneau de confinement est monté déplaçable

parallèlement au plan de la surface de la cible.

93. Appareil selon la revendication 90 caractérisé

en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc.

est de 31,8 x 10-19 à 159 x 10-19 J.

94. Appareil selon la revendication 93 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10-19 à 95,4 x 10 19 J.

95. Appareil selon la revendication 90 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la- matière

t5 évaporée de la cible est déposée comme revêtement.

96. Appareil selon la revendication 90 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.

97. Appareil pour la stabilisation d'un arc d'éva-

poration comprenant une cible ayant une surface en matière non perméable à évaporer, des moyens pour établir un arc à la surface de la cible pour l'évaporation de le matière de celle-ci, cet arc étant remarquable par la présence de et particules chargées /par un point cathodique qui se déplace au hasard à la surface de la cible, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau de confinement entourant la surface de la cible, cet anneau comprenant un substrat composé d'une matière perméable magnétiquement et d'un revêtement choisi dans le groupe composé du nitrure de bore, du nitrure de titane et des mélanges de ces derniers afin de confiner le point cathodique

à la surface de la cible.

98. Appareil selon la revendication 97 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 31,8 x 10 -19 à 159 x 10 19 J.

99. Appareil selon la revendication 98 caractérisé en ce que l'énergie moyenne des particules chargées de l'arc est de 63,6 x 10- 19 à 95,4 x 10- 19 J.

100. Appareil selon la revendication 97 caractérisé en ce qu'il comprend un substrat sur lequel la matière évapo-

rée de la cible est déposée comme revêtement.

101. Appareil selon la revendication 97 caractérisé en ce que la matière perméable est choisie dans le groupe

composé du fer et de l'alliage Permalloy.