Conclusion
La pulvérisation cathodique magnétron en régime d’impulsions de haute puissance (HiPIMS)

Les plasmas froids permettent d’obtenir, avec une faible quantité de matière première, une surface très spécifique sans employer de produits chimiques dangereux, toxiques ou polluants. Cependant, ceux-ci nécessitent encore actuellement l'emploi de technologies de vide contraignantes pour des procédés industriels.

La technologie HiPIMS permet de produire des plasmas froids fortement ionisés favorisant la synthèse de matériaux en films minces aux propriétés nouvelles ou améliorées. L’application d’impulsions de haute puissance à faible rapport cyclique permet d’éviter un échauffement moyen trop important de la cible. De plus, en appliquant des impulsions de courte durée, la décharge est entretenue sans apparition d’arcs intempestifs, nuisibles à la qualité du film en croissance. Concrètement, plusieurs applications ciblées sur la technologie HiPIMS ont vu le jour depuis plusieurs années. L’énergie fournie aux ions et aux électrons du plasma pendant de courtes impulsions permet la croissance de films plus denses. Les dépôts de couches sur des objets de formes complexes paraissent donc une application d’avenir. Le secteur de la microélectronique ou de l’électronique de puissance pourraient également profiter de cette technologie, pour le développement, par exemple, de couches semi-conductrices capables de fonctionner à des températures élevées, supérieures à 600 °C.

La production de plasmas fortement ionisés peut être obtenue par d’autres techniques comme l’évaporation par arcs, le dépôt par laser pulsé ou encore la pulvérisation DC classique équipée d’une spire RF. Dans le cas de l’évaporation par arcs, des problèmes de stabilisation et de mouvement des arcs à la surface de la cible apparaissent, des microgouttelettes peuvent être éjectées de la cible, réduisant de manière drastique la qualité des films en croissance. La pulvérisation haute puissance, quant à elle, ne requiert aucun composant externe, comme l’utilisation d’une spire RF, ne nécessite pas de chauffage supplémentaire du substrat, ne produit pas de macroparticules et permet la production de films sur de grandes surfaces (supérieures au mètre).

L’inconvénient majeur de cette technologie, pour certains domaines d’application, reste la vitesse de dépôt, plus faible (jusqu’à un facteur 10) par rapport au DCMS. La vitesse de dépôt est dépendante des conditions...