A partir de la caméra infrarouge

Les photos obtenues avec la caméra infrarouge montrent globalement une différence de flux radiatif mesurée entre la zone pulvérisée (le racetrack) et le reste de la cibl (centre et pourtour). Cela peut être expliqué soit par une différence de température, soit par une différence de l'émissivité attribuée à des états de surfaces physiques et chimiques différents. Compte tenu

précédent (bonne conductivité thermique des cibles et faible différence de température entre les deux thermocouples placés à l’arrière de la cible

semble être directement responsable de l’évolution du flux radiatif. En effet, le racetrack se caractérise par une surface lisse d’aspect métallique et le reste de la cible qui n’est que peu pulvérisé est rugueux et sans doute oxydé lors des remises à l'air de l'enceinte (cf. Figure V.

différentes sur la surface de la cible

Etude de la pulvérisation magnétron d’une cible chaude

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: courbe avec des marqueurs) : Evolution de la température à l’arrière de la cible en fonction du temps pour quatre conditions différentes

: Evolution du courant en fonction du temps pour les mêmes conditions

A partir de la caméra infrarouge

Les photos obtenues avec la caméra infrarouge montrent globalement une différence mesurée entre la zone pulvérisée (le racetrack) et le reste de la cibl (centre et pourtour). Cela peut être expliqué soit par une différence de température, soit par une différence de l'émissivité attribuée à des états de surfaces physiques et chimiques différents. Compte tenu des considérations évoquées dans le paragraphe bonne conductivité thermique des cibles et faible différence de température entre les deux thermocouples placés à l’arrière de la cible

semble être directement responsable de l’évolution du flux radiatif. En effet, le caractérise par une surface lisse d’aspect métallique et le reste de la pulvérisé est rugueux et sans doute oxydé lors des remises à l'air de l'enceinte (cf. Figure V.4). On distingue donc trois zones d’émissivités différentes sur la surface de la cible : le centre (cercle décrit par r < 5mm), la zone Etude de la pulvérisation magnétron d’une cible chaude

: Evolution de la température à différentes (Axe secondaire : : Evolution du courant en fonction du temps pour les mêmes conditions

Les photos obtenues avec la caméra infrarouge montrent globalement une différence mesurée entre la zone pulvérisée (le racetrack) et le reste de la cible (centre et pourtour). Cela peut être expliqué soit par une différence de température, soit par une différence de l'émissivité attribuée à des états de surfaces physiques et des considérations évoquées dans le paragraphe bonne conductivité thermique des cibles et faible différence de température entre les deux thermocouples placés à l’arrière de la cible), l’émissivité semble être directement responsable de l’évolution du flux radiatif. En effet, le caractérise par une surface lisse d’aspect métallique et le reste de la pulvérisé est rugueux et sans doute oxydé lors des remises à ). On distingue donc trois zones d’émissivités : le centre (cercle décrit par r < 5mm), la zone

érodée ou racetrack (anneau décrit par 5 mm <r<10 mm) et le bord de la cible (anneau décrit par 10 < r < 25 mm). Un matér

réflexion et donc un faible pouvoir émissif. A l'opposé, un matériau rugueux possède un coefficient de réflexion faible (puisque le rayonnement incident est piégé dans les défauts de surface [Czlazio

l'émissivité augmente également quand on passe d’un état de surface métallique à un état oxyde [Dubrovinsky, 1999

Figure V. 4. A droite : distribution spatiale de l'émissivité de la

température homogène égale à 600°C (mesurée avec les thermocouples) schéma indiquant les

L'émissivité a été calculée pour chaque zone de la cible de cuivre avec le logici la caméra IR en supposant que sa température de surface soit égale à celle mesurée avec les thermocouples après l’extinction du plasma. Elle a été trouvée

0.1 pour le racetrack et à Ɛ=0.24 pour le reste de la cible en cuivre. Ces valeurs en bon accord avec celles

métallique lisse et une surface rugueuse et/ou oxydée

aires des trois zones, une émissivité moyenne peut être calculée. Une valeur de Ɛ=0.2 a été trouvée pour le cuivre.

La figure V.5 montre l’émissivité calculée le long du diamètre de la seconde cible (aluminium) en supposant toujours que sa température est globalement homogène.

Cette émissivité a été calculée pour différents temps

l’extinction de la décharge, correspondant à différentes températures de la cible en cours de refroidissement.

Etude de la pulvérisation magnétron d’une cible chaude

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érodée ou racetrack (anneau décrit par 5 mm <r<10 mm) et le bord de la cible (anneau décrit par 10 < r < 25 mm). Un matériau poli possède un grand coefficient de réflexion et donc un faible pouvoir émissif. A l'opposé, un matériau rugueux possède un coefficient de réflexion faible (puisque le rayonnement incident est piégé dans les Czlazio]) et donc un grand pouvoir émissif. Par ailleurs, l'émissivité augmente également quand on passe d’un état de surface métallique à

Dubrovinsky, 1999].

istribution spatiale de l'émissivité de la surface de cible de cuivre à température homogène égale à 600°C (mesurée avec les thermocouples)

schéma indiquant les différentes zones à la surface de la cible.

L'émissivité a été calculée pour chaque zone de la cible de cuivre avec le logici la caméra IR en supposant que sa température de surface soit égale à celle mesurée avec les thermocouples après l’extinction du plasma. Elle a été trouvée

Ɛ=0.24 pour le reste de la cible en cuivre. Ces valeurs en bon accord avec celles trouvées dans la littérature pour une surface

métallique lisse et une surface rugueuse et/ou oxydée [Czlazio]. Compte tenu des des trois zones, une émissivité moyenne peut être calculée. Une valeur de

té trouvée pour le cuivre.

montre l’émissivité calculée le long du diamètre de la seconde cible (aluminium) en supposant toujours que sa température est globalement homogène.

Cette émissivité a été calculée pour différents temps (0, 11 et 16 min)

, correspondant à différentes températures de la cible en on d’une cible chaude

érodée ou racetrack (anneau décrit par 5 mm <r<10 mm) et le bord de la cible iau poli possède un grand coefficient de réflexion et donc un faible pouvoir émissif. A l'opposé, un matériau rugueux possède un coefficient de réflexion faible (puisque le rayonnement incident est piégé dans les and pouvoir émissif. Par ailleurs, l'émissivité augmente également quand on passe d’un état de surface métallique à

surface de cible de cuivre à température homogène égale à 600°C (mesurée avec les thermocouples). A gauche :

à la surface de la cible.

L'émissivité a été calculée pour chaque zone de la cible de cuivre avec le logiciel de la caméra IR en supposant que sa température de surface soit égale à celle mesurée avec les thermocouples après l’extinction du plasma. Elle a été trouvée égale à Ɛ=

Ɛ=0.24 pour le reste de la cible en cuivre. Ces valeurs sont pour une surface de cuivre ]. Compte tenu des des trois zones, une émissivité moyenne peut être calculée. Une valeur de montre l’émissivité calculée le long du diamètre de la seconde cible (aluminium) en supposant toujours que sa température est globalement homogène.

(0, 11 et 16 min) après , correspondant à différentes températures de la cible en

Figure V. 5. Distribution spatiale et évolution temporelle de l'émissivité de la surface de cible d'Al à des températures homogènes et constantes, a) la distribution de l’émissivité suivant le diamètre de la cible, b) la distribution de l’émissivité pour la moitié de la cible.

Comme pour le cuivre, l’émissivité de la cible d’aluminium sur la de grandes disparités. Tout d’abord, les pics d’émissivité observés à

correspondant au racetrack n’ont pas la même intensité. La zone de droite (pour x positif) apparaît beaucoup plus

cours des expériences, les échauffements et les refroidissements successifs ont certainement engendré des contractions et des dilatations

provoqué un déplacement de la cible qui n’est plus la cathode refroidie. Un coté de la cible a

que l'autre, induisant un gradient de température. En d’autres termes la température de la cible ne peut plus être considérée comme totaleme

la partie gauche et la partie droite est dû à une différence de température.

Dans tous les cas, la figure montre que l’émissivité du bord de la cible est plus importante que celle du centre qui est elle

racetrack. On note une émissivité moyenne de 0.1 au centre

racetrack lorsque la température est entre 250 et 300°C. L’émissivité calculée à 606°C apparaît légèrement

écart de 0.02 est très peu significatif et on peut considérer que l’émissivité est trouvée constante dans la gamme de température accessible, c'est

à 600 °C.

Etude de la pulvérisation magnétron d’une cible chaude

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. Distribution spatiale et évolution temporelle de l'émissivité de la surface de cible d'Al à des températures homogènes et constantes, a) la distribution de l’émissivité suivant le diamètre de la cible, b) la distribution de l’émissivité pour la moitié de la cible.

Comme pour le cuivre, l’émissivité de la cible d’aluminium sur la figure V.

Tout d’abord, les pics d’émissivité observés à

correspondant au racetrack n’ont pas la même intensité. La zone de droite (pour x beaucoup plus émissive que la zone de gauche (pour x négatif).

es échauffements et les refroidissements successifs ont certainement engendré des contractions et des dilatations de l’aluminium

de la cible qui n’est plus complètement plane par rapport à cathode refroidie. Un coté de la cible a donc été plus déconnecté thermiquement , induisant un gradient de température. En d’autres termes la température de la cible ne peut plus être considérée comme totalement homogène et l’écart entre la partie gauche et la partie droite est dû à une différence de température.

, la figure montre que l’émissivité du bord de la cible est plus importante que celle du centre qui est elle-même plus importante que

racetrack. On note une émissivité moyenne de 0.1 au centre et de 0.05 au niveau de racetrack lorsque la température est entre 250 et 300°C. L’émissivité calculée à

apparaît légèrement inférieure aux émissivités prises entre 250 et 300°C.

écart de 0.02 est très peu significatif et on peut considérer que l’émissivité est trouvée constante dans la gamme de température accessible, c'est

Etude de la pulvérisation magnétron d’une cible chaude

. Distribution spatiale et évolution temporelle de l'émissivité de la surface de la cible d'Al à des températures homogènes et constantes, a) la distribution de l’émissivité suivant le diamètre de la cible, b) la distribution de l’émissivité pour la moitié de la cible.

figure V.5.a) montre Tout d’abord, les pics d’émissivité observés à -1.8 mm et +1.8 correspondant au racetrack n’ont pas la même intensité. La zone de droite (pour x que la zone de gauche (pour x négatif). Au es échauffements et les refroidissements successifs ont de l’aluminium. Cela a complètement plane par rapport à été plus déconnecté thermiquement , induisant un gradient de température. En d’autres termes la température nt homogène et l’écart entre la partie gauche et la partie droite est dû à une différence de température.

, la figure montre que l’émissivité du bord de la cible est plus même plus importante que celle du de 0.05 au niveau de racetrack lorsque la température est entre 250 et 300°C. L’émissivité calculée à inférieure aux émissivités prises entre 250 et 300°C. Cet écart de 0.02 est très peu significatif et on peut considérer que l’émissivité est trouvée constante dans la gamme de température accessible, c'est-à-dire de 250 °C

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