FR2564865A1 - PROCESS FOR THE COATING OF QUARTZ AND CERAMIC CRUCIBLES WITH A MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE VAPOR PHASE. - Google Patents

PROCESS FOR THE COATING OF QUARTZ AND CERAMIC CRUCIBLES WITH A MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE VAPOR PHASE. Download PDF

Info

Publication number
FR2564865A1
FR2564865A1 FR8504056A FR8504056A FR2564865A1 FR 2564865 A1 FR2564865 A1 FR 2564865A1 FR 8504056 A FR8504056 A FR 8504056A FR 8504056 A FR8504056 A FR 8504056A FR 2564865 A1 FR2564865 A1 FR 2564865A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electrode
electrodes
metal
substrate
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8504056A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2564865B1 (en
Inventor
Eduard Pinkhasov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wedtech Corp
Original Assignee
Wedtech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/614,434 external-priority patent/US4505948A/en
Priority claimed from US06/626,056 external-priority patent/US4537794A/en
Priority claimed from US06/667,641 external-priority patent/US4596719A/en
Application filed by Wedtech Corp filed Critical Wedtech Corp
Publication of FR2564865A1 publication Critical patent/FR2564865A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2564865B1 publication Critical patent/FR2564865B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4505Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/32Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325Electric arc evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/126Detonation spraying
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

CE PROCEDE COMPORTE LES ETAPES DE JUXTAPOSITION D'UNE PAIRE D'ELECTRODES701, 702, COMPOSEES D'AU MOINS UN COMPOSANT DE LA MATIERE DESTINEE A REVETIR LEDIT CREUSET ET DE LA SURFACE INTERIEURE DUDIT CREUSET, DE CREATION DE VIDE DANS L'ESPACE DANS LEQUEL SONT JUXTAPOSEES LESDITES ELECTRODES A AU PLUS 1,33 10 PA ET MAINTIEN DANS LEDIT ESPACE D'UN VIDE QUI NE DEPASSE PAS 1,33 10 PA PENDANT L'OPERATION DE DEPOT ET D'AMORCAGE D'UN ARC ELECTRIQUE ENTRE LESDITES ELECTRODES, A L'UNE DES EXTREMITES DE CHACUNE D'ELLES A UNE TENSION DE 30 A 60VOLTS ET A UNE INTENSITE DE 59 A 90AMPERES, EN AMENANT DE FACON INTERMITTENTE LESDITES ELECTRODES AU CONTACT L'UNE DE L'AUTRE PUIS EN LES SEPARANT POUR DEPOSER LA MATIERE QUI SE VAPORISE DE CES ELECTRODES DE FACON UNIFORME SUR LADITE SURFACE INTERIEURE DUDIT CREUSET710.THIS PROCESS INCLUDES THE STEPS OF JUXTAPOSITION OF A PAIR OF ELECTRODES 701, 702, COMPOSED OF AT LEAST ONE COMPONENT OF THE MATERIAL INTENDED FOR COVERING SUCH A CRUCIBLE AND OF THE INTERNAL SURFACE OF SAID CRUCIBLE, OF VACUUM CREATION IN THE SPACE IN WHICH THE SAID ELECTRODES ARE JUXTAPOSED AT NOT MORE THAN 1.33 10 PA AND MAINTAINING IN SUCH A SPACE OF A VACUUM THAT DOES NOT EXCEED 1.33 10 PA DURING THE OPERATION OF DEPOSITION AND IGNITION OF AN ELECTRIC ARC BETWEEN THE SAID ELECTRODES ONE OF THE END OF EACH OF THEM HAS A VOLTAGE OF 30 TO 60 VOLTS AND AN INTENSITY OF 59 TO 90 AMPERES, BRINGING THE ELECTRODES INTERMITTENTLY INTO CONTACT WITH ONE OF THE OTHER THEN BY SEPARATING THEM TO DEPOSIT THE MATERIAL WHICH VAPORIZES THESE ELECTRODES IN A UNIFORM WAY ON THE SAME INTERIOR SURFACE OF THE SAID CREUSET710.

Description

PROCEDE POUR LE REVETEMENT DE CREUSETS EN QUARTZPROCESS FOR COATING QUARTZ CRUCIBLES

ET EN CERAMIQUE AVEC UNE MATIERE TRANSFORMEE ELECTRIQUEMENT  AND CERAMIC WITH AN ELECTRICALLY TRANSFORMED MATERIAL

EN PHASE VAPEURIN STEAM

L'invention concerne un procédé pour le revêtement de creusets en quartz et en céramique avec une matière trans-  The invention relates to a method for coating quartz and ceramic crucibles with a transparent material.

formée électriquement en phase vapeur.  electrically formed in vapor phase.

Le dépôt d'une matière en phase vapeur sur un substrat est une technique bien connue dans le domaine du revêtement et dans celui de la transformation superficielle d'un substrat. De façon générale, on chauffe un élément de la matière que l'on doit transférer au substrat à proximité de celui-ci en la faisant d'abord passer à l'état fondu puis  The deposition of a material in the vapor phase on a substrate is a well-known technique in the field of coating and in that of the surface transformation of a substrate. In general, an element of the material is heated which must be transferred to the substrate near it by first passing it to the molten state and then

à l'état de vapeur. La matière subit ainsi deux transforma-  in the vapor state. Matter thus undergoes two transforma-

tions de phase: celle conduisant de la phase solide à la phase liquide puis celle conduisant de la phase liquide à  phase states: that leading from the solid phase to the liquid phase and then that leading from the liquid phase to

la phase vapeur.the vapor phase.

Des systèmes antérieurs utilisent le chauffage  Previous systems use heating

par induction pour effectuer ces transformations de phase.  by induction to effect these phase transformations.

Des problèmes particuliers se sont posés en ce  Special problems have arisen in this respect.

qui concerne les creusets de quartz utilisés dans la produc-  which concerns the quartz crucibles used in the production

tion de supports en silicium pour application dans les semi-  tion of silicon supports for application in semi-

conducteurs. Ces creusets destinés à la fusion du silicium élémentaire sont généralement constitués de quartz et sont logés dans une enveloppesupport en carbone contenant une bobine inductrice qui est utilisée pour fondre le silicium élémentaire. Une amorce en silicium monocristallin peut alors être descendue dans la fusion de silicium du creuset puis lentement remontée pour tirer un barreau de silicium qui est refroidi sous contrôl81e de telle sorte que le produit monocristallin peut ensuite être coupé en supports. Ces creusets destinés à la fusion du silicium élémentaire sont  conductors. These crucibles intended for the fusion of elementary silicon generally consist of quartz and are housed in a carbon support envelope containing an inductor coil which is used to melt the elementary silicon. A primer in monocrystalline silicon can then be lowered into the silicon fusion of the crucible and then slowly reassembled to draw a silicon rod which is cooled under control so that the monocrystalline product can then be cut into supports. These crucibles intended for the fusion of elementary silicon are

portés et maintenus de nombreuses heures pendant le proces-  worn and maintained for many hours during the process

sus de tirage à une température élevée proche de leur point de ramollissement, température à laquelle ils peuvent être  over draft at a high temperature near their softening point, at which temperature they can be

attaqués par le silicium fondu. Ceci conduit à une détério-  attacked by molten silicon. This leads to deterioration

ration du creuset et à des risques d'introduction d'impure-  ration of the crucible and risks of impurity introduction-

tés dans les supports.tees in the supports.

Le domaine des semi-conducteurs a donc recherché pendant longtemps un procédé de protection de ces creusets,  The field of semiconductors has therefore long sought a method of protecting these crucibles,

accroissant leur durée de vie.increasing their lifespan.

Un autre problème se pose dans l'application des  Another problem arises in the application of

métaux aux céramiques. Nombre de métaux peuvent être appli-  metals to ceramics. Many metals can be applied

qués sur des céramiques par revêtement, mais les métaux réfractaires tels que le tungstène et le titane ont été appliqués de façon moins satisfaisante et l'on a rencontré pratiquement dans tous les cas des problèmes d'adhésion  only on coated ceramics, but refractory metals such as tungsten and titanium have been applied less satisfactorily and adhesion problems have been encountered in almost all cases.

lors des procédés de la technique antérieure.  during the processes of the prior art.

L'invention a tout d'abord pour objet un procédé  The invention firstly relates to a method

de dépôt de matière en phase vapeur sur des substrats pré-  of vapor phase material deposition on pre-

sentant une surface importante et/ou une configuration complexe, à un coût relativement faible en énergie et avec  feeling a large surface and / or a complex configuration, at a relatively low energy cost and with

une uniformité améliorée.improved uniformity.

Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé permettant le revêtement à vitesse élevée de surfaces  Another object of the invention is to provide a method for coating surfaces at high speed.

complexes et/ou importantes.complex and / or important.

L'invention a également pour objet un procédé de  The invention also relates to a method of

protection des creusets en quartz du type utilisé dans l'in-  protection of quartz crucibles of the type used in the

dustrie des semi-conducteurs de façon à augmenter leur durée  semiconductor industry to increase their duration

de vie.of life.

L'invention a enfin pour objet un procédé amélioré d'application de revêtements métalliques à des céramiques  The invention finally relates to an improved process for applying metallic coatings to ceramics

qui évite les problèmes de mauvaise adhésion qui caractéri-  which avoids the problems of poor adhesion which characterizes

sent les systèmes de la technique antérieure.  feels the systems of the prior art.

Ces objets et bien d'autres ressortiront bien de  These and many other objects will emerge well from

la description qui va suivre d'un procédé de dépôt enphaseva-  the following description of an enphaseva deposition process

peur qui est basé sur la découverte oelcn laquelle il est possible de former des dépôts de surface spécialement importants en juxtaposant latéralement une électrode allongée de la matière à déposer et la surface du substrat à revêtir sur une partie importante de la longueur de l'électrode, sous vide, et en amorçant un arc entre une extrémité de cette électrode et une contre-électrode de sorte que l'intensité du courant de l'arc se situe entre 50 et 90 ampères, avec une tension  fear which is based on the discovery where it is possible to form especially large surface deposits by juxtaposing laterally an elongated electrode of the material to be deposited and the surface of the substrate to be coated over a significant part of the length of the electrode, under vacuum, and by striking an arc between one end of this electrode and a counter-electrode so that the intensity of the current of the arc is between 50 and 90 amps, with a voltage

de 30 à 60 volts.from 30 to 60 volts.

On constate de façon surprenante qu'une fois que l'arc est amorcé quand les deux électrodes sont séparées, l'arc, une partie de celui-ci ou un effet thermique généré par l'arc forme une spirale autour de l'électrode longue et occasionne la vaporisation de la matière de l'électrode selon une forme généralement hélicoïdale ou en spirale  It is surprisingly found that once the arc is struck when the two electrodes are separated, the arc, a part of it or a thermal effect generated by the arc forms a spiral around the long electrode and causes the vaporization of the electrode material in a generally helical or spiral shape

s'éloignant progressivement de la contre-électrode.  gradually moving away from the counter electrode.

Il est tout à fait surprenant que l'arc ne reste  It is quite surprising that the arc does not remain

pas confiné à l'espace entre les deux électrodes mais com-  not confined to the space between the two electrodes but com-

porte plutôt un composant ou un effet qui s'éloigne en  rather carries a component or an effect which goes away in

spirale de la contre-électrode vers une partie de la lon-  spiral of the counter electrode towards a part of the length

gueur de l'électrode allongée qui est ensuite éloignée de la contreélectrode en dépit du fait qu'il semblerait que la conductivité la plus importante se situe directement entre les deux électrodes o parait confinée la partie  of the elongated electrode which is then moved away from the counterelectrode despite the fact that it would seem that the most important conductivity is located directly between the two electrodes where the part appears to be confined

principale de l'arc.main arc.

Cet effet est manifeste en ce que l'électrode allongée, c'est-à-dire l'électrode de dépôt, au départ de  This effect is manifest in that the elongated electrode, that is to say the deposition electrode, from

section transversale uniforme, forme un cône vers la contre-  uniform cross-section, forms a cone towards the counter

électrode et que le revêtement venant de l'électrode de dépôt et allant sur le substrat peut être observé à des distances considérables de la face d'amorçage de l'arc de  electrode and that the coating coming from the deposition electrode and going on the substrate can be observed at considerable distances from the initiating face of the arc

l'électrode de dépôt.the deposition electrode.

En fait, l'effet semble se prolonger pendant une brève période suivant l'extinction de l'arc originel et on préfère selon l'invention mettre en contact et séparer  In fact, the effect seems to be prolonged for a brief period following the extinction of the original arc and it is preferred according to the invention to put in contact and separate

périodiquement les électrodes pour former l'arc et permet-  periodically the electrodes to form the arc and allow

tre son extinction.be its extinction.

Selon un mode de réalisation de l'invention, des moyens sont prévus à l'une des extrémités de l'électrode en matière que l'on désire déposer, éloignés de l'électrode amorçant l'arc, pour contrôler la température de l'électrode fournissant la matière, en général pour la maintenir dans la gamme allant de 800 F à 1000 F (427 à 538 C). Dans les conditions de faibles tension et intensité et de température  According to one embodiment of the invention, means are provided at one end of the electrode of material which it is desired to deposit, remote from the electrode initiating the arc, to control the temperature of the electrode providing the material, generally to keep it in the range from 800 F to 1000 F (427 to 538 C). In conditions of low voltage and current and temperature

selon l'invention, la vitesse à laquelle la matière se vapo-  according to the invention, the speed at which the material vaporizes

rise depuis l'électrode peut être de 1,5 à 2 fois supérieure à la vitesse de vaporisation des systèmes antérieurs. On peut utiliser pratiquement tous les métaux, alliages, car-  rise from the electrode can be 1.5 to 2 times greater than the vaporization rate of previous systems. Virtually all metals, alloys, car-

bures et siliciures pour l'électrode fournissant la matière.  bures and silicides for the electrode providing the material.

Outre les métaux et alliages, on peut déposer sur le subs-  In addition to metals and alloys, one can deposit on the sub-

trat des carbures, Dorures, siliciures et nitrures.  carburet, gilding, silicides and nitrides.

Quoique l'on n'ait pas réussi à comprendre parfai-  Although we have not been able to fully understand

tement pourquoi la vitesse de vaporisation de la matière  why the vaporization rate of the material

à déposer augmente avec l'utilisation d'une énergie infé-  to deposit increases with the use of lower energy

rieure, conformément à l'invention, il est possible que la migration de l'arc puisse étendre la surface fondue en  In accordance with the invention, it is possible that the migration of the arc may extend the molten surface by

flaque sur une surface plus importante de l'électrode four-  puddle on a larger surface of the electrode four-

nissant la matière pour permettre la vaporisation du métal  thinning the material to allow the metal to vaporize

fondu sous forme de film mince.melted as a thin film.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les principes énoncés ciavant sont mis en pratique dans  According to another characteristic of the invention, the principles set out above are put into practice in

l'application de revêtements métalliques à des résines syn-  the application of metallic coatings to syn-

thétiques sous forme de coffrets ou de logements pour compo-  in the form of boxes or housings for components

sants électroniques. On a découvert, de façon surprenante,  electronic health. We discovered, surprisingly,

que, puisque le support n'est pas affecté par les revête-  that since the support is not affected by the coatings

ments sur des surfaces importantes, qui peuvent être appli-  on large areas, which can be applied

quées selon l'invention, celle-ci est extrêmement intéres--  quées according to the invention, it is extremely interesting--

sante pour le revêtement des parties intérieures des cof-  health for coating the interior parts of the cof-

frets ou logements destinés aux composants électroniques,  freight or accommodation for electronic components,

le revêtement constituant un bouclier électromagnétique.  the coating constituting an electromagnetic shield.

On a également découvert, de façon tout à fait surprenante, que l'invention est très intéressante pour l'application de revêtements en silicium pur ou d'autres revêtements protecteurs, par exemple, en carbure de silicium,  It has also been discovered, quite surprisingly, that the invention is very advantageous for the application of coatings of pure silicon or other protective coatings, for example, of silicon carbide,

nitrure de silicium ou nitrure de bore, aux surfaces inté-  silicon nitride or boron nitride, with internal surfaces

rieures de creusets en quartz utilisés par la fusion du silicium lors de la fabrication de barreaux monocristallins à extraire par tirage d'un bain de silicium fondu dans le  of quartz crucibles used by the fusion of silicon during the manufacture of monocrystalline bars to be extracted by drawing from a bath of molten silicon in the

domaine des semi-conducteurs.semiconductor field.

L'invention peut, de plus, être utilisée pour l'application de revêtements métalliques à des produits céramiques, avec une adhésion améliorée, même quand les métaux appliqués sont des métaux réfractaires tels que le nickel, le tungstène, le titane, le tantale ou similaire qu'il a été jusqu'à présent difficile d'appliquer sur des substrats en céramique. Tout substrat en céramique peut pratiquement être utilisé selon l'invention; dans le cas de creusets en quartz et de substrats en céramique, on  The invention can, moreover, be used for the application of metallic coatings to ceramic products, with improved adhesion, even when the metals applied are refractory metals such as nickel, tungsten, titanium, tantalum or similar that has been difficult to apply to ceramic substrates so far. Any ceramic substrate can practically be used according to the invention; in the case of quartz crucibles and ceramic substrates,

préfère soumettre la surface prévue pour recevoir le revête-  prefer to submit the surface provided to receive the coating

ment à un sablage ou à un traitement similaire rendant la  sandblasting or similar treatment making the

surface rugueuse par soufflage. Le terme "sablage" est uti-  rough surface by blowing. The term "sandblasting" is used

lisé ici pour décrire l'entraînement de particules abrasives  read here to describe entrainment of abrasive particles

contre la surface, les particules abrasives étant générale-  against the surface, the abrasive particles being generally-

ment des particules métalliques, du carbure de silicium, du nitrure de silicium de la poussière de diamant, de l'oxyde  metal particles, silicon carbide, silicon nitride, diamond dust, oxide

de fer, du dioxyde de silicium ou toute autre matière sus-  iron, silicon dioxide or any other material

ceptible de rendre la surface rugueuse. Le gaz d'entralne-  likely to roughen the surface. Central gas

ment peut être l'air ou tout autre gaz. Dans tous les cas, le substrat peut, en outre, être préchauffé dans la chambre à vide, ou avant son introduction dans cette chambre, à  it may be air or any other gas. In all cases, the substrate can, moreover, be preheated in the vacuum chamber, or before its introduction into this chamber, to

une température inférieure au point de fusion du métal.  a temperature below the melting point of the metal.

La température de préchauffage sera pourtant d'au moins  The preheating temperature will however be at least

plusieurs centaines de degrés.several hundred degrees.

Selon l'invention, le revêtement est effectué par juxtaposition de deux électrodes de deux métaux différents, de préférence un métal hautement conducteur et un métal  According to the invention, the coating is carried out by juxtaposition of two electrodes of two different metals, preferably a highly conductive metal and a metal

hautement réfractaire et d'un substrat qui est, de préfé-  highly refractory and a substrate which is preferably

rence, un corps en céramique et amorçage d'un arc entre ces électrodes dans une chambre o l'on a fait le vide  rence, a ceramic body and striking of an arc between these electrodes in a chamber where a vacuum has been created

et qui contient les électrodes et le substrat. Selon l'in-  and which contains the electrodes and the substrate. According to the-

vention, on communique tout d'abord aux électrodes une polarité relative, c'est-à-dire que l'une est polarisée positivement tandis que l'autre est polarisée négativement afin de déposer de façon sélective le métal de. l'une de ces électrodes tandis que simultanément il se dépose une  First of all, a relative polarity is communicated to the electrodes, that is to say that one is positively polarized while the other is negatively polarized in order to selectively deposit the metal of. one of these electrodes while simultaneously depositing a

petite quantité de ce dernier métal sur la seconde électrode.  small amount of the latter metal on the second electrode.

Quand on inverse la polarité, le métal se vaporise de préférence depuis la seconde électrode, en incluant au début la petite partie de métal de la première électrode qui a été déposée sur cette dernière, de telle sorte qu'il se forme à l'interface entre les deux couches, une composi-  When the polarity is reversed, the metal preferably vaporizes from the second electrode, including at the beginning the small metal part of the first electrode which has been deposited on the latter, so that it forms at the interface between the two layers, a composition

tion mixte des métaux.mixed metals.

On peut pallier les inconvénients que l'on a ren-  We can overcome the disadvantages that we have

contré jusqu'alors avec les métaux de conductivité élevée, plus spécialement avec le cuivre mais aussi avec l'or et l'argent, quand ils sont appliqués sur des substrats en céramiques (plus spécialement en ce qui concerne l'adhésion après ou pendant la soudure des éléments conducteurs) si, avant l'application du métal hautement conducteur on revêt  hitherto countered with metals of high conductivity, more particularly with copper but also with gold and silver, when they are applied on ceramic substrates (more particularly with regard to adhesion after or during the welding of the conductive elements) if, before applying the highly conductive metal,

la céramique d'un métal réfractaire, sur une épaisseur re-  the ceramic of a refractory metal, over a thickness

lativement faible et si cette couche intermédiaire est, à  laterally weak and if this intermediate layer is, at

son tour, revêtue du métal conducteur.  in turn, coated with conductive metal.

On a découvert, plus particulièrement, qu'il est possible de déposer un revêtement, par exemple de 5 à 10 microns d'épaisseur, de tungstène, molybdène, titane ou zirconium (en tant que métal réfractaire). sur le substrat puis d'appliquer un revêtement plus épais, par exemple de 0,254 à 5,08 mm de cuivre ou d'un alliage de cuivre, d'or, d'argent ou d'autre métal non réfractaire c'est-à-dire  It has been discovered, more particularly, that it is possible to deposit a coating, for example from 5 to 10 microns thick, of tungsten, molybdenum, titanium or zirconium (as a refractory metal). on the substrate then apply a thicker coating, for example from 0.254 to 5.08 mm of copper or an alloy of copper, gold, silver or other non-refractory metal i.e. -say

d'un métal dont le point d'ébullition est nettement infé-  of a metal with a significantly lower boiling point

rieur à celui du métal réfractaire utilisé.  lower than that of the refractory metal used.

On a découvert, que, quand on utilise le procédé à deux électrodes selon l'invention, il est possible de réaliser une électrode en métal réfractaire et l'autre en métal non réfractaire, la régulation de la polarité des électrodes pendant le dépôt permettant de maîtriser  It has been discovered that when the two-electrode method according to the invention is used, it is possible to make one electrode of refractory metal and the other of non-refractory metal, the regulation of the polarity of the electrodes during deposition making it possible to control

le dépôt du métal.metal deposition.

On a découvert que la présente invention permet-  It has been found that the present invention allows

tait de multiplier l'adhésion, exprimée en terme de force requise pour séparer le revêtement du substrat, par 100 ou plus, toutes choses égales d'ailleurs, si le revêtement mince en métal réfractaire est appliqué entre le revêtement  was to multiply the adhesion, expressed in terms of force required to separate the coating from the substrate, by 100 or more, all other things being equal, if the thin coating of refractory metal is applied between the coating

de cuivre et le substrat de céramique.  of copper and the ceramic substrate.

Un substrat de céramique peut être utilisé selon la présente invention et l'on peut employer des techniques de masquage pour que le dépôt s'effectue selon tout dessin désiré. Selon une caractéristique importante de l'invention, une des deux électrodes juxtaposées au substrat peut être désalignée de l'autre électrode et remplacée par une autre électrode, et le procédé peut être répété pour déposer en plus au moins une couche du métal de la troisième électrode  A ceramic substrate can be used according to the present invention and masking techniques can be used so that the deposition takes place according to any desired design. According to an important characteristic of the invention, one of the two electrodes juxtaposed to the substrate can be misaligned from the other electrode and replaced by another electrode, and the process can be repeated to deposit in addition at least one layer of the metal of the third electrode

sur la seconde couche.on the second layer.

Tout ce qui précède ainsi que d'autres caractéris-  All of the above as well as other features

tiques et avantages de la présente invention vont être ex-  ticks and advantages of the present invention will be ex-

pliqués plus clairement à l'aide de la description qui  plicated more clearly using the description which

suit, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: - Figure 1 est une vue en coupe d'un appareillage  follows, with reference to the attached schematic drawing in which: - Figure 1 is a sectional view of an apparatus

pour effectuer le dépôt en phase vapeur selon un mode d'exé-  to carry out vapor deposition according to a mode of exe

cution de l'invention; - Figure 2 est une vue similaire représentant un autre appareillage dans lequel la matière déposée en phase vapeur est rassemblée sur une autre électrode verticale;  cution of the invention; - Figure 2 is a similar view showing another device in which the material deposited in the vapor phase is collected on another vertical electrode;

- Figure 3 est une coupe verticale d'un appareil-  - Figure 3 is a vertical section of a device-

lage pour le dépôt de matière sur un substrat disposé en-  lage for the deposition of material on a substrate disposed en-

dessous de la flaque de métal;below the metal puddle;

- Figure 4 est une vue similaire à figure 3 illus-  - Figure 4 is a view similar to Figure 3 illus-

trant un autre mode d'exécution de l'invention; - Figure 5 est une coupe longitudinale d'un autre appareillage pour le dépôt de matière sur un substrat selon l'invention;  trant another embodiment of the invention; - Figure 5 is a longitudinal section of another apparatus for depositing material on a substrate according to the invention;

- Figure 6 est une coupe longitudinale d'un appa-  - Figure 6 is a longitudinal section of an apparatus

reillage portable, très compact, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - Figure 7 est une coupe schématique d'un autre  portable, very compact reillage for implementing the method according to the invention; - Figure 7 is a schematic section of another

appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'inven-  apparatus for implementing the process according to the invention

tion;tion;

- Figure 8 est une vue en coupe schématique, illus-  - Figure 8 is a schematic sectional view, illus-

trant l'application de l'invention au revêtement d'un creu-  trant the application of the invention to the coating of a hollow

set en quartz utilisé pour la fabrication des supports pour semiconducteurs; - Figure 9 est une vue schématique d'un autre appareillage pour l'application de revêtements de grande surface sur des substrats en céramique selon l'invention; - Figure 10 est un diagramme d'un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - Figure 11 est une vue en coupe à grande échelle d'un produit obtenu par- mise en oeuvre de l'invention; - Figure 12 est une vue similaire à figure 10 d'un autre appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; Figure 13 est un diagramme illustrant un effet obtenu pendant le dép8t du métal de la première couche avant le début de la seconde couche;  quartz set used for the manufacture of semiconductor supports; - Figure 9 is a schematic view of another apparatus for the application of large area coatings on ceramic substrates according to the invention; - Figure 10 is a diagram of an apparatus for implementing the method according to the invention; - Figure 11 is a sectional view on a large scale of a product obtained by implementation of the invention; - Figure 12 is a view similar to Figure 10 of another apparatus for implementing the method according to the invention; Figure 13 is a diagram illustrating an effect obtained during the dep8t of the metal of the first layer before the start of the second layer;

- Figure 14 est une vue en coupe du produit obte-  - Figure 14 is a sectional view of the product obtained -

nu selon figure 13.naked according to figure 13.

La figure 1 représente un système utilisant un  Figure 1 shows a system using a

procédé à l'arc simple selon la présente invention pour ob-  simple arc method according to the present invention for obtaining

tenir des revêtements protecteurs du type miroir sur des substrats ou pour vaporiser différents métaux ou alliages, y compris des métaux résistant à la chaleur et réfractaires,  hold protective coatings of the mirror type on substrates or to vaporize various metals or alloys, including heat resistant and refractory metals,

et pour appliquer au substrat ces revêtements.  and to apply these coatings to the substrate.

Comme il ressort de la figure 1, l'appareillage de base peut comporter une chambre à vide (non représentée) qui peut être similaire à la chambre à vide de la figure 6 et dans laquelle une électrode métallique (1) peut être  As shown in Figure 1, the basic apparatus may include a vacuum chamber (not shown) which may be similar to the vacuum chamber of Figure 6 and in which a metal electrode (1) can be

amenée par un chargeur d'électrode (7) vers un corps d'élec-  brought by an electrode charger (7) to an electic body

trode (2) pour former la flaque (3) de métal fondu avec  trode (2) to form the puddle (3) of molten metal with

laquelle l'arc (4) est amorcé.which the arc (4) is struck.

Le corps d'électrode (2) est maintenu sur un sup-  The electrode body (2) is held on a support

port (5) et la source de courant continu applique le cou-  port (5) and the direct current source applies the

rant d'arc à travers l'électrode (1) et le corps (2) par un circuit conventionnel stabilisant l'arc représenté en (8). On a trouvé intéressant de munir l'électrode (1) de section transversale relativement petite d'un régulateur thermique (6) tendant à prevenir la surchauffe de cette électrode. Puisque la section transversale du corps (2) est nettement plus importante que celle de l'électrode (1), la  rant of arc through the electrode (1) and the body (2) by a conventional circuit stabilizing the arc shown in (8). It has been found advantageous to provide the electrode (1) of relatively small cross section with a thermal regulator (6) tending to prevent overheating of this electrode. Since the cross section of the body (2) is significantly larger than that of the electrode (1), the

flaque (3) se trouve dans un évidement concave formé in-  puddle (3) is in a concave recess formed in

situ dans le corps (2).located in the body (2).

Exemple 1Example 1

L'appareillage de la figure 1, utilisant les élec-  The apparatus of FIG. 1, using the elect

trodes (1) et (2) réalisées en titane, aluminium, tungstène, tantale ou cuivre amorce un arc à une température de 5 000 à 7 000 F (2 742 à 3 835 C) pour générer des vapeurs de métal de la flaque (3), qui traversent la distance de 10 à 15 cm jusqu'au substrat (10) et forment sur ce substrat un revêtement de métal. La flaque (3) peut être formée par un mélange de métal provenant des électrodes (1) et (2) déposant ainsi sur le substrat un alliage des métaux des deux électrodes. De préférence, l'électrode est en titane tandis que le métal fondu est, de façon prédominante, de  trodes (1) and (2) made of titanium, aluminum, tungsten, tantalum or copper strike an arc at a temperature of 5,000 to 7,000 F (2,742 to 3,835 C) to generate metal vapors from the puddle ( 3), which cross the distance of 10 to 15 cm to the substrate (10) and form a metal coating on this substrate. The puddle (3) can be formed by a mixture of metal coming from the electrodes (1) and (2) thus depositing on the substrate an alloy of the metals of the two electrodes. Preferably, the electrode is made of titanium while the molten metal is predominantly of

l'aluminium, du tungstène, du tantale ou du cuivre.  aluminum, tungsten, tantalum or copper.

L'appareillage de la figure 1 peut être utilisé, sans modification importante, dans un procédé sans creuset pour générer des revêtements protecteurs en carbure, pour effectuer des revêtements en siliciure sur le substrat ou pour former, sur le substrat, des couches de carbure ou  The apparatus of FIG. 1 can be used, without significant modification, in a crucible-free process for generating protective carbide coatings, for making silicide coatings on the substrate or for forming, on the substrate, layers of carbide or

de siliciure ou même de carbure de silicium.  of silicide or even silicon carbide.

Si l'on dépose des couches de carbure de silicium-carbure  If we lay layers of silicon carbide-carbide

de tungstène sur le substrat, l'électrode (2) est en gra-  tungsten on the substrate, the electrode (2) is in gra-

phite et l'électrode (1) en siliciure de tungstène. Le vide est au début de 1,33 x 10-4 Pa puis il est maintenu à 1,33 x 10-3 Pa ou plus bas. La tension du courant continu  phite and the tungsten silicide electrode (1). The vacuum is at the beginning of 1.33 x 10-4 Pa then it is maintained at 1.33 x 10-3 Pa or lower. Direct current voltage

générateur d'arc est de 100 volts et l'intensitéde 150 am-  arc generator is 100 volts and the intensity of 150 am-

pères. Le dépôt se forme à une vitesse d'environ 0,2 gramme  fathers. The deposit forms at a rate of about 0.2 grams

par minute.per minute.

Dans ce cas, on utilise l'appareillage de la figure 1, toujours dans la chambre à vide habituelle, quoique l'électrode (1) puisse être en silicium ou en carbone alors que l'électrode (2) est réalisée en métal dont on désire former le siliciure ou le carbure; dans le cas d'un dépôt  In this case, the apparatus of FIG. 1 is used, still in the usual vacuum chamber, although the electrode (1) may be made of silicon or carbon while the electrode (2) is made of metal, of which wishes to form silicide or carbide; in the case of a deposit

de silicium sur le substrat, elle peut aussi être en sili-  silicon on the substrate, it can also be silicon

cium. Par exemple, quand on désire effectuer un dépôt de carbure de silicium sur le substrat (10), l'électrode (1) peut être en silicium alors que l'électrode (2) est un bloc de carbone qui reçoit une flaque (3) de silicium  cium. For example, when it is desired to deposit a silicon carbide on the substrate (10), the electrode (1) can be made of silicon while the electrode (2) is a block of carbon which receives a puddle (3) silicon

et de carbone solubilisé.and solubilized carbon.

Les vapeurs sont transférées au substrat et y  The vapors are transferred to the substrate and there

sont déposées comme couche de carbure de silicium. Le subs-  are deposited as a layer of silicon carbide. The subs-

trat peut être en titane et le dépôt formé sur le substrat peut être un mélange de siliciure de titane et de carbure  trat can be made of titanium and the deposit formed on the substrate can be a mixture of titanium silicide and carbide

de titane.titanium.

Alternativement, quand l'électrode (1) est en silicium ou en carbone et que le corps d'électrode (2) est en titane, on peut déposer du carbure ou du siliciure de  Alternatively, when the electrode (1) is made of silicon or carbon and the electrode body (2) is made of titanium, it is possible to deposit carbide or silicide of

titane sur un substrat de composition différente.  titanium on a substrate of different composition.

Quand la chambre à vide reçoit une atmosphère légèrement oxydante, des dépôts de dioxyde de silicium se  When the vacuum chamber receives a slightly oxidizing atmosphere, deposits of silicon dioxide

forment avec le substrat.form with the substrate.

Il est évident aue l'appareillage de la figure 1  It is obvious to the apparatus of Figure 1

est particulièrement efficace pour la production de semi-  is particularly effective for the production of semi

conducteurs. Le thermorégulateur (6) peut être dédoublé sur la  conductors. The thermoregulator (6) can be split on the

longueur de l'électrode (1) et on peut fournir des thermo-  length of the electrode (1) and thermo

régulateurs supplémentaires pour le corps d'électrode (2)  additional regulators for the electrode body (2)

afin d'empêcher sa surchauffe.to prevent overheating.

Quand l'un ou l'autre de l'électrode (1) ou du corps (2) est en silicium et que l'autre est en carbone, la réaction génère du carbure de silicium qui se dépose avec une pureté améliorée par rapport à la silice et au  When one or the other of the electrode (1) or of the body (2) is made of silicon and the other is made of carbon, the reaction generates silicon carbide which is deposited with an improved purity compared to silica and at

carbone d'origine.original carbon.

Quand les deux électrodes sont en silicium, on peut obtenir des dép6ts de silicium et de silice de haute densité ce qui est particulièrement désirable pour le  When the two electrodes are made of silicon, it is possible to obtain deposits of silicon and high density silica which is particularly desirable for the

revêtement des semi-conducteurs.coating of semiconductors.

l1l1

L'appareillage de la figure 2 est, dans l'essen-  The apparatus of Figure 2 is, in essence

tiel, similaire à celui de la figure 1 mais il marche se-  tiel, similar to that of figure 1 but it works se-

lon un principe quelque peu différent, la vaporisation étant effectuée au moins en partie à partir de l'électrode supérieure humidifiée (101). Dans cette figure, les éléments qui correspondent  lon a somewhat different principle, the vaporization being carried out at least in part from the upper humidified electrode (101). In this figure, the elements that correspond

à ceux de la figure 1 portent les mêmes références affec-  to those of FIG. 1 bear the same references assigned

tées du coefficient 100.tees of the coefficient 100.

Dans la figure 2, le chargeur d'électrode (107) est couplé à un dispositif vertical à double effet (112) qui communique un mouvement de va-et-vient à l'électrode (101) dans la direction de la flèche (114) de façon à ce que l'extrémité de l'électrode (101) plonge périodiquement dans la flaque (103) de métal fondu formée dans le corps  In Figure 2, the electrode charger (107) is coupled to a vertical double-acting device (112) which communicates back and forth to the electrode (101) in the direction of the arrow (114 ) so that the end of the electrode (101) periodically plunges into the pool (103) of molten metal formed in the body

d'électrode (102).electrode (102).

En montant de cette flaque pour réamorcer l'arc (104), le revêtement (113) de métal fondu sur l'électrode (101) se vaporise et le dépôt se forme sur le substrat  By rising from this puddle to re-strike the arc (104), the coating (113) of molten metal on the electrode (101) vaporizes and the deposit is formed on the substrate.

(110).(110).

Le corps d'électrode (102) est présenté dans le support (105) et l'alimentation en courant d'arc est faite par la source de courant continu (109) et le stabilisateur (108) de la façon décrite, l'électrode (101) étant équipée  The electrode body (102) is presented in the support (105) and the arc current supply is made by the direct current source (109) and the stabilizer (108) as described, the electrode (101) being equipped

du thermo-régulateur (106).of the thermo-regulator (106).

Ce système s'est révélé particulièrement efficace  This system has proven to be particularly effective

dans une modification de l'exemple précédent, quand l'élec-  in a modification of the previous example, when the elect

trode (101) est en titane et que la flaque (103) est en aluminium. La figure 3 représente un autre mode d'exécution  trode (101) is made of titanium and the puddle (103) is made of aluminum. Figure 3 shows another embodiment

de l'invention dans lequel la vapeur se dépose sur un subs-  of the invention in which the vapor is deposited on a subs-

trat (210) disposé en-dessous d'un creuset (217) sous la forme d'un anneau ouvert vers le haut contenant le métal fondu (203), le creuset étant monté dans un support ou  trat (210) arranged below a crucible (217) in the form of an upwardly open ring containing the molten metal (203), the crucible being mounted in a support or

cadre (205).frame (205).

L'électrode supérieure (201) a ici la forme d'un segment sphérique qui fonctionne comme un réflecteur de sorte que quand un arc (204) est amorcé entre l'électrode  The upper electrode (201) here has the shape of a spherical segment which functions as a reflector so that when an arc (204) is struck between the electrode

(201) et la partie fondue dans le creuset (217), les va-  (201) and the melted part in the crucible (217), the

peurs montent comme représenté par les flèches (219) et sont redirigées vers le bas pour se rassembler sur le substrat (210) comme représenté par les flèches (218). La source de courant continu (209) est ici raccordée à l'électrode (201) et au creuset (217) par le stabilisateur d'arc (208) et l'électrode supérieure (201), montée sur la barre (216), est positionnée verticalement par le chargeur (207) et positionnée horizontalement par un mécanisme auxiliaire (215) qui règle la position de  fears rise as shown by the arrows (219) and are redirected downwards to gather on the substrate (210) as shown by the arrows (218). The direct current source (209) is here connected to the electrode (201) and to the crucible (217) by the arc stabilizer (208) and the upper electrode (201), mounted on the bar (216), is positioned vertically by the loader (207) and positioned horizontally by an auxiliary mechanism (215) which adjusts the position of

l'électrode (201) au-dessus du métal qui se vaporise.  the electrode (201) above the metal which vaporizes.

Dans ce mode d'exécution, l'électrode (201) peut être en titane, molybdène ou tungstène alors que le métal -fondu peut être l'aluminium ou le cuivre et le creuset  In this embodiment, the electrode (201) can be made of titanium, molybdenum or tungsten while the molten metal can be aluminum or copper and the crucible

(217) en graphite.(217) in graphite.

La figure 4 représente un autre mode de réalisa-  FIG. 4 represents another embodiment.

tion de l'appareillage selon l'invention dans lequel les  tion of the apparatus according to the invention in which the

vapeurs descendent pour se déposer sur le substrat (310).  vapors descend to deposit on the substrate (310).

Dans ce cas, le creuset ouvert vers le haut (317) contenant le métal fondu (303) peut être alimenté en métal fondu additionnel à partir d'une poche ou de toute autre source représentée en (322), ou avec du métal solide fondu dans le creuset (317). Ce dernier peut être chauffé par  In this case, the upwardly open crucible (317) containing the molten metal (303) can be supplied with additional molten metal from a pocket or any other source represented in (322), or with molten solid metal in the crucible (317). The latter can be heated by

des moyens auxiliaires tels qu'un réchauffeur par induc-  auxiliary means such as an induction heater

tion (323) et est maintenu par un support (305).  tion (323) and is held by a support (305).

Le bas du creuset (317) est muni d'ouvertures (321) o apparaissent des gouttelettes du métal fondu, ces gouttelettes étant vaporisées par l'arc (304) amorcé entre  The bottom of the crucible (317) is provided with openings (321) where droplets of molten metal appear, these droplets being vaporized by the arc (304) struck between

l'électrode (301) et le fond du creuset (317).  the electrode (301) and the bottom of the crucible (317).

La température dans la région de l'arc peut être  The temperature in the arc region can be

réglée par des moyens inductifs annexes (324) et l'électro-  regulated by additional inductive means (324) and electro-

de (301) peut être refroidie, comme représenté, par l'élé-  of (301) can be cooled, as shown, by the element

ment de refroidissement (306).cooling (306).

L'électrode (301) est dirigée vers le creuset (317) par le porteélectrode (307) et l'arc est maintenu par un stabilisateur d'arc (308) relié à la source de courant  The electrode (301) is directed towards the crucible (317) by the electrode holder (307) and the arc is maintained by an arc stabilizer (308) connected to the current source

continu (309).continuous (309).

Dans ce mode de réalisation, le métal fondu peut  In this embodiment, the molten metal can

être le cuivre.to be copper.

On peut mettre, à la place du dispositif auxiliai- re (324) un substrat à revêtir, par exemple, sous la forme d'un anneau de titane qui peut rassembler la vapeur sous  Instead of the auxiliary device (324), a substrate to be coated can be placed, for example, in the form of a ring of titanium which can collect the vapor under

la forme d'un revêtement.the shape of a coating.

Le mode d'exécution représenté à la figure 5 vaporise le métal fondu tel qu'il se forme dans un espace clos, les vapeurs étant déchargées par les ouvertures  The embodiment shown in Figure 5 vaporizes the molten metal as it forms in an enclosed space, the vapors being discharged through the openings

(425) sur le substrat (410).(425) on the substrate (410).

Dans ce cas, la flaque de liquide est formée par fusion et l'électrode (402) maintenue par le support (405)  In this case, the puddle of liquid is formed by fusion and the electrode (402) held by the support (405)

par introduction de la contre-électrode (401) par le char-  by introduction of the counter-electrode (401) by the char-

geur d'électrode (407) au travers d'un alésage central (426) dans l'électrode (402), l'électrode (401) traversant un manchon isolant (427) formant guide. Un régulateur de température (406) est prévu coaxialement autour des deux électrodes adjacentes à l'arc (404) pour prévenir toute surchauffe dans la région avant les ouvertures (425). Le  electrode electrode (407) through a central bore (426) in the electrode (402), the electrode (401) passing through an insulating sleeve (427) forming a guide. A temperature regulator (406) is provided coaxially around the two electrodes adjacent to the arc (404) to prevent overheating in the region before the openings (425). The

dépôt est formé sur le substrat (410).  deposit is formed on the substrate (410).

Le courant est alimenté entre les électrodes par  The current is supplied between the electrodes by

le stabilisateur d'arc (408) et la source de courant con-  the arc stabilizer (408) and the current source

tinu (409) comme précédemment décrit.  tinu (409) as previously described.

La figure 6 représente un dispositif d'arc vol-  Figure 6 shows a volt arc device

taique portable pour dépôt de revêtements en carbure et  portable pad for depositing carbide coatings and

siliciure réflecteurs, anticorrosifs, protecteurs et semi-  silicide reflectors, anticorrosive, protective and semi

conducteurs type métal selon les principes décrits pré-  metal type conductors according to the principles described above

cédemment.cedent.

Cet appareillage comporte une chambre à vide (500)  This apparatus includes a vacuum chamber (500)

dont l'extrémité supérieure comporte une poignée (530) per-  the upper end of which has a handle (530) for

* mettant un transport facile de l'unité portable.* putting an easy transport of the portable unit.

A l'intérieur de cette chambre est placée une sphère creuse (517) dont la partie inférieure forme un creuset pour le métal fondu (503) et qui est intérieurement  Inside this chamber is placed a hollow sphere (517), the lower part of which forms a crucible for the molten metal (503) and which is internally

revêtue d'un matériau (réfractaire) résistant à haute tem-  coated with a high temperature resistant (refractory) material

pérature, tel que l'oxyde d'aluminium.  temperature, such as aluminum oxide.

La partie supérieure de cette sphère est revêtue, en (531) d'une couche réflectrice concentrant la chaleur qui se réfléchit du bain. Un arc (504) est amorcé entre une électrode (501) et le bain (503), l'électrode étant amenée par l'unité (507) vers le bain quand le matériau de l'électrode est consommé. On alimente le bain en métal supplémentaire, par  The upper part of this sphere is coated, at (531) with a reflective layer concentrating the heat which is reflected from the bath. An arc (504) is struck between an electrode (501) and the bath (503), the electrode being brought by the unit (507) to the bath when the material of the electrode is consumed. The bath is supplied with additional metal, by

exemple, sous forme solide, sous forme de barre (532) éga-  example, in solid form, in bar form (532) also

lement reliée au dispositif de chargement (533') de sorte que, au fur et à mesure que le bain est consommé, on y  Lely connected to the loading device (533 ') so that, as the bath is consumed, there

ajoute du métal supplémentaire.add additional metal.

L'électrode (501) et le bain (503) sont reliés aux bornes opposées d'un stabilisateur d'arc et à une  The electrode (501) and the bath (503) are connected to opposite terminals of an arc stabilizer and to a

source de courant continu comme précédemment décrit.  direct current source as previously described.

Une électrode tubulaire (502) entoure la barre  A tubular electrode (502) surrounds the bar

(532).(532).

La partie inférieure de la chambre (500) est équipée d'une pompe à-air, représentée en (533), cette dernière faisant le vide dans la chambre contenant la sphère creuse (517) et, par un tuyau à vide (534), par une soupape (535) d'n adaptateur (536) de profil divergent vers l'extérieur qui peut être relié à une ouverture lateérale  The lower part of the chamber (500) is equipped with an air pump, shown in (533), the latter creating a vacuum in the chamber containing the hollow sphere (517) and, by a vacuum pipe (534) , by a valve (535) of an adapter (536) of divergent profile towards the outside which can be connected to a lateral opening

(525) de la sphère creuse (517).(525) of the hollow sphere (517).

L'adaptateur (536) peut comporter un serpentin réchauffeur (537) pour empêcher toute condensation non  The adapter (536) may include a heating coil (537) to prevent non-condensing

souhaitée de vapeur.desired steam.

Entre l'ouverture (525) et l'adaptateur (536)  Between the opening (525) and the adapter (536)

se trouve une vanne de vide (538) et un dispositif de monta-  there is a vacuum valve (538) and a mounting device

ge (539) pour supporter toute une variété d'adaptateurs  ge (539) to support a variety of adapters

de différentes formes et tailles. L'adaptateur (536) comporte ainsi un joint à vide (540) ce qui fait queof different shapes and sizes. The adapter (536) thus comprises a vacuum seal (540) which means that

l'adaptateur peut reposer contre lethe adapter can rest against the

substrat à revêtir (510).substrate to be coated (510).

L'unité portable représentée à la figure 6 est transportée là o se trouve le substrat (510) à revêtir; on monte sur le raccord (539) l'adaptateur adapté (536)etl'on  The portable unit shown in Figure 6 is transported to where the substrate (510) to be coated is located; the adapted adapter (536) is mounted on the connector (539) and

presse le joint (540) contre la surface (510) à revêtir.  press the seal (540) against the surface (510) to be coated.

Le courant d'arc est alimenté et le système mis sous vide par la pompe à air (533) faisant ainsi fondre le métal et  The arc current is supplied and the system evacuated by the air pump (533) thereby melting the metal and

formant le bain (503) à l'intérieur de la sphère creuse.  forming the bath (503) inside the hollow sphere.

On ouvre alors la porte (538) et on laisse passer les va-  We then open the door (538) and let the

peurs sur le substrat (510) au moins en partie par une  fears on the substrate (510) at least in part by a

différence de pression, commandée par la valve (535), en-  pressure difference, controlled by the valve (535),

tre l'intérieur de la sphère (517) et l'adaptateur (536).  be inside the sphere (517) and the adapter (536).

On peut pratiquement revêtir tout produit à tout  You can practically coat any product at any

endroit et l'emploi d'une variété d'adaptateurs de diffé-  location and use of a variety of different adapters

rentes formes et tailles permet de revêtir même des corps compliqués sans les déplacer du lieu o ils doivent être utilisés. Le dispositif peut être démontable de façon à être utilisé pour appliquer des revêtements à l'intérieur  rentes shapes and sizes allows to cover even complicated bodies without moving them from the place where they are to be used. The device can be dismantled so as to be used to apply coatings inside

de conduites ou similaires.of pipes or the like.

L'appareil représenté au dessin, sans adaptateur  The device shown in the drawing, without adapter

(536), peut être utilisé comme propulseur pour les indivi-  (536), can be used as a propellant for individuals

dus ou comme équipement spatial.due or as space equipment.

Au moment de la génération de l'arc, il suffit d'ouvrir la porte (538) pour laisser partir un écoulement  When generating the arc, simply open the door (538) to let flow

par l'ouverture (525) et effectuer la propulsion en direc-  through the opening (525) and carry out the direct propulsion

tion opposée. Le vide de l'espace fournit un vide naturel  opposite tion. The vacuum of space provides a natural vacuum

au dispositif et la pompe à air (533) n'est pas nécessaire.  to the device and the air pump (533) is not required.

On peut utiliser dans le récipient (517) pratiquement tous les déchets rencontrés dans les applications spatiales  Almost any waste encountered in space applications can be used in the container (517)

pour générer une telle propulsion.  to generate such propulsion.

La figure 7 représente un autre mode d'exécution de l'appareillage qui combine certaines caractéristiques  FIG. 7 represents another embodiment of the apparatus which combines certain characteristics

précédemment décrites.previously described.

Dans ce système que l'on peut utiliser pour dépo-  In this system that can be used for deposition

ser un revêtement (610') sur la surface intérieure (610a) d'un tube (610) formant substrat, de forme complexe, on  ser a coating (610 ') on the inner surface (610a) of a tube (610) forming a substrate, of complex shape, we

monte en position centrale par rapport au tube une élec-  mounted centrally with respect to the tube an elect

trode fournissant la matière (602), de forme correspondante,  trode providing the material (602), of corresponding shape,

sur un support (602a), et on y monte un serpentin de chauf-  on a support (602a), and we mount a heating coil

fage par induction (606a) d'un régulateur de température  induction fage (606a) of a temperature regulator

(606) qui peut comporter un thermocouple (606b) ou un tâ-  (606) which may include a thermocouple (606b) or a test

teur de température similaire, sensible à la température de l'électrode fournissant la matière (602) pour maintenir la température de cette dernière constante dans la gamme de 800 à 1 000 F (427 à 538 C) par un montage capacitif classique. Comme dans le mode d'exécution précédent, le substrat et lasorce de matière à déposer sur ce dernier sont placés dans une chambre à vide (600) dans laquelle on peut faire un vide de 1,33 x 104 Pa de sorte que le dépôt de vapeur peut être effectué à une pression de  similar temperature sensor, sensitive to the temperature of the electrode supplying the material (602) to maintain the temperature of the latter constant in the range of 800 to 1000 F (427 to 538 C) by a conventional capacitive circuit. As in the previous embodiment, the substrate and the material force to be deposited on the latter are placed in a vacuum chamber (600) in which a vacuum of 1.33 x 104 Pa can be made so that the deposit of steam can be carried out at a pressure of

1,33 x 10-3 Pa.1.33 x 10-3 Pa.

L'extrémité de l'éelctrode fournissant la matière (602) est équipée d'une électrode (601) amorçant l'arc qui peut 8tre mise en va-et-vient par une commande de va-et-vient commandée électriquement (607). Cette dernière peut être mise en marche par réaction à un détecteur de courant zéro (607a) de sorte que, quand le courant d'arc décline complètement, l'électrode (601) se déplace vers la gauche en contact avec l'extrémité (602a) de l'électrode (602) et est alors retirée pour rétablir un arc. Le courant  The end of the material-supplying electrode (602) is equipped with an arc-striking electrode (601) which can be reciprocated by an electrically controlled reciprocating control (607) . The latter can be started by reaction to a zero current detector (607a) so that, when the arc current declines completely, the electrode (601) moves to the left in contact with the end (602a ) from the electrode (602) and is then removed to restore an arc. The stream

d'arc est fourni par une source de courant continu à im-  of arc is supplied by a direct current source at im-

pulsion (609) par un stabilisateur d'arc (608) ce qui règle les paramètres d'intensité et de tension de l'arc entre  pulse (609) by an arc stabilizer (608) which regulates the parameters of intensity and voltage of the arc between

50 et 90 ampères et entre 30 et 60 volts.  50 and 90 amps and between 30 and 60 volts.

En pratique, en utilisant le système illustré, une  In practice, using the system illustrated, a

fois que l'arc est amorcé, l'arc lui-même, un effet de va-  once the arc is struck, the arc itself, a va-

porisation ou quelqu'autre phénomène électromagnétique  porization or some other electromagnetic phenomenon

semble progresser de façon généralement hélicoidale et spi-  seems to progress generally helically and spi-

ralée, comme représenté par la flèche A ce qui fait que l'amorçage de l'arc et le dépôt de vapeur se produit sur toute la longueur de l'électrode fournissant la matière (602) qui est soumise à ce phénomène, c'est-à-dire sur la longueur à laquelle ce phénomène est effectif jusqu'à  as shown by the arrow A, so that the initiation of the arc and the deposition of vapor occurs over the entire length of the electrode supplying the material (602) which is subjected to this phenomenon, it is that is, the length at which this phenomenon is effective up to

ce que l'arc décline.what the arc declines.

Du fait de la matière perdue, l'électrode (602) prend progressivement la forme conique représentée par les  Due to the lost material, the electrode (602) gradually takes the conical shape represented by the

lignes en tiretés (602b) de la figure 7.  dashed lines (602b) of figure 7.

L' &1oignement de l'électrode par rapport au subs-  The distance between the electrode and the sub-

trat occasionné par la formation du cône ne cause pas de problème, puisque le dépôt le plus important se trouve dans la région du plus grand éloignement; en conséquence, le revêtement fini, progressant tout au long du substrat,  trat caused by cone formation does not cause a problem, since the largest deposit is in the region of the greatest distance; as a result, the finished coating, progressing along the substrate,

est très uniforme.is very uniform.

Le système selon l'invention est spécialement  The system according to the invention is specially

utilisé dans le revêtement de matières sensibles à la tempéra-  used in the coating of temperature sensitive materials

ture avec des revêtements de très faible épaisseur puisque l'opération de revêtement est spécialement rapide et qu'il  tures with very thin coatings since the coating operation is especially fast and it

est possible d'effectuer le dépôt sans chauffage significa--  deposition is possible without significant heating

tif du substrat.tif of the substrate.

Exemple 2 Une électrode en cuivre (602) de forme indiquée est installée dans un tube substrat, l'espacement initial entre l'électrode (602) et le substrat est d'environ 10 cm, L'électrode est maintenue à une température de 9009F (4823C) et un arc est amorcé à l'une de ses extrémités de la façon précédemment décrite. L'intensité du courant d'arc est d'environ 70 ampères et la tension appliquée, une fois que  Example 2 A copper electrode (602) of the indicated shape is installed in a substrate tube, the initial spacing between the electrode (602) and the substrate is approximately 10 cm, The electrode is maintained at a temperature of 9009F (4823C) and an arc is struck at one of its ends as previously described. The intensity of the arc current is approximately 70 amperes and the applied voltage, once

l'électrode (601) est retirée pour former l'arc, est d'en-  the electrode (601) is removed to form the arc, is of

viron 40 volts. La vitesse de vaporisation de l'électrode  about 40 volts. The vaporization speed of the electrode

(602) excède dans ces conditions la vitesse de vaporisa-  (602) exceeds in these conditions the vaporization rate

tion de l'exemple 1.tion of example 1.

La figure 8 représente un dispositif permettant l'application d'un revêtement de silicium (710') sur un creuset en quartz (710) du type utilisa pour la fusion du silicium; c'est de cette fusion que l'on peut tirer un barreau monocristallin en silicium destiné à être  FIG. 8 represents a device allowing the application of a silicon coating (710 ′) on a quartz crucible (710) of the type used for the fusion of silicon; it is from this fusion that we can draw a monocrystalline silicon bar intended to be

ensuite découpé en supports de iliciumutilisés dans l'in-  then cut into silicon supports used in the

dustrie des semi-conducteurs. Selon l'invention, la surfa-  semiconductor industry. According to the invention, the surface

ce intérieure du creuset est sablée et le creuset préchauf-  this interior of the crucible is sandblasted and the crucible preheated

fé, par exemple à une température de 200 à 600'C avant que le creuset soit placé dans la chambre à vide. Deux électrodes de silicium (701) et (702) sont juxtaposées à une autre à l'intérieur du creuset, puis en utilisant  fairy, for example at a temperature of 200 to 600 ° C before the crucible is placed in the vacuum chamber. Two silicon electrodes (701) and (702) are juxtaposed to one another inside the crucible, then using

les moyens de va-et-vient de l'électrode du type représen-  the reciprocating means of the electrode of the type shown

té en (607), les électrodes sont réunies puis séparées comme indiqué par les flèches (707a)et (707b) de façon qu'elles se touchent puis s'écartent pour amorcer l'arc. La source d'énergie, qui peut être aussi du type décrit, est représentée en (709). L'intensité du courant d'arc peut se situer entre 50 et 90 ampères et la tension entre 30 et 60 volts. On peut obtenir des revêtements de 1llicium uniformes et très adhérents, spécialement quand le silicium est chauffé préalablement par exemple par des moyens similaires à ceux utilisés dans le mode de  tee in (607), the electrodes are joined and then separated as indicated by the arrows (707a) and (707b) so that they touch and then move apart to strike the arc. The energy source, which can also be of the type described, is shown in (709). The intensity of the arc current can be between 50 and 90 amps and the voltage between 30 and 60 volts. Uniform and highly adherent silicon coatings can be obtained, especially when the silicon is previously heated, for example by means similar to those used in the

réalisation de la figure 7.realization of figure 7.

Si l'on dégage une atmosphère d'azote dans la  If there is an atmosphere of nitrogen in the

région de l'arc, on dépose du nitrure de silicium Si3N4.  region of the arc, silicon nitride Si3N4 is deposited.

Si l'une des électrodes est en carbone, on forme un dép8t de carbure de silicium. On peut utiliser le même système pour revêtir tout substrat avec du silicium pur ou l'un des autres revêtements mentionnés. Une fois l'arc initial  If one of the electrodes is made of carbon, a deposit of silicon carbide is formed. The same system can be used to coat any substrate with pure silicon or one of the other coatings mentioned. Once the initial arc

produit, les électrodes peuvent être refroidies.  product, the electrodes can be cooled.

La figure 9 représente un système de revêtement d'une grande surface d'un substrat en céramique (801) qui, avant son introduction dans la chambre à vide, peut être préchauffé,: une fois que la surface qui doit recevoir le revêtement a été sablée, par le déplacement d'un brûleur  FIG. 9 represents a system for coating a large surface of a ceramic substrate (801) which, before its introduction into the vacuum chamber, can be preheated, once the surface which is to receive the coating has been sandblasted, by moving a burner

(820) le long de la face inférieure du substrat. L'électro-  (820) along the underside of the substrate. Electro-

de (801) peut être en métal réfractaire ou en nickel; par l'intermédiaire du mécanisme de commande (807), elle est miseen contact, puis retirée de la contre-électrode (802)  (801) may be of refractory metal or nickel; via the control mechanism (807), it is brought into contact and then withdrawn from the counter-electrode (802)

qui peut aussi être réalisée dans le même métal.  which can also be made from the same metal.

Ls source d'énergie a -été représentée en (809).  The energy source has been represented in (809).

Les électrodes sont ici montées sur une glissière (821) et sont déplacées le long du substrat de sorte que quand l'arc est amorcé de façon répétitive et qu'il circule le long de l'électrode (801) dans la chambre à vide recevant l'ensemble du dispositif, la surface entière du substrat  The electrodes are here mounted on a slide (821) and are moved along the substrate so that when the arc is repeatedly struck and that it flows along the electrode (801) in the receiving vacuum chamber the entire device, the entire surface of the substrate

est revêtue selon les principes décrits pour la figure 7.  is coated according to the principles described for figure 7.

Exemple 3Example 3

En utilisant un appareillage travaillant selon  Using equipment working according to

les principes décritspour la figure 9, on revêt une pla-  the principles described for figure 9, one covers a

que d'oxyde d'aluminium de tungstène sur une épaisseur  than tungsten aluminum oxide over a thickness

de 0,0254 à 0,0508 mm en utilisant des électrodes en tung-  from 0.0254 to 0.0508 mm using tungsten electrodes

stène. L'intensité du courant d'arc est de 50 ampères et  stene. The intensity of the arc current is 50 amps and

la tension de 40 volts pour un écartement maximum d'élec-  the voltage of 40 volts for a maximum electric gap

trode d'environ 4 mm. Le diamètre de l'électrode est d'en-  trode of about 4 mm. The diameter of the electrode is approx.

viron 1 cm. Le revêtement en tungstène adhère très bien à  about 1 cm. The tungsten coating adheres very well to

la plaque d'alumine.the alumina plate.

La figure 10 représente, de façon très schématique, un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cet appareillage comporte une chambre (1010) dans laquelle, au moyen d'une pompe (1011), on peut faire  FIG. 10 very schematically represents an apparatus for implementing the method according to the invention. This apparatus comprises a chamber (1010) in which, by means of a pump (1011), it is possible to make

un vide qui est, en général, de 1,33 x 10 -3Pa à 1,33 xlO -4Pa.  a vacuum which is, in general, from 1.33 x 10 -3Pa to 1.33 x10 -4Pa.

Des moyens (non représentés) permettent de disposer dans cette chambre un substrat en céramique (1012) que l'on peut protéger par un masque représenté schématiquement en (1013) de sorte que l'on ne revête que les parties définies  Means (not shown) make it possible to have in this chamber a ceramic substrate (1012) which can be protected by a mask shown diagrammatically in (1013) so that only the defined parts are coated

par les fenêtres (1014) ménagées dans le masque.  through the windows (1014) formed in the mask.

On juxtapose dans la chambre à vide la partie du substrat à revêtir et une paire d'électrodes, soit une électrode en cuivre (1015) et une électrode en tungstène (1016), les électrodes étant équipées de moyens tels que des moteurs électromagnétiques (solénoïdes) (1017) et (1018) pour les mettre en contact pendant une courte durée afin d'amorçer l'arc puis pour les séparer. Le générateur  The part of the substrate to be coated is juxtaposed in the vacuum chamber and a pair of electrodes, namely a copper electrode (1015) and a tungsten electrode (1016), the electrodes being equipped with means such as electromagnetic motors (solenoids ) (1017) and (1018) to bring them into contact for a short time in order to strike the arc and then to separate them. The generator

d'impulsions destiné à amorcer périodiquement les disposi-  of pulses intended to periodically initiate the arrangements

tifs (1017) et (1018) est représenté en (1019).  tifs (1017) and (1018) is represented in (1019).

L'alimentation en énergie comprend la source de courant alternatif (1010) reliée à un redresseur (1021), ce dernier étant équipé d'un inverseur (1022) qui peut inverser la polarité des électrodes (1015) et (1016)  The power supply includes the alternating current source (1010) connected to a rectifier (1021), the latter being equipped with an inverter (1022) which can reverse the polarity of the electrodes (1015) and (1016)

sous le contrôle d'un rythmeur (1023).  under the control of a timer (1023).

Quand on marche avec une polarité positive pour l'électrode de cuivre (1015) et une polarité négative pour l'électrode de tungstène(1016) on peut amorcer un arc en faisant passer un courant électrique de 30 à 100  When we walk with a positive polarity for the copper electrode (1015) and a negative polarity for the tungsten electrode (1016) we can strike an arc by passing an electric current from 30 to 100

ampères à une tension de 40 à 100 volts à travers l'inter-  amps at a voltage of 40 to 100 volts across the inter-

valle,après bref contact des électrodes afin de vaporiser de façon préférentielle le tungtène et par là de déposer du tungstène, par la fenêtre (1014) au masque (1013) sur le substrat. La durée du revêtement est contrôlée par le rythmeur (1023) qui, après application d'un revêtement de l'ordre de quelques microns, renverse la polarité pour  valle, after brief contact with the electrodes in order to preferentially vaporize the tungsten and thereby deposit tungsten, through the window (1014) in the mask (1013) on the substrate. The duration of the coating is controlled by the timer (1023) which, after applying a coating of the order of a few microns, reverses the polarity to

charger négativement l'électrode de cuivre (1015) et char-  negatively charge the copper electrode (1015) and charge

ger positivement l'électrode de tungstène (1016), ce qui fait que le cuivre se vaporise de l'électrode (1015) et  positively manage the tungsten electrode (1016), which causes the copper to vaporize from the electrode (1015) and

se dépose sur le substrat.settles on the substrate.

Comme il ressort de la figure 11, l'article ob-  As shown in Figure 11, the article ob-

tenu comporte un substrat (1030), par exemple en oxyde d'aluminium, protant un revêtement de cuivre (1032) et séparé de ce dernier par le revêtement de faible épaisseur  held comprises a substrate (1030), for example of aluminum oxide, protecting a copper coating (1032) and separated from the latter by the thin coating

en métal réfractaire (tungstène) (1031).  made of refractory metal (tungsten) (1031).

Exemple 4Example 4

Toujours selon les mêmes principes, avec une in-  Always according to the same principles, with an in-

tensité d'environ 70 ampères, une tension de 80 volts et un vide d'environ 1,33 x 10-3 Pa, on revêt une plaque  voltage of approximately 70 amperes, a voltage of 80 volts and a vacuum of approximately 1.33 x 10-3 Pa, a plate is coated

d'oxyde d'aluminium de tungstène sur une épaisseur d'en-  of tungsten aluminum oxide over a thickness of

viron 8 microns et de cuivre sur une épaisseur d'environ 0,508 mm. On mesure l'adhésion et la force nécessaire  about 8 microns and copper to a thickness of about 0.508 mm. We measure the adhesion and the necessary force

pour enlever le revêtement se situe entre 500 et 700 li-  to remove the coating is between 500 and 700 li-

vres/pouce carré (35 à 49 kg/cm2). Si l'on applique dans les mêmes conditions au même substrat un revêtement de cuivre de même épaisseur, l'adhésion n'est que de 6 à 8 livres/pouce carré (0,42 à 0,656 kg/cm2). On a constaté que la liaison directe cuiv-le-ceramique était sensible à la fois aux effets mécaniques et aux effets thermiques quand on y faisait un branchement par soldage alors que, avec le contact cuivre-tungstène selon l'invention, on  vres / square inch (35 to 49 kg / cm2). If a copper coating of the same thickness is applied under the same conditions to the same substrate, the adhesion is only 6 to 8 pounds / square inch (0.42 to 0.656 kg / cm2). It was found that the direct copper-ceramic bond was sensitive to both mechanical and thermal effects when a connection was made there by trimming whereas, with the copper-tungsten contact according to the invention,

ne rencontre pas ce problème.don't have this problem.

On peut obtenir des résultats pratiquement identi-  Virtually identifiable results can be obtained

ques en remplaçant le tungstène par le molybdène, le titane  ques by replacing tungsten with molybdenum, titanium

et le zirconium, ainsi que par des combinaisons de ces mé-  and zirconium, as well as by combinations of these

taux réfractaires avec un autre métal, et avec du tungstène comme couche intermédiaire. On peut de même obtenir des adhésions élevées avec du nickel, de l'or, de l'argent et des alliages de ces métaux avec un autre métal et avec le cuivre. La figure 12 représente une modification de l'appareillage de figure 10 dans laquelle la chambre (1110) mise sous vide par la pompe (1111) renferme un substrat en céramique (1112) que l'on veut revêtir d'une pluralité de  refractory rates with another metal, and with tungsten as an intermediate layer. Likewise, high adhesions can be obtained with nickel, gold, silver and alloys of these metals with another metal and with copper. FIG. 12 represents a modification of the apparatus of FIG. 10 in which the chamber (1110) evacuated by the pump (1111) contains a ceramic substrate (1112) which it is desired to coat with a plurality of

métaux.metals.

Dans ce cas, on introduit, outre l'électrode com-  In this case, in addition to the electrode,

mune (1116) et son actionneur (1118) conduit par le généra-  mune (1116) and its actuator (1118) driven by the general-

teur d'impulsions/rythmeur (1119) une paire de contre-  pulse counter / rhythm (1119) a pair of counter

électrodes (1115) et (1115a), respectivement en cuivre et  electrodes (1115) and (1115a), respectively of copper and

en or, chacune étant munie d'un actionneur (1117) (1117a).  in gold, each being provided with an actuator (1117) (1117a).

L'ensemble des contre-électrodes est mis sur rail (1124) dont la conduite permet le décalage des deux électrodes  The set of counter-electrodes is put on a rail (1124), the line of which allows the offset of the two electrodes

vers la gauche comme illustré sur la figure par la repré-  to the left as illustrated in the figure by the representation

sentation de l'électrode (1115) en tiretés dans sa posi-  feeling of the dashed electrode (1115) in its posi-

tion décalée. Naturellement, dans cette position, l'élec-  shifted tion. Naturally, in this position, the elect

trode (1115a) est alignée sur l'électrode commune (1116).  trode (1115a) is aligned with the common electrode (1116).

Un inverseur (1122), comme décrit pour la figure..10, est également prévu et l'appareil est alimenté par le courant alternatif venant de (1120) par le redresseur  An inverter (1122), as described for figure..10, is also provided and the apparatus is supplied by alternating current coming from (1120) by the rectifier

(1121).(1121).

Dans ce mode de travail, une fois que le vide est fait dans la chambre, on manoeuvre les actionneurs (1117) et (1118) pour déplacer les électrodes (1115) et (1116) ensemble et séparément pour amorcer un arc, l'électrode de tungstène (1116) étant polarisée positivement tandis  In this operating mode, once the vacuum is created in the chamber, the actuators (1117) and (1118) are operated to move the electrodes (1115) and (1116) together and separately to strike an arc, the electrode of tungsten (1116) being positively polarized while

que l'électrode de cuivre (1115)est polarisée négativement.  that the copper electrode (1115) is negatively polarized.

On poursuit de la manière indiquée jusqu'à ce que  Continue as indicated until

le revêtement initial de tungstène ait été porté à l'épais-  the initial tungsten coating has been thickened

seur désirée.desired sister.

Comme on peut le voir à la figure 13, ce procédé  As can be seen in Figure 13, this process

conduit non seulement à une érosion de l'électrode de tungs-  not only leads to erosion of the tungs electrode-

tène (1116) mais il donne aussi naissance à un petit dépôt  tene (1116) but it also gives rise to a small deposit

(1125) de tungstène sur l'électrode de cuivre (1115).  (1125) of tungsten on the copper electrode (1115).

Quand la polarité est inversée, c'est-à-dire quand l'électrode de cuivre (1115) devient positive et l'électrode de tungstène négative, l'arc est amorcé et la vaporisation se produit depuis l'électrode de cuivre, le dépôt de tungstène (1125) dont on a exagéré l'épaisseur dans la figure 13 se vaporise en même temps que le cuivre  When the polarity is reversed, i.e. when the copper electrode (1115) becomes positive and the tungsten electrode negative, the arc is struck and vaporization occurs from the copper electrode, the deposit of tungsten (1125) whose thickness has been exaggerated in FIG. 13 vaporizes at the same time as the copper

et l'on a en interface un dépôt mixte tungstène/cuivre.  and we have a mixed tungsten / copper deposit at the interface.

On voit, par exemple, à la figure 14, que le substrat (1112) a été recouvert en (1131) d'une couche de tungstène. La couche mixte ou la couche de tungstène  It can be seen, for example, in FIG. 14, that the substrate (1112) has been covered at (1131) with a layer of tungsten. The mixed layer or the tungsten layer

(1126) est ensuite appliquée avant que, la vaporisation con-  (1126) is then applied before, the vaporization

t inuant- par amorçage d'arc entre les électrodes (1115)  t inuant- by arcing between the electrodes (1115)

et (1116), le revêtement de cuivre (1132) soit appliqué.  and (1116), the copper coating (1132) is applied.

Quand le revêtement de cuivre a atteint l'épais-  When the copper coating has reached the thick-

seur désirée, l'ensemble d'électrodes (1115) (1117) est décalé vers la gauche et remplacé par l'ensemble (1115a) (1117a) et l'arc est amorcé entre les électrodes (1115a)  seur desired, the electrode assembly (1115) (1117) is shifted to the left and replaced by the assembly (1115a) (1117a) and the arc is struck between the electrodes (1115a)

(1116) pour déposer une couche d'or (1133) sur le revête-  (1116) to deposit a layer of gold (1133) on the coating

ment de cuivre.copper.

On peut prévoir un contrôleur (1127) pour le dis-  A controller (1127) can be provided for the

positif de déplacement d'électrode (1124), le générateur d'impulsions/rythmeJr(1119) et l'inverseur (1122), et on  positive electrode displacement (1124), the pulse / rhythm generator Jr (1119) and the inverter (1122), and we

peut utiliser un microprocesseur préprogrammé pour effec-  can use a preprogrammed microprocessor to perform

tuer l'inversion de polarité et la commutation des élec-  kill reverse polarity and switch electors

trodes quand on a obtenu les épaisseurs de couches désirées.  trodes when the desired layer thicknesses have been obtained.

Exemple 5Example 5

On reprend le procédé de l'exemple 4 mais en dé-  The procedure of Example 4 is repeated, but below

plaçant l'électrode de cuivre et en la remplaçant par une électrode en or. Avec le même vide et l'amorçage d'un arc similaire, on dépose sur le revêtement de cuivre, un revêtement rapide d'or, de l'ordre de 5 microns, dans les  placing the copper electrode and replacing it with a gold electrode. With the same vacuum and striking a similar arc, a rapid coating of gold, of the order of 5 microns, is deposited on the copper coating in the

conditions mentionnées pour le dépôt du cuivre.  conditions mentioned for the deposit of copper.

L'adhésion n'est pas abaissée et on a constaté que la couche d'or ainsi obtenue constituait un contact idéal pour les applications microélectroniques. L'étude de l'interface entre le cuivre et le tungstène a révélé l'existence d'une zone de transition mixte (1126) venant  The adhesion is not lowered and it has been found that the gold layer thus obtained constitutes an ideal contact for microelectronic applications. The study of the interface between copper and tungsten revealed the existence of a mixed transition zone (1126) coming

de la vaporisation d'un dépôt mineur de tungstène de l'élec-  of the vaporization of a minor tungsten deposit of the elect

trode de cuivre.copper trode.

Claims (24)

- REVENDICATIONS -- CLAIMS - 1- Procédé de revêtement d'un creuset en quartz destiné à la fusion du silicium caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: juxtaposition d'une paire d'électrodes, compo-  1- A method of coating a quartz crucible intended for melting silicon, characterized in that it comprises the following stages: juxtaposition of a pair of electrodes, sées d'au moins un composant de la matière destinée à revê-  of at least one component of the material intended to coat tir ledit creuset, et de la surface intérieure dudit creuset; - création de vide dans l'espace dans lequel sont -4 juxtaposées lesdites électrodes à au plus 1,33 x 10 Pa et maintien dans ledit espace d'un vide qui ne dépasse pas 1,33 x 10-3 Pa pendant l'opération de dépôt, et, - amorçage d'un arc électrique entre lesdites électrodes, à l'une des extrémités de chacune d'elles à une tension de 30 à 60 volts et à une intensité de 50 à 90  firing said crucible, and from the interior surface of said crucible; creation of a vacuum in the space in which the said electrodes are juxtaposed at a maximum of 1.33 x 10 Pa and maintenance in said space of a vacuum which does not exceed 1.33 x 10-3 Pa during the operation deposit, and, - initiation of an electric arc between said electrodes, at one of the ends of each of them at a voltage of 30 to 60 volts and at an intensity of 50 to 90 ampères, en amenant de façon intermittente lesdites électro-  amperes, by intermittently bringing said electro- des au contact l'une de l'autre puis en les séparant pour déposer la matière qui se vaporise de ces électrodes de  in contact with each other and then separating them to deposit the material which vaporizes from these electrodes façon uniforme sur ladite surface intérieure dudit creuset.  uniformly over said interior surface of said crucible. 2- Procédé selon-la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites électrodes est en silicium et en ce qu'il comprend, en outre, une étape de contrôle de  2- A method according to claim 1, characterized in that at least one of said electrodes is made of silicon and in that it further comprises a step of controlling la température de cette électrode pour maintenir cette tem-  the temperature of this electrode to maintain this tem- pérature entre 427 et 538 C.between 427 and 538 C. 3- Procédé-.selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de sablage de ladite surface  3- Method according to claim 1, characterized in that it includes a step of sanding said surface pour la rendre rugueuse.to make it rough. 4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de préchauffage dudit creuset  4- A method according to claim 3, characterized in that it comprises a step of preheating said crucible avant amorçage de l'arc.before striking the arc. 5- Procédé de revêtement d'une céramique avec un métal, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - sablage de la surface d'un substrat de céramique; - préchauffage dudit substrat à une température d'au moins 200 C mais inférieure au point de fusion du métal que l'on doit appliquer; - juxtaposition de ladite surface dudit substrat et d'une électrode dudit métal; - mise sous vide de l'espace dans lequel ladite électrode est juxtaposée audit substrat à un maximum de 1,33 x 10-4Pa et maintien,dans ledit espace, d'un vide qui ne dépasse pas 1,33 x 10 -3Pa, et, - amorçage d'un arc avec ladite électrode en l'attaquant avec une autre électrode tout en appliquant auxdites électrodes un courant d'une tension de 50 à  5- A method of coating a ceramic with a metal, characterized in that it comprises the following steps: - sandblasting of the surface of a ceramic substrate; - Preheating said substrate to a temperature of at least 200 C but lower than the melting point of the metal to be applied; - juxtaposition of said surface of said substrate and an electrode of said metal; - evacuating the space in which said electrode is juxtaposed to said substrate at a maximum of 1.33 x 10-4Pa and maintaining, in said space, a vacuum which does not exceed 1.33 x 10 -3Pa, and, - striking an arc with said electrode by striking it with another electrode while applying to said electrodes a current of a voltage of 50 to volts avec une intensité de 50 à 90 ampères pour vapo-  volts with an intensity of 50 to 90 amps for vapo- riser l'électrode composée dudit métal et déposer ledit  riser the electrode composed of said metal and deposit said métal sur ladite surface.metal on said surface. 6- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit métal est le nickel, le cuivre, le tungstène,  6- A method according to claim 5, characterized in that said metal is nickel, copper, tungsten, le titane ou le tantale.titanium or tantalum. 7- Procédé selon la revendication 5, caractérisé  7- Method according to claim 5, characterized en ce que ladite céramique est l'alumine.  in that said ceramic is alumina. 8- Procédé de solidarisation d'une matière à une céramique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - application à une céramique d'une mince couche de métal réfractaire;  8- A method of joining a material to a ceramic, characterized in that it comprises the following stages: - application to a ceramic of a thin layer of refractory metal; - solidarisation de ladite matière à ladite couche.  - joining of said material to said layer. 9- Procédé selon la revendication 8, caractérisé  9- Method according to claim 8, characterized en ce que ladite matière est un métal hautement conducteur.  in that said material is a highly conductive metal. - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit métal hautement conducteur est le cuivre,  - Method according to claim 9, characterized in that said highly conductive metal is copper, l'or, l'argent ou un alliage de ces métaux.  gold, silver or an alloy of these metals. 11- Procédé selon la revendication 10, caractérisé  11- Method according to claim 10, characterized en ce que ledit métal réfractaire est le tungstène, le molyb-  in that said refractory metal is tungsten, molyb- dène, le titane, le zirconium ou un alliage ou une combinai-  dene, titanium, zirconium or an alloy or a combination son de ces métaux.sound of these metals. 12- Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit métal réfractaire est appliqué audit substrat sur une épaisseur de l'ordre de quelques microns et ledit métal est appliqué sur une épaisseur d'environ 0,254 à  12- The method of claim 11, characterized in that said refractory metal is applied to said substrate over a thickness of the order of a few microns and said metal is applied to a thickness of about 0.254 to 5,08 mm.5.08 mm. 13- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit métal hautement conducteur est appliqué sur une épaisseur d'environ 0,254 à 5, 08 mm et ledit métal  13- The method of claim 12, characterized in that said highly conductive metal is applied to a thickness of about 0.254 to 5.08 mm and said metal réfractaire est appliqué sur une épaisseur de 5 à 10 mi-  refractory is applied on a thickness of 5 to 10 mi- crons. 14-Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit métal hautement conducteur est le cuivre et  crons. 14-A method according to claim 13, characterized in that said highly conductive metal is copper and ledit métal réfractaire est le tungstène.  said refractory metal is tungsten. - Procédé selon la revendication 13, caractéri-  - Method according to claim 13, character- sé en ce que chacun desdits métaux est appliqué par amorçage d'un arc entre une paire d'électrodes pour vaporiser le métal provenant respectivement de l'une desdites électrodes dans  se in that each of said metals is applied by striking an arc between a pair of electrodes to vaporize the metal respectively from one of said electrodes in une chambre à vide.an empty chamber. 16- Procédé selon la revendication 15, caractéri-  16- The method of claim 15, character- sé en ce qu'une électrode dudit métal réfractaire est jux-  dried in that an electrode of said refractory metal is jux- taposée à une électrode dudit métal hautement conducteur, lesdites électrodes sont amenées en contact et séparées pour amorcer ledit arc et lesdites électrodes reçoivent au début une polarité positive et une polarité négative  tapped to an electrode of said highly conductive metal, said electrodes are brought into contact and separated to strike said arc and said electrodes are initially given positive and negative polarity dans un sens pour déposer tout d'abord ledit métal réfrac-  in one direction to deposit said refractory metal first taire sur ledit substrat puis la polarité est inversée pour  shut up on said substrate then the polarity is reversed to déposer sur ledit substrat ledit métal hautement conducteur.  depositing said highly conductive metal on said substrate. 17- Corps en céramique, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat de céramique auquel est solidarisée une première couche mince de métal réfractaire, une seconde couche relativement épaisse d'un métal hautement conducteur  17- Ceramic body, characterized in that it comprises a ceramic substrate to which is secured a first thin layer of refractory metal, a second relatively thick layer of a highly conductive metal étant solidarisée à la première couche.  being secured to the first layer. 18- Procédé d'obtention de revêtements métalliques multicouches sur un substrat, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: juxtaposition d'une première électrode d'un premier métal à une seconde électrode d'un second métal à une autre et placement d'un substrat, dans une relation de réception de vaporisation avec lesdites électrodes dans une chambre; - mise de ladite chambre sous vide; - amorçage d'un arc entre lesdites électrodes  18- Method for obtaining multilayer metallic coatings on a substrate, characterized in that it comprises the following steps: juxtaposition of a first electrode of a first metal to a second electrode of a second metal to another and placement of a substrate, in a vaporization reception relationship with said electrodes in a chamber; - placing said chamber under vacuum; - striking of an arc between said electrodes dans ladite chambre sous vide tout en appliquant une pola-  in said vacuum chamber while applying a pola- rité électrique à ladite première électrode et une autre  electrical rity at said first electrode and another polarité électrique à ladite seconde électrode pour vapo-  electrical polarity at said second electrode for vapo- riser de façon sélective le métal de ladite première électrode et le déposer sur ledit substrat; - inversion des polarités desdites électrodes, puis amorçage d'un arc entre elles pour déposer de façon sélective le métal de ladite seconde électrode sur le métal de ladite première électrode préalablement déposé sur ledit substrat; - juxtaposition à l'une desdites électrodes d'une électrode de substitution et amorçage d'un arc entre ladite électrode de substitution et ladite électrode dans ladite chambre pour vaporiser le métal de ladite électrode de substitution et le déposer sur ladite couche de métal  selectively risking the metal from said first electrode and depositing it on said substrate; - reversing the polarities of said electrodes, then striking an arc between them to selectively deposit the metal of said second electrode on the metal of said first electrode previously deposited on said substrate; - juxtaposition to one of said electrodes of a substitution electrode and striking of an arc between said substitution electrode and said electrode in said chamber to vaporize the metal of said substitution electrode and deposit it on said layer of metal de ladite seconde électrode sur ledit substrat.  of said second electrode on said substrate. 19- Procédé selon la revendication 18, caractéri-  19- The method of claim 18, character- sé en ce que ledit substrat est une céramique.  se in that said substrate is a ceramic. - Procédé selon la revendication 18, caractéri-  - Method according to claim 18, character- sé en ce que ladite première électrode est un métal réfrac-  se in that said first electrode is a refractory metal taire.to hush up. 21- Procédé selon la revendication 20, caracté-  21- The method of claim 20, character- risé en ce que ledit métal réfractaire est choisi dans le groupe qui comporte le tungstène, le molybdène, le titane le zirconium ainsi que des alliages et combinaison de ces métaux.  laughed in that said refractory metal is chosen from the group which comprises tungsten, molybdenum, titanium zirconium as well as alloys and combinations of these metals. 22- Procédé selon la revendication 18, caracté-  22- The method of claim 18, character- risé en ce qu'au moins l'une desdites seconde électrode et électrode de substitution est un métal choisi dans le groupe qui comprend le nickel, le cuivre, l'or, l'argent  risé in that at least one of said second electrode and substitution electrode is a metal chosen from the group which comprises nickel, copper, gold, silver et tout alliage de ces métaux.and any alloy of these metals. 23- Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la couche du métal de ladite première électrode  23- The method of claim 18, characterized in that the metal layer of said first electrode est appliquée sur une épaisseur de l'ordre de quelques mi-  is applied over a thickness of the order of a few half crons et la couche formée par l'une de la seconde électrode et de l'électrode de substitution a une épaisseur se situant  crons and the layer formed by one of the second electrode and of the substitution electrode has a thickness lying entre 0,254 et 5,08 mm.between 0.254 and 5.08 mm. 24- Procédé de revêtement d'un substrat, caracté-  24- Method of coating a substrate, characteristic risé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - juxtaposition d'une paire d'électrodes de métaux différents et d'un substrat dans une chambre; - création de vide dans ladite chambre; - application d'une polarité électrique à l'une desdites électrodes et d'une polarité électrique opposée àla1treo desdites électrodes et amorçage d'un arc entre lesdites électrodes en les mettant en contact puis en les séparant, afin de vaporiser la matière de l'une desdites électrodes et de déposer la matière vaporisée sur ledit  laughed in that it comprises the following stages: - juxtaposition of a pair of electrodes of different metals and a substrate in a chamber; - creation of vacuum in said chamber; - Application of an electrical polarity to one of said electrodes and of an electrical polarity opposite to la1treo of said electrodes and striking of an arc between said electrodes by bringing them into contact then by separating them, in order to vaporize the material one of said electrodes and depositing the vaporized material on said substrat en une première couche- tout en transférant simul-  substrate in a first layer - while simul- tanément une partie de ladite matière sur l'autre desdites électrodes et, - changement de la polarité électrique desdites électrodes et amorçage d'un arc entre elles pour vaporiser  temporarily a part of said material on the other of said electrodes and, - changing the electrical polarity of said electrodes and striking an arc between them to vaporize la matière de ladite autre électrode comprenant ladite par-  the material of said other electrode comprising said part tie et déposer une couche mixte de la matière des deux dites  tie and deposit a mixed layer of the material of the two said électrodes sur ladite première couche comme couche de tran-  electrodes on said first layer as a traning layer sition puis déposer la matière de ladite seconde électrode  sition then deposit the material of said second electrode sur ladite couche de transition.on said transition layer. - Procédé selon la revendication 24, caractérisé  - Method according to claim 24, characterized en ce que ledit substrat est une céramique.  in that said substrate is a ceramic. 26- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la matière de l'une desdites électrodes est un  26- A method according to claim 24, characterized in that the material of one of said electrodes is a métal réfractaire.refractory metal. - 27- Procédé selon la revendication 26, caractérisé  - 27- Method according to claim 26, characterized en ce que ledit métal réfractaire est le tungstène, le molyb-  in that said refractory metal is tungsten, molyb- dène, le zirconium ou un alliage ou une combinaison de ces métaux. 28Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que ladite autre électrode est en nickel cuivre, or,  dene, zirconium or an alloy or a combination of these metals. 28.The method as claimed in claim 24, characterized in that said other electrode is made of nickel copper, gold, argent ou un alliage de ces métaux.  silver or an alloy of these metals. 29- Procédé selon la revendication 24, caractérisé  29- Method according to claim 24, characterized en ce que l'une desdites électrodes est en tungstène.  in that one of said electrodes is made of tungsten. - Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que ladite autre électrode est déplacée par rapport à l'une des électrodes et remplacée par une électrode de substitution avec laquelle un arc est amorcé dans ladite chambre pour déposer une autre matière sur ladite matière  - Method according to claim 24, characterized in that said other electrode is moved relative to one of the electrodes and replaced by a substitution electrode with which an arc is struck in said chamber to deposit another material on said material de ladite autre électrode..of said other electrode .. 31- Appareillage pour le revêtement multicouches  31- Apparatus for multilayer coating d'un substrat selon l'une quelconque des revendications  a substrate according to any one of claims précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte: - une chambre (1110) - des moyens (1111) pour faire le vide dans ladite chambre; - un subtrat (1112) à revêtir placé dans ladite chambre; - une paire de premières électrodes (1115, 1115a)  above, characterized in that it comprises: - a chamber (1110) - means (1111) for creating a vacuum in said chamber; - a substrate (1112) to be coated placed in said chamber; - a pair of first electrodes (1115, 1115a) juxtaposées avec une autre dans ladite chambre.  juxtaposed with another in said room. - des moyens (1120) pour appliquer un potentiel électrique auxdites électrodes, l'une desdites électrodes ayant une polarité électrique et l'autre desdites électrodes ayant une polarité électrique opposée; - des moyens (1117-1118) pour rapprocher lesdites électrodes et les séparer, afin d'amorcer un arc entre elles  - means (1120) for applying an electrical potential to said electrodes, one of said electrodes having an electrical polarity and the other of said electrodes having an opposite electrical polarity; - means (1117-1118) for bringing said electrodes together and separating them, in order to strike an arc between them en vaporisant de façon sélective la matière de l'une des-  by selectively spraying the material of one of the dites électrodes pour le dépôt sur ledit substrat en une première couche; - des moyens (1122) pour inverser les polarités desdites électrodes, lesdites électrodes amorçant un arc pour déposer de façon sélective la matière de l'autre desdites électrodes sur ladite première couche et, des moyens (1124) dans ladite chambre pour le remplacement automatique de l'une des premières électrodes mentionnées par une électrode de substitution et l'amorçage  said electrodes for depositing on said substrate in a first layer; - means (1122) for reversing the polarities of said electrodes, said electrodes striking an arc to selectively deposit the material of the other of said electrodes on said first layer and, means (1124) in said chamber for the automatic replacement of one of the first electrodes mentioned by a substitution electrode and the priming d'un arc entre l'électrode restante des premières électro-  of an arc between the remaining electrode of the first electro- des mentionnées et ladite électrode de substitution pour déposer de façon sélective la matière de ladite électrode  of the mentioned and said substitution electrode for selectively depositing the material of said electrode de substitution sur ledit substrat.substitution on said substrate. 32- Composé obtenu par mise en oeuvre du procédé  32- Compound obtained by implementing the process selon l'une quelconque des revendications 9 à 30.  according to any one of claims 9 to 30.
FR8504056A 1984-05-25 1985-03-12 PROCESS FOR THE COATING OF QUARTZ AND CERAMIC CRUCIBLES WITH A MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE VAPOR PHASE. Expired FR2564865B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/614,434 US4505948A (en) 1983-05-13 1984-05-25 Method of coating ceramics and quartz crucibles with material electrically transformed into a vapor phase
US06/626,056 US4537794A (en) 1981-02-24 1984-06-29 Method of coating ceramics
US06/667,641 US4596719A (en) 1981-02-24 1984-11-02 Multilayer coating method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2564865A1 true FR2564865A1 (en) 1985-11-29
FR2564865B1 FR2564865B1 (en) 1988-01-15

Family

ID=27417126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8504056A Expired FR2564865B1 (en) 1984-05-25 1985-03-12 PROCESS FOR THE COATING OF QUARTZ AND CERAMIC CRUCIBLES WITH A MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE VAPOR PHASE.

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPH03158478A (en)
CA (1) CA1238295A (en)
DE (1) DE3508690A1 (en)
FR (1) FR2564865B1 (en)
GB (2) GB2167774B (en)
IL (1) IL74360A (en)
IT (1) IT1200418B (en)
SE (1) SE8501281L (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930832A1 (en) * 1989-09-15 1991-03-28 Nishibori Mineo DEVICE AND METHOD FOR COATING WORKPIECES BY ARCH DISCHARGING
WO1992017619A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-15 Institut Elektrosvarki Imeni E.O.Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr Method and device for plasma-detonation working of metal articles
DE19845804C2 (en) 1998-09-30 2000-11-30 Tacr Turbine Airfoil Coating A Method and arrangement for heating metal components with electron radiation in a vacuum chamber
US20070026205A1 (en) 2005-08-01 2007-02-01 Vapor Technologies Inc. Article having patterned decorative coating
CN105506561B (en) * 2015-12-25 2018-05-18 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 Inhibit the method for edge effect in blade erosion resistance coating preparation process

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR816637A (en) * 1936-02-01 1937-08-12 Method and device for producing metallic coatings by vaporizing metals with an electric arc in a chamber
DE676733C (en) * 1937-02-07 1939-06-10 Siemens & Halske Akt Ges Evaporation of alloys in a high vacuum
GB1066593A (en) * 1963-04-19 1967-04-26 Philips Electronic Associated Improvements in or relating to methods of producing doped solid semiconductor material
JPS5635768A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Inoue Japax Res Inc Vapor depositing apparatus
JPS5635767A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Fuji Kinzoku Kako:Kk Basket type electrostatic plating apparatus and plating method
GB2093484A (en) * 1981-02-24 1982-09-02 Welbilt Electronic Die Corp Evaporation of material for vapour deposition device for propulsion in space

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257015A (en) * 1967-11-03 1971-12-15
LU58252A1 (en) * 1968-03-22 1969-07-11
BE769262A (en) * 1971-06-29 1971-12-29 Centre Rech Metallurgique PROCESS FOR DEPOSITING A STAINLESS NICKEL-CHROME COATING.
US3793179A (en) * 1971-07-19 1974-02-19 L Sablev Apparatus for metal evaporation coating
CA960922A (en) * 1971-12-27 1975-01-14 Airco Vapor deposition process
US3889632A (en) * 1974-05-31 1975-06-17 Ibm Variable incidence drive for deposition tooling
DE2450834C3 (en) * 1974-10-25 1984-06-28 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Method for aluminizing the inside of the screen pan of a television picture tube
CH619344B (en) * 1977-12-23 Balzers Hochvakuum PROCESS FOR PRODUCING GOLD-COLORED COATINGS.
CH640886A5 (en) * 1979-08-02 1984-01-31 Balzers Hochvakuum METHOD FOR APPLYING HARD WEAR-RESISTANT COATS ON DOCKS.
CH624817B (en) * 1979-09-04 Balzers Hochvakuum PROCESS FOR PRODUCING GOLD-COLORED COATINGS.
GB2106545B (en) * 1981-02-23 1985-06-26 Rimma Ivanovna Stupak Consumable cathode for electric-arc evaporator of metal
US4438153A (en) * 1981-02-24 1984-03-20 Welbilt Electronics Die Corporation Method of and apparatus for the vapor deposition of material upon a substrate
US4609564C2 (en) * 1981-02-24 2001-10-09 Masco Vt Inc Method of and apparatus for the coating of a substrate with material electrically transformed into a vapor phase
JPS5881976A (en) * 1981-11-06 1983-05-17 Toru Mashida Preparation of decorative body
JPS58136775A (en) * 1982-02-08 1983-08-13 Hitachi Ltd Method and device for vapor deposition
JPS5950177A (en) * 1982-09-16 1984-03-23 Kobe Steel Ltd Surface treatment of metal giving superior adhesive property
AT376460B (en) * 1982-09-17 1984-11-26 Kljuchko Gennady V PLASMA ARC DEVICE FOR APPLYING COVERS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR816637A (en) * 1936-02-01 1937-08-12 Method and device for producing metallic coatings by vaporizing metals with an electric arc in a chamber
DE676733C (en) * 1937-02-07 1939-06-10 Siemens & Halske Akt Ges Evaporation of alloys in a high vacuum
GB510793A (en) * 1937-02-07 1939-08-08 Siemens Ag Improvements in or relating to the production of metallic coatings or layers by the vaporisation of alloys in a high vacuum
GB1066593A (en) * 1963-04-19 1967-04-26 Philips Electronic Associated Improvements in or relating to methods of producing doped solid semiconductor material
JPS5635768A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Inoue Japax Res Inc Vapor depositing apparatus
JPS5635767A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Fuji Kinzoku Kako:Kk Basket type electrostatic plating apparatus and plating method
GB2093484A (en) * 1981-02-24 1982-09-02 Welbilt Electronic Die Corp Evaporation of material for vapour deposition device for propulsion in space

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 4, no. 11, novembre 1965, page 940, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, JP; M.KIKUCHI et al.: "Structures of the metal films produced by vacuum-arc evaporation method" *
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 46, no. 1, janvier 1975, pages 126-131, American Institute of Physics, New York, US; T.UTSUMI et al.: "Study of electrode products emitted by vacuum arcs in form of molten metal particles" *
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 5, no. 89 (C-58)[761], 10 juin 1981; & JP-A-56 35 767 (FUJI KINZOKU KAKOU K.K.) 08-04-1981 *
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 5, no. 89 (C-58)[761], 10 juin 1981; & JP-A-56 35 768 (INOUE JAPAX KENKYUSHO K.K.) 08-04-1981 *

Also Published As

Publication number Publication date
SE8501281D0 (en) 1985-03-15
IL74360A0 (en) 1985-05-31
GB2167774A (en) 1986-06-04
FR2564865B1 (en) 1988-01-15
GB2159540A (en) 1985-12-04
SE8501281L (en) 1985-11-26
CA1238295A (en) 1988-06-21
GB2159540B (en) 1988-10-05
IL74360A (en) 1989-01-31
DE3508690A1 (en) 1985-11-28
GB2167774B (en) 1988-10-05
JPH03158478A (en) 1991-07-08
IT1200418B (en) 1989-01-18
IT8519918A0 (en) 1985-03-15
GB8521329D0 (en) 1985-10-02
GB8506046D0 (en) 1985-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2545839A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR COATING A SUBSTRATE WITH MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE GASEOUS PHASE
FR2500486A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR FORMING A DEPOSIT ON A SUBJECTILE FROM VAPORS OF A SUBSTANCE
EP0038294B1 (en) Method of depositing a hard coating of a metal, deposition target for such a method and piece of jewellery comprising such a coating
EP1630262B1 (en) Process for rebuilding a single crystal or directionally solidified metallic article
FR2470517A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COATING PARTS USING PLASMA
BE1014736A5 (en) Manufacturing method and charging for target sputtering.
EP0489659A1 (en) Process for treatment of metals by deposition of material and furnace for carrying out the process
FR2594853A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING A THERMO-IONIC EFFECT MATERIAL IN ORDER TO MODIFY ITS PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES
FR2564865A1 (en) PROCESS FOR THE COATING OF QUARTZ AND CERAMIC CRUCIBLES WITH A MATERIAL ELECTRICALLY TRANSFORMED INTO THE VAPOR PHASE.
FR2801814A1 (en) METHOD FOR DEPOSITING A COATING ON THE INTERNAL SURFACE OF AEROSOL DISPENSING HOUSINGS
US4438153A (en) Method of and apparatus for the vapor deposition of material upon a substrate
FR2567918A1 (en) SILICON EVAPORATION AND CAST IRON PROCESS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME
FR2571484A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PROGRESSIVELY MELTING BAR-SHAPED MATERIAL USING AN INDUCTION COIL
FR2596775A1 (en) Hard multilayer coating produced by ion deposition of titanium nitride, titanium carbonitride and i-carbon
EP0599737B1 (en) Build-up procedure on a work piece by plasma with transferred arc
EP0734805A1 (en) Method and apparatus for making wire electrodes for electric discharge machining, and the wire electrodes thus obtained
EP0780486B1 (en) Process and apparatus for coating a substrate
JPH0317795B2 (en)
JPH05344927A (en) Pan
FR2503603A1 (en) PULSE DIRECT CURRENT ARC WELDING PROCESS
EP0685571B1 (en) Method and apparatus for coating a substrate by sputtering
JPS60106964A (en) Method and apparatus for forming film of hyperfine particles
Mehta et al. Deposition of diamond-like films by laser ablation
US20040037968A1 (en) Thermally sprayed chromium nitride coating
EP0792382A1 (en) Apparatus for the relative vacuum deposition of a material on bulk parts

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
ST Notification of lapse