JP7253567B2 - 真空アーク源 - Google Patents
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Description
少なくとも90%原子のホウ化物、とりわけ98%原子超のホウ化物、で構成される陰極、
陰極と比較してアーク放電が生じ難い材料で構成された本体であって、陰極を取り囲むように配置されて、真空アーク源の作動中に陰極のアーク表面上におけるアークの移動を制限する本体と、
陽極であって、好ましくはディスク形状を有し、当該陽極の材料の少なくとも90原子%が陰極と同じ化学組成を有する陽極。
本体は、陰極のアーク表面の上方に、軸方向に突出するように配置されていてもよい。
陰極は、本体の端面の上方に、軸方向に突出するように配置されていてもよい。
陰極のアーク表面と本体の端面とは、同一平表面上に配置されていてもよい。
提案した真空アーク源は、TiB2陰極としての試験に成功した。全てのアセンブリ部品は、別々に、及び一緒に、試験された。実施されたすべての試験について、100アンペアに等しいアーク電流が、作動圧10-5Torrのチャンバー内で使用された。
2:陰極を取り囲む本体
3:点火システム
4:トリガーピン
5:陽極
6:陽極のスリット
7:陽極の開口部
HB:本体の高さ
HC:陰極の高さ
Claims (17)
- ホウ化物のアーク蒸発のための真空アーク源であって、
少なくとも90原子%のホウ化物で構成される陰極(1)と、
陽極(5)と、
前記陰極(1)と比較してアーク放電を生じ難い材料で構成される本体(2)であって、前記真空アーク源の作動中に、前記陰極(1)のアーク表面上におけるアークの移動を制限するように、前記陰極(1)を取り囲む、本体(2)と、
を備え、
前記陽極(5)の材料の少なくとも90原子%は、前記陰極(1)と同じ化学組成を有することを特徴とする、前記真空アーク源。 - 前記陰極(1)は、TiB2、ZrB2、VB2、TaB2、CrB2、NbB2、W2B5 、WB2、HfB2、AlB2、MoB2 、MoB、およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の真空アーク源。
- 前記陰極(1)の形状は、プリズム状もしくは円柱状であり、および/または
前記本体(2)の形状は、プリズム状もしくは円筒状である、
請求項1または2に記載の真空アーク源。 - 前記陰極(1)は、前記アーク表面に向かってテーパ状である、請求項3に記載の真空アーク源。
- 前記陰極(1)と前記本体(2)との間の最大ギャップは、1ミリメートル未満である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記本体(2)は、前記陰極(1)の前記アーク表面の上方に軸方向に突出しているか、もしくは
前記陰極(1)は、前記本体(2)の端面の上方に軸方向に突出しているか、または
前記陰極(1)の前記アーク表面と前記本体(2)の端部は同一平面上にある、
請求項1から5のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記本体(2)の高さ(HB)は、前記陰極(1)の高さ(Hc)の少なくとも30%である、
請求項1から6のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記陰極(1)を囲む前記本体(2)は、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、もしくはこれらの合金、またはAl2O3、ZrO2、BNに基づく電気絶縁セラミックによって構成される、請求項1から7のいずれか1項に記載の真空アーク源。
- 前記陽極(5)の前記材料の99原子%超は、前記陰極(1)の材料と同じ化学組成を有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の真空アーク源。
- 前記陽極(5)は円盤状をなし、前記陰極(1)の上方に配置されている、
請求項1から9のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記陰極(1)および前記陽極(5)、または
前記本体(2)および前記陽極(5)、
の間の最小距離は、0.5ミリメートル~10ミリメートルの間である、請求項1から10のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記陽極(5)は、前記陰極(1)の前記アーク表面の視点から、
点火システムのトリガーピン(4)のためのスリット(6)を除き、
前記陰極(1)の前記アーク表面からの材料フラックスの輸送を可能にする開口部(7)を残して、
前記本体(2)の端面を覆う、
請求項1から11のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記真空アーク源は、トリガーピン(4)を備える点火システムをさらに備え、
前記トリガーピン(4)は、前記陰極(1)を取り囲む前記本体(2)に接触するように配置されている、
請求項1から12のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記本体(2)は、前記トリガーピン(4)の直径よりも大きい半径方向幅を有している、
請求項12または13に記載の真空アーク源。 - 前記真空アーク源の作動中、前記アーク放電の移動は、陰極(1)と陽極(5)との間に延在する電界線によって支配されるように構成されている、
請求項1から14のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 前記アーク放電を誘導するための磁石を備えていない、
請求項1から15のいずれか1項に記載の真空アーク源。 - 薄膜コーティングのPVD堆積のための、好ましくは切削工具または成形工具のための、請求項1から16のいずれか1項に記載の真空アーク源の使用。
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