JPH0211669B2 - - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 本発明はターゲツトに対し空間的に閉鎖された
第１磁界（プラズマトラツプ）によつてターゲツ
ト表面範囲に第１放電空間（プラズマ雲）を閉じ
こめた第１陰極装置のターゲツト材料の陰極スパ
ツタリングによつて３次元的被覆面を有する成形
部材を被覆する方法に関する。

２次元的被覆面を有する素材のための同様の被
覆法はたとえば西独公開特許公報第2243708号に
よつて公知である。スパツタしたイオンの優先移
動方向のためこの公知法または公知装置によれば
成形部材の被覆は不可能であり、または成形部材
が陰極装置に対して連続的に回転運動する場合に
しか可能でない。しかしこのような重ねた回転運
動によれば、回転する物体の主として外周面は被
覆できるけれど、端面には層材料の十分な沈着が
得られない。これを付加的に達成しようとすれ
ば、３種の軸を中心とする複雑な運動が可能な素
材ホルダを使用しなければならない。このような
素材ホルダの駆動装置は高価であり、装置の能力
は非常に小さい。その理由は素材がほぼ一方向か
らのみ被覆されるので、被覆過程が時間的に長び
くことにある。さらにこのような素材ホルダへの
素材供給は所要の素材固定が複雑である。連続的
装置には一般にこのような素材ホルダは使用され
ない。

蒸発粒子が直線的に蒸発源から素材へ動くいわ
ゆる真空蒸着法は成形部材の場合極端に不均一な
層厚分布および組成が生ずるけれど、この蒸着法
に比して陰極スパツタリング法によればイオンメ
ツキ法（Ionenplattieren）と同様に５×10^-3〜５
×10^-2mbarの圧力範囲で実施されることに基く
利点が得られる。これはプロセスに参加するイオ
ンおよび原子の平均自由行程が５〜50mmの範囲に
あるので、個々の粒子が粒子源から素材への途中
で数回互いに衝突することを意味する。その結果
材料輪送が無配向になり、ある程度コーナを回る
被覆が可能になる。

成形部材の全面的被覆の点で多数の使用目的に
広く普及しているいわゆるCVD法は有利である
けれど、種々のCVD法は900〜1100℃の素材温度
を必要とするので、この方法は耐熱性でない部材
には適用できない。この温度は最高温度負荷が約
600℃である高速度鋼には不適である。前記温度
範囲はたとえば金に似た表面を再現可能に達成す
べき時計ケースまたは腕時計バンドの被覆法には
一層不適である。腕時計アームバンドは多くは完
成状態で高い熱負荷に耐えないばね要素を含むた
めさらに困難である。

これに反し真空被覆の場合、素材温度は有利に
200〜500℃の範囲にあり、特殊な使用目的にはと
くに調節することができる。イオンメツキ法およ
び陰極スパツタリング法のうちイオンメツキ法は
差当り有利な前提を伴う。3000〜5000Vの高い加
速電圧を素材に印加し、それによつてイオンを照
射するため、この方法では素材温度は250〜500℃
にあり、それによつて結晶性硬物質層たとえばチ
ツ化チタン層の成長が促進される。陰極スパツタ
リングの場合加熱は主として２次電子照射によつ
て行われる。その際発生する温度は50〜300℃の
範囲であり、所望の層硬度を達成するためにはむ
しろ低過ぎる。

しばしば高出力陰極スパツタリング法またはマ
グネトロンスパツタリングとも称される首記の陰
極スパツタリング法によれば放電形態に基き連続
作業の被覆のための理想的前提が得られる。した
がつて高い生産性を有する被覆装置が得られる。
高出力スパツタリングの特殊性は磁力線によつて
形成されるプラズマトラツプであり、このトラツ
プは放電を主としてターゲツト表面範囲に制限
し、そこでとくに強力なターゲツト材料の放出が
行われる。そのため著しく大きいスパツタリング
速度および沈着速度が得られる。しかしこの過程
は丈献に非常に詳細に記載されているので、ここ
ではこれ以上の説明を要しない。

さらに陰極スパツタリング法には長さ数ｍまで
の陰極構造が可能であり、かつ現在とくに高度に
発展したプロセス制御系を使用できることが指摘
される。素材温度250℃以下の可能性により適用
範囲がたとえばプラスチツク、耐熱性の低いばね
要素を有する組立てたアームバンド、耐熱性の低
い鋳物材料等の方向に拡大される。さらに陰極ス
パツタリングによればチタンおよびジルコニウム
のような金属の合金および化合物の満足な被覆が
可能になる。

補助的磁界のない古い陰極スパツタリングの場
合、ターゲツト負荷は最大約5W／cm²であるけれ
ど、首記スパツタリング法では25W／cm²まで上昇
することができる。達成されるスパツタリング速
度または沈着速度はターゲツトに供給される電力
に比例する。このプロセスから得られる高い電荷
キヤリヤ密度によつて放電電圧は200〜600Vに低
下し、全体的に見て高いターゲツト負荷が可能に
なる。

磁界およびターゲツト前のプラズマ閉じこめの
効果により素材ホルダはさもなければ普通の陽極
機能を失う。高出力スパツタリングの場合、電子
はスパツタリング装置の容器または内部構造へ流
れ、素材はある程度低温に留まる。素材の体積お
よび熱伝導度に応じて高出力スパツタリングの場
合の素材温度は50〜300℃になる。

高出力スパツタリングは金属ターゲツトの反応
性スパツタリングにも適用できる。しかしこの方
法の詳細は同様早くから技術水準に属し、それゆ
え種々の反応ガスとの種々の可能な反応経過の説
明は必要がない。反応性スパツタリング法の制御
または調節に関してもすでに多数の有用な提案が
あり、たとえば酸化物、チツ化物または炭化物の
層を再現可能の性質をもつて達成することができ
る。

高出力スパツタリング法は現在までとくに平面
的素材の被覆に適用され、その適用範囲はマイク
ロ電子工学のシリコンウエハおよびセラミツク基
板の被覆、LCD表示器ガラス基板の被覆から数
m²のガラス板の被覆まで拡がる。この場合スパツ
タリング被覆速度はターゲツトからの距離の増大
とともに低下する。これは沈着物の層厚が成形部
材のすべての位置で等しくないことを表わす。こ
の効果にさらに成形部材の形状によつて少なくと
も部分的に発生する陰影効果が重なる。スパツタ
リング法が反応性プロセスである場合、異なるス
パツタリング被覆速度のため、ターゲツトとの距
離に応じて沈着物の組成の差も生ずる。これは反
応ガスの分圧が全放電空間にわたつてほぼ一定で
あるけれど、沈着物の化学量論比が金属粒子と反
応性ガス粒子の衝突確率の比に応じて変化するこ
とに起因する。その結果層の硬度はターゲツトに
面する側と背面では異なり、またはたとえば時計
ケースの金色調のような装飾層の場合、前面と裏
面が同一の色にならない。さらにイオン照射の影
響は素材バイアス電圧Usubの結果として同様距
離に関し、そのため温度差およびいわゆる自己浄
化作用の効果の差が生ずる。

それゆえ本発明の目的は成形部材の形状が複雑
な場合にも全表面にわたつて、層の硬度、外観、
層厚および化学組成とともに化学的および機械的
安定性を含む主要性質に関してできるだけ均一な
被覆が得られるように、首記概念の方法を改善す
ることである。

この目的は本発明により成形部材の第１陰極装
置と反対側の面を同時に、ターゲツトに対し空間
的に閉鎖された第２磁界によつてターゲツト表面
範囲に第２放電空間を閉じこめた同じターゲツト
材料の第２陰極装置によつてスパツタリング被覆
し、２つの陰極装置の放電空間が成形部材へ接触
するまで拡がる高さのアースに対し負の電圧
Usubを成形部材に印加する首記の方法によつて
解決される。

本発明は成形部材の両側における２つの放電過
程の対称的配置にあるだけでなく、付加的に成形
部材への負電圧Usubの印加が重要な役割を演ず
る。本発明の状態の発生は装置の窓を通してよく
観察することもできる。磁界発生装置を有するそ
れぞれ常用の２つの陰極装置（高出力陰極、マグ
ネトロン）の間にまず２つの放電が発生し、この
放電は互いに暗空間によつて分離され、２つのタ
ーゲツト表面の直前の範囲に制限される。素材ま
たは成形部材は最初存在しない。次にあらがじめ
選択した負の電圧（アースに対し）を印加した素
材をターゲツトの間の空間へ移動すると、急激に
放電空間またはプラズマ雲が成形部材を全面的に
被覆するまで拡大する。小さい成形部材の場合プ
ラズマ雲は互いに重なり、または貫入するので、
ターゲツト間の空間はグロー放電で充てんされ
る。この過程で放電の明るさも急激に上昇する。

逆に成形部材を最初電気的に接続せず、または
アース電位でターゲツト間の空間へ導入するよう
に実施することもできる。この場合グロー放電は
初めは明らかに変化しない。次に成形部材へ電圧
を印加し、連続的に上昇すると、次第にプラズマ
雲は成形部材の方向へ拡大し、部材に対してこれ
を包囲する。この方法で２つの陰極装置の放電空
間が成形部材に接触するまで成形部材へ達する負
の電圧Usubを測定することが容易に可能である。
傾向としてはこの電圧は２つの放電空間の距離
（成形部材なしの）が大きく、成形部材が薄いほ
ど高くなければならない。

この方法で成形部材の負のバイアス電圧を前提
として被覆材料の全面的濃縮を伴う２つのプラズ
マ放電の相互の接近および貫入が発生する。反応
性スパツタリング被覆法の場合、素材表面の全面
に化学量論的凝縮が十分に保証されるので、きわ
めて均一な層組成が得られる。非常に高い均一性
は層厚分布の面からも達成され、すなわち陰影効
果はほとんど認められない。硬度分布または装飾
層の場合表面の外観も成形部材の全周にわたつて
きわめて均一である。成形部材は大きい層硬度に
もかかわらず低い温度範囲に保持されるので、た
とえば時計ケースおよび組込ばね要素を有する時
計バンドを満足に被覆することができた。その際
さらにスパツタリング被覆層は優れた付着力を示
した。

本発明のさらに有利な形成によればターゲツト
単位面積当りのスパツタリング出力、ターゲツト
の相互距離、磁界の強さのような方法パラメータ
は２つのターゲツト表面の放電空間が成形部材の
存在しない場合も少なくとも１部重なるように選
択され、成形部材へ印加する電圧Usubはアース
に対し少なくとも10V（負）である。個々の方法
パラメータの傾向または影響力は後にさらに詳述
する。ここでは磁界の強さが高出力スパツタリン
グの際常用の磁界の強さに比して低く、それによ
つて常用法の際の放電の強い閉じこめが１部避け
られることだけを指摘しておく、その結果比較的
低い電圧Usubですでに成形部材への放電作用を
強化または均一化するために十分である。

本発明の方法はとくにチツ化チタン（TiN）
の製造に適する。この場合さらに本発明によりス
パツタリング雰囲気は希ガス（アルゴン）のほか
に全圧力５×10^-3〜２×10^-2mbarの際４×10^-4
〜８×10^-4mbarの分圧を有するチツ素を含む。

種々の使用目的の成形部材のチツ化チタンによ
る被覆は数年来の研究課題である。とくにドリ
ル、フライスまたはバイトチツプのような工具処
理の分野での可能性が開発を促進した。最近新し
い適用分野すなわち金代用としてのチツ化チタン
の使用たとえば時計ケース、アームバンドその他
の日用品の被覆への使用が開発された。この場合
とくに材料費節約および常用メツキ法の場合に避
けられない排水問題のないことが重要である。金
に比して著しく高い層硬度により付加的利点が生
ずる。本発明の方法のプロセス制御は常用法に比
してさらに著しく容易である。これは前記金色調
の層の再現可能の製造の点でとくに重要である。

次に本発明を図面により説明する。

前記説明により高出力スパツタリングの場合磁
界の効果によつてプラズマはターゲツト直前に閉
じこめられる。素材は原則として放電空間から電
気的に絶縁され、プラズマ雲によつて包囲されな
い。素材たとえば銅からなる重量200ｇの成形部
材に−100〜−2500Vの負のバイアス電圧Usubを
印加すれば、第１図に示すようにアース電位にあ
る真空室と素材の間に素材とターゲツトの間の距
離が40mmより大きい限り50ｍＡより小さい電流
Isubが流れる。素材は電気的に減結合している。
これは素材自体の前の放電電圧が約Usub＝350V
しかない場合ますます顕著である。磁界Hpの水
平成分はこの場合700Oeである。放電圧力は５×
10^-3mbarである。図から明らかなように、電流
Isubをほとんど増大することなく電圧Usubをき
わめて急激に上昇することができる。しかしこの
場合25mmである一定の限界距離を下回ると、プラ
ズマ雲と素材の間が電気的に結合し、素材電流
Isubは電圧Usub＝−300Vですでに急上昇する。
この条件下にプラズマから正イオンが取出され、
素材の方向に加速される。そのためイオンメツキ
法の場合と同様の条件が生ずる。素材は印加され
た素材電圧によつて制御しうるイオン照射の強さ
に応じて自らスパツタリングを開始し、すなわち
公知の自己浄化効果および素材陰影部（粗い表面
または浮彫表面）被覆の大きい可能性が生ずる。

第１図により説明した効果が素材とターゲツト
の距離に依存するだけでなく、プラズマ雲の空間
的制限も同様ターゲツトに供給された電力によつ
て影響される。プラズマはこの場合ターゲツト負
荷が大きいほど広く拡がる。第２図から素材電流
はターゲツトと素材の距離が20mm一定に留まる場
合も電力増大とともに上昇することが明らかであ
る。放電圧力は５×10^-5mbarである。磁界の水
平成分は250Oe、素材の表面積は約44cm²である。

第３の要素として磁界の強さが重要である。第
３図にはイオン照射によつて達成される素材の自
己加熱と素材電圧Usubの関係が200および700Oe
の２つの磁界の強さならびに素材とターゲツトの
28mmおよび50mmの２つの距離において示される。
パラメータに応じて重量200ｇの銅の成形部材は
種々に加熱される。この場合被覆時間は２分、ス
パツタリング出力は800W、放電圧力は５×
10^-3mbarである。磁界の強さがスパツタリング
出力と同様の効果をおよぼすことが明らかであ
る。高い磁界の強さ700Oeによつてプラズマ雲は
ほとんど閉じこめられ、小さいターゲツト−素材
距離ｄ＝28mmでも素材温度は100℃をごく少しし
か超えない。しかし磁界の強さHpを200Oeに低
下すると、この条件下にはイオン照射によつて
300℃を超える素材温度が可能である。これによ
つて個々のパラメータの本発明方法におよぼす影
響が明らかである。

第４図には横軸の値０にあるとするターゲツト
表面に対する円筒形成形部材の空間的配置を示
す。成形部材の長軸はしたがつてターゲツト表面
から約60mmの距離にある。成形部材はターゲツト
表面と平行に輪送する間、回転しないものとす
る。縦軸はスパツタリング被覆速度、電荷キヤリ
ヤ密度および反応ガス（チツ素）の分圧を任意の
単位wEで表わす。図から明らかなように、曲線
Ａによるスパツタリング被覆速度はターゲツトと
の距離の増大とともに低下する。これはすでに前
述した欠点の結果である。

第５図は成形部材Ｆの両側に２つの陰極系を両
対称に配置する際の関係を示す。左のターゲツト
表面は横軸値０にあり、右のターゲツト表面は横
軸値120mmにあるとする。個々の陰極装置のそれ
ぞれに対して第４図に説明した関係があり、すな
わち２つのターゲツトに対して鎖線で示すスパツ
タリング被覆速度があり、左上を向く曲線A₁は
左のターゲツト、右上を向く曲線A₂は右のター
ゲツトに関するものである。しかし２つの過程の
重量によつて十分均一な凝縮条件を示す被覆範囲
が発生する。一定の凝縮および放電パラメータの
ゾーンの幅は個々のプロセスパラメータに関係
し、方法および装置最適化の課題であり、その際
高出力陰極の磁界の寸法を、ターゲツト距離、反
応ガスと不活性ガス（キヤリヤガス）の圧力比お
よび電気的データが重要である。最適過程を得る
ための傾向はすでに前述した。

第６図は陰極装置を２つ配置した場合、素材の
イオン照射およびそれによつて達成される温度上
昇または自己浄化作用が著しく上昇することを示
す。ターゲツト面積と素材面積の比が３：１の場
合、ターゲツト面積430cm²の陰極、250Vの素材バ
イアス電圧を使用して約2Aすなわち500Wの素材
負荷が陰極負荷4.6KWでプラズマから取出され
る。達成しうる素材面積負荷はイオンメツキの場
合の約3.6W／cm²に匹適する。

例 第１０および１１図により詳細に後述する装置
内で次の試験を実施した：１組のターゲツトはチ
ツ化チタン層を製造するためチタンで構成した。
ターゲツト表面間の距離は120mm、スパツタリン
グ圧力は５〜10×10^-3mbarの範囲であつた。タ
ーゲツト負荷約11W／cm²の場合、形成されたチツ
化チタンのスパツタリング被覆速度は約27Å／Ｓ
であつた。第７図の横軸に示す範囲内で変化した
チツ素の分圧が重要なフアクタであることが明ら
かになつた。第７図は層の硬度をチツ素分圧の函
数として示す。与えられた条件下に６〜７×
10^-4mbarの間にある非常に狭い分圧範囲で非常
に硬いチツ化チタン層の凝縮が行われることが認
められる。V2A素材上の厚さ5μｍのチツ化チタ
ン層の最大硬度としてHV₁₀＝3000Kp／mm²が得ら
れた。前記条件のもとに大きい硬度範囲の凝縮物
はほぼ化学量論的TiNからなつた。

第８図はチタン、チツ素、酸素および鉄の分布
と層厚の関係のオージエダイヤグラムを示す。縦
軸はこれら元素の濃度を原子％で表わし、横軸は
層厚をμｍで示す。0.2〜5μｍの範囲で層はほぼ
Ti43％およびN50％からなる。さらに約５％の
酸素分が全深さにわたつて認められる。層表面の
0.2μｍの深さに薄い酸化皮膜に基く酸素濃縮が認
められる。同様層の底部で酸素分が上昇する。こ
こでV2A素材の酸化物皮膜が還元されたことは
明らかであり、その際原子状酸素は熱作用下に層
表面に向つて拡散する。鉄の信号の鋭い上昇は
V2Aの表面を認識させる（Crおよび銅の相当す
る信号はこの図には示されない。）。最後に５〜
6μｍの範囲のTi信号の比較的ゆるやかな降下は
TiのV2A表面への拡散を示す。これは明らかに
スパツタリング被覆したTiN層の優れた付着性
の原因である。

第９図から素材温度の層硬度に対する影響が明
らかである。種々の素材バイアス電圧に応ずる素
材加熱によつて成形部材は50〜600℃の温度に加
熱された。この温度範囲で硬度はHV₁₀＝1000か
ら3750Kp／mm²に上昇した。

第１０図に示す陰極スパツタリング装置は時計
ケース、アームバンド、小ドリル等のような小さ
い寸法の成形部材被覆に使用される。直径700mm
の真空室を有するバツチ作業装置である。真空室
は前方へ開くドア２および垂直軸を中心に回転す
るドラム状素材ホルダ３を有し、ホルダの壁面は
個々の壁部材４からなる。壁部材はロツド５を備
え、これに成形部材または素材が固定される。壁
部材の１つは装置内を明らかにするため破線に沿
つて前方へ引出して示される。

素材ホルダ３の周縁に第１陰極装置６が配置さ
れる。作業状態でこれに相対して素材ホルダ３の
内部に第２陰極装置７があり、第１０図でこの装
置は前方へ引出して示される。第２陰極装置７の
前方への引出しは真空室１の底部のガイド装置８
を介して行われる。第２陰極装置を第１陰極装置
に相対する位置にもたらすと、２つの陰極装置の
対称面は素材ホルダの円周面にあり、その際壁部
材４も再び素材ホルダへ挿入することができる。
前記作業条件が設定された後、装置は作業準備完
了である。電流供給には高周波装置１０と結合す
るスイツチボード９が使用され、このボードはケ
ーシングのみが図示される。第１陰極装置６は同
様たとえばターゲツト交換のため取出すことがで
きるけれど、これは真空室の側壁を介して外側へ
行われる。両陰極の距離は120mmである。

第１１図には第１０図の第１陰極装置６および
第２陰極装置７の平面図が示される。陰極装置の
間に素材ホルダ３または成形部材の輸送路１１が
鎖線で示される。輸送路１１は直線的に示される
けれど、実際には第１０図の素材ホルダ３の半径
に応じて少し彎曲している。第１２図の装置の場
合、輸送路は実際に直線的に走る。第１陰極装置
６は第１ターゲツト１２、第２陰極装置７は第２
ターゲツト１３を備える。個々の陰極装置に収容
される磁界発生装置およびこれからターゲツト１
２および１３を貫通して発生する磁力線は技術水
準に属するので図示されていない。個々のターゲ
ツト表面は１２ａまたは１３ａで示される。ター
ゲツト表面１２ａおよび１３ａは中間空間１４を
仕切り、この中でスパツタリング過程に作用する
グロー放電が進行する。素材ホルダ３は絶縁懸架
装置によつてアースまたは真空室１に対して絶縁
され、アースに対して負の電位差が発生するよう
に電源と結合していることが指摘される。

第１０および１１図の装置内で１サイクルに約
350〜500の紳士用時計ケースを層厚0.25μｍの金
色調チツ化チタンで被覆することができ、サイク
ル時間は約45分である。この装置と異なり第１２
図は連続装置を示す。この装置にはゲート室１５
を介して素材が装入され、この室は同時に前熱処
理のための加熱装置１６も備える。この装置は直
径200mmまでの成形部材の被覆に適する。それぞ
れの成形部材はゲート室１５内でまず500℃まで
の温度に加熱され、脱ガスされる。ゲート室１５
に本来のスパツタリング室１７が続く。スパツタ
リング室へ同様被覆を終了した製品のためのゲー
ト室１８が続く。装置の連続的作業を可能にする
ため、ゲート室１５，１８およびスパツタリング
室１７はそれぞれ別個の真空ポンプと結合する。
吸引導管は図示のように配置される。真空ポンプ
としてはルーツポンプ１９、回転弁ポンプ２０お
よびターボ分子ポンプ２１が使用される。

別個のポンプを備える第１２図の装置により連
続的作業が可能になる。ゲート室１５内で被覆す
べき成形部材の１チヤージを予熱する間、これと
平行してスパツタリング室１７内で被覆過程が進
行し、ゲート室１８内ですでに被覆したチヤージ
が冷却される。スパツタリング室１７は２つの弁
でゲート室から分離される。

スパツタリング室１７内には２つの第１陰極装
置６および２つの第２陰極装置７が収容される。
各組の陰極６，７は種々の成形部材に対して最高
の凝縮条件を達成するため、相互の距離が調節可
能である。成形部材は連続的に被覆される。この
部材の大きさに応じて成形部材自体の回転運動が
可能であり、かつ場合により必要でもある。さら
に成形部材を被覆室内で振子運動させることもで
き、それによつて被覆の均一性はさらに改善され
る。第１２図による装置の能力は成形部材の寸
法、その真空室内の充てん密度および適用しうる
被覆パラメータによつて異なり、最適な関係は前
記説明に基き容易に達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は素材電流Isub、素材電圧Usubの関係
を種々のターゲツト−成形部材間の距離ｄに関し
て示す図、第２図は素材電流Isubと素材電圧
Usubの関係を種々の出力に関して示す図、第３
図は素材温度と素材電圧の関係を種々の距離ｄお
よび磁界の強さＨに関して示す図、第４図は陰極
を片側のみに配置した場合のターゲツト−素材間
距離と種々のパラメータの関係を示す図、第５図
は陰極を両側に配置した場合の第４図に相当する
図、第６図は第５図配置の場合の素材電流と素材
電圧の関係図、第７図はスパツタリングの際のチ
ツ素分圧とTiN層硬度の関係図、第８図は層構
造のいわゆるオージエダイヤグラムを示す図、第
９図は素材温度とTiN層硬度の関係図、第１０
図は本発明によるバツチ作業装置の斜視図、第１
１図は第１０図装置の陰極の平面図、第１２図は
本発明による連続作業装置の略示断面図である。 １……真空室、２……ドア、３……素材ホル
ダ、５……ロツド、６，７……陰極装置、１５，
１８……ゲート室、１６……加熱装置、１７……
スパツタリング被覆室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ターゲツトに対し空間的に閉鎖された第１磁
   界（プラズマトラツプ）によつてターゲツト表面
   範囲に第１放電空間（プラズマ雲）を閉じこめた
   第１陰極装置のターゲツト材料の陰極スパツタリ
   ングによつて、３次元的被覆面を有する成形部材
   を被覆する方法において、成形部材の第１陰極装
   置と反対側の面を同時に、ターゲツトに対し空間
   的に閉鎖された第２磁界によつてターゲツト表面
   範囲に第２放電空間を閉じこめた同じターゲツト
   材料の第２陰極装置によつてスパツタリング被覆
   し、２つの陰極装置の放電空間が成形部材へ接触
   するまで拡がる高さのアースに対し負の電圧
   Usubを成形部材に印加することを特徴とする陰
   極スパツタリングによつて成形部材を被覆する方
   法。 ２ 方法パラメータ（ターゲツト単位面積当りの
   スパツタリング出力、ターゲツトの相互距離、磁
   界の強さ）を、２つのターゲツト表面の放電空間
   が成形部材が存在しない場合にも少なくとも１部
   交わるように選択し、成形部材に印加する電圧
   Usubがアースに対し少なくとも10ボルト（負）
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 硬物質層とくにチツ化物の層を製造するた
   め、２つの陰極装置に対し次のスパツタリングパ
   ラメータ： 放電電圧：U_E＝200〜1000V 素材電圧：Usub＝−50〜−500V スパツタリング出力：Ｎ＝５〜30W／cm²とくに10
   〜15W／cm²（ターゲツト面積に対し） 磁界：150〜350Oeとくに200〜250Oe ターゲツト距離：80〜200mmとくに100〜150mm＋
   成形部材厚さＤ スパツタリング圧力：１×10^-3〜５×10^-2mbar
   とくに５×10^-3〜２×10^-2mbar 成形部材温度：150〜500℃とくに250〜300℃ を調節する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ チツ化チタン（TiN）層を製造するため、
   スパツタリング雰囲気が希ガス（アルゴン）のほ
   かに、全圧力５×10^-3〜２×10^-2mbarの際分圧
   ４×10^-4〜８×10^-4mbarのチツ素を含む特許請
   求の範囲第３項記載の方法。 ５ 第１ターゲツト、および第１ターゲツトに対
   し空間的に閉鎖された第１磁界によつて第１ター
   ゲツト表面範囲に第１放電を閉じこめるための磁
   界発生装置を有する第１陰極装置ならびに被覆作
   業範囲内に成形部材を保持するためまたは第１陰
   極装置の被覆作業範囲を通して成形部材を輪送す
   るための素材ホルダを有する陰極スパツタリング
   によつて３次元的被覆面を有する成形部材を被覆
   する装置において、第１陰極装置６に相対して、
   同じ材料からなる第２ターゲツト１３および第２
   ターゲツト１３に対し空間的に閉鎖された第２磁
   界によつて第２ターゲツト表面１３ａ範囲に第２
   放電を閉じこめるための磁界発生装置を有する第
   ２陰極装置７が配置され、２つの陰極装置６，７
   のターゲツト表面１２ａ，１３ａが互いに向き合
   い、素材ホルダ３がターゲツト表面の間のほぼ中
   心に配置され、または中間空間１４を通つて可動
   であり、素材ホルダ３がアースに対し絶縁され、
   かつアースに対し負の電圧を印加するための電圧
   源と結合していることを特徴とする陰極スパツタ
   リングによつて成形部材を被覆する装置。 ６ 互いに相対するターゲツトの表面１２ａ，１
   ３ａがその間に中空円筒セクタを包囲するように
   彎曲して形成されている特許請求の範囲第５項記
   載の装置。 ７ 軸を中心に回転しうるドラム状の素材ホルダ
   ３を有し、その個々の壁部材４がチヤージ交換の
   ため取りはずし可能であり、１つの陰極装置７が
   素材ホルダ３内に、他の陰極装置６が素材ホルダ
   ３外に配置され、内側陰極装置が少なくとも１つ
   の壁部材４を素材ホルダ内の空間から引出した後
   に取出し可能である特許請求の範囲第５項または
   第６項記載の装置。 ８ ドリル、フライス、バイトチツプのような硬
   物質で被覆した工具を製造する特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ９ 時計のケース、アームバンドその他の日用品
   に金色調の層を製造する特許請求の範囲第１項記
   載の方法。