JPH07102362A - Formation of film - Google Patents

Formation of film

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JPH07102362A
JPH07102362A JP25075793A JP25075793A JPH07102362A JP H07102362 A JPH07102362 A JP H07102362A JP 25075793 A JP25075793 A JP 25075793A JP 25075793 A JP25075793 A JP 25075793A JP H07102362 A JPH07102362 A JP H07102362A
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孝一郎 赤理
Tadashi Kumakiri
正 熊切
Atsushi Munemasa
淳 宗政
Noriyuki Inuishi
典之 犬石
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Abstract

PURPOSE:To form a film high in adhesion with a substrate and excellent in surface roughness by forming a film under low pressure conditions by an ion mixing method, and then executing. arc ion plating under high pressure conditions. CONSTITUTION:A substrate 2 impressed with a negative bias voltage is arranged in a vacuum vessel whose atmosphere is comprised of a reaction gas such as N2 from a gas feeding source 6. A target 11 of Ti or the like from an arc evaporating source 10 is melted to evaporate by arc discharge and is deposited on the substrate 2. Besides, the substrate 2 is subjected to ion implantation by accelerating ions from a cathode of Ti or the like from a metallic ion beam source 20 by a drawing electrode system 25. At the time of forming films of TiN or the like on the substrate 2 by jointly using the arc ion plating method and ion implanting method, at first, a film is formed under low pressure conditions by the ion mixing method in which both method are executed simultaneously or alternately, and next, a film forming substance is moreover formed thereon under high pressure conditions by the arc ion plating method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオンミキング法によ
りセラミックス等の化合物被膜を形成する方法であっ
て、特に基材に対する付着効果が高く、且つ表面状態の
優れた被膜を形成する被膜形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a compound coating film of ceramics or the like by an ion mixing method, and in particular, it forms a coating film having a high effect of adhering to a base material and an excellent surface condition. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】基材に被膜を形成する方法として、被膜
形成物質を蒸発かつイオン化させて、基材に被着せしめ
るイオンプレーティング法がある。しかし、イオンプレ
ーティング法により形成された被膜は、一般に基材との
密着力に劣るという欠点がある。
2. Description of the Related Art As a method for forming a film on a substrate, there is an ion plating method in which a film-forming substance is vaporized and ionized to be deposited on the substrate. However, the coating film formed by the ion plating method has a drawback that it generally has poor adhesion to the substrate.

【0003】一方、基材との密着力が高い被膜を形成す
る方法として、例えば、特開昭61−96721号公報
に、イオンプレーティング法で被膜形成物質を被着せし
めると同時又は交互に、形成された被膜にイオンを注入
するイオンミキシング方法が提案されている。
On the other hand, as a method for forming a coating film having high adhesion to a substrate, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-96721, a coating film-forming substance may be applied at the same time or alternately by applying an ion plating method. An ion mixing method has been proposed in which ions are injected into the formed film.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、被
膜の構成物質の1つである金属元素を蒸発させるため
に、電子ビーム式や高周波加熱、抵抗加熱等の加熱手段
を用いているため、高融点金属を蒸発させる場合に大電
力を要し効率が悪い。また、蒸発源の金属は溶融状態と
なるため、蒸発源の位置は真空容器内下方に限定され、
基材との位置関係も制約を受け、複雑形状の基材では均
一コーティングが困難になるという問題点がある。
In the above-mentioned prior art, heating means such as electron beam type, high frequency heating, resistance heating or the like is used to evaporate the metal element which is one of the constituent materials of the coating film. When evaporating the refractory metal, a large amount of electric power is required and the efficiency is low. Further, since the metal of the evaporation source is in a molten state, the position of the evaporation source is limited to the lower part of the vacuum container,
Since the positional relationship with the base material is also restricted, there is a problem that uniform coating is difficult with a base material having a complicated shape.

【0005】かかる問題点を解決し得るダイナミックミ
キシング装置として、従来技術での加熱式蒸発源と高周
波コイルによるイオン化に代えて、アーク放電によりタ
ーゲットから金属を蒸気化、及びイオン化し、基材表面
に被膜を形成する真空アーク蒸発法(アークイオンプレ
ーティング法)を用いれば、高融点金属のイオンを効率
よく発生させるとともに、金属蒸発源の取り付け位置の
制限を排し、複雑形状の基材に対する均一コーティング
を可能にできる。
As a dynamic mixing apparatus capable of solving such a problem, instead of ionization by a heating type evaporation source and a high frequency coil in the prior art, metal is vaporized and ionized from a target by arc discharge, and a metal is formed on the surface of a substrate. By using the vacuum arc evaporation method (arc ion plating method) to form a film, refractory metal ions can be generated efficiently, and the restriction on the mounting position of the metal evaporation source is eliminated, making it possible to achieve uniform deposition on substrates with complex shapes. Can enable coating.

【0006】しかし、かかる装置によるイオンミキシン
グ方法では、イオンプレーティング法とイオン注入との
併用により基材と被膜の密着力は向上するが、以下のよ
うな理由から、形成された被膜の表面粗度が劣るという
問題がある。すなわち、イオン注入法は、形成された蒸
着膜に、加速された高速イオンを注入する方法である
が、加速するための引き出し電極系の絶縁破壊防止の観
点から、10-4Torr以下の高真空状態で行う必要が
ある。一方、イオンプレーティング法により被膜を形成
する場合、被膜材料たる蒸発源から被膜形成のためのイ
オン(TiN膜であればTiイオン)の発生に伴い、必
然的に一定割合でマクロパーティクル(溶融粒子)が副
生する。このマクロパーティクル(溶融粒子)の副生割
合は、真空度が高くなる程、高くなる。イオンプレーテ
ィング法のみを用いて被膜を形成する場合には、真空度
を10-2Torr程度に保持していたため、マクロパー
ティクルの副生はそれ程問題とならなかったが、イオン
ミキシング法の場合、上記イオン注入法における制限か
ら、10-4Torr以下の真空下で行う必要があるた
め、形成された被膜には、マクロパーティクル(溶融粒
子)が混入している。そして、マクロパーティクルの混
入により分子レベルでの堆積が乱れ、いわゆる表面粗度
の劣った被膜となる。
However, in the ion mixing method using such an apparatus, the adhesion between the base material and the coating is improved by using the ion plating method and the ion implantation together, but the surface roughness of the formed coating is increased for the following reasons. There is a problem of inferiority. That is, the ion implantation method is a method of implanting accelerated high-speed ions into the formed vapor deposition film, but from the viewpoint of preventing dielectric breakdown of the extraction electrode system for acceleration, a high vacuum of 10 −4 Torr or less is used. Must be done in a state. On the other hand, when a film is formed by the ion plating method, macro particles (melt particles) are inevitably produced at a constant rate as ions (Ti ions in the case of TiN film) for forming the film are generated from the evaporation source as the film material. ) Is a byproduct. The by-product ratio of the macro particles (molten particles) increases as the degree of vacuum increases. When the film was formed using only the ion plating method, the degree of vacuum was maintained at about 10 -2 Torr, so the by-product of macroparticles did not pose such a problem, but in the case of the ion mixing method, Due to the limitation in the ion implantation method, it is necessary to perform the treatment under a vacuum of 10 −4 Torr or less, and thus the formed coating contains macro particles (molten particles). Then, the mixing of macro particles disturbs the deposition at the molecular level, resulting in a so-called inferior surface roughness film.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてさされた
ものであり、その目的とするところは、イオンミキシン
グ法及びイオンプレーティング法の欠点を補い、基材と
の付着力が高く且つ表面粗度に優れた被膜を形成できる
被膜形成方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make up for the drawbacks of the ion mixing method and the ion plating method, to have a high adhesive force with a substrate and to have a surface. An object of the present invention is to provide a film forming method capable of forming a film having excellent roughness.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の被膜形成方法
は、反応ガス雰囲気中でのアークイオンプレーティング
法とイオン注入法とを併用した被膜形成方法において、
低圧力条件下でアークイオンプレーティング法とイオン
注入法とを同時又は交互に行うイオンミキシング法によ
り被膜形成物質を被着せしめて第1被膜を形成する第1
工程;及び前記第1被膜上に、高圧力条件下でのアーク
イオンプレーティング法により被膜形成物質を被着せし
める第2工程を含むことを特徴とする。
A film forming method of the present invention is a film forming method using a combination of an arc ion plating method and an ion implantation method in a reaction gas atmosphere.
Forming a first coating by depositing a film-forming substance by an ion mixing method in which an arc ion plating method and an ion implantation method are performed simultaneously or alternately under low pressure conditions.
And a second step of depositing a film-forming substance on the first film by an arc ion plating method under a high pressure condition.

【0009】本発明に用いられる被膜形成物質は、用途
目的により適宜選択できる。具体的には、周期律表IV
a、Va、VIa族の金属の炭化物、窒化物、ホウ化物、
酸化物、硫化物若くはこれらの相互固溶体やアルミニウ
ムの窒化物、ホウ化物、酸化物等の化合物から被膜を形
成することができる。第1工程及び第2工程での反応室
内部に導入されるガスの種類は、被膜形成物質の一方の
構成物質、例えば窒化物であれば窒素やアンモニア等の
含窒素ガス、炭化物であればアセチレン、メタン等の炭
化水素ガス、酸化物であれば酸素、水等の含酸素ガス等
が用いられる。
The film-forming substance used in the present invention can be appropriately selected depending on the purpose of use. Specifically, Periodic Table IV
a, Va, VIa group metal carbides, nitrides, borides,
The film can be formed from an oxide, a sulfide, or a mutual solid solution thereof, or a compound such as aluminum nitride, boride, or oxide. The kind of gas introduced into the reaction chamber in the first step and the second step is one of the constituents of the film-forming substance, for example, a nitrogen-containing gas such as nitrogen or ammonia in the case of nitride and acetylene in the case of carbide. , Hydrocarbon gas such as methane, and oxygen-containing gas such as oxygen and water in the case of oxide.

【0010】第1工程で行われるイオンミキシング法と
は、アークイオンプレーティング法とイオン注入法とを
併用する方法をいい、アークイオンプレーティングとイ
オン注入とを同時に行う場合、並びにイオンプレーティ
ング法とイオン注入法とを交互に行う場合の両者を含ん
でいる。第1工程のイオンミキシング法は低圧力条件下
で行う。すなわち、イオン注入を問題なく実施できるよ
うに、10-4Torr以下の圧力を適宜選択する。
The ion mixing method performed in the first step is a method in which the arc ion plating method and the ion implantation method are used in combination, and when the arc ion plating and the ion implantation are simultaneously performed, and the ion plating method. And the case where the ion implantation method is performed alternately. The ion mixing method in the first step is performed under low pressure conditions. That is, a pressure of 10 −4 Torr or less is appropriately selected so that ion implantation can be performed without problems.

【0011】第1工程のイオン注入で注入されるイオン
としては、所定のイオン加速エネルギーを有するイオン
種であって、基材とイオンプレーティングにより形成さ
れた蒸着膜との界面でイオンミキシング効果を発揮する
ようなものであればよい。例えば、被膜形成物質の金属
イオン;アルゴンイオン、ネオンイオン等の不活性ガス
イオン;その他の非金属イオン(窒素イオン、炭素イオ
ンなど)などから目的、被膜の種類に応じて適宜選択で
きる。
The ions implanted in the ion implantation in the first step are ion species having a predetermined ion acceleration energy, and have an ion mixing effect at the interface between the base material and the vapor deposition film formed by ion plating. It should be something that can be demonstrated. For example, metal ions of the film-forming substance; inert gas ions such as argon ions and neon ions; other non-metal ions (nitrogen ions, carbon ions, etc.) can be appropriately selected according to the purpose and the type of the film.

【0012】第1工程で形成される第1被膜の厚みは、
基材との密着力を高めるのに十分な膜厚であればよく、
例えば、ダイナミックミキシングでは、全体の膜厚の1
/3以下程度の厚みであることが好ましい。第1被膜の
厚みが全体の膜厚に対して1/3を越えると、第1被膜
において溶融粒子の混入のために乱れた被膜構成分子の
堆積が、この後続いて形成される被膜に影響を及ぼし、
表面粗度の低下をもたらすからである。
The thickness of the first coating formed in the first step is
It is sufficient if the film thickness is sufficient to increase the adhesion with the base material,
For example, in dynamic mixing, 1
The thickness is preferably about / 3 or less. If the thickness of the first coating exceeds ⅓ of the total thickness, the deposition of the constituent molecules of the coating disturbed by the inclusion of molten particles in the first coating affects the subsequently formed coating. Influence
This is because the surface roughness is reduced.

【0013】第1工程で第1被膜を形成した後、イオン
注入を停止し、第2工程としてアークイオンプレーテイ
ングのみを行う。第2工程の条件は、アークイオンプレ
ーテイングに好適な圧力条件を設定する。すなわち、1
-2Torr程度で、所望とする被膜の厚みが得られる
まで行えばよい。
After forming the first coating film in the first step, the ion implantation is stopped, and only the arc ion plating is performed in the second step. As the condition of the second step, a pressure condition suitable for arc ion plating is set. Ie 1
It may be carried out at about 0 -2 Torr until the desired film thickness is obtained.

【0014】[0014]

【作用】本発明の被膜形成方法は、まず、第1工程でお
こなわれるイオンミキシング効果により、基材との密着
力に優れた第1被膜を形成する。次いで、第2工程で
は、溶融粒子の副生が少ない高圧力条件下で、イオンプ
レーティング単独で被膜形成を行うため、形成される被
膜中への溶融粒子の混入を低減できる。
In the coating film forming method of the present invention, first, the first coating film having excellent adhesion to the substrate is formed by the ion mixing effect performed in the first step. Next, in the second step, film formation is performed by ion plating alone under high pressure conditions in which there are few by-products of the molten particles, and therefore mixing of the molten particles into the formed film can be reduced.

【0015】従って、本発明の方法で形成される被膜
は、第1被膜上に溶融粒子の混入がない被膜が形成され
るため、最終的に形成される被膜は、基材との密着力に
優れ且つ表面粗度に優れている。
Therefore, the coating film formed by the method of the present invention is a coating film in which molten particles are not mixed on the first coating film, so that the finally formed coating film has good adhesion to the substrate. Excellent and excellent in surface roughness.

【0016】[0016]

【実施例】以下に、本発明の被膜形成方法の一実施例と
して、TiN被膜の形成について説明する。まず、図1
に、本発明の被膜形成方法に用いられる装置の一実施例
を示す。図1において、1は真空容器であり、該真空容
器1の下方に被コーティング物たる基材2が回転台3に
載置されている。回転台3はバイアス電源4に接続さ
れ、基材2は回転台3を介してバイアス電圧が印加され
て負電位とされている。図中、5は真空容器1内を排気
する排気口であり、6は容器1内にガスを供給するガス
供給源である。
EXAMPLES The formation of a TiN film will be described below as an example of the film forming method of the present invention. First, Fig. 1
An example of an apparatus used in the film forming method of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vacuum container, and a base material 2 as an object to be coated is placed on a rotary table 3 below the vacuum container 1. The turntable 3 is connected to a bias power source 4, and a bias voltage is applied to the substrate 2 via the turntable 3 to make it a negative potential. In the figure, 5 is an exhaust port for exhausting the inside of the vacuum container 1, and 6 is a gas supply source for supplying gas into the container 1.

【0017】真空容器1の右上側にはイオンプレーティ
ングを行うためのアーク放電式蒸発源10が、左上側に
はイオン注入を行うためのアーク放電式の金属イオンビ
ーム源20が取り付けられている。アーク放電式蒸発源
10は、被膜形成物質の金属(例えば、Ti)からなる
ターゲット11がカソードとしてアーク電源13の陰極
に接続され、アノード12がアーク電源13の陽極に接
続されている。このイオンプレーティング装置10にお
いて、点弧装置(図示せず)をカソードたるターゲット
11に接触させてアーク放電を生じさせると、アークス
ポットにて、ターゲット11が部分的に溶融して蒸発す
るとともに、被膜形成物質イオンとなる。
An arc discharge evaporation source 10 for performing ion plating is attached to the upper right side of the vacuum container 1, and an arc discharge type metal ion beam source 20 for performing ion implantation is attached to the upper left side. . In the arc discharge evaporation source 10, a target 11 made of a film forming material metal (for example, Ti) is connected as a cathode to a cathode of an arc power supply 13, and an anode 12 is connected to an anode of the arc power supply 13. In this ion plating device 10, when an ignition device (not shown) is brought into contact with a target 11 which is a cathode to generate an arc discharge, the target 11 is partially melted and evaporated at an arc spot, It becomes a film-forming substance ion.

【0018】イオンビーム源20は、アークチャンバの
一側に、アーク電源21の陰極に接続された金属イオン
源用カソード22と点弧のためのトリガ電極23とが設
けられ、アークチャンバ24のカソードに対向する側に
引き出し電極系15が形成されている。イオンビーム源
20は、引き出し電極系25が真空容器側になるように
取りつけられている。このような構成を有するイオンビ
ーム源20において、トリガ電極23でカソード22を
点弧してアーク放電を生じさせると、アークスポットか
らカソード22を構成する金属(例えば、Ti)が蒸着
かつイオン化し、該金属イオンが引き出し電極15間に
印加された加速電圧により引き出され、加速されると共
に、高エネルギーのイオンビームとなって発射される。
The ion beam source 20 is provided with a metal ion source cathode 22 connected to a cathode of an arc power source 21 and a trigger electrode 23 for ignition on one side of the arc chamber, and a cathode of an arc chamber 24. The extraction electrode system 15 is formed on the side facing the. The ion beam source 20 is attached so that the extraction electrode system 25 is on the vacuum container side. In the ion beam source 20 having such a configuration, when the cathode 22 is ignited by the trigger electrode 23 to generate arc discharge, the metal (for example, Ti) forming the cathode 22 is vaporized and ionized from the arc spot, The metal ions are extracted and accelerated by the acceleration voltage applied between the extraction electrodes 15, and are emitted as a high energy ion beam.

【0019】実施例1 図1の装置において、真空容器1内の窒素ガス圧力を5
×10-4Torrとした。基材2にバイアス電圧−50
Vを印加した。かかる状態で、まず、第1工程として、
アーク放電式蒸発源10及びイオンビーム源20を下記
の条件で同時に作動させて、基材2に第1被膜として膜
厚約0.5μmのTiN膜を形成した。
Example 1 In the apparatus shown in FIG. 1, the pressure of nitrogen gas in the vacuum container 1 was set to 5
It was set to × 10 -4 Torr. Bias voltage -50 on substrate 2
V was applied. In this state, first, as the first step,
The arc discharge evaporation source 10 and the ion beam source 20 were simultaneously operated under the following conditions to form a TiN film having a thickness of about 0.5 μm on the base material 2 as the first coating.

【0020】 蒸発源のアーク電流 100A 蒸着速度 1〜3nm/s
ec イオンビーム源の加速電圧 50kV イオンビーム源の電流密度 10〜20μA
/cm2 次いで、イオンビーム源20の作動を停止し、真空容器
1内に窒素ガスを供給して、窒素ガス圧力を1×10-2
Torrとした。第2工程としてイオンプレーティング
により、第1被膜上にさらにTiNを堆積せしめて、T
iN膜の合計厚みが約3μm程度となるようにした。
尚、第2工程におけるイオンプレーティング装置の設定
は、第1工程と同様である。
Arc current of evaporation source 100A Deposition rate 1-3 nm / s
ec Ion beam source acceleration voltage 50 kV Ion beam source current density 10-20 μA
/ Cm 2 Then, the operation of the ion beam source 20 is stopped, nitrogen gas is supplied into the vacuum vessel 1, and the nitrogen gas pressure is set to 1 × 10 -2.
Torr. In the second step, TiN is further deposited on the first coating by ion plating to obtain T
The total thickness of the iN film was set to about 3 μm.
The setting of the ion plating device in the second step is the same as in the first step.

【0021】以上のようにして形成された被膜の表面粗
度を測定したところ、Ra0.1〜0.2μmであっ
た。一方、被膜全体をイオンミキシング法のみで形成し
た場合の被膜の表面粗度はRa0.5〜0.6μmであ
った。また、被膜全体をイオンプレーティング法で形成
した場合の表面粗度はRa0.1〜0.2μmであっ
た。よって、本発明の方法によれば、全体をイオンプレ
ーティング法のみで形成した場合と同程度の表面粗度に
優れた被膜を形成できたことがわかる。
The surface roughness of the coating film thus formed was measured and found to be Ra 0.1 to 0.2 μm. On the other hand, the surface roughness of the coating when the entire coating was formed only by the ion mixing method was Ra 0.5 to 0.6 μm. The surface roughness when the entire coating was formed by the ion plating method was Ra 0.1 to 0.2 μm. Therefore, according to the method of the present invention, it can be seen that a film having a surface roughness as high as that of the case where the whole is formed only by the ion plating method can be formed.

【0022】実施例2 第1工程として、イオンプレーテイングとイオン注入と
を交互に行うイオンミキシングによる被膜形成を行っ
た。真空容器内のN2 ガス圧力を5×10-4Torrに
保持し、基材2にバイアス電圧として−50V印加した
状態で、イオンビーム源20を下記の条件で作動させな
がら、蒸発源10は下記条件での作動と停止を一定間隔
で10回繰り返した。毎回厚さ約500オングストロー
ムの被膜を形成するイオンプレーティングとイオン注入
とを交互に行い、合計0.5μm程度のTiN膜を形成
した。
Example 2 As a first step, a film was formed by ion mixing in which ion plating and ion implantation were performed alternately. While maintaining the N 2 gas pressure in the vacuum vessel at 5 × 10 −4 Torr and applying a bias voltage of −50 V to the substrate 2, the evaporation source 10 was operated while operating the ion beam source 20 under the following conditions. The operation and stop under the following conditions were repeated 10 times at regular intervals. Ion plating and ion implantation for forming a film having a thickness of about 500 Å each time were alternately performed to form a TiN film with a total thickness of about 0.5 μm.

【0023】イオン注入の条件 イオンビーム源の加速電圧 50kv イオンビーム源の電流密度 10〜20μA
/cm2 イオンプレーティングの条件 蒸発源のアーク電流 100A 蒸着速度 1〜3nm/s
ec 作動時間 20〜50se
c 停止時間(イオン注入時間) 10min 次いで、イオン注入を停止し、再び真空容器1内に窒素
ガスを供給して1×10-2Torrにまで昇圧し、第2
工程のイオンプレーティングにより、合計膜厚約3μm
程度となるように被膜を形成した。イオンプレーティン
グの条件は、第1工程のイオンプレーティングの条件と
同様である。
Conditions for ion implantation: Ion beam source acceleration voltage: 50 kv Ion beam source current density: 10-20 μA
/ Cm 2 Conditions of ion plating Arc current of evaporation source 100A Deposition rate 1-3 nm / s
ec Operating time 20-50se
c Stop Time (Ion Implantation Time) 10 min Next, ion implantation is stopped, nitrogen gas is again supplied into the vacuum container 1 to increase the pressure to 1 × 10 −2 Torr, and then the second
Total film thickness of about 3μm due to process ion plating
The coating was formed to a certain extent. The conditions for ion plating are the same as the conditions for ion plating in the first step.

【0024】得られた被膜の表面粗度を測定したとこ
ろ、Ra0.1〜0.2μmで、全体をイオンプレーテ
ィングのみで形成した場合と同程度の表面粗度に優れた
被膜を形成できた。なお、上記実施例では、Tiイオン
を注入したが、本発明はこれに限らず、被膜形成物質の
もう一方のイオンであるNイオン、あるいは他の不活性
イオンを注入するともできる。
The surface roughness of the obtained coating was measured. As a result, it was possible to form a coating having a surface roughness Ra of 0.1 to 0.2 μm and an excellent surface roughness comparable to the case where the entire surface was formed only by ion plating. . Although Ti ions are implanted in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and N ions that are the other ions of the film-forming substance or other inert ions may be implanted.

【0025】また、図1に示す装置では、イオンビーム
源20として、アーク放電式の装置を用いたが、本発明
はこれに限らず、従来のフリーマン型イオン源、カウフ
マン型イオン源等の他の形式のイオンビーム源等を用い
ることもできる。そして、上記実施例ではTiN被膜の
形成について説明したが、他の種類の化合物被膜につい
ても用途目的に応じて適宜選択すればよい。
In the apparatus shown in FIG. 1, an arc discharge type apparatus is used as the ion beam source 20, but the present invention is not limited to this, and other conventional Freeman type ion sources, Kauffman type ion sources, etc. It is also possible to use an ion beam source of this type. In addition, although the TiN coating film is formed in the above-described embodiment, other types of compound coating films may be appropriately selected according to the purpose of use.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の被膜形成方法は、第1工程のイ
オンミキシングにより基材との密着力に優れた第1被膜
を形成した後、第2工程で溶融粒子の副生が少ないイオ
ンプレーティング法のみを行うことにより、溶融粒子の
混入がほとんどない被膜を成長せしめることができる。
According to the method for forming a coating film of the present invention, after the first coating film having excellent adhesion to the substrate is formed by the ion mixing in the first step, the ion plating in which the molten particles are less by-produced in the second step. By carrying out only the coating method, it is possible to grow a coating film containing almost no molten particles.

【0027】従って、本発明の方法によれば、基材との
密着力に優れ、且つ表面粗度に優れた被膜が得られる。
Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to obtain a coating film having excellent adhesion to the substrate and excellent surface roughness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を実施する装置の一実施例を示し
た図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空容器 2 基材 10 アーク放電式蒸発源 20 イオンビーム源 1 Vacuum container 2 Substrate 10 Arc discharge evaporation source 20 Ion beam source

フロントページの続き (72)発明者 犬石 典之 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所西神総合研究地区内Front page continued (72) Inventor Noriyuki Inuishi 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kobe Steel Works Seishin Research Area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応ガス雰囲気中でのアークイオンプレ
ーティング法とイオン注入法とを併用した被膜形成方法
において、 低圧力条件下でアークイオンプレーティング法とイオン
注入法とを同時又は交互に行うイオンミキシング法によ
り被膜形成物質を被着せしめて第1被膜を形成する第1
工程;及び前記第1被膜上に、高圧力条件下でのアーク
イオンプレーティング法により被膜形成物質を被着せし
める第2工程を含むことを特徴とする被膜形成方法。
1. In a coating forming method using both an arc ion plating method and an ion implantation method in a reaction gas atmosphere, the arc ion plating method and the ion implantation method are simultaneously or alternately performed under a low pressure condition. First, a first film is formed by applying a film-forming substance by an ion mixing method.
And a second step of depositing a film-forming substance on the first film by an arc ion plating method under a high pressure condition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337005B2 (en) * 1996-07-12 2002-01-08 RECHERCHE ET DéVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE EN ABRéGé RD-CS Depositing device employing a depositing zone and reaction zone

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6337005B2 (en) * 1996-07-12 2002-01-08 RECHERCHE ET DéVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE EN ABRéGé RD-CS Depositing device employing a depositing zone and reaction zone

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