JPH11509580A - 硫化モリブデンの付着方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.硫化金属の第一ターゲットと、金属の第二ターゲットを持つことを特 徴とするスパッター−イオン−プレーティングシステム。 2.第一ターゲットが二硫化金属である、請求の範囲1に記載のスパッタ ー−イオン−プレーティングシステム。 3.金属の第二ターゲットがチタニウムもしくは以下の物の一つ、すなわ ちバナジウム、クロミウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、タンタル 、ハフニウムもしくはタングステンからなる請求の範囲1または2に記載のスパ ッター−イオン−プレーティングシステム。 4.各々別に通電活性化される第一と第二ターゲットを持つ、請求の範囲 1から3のいずれか一つに記載のスパッター−イオン−プレーティングシステム 。 5.第二ターゲットが洗浄工程中に通電活性化されるように第二ターゲッ トを制御する制御手段を備える請求の範囲1から4のいずれか一つに記載のスパ ッター−イオン−プレーティングシステム。 6.制御手段がイオン洗浄中は第一ターゲットを活性化しないままである ように第一ターゲットを制御し、一方で第二ターゲットをイオン洗浄工程中に通 電活性化するように制御する請求の範囲5に記載のスパッター−イオン−プレー ティングシステム。 7.第一ターゲットがターゲット要素を備えるマグネトロンをもつ請求の 範囲1から6のいずれか一つに記載のスパッター−イオン−プレーティングシス テム。 8.第二ターゲットがターゲット要素を備えるマグネトロンをもつ請求の 範囲1から7のいずれか一つに記載のスパッター−イオン−プレーティングシス テム。 9.第一もしくは第二ターゲットが不平衡なマグネトロンをもつ請求の範 囲7または8に記載のスパッター−イオン−プレーティングシステム。 10.第一と第二ターゲットに結び付けられた不平衡な第一と第二マグネト ロンを使ったマグネトロン−スパッターー−イオン−プレーティングシステムで ある請求の範囲1から9のいずれか一つに記載のスパッターー−イオン−プレー ティングシステム。 11.MoS2被膜のような硫化金属被膜のスパッター付着方法であって、 スパッターー−イオン−プレーティング−システムを付着工程に先立つ洗浄工程 において作動させ、そのシステムが基層に付着させる材料からなる第一ターゲッ トと、第二の洗浄用金属ターゲットとをもち、洗浄工程において第二ターゲット が反応洗浄金属のフラックスを生成するように通電活性化され、前記フラックス が、基層のイオン衝突洗浄行程、及びそれに引き続いての前記第一ターゲットを 通電活性化しての付着工程で、スパッター−チャンバ内で不純物に反応してそれ らが活性でないように取り除くことを特徴とするスパッター付着方法。 12.少なくとも幾つかの反応性洗浄金属がイオン化金属である請求の範囲 11に記載の方法。 13.少なくとも幾つかの反応性洗浄金属がスパッターされるイオン化され ない金属である請求の範囲11に記載の方法。 14.第二ターゲットがチタニウムもしくは以下に示す、すなわち、バナジ ウム、クロミウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、タンタル、ハフニ ウムもしくはタングステンのような反応性金属である請求の範囲11から13の いずれか一つに記載の方法。 15.第一と/もしくは第二ターゲットが各々に結び付いたマグネトロンを もつ請求の範囲11から14のいずれか一つに記載の方法。 16.洗浄工程において、イオンで被覆される基層へのイオン衝突と、スパ ッターチャンバー内に第二ターゲットからの金属イオンもしくはスパッターされ た原子を作るように第二ターゲットへのイオンの衝突とを行い、これら金属イオ ンもしくはスパッターされた原子とがチャンバー内壁の洗浄し、かつチャンバー 内の不純物と反応してシステムから不純物を取り除くように、マグネトロン−ス パッター−プレーティングシステムが作動するように適応させられる請求の範囲 11から15のいずれか一つに記載の方法。 17.洗浄工程中、第二ターゲットから作られた金属好ましくはチタニウム もしくは他の反応性金属と、スパッターチャンバー雰囲気中の水と/もしくは硫 黄とを反応させ、安定な不純物のない化合物を形成する請求の範囲11から16 のいずれか一つに記載の方法。 18.被膜生成工程中、スパッターチャンバー内に被膜に一体化される材料 を取り入れる工程を含む請求の範囲11から17のいずれか一つに記載の方法。 19.前記材料が、導入の時点でガス状である窒素、酸素、もしくは炭化水 素ガスのいずれかである請求の範囲18に記載の方法。 20.前記材料が、チタニウム、バナジウム、クロミウム、ジルコニウム、 ニオビウム、タンタル、ハフニウム、タングステン、金もしくはプラチナのよう な金属である請求の範囲18に記載の方法。 21 チタニウムもしくは他の金属もしくは窒化チタンもしくは他の窒化金 属の一つからなる第一層、二硫化モリブデン、もしくは他の六方格子層材、もし くは、二硫化モリブデンもしくは他の六方格子層材と、金属との混合物、もしく は、二硫化モリブデンもしくは他の六方格子層材と窒化金属との混合物からなる 第二層で、第一と第二層を作成することからなる、請求の範囲11から20のい ずれか一つに記載の方法。 22.前記被膜の層が、0.1μmから10μm好ましくは約1μmの厚さ である請求の範囲11から21のいずれか一つに記載の方法。 23.請求の範囲1から10のうち一つのシステムまたは、請求の範囲11 から22のうちの一つの方法を使用して被膜を形成されたアーティクル。 24.MoS2/TiもしくはMoS2/TiNの混合物の被膜をもつ請求の 範囲23に記載のアーティクル。 25.10%もしくはそれ以下、もしくは被膜の原子の全数でそれらの原子 /化合物比で、30%もしくはそれ以下の容量のTi、TiNを持つMoS2/ TiもしくはMoS2/TiN被膜を形成された請求の範囲24に記載のアーテ ィクル。 26.硫化金属の基礎面が、それらが被覆される基層の表面に対し、平行も しくは実質的に平行である請求の範囲23から25の一つに記載のアーティクル 。 27.前記被膜が少なくとも50Nもしくは60Nの最大付着力を持つ請求 の範囲23から26のいずれか一つに記載のアーティクル。 28.前記被膜の最大付着力が少なくとも70Nである請求の範囲27に記 載のアーティクル。 29.前記被膜が、0.05もしくはそれ以下の摩擦係数をもつ請求の範囲 23から28のいずれか一つに記載のアーティクル。 30.前記被膜が、約0.02もしくはそれ以下の摩擦係数である請求の範 囲29に記載のアーティクル。 31.前記被膜が、500Hvもしくはそれ以上のビッカース硬度をもつ請 求の範囲23から30のいずれか一つに記載のアーティクル。 32.前記被膜が、同種の均一な層ではなく、循環的に変わる異なる組成の 層を持ち、一つは六方格子層材からなる一つの種類の層で、他は金属もしくは準 金属からなる種類の層で、交互に二つの組の層から形成される請求の範囲23か ら31のいずれか一つに記載のアーティクル。 33.システムから作られた窒化金属を含む低摩擦被膜の中の不純物を減少 もしくは除去するために、スパッターー−イオン−プレーティングシステムの洗 浄工程で第二金属ターゲットを使用することを特徴とする使用法。 34.マグネトロン−スパッターー−イオン−プレーティングシステムで第 二金属ターゲットを使用する請求の範囲33に記載の使用法。 35.水もしくは硫黄との反応によって不純物を減少もしくは除去するよう に第二金属ターゲットを使用する請求の範囲33または34に記載の使用法。 36.改良された機械的特性を備えた低摩擦の硫化金属、例えばMoS2の 被膜を形成するためのスパッターー−イオン−プレーティングシステムの洗浄工 程で第二金属ターゲットを使用することを特徴とする使用法 37.マグネトロン−スパッターー−イオン−プレーティングシステムで第 二金属ターゲットを使用する請求の範囲36に記載の使用法。
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