JPS60184676A - Coated base material or manufacture of coated member - Google Patents

Coated base material or manufacture of coated member

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JPS60184676A
JPS60184676A JP60022116A JP2211685A JPS60184676A JP S60184676 A JPS60184676 A JP S60184676A JP 60022116 A JP60022116 A JP 60022116A JP 2211685 A JP2211685 A JP 2211685A JP S60184676 A JPS60184676 A JP S60184676A
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JP
Japan
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coated
sputtering
base
base material
free
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JP60022116A
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Japanese (ja)
Inventor
クラウス・ゲールケ
エーリツヒ・ホーデス
ミヒヤエル・シユテーグ
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GLYCO METALL WERKE
GURIKO METARU UERUKE DEEREN UNTO RUUSU GmbH
Original Assignee
GLYCO METALL WERKE
GURIKO METARU UERUKE DEEREN UNTO RUUSU GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by GLYCO METALL WERKE, GURIKO METARU UERUKE DEEREN UNTO RUUSU GmbH filed Critical GLYCO METALL WERKE
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    • 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
    • C23C14/34Sputtering

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 7蛾業上の利用分野 本発明は、大体において金属マトリクスを有する少くと
も1つの被覆を、予じめ浄化および粗面化された部材ベ
ース面へ陰極スパッタリング法で、形成すべき被覆の所
望の組成に相応する成分を含有する陰極スパッタリング
ターrノドの使用下に施こすことによシ、有被覆基材ま
たは有被覆部材を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 7 Fields of Industrial Application The present invention provides for applying at least one coating, generally comprising a metal matrix, by cathodic sputtering onto a previously cleaned and roughened component base surface. The present invention relates to a method for producing coated substrates or coated parts by application using a cathodic sputtering nozzle containing components corresponding to the desired composition of the coating to be produced.

従来の技術 西ドイツ国特許明細書第28537’ 24号および同
第2914618号から公知の、陰極スパッタリング法
で施こされた平滑または粗な被覆を有する有被覆基材、
およびこれら明+fi書から公知の、このような有被覆
基材の製造法には、ベース層の表面および施こされた平
滑または粗な;・磨間の大きい付着力および結合力を得
るという点で大きい難点があると判明した。
PRIOR ART Coated substrates with smooth or rough coatings applied by cathodic sputtering are known from DE 28 537' 24 and DE 2 914 618;
The method of manufacturing such coated substrates known from these documents includes the following steps: obtaining a high adhesion and bonding force between the surface of the base layer and the applied smooth or rough surface; It turned out that there was a big problem.

発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の課題は、西ドイツ国特許明細書第28
53724号および同第2914618.7〜14号か
ら公知の方法を、ベース層の表面および、陰極スパッタ
リングにより施こされ・た表面層間の大きい結合力が再
現可能に得られるという趣旨に添い実質的に改善するこ
とである。またこのため、少くとも同じ大きさの結合力
が、引続き陰極スパッタリングにより施こされた層間で
再現可能に得られなければならない。
Problem to be Solved by the Invention Therefore, the problem to be solved by the invention is
53724 and 2914618.7-14 with the aim of reproducibly obtaining high bonding forces between the surface of the base layer and the surface layer applied by cathodic sputtering. It's about improving. For this purpose, bonding forces of at least the same magnitude must also be obtained reproducibly between layers subsequently applied by cathodic sputtering.

問題点を解決するための手段 この課題の解決は、ベース層の表面および陰惚スパッタ
リングにより施こされた表面層間の結合力の不均斉が、
1方で、陰極スパッタリングによシ被覆葡設ける際に存
在するベース層の表面状態、および他方で、陰極スパッ
タリングを開始する際に、陰極スノぐツタリングに使用
されるターケゞットないしは複数のターテゞットの表面
を支配する状態に帰因することができるという実験によ
り得られた知見を根底とする。
Means for Solving the Problem The solution to this problem is that the asymmetry of the bonding force between the surface of the base layer and the surface layer applied by yin sputtering is
On the one hand, the surface condition of the base layer present when applying the coating by cathode sputtering and, on the other hand, the target or targets used for cathode sputtering when starting cathode sputtering. It is based on the knowledge obtained through experiments that this can be attributed to the conditions governing the surface of the object.

従って本発明によれば、前述の課題を解決するため、以
′「の操作工程: ターガツトないしは複数のターケゞットおよび被覆すべ
き基材ベースないしは被覆すべき部材ベースを含有する
排気鐘中で陰極スパッタリングに所冗の真空が形成され
た後、差当り、ターデッドないしは複数のターケゞット
の搬出すべき面からの自由スパッタが実施され、その場
合基材ベースないしは部材ベースの被覆すべき面がター
ガツト物質の付着から保護され、 ′タークゞットない
しは複数のター′f″ットの搬出しは部材ベースの被覆
すべき面のエツチング旭コロナ放電中で陰極スパッタリ
ングの方法で実施され、その場合ターゲットないしは複
数のターガツトの面が部材物質の付着から保護され、か
つ エツチングに引続き、基材ベースないしは部材ベースの
面の被覆が、自由スパッタされたターデッド面からの陰
極スパッタリング法で実施されることが提案される。
According to the invention, therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the following operating steps are carried out: In an exhaust bell containing a target or targets and a substrate base to be coated or a component base to be coated. After a certain vacuum has been created during cathodic sputtering, free sputtering is first carried out from the surface of the target or targets to be discharged, in which case the surface of the substrate base or component base to be coated is The target material is protected from adhesion, and the removal of the target or targets is carried out by cathodic sputtering in an Asahi corona discharge during etching of the surface to be coated on the component base. If the surface of the target or targets is protected from adhesion of component substances, and subsequent to etching, the coating of the surface of the substrate base or component base is carried out by cathodic sputtering from the free sputtered tarded surface. is proposed.

本発明による方法において、ターデッドないしは複数の
ターケゝットの搬出すべき面の浄化も、また基材ベース
ないしは部材ベースの被覆すべき面のエツチング、すな
わち浄化および粗面化も、被覆の直前に、それも詳しく
は排気鐘中に真空が形成された際如実施される。この場
合、実際に被覆するため陰極スパッタリング工程が施こ
されるべき面が、その都度他の面の前処理中に異種物質
の付着から保護される。差当り、大体如おいてたんにタ
ーガツトないしは複数のター′f+ットの搬出ずべき而
を自由スパッタすることにより、かつ基材ないしは部材
の被覆すべき面を連自由スパッタすることにより浄化す
れは十分であると思われる、同時にASL、E TR?
N5AC:Tl0NS第12号、36〜46頁(196
9年)、とくに68頁からは、陰極スパッタリングによ
り波蝿ずべきベース層表面を逆スパツタすることにより
浄化することが公知である。しかしこれに対し、本発明
によれば、ターガツトないしは複数のターケゞットの誠
出すべき面を自由スパッタした後、被覆すべき面のエツ
チングがコロナ放電中で実施され、それによりこの面の
浄化だけでなく、また強力な粗面化も行なわれる。その
後に、このエツチング後、すなわちオルン誓すべ入面の
;争イにおよrぎ来日11iiイl/径1F、弓り苓い
て、すなわち著るしく遅延せずに、基材ベースないしは
部材ベースの面の被覆が、自由スパッタされたターデッ
ド面からの陰極スパッタリング工程で実施される。本発
明の範囲において、これら全ての操作工程が真空哨で、
すなわち陰極スパッタリングを惹起する放電を維持する
のに適当な減圧下に維持されたガス雰囲気中で行なわれ
るにせよ、基材ベースないしは部材ベースの面の被覆を
エツチングに実際直接に引続いて開始させることが極め
て重要であると判明した。本発明によれば、1つないし
は複数のターデッドの搬出すべき面の自由スパッタおよ
び、基材ベースないしは部材ベースの面を被覆するため
の実際の陰極スパッタリングの開始間で、排気鐘中の真
空が解除または著るしく劣化されない限シ、時間的間隔
が許容されることができる。
In the method according to the invention, both the cleaning of the surface of the target or targets to be discharged and the etching, i.e. cleaning and roughening, of the surface of the substrate base or component base to be coated are carried out immediately before coating. , which is also carried out in detail when a vacuum is created in the exhaust bell. In this case, the surfaces to be subjected to the cathodic sputtering step for the actual coating are in each case protected from adhesion of foreign substances during the pretreatment of the other surfaces. For the time being, it is generally possible to clean only the target or targets to be removed by free sputtering, and the surface of the substrate or component to be coated by continuous free sputtering. ASL, ETR at the same time seems to be enough?
N5AC: Tl0NS No. 12, pp. 36-46 (196
9), in particular from page 68, it is known to clean the surface of the base layer which should not be corrugated by cathodic sputtering by back sputtering. However, according to the invention, after the free sputtering of the surface of the target or targets to be cleaned, the etching of the surface to be coated is carried out in a corona discharge, thereby cleaning this surface. In addition, strong surface roughening is also carried out. Thereafter, after this etching, i.e., without any significant delay, the substrate base or component is etched. The coating of the surface of the base is carried out in a cathodic sputtering step from a free-sputtered tarded surface. Within the scope of the invention, all these operating steps are carried out under vacuum control;
That is, the coating of the surface of the substrate base or component base begins virtually immediately following the etching, even if it is carried out in a gas atmosphere maintained under a suitable vacuum to maintain the electrical discharge that causes cathodic sputtering. This turned out to be extremely important. According to the invention, between the free sputtering of the surface to be discharged of one or more tardeds and the start of the actual cathode sputtering for coating the surface of the substrate base or component base, a vacuum in the exhaust bell is provided. Time intervals can be tolerated as long as they are not released or significantly degraded.

本発明によれは、有被覆基材ないしは有被覆部材上の2
つまたはそれ以上の被覆が陰極スパッタリング法で積層
形成される場合、種々の被橢を形成するために所要のタ
ーゲゞノドの全てを同じ排気鐘中に配置しかつその全て
を基材ベースないしは部拐ベースの被覆すべき面のエツ
チング前に自由スパッタし、かつ積層被覆の配置を、時
間的に直接に連続する、種々のターゲットからの陰極ス
パッタリングにより、すなわち中間時間の自由スパッタ
および中間時間のエツチングなしに実施することか提案
される。従って、引続く被覆の付着が、その都度その前
に施こされた被覆の新たな表向に対し行なわれる。
According to the present invention, two
When one or more coatings are deposited by cathodic sputtering, all of the target nodes required to form the various coatings are placed in the same exhaust bell and all are placed on the substrate base or part. Free sputtering of the surface to be coated on the substrate before etching and the arrangement of the layered coating by cathodic sputtering from different targets in direct succession in time, i.e. free sputtering at an intermediate time and etching at an intermediate time. It is suggested that it be implemented without Therefore, each subsequent application of the coating takes place on a new surface of the previously applied coating.

従って、積層して施こされた被−間でも最適な面結合力
が得られる。自由スパッタ中、従って被覆すべき面のエ
ツチング前に、本発明によればこの前処理が、使用すべ
き全てのターゲットで実施され、その結果中間時間の自
由スパッタが不必要である。従って本発明を発展させた
場合、多数のターケゞット、とくに独々の組成のターゲ
ットを使用する場合、それぞれのターゲットの自由スパ
ッタを時間的に連続的に実施し、かつ少くとも、すでに
自由スパッタされたり一ビットを他のターゲットの自由
スパッタ中に異種物質の付着から保護することが提案さ
れる。本発明の範囲内で、ターケゞット面および被覆す
べき面への異種物質の付着に対する適当な保護を得るた
め、ターケゞットに、自由スパッタのためにシールドを
対向配置し、かつ自由スパッタを大体においてこのシー
ルドへ向は実施スることが推奨される。相応する方法で
、基材ベースないしは部材ベースに、エツチングに際し
シールドが対向配置され、かつエツチングが、基材ベー
スないしは部材ベースの被覆すべき面からの陰極スパッ
タリングとして大体においてこのシールドへ向は実施さ
れることができる。
Therefore, optimum surface bonding force can be obtained even between layers applied in a laminated manner. During free sputtering and thus before etching the surface to be coated, according to the invention this pretreatment is carried out on all targets to be used, so that intermediate free sputtering is not necessary. Therefore, in a development of the invention, when using a large number of targets, in particular targets of unique composition, it is possible to perform free sputtering of each target successively in time and, at least, to It is proposed to protect sputtered bits from adhesion of foreign substances during free sputtering of other targets. Within the scope of the invention, in order to obtain adequate protection against the adhesion of foreign substances to the target surface and to the surface to be coated, the target is provided with a shield for free sputtering and for free sputtering. It is recommended that most of the sputtering be directed toward this shield. In a corresponding manner, a shield is arranged opposite the substrate base or the component base during etching, and the etching is carried out primarily as cathode sputtering from the surface of the substrate base or component base to be coated. can be done.

本発明を発展させた場合、有被覆基材ないしは有被覆部
材を連続的に製造するため、基材ベースないしは部材ベ
ースを、真空下に維持された排気鐘内部で2つ−または
それ以上のステーションを経て導き、これらステーショ
ン中でエツチングおよび被覆を連続的に実施し、その場
合ターデッドないしは複数のターpf+ットの自由スパ
ッタを、排気鐘を閉じかつ真空が形成された後ただ1回
で実施するとともに、場合によp基材ベースないしは部
材ベースを真空りゞ−トを経て排気鐘中へ導入し、かつ
有被覆基オないしは有被覆部材を真空ケゝ−トを経て排
気鐘から吸出しうろことが推奨される。
In a further development of the invention, for the continuous production of coated substrates or coated parts, the substrate base or part base is placed in two or more stations in an exhaust bell maintained under vacuum. and etching and coating are carried out continuously in these stations, with free sputtering of tarded or several tarts being carried out only once after the exhaust bell has been closed and a vacuum has been created. At the same time, as the case may be, the p-substrate base or member base may be introduced into the exhaust bell via a vacuum gate, and the coated base material or coated member may be sucked out from the exhaust bell via a vacuum gate. is recommended.

失強例 以下に、4−発明で図面実施・列につき詳説する。example of failure Below, the drawing implementation and sequence will be explained in detail in 4-Invention.

以下の実施例において、本発明をベース層、N15n2
0より成る薄い迦断−および結合層およびAt5n20
よシ成る平滑層r有する有被覆部材の製造につき詳述す
る。
In the following examples, the present invention is applied to the base layer, N15n2
A thin cutting and bonding layer consisting of 0 and At5n20
The production of a coated member having a smooth layer r of different types will be described in detail.

排気MmlU中に、被tSずべき部材11を処理するた
めの3つのステーション、すなわち、被覆すべき部材面
をエツチングするためのステーションA1エツチングさ
れた部材面に第1の層を施こずためのステーンヨ7B1
および部材のA51の表面イ・jに第2の層を施こすた
めのステーションCかunfえもれている。
During the evacuation MmlU, there are three stations for processing the component 11 to be etched: station A1 for etching the component surface to be coated; station A1 for applying a first layer to the etched component surface; Steenyo 7B1
and a station C for applying a second layer to surfaces A51 and A51 of the part unf is omitted.

訊1図に、 lliイン1<L7ζ−茅1aば、ターン
テーブル伍置12が排気鐘10内部に備えられ、このタ
ーンテーブル装置がステーションA、BおよびCに相応
に6つの部材台13を有し、これら部材台が矢印14に
相応に段階的に6つのステーションA、Bおよびc t
 経て移動される。これら材料収容部13は、実施すべ
き処理工程に相応に電圧が加えられ、その場合公知の回
路装置および公知の′電気部品(これらは簡略化のため
図示せず)が使用される。同じく、排気訓10の排気お
よびターンテーブル装置12の小動のために備えられた
装置が、簡略化のため図示されていない。
In Fig. 1, a turntable 12 is provided inside the exhaust bell 10, and this turntable device has six member stands 13 corresponding to stations A, B, and C. and these parts are moved in stages according to arrow 14 to six stations A, B and c t
It will be moved after that. These material receptacles 13 are energized in accordance with the processing steps to be carried out, using known circuit arrangements and known electrical components (not shown for the sake of simplicity). Similarly, the devices provided for exhausting the exhaust pipe 10 and for moving the turntable device 12 are not shown for the sake of simplicity.

排気&#10中に、エツチングシールド15が、作動位
置でその都度ステーションAに入った部材台上へ旋回さ
れるため、旋回可能に数例けられている。この旋回位置
で、エツチングシールド15が正の電位に接続されるか
または接続可能である。しかしながらまたこのエツチン
グシールド15は、ステーションAに固定されかつ選択
旧に正の電位に接続可能であってもよい。
During the evacuation &#10, the etching shield 15 is pivoted in several cases in order to be pivoted in the working position onto the workpiece table which has entered station A in each case. In this pivoted position, the etching shield 15 is or can be connected to a positive potential. However, this etching shield 15 could also be fixed to station A and optionally connectable to a positive potential.

ステージョンAにおいて、材料台13は負の電位に接続
される。さらに、排気鐘の内部に2つのターゲットシー
ルド16および18が配置され、これらは矢印11およ
び19に相応にステー7ョンBおよびCの範囲内で、そ
れも詳しくはステーションBにおいてそこに入った部材
台13の対向泣1iiK入るべきターデッド20、およ
びステーションC中へ相応する方法で入るべきターグゝ
ット21の前方で可動である。シールドIs、16およ
び18の移動、膠よび調節用釦備えられた一VA′1r
it、は、簡略化のため図示されていない。
At station A, the material table 13 is connected to a negative potential. Furthermore, two target shields 16 and 18 were arranged inside the exhaust bell, which entered there in correspondence with arrows 11 and 19 within the range of stations B and C, and more specifically at station B. The opposite part of the workpiece platform 13 is movable in front of the target 20 to be entered and the target 21 to be entered in a corresponding manner into the station C. One VA'1r with shield Is, 16 and 18 movement, glue and adjustment buttons
it, is not shown for simplicity.

本発明1(よる方法を前述の装置で実施するため、以下
のように操作する: 差尚り、被覆すべき部材11をターンテーブル装置f1
20部材収容部13に配置する。ステーションBへ、#
1lfT=および結合層に所定の材料、例えばN15n
20または非鉄磁性のクロム−ニッケル合金より成るタ
ーケゞット2oを配置する。ステーションCへ、平滑層
の所望の組成に相応する、例えばA7Sn20よシ成る
ターケ8ットを配置する。この場合、陰極スパッタリン
グに所望のガスまたはガス混合物を使用する洗浄が実施
されてもよい。この排気に除し、陰極スパッタリングを
惹起するガス放電の点火および維持に所要の圧力を、排
気鐘10の内部でA節および維持する。この圧力調節が
達成されると、直ちにシールド16および18を、この
移動がすでにその前に行なわれていない場合、ターゲッ
ト20および21の前へ移動させる。その後に、止の電
位をターデッドシールド16に、および負の戚位金ター
rット20に加え、その場合これら2つの部材間を支配
する電圧を、放電が点火されかつ維持されるようにA節
する。その後に、陰極スパッタリング工程を行なうが、
その際、他の陽極が備えられていない場合はシールド1
6を陽極として作動させる。いずれにせよ、この陰極ス
パッタリング工程でターケゞット20の面から搬出され
た物質がターデッドシールド16によシ捕果される。こ
の第1の陰4iスパッタリングにより、ターゲット20
の搬出すべき面が自由スパッタされ、その結果更めで放
電を点火した際直ちに、ターゲット20からの所望の材
料1組成を有する高活性スパッタが射出する。
In order to carry out the method according to the present invention 1 using the above-mentioned apparatus, the operation is as follows: Difference: The member 11 to be coated is placed on the turntable apparatus f1.
20 is placed in the member housing section 13. To station B, #
1lfT = and a given material for the bonding layer, e.g. N15n
A target 2o made of 20 or a non-ferrous magnetic chromium-nickel alloy is placed. At station C, a target 8 is placed which corresponds to the desired composition of the smoothing layer, for example A7Sn20. In this case cleaning may be carried out using the desired gas or gas mixture for cathodic sputtering. In addition to this exhaust, the pressure required to ignite and maintain the gas discharge causing cathode sputtering is maintained within the exhaust bell 10 at node A. As soon as this pressure adjustment is achieved, shields 16 and 18 are moved in front of targets 20 and 21, if this movement has not already taken place before. Thereafter, a stop potential is applied to the tarded shield 16 and to the negative potential gate 20, with the voltage prevailing between these two members being set at node A such that the discharge is ignited and maintained. do. After that, a cathode sputtering process is performed.
At that time, if no other anode is provided, shield 1
6 is operated as an anode. In any case, the material carried out from the surface of the target 20 during this cathode sputtering process is captured by the tarded shield 16. By this first shadow 4i sputtering, the target 20
The surface to be discharged is free sputtered, so that a highly active sputter with the desired material composition from the target 20 is ejected immediately upon further ignition of the discharge.

ターゲット20のその搬出すべき面を自由スパッタした
像、相応する方法で、ターデッド21の111ii出ず
べき而の自由スパッタを、ターデッドシールド18を使
用し行なう。第2\図に、ターケゝット21のJ投出す
べき面の自由スパッタを実施するとともに、第1〜図へ
メタ−ガツト20の搬出すべき面の自由スパッタがすで
に行なわれた段階を示す。
In a corresponding manner, free sputtering of the surface of the target 20 to be removed is carried out using the tarded shield 18, which is to be sputtered 111ii of the tarded 21. Fig. 2 shows a stage in which free sputtering has been carried out on the surface of the target 21 to be ejected, and free sputtering has already been carried out on the surface of the meta-gut 20 to be carried out in Figs. .

ターケ9ット20および21のそれらの搬送すべき面を
自由スパッタした後、エツチング工程をステー7ョンA
で開始するが、エツチングシールド15がすでにその前
にステーションAへ旋回r配置されていないかまたはも
っばらステー7ョンAに固定されていない場合は、この
エツチングシールド15の、この場合部材収容部13お
よびそれに配置された部材11上に達する旋回を実施す
る。その後に、エツチングシールド15に正の電位、お
よび部材収容部13に、従って部材11に負の電位を加
える。部材11およびエツチングシールド15間を支配
する電圧を、コロナ放電が点火および維持されるように
調節する。このコロナ放電において、部材11は、1種
のターゲットとしてその表面物質が陰極スパッタリング
によシ除去されかつエツチングシールド15によシ捕果
される。この逆陰極スパッタリングを、部材11の被覆
すべき面が浄化されるだけでなく、また顕著に粗面化さ
れるまで実施する。第6図に、ステーションAにおいて
部材収容部13上でエツチングシールド15との対向位
置に配置された、逆陰極スパッタリング中の部材11を
示す。部材のその被覆すべき面が十分に粗面化されたな
らば、直ちに逆陰極スパッタリングを中止し、かつ部材
11をターンチーゾル装置12の回転によシ直接にステ
ーションA カ(−、ステーションBへ送る。ステーシ
ョンAおよびステー7373間の移動時間は、顕著な汚
染が、新鮮にエツチングされた部材11の面に生じ得な
い程度にわずかである。新鮮にエツチングされた面が設
げられた部材11がステーションBに入ったならば、直
ちにり70ツト20を負の電位に、および部材11を支
持する部材収容部13を正の電位におき、かつターガツ
トシールド16を、その除去がその前に行なわれなかっ
た場合には除去する。直ちに、タークゝノド20から新
鮮にエツチングされた部材11の面へ、の活性陰極スパ
ッタリングを開始する。この陰極スパッタリングを、新
鮮にエツチングされた部材面に形成された、N]−8n
 20またはクロム−ニッケル合金より成る遮IJfr
−および結合層が所望の厚さになるまで続行する。遮1
(fr−および結合層が形成された後、部材11を、タ
ーンテーブル装置12の引続く回転ニヨリステ−7ヨン
Bから直接にステーションCへ送る。その位置で、ター
′f″ット21を負の電位に、および部材台13、従っ
て部材11を正の電位ないしは接地纜位におくことによ
り、陰極スパッタリングによる平滑層の被覆を行なう。
After free sputtering on the surfaces of the substrates 20 and 21 to be transported, the etching process is carried out at station A.
, but if the etching shield 15 has not already been swiveled to the station A or is not fixed to the station A, then the part receptacle of this etching shield 15 in this case 13 and the member 11 arranged thereon. Thereafter, a positive potential is applied to the etching shield 15 and a negative potential is applied to the component receiving portion 13 and thus to the component 11. The voltage prevailing between member 11 and etching shield 15 is adjusted such that a corona discharge is ignited and maintained. In this corona discharge, the member 11 serves as a target whose surface material is removed by cathodic sputtering and captured by the etching shield 15. This reverse cathode sputtering is carried out until the surface of the component 11 to be coated is not only cleaned but also noticeably roughened. FIG. 6 shows the member 11 being subjected to reverse cathode sputtering, placed on the member accommodating portion 13 at station A in a position facing the etching shield 15. As soon as the surface of the part to be coated has been sufficiently roughened, the reverse cathode sputtering is stopped and the part 11 is sent directly to station A (-, station B) by the rotation of the turn chisel device 12. The travel time between station A and stay 7373 is so slight that no significant contamination can occur on the freshly etched surface of the component 11. Immediately after entering station B, the starter 70 is placed at a negative potential, the member receiving portion 13 supporting the member 11 is placed at a positive potential, and the targate shield 16 is placed at a negative potential before its removal. If not, remove it. Immediately begin active cathode sputtering from the target nodule 20 onto the surface of the freshly etched member 11. This cathode sputtering is applied to the surface of the freshly etched member done, N]-8n
20 or chromium-nickel alloy
- and continue until the desired thickness of the tie layer is achieved. Blocking 1
(After the fr- and bonding layers have been formed, the member 11 is passed from the subsequent rotating station 7 B of the turntable device 12 directly to station C. At that location, the tar'f' cut 21 is By placing the material stand 13 and therefore the member 11 at a positive potential or at ground, the smooth layer is coated by cathode sputtering.

ターガツトシールド18を、その除去が行なわれていな
かった場合は除去する。ステーションCにおいて、陰極
スパッタリングを、平滑層が所望の厚さになるまで続行
する。
The targat shield 18 is removed if it has not already been removed. At station C, cathode sputtering is continued until the smooth layer has the desired thickness.

作業工程の準備に際し全ての、部材収容部13に部材が
装入された場合、不断に同一の部材収容部13が、それ
に配置された部材11とともに順次に6つの全作業工程
に曝されるように操作すればよい。この場合この1つの
部材収容部13に配置された部材11が処理されたなら
ば、他の1つの部材収容部13が、それに配置された部
材とともに6つの直接に連続する作業工程に曝されるこ
とができる。その後にこのことを、全ての部材が処理さ
れるまで続行する。
When all the component storage sections 13 are loaded with components in preparation for a work process, the same component storage section 13 is always exposed to all six work steps sequentially together with the components 11 placed therein. Just operate it. In this case, once the component 11 arranged in this one component receptacle 13 has been processed, the other component receptacle 13 with the components arranged therein is subjected to six directly successive working steps. be able to. This is then continued until all parts have been processed.

しかしながら、6つのステーションA、 E(およびC
における処理時間が同調または十分に同調されうる場合
、6つの部材収容部13ケ、そルらに配置σされた部材
11とともに同時姉、すなわち1つをステーションAで
、1つをステーションBでおよび1つをステーションC
で処理することも配慮することができる。しかしながら
この場合、部材の、1つの処理工程から他の処理工程へ
の搬送ができるだけ短時間内に行なわれることが保証さ
れなければならない。
However, six stations A, E (and C
If the processing times can be synchronized or sufficiently synchronized, six component receptacles 13, with components 11 placed thereon simultaneously, one at station A, one at station B and one at station C
It is also possible to consider processing with In this case, however, it must be ensured that the parts are transferred from one processing step to another within the shortest possible time.

また明白に、他の実施形態の処理装置も該方法の実7強
に使用されることができる。例えば、6つのステーショ
ンA、BおよびCが連続的に配置され、その場合部材ま
たはウェブ状基材が真空ケゝ−トを経て排気鐘の内部へ
導入され、これらステー/フンを通過せしめられ、かつ
処理後の有被覆部材ないしは有被覆ウェブ状基材が真空
ケゝ−トを、イてイJト気鐘かも導出されるように備え
られることができる。
It is also evident that other embodiments of the processing apparatus can be used in the implementation of the method. For example, six stations A, B and C are arranged in series, in which case a component or web-like substrate is introduced into the interior of the exhaust bell via a vacuum cage and forced to pass through these stays/fans; In addition, the coated member or coated web-like substrate after treatment can be provided with a vacuum cage so that the vacuum can also be removed.

また、2つ以上の層を基材ベースないしは部材ベースに
j准こすべき場合、前記実施列で説明した6つの処理ス
テー/コンA、BおよびCの代りに、さらに多数の処理
ステーションが備えられることができる。また他方で、
1つだけの層を施こすべき場合、2つだけの処理ステー
ションを備えることが挙げられる。しかしそれぞれの場
合、被覆すべき面のエツチングが行なわれる前に、1つ
ないしは複数のターゲットの自由スノξツタが、排気鐘
の閉鎖後に真空が形成された後、または場合により中間
時間的な顕著な圧力増大後に更めて真空が形成された後
に実施されることが保証されるべきである。さらにそれ
ぞれの場合、エツチングおよび第1の被覆間、ないしは
連続する被覆間で、新鮮にエツチングされた、またけ新
鮮に形成された被覆面に顕著な汚染を生じさせないため
、できるだけ短かい時間間隔が維持されることが保証さ
れなければならない。
Also, if more than one layer is to be applied to the substrate or component base, a larger number of processing stations can be provided instead of the six processing stations A, B and C described in the previous embodiment. be able to. On the other hand,
If only one layer is to be applied, it is possible to have only two processing stations. However, in each case, before the etching of the surface to be coated takes place, the free snow ξ ivy of one or more targets is removed after the vacuum has been formed after the closing of the exhaust bell, or possibly at an intermediate time. It should be ensured that this is carried out after a significant pressure increase and further vacuum has been created. Furthermore, in each case between etching and first coating or between successive coatings, the shortest possible time intervals are used in order to avoid significant contamination of freshly etched or freshly formed coating surfaces. It must be ensured that it is maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による方法を実施する装置の1実施例を
略示する横断面図、および第2図および第3図は、第1
図のn−n線およびIII −III線によるそれぞれ
縦断面図である。 10・・・排気鐘、11・・・被覆すべき部材、12・
・・ターンチーゾル装置、13・、・部材収容音β、1
5・・・エツチングシールド、16.18°゛°ターケ
ゞツトシールド、20.21・・・ターグゞット第1頁
の続き 0発 明 者 エーリツヒ・ホーデス ドへ [相]発 明 者 ミヒヤエル・シュチー ドイツ連邦
共和国ロスバッハ3・フォノ・デル・ヘーエ・ルゲボル
ンシュトラーセ 52
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention, and FIGS.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along line nn and line III-III in the figure. 10... Exhaust bell, 11... Member to be covered, 12.
・・Turn chisol device, 13・・・Component housing sound β, 1
5...Etching shield, 16.18°゛°Target shield, 20.21...Target continued from page 10 Inventor: Erich Hoedes [Phase] Inventor: Michael Szczy Rosbach 3 Fono der Hohe Rugebornstrasse 52, Federal Republic of Germany

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 大体において金属のマトリクスを有する少なくと
も1つの被覆を、予じめ浄化および粗面化された部材ベ
ース(11)の面へ陰極スパッタソング法で、形成すべ
き被覆の所望の組成に相応する物質を含有する少くとも
1つの陰極スパッタリングターrノド(20,21)の
使用下に施こずことにょシ釘被覆基材または打破覆部材
を製造するに当り、以下の操作工程ニ ー陰極スパッタリングに所定の真空が、ターガツト面い
しは複式のターガツト面20.21)および、被覆すべ
き基材ベース(11)ないしは被f炭ずべき部材ベース
(11,) −i含有する排気4(10)中に形成され
た後、差当り、ターガツトないしは複数のタービット(
20,21)の−出すべき面の自由スパッタが実施され
、その場合基材ベース(11)ないしは部材ベース(1
1)の被覆すべき面 。 がターデッド物質の付着から保護され、−ターガットな
いしは複数のターガツト面−タ、21)の搬出すべき面
の自由スパッタ後に、基材ベース(11)ないしは部材
ベース(11)の被覆スべき面のエツチングがコロナ放
電中で陰極スパッタリングの方法で実施され、その場合
ターガツトないしは複数のター′f″ット(20,21
)の面が部材物質の付着から保護され、かつ 一エツチングに引続き、基材ベース(11)ないしは部
材ベース(11)の面の被覆が、自由スパッタされたタ
ーガツト面からの陰極スパッタリング法で実施されるこ
とを特徴とする有被覆基材′または有被覆部材の製造法
。 2、陰極スパッタリング法で積層被覆された2つまたは
それ以上の被覆を有する有被覆基材ないしは有被覆部材
を製造するため、種々の層を形成するのに必要な複数の
タービット(20.21)が全て同じ排気鐘(10)中
に装入され、かつその全てが、基材ベース(11)ない
しは部材ペース(11)の被覆すべき面のエツチング前
に自由スパッタされ、かつ積層被覆が、種々のターケゝ
ツ)(20,21)からの時間的に直接に連続する陰極
スパッタリングにより、すなわち中間時間の自由スパッ
タおよび中間時間のエツチングなしに実施されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の有被覆基材また
は有被覆部材の製造法。 3、 多数のターゲ9ット(20,21)、とくに異な
る組成のターガツトを使用する場合、それぞれのターフ
9ツ)(20,’21)の自由スパッタが時間的忙連続
して実施され、かつ少くとも1すでに自由スパッタされ
たターガツト(20)が、他のターガツト(21)の自
由スパッタ中に異種物質の付着から保護されることを特
徴とする特許請求の範囲第1または第2項のいずれかに
記載の有被覆基材または有被覆部材の製造法。 4、自由スパッタすべきターデッド(20,21)にシ
ールド(16,18)が対向配置され、かつ自由スパッ
タが大体においてこのシールド(16,18)に対し行
なわれることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第
6項までのいずれか1項に記載の有被覆基材または有被
覆部材の製造法。 5、基材ペース(11)ないしは部材ペース(11)に
、エツチングに際しシールド(15)が対向配置され、
かつエツチングが、基材ペース(11)ないしは部材ペ
ース(11)の被覆すべき面から大体においてこのシー
ルド(15)に向けた陰極スパッタリングとして行なわ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第4項
までのいずれか1項に製造するため、基材ベース(11
)ないしは部材ペース(11)が、真空下に維持された
排気鐘(10)内部で2つまたはそれ以上のステーショ
ン(A、、 B、 C)を経て導かれ、これらステーシ
ョン(A、B、’C’)中でエツチングおよび被覆が連
続的に実施され、その場合ターガツトないしは複数のタ
ーガツト(20,21)の自由スパッタが、排気鐘(1
0)を閉じかつ真空を形成した後ただ1回で実施される
とともに、場合によシ基材ペース(11)ないしは部材
ペース(11)が真空ゲートを経て排気鐘中へ導入され
かつ有被覆基材ないしは有被覆部材が真空デートを経て
排気鐘から嘔出されることを特徴とする特許請求の範囲
第1項から第5項までのいずれか1項に記載の有被覆基
材または有被覆部材の製造法。
[Claims] 1. At least one coating having a substantially metallic matrix is applied to the surface of the component base (11), which has been previously cleaned and roughened, by cathodic sputtering of the coating to be applied. In the production of nail-coated substrates or demolished coverings without the use of at least one cathodic sputtering tube (20, 21) containing substances corresponding to the desired composition, the following steps are taken: In the operating process knee cathode sputtering, a predetermined vacuum is applied to the targat surface or multiple targat surfaces 20,21) and the base material to be coated (11) or the base material to be coated (11,)-i. After being formed in the exhaust gas 4 (10), a targate or a plurality of tarbits (
20, 21) on the surface to be exposed is carried out, in which case the base material base (11) or the component base (1
1) Surface to be covered. After free sputtering of the surface of the substrate base (11) or of the component base (11) to be coated, the surface of the substrate base (11) or component base (11) is etched. is carried out by cathode sputtering in a corona discharge, in which case a target or a plurality of targets (20, 21
) is protected from adhesion of component substances, and subsequent to the etching, coating of the surface of the substrate base (11) or component base (11) is carried out by cathodic sputtering from the free sputtered target surface. 1. A method for producing a coated base material or a coated member, characterized in that: 2. A plurality of turbits (20.21) necessary for forming the various layers in order to produce coated substrates or coated parts having two or more coatings laminated by cathodic sputtering. are all placed in the same exhaust bell (10) and are all free-sputtered before etching the surface to be coated of the base material base (11) or of the part paste (11), and the laminated coatings are (20, 21), i.e. without intermediate free sputtering and without intermediate etching. A method for producing a coated base material or a coated member as described in 2. 3. When using a large number of targets (20, 21), especially targets of different compositions, the free sputtering of each target (20, '21) is carried out successively in time, and Any of claims 1 or 2, characterized in that at least one already free sputtered target (20) is protected from adhesion of foreign substances during the free sputtering of other targets (21). A method for producing a coated base material or a coated member according to claim 1. 4. A claim characterized in that a shield (16, 18) is arranged opposite to the tarded (20, 21) to be free sputtered, and the free sputtering is mostly performed with respect to this shield (16, 18). A method for producing a coated base material or a coated member according to any one of Items 1 to 6. 5. A shield (15) is arranged opposite to the base material paste (11) or the member paste (11) during etching,
and that the etching is carried out as cathode sputtering from the surface of the substrate paste (11) or component paste (11) to be coated essentially towards this shield (15). Substrate base (11
) or part pace (11) is guided through two or more stations (A,, B, C) inside an exhaust bell (10) maintained under vacuum, and these stations (A, B,' Etching and coating are carried out continuously in C'), the free sputtering of the target or targets (20, 21) being applied to the exhaust bell (1).
0) and the formation of a vacuum, and optionally the base material paste (11) or component paste (11) is introduced into the exhaust bell through the vacuum gate and the coated base material is introduced into the exhaust bell. The coated base material or the coated member according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the material or the coated member is discharged from an exhaust bell through a vacuum date. Manufacturing method.
JP60022116A 1984-02-11 1985-02-08 Coated base material or manufacture of coated member Pending JPS60184676A (en)

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