JPS605875A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
- Publication number
- JPS605875A JPS605875A JP11345283A JP11345283A JPS605875A JP S605875 A JPS605875 A JP S605875A JP 11345283 A JP11345283 A JP 11345283A JP 11345283 A JP11345283 A JP 11345283A JP S605875 A JPS605875 A JP S605875A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- high frequency
- films
- tin
- hardened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0641—Nitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は剥がれずらい硬化膜の成膜方法に関する。
最近、ＴｉＮ、ＳｉＣ，ＴｉＣ等の硬化膜を基材上に付
着させて切削工具として使用したり、摩耗防止用としＣ
用いている。一般に前記硬化膜はλＶ膜（１ミクロン前
後）より厚い膜（２イ８以上の厚さ）の力がそのＩ輩粍
防止効果は可成り大さい。
着させて切削工具として使用したり、摩耗防止用としＣ
用いている。一般に前記硬化膜はλＶ膜（１ミクロン前
後）より厚い膜（２イ８以上の厚さ）の力がそのＩ輩粍
防止効果は可成り大さい。
しかし、もともと硬化膜は内部応力が大きく又、硬化膜
に限らず膜のｊ′７さが厚くなる程内部応力は人さくな
るので厚い硬化膜は非常に大きな内部応力を持ら、ての
結東非常に剥がれ易くなる。一般に、基材に所望の材質
の膜を付着さゼる前に該基材と所望の材質の股の両方に
馴染み易い材質の薄膜を基材−１に下地としＵ （’Ｊ
”ｒ−；させ、所望の材質の膜の基（イに対づる密着性
を上げているが、この薄月シ）が実は所望の（Ａ買の膜
の内部応力を吸収していた。しかし乍ら、この薄膜が吸
収出来る内部応力には限界があり、前記した様に所望の
材質の股が厚い硬化膜の詩にはとても吸収出来ない。例
えば基材に窒化チタン（Ｔｉ Ｎ）の厚膜をイ」着させ
る前にニラクル（Ｎｉ ）の薄膜（５００人）を付着さ
せた揚台、該薄膜は精々１）Ｉ７程麿の厚さのＴＩＮに
発生づる内部応力しか吸収出来ない。
に限らず膜のｊ′７さが厚くなる程内部応力は人さくな
るので厚い硬化膜は非常に大きな内部応力を持ら、ての
結東非常に剥がれ易くなる。一般に、基材に所望の材質
の膜を付着さゼる前に該基材と所望の材質の股の両方に
馴染み易い材質の薄膜を基材−１に下地としＵ （’Ｊ
”ｒ−；させ、所望の材質の膜の基（イに対づる密着性
を上げているが、この薄月シ）が実は所望の（Ａ買の膜
の内部応力を吸収していた。しかし乍ら、この薄膜が吸
収出来る内部応力には限界があり、前記した様に所望の
材質の股が厚い硬化膜の詩にはとても吸収出来ない。例
えば基材に窒化チタン（Ｔｉ Ｎ）の厚膜をイ」着させ
る前にニラクル（Ｎｉ ）の薄膜（５００人）を付着さ
せた揚台、該薄膜は精々１）Ｉ７程麿の厚さのＴＩＮに
発生づる内部応力しか吸収出来ない。
本発明はこの様な問題を解決づることを目的としたもの
である。
である。
本発明は基板に硬化膜を（Ｊ ？ｉさせろ過程を複数回
行なう間に、該硬化股間に、践硬化股に対し密着性が良
い１ｉ−９Ｆ、４を何層させた新規な成膜方法を提供す
るものである。
行なう間に、該硬化股間に、践硬化股に対し密着性が良
い１ｉ−９Ｆ、４を何層させた新規な成膜方法を提供す
るものである。
第１図は本発明の成膜方法の−Ｌ各用例として示した高
周波イオンブレーティング装置の概略図である。図中１
は被排気室でその上部の中央部にはホルダー２に小−ル
１〜された基板３が配置されている。４Ａ、４Ｂはガス
供給手段、５は排気手段である。６Ａ、６［３は蒸発さ
せるべき々Ａ斜が収容された坩堝で前記基板３の下方に
設置される。７は電子銃で、前記坩堝に収容された魚介
材お１を蒸発させる為の電子ビームを発生Ｊる。８は電
子銃電源で・ある。９は該電子銃からの電子ビームの進
路を偏向電源１０からの偏向信号に従って制御°りる為
の偏向器である。１１（よ前記基板３と前記耳１へ ＪＪｊ、Ｉ）間に配置された高周波コイルで室外の高周
波電源１２から高周波電力が印加されＣいる。
周波イオンブレーティング装置の概略図である。図中１
は被排気室でその上部の中央部にはホルダー２に小−ル
１〜された基板３が配置されている。４Ａ、４Ｂはガス
供給手段、５は排気手段である。６Ａ、６［３は蒸発さ
せるべき々Ａ斜が収容された坩堝で前記基板３の下方に
設置される。７は電子銃で、前記坩堝に収容された魚介
材お１を蒸発させる為の電子ビームを発生Ｊる。８は電
子銃電源で・ある。９は該電子銃からの電子ビームの進
路を偏向電源１０からの偏向信号に従って制御°りる為
の偏向器である。１１（よ前記基板３と前記耳１へ ＪＪｊ、Ｉ）間に配置された高周波コイルで室外の高周
波電源１２から高周波電力が印加されＣいる。
斯くの如ぎ装置においＣ厚い硬化膜ＴｉＮ膜の成膜を例
にして説明−りる。予め坩堝６ＡにＴ１を、ｊｌ」堝６
１”３にＴｉＮに馴染み易くしかも薄膜の状態で内部応
力の小さいＮ１を収容しておく。又、ガス供給手段４△
どじて窒素ガス（Ｎ２ガス）ボンへ、４Ｂどしてノ’ル
ゴンガス（Ａｒカス）ボンベを人々（ｌｉｌｏｌえてＴ
５＜。先ず、７■コ内を排気装置５によりＩ Ｘ １０
−４程反に排気してからガス供給手段４［３カー ＋ら
Ａｒカスを室内に供給し室内を１Ｘ１０−２稈瓜の圧）
ｊにリ−る。ぞしく、高周波電源１２から高周波コイル
１１に昌周波゛■力を印加し室内をプラズマ雰囲気にり
る。そして更に電子銃７から電子ビー１１を発生させそ
の電子ビームの進路を偏向器９の偏向力にまり坩堝６Ｂ
に収容された魚介材Ｊ′４（Ｎｉ＞に向（〕てやる。イ
う規−るど、Ｎ１の蒸発粒子はプラズマ雰囲気中でイオ
ン化し、基板３の表面にｉｊ谷Ｊる（第２図２０Ａｇ照
）。この時、このＮｉの蒸着膜のＴ７さが５００人程先
程なったら電子ビームの進路を人さ゛く変えてこのＮｉ
の蒸着を停止ち゛る様にする。次に、ガス供給手段５Ａ
からＮ２万ス（窒素ガス）を室内に供給し、次に、電子
銃７からの電子ビームの進路を輪向器９からの１−自力
により坩堝ＯＡに収容された蒸発月利（Ｔｉ）に向てや
る。イうすると、Ｔ１の蒸発粒子は前記プラズマ雰囲気
中でイオン化され、先程基板３の表面にイ・４着された
Ｎ（のＩｌ’＋＞上にＴｉＮがイ”Ｊ 盾’Ｉる（第２
図２ Ｏｒ３＝照）。この時、このＴＩＮの膜の厚さが
１０に人（＝１ｐｍ）程度になっｌこらビームの進路を
人さくかえてＴ１０ｈλ発を停止さｉ！Ｔｉ Ｎの何６
を停止りさ氾る。同時にＮ２ガスの供給を停止させる。
にして説明−りる。予め坩堝６ＡにＴ１を、ｊｌ」堝６
１”３にＴｉＮに馴染み易くしかも薄膜の状態で内部応
力の小さいＮ１を収容しておく。又、ガス供給手段４△
どじて窒素ガス（Ｎ２ガス）ボンへ、４Ｂどしてノ’ル
ゴンガス（Ａｒカス）ボンベを人々（ｌｉｌｏｌえてＴ
５＜。先ず、７■コ内を排気装置５によりＩ Ｘ １０
−４程反に排気してからガス供給手段４［３カー ＋ら
Ａｒカスを室内に供給し室内を１Ｘ１０−２稈瓜の圧）
ｊにリ−る。ぞしく、高周波電源１２から高周波コイル
１１に昌周波゛■力を印加し室内をプラズマ雰囲気にり
る。そして更に電子銃７から電子ビー１１を発生させそ
の電子ビームの進路を偏向器９の偏向力にまり坩堝６Ｂ
に収容された魚介材Ｊ′４（Ｎｉ＞に向（〕てやる。イ
う規−るど、Ｎ１の蒸発粒子はプラズマ雰囲気中でイオ
ン化し、基板３の表面にｉｊ谷Ｊる（第２図２０Ａｇ照
）。この時、このＮｉの蒸着膜のＴ７さが５００人程先
程なったら電子ビームの進路を人さ゛く変えてこのＮｉ
の蒸着を停止ち゛る様にする。次に、ガス供給手段５Ａ
からＮ２万ス（窒素ガス）を室内に供給し、次に、電子
銃７からの電子ビームの進路を輪向器９からの１−自力
により坩堝ＯＡに収容された蒸発月利（Ｔｉ）に向てや
る。イうすると、Ｔ１の蒸発粒子は前記プラズマ雰囲気
中でイオン化され、先程基板３の表面にイ・４着された
Ｎ（のＩｌ’＋＞上にＴｉＮがイ”Ｊ 盾’Ｉる（第２
図２ Ｏｒ３＝照）。この時、このＴＩＮの膜の厚さが
１０に人（＝１ｐｍ）程度になっｌこらビームの進路を
人さくかえてＴ１０ｈλ発を停止さｉ！Ｔｉ Ｎの何６
を停止りさ氾る。同時にＮ２ガスの供給を停止させる。
次に又、電子ビームを前記」１１堝６ＢのＮｉに向りさ
り、第２図に示ず様に前記ＴｉＮ膜の上にＮ１の膜（！
’］ ＯＯ先程度の１７さ）をイ」４５させ、史に、前
記と同様にしｃｌ−ｒｘの膜２０Ｄ＜ＩＯＫ人程度の厚
さ）を該Ｎｉの膜２０Ｃの上にイ」着ざ「る。
り、第２図に示ず様に前記ＴｉＮ膜の上にＮ１の膜（！
’］ ＯＯ先程度の１７さ）をイ」４５させ、史に、前
記と同様にしｃｌ−ｒｘの膜２０Ｄ＜ＩＯＫ人程度の厚
さ）を該Ｎｉの膜２０Ｃの上にイ」着ざ「る。
そして史に前記過程を繰返し、Ｎｉの薄膜層２０Ｆ、Ｔ
ｉＮの硬化Ｉ＋’、！ ２０ Ｆを形成りる。
ｉＮの硬化Ｉ＋’、！ ２０ Ｆを形成りる。
この仔にりれば基板上に形成されたＮｉの薄膜を中間層
にした各ＴｉＮ硬化膜のｎい股にお（プる内部応力は中
間層のＮｉ膜に吸収されてしまい、非１；ｉに安定なく
剥がれｆらい）丁ＩＮの厚い硬化膜が基板上に出来る。
にした各ＴｉＮ硬化膜のｎい股にお（プる内部応力は中
間層のＮｉ膜に吸収されてしまい、非１；ｉに安定なく
剥がれｆらい）丁ＩＮの厚い硬化膜が基板上に出来る。
尚、この様にして形成されたＴｉＮ膜においで、下地及
び中間層のＮ１膜は薄膜で、しかｂＴｉ Ｎ股の１９さ
くこ対して非常にＦ（１，ｔいので厚さの点で無視出来
、該ＴｉＮ膜は３０に人の厚さの性質を右づる。
び中間層のＮ１膜は薄膜で、しかｂＴｉ Ｎ股の１９さ
くこ対して非常にＦ（１，ｔいので厚さの点で無視出来
、該ＴｉＮ膜は３０に人の厚さの性質を右づる。
尚、ｆ＋ｉ＞記Ｎｉの層とＴｉ ＮｖＪの形成の繰返し
は２度に限られず、３度もしくは４度以上でもにい。
は２度に限られず、３度もしくは４度以上でもにい。
又、Ｎ１の代りにアルミニウム（Ａ１）やチタン（Ｔｉ
）を使用してもＪ、い。又、膜の形成方法は高周波イオ
ンブレーティングに限られず、スパッタリングや抵抗加
熱式の蒸着ノ）法−Ｃもよい。
）を使用してもＪ、い。又、膜の形成方法は高周波イオ
ンブレーティングに限られず、スパッタリングや抵抗加
熱式の蒸着ノ）法−Ｃもよい。
本発明にＪ、れば、剥がれにくい厚い硬化膜が得られる
。
。
第１図は本発明の成膜方法の位１バＩ心用例としＣ示し
た高周波イ調ンブレーデイング装置の概略図、第２図（
、Ｌ該装置の動作の説明を袖（ｙｅＬＩる為に用いた図
である。 １ ： ンも≧ｊ〕）気？？ミ ３：基板 ４Δ、４Ｂ＝力ス供給１段 ５：刊気手段 ６△、６Ｂ：Ｔ１１堝 ７：電子銃 ９：１−白黒 １１：高周波コイル １２ ： ；：：ｒ周波電源 ２ＯＡ、２０Ｃ，２０１Ｅ ： Ｎｉ （Ｄｉ９Ｂ；”
！２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ ：Ｔｉ Ｎ（］’；ｌ＞硬
化膜 Ｍ品出願人 Ｉ」本゛竜ｒ株式会着 代表者 伊必 −人
た高周波イ調ンブレーデイング装置の概略図、第２図（
、Ｌ該装置の動作の説明を袖（ｙｅＬＩる為に用いた図
である。 １ ： ンも≧ｊ〕）気？？ミ ３：基板 ４Δ、４Ｂ＝力ス供給１段 ５：刊気手段 ６△、６Ｂ：Ｔ１１堝 ７：電子銃 ９：１−白黒 １１：高周波コイル １２ ： ；：：ｒ周波電源 ２ＯＡ、２０Ｃ，２０１Ｅ ： Ｎｉ （Ｄｉ９Ｂ；”
！２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ ：Ｔｉ Ｎ（］’；ｌ＞硬
化膜 Ｍ品出願人 Ｉ」本゛竜ｒ株式会着 代表者 伊必 −人
Claims (1)
- 基板に硬化膜を（＝Ｊ右させる過程を複数回行なう間に
、該硬化股間に、該硬化膜に対し密着性が良い薄膜を付
着させた成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11345283A JPS605875A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11345283A JPS605875A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605875A true JPS605875A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14612587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11345283A Pending JPS605875A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2576608A1 (fr) * | 1985-01-30 | 1986-08-01 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Procede pour revetir des elements de machines ou outils d'une matiere dure et elements de machines et outils fabriques par application de ce procede |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822374A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-09 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆高速度鋼部材 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP11345283A patent/JPS605875A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822374A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-09 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆高速度鋼部材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2576608A1 (fr) * | 1985-01-30 | 1986-08-01 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Procede pour revetir des elements de machines ou outils d'une matiere dure et elements de machines et outils fabriques par application de ce procede |
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