JPS61201769A - 酸化物、窒化物、酸化窒化物および炭化物からなる層の反応的蒸着法 - Google Patents
酸化物、窒化物、酸化窒化物および炭化物からなる層の反応的蒸着法Info
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- JPS61201769A JPS61201769A JP61027765A JP2776586A JPS61201769A JP S61201769 A JPS61201769 A JP S61201769A JP 61027765 A JP61027765 A JP 61027765A JP 2776586 A JP2776586 A JP 2776586A JP S61201769 A JPS61201769 A JP S61201769A
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- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
- C23C14/325—Electric arc evaporation
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、陽極としての蒸気源とこの陽極に対して負の
電位にある支持体との間に保持され九電場により同時に
、蒸気の一部をイオン化しそして得られたイオンを被覆
すべき表面上へ加速させることによる、酸化物、窒化物
、酸化窒化物および炭化物からなる層を支持体に反応に
℃蒸着させる方法に関する。
電位にある支持体との間に保持され九電場により同時に
、蒸気の一部をイオン化しそして得られたイオンを被覆
すべき表面上へ加速させることによる、酸化物、窒化物
、酸化窒化物および炭化物からなる層を支持体に反応に
℃蒸着させる方法に関する。
米国特許第３５６２１４１号明細書から、るつぼ内にあ
る材料を電子線により蒸発させ、この蒸気を被覆すべき
支持体上で凝縮させ、その際支持体を被覆期間中、蒸着
室壁に対し一５００ｖまでの負電位に保持する方法が知
られる。この方法では、さらに中空陰極と蒸発し友材料
との間に１００ＯＡまでの強さの電流をもつ低圧アーク
放電を保持し、これに対し支持体上を流れる電流は５０
０Ａまでとなしうる。この大きさの電流を誘導するため
には、施された層が当然これに応じて導電性でなければ
ならない。
る材料を電子線により蒸発させ、この蒸気を被覆すべき
支持体上で凝縮させ、その際支持体を被覆期間中、蒸着
室壁に対し一５００ｖまでの負電位に保持する方法が知
られる。この方法では、さらに中空陰極と蒸発し友材料
との間に１００ＯＡまでの強さの電流をもつ低圧アーク
放電を保持し、これに対し支持体上を流れる電流は５０
０Ａまでとなしうる。この大きさの電流を誘導するため
には、施された層が当然これに応じて導電性でなければ
ならない。
スイス特許第６４５１３７号明細書には、その実施のた
めに同様な低圧アーク法を採用するが電子銃により蒸発
させる物質にさらに蒸発用電力を導通することができる
方法が示されており；その際被覆すべき支持体を絶縁状
態に保持し、そのホルダー自体をアークプラズマに比し
て負の電位、たとえば−５００ｖにすることが指示され
ている。
めに同様な低圧アーク法を採用するが電子銃により蒸発
させる物質にさらに蒸発用電力を導通することができる
方法が示されており；その際被覆すべき支持体を絶縁状
態に保持し、そのホルダー自体をアークプラズマに比し
て負の電位、たとえば−５００ｖにすることが指示され
ている。
この既知の方法によれば意外にも実際上すべての材料（
すなわち著しく温度安定性の金属も、また蒸発速度の高
い誘電体も）を蒸発させることができ、また同時に蒸気
、または場合により蒸着室内に残存するかもしくはここ
にたとえば反応的蒸着の実施のために導入されるガスを
高度に活性化することができる。
すなわち著しく温度安定性の金属も、また蒸発速度の高
い誘電体も）を蒸発させることができ、また同時に蒸気
、または場合により蒸着室内に残存するかもしくはここ
にたとえば反応的蒸着の実施のために導入されるガスを
高度に活性化することができる。
その際Ｉ ＫｅＶ以上の電子の運動エネルギーをもつ電
子線が不良導体の蒸着に際しても高い蒸着速度を与え、
また低圧アーク放電における多数の低エネルギー電子が
蒸気または導入された反応ガスを著しく活性化する。
子線が不良導体の蒸着に際しても高い蒸着速度を与え、
また低圧アーク放電における多数の低エネルギー電子が
蒸気または導入された反応ガスを著しく活性化する。
この方法は、低圧アークによる他の蒸着法においては避
けられない、プロセスパラメーター（たとえば蒸着速度
、残留ガス圧、残留ガス組成、イオン化密度など）の結
合を避けることができ、従って個々の用途の要求に最適
な状態で適合させうるという利点を示す。
けられない、プロセスパラメーター（たとえば蒸着速度
、残留ガス圧、残留ガス組成、イオン化密度など）の結
合を避けることができ、従って個々の用途の要求に最適
な状態で適合させうるという利点を示す。
しかし最後に述べた方法になお残された欠点は、一定の
最大厚さまでの絶縁層を付与することができるにすぎな
い点にある。支持体に与えられた比較的高い電圧（５０
０Ｖ）においても、被覆材料の荷電イオンの衝突により
、支持体表面に与えられた電荷を運び去ることはもはや
不可能だからである。
最大厚さまでの絶縁層を付与することができるにすぎな
い点にある。支持体に与えられた比較的高い電圧（５０
０Ｖ）においても、被覆材料の荷電イオンの衝突により
、支持体表面に与えられた電荷を運び去ることはもはや
不可能だからである。
良導体を絶縁性支持体上に施す際にも、支持体の導電性
がきわめて低いためもはや十分な電荷量を層から運び去
ることができない場合に、同様な問題が生じる。
がきわめて低いためもはや十分な電荷量を層から運び去
ることができない場合に、同様な問題が生じる。
表面電荷により生じる問題を、被覆すべき絶縁面の前方
に金属製の網状電極を備えることにより回避することが
試みられた。しかしこの解決策も満足すべきものではな
い。この種の網電極は一方では被覆すべき支持体上にお
ける蒸気陰影の原因となるのでこのため被膜が不均一と
なり、他方ではイオンに支えられた蒸着（イオンめっき
）という目的の作用が弱められるからである。
に金属製の網状電極を備えることにより回避することが
試みられた。しかしこの解決策も満足すべきものではな
い。この種の網電極は一方では被覆すべき支持体上にお
ける蒸気陰影の原因となるのでこのため被膜が不均一と
なり、他方ではイオンに支えられた蒸着（イオンめっき
）という目的の作用が弱められるからである。
きわめて微細な網目の網を用いる場合には、蒸発した物
質により網目がふさがる恐れもある。
質により網目がふさがる恐れもある。
絶縁層を施す際に表面電荷の問題を軽減するために行い
うる他の方法は、層として析出させる材料を常法により
蒸発させる代わりに高周波により飛散させることである
。すなわちこの種の高周波放電室においては常に、面積
の比較的小さな電極が負に帯電する。すなわち支持体を
支える電極が面積の比較的大きな被覆室壁に対して負に
帯電する。その際、被覆材料のイオンにより導入された
支持体の正電荷がプラズマ中の電子のかなり大きな可動
性により補償される形で電荷平衡を得ることが試みられ
る。被覆期間中に支持体を過度に高い負電位に帯電させ
ることなくこの平衡を保持しうるならば、均質な被覆が
期待されるにちがいない。これに対し、これよりも高い
電位に帯電した支持体表面ではより強い放電が行われる
ため陰影が生じる可能性がある。
うる他の方法は、層として析出させる材料を常法により
蒸発させる代わりに高周波により飛散させることである
。すなわちこの種の高周波放電室においては常に、面積
の比較的小さな電極が負に帯電する。すなわち支持体を
支える電極が面積の比較的大きな被覆室壁に対して負に
帯電する。その際、被覆材料のイオンにより導入された
支持体の正電荷がプラズマ中の電子のかなり大きな可動
性により補償される形で電荷平衡を得ることが試みられ
る。被覆期間中に支持体を過度に高い負電位に帯電させ
ることなくこの平衡を保持しうるならば、均質な被覆が
期待されるにちがいない。これに対し、これよりも高い
電位に帯電した支持体表面ではより強い放電が行われる
ため陰影が生じる可能性がある。
経験によれば、上記の難点は特に支持体を酸化物、窒化
物、酸化窒化物および炭化物からなる層で被覆する際に
生じることが示された。従って本発明の課題は、より良
い品質、すなわち比較的大きな硬さ、密度および付着性
をもつこれらの材料からなる層を加熱されていない支持
体上にも施しうる方法を創案することである。この課題
は、陽極としての蒸気源とこの陽極に対して負の電位に
ある支持体との間に保持された電場により同時に、蒸気
の一部をイオン化しそして得られたイオンを被覆すべき
表面上へ加速させることによる、酸化物、窒化物、酸化
窒化物および炭化物からなる層を支持体に反応的蒸着さ
せる方法であって、ａ）被覆すべき表面自体が絶縁性で
あるか、または絶縁状態に保持され； ｂ）支持体上のイオン析出密度が０．５〜２ｍＡ／ｆｆ
ｌであり； Ｃ）被覆期間中にガス放電により、被覆すべき表面の前
方にプラズマを保持し、これによりこの表面がプラズマ
電位に対し−５〜−６０Ｖの電位に帯電し、 ｄ）反応的蒸着に必要な、蒸発した物質と反応させるガ
スを陽極に導入する ことを特徴とする方法により解決される。
物、酸化窒化物および炭化物からなる層で被覆する際に
生じることが示された。従って本発明の課題は、より良
い品質、すなわち比較的大きな硬さ、密度および付着性
をもつこれらの材料からなる層を加熱されていない支持
体上にも施しうる方法を創案することである。この課題
は、陽極としての蒸気源とこの陽極に対して負の電位に
ある支持体との間に保持された電場により同時に、蒸気
の一部をイオン化しそして得られたイオンを被覆すべき
表面上へ加速させることによる、酸化物、窒化物、酸化
窒化物および炭化物からなる層を支持体に反応的蒸着さ
せる方法であって、ａ）被覆すべき表面自体が絶縁性で
あるか、または絶縁状態に保持され； ｂ）支持体上のイオン析出密度が０．５〜２ｍＡ／ｆｆ
ｌであり； Ｃ）被覆期間中にガス放電により、被覆すべき表面の前
方にプラズマを保持し、これによりこの表面がプラズマ
電位に対し−５〜−６０Ｖの電位に帯電し、 ｄ）反応的蒸着に必要な、蒸発した物質と反応させるガ
スを陽極に導入する ことを特徴とする方法により解決される。
その際、本発明方法は上記材料からなる絶縁層にも、ま
た絶縁性支持体上に層を施すためにも特に有利であるが
、層材料に十分な導電性がある場合にも、また支持体が
絶縁性でない場合にも層の品質を著しく改良しうろこと
が示された。この後者の場合に本発明方法を実施するだ
めには（すなわち層材料も支持体も十分には絶縁されて
いない場合には）、これに応じた絶縁性をホルダーに備
えさせ、これによって電荷が層から自由に流出するのを
阻止する。
た絶縁性支持体上に層を施すためにも特に有利であるが
、層材料に十分な導電性がある場合にも、また支持体が
絶縁性でない場合にも層の品質を著しく改良しうろこと
が示された。この後者の場合に本発明方法を実施するだ
めには（すなわち層材料も支持体も十分には絶縁されて
いない場合には）、これに応じた絶縁性をホルダーに備
えさせ、これによって電荷が層から自由に流出するのを
阻止する。
前記のように、本発明方法を実施するためには被覆され
る表面自体が絶縁されているか、または絶縁状態に保持
されていなければならず、これにより前記の特徴ｂ）
ｃ） ｄ） が同時に満たされた状態で、被覆される表
面がプラズマに対し−５〜−６０Ｖの電位に帯電する。
る表面自体が絶縁されているか、または絶縁状態に保持
されていなければならず、これにより前記の特徴ｂ）
ｃ） ｄ） が同時に満たされた状態で、被覆される表
面がプラズマに対し−５〜−６０Ｖの電位に帯電する。
本発明を添付の図面により、さらに詳細に説明する。
図面には低圧アーク放電用の陰極室１、電子銃２（相当
するエネルギーの電子を供給する）、さらにるつぼ３（
蒸着すべき材料が入れられる）および支持体ホルダー４
が示されている。後者は、蒸発した材料の薄い層がその
上に析出するはずの支持体により覆われろ可能性がある
。図面には、被覆室６を適切な減圧（たとえばＩＱ−４
ｍｂの圧力）に排気するためのポンプ接続管５も示され
ている。それ自体が絶縁性でない材料からなる薄層を施
すだめには、支持体ホルダーを支柱７および絶縁体８に
より被覆室の天井に固定する。この装置の作動中に保持
されるガス放電によって、支持体ホルダーは蒸気の凝縮
に際し負の電位に帯電する。これにより、活性化された
蒸気および残存ガス（プラズマ）からなる陽イオンは支
持体上へ向かって加速される。
するエネルギーの電子を供給する）、さらにるつぼ３（
蒸着すべき材料が入れられる）および支持体ホルダー４
が示されている。後者は、蒸発した材料の薄い層がその
上に析出するはずの支持体により覆われろ可能性がある
。図面には、被覆室６を適切な減圧（たとえばＩＱ−４
ｍｂの圧力）に排気するためのポンプ接続管５も示され
ている。それ自体が絶縁性でない材料からなる薄層を施
すだめには、支持体ホルダーを支柱７および絶縁体８に
より被覆室の天井に固定する。この装置の作動中に保持
されるガス放電によって、支持体ホルダーは蒸気の凝縮
に際し負の電位に帯電する。これにより、活性化された
蒸気および残存ガス（プラズマ）からなる陽イオンは支
持体上へ向かって加速される。
低圧アークは陰極室１とるつぼ３の間の電源９により放
出される。その際、低゛圧アークは電源９の陽極と実質
（室６）との連結により維持され、あるいは浮動電位（
Ｓｃｈｗｅｂｅｐｏｔｅｎｔｉａｌ ）により、すなわ
ち被覆室の容器と連結せずに保持される。後者の場合、
電源の陽極は絶縁体を通して室６の床を貫通する、るつ
ぼ３の保持棒１０と連結する。図面から、被覆室の天井
への支持体ホルダーの固定を、支持体ホルダーの回転運
動用に形成された保持棒によっても行いうろことがわか
る。
出される。その際、低゛圧アークは電源９の陽極と実質
（室６）との連結により維持され、あるいは浮動電位（
Ｓｃｈｗｅｂｅｐｏｔｅｎｔｉａｌ ）により、すなわ
ち被覆室の容器と連結せずに保持される。後者の場合、
電源の陽極は絶縁体を通して室６の床を貫通する、るつ
ぼ３の保持棒１０と連結する。図面から、被覆室の天井
への支持体ホルダーの固定を、支持体ホルダーの回転運
動用に形成された保持棒によっても行いうろことがわか
る。
その際、場合により実施される回転運動がもつ利点は、
施された層の一様性がよりよい点にある。
施された層の一様性がよりよい点にある。
もちろん、その回転軸がモーターに接続されている場合
、層または支持体自身が絶縁性でないならばその絶縁性
の保持状態が存続するように配慮すべきである。これは
たとえば駆動モーターと回転軸の絶縁連結により行うこ
とができる。
、層または支持体自身が絶縁性でないならばその絶縁性
の保持状態が存続するように配慮すべきである。これは
たとえば駆動モーターと回転軸の絶縁連結により行うこ
とができる。
この種の被覆装置の実際の操作に必要な他の個々のもの
は、概略図であるため添付の図面には示さなかった。こ
れはたとえば冷却水路、低圧アーク放電の陰極室中への
ガスの導入のための弁、磁場を得るだめの補助コイル（
たとえば低圧アークの陰極室のための）、電子線源の駆
動のための補助真空ポンプなどである。スイス特許第６
４５１３７号明細書を参照されたい。
は、概略図であるため添付の図面には示さなかった。こ
れはたとえば冷却水路、低圧アーク放電の陰極室中への
ガスの導入のための弁、磁場を得るだめの補助コイル（
たとえば低圧アークの陰極室のための）、電子線源の駆
動のための補助真空ポンプなどである。スイス特許第６
４５１３７号明細書を参照されたい。
本発明方法の実施に際しては、被覆すべき支持体を支持
体ホルダー４の蒸気源に向いた側に固定し、蒸発させる
材料をるつぼ３に入れ、蒸着室を閉じ、排気する。約１
０’ｍｂの圧力に達したのち、低圧アーク放電の陰極室
内へ、受は話中の圧力が約１０−’ ｍｂに増大する量
のアルゴンを導入する。次いで低圧アークを点火し、陽
極（るつぼ３）と陰甑の間にたとえば６０Ｖの電圧で３
５Ａを流す。その際、支持体はアークプラズマに比して
約３０Ｖの負電位を生じる。これにより、プラズマから
出る陽イオンが支持体へ向かって加速される。
体ホルダー４の蒸気源に向いた側に固定し、蒸発させる
材料をるつぼ３に入れ、蒸着室を閉じ、排気する。約１
０’ｍｂの圧力に達したのち、低圧アーク放電の陰極室
内へ、受は話中の圧力が約１０−’ ｍｂに増大する量
のアルゴンを導入する。次いで低圧アークを点火し、陽
極（るつぼ３）と陰甑の間にたとえば６０Ｖの電圧で３
５Ａを流す。その際、支持体はアークプラズマに比して
約３０Ｖの負電位を生じる。これにより、プラズマから
出る陽イオンが支持体へ向かって加速される。
前記の特徴ｄ）を満たすためには、陽極として接続され
たるつぼの近くに流入するガス導入管を備える必要があ
る。これには図示された被覆装置においては２本のガス
導入管１１および１２が用いられる。図面に示されるよ
うにこれらの導管はるつぼの縁で終わっているので、こ
れらの導管を経て導入されたガスの密度はるつぼの開口
領域で最大となる。従って導入されたガスおよびガス放
電により蒸発した材料の特に著しい活性化は共に、陽極
として作用するるつぼの前方で達成される。
たるつぼの近くに流入するガス導入管を備える必要があ
る。これには図示された被覆装置においては２本のガス
導入管１１および１２が用いられる。図面に示されるよ
うにこれらの導管はるつぼの縁で終わっているので、こ
れらの導管を経て導入されたガスの密度はるつぼの開口
領域で最大となる。従って導入されたガスおよびガス放
電により蒸発した材料の特に著しい活性化は共に、陽極
として作用するるつぼの前方で達成される。
蒸気と導入されたガスとの反応により前記の層材料のう
ちいずれを得たいかに応じて、酸素、窒素、炭化水素お
よび他の種々のガスが導入される。反応ガスの選択に関
する一般的指示を以下の実施例に記載する。
ちいずれを得たいかに応じて、酸素、窒素、炭化水素お
よび他の種々のガスが導入される。反応ガスの選択に関
する一般的指示を以下の実施例に記載する。
実施例１
実施例１においては支持体上にＴ１０２層を析出させた
。このためには、るつぼから金属チタンを約１９００℃
の温度で蒸発させた。同時に導管１１および１２を経て
酸素を反応ガスとして導入し、その際るつぼ上方で最高
醸素分圧約８Ｘ１０−’ｍｂが測定された、陰極室１を
経て送入されたアルゴンの分圧は被覆室内で２Ｘ１０”
−’ｍｂとなった。陰極室内の熱陰極と陽極としてのる
つぼの間には７０Ｖの電位差があり、その際アーク電流
は６０Ａとなった。この操作条件下で３．５Ａ／秒の層
成長速度が達成された。この例の場合、生成したＴｉＯ
□層自体が絶縁性であり、絶縁性支持体（たとえばガラ
ス板）上にも、金属製支持体上にも同様に良好な品質の
被膜を製造することができた。
。このためには、るつぼから金属チタンを約１９００℃
の温度で蒸発させた。同時に導管１１および１２を経て
酸素を反応ガスとして導入し、その際るつぼ上方で最高
醸素分圧約８Ｘ１０−’ｍｂが測定された、陰極室１を
経て送入されたアルゴンの分圧は被覆室内で２Ｘ１０”
−’ｍｂとなった。陰極室内の熱陰極と陽極としてのる
つぼの間には７０Ｖの電位差があり、その際アーク電流
は６０Ａとなった。この操作条件下で３．５Ａ／秒の層
成長速度が達成された。この例の場合、生成したＴｉＯ
□層自体が絶縁性であり、絶縁性支持体（たとえばガラ
ス板）上にも、金属製支持体上にも同様に良好な品質の
被膜を製造することができた。
実施例２
実施例２においては、支持体上にｓｉ ｏ、層を得た。
その除用いたアルボ電圧および酸素圧は実施例１の場合
と同じであった。純ケイ素をるつぼ内で蒸発させ、その
際アーク電圧はこの場合８５Ｖを選び、アーク電流は６
５Ａとなり、蒸着速度は４．９＾／秒であった。こうし
て製造された８１０２層は硬く、吸収性がなく、金属性
支持体上にも絶縁性支持体上にも良好に付着した。
と同じであった。純ケイ素をるつぼ内で蒸発させ、その
際アーク電圧はこの場合８５Ｖを選び、アーク電流は６
５Ａとなり、蒸着速度は４．９＾／秒であった。こうし
て製造された８１０２層は硬く、吸収性がなく、金属性
支持体上にも絶縁性支持体上にも良好に付着した。
実施例３
被覆室内のアルゴン分圧２Ｘ１０−’ｍｂおよび窒素分
圧８Ｘ１０’ｍｂ、アーク°成圧７４Ｖおよびアーク電
流７０ＡにおいてＳｉＮ層を得た。その際、被覆速度４
．ＩＡ／秒が達成された。得られた層は著しい硬さを示
し、鋼製支持体に強固に付着していた。この鋼製支持体
は層の製造に際して１００℃よりも高温には加熱されず
、従ってこの実施例によれば工具の被覆が可能である。
圧８Ｘ１０’ｍｂ、アーク°成圧７４Ｖおよびアーク電
流７０ＡにおいてＳｉＮ層を得た。その際、被覆速度４
．ＩＡ／秒が達成された。得られた層は著しい硬さを示
し、鋼製支持体に強固に付着していた。この鋼製支持体
は層の製造に際して１００℃よりも高温には加熱されず
、従ってこの実施例によれば工具の被覆が可能である。
その際既知のとおりその工具の鋼の焼戻し温度を越えて
はならない。
はならない。
実施例４
これと同様な例はＳｉＣ層の製造に関するものである。
この場合、Ｃ２Ｈ２を反応性ガスとして使用した（層を
施す際の分圧ＩＸ１０−ｍｂ）。他の詳細は、表から判
断できる。
施す際の分圧ＩＸ１０−ｍｂ）。他の詳細は、表から判
断できる。
実施例５
最後にさらに、ＳｉＯｘＮｙの組成をもつ層、すなわち
製造条件に応じて異なる混合比をもつ可能性のある層を
製造した。このためには、ケイ素を酸素および窒素の同
時作用下で蒸発させた。これらは反応性ガスとして両方
の導管１１および１２を経て被覆室内へ送入され、そこ
で被覆期間中ＰＯ□＝４Ｘ１０−’ｍｂお工びＰＮ２＝
８Ｘ１０’ｍｌ）の分圧を生じた。アルゴン分圧は２
Ｘ、１０−’ ｍｂに、アーク電圧は７５Ｖに、アーク
電流は７０Ａに調整され、被覆速度４．２＾／秒を得た
。
製造条件に応じて異なる混合比をもつ可能性のある層を
製造した。このためには、ケイ素を酸素および窒素の同
時作用下で蒸発させた。これらは反応性ガスとして両方
の導管１１および１２を経て被覆室内へ送入され、そこ
で被覆期間中ＰＯ□＝４Ｘ１０−’ｍｂお工びＰＮ２＝
８Ｘ１０’ｍｌ）の分圧を生じた。アルゴン分圧は２
Ｘ、１０−’ ｍｂに、アーク電圧は７５Ｖに、アーク
電流は７０Ａに調整され、被覆速度４．２＾／秒を得た
。
これらの層の組成は詳細には分析されなかったが、これ
らは硬く、付着性が良好であり、工具焼戻し用の層とし
て十分に使用できた。
らは硬く、付着性が良好であり、工具焼戻し用の層とし
て十分に使用できた。
上記の実施例の詳細を次の表にまとめた。
表
図面は本発明方法に用いられる装置の概略図であり、各
記号は下記のものを表わす。 １：陰極室 ２：電子銃 ３：るつぼ ４：支持体ホルダー ５：ポンプ接続管６：被覆室 ７
：４の支柱 ８：絶縁体９：電源 ｌＯ：るつぼの保持
棒 １１．１２：ガス導入管 （外５名）
記号は下記のものを表わす。 １：陰極室 ２：電子銃 ３：るつぼ ４：支持体ホルダー ５：ポンプ接続管６：被覆室 ７
：４の支柱 ８：絶縁体９：電源 ｌＯ：るつぼの保持
棒 １１．１２：ガス導入管 （外５名）
Claims (6)
- （１）陽極としての蒸気源とこの陽極に対して負の電位
にある支持体との間に保持された電場により同時に、蒸
気の一部をイオン化しそして得られたイオンを被覆すべ
き表面上へ加速させることによる、酸化物、窒化物、酸
化窒化物および炭化物からなる層を支持体に反応的蒸着
させる方法であつて、 （ａ）被覆すべき表面自体が絶縁性であるかまたは絶縁
状態に保持され； （ｂ）支持体上のイオン析出密度が０．５〜２ｍＡ／ｃ
ｍ＾３であり； （ｃ）被覆期間中にガス放電により、被覆すべき表面の
前方にプラズマを保持し、これによりこの表面がプラズ
マ電位に対し−５〜−６０Ｖの電位に帯電し、 （ｄ）反応的蒸着に必要な、蒸発した物質と反応させる
ガスを陽極に導入する ことを特徴とする方法。 - （２）ガスを陽極前方の最高蒸気密度の場所に導入する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法
。 - （３）ガスの導入を異常陽極降下領域の範囲において行
うことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 - （４）プラズマが低圧アーク放電の陽光柱であることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （５）低圧アーク放電のアーク電圧が、少なくとも６Ｖ
の異常陽極降下に調整されるべく選ばれることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （６）アーク放電が少なくとも３０Ａの電流で行われる
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH928/85-0 | 1985-03-01 | ||
| CH928/85A CH664163A5 (de) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | Verfahren zum reaktiven aufdampfen von schichten aus oxiden, nitriden, oxynitriden und karbiden. |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100259A (ja) * | 1987-08-26 | 1989-04-18 | Detlev Repenning | 高硬度及び／または摩擦の少ない層の製造方法 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4777908A (en) * | 1986-11-26 | 1988-10-18 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
| US4882198A (en) * | 1986-11-26 | 1989-11-21 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
| US4868003A (en) * | 1986-11-26 | 1989-09-19 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
| ES2022946T5 (es) * | 1987-08-26 | 1996-04-16 | Balzers Hochvakuum | Procedimiento para la aportacion de capas sobre sustratos. |
| US4951604A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
| WO1990013683A1 (en) * | 1989-05-10 | 1990-11-15 | Institut Elektrosvarki Imeni E.O.Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr | Method of obtaining carbon-containing materials |
| CH680369A5 (ja) * | 1989-11-22 | 1992-08-14 | Balzers Hochvakuum | |
| US5264297A (en) * | 1990-03-09 | 1993-11-23 | Kennametal Inc. | Physical vapor deposition of titanium nitride on a nonconductive substrate |
| EP0470777A3 (en) * | 1990-08-07 | 1993-06-02 | The Boc Group, Inc. | Thin gas barrier films and rapid deposition method therefor |
| CH683776A5 (de) * | 1991-12-05 | 1994-05-13 | Alusuisse Lonza Services Ag | Beschichten einer Substratfläche mit einer Permeationssperre. |
| US5490910A (en) * | 1992-03-09 | 1996-02-13 | Tulip Memory Systems, Inc. | Circularly symmetric sputtering apparatus with hollow-cathode plasma devices |
| DE4221361C1 (en) * | 1992-06-29 | 1993-07-01 | Vtd-Vakuumtechnik Dresden Gmbh, O-8017 Dresden, De | Plasma-supported deposition of thin insulating layers on substrates - buy vaporising insulating material and ionising in plasma of low energetic arc discharge |
| CH683006A5 (de) * | 1992-07-27 | 1993-12-31 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einer optischen Schicht und optische Schicht. |
| US5457298A (en) * | 1993-07-27 | 1995-10-10 | Tulip Memory Systems, Inc. | Coldwall hollow-cathode plasma device for support of gas discharges |
| US5518780A (en) * | 1994-06-16 | 1996-05-21 | Ford Motor Company | Method of making hard, transparent amorphous hydrogenated boron nitride films |
| DE4421045C2 (de) * | 1994-06-17 | 1997-01-23 | Dresden Vakuumtech Gmbh | Einrichtung zur plamagestützten Beschichtung von Substraten, insbesondere mit elektrisch isolierendem Material |
| US6155198A (en) * | 1994-11-14 | 2000-12-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for constructing an oxidized film on a semiconductor wafer |
| US6699530B2 (en) * | 1995-07-06 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method for constructing a film on a semiconductor wafer |
| US5753319A (en) * | 1995-03-08 | 1998-05-19 | Corion Corporation | Method for ion plating deposition |
| US6087276A (en) * | 1996-10-29 | 2000-07-11 | National Science Council | Method of making a TFT having an ion plated silicon dioxide capping layer |
| JP2921759B1 (ja) | 1998-03-31 | 1999-07-19 | 株式会社半導体理工学研究センター | 半導体装置の製造方法 |
| DE10018639C1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-05-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Einrichtung zur ionengestützten Hochratebedampfung |
| ITRM20010060A1 (it) * | 2001-02-06 | 2001-05-07 | Carlo Misiano | Perfezionamento di un metodo e apparato per la deposizione di film sottili, soprattutto in condizioni reattive. |
| US20050181177A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-18 | Jamie Knapp | Isotropic glass-like conformal coatings and methods for applying same to non-planar substrate surfaces at microscopic levels |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1115055A (en) * | 1964-09-15 | 1968-05-22 | Atomic Energy Commission | Film deposition in an evacuated chamber |
| US3562141A (en) * | 1968-02-23 | 1971-02-09 | John R Morley | Vacuum vapor deposition utilizing low voltage electron beam |
| US3583361A (en) * | 1969-12-18 | 1971-06-08 | Atomic Energy Commission | Ion beam deposition system |
| ZA711702B (en) * | 1970-03-20 | 1971-12-29 | Whittaker Corp | Film deposition |
| CH264574A4 (de) * | 1973-03-05 | 1977-04-29 | Suwa Seikosha Kk | Verfahren zum Plattieren von Uhrenteilen in einem Vakuumbehälter |
| US3974059A (en) * | 1974-10-03 | 1976-08-10 | Yoichi Murayama | High vacuum ion plating device |
| JPS5263125A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ion plating method |
| CH610013A5 (ja) * | 1975-11-19 | 1979-03-30 | Battelle Memorial Institute | |
| CH631743A5 (de) * | 1977-06-01 | 1982-08-31 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum aufdampfen von material in einer vakuumaufdampfanlage. |
| JPS546876A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Shinko Seiki | Method of forming colored coat over metal surface |
| US4226897A (en) * | 1977-12-05 | 1980-10-07 | Plasma Physics Corporation | Method of forming semiconducting materials and barriers |
| CH619344B (de) * | 1977-12-23 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zur herstellung goldfarbener ueberzuege. | |
| JPS54100987A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Ion plating device |
| US4331737A (en) * | 1978-04-01 | 1982-05-25 | Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai | Oxynitride film and its manufacturing method |
| CH624817B (de) * | 1979-09-04 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zur herstellung goldfarbener ueberzuege. | |
| EP0029747A1 (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-03 | Konica Corporation | An apparatus for vacuum deposition and a method for forming a thin film by the use thereof |
| DE3173689D1 (en) * | 1980-03-07 | 1986-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of producing a magnetic recording medium |
| CH645137A5 (de) * | 1981-03-13 | 1984-09-14 | Balzers Hochvakuum | Verfahren und vorrichtung zum verdampfen von material unter vakuum. |
| US4450787A (en) * | 1982-06-03 | 1984-05-29 | Rca Corporation | Glow discharge plasma deposition of thin films |
| JPS58221271A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-22 | Citizen Watch Co Ltd | イオンプレ−テイング法による被膜形成方法 |
| US4424104A (en) * | 1983-05-12 | 1984-01-03 | International Business Machines Corporation | Single axis combined ion and vapor source |
| DE3502902A1 (de) * | 1984-01-31 | 1985-08-08 | Futaba Denshi Kogyo K.K., Mobara, Chiba | Ionenstrahl-aufdampfvorrichtung |
| JPS60182351A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-17 | Diesel Kiki Co Ltd | スイツチ付弁装置 |
-
1985
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- 1985-12-07 DE DE19853543316 patent/DE3543316A1/de active Granted
-
1986
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- 1986-02-28 US US06/834,757 patent/US4619748A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100259A (ja) * | 1987-08-26 | 1989-04-18 | Detlev Repenning | 高硬度及び／または摩擦の少ない層の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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