KR100206525B1 - 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법 및 장치로서, 그 도포될 층은 가스방전에 의하여 발생되어 그 당면한 서브스트레이트로 입사하는 플라즈마 응축입자들에 의하여 만들어진다. 여기에서 아아크방전증발 프로세스 및 캐소드스퍼터링 프로세스 둘 모두가 유효하게 실시되며 그 아아크방전증발 프로세스는 캐소드스퍼터링 프로세스 이전에 실행된다.

Description

서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법 및 장치

제1도는 통상의 아아크방전증발법으로 서브스트레이트를 코팅할 때, 이 서브스트레이트로 입사하는 입자들의 전형적인 운동에너지 분포도.

제2도는 아아크방전증발법과 캐소드스퍼터링법을 설명하는 기본 회로도.

제3도는 본 발명의 방법을 실행하기 위한 장치의 개략도.

제4도는 마그네트론 캐소드의 개략도.

제5도는 멀티-캐소드 시스템의 단면도.

제6도는 불균형 마그네트론의 개략단면도.

제7도 및 8도는 층형성과 그 관련된 프로세스단계들의 일예를 개략적으로 나타낸 도면.

제9도 및 10도는 우선실시 형태의 층순서와 그 관련된 프로세서단계들의 시간진행을 계략적으로 나타낸 도면.

본 발명은 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법에 관한 것으로서, 도포될 층이 가스방전에 의하여 발생되어 관련된 서브스트레이트로 입사하는 플라즈마 응축입자들에 의하여 만들어지는 코팅방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 그 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.

표면작업과 특히 박막제작 기술은 최근에 극히 중요하게 되었으며, 또한 그것의 산업응용에 관하여도 그러하다. 박막의 제작에 관하여 또는 물질표면의 처리에 관하여 공지된 수많은 진공 방법들은 주로 노(furnace), 그릇(boat) 및 도가니 등등에서의 증발에 관한 방법들이다.

이들 방법에서 그 증발은 특히 전기 가열을 통해서 또는 애노드아아크나 캐소드 아아크에 의한 전자충격(electron bombardment)을 통해서, 또는 AC 유도장에서 전도물질의 와전류(eddy current)가열을 통해서 일어난다. 더구나, DC 또는 AC 글로우방전에서 이온화의 자기적인 증가가 있건 없건간에, 캐소드들의 넓은 면적 스퍼터링은 여러 가지 캐소드스퍼터링의 실시예에서 공지되어 있다.

공지된 그리고 통상의 이온 증발법에서 서브스트레이트로 입사하는 원자들 및 이온들의 운동에너지 또는 서브스트레이트로 입사하는 입자들의 운동에너지는 분산되어, 고에너지의 입자들은 응축층의 결정격자에 압축응력을 일으키고 층의 깨짐을 일으키는 결함을 야기시키거나, 또는 응축층의 불필요한 역방향 스퍼터링이나 리스퍼터링(resputtering)을 일으키는 트리거효과를 야기시킨다. 반대로, 제저에너지의 입사입자들은 때때로 표면에 필요한 운동에너지를 갖지 못하여서 균일한 층의 형성을 보장해 주지 못한다. 서브스트레이트로 입사하는 원자 및 이온들의 특히 넓고 그 결과 부적한합한 운동에너지 분포는 특히 아아크증발기에서 나타난다. 더구나, 종종 물방울이라 불리는 거대입자들이 여러형태의 아아크증발기에서 일어나서, 만약 내부식성 재료의 코팅이 필요하다면 또는 층재료의 마찰계수가 특별히 낮아야 한다면 극히 방해를 할 수 있다.

캐소드스퍼터링은 아아크증발과 비교해 볼 때 이온화된 입자의 저응축이 적합하지 않는데, 특히 코팅될 서브스트레이트의 직접적인 환경에서 그러하다. 이로 인하여 종종 응축층들이 충분히 조밀하지 못한데, 특히 단단한 물질의 코팅과 같은 고용융점의 층들을 증착시킬 때 그러하다. 더구나, 캐소드스퍼터링에 의하여 증착된 층들은 아아크증발에 의하여 증착된 층들보다 결합력이 우수하지 못하다는 것이 공지되어 왔다.

반대로, 캐소드스퍼터링에서는, 네가티브서브스트레이트 바이어스를 적절히 선택하여 이온화된 입사입자들의 운동에너지를 어떤 eV 범위로, 예를 들면 10eV에서 100eV 이상까지, 정확하게 셋팅하고, 반면에 이온화되지 않은 대다수의 원자들은 10eV이하의 운동에너지를 갖게 하는 것이 가능하다.

본 발명의 목적은, 한편으로는 결함의 가능성이 없을 뿐만 아니라 동시에 잘 결합된, 즉 고품위의 층들이 증착되게 해주는 방법을, 다른 한편으로는 그 증착파라미터들을 적절히 선택하여 층성장을 필요한 환경과 이상적으로 그리고 정확하게 매칭하게끔하는 충분한 가능성을 제공하는 방법을 개발하는 것이다.

아아크방전증발법과 캐소드스퍼터링법 둘다 효과적이며 아아크방전증발이 캐소드스퍼터링 이전에 실행된다는 관점에서, 즉 코팅방법의 첫부분은 아아크증발과 같은 단계가 사용되고 그후 캐소드스퍼터링에 의하여 그 코팅은 계속되고 종료된다는 관점에서, 그러한 목적은 본 발명에 의하여 충족된다.

캐소드스퍼터링에 앞서 아아크방전증발의 결과로 서브스트레이트상에 훌륭한 결합층을 도포시키게하는 고에너지 이온들을 가지는 전이층 서브스트레이트 표면상에 발생되는 반면에, 다음의 캐소드스퍼터링 동안에 원하는 결정성장과 도포될 층의 원하는 결정구조에 상응하는, 넓은 범위에 걸친 저입자에너지에서의 응축속도와 그리고 서브스트레이트에서의 바이어스전압 둘을 모두 민감하게 제어할 수 있다. 증발된 입자들의 짧은 평균자유행로의 결과로 층의 균일한 두께 분포가 심지어 모서리에서도 일어난다.

다음으로 캐소드스퍼터링이 실행될 수 있는바, 캐소드물질의 증기와 캐소드스퍼터링에 참가하는 기체원자들은 자기장의 도움을 받아 서브스트레이트 또는 서브스트레이드들에 있는 캐소드 사이의 공간에서 고도로 이온화 될 수 있고, 여기서 자기장은 DC 스터퍼링이나 마그네트론 스퍼터링과 같은 통상 공지된 캐소드스퍼터링법과 비교하면 추가적으로 제공된 것인데, 그 결과 조밀한 층의 증착이 가능하다. 이것은 특별히 장착된 자기설비의 산란장(scattering field)에 의하여 성취되는데, 이 자기설비는 특수한 코일들로 구성되며, 자기장 스퍼터링과 불균형 마그네트론의 공지된 원리에 의하여 형성될 수 있다(참고문헌 1, 2, 3, 4, 5, 6을 참조).

아아크 방전증발 동안에 서브스트레이트상에 응축하는 입자들의 대부분은 이온화되기 때문에 그 운동에너지는 서브스트레이트의 네가티브바이어스에 의하여 문제없이 용이하게 조절될 수 있다. 아아크방전증발과 캐소드스퍼터링, 특히 불균형 마그네트론에 의한 캐소드스퍼터링의 본 발명에 따른 결합으로, 두 가지 방법의 장점들은, 즉 결합력이 뛰어나고 고품위의 층을 얻을 수 있다는 장점들은 초기에 언급한 개개 방법의 단점의 허용없이 이상적으로 이용된다.

아아크방전증발 동안에 서브스트레이트에는 대개 처음에는, 서브스트레이트표면이 이온에칭에 의하여 세척되도록 하는, 즉 공지된 방법으로 일부가 제거되도록하는 최적에너지와 이에 대응하는 이온전류밀도를 가진 Ti 이온들로 충돌된다. 이 표면세척에 필요한 이온의 고에너지는 1500∼2000V 범위의 네가티브 서브스트레이트 바이어스를 가함으로써 비교적 용이하게 발생된다.

아아크방전증발과 캐소드스퍼터링의 결합에서 중요한 전이대는 서브스트레이트 표면의 바로 아래 영역에 아아크방전증발의 도움을 받아 결과적으로 마찬가지로 형성된다. 이것을 위하여 예를 들어 아아크방전증발 동안에 만들어진 다중 이온화된 Ti 원자들이 어떤 조건에서는 서브스트레이트 표면 안으로 주입될 수 있다는 사실이 이용된다.

이러한 목적을 위하여 Ti 이온들의 에너지는 한편으로는 충분히 높아야 하지만, 다른 한편으로는 앞서 기술된 에칭프로세스가 시작되지 않도록 너무 높지 말아야 한다. 이것은 예를 들면 네가티브 서브스트레이트 전압이 1000∼1500V 범위에, 더욱 좋게는 1100∼1200V 범위에 있을 때 다르게 합금된 강철의 서브스트레이트를 사용함으로써 달성된다.

철을 함유한 서브스트레이트인 경우에 Ti-Fe의 혼합된 결정이 형성되어, 코팅동안에 성장되는 TiN 층을 매우 바람직하게 고착(anchor)시킨다.

만약 Ti 이온 대신에 전처리로 Zr 이온, Hf 이온, Cr 이온, Ta 이온, Nb 5가 이온들을 사용하더라도 비슷한 결과를 이룰 수 있다. 이들 경우 두께가 200∼400Å이고 혼합된 결정에서 농도가 큰 지대(zone)가 서브스트레이트 표면 바로 아래에 처음 형성되고 반면에 주입된 이온들의 확산프로필은 그 아래에 일어나서 깊이 1500∼2000Å 까지 서브스트레이트 안으로 뻗어나간다.

이 전이층은 Ti 증기의 이온에너지가 최적일 때 기계적인 하중이 작용하는 동안에 매우 단단하고 상대적으로 깨어지기 쉬운 TiN 코팅물을 지지하는 기능을 가진다.

코팅프로세스의 연속은 두 개의 방법에 따라 초래될 수 있다.

한편으로, 서브스트레이트에서 네가티브 바이어스는 서브스트레이트에 도달하는 금속원자들 또는 금속이온들 대다수가 질소원자들과 질소이온들을 만나 응축될 때까지 아아크방전증발을 유지하면서 감소될 수 있다. 이것은 네가티브 서브스트레이트 바이어스가 10∼200V 범위에, 더욱 좋기로는 50∼100V 범위에 있을 경우이다.

그후 코팅은 예를 들어 TiN 층의 원하는 두께의 20%에 도달할 때 중단된다. 그후, 프로세스는 캐소드스퍼터링으로 전환된다.

다른 한편으로, 아아크방전증발을 통해서 전이층을 만든 후 곧바로 불균형 마그네트론을 사용하는 캐소드스퍼터링을 통해 코팅물에 대한 이온주입으로 전환한다면, 서브스트레이트에서 그 층까지 전이의 설계가 더욱 잘 될 수 있다. 예를 들어 TiN을 증착하는 경우, 캐소드스퍼터링 동안에 네가티브 서브스트레이트 바이어스를 40∼200V 범위로, 더욱 좋게는 50±25V 범위로 가하는 것이 유리하다.

그렇게 할 때, 이온주입은 적절한 층 두께를 얻기 위하여 2mA/㎠이상의 이온전류밀도로 실행되도록 보장되어야 한다 (참고문헌 7, 8을 참조).

아아크방전증발 프로세스와 캐소드스퍼터링 프로세스는 동일한 캐소드로부터 실행될 수 있다. 그러나 두 개의 프로세스에 대하여 각각의 캐소드가 사용될 수도 있다.

이것은 한편으로는 시스템 개념을 더욱 값비싸게 하지만, 다른 한편으로는 실제의 코팅과 다른 물질로 전이층을 만들 수 있다는 가능성을 열어놓고 있다.

본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치는 개개의 작업기체를 수용하는 챔버와, 이 챔버에 설치된 서브스트레이트 홀더와, 서로 다른 방법의 단계들을 실행하는데 필요한 여러 가지 전기회로들로 구성된다. 사용되는 챔버는, 통상의 진공펌프 10^-5밀리바아까지 펌핑할 수 있도록 제작된 설비 내에 있다. 챔버는 전기적으로 접지되어 있다.

본 발명을 도면에 의거 자세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 통상의 아아크방전증발법으로 코팅이 이루어질 서브스트레이트상으로 입사하는 입자들의 전형적인 운동에너지 분포를 보여준다. 그 운동에너지는 수평좌표로 기록되며 입하사는 입자수는 수직좌표로 기록된다.

이 도면에서 알 수 있는 바와같이, 실험에 의하여 이상적인 에너지범위는 대략 40∼80eV 이다. 이보다 작거나 큰 에너지는 이 도면에서 설명하려는 미케니즘의 결함을 초래한다.

아아크 방전증발과 캐소드스퍼터링에 대한 기본회로도는 제2도에 나타나 있다.

하나의 캐소드(2)가 컨테이너(1)에 배치된다. 아아크방전 증발인 경우에 이 캐소드의 전위는 -20V에서 -50V 이다. 아아크전류는 캐소드(2)와 애노드(3) 사이에 형성된다.

애노드의 전형적인 전위는 0V 와 +50V 사이이다. 아아크전류는 수백 암페어를 이룰 수 있다. 이 전류의 일부는 공간을 통해서 서브스트레이트(4)들을 향해 전달된다. 이들 서브스트레이트를 필요에 따라 에칭프로세스의 경우에는 2000V 까지의 네가티브 바이어스가 걸리고, 예를 들어 전이층을 형성시키는 경우에는 1100V 와 1200V 사이의, 또는 코팅동안에는 대개 100V 의 네가티브 바이어스가 걸린다.

이들 서브스트레이트는 서브스트레이트 홀더(5)에 고정연결되는데 이 홀더는 전기절연되도록 챔버(1)속에 설치되고 적절한 파워 서플라이와 연결될 수 있다.

통상의 캐소드스퍼터링의 경우에 네가티브 바이어스는 3000V 에서 4000V 이다. 마그네트론스퍼터링에 대한 전형적인 값은 400V 와 700V 사이이다. 통상의 캐소드스퍼터링 프로세서의 공간충전 플라즈마는 도면번호 6으로 지정된다. 아아크방전증발의 경우에서와 동일한 조건이 서브스트레이트(4)들과 서브스트레이트 홀더(5)에 주어진다.

제3도에는 본 발명의 방법을 실행하기 위한 장치의 일예에 대한 블록도가 도시되어 있다. 이 장치에는 아아크방전증발과 캐소드스퍼터링을 위해 통상의 캐소드(2)가 제공된다.

이 캐소드(2)는 접지전위 또는 플로팅전위에 놓인 검은 필드스크린이나 또는 절연물질(7)로 둘러싸여 있다. 캐소드(2)와 애노드(3)는 회로(8)를 통해서 함께 연결된다. 아아크방전을 유지하기 위한 파워서플라이(9)와 그 아아크방전증발을 선택적으로 작동시키기 위한 스위치(10)는 이 파워회로안에 위치한다.

파워회로(8)와 평행하게 위치한 파워회로(11)는 캐소드스퍼터링방전을 선택적으로 유지하기 위한 스위치(13)을 통해서 파워서플라이(12)를 캐소드(2)와 연결시킨다. 파워서플라이(12)의 포지티브 출력단은 공지된 방식으로 접지전위에 놓인다. 마지막으로, 회로(14)는 스위치(15)를 통해서 서브스트레이트홀더(5)를 파워서플라이(16)의 네가티브 출력단과 연결시킨다. 그 포지티브 출력단은 이 경우에는 접지전위나 또는 챔버의 전위에 놓인다. 플라즈마(제2도에서의 도면번호 6)를 만들기 위한 두가지 가능한 자화장치는 도면번호 17과 18로 지정되어 있다. 기술적인 실현방법에 따라서 산란장코일들로 구성된 이들 자화장치(17, 18)는 각각 DC 서플라이(19, 20)와 전기 연결된다. 그 코일전류의 수준은 장치에서 서브스트레이트(4)에서의 이온 전류밀도가 파워서플라이에서 기인된 네가티브 바이어스의 활동하에서 2mA/㎠ 이상이 되도록 선택한다.

제4도에는 마그네트론 캐소드의 한 실시예가 도시되어 있다.

도면번호 2는 종래의 또는 마그네트론 캐소드의 표적을 나타내고 도면번호 21은 특수 마그네트장치를 지적한다. 제3도에서 이미 보인 것과 같은 산란장코일(17)은 표적(2)의 영역에 있는 장치를 둘러싸고 있다. 이중화살표는 자기장이 표적(2)에 대하여 변위할 수 있다는 것을 나타낸다. 이것은 실제적으로 매우 중요한데, 그것은 자기장의 영향이 있거나 또는 그 영향이 없이 자체로 아아크방전증발이 진행되도록 선택적으로 허용하는데 유리하기 때문이고, 반면에 캐소드 스퍼터링 동안에 자기장은 캐소드의 마그네트론 작동을 위해 매우 중요하다.

제5도는 다중 - 캐소드 시스템의 단면을 보여준다. 여기에는 두 개의 종래 캐소드들과 마그네트론 캐소드가 챔버(1) 내에 위치한다. 종래의 캐소드들중 하나는 이 경우에는 아아크방전증발기로 사용될 수 있고, 반면에 다른 하나는 스퍼터링 소오스로서의 역할을 한다. 마지막으로 제6도에는 마그네트론에 대한 전문문헌에 가장 빈번하게 나타나는 모양의 단면이 도시되어 있다. 이 장치에서 코일(17)은 공간의 이온화를 증가시키는 역할을 하고 또는 주로 SmCo 또는 NdFeB 의 영구자석으로 구성된 마그네트 장치와 함께 불균형 마그네트론으로 작용한다.

제7도 및 8도는 층형성과 그 개개의 프로세스 단계를 개략적으로 재현한 도면이다.

제7도에는 강철의 서브스트레이트가 전형적인 방식으로 도시되어 있는데, 그 서브스트레이트의 표면은 마치 고착대(anchoring zone)로서 작용하는 전이층의 특징을 갖는다. 코팅물질로서 Ti를 사용할 때 TiFe 로 구성된 금속간 상(phase)들이 만들어진다. 그다음으로 TiN성분의 제1층이 전이층 위에 위치되고, 아아크방전증발에 의한 반응성 증기증착을 통해 발생한다. 그후 이 층의 다음으로 캐소드스퍼터링 프로세스의 도움을 받아 증착되는 TiN 이 뒤따른다.

제8도는 전기적인 방법의 특성 파라미터들의 시간진행을 개략적으로 나타낸 도면이다.

에칭프로세스 동안에 서브스트레이트에서의 바이어스 전위는 가장 높고(전형적으로 - 1600V), 전이대를 형성하기 위하여(전형적으로 - 1100V ) 그리고 파워서플라이(16)의 도움을 받아 코팅을 하는 동안에 계단모양으로 감소된다.

서브스트레이트에서의 전류는 처음에는 매우 높고 전이층을 형성하는 동안에는 감소한다.

아아크방전증발에 의하여 코팅을 하는 동안에, 또한 캐소트스퍼터링의 상(phase)동안에도, 네가티브 서브스트레이트 바이어스는 일정하게, 다시말해 전형적으로 50V±25V 로 유지될 수 있다.

서브스트레이트에서 적합한 이온전류를 성취하기 위하여 아아크전류(파워서플라이 9)는 증가된다.

예를 들어 마그네트론 캐소드들을 사용할 때, 캐소드 전위는 파워서플라이(9)에 의한 제1프로세스 단계동안에는 거의 일정하고(전형적으로 - 20V), 캐소드스퍼터링으로 코팅을 하는 동안에는 파워서플라이(12)를 통해 전형적으로 - 500V 로 증가되거나 또는 셋팅된다.

캐소드스퍼터링 동안에 캐소드전류는 전류조절되고(파워서플라이 12) 또다른 코팅프로세스 동안에는 일정하게 유지된다.

서브스트레이트로의 이온전류(바이어스전류)는 부가의 자기적인 이온화장치(예를 들면 자화장치 17, 18)를 사용하여 마찬가지로 높으며 2mA/㎠ 이상이다.

제9도 및 10도는 TiN 코팅과 관련된 우선실시 형태의 방법을 나타낸 도면이다.

제9도는 층의 순서를 보여주는데, TiN 층이 그 고착대 바로 위에 위치한다.

제10도는 프로세스 단계들의 시간진행을 제현한 도면이다.

제8도와 비교하면, 제 TiN 층을 제작하기 위한 아아크방전증발의 상이 빠져있다.

본 발명의 방법에 대한 가장 중요한 프로세스 파라미터들은 청구범위 10, 12, 14, 15, 16 항을 특히 고려하여 아래의 표에 기술된다.

참고 문헌

Claims (21)

1. 도포될 층이 가스방전에 의하여 발생되어 관련된 서브스트레이트로 입사하는 플라즈마 응축입자들에 의하여 만들어지는 서브스트레이트들의 코팅 방법에 있어서, 아아크방전증발 프로세스와 캐소드스퍼터링 프로세스 둘 모두가 사용되되, 아아크방전증발이 캐소드스퍼터링 이전에 실행됨을 특징으로 하는 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 서브스트레이트가 아아크방전증발 동안에 서브스트레이트의 표면이 이온에칭에 의하여 세척되고 일부가 제거되도록 하는 이온전류 밀도 및 고에너지의 이온들로 먼저 충돌됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 충돌이 캐소드 또는 복수 캐소드들로부터 발생한 금속 이온들 또는 불활성기체의 이온들에 의하여 일어남을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 아아크방전증발 동안에 이온들과의 상기 서브스트레이트의 충돌이 형성될 층의 서브스트레이트 물질에 고착을 일으키도록 하는 이온플럭스 밀도 및 고이온 에너지로 실행됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 서브스트레이트의 충돌이 금속이온들로 일어남을 특징으로 하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 서브스트레이트의 이온충돌이, 이온주입은 몇 개 원자의 네트워크 평면 깊이까지 이온이 서브스트레이트로 침투하도록 일어나고, 그리고 형성될 층의 고착을 위하여 서브스트레이트 결정격자 내로 원자들의 상호확산은 미소결정체로의 원자들의 침투에 의한 고용체 및 혼합된 결정화를 초래하는 국부적 가열의 결과로 개시되도록 하는 이온전류 밀도 및 이온에너지로 실행됨을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 고착을 형성시키기 위하여 티타늄이온이 사용되며, 그리고 서브스트레이트 표면에서의 에칭프로세스 동안에 금속간 상의 층이 상기 표면 또는 녹기 어려운 다른 금속과의 금속간상의 층 바로 아래에 형성됨을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항에 있어서, 아아크방전 동안에 선택된 파라미터들이 층(층 1)의 증착을 선도하고, 이 코팅이 중단되고 뒤이어 원하는 층두께(층11)까지 캐소드스퍼터링이나 마그네트론스퍼터링으로 계속됨을 특징으로하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 아아크방전에 의하여 만들어진 층의 성분은 층 1 및 층 11에 의하여 형성된 전체 층 두께의 20%에 이름을 특징으로 하는 방법.
10. 제8항에 있어서, 고착대의 형성 바로 직후에 코팅이 곧바로 캐소드스퍼터링이나 마그네트론스퍼터링에 의하여 실시됨을 특징으로 하는 방법.
11. 제8항에 있어서, 경계결합층을 만들기 위하여 서브스트레이트로 향한 전기장이 바이어스 전위의 감소에 의하여 및 아아크방전증발에 의한 코팅동안에 천천히 그리고 연속적으로 약해지며, 아아크의 소멸 바로 직후에 캐소드스퍼터링이 마그네트론스퍼터링 프로세스의 형태로 연속적으로 증가됨을 특징으로 하는 방법.
12. 제8항에 있어서, 아아크방전증발 및 캐소드스퍼터링을 만드는데 동일한 캐소드가 사용됨을 특징으로 하는 방법.
13. 제8항에 있어서, 서로 다르고 따로따로 연결된 캐소드들이 아아크방전증발 및 캐소드스퍼터링 각각을 만드는데 사용됨을 특징으로 하는 방법.
14. 제8항에 있어서. 마그네트캐소드가 불균형 마그네트론으로 작동됨을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 동심원상의 외부 자기코일을 가진 종래구조의 마그네트론이 불균형 마그네트론으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
16. 제8항에 있어서, 코팅동안에 서브스트레이트로 주입되는 이온의 에너지가 서브스트레이트나 서브스트레이트홀더의 네가티브전위의 대응선택을 통해서 50±25V 에 이르도록 조절됨을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 바이어스 전류밀도가 아아크방전에 의한 코팅동안에는 아아크전류밀도 및 바이어스전압의 도움으로 그리고 캐소드 스퍼터링 또는 마그네트론 스퍼터링 동안에는 마그네트론과 관련된 자기코일의 도움을 받아 2mA/㎠ 이상의 값으로 셋팅됨을 특징으로 하는 방법.
18. 제8항에 있어서, 이들 두가지 코팅이 전이동안에 중첩되는 방법으로 아아크방전증발이 캐소드스퍼터링으로 연속적으로 전환됨을 특징으로 하는 방법.
19. 제8항에 있어서, 혼합된 층(층 111)이 고착층의 형성 다음에 증착되되, 혼합된 층이 아아크증발과 동시에 캐소드스퍼터링에 의하여 형성됨을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항 내지 19항 중 어느 한 항을 실행하기 위하여, 적합한 프로세스기체로 채워진 진공챔버(1)안에, 이 진공챔버와 전기절연되어 있는 서브스트레이트홀더(5), 마찬가지로 진공챔버와 전기절연되어 있으며 코팅물질이 제공되는 캐소드, 및 아아크방전에 필요한 애노드(3)가 제공되고, 전극(1, 2, 3, 5)들로 작용하는 그 부분들은 전기회로에 의하여 함께 연결되어 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 장치에 있어서, 아아크방전이 캐소드(2)와 애노드(3) 사이의 제1회로(8)에서 일어나는 방식이거나 또는 캐소드스퍼터링방전이 제2회로(11)에서 일어나는 방식으로 상기 캐소드(2)가 아아크방전서플라이(9)의 네가티브와 또는 캐소드스퍼링서플라이(12)의 네가티브와 선택적으로 연결될 수 있음을 특징으로 하는 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 장치.
21. 제20항에 있어서, 서브스트레이트홀더에 의하여 지탱되고 서브스트레이트를 의미하는 부분들이, 회로(14)에 있는 부가의 파워서플라이(16)로부터 네가티브 바이어스 전압을 가함으로써, 에칭프로세스, 제6항 또는 7항에 따른 이온 주입프로세스 또는 코팅동안 일어나는 이온충돌이 선택적으로 될 수 있음을 특징으로 하는 장치.