KR101499272B1 - 진공 처리 장치 및 진공 처리 방법 - Google Patents

진공 처리 장치 및 진공 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스마 공정을 수행하기 위한 진공 처리 장치(vacuum treatment unit) 및 진공 처리 방법(vacuum treatment process)에 관한 것으로, 여기서 처리는 음극(10) 및 아크 발생기를 통해 상기 음극에 전기적으로 접속될 수 있는 양극(13)을 포함하는 전기 저전압 아크 방전(15; LVAD)을 생산하는 장치, 및 바이어스 발생기(16)에 전기적으로 접속될 수 있는, 공작물들(2)을 수용하고 이동시키기 위한 공작물 서포트(workpiece support: 7) 및 불활성 가스 및/또는 반응성 가스용 하나 이상의 피드 라인(feed line: 8)이 배치되는 진공 챔버(1) 내에서 수행된다. 여기서, 양극의 표면의 적어도 일부분은 흑연으로 제조되고 고온에서 작동된다.
저전압 아크 방전, 흑연, 바이어스 발생기, 공작물, 진공 처리 장치

Description

진공 처리 장치 및 진공 처리 방법{VACUUM TREATMENT UNIT AND VACUUM TREATMENT PROCESS}
본 발명은 공작물을 플라스마 처리하기 위한 청구항 제1항의 특징부에 의한 진공 처리 장치(vacuum treatment installation) 및 청구항 제24항의 특징부에 의한 진공 처리 방법(vacuum treatment method)에 관한 것이다.
오늘날 기계 및 모터 제조 분야에서의 기구 또는 요소와 같은 각종 공작물을 코팅, 가열 및 에칭하기 위한 플라스마 강화 방법(plasma-enhanced methods)은 진공 처리 방법들 중에서 주요한 위치를 차지하고 있다. 진공 코팅 방법은 종종 가열 및/또는 에칭 공정이 선행되는 것이 번잡하지만, 당해 프로세스는 전처리(precleaning), 표면 활성화(surface activation) 또는 박리(decoating) 등의 특별한 용도에 단독으로 적용 가능하다.
상기 방법들의 광범위한 사용에도 불구하고, 오늘날에도 공정 단계 동안, 절연 코팅층 및/또는 저전도층 또는 절연층이 전극 표면에 증착되는 경우, 이러한 방법을 사용하는 것이 여전히 어렵거나 복잡하다. 그러나, 이러한 코팅층은 가열 및 에칭 공정 동안, 상세하게는 전극 표면에 저전도층 또는 절연층을 증착하기 위한 진공 코팅 방법에서 예를 들어 표면 또는 리스퍼터(resputter) 효과를 통하여 형성된다. 이러한 저전도층 또는 절연층의 예는 세라믹층 또는 금속 세라믹층이고, 이들은 아래에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
아래에서, VDI 2840, 표 1, 4열에 열거되는 층들, "무정형 탄소층(amorphous carbon layers)"으로 이해되는 DLC 유사 층(DLC-like layers)은 특별한 지위를 차지하고 있다. 당해 층은 증착 방법에 따라 다소 도전성을 갖는 층으로서, 또는 절연층으로서 제작할 수 있다.
탄소층 또는 탄소를 함유하는 층을 공구 및 구조 부품에 증착하는 다양한 방법들이 있다. 이러한 제조 방법들은 통상적으로 층 형성 성분(layer-forming components)이 가스를 통해 진공 코팅 시스템 속으로 도입되어 플라스마에서 분해되는지(CVD) 또는 층 형성 고형물(layer-forming solid)의 기상(vapor phase)으로의 변환이 진공 시스템에서 직접 일어나는지(PVD)에 따라 분류된다. PVD 방법들 중에서 특히 잘 알려져 있는 것은 전자 빔에 의한 증발 공정, 탄소 타겟들의 스퍼터링(sputtering) 및 아크 증발(arc vaporization)에 의한 음극 증발(cathode vaporization)이다. 이러한 방법으로 증발된 탄소는 대체로 원소상 탄소(elemental carbon)인 원자, 이온 또는 클러스터로 구성된다. 반면, 예를 들어 C2H2, C2H4, CH4 등의 탄화수소 가스는 전형적으로 CVD 공정에서 탄소 공급원으로 사용된다. 수소로부터의 탄소의 분리는 플라스마 속에서의 해리에 의해, 또는 기판 온도를 높게 함으로써 수행되는데, 전구체라로도 불리는 반응성 가스는 기판 표면에서 해리된다. 온도 민감성 공작물에 다이아몬드상 층이 증착되는 동안 기판이 고온으로 되는 것은 대부분의 경우에 바람직하지 않기 때문에, 전구체를 효율적으로 플라스마 속에서 분해시키도록 노력한다. 공작물이 불필요하게 가열되는 것을 피하기 위해서는, 공작물에 대한 증착 이전에 가능한 한 단독으로 전구체의 분해를 수행하는 것도 바람직하다. 그 결과, 예를 들어 특정한 기판 전압, 공정 압력 등을 설정하고 층을 형성하는 이온의 에너지를 도입함으로써 공작물 위의 층의 특성들을 보다 양호하게 과열의 위험 없이 설정할 수 있다.
다른 것들 중에서 독일 공개특허공보 제19513614호에 설명되어 있는 바와 같이, 이들 필요조건들은 다이오드 방전(diode discharge)에 의해서는 실현 불가능한데, 공작물 또는 전극으로서의 공작물들이 방전에 이용되므로, 해리 조건은 기판 전압의 조건으로부터 분리될 수 없기 때문이다.
요약하면, 가스상 전구체를 다이오드 방전에서 분해하는 것에는 다음의 중요한 결점이 있다. 기판은 글로우 방전의 전극으로서 이용되므로, 부하량(loading quantity)과 공작물 형상(workpiece geometry)은 방전과 가스의 해리에 영향을 끼치고, 따라서 층의 특성들 자체에 영향을 끼친다. 이는, 공업용 코팅 작업에서는 여러 가지 부하와 각종 공작물 형상을 다루어야만 하기 때문에 바람직하지 않다. 더욱이, 부하 및 기판 형상에 의존함으로써 공정의 예측 가능성(predictability)이 어려워지므로, 공정의 진행에 있어서 추가의 노력과 비용을 필요로 한다.
다이오드 글로우 방전의 다른 중요한 단점은 플라스마 농도가 낮다는 점인데, 이로 인해 가스상 전구체를 효과적으로, 즉 가능한 한 완전히 분해할 수 없다. 따라서, 경제적인 코팅율(coating rates)을 달성하기 위해서는 가스 흐름을 많게 할 필요가 있다. 그 결과, 압력이 높아져서 기상 반응과 먼지가 형성될 위험이 증대한다.
국제 공개공보 제WO 2006/116889호에 기재되어 있는 바와 같은 개선된 다이오드 방전에 있어서는, 공작물 홀더 또는 패시브 플라스마 증강 장치는 공정 조건하에서 중공 음극 방전이 발생하도록 구성되어, 전구체의 추가의 해리가 수행된다. 그러나, 중공 음극 방전은 직접 공작물 근처에서 수행되어 기판이 가열되고, 무엇보다 신뢰할 만한 점화와 가동을 보장하기 위해서는, 중공 음극 방전을 특정한 압력 조건과 기판 전압 조건에 부합시켜야 한다는 단점이 있다. 그 결과, 다양한 형태의 공작물에 맞추어 공작물 홀더를 설계할 때 큰 부담이 생기고, 증착 공정의 파라미터의 선택이 제한되므로, 공작물에 과도하게 열적으로 부하를 가지 않기 위해서는, 예를 들어, 코팅율을 비교적 작게 설정할 수밖에 없다.
위에서 논의한 바와 같이 수년 전부터 가스상 전구체의 해리에 사용되는 플라스마를 공작물에서의 에너지 도입으로부터 분리하려고 노력해 왔던 것이 바로 이러한 이유 때문이다.
독일 공개특허공보 제36 143 84호는 단독의 음극 챔버 중의 열 음극과 양극 사이에서 작동하는 저전압 아크 방전(low-voltage arc discharge: LVAD)을 설명한다. 가스상 전구체는 저전압 아크로 활성화되고, 이온화되며, 이와는 별도로, DC 전압이 공작물에 인가되며, 이에 의해 공작물에 이온 에너지가 설정 가능해진다. 당해 문헌에서는, 공급된 가스의 여기 영역(excitation region)은 공작물상의 성장 영역(growth region)으로부터 분리된다. 그러나, 당해 방법은 결정적인 두 가지 단점들을 갖고 있으므로, 모든 경우에 있어서, 특히 그 목적이 저전도층 또는 절연층의 증착인 경우에 공업적으로 이용할 수 없다. 한 예로서, 공작물 위에 절연층이 증착되며, 당해 절연층에 의해 플라스마로부터 이온 충격(ion bombardment)이 감소하게 된다. 왜냐하면, DC 전압 바이어스는 더 이상 일정한 층 두께로부터 유효하지 않기 때문이다. 다른 한편으로는, 하나의 결과는 저전압 아크 방전의 양극 역시 방전 전압의 상승 및 최종적으로 아크의 불안정성 및 DC 저전압 아크 방전의 종결로 이어지는 절연층으로 코팅된다는 것이다. 상기 독일 공개특허공보는 경질 탄소층, 즉 DLC 유사 층의 증착을 설명하고 있지만, 이러한 방법이 위에서 설명한 어려움들로 인해 공업적으로 널리 정착되지 못했다.
유럽 공개특허공보 제0 990 061호에서는, 일반적으로 반응성 가스의 전기적 여기 및 공작물에 대한 기판 전압의 설정의 장점이 기재되어 있다. 이러한 경우, 절연성이 높은 층이 실현되기 때문에, 양극 기판 전압이 이용되고 있다.
유럽 공개특허공보 제0 430 872호에는 전기 저항이 경질 탄소층보다 높은 산화물 및 질화물 등의 절연층을 공작물에 증착하기 위해서는 단극 펄스 인가된 기판 전압(unipolar pulsed substrate voltage)을 어떻게 저전압 아크 방전과 조합하여 이용하면 좋은지에 대하여 기재하고 있다. 당해 방법에 있어서는, DC 저전압 아크 방전의 양극이 냉각된 도가니이고 냉각 도가니로부터 층을 형성하는 재료의 금속 성분은 당해 저전압 아크 방전에 의해 정확하게 증발된다.
절연층의 표면을 LVAD 플라스마로부터의 전자 충격(electron bombardment)에 의해 다시 방전하기 위해서는, 저전압 아크에 의해 생성되면서 인가된 독립 플라스마와 조합한 플라스마 기판 전압으로 충분하지만, 공작물 위에서 양극 기판 전압 및 가변 펄스를 이용하여 작업하는 방법도 공지되어 있다. 당해 방법은 예를 들어, 문헌[참고: Griepentrog, Surface & Coatings Technology, Vol. 74-75 (1995), pp. 326-332]에 기재되어 있다.
독일 공개특허공보 제36 143 84호와 유사하게, 유럽 공개특허공보 제0 990 061호에는, 서로 독립적으로 작동하는 2개의 방전을 기초로 하는 장치 및 PE-CVD 방법이 기재되어 있는데, 그리펜트로그(Griepentrog)와는 대조적으로, 가변 기판 전압이 이용되고 있다.
한편, DLC 유사 층, 특히 높은 정방정형 층 분율(tetragonal layer fraction) 및 이로부터 기인하는 특히 우수한 마모성을 갖고, 수소를 함유하지 않는 경질 층은 전기 절연성이 대단히 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 특성을 수득하기 위해, 다른 것들 중에서 기판 온도가 낮은 것 또한 결정적으로 중요하다. DC 저전압 아크를 사용하는 것은 가스상 전구체를 분해하는 매우 효율적인 방법인 것으로 추가로 밝혀졌다. 그러나, 종래 방식으로 냉각된 저전압 아크 방전의 금속 양극은 단시간 이내에 절연층으로 코팅되므로, 특히 코팅 시간이 비교적 긴 경우에는, 공정이 불안정하게 되는 점 또한 밝혀졌다.
본 발명은 공작물의 플라스마 처리를 위한 청구항 제1항의 특징부에 의한 진공 처리 장치 및 청구항 제24항의 특징부에 의한 진공 처리 방법을 제공하는 과제에 관한 것으로, 종래의 장치들 또는 방법들에 의해 저전압 아크 방전을 일으키는 경우, 절연 코팅층, 특히 절연층이 양극 표면에 형성되는 위험이 존재하는 경우에서도 공작물의 플라스마 처리를 다양한 조건하에서, 특히 확실한 재현성(reproducibility)으로써 생산적으로 수행하는 것이 가능해진다. 공지된 진공 처리 장치들 또는 방법들의 경우, 예를 들어 전자(電子)가 공작물로 끌리는 플라스마 가열 단계 동안, 또는 양이온이 저전압 아크 방전의 플라스마 외부로 나와 공작물로 끌리는 플라스마 에칭 단계 동안의 절연 코팅층에 의해, 그리고 코팅 공정 동안 전극 표면에 증착될 수 있는 절연층에 의해 공정 변동(process fluctuations) 또는 공정 정지 및 장치 부재의 손상이 일어날 수도 있는데, 이는 플라스마로부터의 전류 흐름이 더 작은 지역에 전도되거나, 또는 더욱 전도성이 큰 지역을 통하여 전도되거나, 또는 완전히 차단되기 때문이다.
본 발명의 다른 목적은 플라스마 형성의 의존성을 홀더 형상(holder geometry) 또는 패시브 플라스마 증강 구조 부품의 추가 장치로부터 가능한 한 독립시키는 데에 있다. 이로써, 펄스 인가된 글로우 방전에 의해 공작물을 처리하는 공정이 예를 들어, 안정적인 상태에서 유연하게 실시될 수 있다. 결과적으로, 암부 거리(dark space distances)를 유지하기 위해, 홀더 형상을 조정할 필요가 없다.
이러한 목적들은 청구항 제1항 및 청구항 제24항의 특징부에 정의된 특징을 통하여 본 발명에 의해 달성된다. 종속항과 다음의 상세한 설명에는 발명의 관련된 추가의 실시양태가 개시되어 있다.
진공 처리 장치는 음극(cathode)과 아크 발생기(arc generator)를 통해 당해 음극과 전기적으로 접속 가능한 양극(anode)을 포함하는 전기 저전압 아크 방전(LVAD)-용어 저전압 아크(LVA)와 본원 명세서에서 동의어로 사용됨-을 생성하는 장치가 그 안에 배치되는 하나 이상의 진공 챔버를 포함하고, 여기서 양극 표면의 적어도 일부분은 높은 작동 온도(operating temperature), 즉 열 양극(hot anode)을 허용하기 위해 흑연으로 제조된다. 또한 상기 챔버 내에 하나 이상의 불활성 가스 및/또는 반응성 가스용 공급구 뿐만 아니라 공작물을 수용하고 이동시키기 위해 분리된 바이어스 발생기(bias generator)와 전기적으로 접속 가능한 공작물 캐리어가 위치한다.
몇몇 유형의 흑연 양극이 가능하다. 양극은 전체적으로 흑연으로 제조될 수 있고, 표면의 바로 가까이에 냉각 장치들, 특히 냉각제용 냉각 보어(cooling bores)가 제공되지 않는데, 예를 들어 DLC 층의 증착을 위해 200℃, 바람직하게는 250℃의 최저 동작 온도를 확보하기 위함이다.
대안으로, 흑연 양극은 흑연 인레이(graphite inlay) 또는 흑연 오버레이(graphite overlay) 또는 흑연 도가니(graphite crucible)로서 구성되는 흑연 덮개(graphite covering)만을 포함할 수 있다. 이러한 목적으로 상기 흑연 덮개는 예를 들어 구리로 된 종래의 냉각된 양극 본체에 간단히 적용될 수 있고, 결과적으로 간접적으로 냉각될 수 있다.
DLC 층의 증착을 위해 LVAD로부터 입자 충격을 통하여 상기 언급된 양극에 의해 도달된 온도가 상기 층의 적어도 부분적인 흑연화(graphitization)를 수득하기에 충분하고, 따라서 양극의 전도도를 유지한다 하더라도, 특히 다른 저전도층 또는 절연층의 생산을 위해 양극의 흑연 표면을 가열하거나 냉각을 완전히 제거하는 것이 유리할 수 있다. 추가의 가열은 결과적으로 공지된 장치를 통하여, 예를 들어 양극 또는 흑연 덮개 내에 설치된 가열 요소를 통하여 또는 흑연 표면에 유도되는 라디에이터(radiators)를 통하여 확보될 수 있다.
이러한 경우, 양극은 공작물 캐리어를 둘러싸는 처리 장치의 하나의 면에 접하여 또는 하나의 면에서 배치될 수 있거나, 바람직하게는 적어도 필수적으로 회전 대칭형 공작물 홀더(rotationally symmetric workpiece holder)의 중심에 배치된다. 진공 챔버에서 플라스마를 균일하게 확산시키기 위해, 하나의 음극에 대하여 복수의 음극을, 또는 하나의 양극에 대하여 복수의 양극을 설치할 수 있다. 특히 높은 플라스마 밀도가 요구되는 경우, 또는 예를 들어 공정 신뢰성을 높이기 위해, 예비 음극을 제공하는 경우에는 후자가 바람직하다.
저전압 아크 방전을 생성하기 위한 장치는 헬름홀츠 장(Helmholtz field)을 생성하는 하나 또는 복수의 전자기 코일(electromagnetic coils)에 대하여 축 방향으로 배치될 수도 있다. 이로써, 또한, 진공 챔버 내에서 플라스마의 확산이 영향받거나 또는 이온화가 증대된다. LVAD는 예를 들어, 양극에 초점이 맞추어지고 결과적으로 예를 들어, 표면을 더욱 강력하게 가열하거나 또는 흑연 도가니 외부로 물질을 증발시킬 수 있다. 또한, 이는 LVA에 의한 공작물들의 가열 또는 에칭과 같은 공지된 방법들을 지지할 수 있다.
공작물 캐리어 및 공작물에 전기 신호를 인가하기 위한 바이어스 발생기로서, AC 전류, 양극성 펄스 발생기(bipolar pulse generator), 또는 바람직하게는 온도 민감성 공작물 또는 코팅 공정을 위한 DC 또는 단극 펄스 발생기가 사용될 수 있는데, 후자의 경우, 전자 충격이 결여되어 있기 때문에, 공작물/층에서 이러한 열적 부하가 보다 적어지기 때문이다.
높은 전류 DC 발생기, 상세하게는 출력 전류가 제어가능한 DC 발생기는 저전압 아크 방전(LVAD)을 공급하기 위한 아크 발생기로서 사용된다. 또한, 펄스 발생기는 예를 들어 플라스마 밀도를 더욱 증대시키기 위해 (DC 발생기에 평행하게 이와 직렬로) 연결될 수 있다.
바람직하게는 셔터에 의해 진공 챔버로부터 분리되는 이온화 챔버 속에 글로우 필라멘트(glow filament) 또는 가열 코일을 갖는 열 음극(hot cathode), LVA 아크 음극, 또는 중공 음극(hollow cathode), 예를 들어 중공 음극 글로우 방전을 수반하는 중공 음극 또는 중공 음극 아크를 갖는 전자총(electron gun) 등의 진공 음극을 저전압 아크 방전의 음극으로서 사용할 수 있다.
대안으로, 상기 음극은 덮개에 의해 진공 챔버, 상세하게는 공작물들로부터 선택적으로 분리되는 하나 이상의 음극 타겟을 포함하는 LVA 아크 음극으로서 구현될 수 있다.
기재된 실시예에서는, 진공 처리 장치는 플라스마 CVD 및/또는 PVD 진공 코팅 장치로서 작동하거나 실시 가능하다. PE(플라스마 강화) CVD 공정들을 수행하기 위해, 장치를 추가로 개량하지 않고 사용할 수 있다. 그러나 최적의 층 분배를 확보하거나 상이한 프로세스 가스들을 도입하기 위해, 하나 또는 복수의 가스 공급원들을 수용부(recipient) 위에 배치하거나 환형 또는 랜스형(lance-like) 가스 공급장치를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
PVD 공정들을 수행하기 위해, 하나 또는 복수의 증발기 공급원을 진공 챔버 속에 배치할 수 있다. 이하의 장치들은 증발기 공급원들로서 바람직할 수 있다: 스퍼터 공급원(sputter source), 특히 마그네트론(magnetron); 아크 공급원(arc source), 특히 음극 아크 공급원; 전자 빔 증발기(electron beam vaporizer) 또는 흑연 도가니. 예를 들어, 접착층(adhesive layer) 또는 여분의 층 요소만을 PE-CVD 방법으로 제작된 층에 첨가하는 경우, 적절한 물질이 예를 들어 양극 흑연 도가니 속에 놓여지고 LVA에 의해 증발될 수 있다.
일반적으로, 증발기 공급원에는, 탄소, 금속 또는 합금, 특히 주기율표의 IV족, V족 또는 VI족의 둘 이상의 원소들의 합금뿐만 아니라 알루미늄, 붕소 또는 규소가 증발을 위해 배치될 수 있고, 당해 재료는 증발기 공급원에 따라 타겟, 펠렛(pellet), 태블릿(tablet), 와이어(wire) 등의 형태로 존재한다.
흑연이 스퍼터 또는 아크 공급원의 타겟으로부터 증발되는 경우, 고밀도, 고순도의 바람직하게는 등방성 구조(isotropic structure)의 흑연이 표면의 부식을 가능한 한 균일하게 하는 데 유리하게 사용된다. 예를 들어, ρ>1.8의 밀도 및 15ppm 미만의 회분량(ash value)에 대응하는 P30의 순도 등급의 흑연 타입들이 이러한 용도에 적절하다.
상술한 바와 같은 진공 코팅 장치에서는, 하나 이상의 저전도층, 절연층 및/또는 DLC 유사 층으로 공작물을 코팅하기 위한 본 발명에 따르는 진공 코팅 방법도 실시할 수 있고, 이로써, 적어도 부분적으로 흑연으로 구성된 양극 표면은, 적어도 코팅 공정 동안, 절연층의 증착이 방지되고, 충분히 전도성인 표면이 제공되어 공정의 과정이 안정하게 유지되는 것을 확보할 수 있도록 가열된다. 이로써 기판 전압 및 공정 압력을 통하여 공작물 표면에서의 에너지 상태를 조정하고, 이와 동시에 이로부터 전기적으로 절연되어 반응성 가스의 효율적인 분해 및 이온화를 위해 저전압 아크 방전을 수행하는 것이 가능해진다. 예를 들어 에칭 또는 가열 공정과 같은 층을 형성하지 않는 플라스마 공정의 경우, 반응성 가스와의 표면 반응 또는 리스퍼터(resputter) 효과에 의해 양극 표면에 절연 코팅층이 형성되더라도 당해 방법이 유리하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명하다.
PE-CVD 및 PVD 방법들에서는, 코팅 방법은 전통적으로 에칭 또는 가열 공정 이후에 이루어진다. 전도성이 낮은 층, 절연층 또는 DLC 유사 층이 증착되는 이러한 복합적인 방법에 있어서는, 광범위한 범위의 다양한 저전압 아크 방전 전류를 위해, 금속의 열 양극의 치수를 정확하게 나타내는 것은 곤란하거나 불가능하다. 가열 및/또는 에칭 공정을 위해, 코팅 공정보다 더 높은 방전 전류가 사용되므로, 양극은 더욱 더 큰 열적 부하를 받는다. 따라서, 치수 결정(dimensioning) 또는 냉각에 따라, 금속 양극은 전처리 동안 매우 고온으로 되어 증발될 수 있거나 또는 코팅되는 동안 전도성이 낮은 층 또는 절연층에 의해 부분적으로 또는 완전히 코팅될 수 있다. 이러한 경우, 양극 표면이 변화하고, 이에 대응하여 방전 파라미터들 또한 변화한다. 금속 양극의 경우, 불충분한 냉각과 양극의 부분적인 증발의 확실한 방지 사이의 균형을 조정하고 재현하는 것은 어렵다. 반면에, 이러한 방법들에 대하여 냉각되지 않고 실시되거나 상응하게 크고, 따라서 냉각이 불충분하게 되도록 실시되는 본 발명에 따르는 흑연 양극을 사용하는 것은 놀랄 만큼 간단한 것으로 밝혀졌다. 흑연은 고온에서도 증기압이 매우 낮기 때문에, 제작하려고 하는 층이 오염될 위험은 없다.
코팅의 종류에 따라, 다양한 공정으로 높은 표면 온도에 걸쳐서 전도도를 유지할 수 있다. 예를 들어, 열 양극 표면에서 전도성 코팅으로 분해되는 온도 민감성 층을 위해, 흑연 양극이 빛나는 것이 종종 필요하지 않다. 예를 들어 DLC, 특히 사면체형 탄소층(ta-C layers)의 증착에 있어서, 양극 표면에서의 절연 코팅층의 증착은 공정(PE-CVD, 스퍼터링, 음극 아킹(cathodic arcing)) 또는 반응성 가스에 따라 200℃부터 시작하여 최대 300℃까지의 온도에서 시작하는 것이 확실히 방지될 수 있는데, 이는 이러한 조건하에서는 층의 흑연화가 명백하게 일어나기 때문이다. 여기서, 고밀도의 전자 또는 이온의 충격을 양극에 추가로 가함으로써 예를 들어 sp2 및 sp3 결합 등의 붕괴가 촉진되는 것으로 나타난다. 이러한 간단한 해결에 의해 처음으로 DC 저전압 아크 방전이 절연층을 위해 안정하게 작동될 수 있다.
놀랍게도, 대기 온도에 도달한 이후에 절연층이 흑연 양극에서 측정된 코팅 공정 이후에, 저전압 아크의 점화 이전에 상술한 바와 같은 추가적인 가열 장치에 의해 가열되었기만 하면 성가신 기계적 제거 없이 예상 밖으로 다시 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 경우, 양극 표면의 온도를 비교적 높게 설정해야만 한다. 그러나, 적열(赤熱)의 초기인 600℃ 내지 700℃의 영역에서는, 절연성이 높은 AlN 또는 SiN 등의 층이 형성된 이후에도 LVA는 확실하게 점화될 수 있고, 대부분의 층을 위한 하한은 400℃이다.
공정 제어에 따라, 코팅 재료는 개별적으로, 교호로, 또는 동시에 하나 이상의 가스 공급원 및 하나 이상의 증발기 공급원으로부터 첨가될 수 있다.
가스 공급원으로부터, 질소, 탄화수소, 실란, 보란, 게르만(germanes), 질소 또는 유기 금속 화합물 등의 반응성 가스뿐만 아니라 불활성 가스가 층 형성을 위해 공지의 방법으로 공급될 수 있다. 반응성 가스는 저전압 아크 방전의 플라스마에 의해 효과적으로 분해되어 이온화될 수 있다. 동일한 것은, 이온화된 입자들이 이미 증발기 공급원을 떠나는 경우, 증발기 공급원으로부터 공급된 코팅 재료를 이온화하거나 재이온화하는 가능성에도 적용된다.
전처리 및/또는 코팅 공정 동안, 기판 전압의 급전, 저전압 아크, 스퍼터 및/또는 아크 공급원은 각각 DC 전류에 의해 또는 펄스를 인가하여 작동될 수 있다. 자기장 또는 헬름홀츠 자기장을 통과하도록 부가적인 저전압 아크 방전을 유도하는 것은 코팅 장치의 대칭축에서 저전압 아크 방전을 수행할 때 유리한 것으로 밝혀졌다.
아크 전력(arc power), 기판 전압 및/또는 자기장을 변화시킴으로써 층 장력(layer tension)이 상이한 코팅층을 예를 들어 다층으로 증착시킬 수 있다. 층마다 상이한 장력을 갖는 DLC 다층은 예를 들어 기판 전압 또는 아크 전류를 주기적으로 또는 비주기적으로 변화시킴으로써 설정할 수 있다. 이들 모두의 측정치들은 이온 충격의 변화를 유도하고, 따라서 층의 손상 및 잔여 장력에 영향을 미친다.
증발기 공급원들을 추가하지 않고 삼극관 플라스마(triode plasma)만으로 층을 증착시키는 경우, 탄화수소, 실란, 게르만, 보란 및/또는 유기 금속 화합물의 그룹으로부터의 하나 이상의 반응성 가스를 공급한다.
금속, 금속 합금, 탄화물 또는 붕소화물 등의 금속 화합물, 또는 흑연의 타겟에 의해 스퍼터 공급원 및/또는 음극 아크 공급원을 작동시키는 경우, 불활성 가스에 의해 층은 형성될 수 있다. 그러나, 많은 경우에 있어서, 층 형성을 위해, 반응성 가스를 부가적으로 공급하거나, 또는 아크 공정의 경우에는 반응성 가스를 공급하는 것이 가능하거나 유리하다.
이러한 방법에서는 다음의 재료들 중 하나 이상의 하나 이상의 층을 포함하는 단일층 또는 다층 코팅층이 증착될 수 있다: 탄화물, 탄질화물, 질화물, 붕소화물, 탄화붕소, 질화붕소, 및 바람직하게는 주기율표의 하나 이상의 IV족, V족 또는 VI족 전이금속 및/또는 알루미늄 또는 규소와의 화합물. 이러한 층의 예로는 SiN, AlN, Ge3N4, (AlCrSi)N, (AlCrMe {=금속})N, (AlCrSiMe)N, (TiSi)N, hBN, cBN, BCN, TiBC 등의 세라믹 또는 금속-세라믹 층을 들 수 있다. 양극의 흑연 표면이 손상될 수 있는 과도하게 높은 산소 부분압 하에서 공정이 수행되지 않는 한, 이들 층은 예를 들어 (AlCrSi)CNO, (AlCrSi)NO처럼 산소를 포함할 수 있다.
개별적인 코팅층 사이의 전이는 원칙적으로는 임의로 실시될 수 있다; 그러나 공지된 이유들로 인해, 많은 경우에 있어서는 유체 전이(fluid transition)는 공정 파라미터들, 예를 들어 가스 흐름, 반응성 가스의 분압, 증발기 공급원 전력, 아크 전력, 기판 전압 등의 점증적 또는 지속적 변화를 통하여 바람직해질 것이다.
상술한 기판 전압을 인가한 경우, 하나 이상의 반응성 가스(이 경우에는 탄화수소)를 공급하는 것만으로 DLC 층을 LVAD 플라스마 속에서 제작할 수 있다. 예를 들어 사면체형 탄소층(ta-C layers)처럼 특히 경질 또는 수소 결핍 DLC 층을 제작하는 경우, 각각 흑연 타겟을 갖는 스퍼터 및/또는 음극 아크 공급원을 이용하는 방법이 유리하다. 놀랍게도, (아래에 도시되는 바와 같이) 본 발명에서 하나 이상의 탄화수소를 첨가함으로써, 층의 경도는 순수한 불활성 가스 플라스마 속에서의 작업에 비하여 증대시킬 수 있다.
접착 강도를 높히거나 과도하게 큰 층 장력을 감소시키기 위해, 금속 또는 규소 함유 접착층을 갖는 DLC 층, 또는 하나 이상의 금속 또는 규소를 함유하는 중간층을 갖는 DLC 층을 다층 코팅층으로서 증착시킬 수 있다.
금속 함유 층의 뛰어난 접착강도 및 경직성과 같은 다양한 층의 특성을 DLC 층의 특히 우수한 미끄러짐성(slide properties) 또는 경도와 조합하는 경우, 상술한 바와 같이, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 붕소화물, 탄화붕소 또는 질화붕소로 구성된 층을 예를 들어, 공작물 위에 적용한 후, 그 위를 상술한 DLC 층으로 코팅할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따르는 양극을 구비한 진공 코팅 장치를 도시한다. 진공 챔버(1)에서는 코팅될 공작물(2)이 부품들의 적어도 단일 회전, 필요한 경우, 이중 회전(double rotation: 4) 또는 삼중 회전(triple rotation: 5)을 발생시키는 수단을 포함하는 하나 또는 복수의 공작물 리셉터클(worpiece receptacles: 3)에 장착된다. 공작물 리셉터클(3)은 장치축(6)을 중심으로 하여 회전할 수 있는 공작물 캐리어(workpiece carrier: 7) 위에 자주 배치된다.
상이한 프로세스 가스들은 가스 공급구(8)를 통해 적절한 제어 장치들(도시되지 않음)에 의해 진공 챔버 속으로 유입될 수 있다.
고진공에 적합한 펌프 유닛(9)이 챔버에 플랜지된다.
이온 및/또는 전자 공급원, 상세하게는 LVA 음극(10)은 예를 들어 장치축 지역에 배치되고 아크 발생기(arc generator: 11)의 부출력(negative output)에 연결된다. 공정 단계에 따라, 아크 발생기(11)의 양의 단자(positive terminal)는 스위치(12)를 통해 공작물 캐리어(7) 또는 공작물 리셉터클(3) 및 당해 장치에 전기적으로 접속되어 있는 공작물(2)(가열 공정) 또는 (에칭 공정에서 또는, 필요한 경우, 코팅 공정 동안에) LVA 양극(13)에 연결될 수 있다.
하나 또는 복수의 증발기 공급원(14), 바람직하게는 마그네트론 또는 광 아크 증발기(light arc vaporizer)는 진공 챔버(1)의 벽에 제공될 수 있다. 증발기 공급원(14)의 다른 실시양태(도시되지 않음)에서, 이러한 공급원은 진공 챔버(1)의 하부 내에 중심적으로 양극으로 스위칭된 도가니(anodically switched crucible)로서 배치될 수 있다. 증발기 물질은 저전압 아크(low-voltage arc: 15)에 의한 가열을 통해 가스상으로 전환된다.
더욱이, 추가적인 전기 바이어스 발생기(electric bias generator: 16)가 제공되는데, 이에 의해 기판 전압이 공작물에 인가될 수 있다.
또한, 플라스마 용적을 관통하는 종방향 자기장(소위 헬름홀츠 장)을 생성하기 위한 전자기 코일(17)은 대향하는 경계결정 벽(delimitation walls)에 배치되고 하나 이상의 그러나 바람직하게는 두 개의 분리된 DC 전압 공급원(도시되지 않음)에 의해, 바람직하게는 동일 방향으로 공급될 수 있다.
자기장 예를 들어 MF 바이어스 발생기에 의해 생성되는 MF 플라스마(18)의 부스팅 또는 보다 균일한 렌더링(rendering)을 위한 추가의 조치로서, 복수의 자기 근접 장(magnetic near fields: 21)을 형성시키기 위한 자기 시스템을 진공 챔버(1)의 측벽(19)에 설치할 수 있다. 이러한 경우, 근접 장 생성을 위한 자기 시스템은 적어도 부분적으로 마그네트론 자기 시스템(20)으로서 구성하는 것이 바람직하다.
코팅 장치의 개별 시스템들은 본원 명세서에는 상세하게 설명되지 않는 공정 제어를 통하여 유리하게 서로 관계를 이루는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 관한 단일의 흑연 양극을 갖는 진공 코팅 장치를 도시하는데, 흑연 디스크 형태로 된 흑연 덮개(graphite covering: 22)가 종래의 편평한 구리 양극 위에 놓여 진다.
저전압 아크(15) 및 이의 바로 인근에서의 플라스마 밀도는 매우 높기 때문에, 공작물들(2)을 전기 스파크-여분(electric spark-overs)으로부터 보호할 필요성도 있다. 이는 적절한 기판 전압을 선택함으로써 가능해진다. 이러한 이유로 인해 높은 기판 전압을 실현하지 않으면 안되는 경우에는, 특히 방전 전류가 높은 경우에는, 양극성 기판 전압에 의해 작동되는 것 역시 권고되지 않는다. 양극성 바이어스 펄스를 작동시키는 경우에는 전압 인터벌이 플러스인 동안에 매우 높은 전자 전류가 공작물에 끌려질 수 있기 때문이다. 그러나, 적어도 DLC 및 사면체형 탄소층인 경우, 이는 공작물의 바람직하지 않은 가열을 유도하고, 공작물에 대한 스파크-여분이 증대한다. 퍼즈 상태(pauses)의 저전압 아크로부터 나온 전자들이 양이온들에 의해 구축된 표면 전하를 방전하는 것을 허용하는 단극 펄스 인가된 기판 전압의 사용이 더욱더 적당하다. 펄스 퍼즈(pulse pauses)에서, 공작물을 접지하거나 플로팅(floating)시켜 작업할 수 있는데, 후자가 더욱더 적당하다. 그러나, 펄스 퍼즈 비율은 자유롭게 형성하는 것이 가능하고 공정 동안 기판 전압뿐만 아니라 이를 변경하는 것이 가능해야 한다.
이러한 맥락에서 공작물(2)에 대한 에너지 도입 역시 저전압 아크(15)의 방전 파라미터들을 변경시킴으로써 변경될 수 있고, 따라서 예를 들어, 일정한 기판 전압을 위해, 기판 전류와 이에 수반하는 기판 전력이 방전 전류를 증가 또는 감소시킴으로써 변경될 수 있다는 점이 중요하다. 위에서 설명한 바와 같이, 이러한 방법은 역시 동일한 화학 조성의 층 물질에서 다층 구조물에 대하여 사용함으로써, 응력이 두꺼운 층으로 분산되는 동시에, 우수한 층 접착력이 수득된다.
저전압 아크(15)는 상이한 두 가지 방식으로 형성된다: 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 외부 코일들(17)이 집속에 사용되는 경우에는 선형 공급원으로서 형성되거나, 또는 전체 공정 챔버에 걸쳐서 분배되어 있는 발산 플라스마(diffuse plasma)로서 공작물들(2)이 플라스마 속에 침지되도록 형성된다.
도 3은 PE-CVD 공정용 진공 처리 장치로서 가동 가능한 본 발명에 따르는 진공 처리 장치를 나타낸다. 이러한 실시양태에서, 흑연 양극은 공지된 냉각된 구리 도가니 속에 배치되는 흑연 인레이(22)로서 구성된다. 차례로, 후자 자체는 예를 들어 PE-CVD에 의해 생산된 층으로 코팅하기 이전에 금속 태블릿 등을 도입함으로써 접착층을 간단한 방식으로 적용할 수 있게 하기 위해 흑연 도가니로서 구현될 수 있다. 또한, 도 3에서는, DC 바이어스 발생기(16)가 사용되고 있다.
도 4는 흑연 양극(13)을 갖는 본 발명에 따르는 진공 코팅 장치를 나타내는데, 여기에는 두 개의 LVA 양극(13, 23)이 배치되어 있다. 예를 들어, 아크 발생기의 정출력(positive output)은 LVA 흑연 양극(13, 22)에 교호로 또는 동시에 연결되거나, 또는 이러한 경우에는 스위치(12)를 통해 환형 LVA 흑연 양극(22)에 연결될 수 있다. 환형 LVA 양극(23)을 연결함으로써, 자기 코일을 사용하지 않는 작동과 유사하게, 플라스마를 장치 챔버(1)에 걸쳐서 확산시킬 수 있다. 균일한 플라스마 분배를 최적화하기 위한 이들 두 가지 옵션이 최적화될 수 있다는 점은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백하다.
도 5는 예로서 사이에 계면이 있는 조합된 CrN-DLC 층의 제작에서의 공정 파라미터들의 과정을 설명하고, 그 안에서 상이한 두 개의 층 시스템들이 서로에 대해 연속적으로 맞추어진다. 우선, PVD 방법에서, 예를 들어 스퍼터 또는 아크 공정을 통하여, CrN 층이 생성되고, 이어서 계면층이 생기는 동안에 PE-CVD 공정이 개시되는 동시에, 타겟 전력 및 질소 공급이 동시에 0으로 감소된다. 선행하는 중간층 또는 계면 없이 공작물의 표면에 직접 적용할 수 있는 마지막 공정 단계에서는 일정한 공정 파라미터를 사용하여 층 두께를 통하여 동형(isomorphous)의 DLC 층을 제작한다.
도 6은 도 5에서와 유사하게 제작된, 크롬 접착층, 인터페이스 경사층(graduated interface layer) 및 DLC 커버층을 구비한 다층 코팅층의 파단면의 SEM 영상을 나타낸다.
도 7은 방법 실시예 2에 의해 증착된, 상이한 SiC 층 및 DLC 층의 연속(sequence)으로 된 다층 코팅층을 나타낸다.
상이한 구현 실시예를 나타내는 도면을 기초하여 이하에서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 양극을 구비하는 진공 코팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 흑연 오버레이를 구비하는, 상응하는 양극을 나타내는 도면이다.
도 3은 흑연 인레이를 구비하는, 상응하는 양극을 나타내는 도면이다.
도 4는 두 개의 흑연 양극을 구비하는 진공 코팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 공정 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 6은 Cr/CrC 경사층(gradient layer)을 갖는 DLC 층을 나타내는 도면이다.
도 7은 DLC/SiC 다층 코팅층을 갖는 DLC 층을 나타내는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 진공 챔버
2 공작물
3 공작물 리셉터클
4 이중 회전
5 삼중 회전
6 장치의 축
7 공작물 캐리어
8 가스 공급구
9 펌프 유닛
10 LVA 음극
11 아크 발생기
12 스위치
13 LVA 양극
14 증발기 공급원
15 저전압 아크(LVA)
16 바이어스 발생기
17 전자기 코일
18 MF 플라스마
19 챔버 벽
20 자기 시스템
21 자기 근접 장
22 흑연 덮개
23 환형 LVA 양극
이하에서 본 발명에 따르는 방법의 진행에 대하여 몇몇 예를 이용하여 설명한다.
Si 함유 DLC 층의 증착 방법들을 설명하는 실시예 1 내지 3은 오씨 외를리콘 발처스 아게(OC Oerlikon Balzers AG)의 개량된 RCS 장치에서 수행되고, 여기서 디스크 형상의 흑연 덮개는 냉각된 구리 양극에 놓여진다. 이로써, 극히 간단한 방법으로 충분한 전기 전이를 발생시킬 수 있었다. 이와 동시에, 흑연 표면의 냉각은 원래의 구리 양극에 비교하여 현저하게 감소되고, 따라서 코팅 공정 동안에도 표면의 전도도는 유지된다.
실시예 1) Si/SiC의 중간층을 갖는 DLC 제작 공정
이러한 목적을 위해 제공된 이중 또는 삼중으로 회전가능한 홀더들 속으로 공작물을 삽입하고, 홀더들을 진공 처리 장치 안으로 도입한 다음, 처리 챔버를 대략 10-4 mbar까지 아래로 펌프하였다.
공정 온도를 조정하기 위해, 개방된 셔터에 의해 분리된, LVA 음극을 형성하는 열 음극을 갖는 음극 챔버와 양극으로 스위칭된 공작물들 사이에서 저전압 아크(LVA) 플라스마가 아르곤 수소 대기하에서 점화되었다. 공작물들에 인가된 기판 전압에는 추가로 단극 또는 양극 펄스가 인가되는 것이 바람직하다. 본 실시예에는 표준 복사 가열기(standard radiation heater)를 사용하였다.
상기 가열 공정은 아래의 파라미터들을 기초로 한다:
LVA의 방전 전류: 50A
아르곤 흐름: 60sccm
수소 흐름: 300sccm
공정 시간: 20분
다음의 공정 단계, 즉 에칭을 개시하였다. 이를 위해, 필라멘트와 흑연 양극 사이에서 저전압 아크를 작동시켰다. 원칙적으로, DC, 펄스된 DC 또는 AC 동작형 MF 또는 RF 공급이 공작물들과 그라운드 사이에 인가될 수 있다. 본 방법을 위해 아래의 에칭 파라미터들로 2단계 에칭 공정을 설정하였다:
단계 1:
아르곤 흐름: 65sccm
수소 흐름: 80sccm
LVA의 방전 전류: 100A
기판 전압: -50V 단극(100㎲ 온(on)/ 10㎲ 오프(off))
공정 시간: 15분
단계 2:
아르곤 흐름: 65sccm
수소 흐름: 80sccm
LVA의 방전 전류: 100A
기판 전압: -200V 단극(100㎲ 온(on)/ 10㎲ 오프(off))
공정 시간: 30분
다음의 공정 단계에서, 접착을 촉진시키고 층 특성을 기판 재료에 적합하게 하기 위해 DLC 층 및 Si-SiC 중간층으로 공작물의 코팅을 수행하였다. 코팅을 위해, 저전압 아크가 작동한다. 이로써, 저전압 아크의 방전 전류는 흑연 양극 쪽으로 이끌린다. 전체 코팅 공정에서 일어나는 저전압 아크 방전의 파라미터들은 다음과 같다:
LVA의 방전 전류: 40A
아르곤 흐름: 60sccm
코팅 공정의 개별 단계들을 위해, 아래의 파라미터들을 추가로 설정하였다:
Si 접착층:
실란 흐름: 30sccm
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 3분
SiC 전이층:
실란 흐름: 30sccm로부터 10sccm까지 선형 경사(linear ramp)
C2H2 흐름: 15sccm부터 120sccm까지 선형 경사
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 30분
DLC 기능층(function layer):
C2H2 흐름: 120sccm
공정 압력: 0.36Pa
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 30분
이러한 방식으로 대략 1.5㎛의 층을 증착하였다. 공작물의 온도는 대략 290℃에 도달하였다.
실시예 2)
이러한 공정에서, 가열 단계를 생략하고, 그 대신에 연장된 에칭 단계를 수행하였다. 선행 실시예와 유사하게, 저전압 아크를 필라멘트와 흑연 양극 사이에서 다시 한 번 작동시켰고, 및 단극 펄스 인가된 부 기판 전압(negative substrate voltage)을 공작물에 인가했다. 아래의 에칭 파라미터들을 설정했다:
단계 1:
아르곤 흐름: 65sccm
수소 흐름: 80sccm
LVA의 방전 전류: 50A
바이어스: 50V 단극(100㎲ 온/ 10㎲ 오프)
공정 시간: 25분
단계 2:
아르곤 흐름: 65sccm
수소 흐름: 80sccm
LVA의 방전 전류: 100A
바이어스: 150V 단극(100㎲ 온/ 10㎲ 오프)
공정 시간: 60분
다음의 공정 단계에서 DLC-SiC 다층 코팅층 및 Si-SiN-SiC 중간층으로 공작물의 코팅을 수행했다. 코팅을 위해, 저전압 아크의 방전 전류을 흑연 양극 쪽으로 끈다. 저전압 아크 방전의 파라미터들을 실시예 1에서와 같이 설정했다.
코팅 공정의 개별 단계들을 위해, 아래의 파라미터들을 추가로 설정했다:
Si 접착층:
실란 흐름: 30sccm
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 3분
SiN 전이층:
실란 흐름: 30sccm
N2 흐름: 15sccm부터 120sccm까지 선형 경사
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 15분
SiC 전이층:
실란 흐름: 30sccm로부터 10sccm까지 선형 경사
N2 흐름: 120sccm로부터 0sccm까지 선형 경사(5분 이내)
C2H2 흐름: 15sccm부터 120sccm까지 선형 경사
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 15분
DLC-SiC 다층 기능층:
C2H2 흐름: 120sccm(매번 5분 동안)
실란 흐름: 30sccm(상기 매번 5분 동안 C2H2와 함께)
공정 압력: 0.3Pa(C2H2) 또는 0.47Pa(C2H2 + SiH4)
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 60분
이러한 방식으로, 이중 회전에 의해 대략 1.5㎛의 전체 층 두께를 공작물들에 증착하였다. 상기 공작물의 온도는 대략 180℃에 도달하였다.
실시예 3)
실시예 2에서와 같이, 이러한 공정에서 가열 단계를 생략하고, 그 대신에 연장된 에칭 단계를 수행하였다.
다음의 공정 단계에서, Si-SiC 중간층(interlayer), 이어서 DLC-Si 다층 코팅층 및 마지막으로 DLC 층으로 공작물의 코팅을 수행했다. 코팅을 위해, 실시예 1에서 설명한 바와 같이 저전압 아크를 작동시켰다.
코팅 공정의 개별 단계들을 위해, 아래의 파라미터들을 추가로 설정했다:
Si 접착층:
실란 흐름: 30sccm
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 3분
SiC 전이층:
실란 흐름: 30sccm로부터 10sccm까지 선형 경사
C2H2 흐름: 15sccm부터 120sccm까지 선형 경사
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 30분
DLC-SiC 다층 기능층:
C2H2 흐름: 120sccm(매번 5분 동안)
실란 흐름: 30sccm(상기 매번 5분 동안 C2H2와 함께)
공정 압력: 0.3Pa(C2H2) 또는 0.43Pa(C2H2 + SiH4)
기판 전압: -600V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
지속시간: 60분
DLC 층을 위하여:
C2H2 흐름: 120sccm
기판 전압: -800V 단극(10㎲ 온/ 10㎲ 오프)
공정 압력: 0.3Pa
지속시간: 30분
이러한 방식으로, 이중 회전에 의해 대략 2㎛의 전체 층 두께를 공작물들에 증착하였다(도 7 참조). 상기 공작물의 온도는 대략 180℃에 도달하였다.
DLC 층들의 증착 방법들을 설명하는 실시예 4 내지 8은 오씨 외를리콘 발처스 아게의 개량된 BAI830DLC 장치에서 수행되었다. 실시예 5 내지 6에서, 역시, 단지 디스크 형상의 흑연 덮개가 냉각된 구리 양극에 놓여진다. 공작물들은 타겟으로부터 60 내지 175mm의 거리에서, 10 내지 1000mm의 로딩 높이에서 이중으로 회전되고 가이드된다. 층 특성뿐만 아니라 특정한 공정 파라미터들에 관련한 상세한 설명들은 표 1에서 찾을 수 있다.
실시예 4)
본 실시예는 비교의 목적으로 공지된 공정을 포함한다. 본원 명세서에서, 가열 또는 에칭 전처리 이후에 5.0×10-3mbar 내지 2.0×10-2mbar의 공정 압력에서 글로우 방전을 점화하였고 공작물 리셉터클들과 용기 벽 사이에서 작동시켰으며, 이는 이미 유럽 공개특허공보 제1 362 931 A1호 또는 국제 공개공보 제WO 2006/116889 A1호에서 설명되어 있는 바와 같다. 공작물 리셉터클들은 글로우 방전 플라스마를 증강하는 중공 음극 방전이 내부에서 연소하도록 설계되어 있다. 대안으로, 국제 공개공보 제WO 2006/116889 A1호에 개시된 특정한 기하학적 조건들이 유지된다면, 다른 전기적으로 전도성인 중공 본체들 역시 플라스마 부스팅을 위해 사용될 수 있다.
실시예 5) 및 실시예 7)
본 발명에 따르는 이들 실시예에서, 저전압 아크 방전을 도 2와 유사한 흑연 양극에서 점화하였고, 공작물 홀더의 중심에 배치하였으며 가열, 에칭 및 코팅의 전체 공정 시퀀스 동안 유지하였다. DLC 코팅을 위해, 흑연 타겟들을 갖춘 두 개 또는 여섯 개의 스퍼터 공급원들을 연결하였고, 100V의 DC 바이어스를 공작물에 인가하였다. 어떠한 탄화수소를 도입시키지 않았다. 낮은 압력 때문에, 중공 방전이 홀더 또는 대응하여 형성된 중공 본체 내에서 점화되지 않는다. 따라서, 플라스마 방전은 설치된 장비, 상세하게는 공작물 캐리어 및 공작물 리셉터클들의 형상에 덜 의존적이다.
실시예 6) 및 실시예 8)
역시, 본 발명에 따르는 이들 실시예에서, 공정은 실시예 5 및 7과 유사하게 두 개 또는 여섯 개의 스퍼터 타겟들에 의해 수행되나, 또한 첨가된 소량의 탄화수소에 의해 수행된다. 주목할 만한 점은, 순수하게 스퍼터링된 층들과 비교하여 3 내지 4의 인자에 의한 층 경도 및 따라서 내마모성 역시 크게 증가할 수 있다는 점이다.
실시예 5 및 7에 따라 탄화수소 가스 없이 증착된 층들의 낮은 경도에도 불구하고, 이들 층들은 예를 들어 경질 층의 러닝-인 특성(running-in properties) 및/또는 미끄러짐 특성을 개선하기 위해 유리하게 적용될 수 있다. 이러한 층 시스템은 예를 들어 실시예 6 또는 8에 의한 층들과 이들에 증착되는 실시예 5 또는 7에 의한 층들의 조합을 통하여 특히 간단히 실현될 수 있다.
DC 스퍼터링을 제외하고 상기 열거된 스퍼터 공정들에서의 다른 가능성은 AC 또는 펄스된 스퍼터 공급원을, 예를 들어 쌍둥이 공급원으로서 작동시키는 것이고, 여기서 두 개의 스퍼터 타겟들은 양극성 펄스 발생기의 카운터폴 출력(counterpole outputs)에 연결된다. 또한, 적절하게 설계된 스퍼터 발생기에 연결된 하나 또는 복수의 공급원들은 그것에 의하여 HIPIMS(High Ionization Pulse Impact Magnetron Sputtering)으로 언급되는 방법으로 작동될 수도 있고, 바람직한 전력 도입 또는 타겟 및 층 타입에 따라, 펄스 신호가 아래의 파라미터 범위들 내의 대응하는 공급원에 유리하게 인가된다:
펄스 폭: 10㎲ 내지 100㎳
펄스 전압: 100V 내지 2kV
펄스 전류: 10A 내지 1.5kA
펄스 전력: 5 내지 50kW
Figure 112009080026694-pct00001
1) SIMS에 의해 측정된 수소량
2) ISO 14577-1에 의한 마이크로 층 경도
3) VDI 3198에 의한 접착력
4) 층들의 내마모성의 결정을 위한 초안 표준(draft standard) DIN EN 1071-6:2006-01에 의한 마모성 테스트
5) DIN EN ISO 4287/88에 의한 조도 Ra, Rz

Claims (43)

  1. 음극 및 아크 발생기를 통해 음극에 전기적으로 접속 가능한 양극으로 구성된 전기 저전압 아크 방전(electric low-voltage arc discharge: LVAD)을 발생시키기 위한 장치, 공작물을 수용하고 이동시키기 위한, 바이어스 발생기에 전기적으로 접속 가능한 공작물 캐리어 및 하나 이상의 불활성 가스, 반응성 가스, 또는 불활성 가스 및 반응성 가스용 공급구가 배치되어 있는 하나 이상의 진공 챔버를 포함하는, 플라스마 방법을 수행하기 위한 진공 처리 장치에 있어서, 흑연 인레이(graphite inlay) 또는 흑연 오버레이(graphite overlay)로서 구성된 흑연 덮개를 포함하는 양극 표면의 일부분이, 또는 양극 표면 전체가 흑연으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 플라스마 방법을 수행하기 위한 진공 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 흑연 덮개가 흑연 도가니(graphite crucible)로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 흑연 덮개가 냉각된 양극 본체 위에 배치되어 있는 것을 특징을 하는 진공 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 양극이 냉각되지 않거나, 간접적으로만 냉각되거나, 또는 상기 양극 표면의 바로 가까이에 냉각 장치들이 없는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 양극의 흑연 표면의 일부분 또는 전체가 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 양극이 처리 장치의 하나의 면에 접하여 또는 하나의 면에서 배치되어 있거나, 또는 상기 공작물 캐리어를 둘러싸거나, 또는 회전 대칭형 공작물 홀더의 중심에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 2개 이상의 양극들이 하나의 음극과 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서, 2개 이상의 음극들이 하나의 양극과 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 발생기가 DC, AC, 또는 단극(單極) 또는 양극(兩極) 펄스 발생기인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 아크 발생기가 DC 발생기인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서, 펄스 발생기가 DC 발생기에 병렬로 또는 직렬로 스위칭되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 저전압 아크 방전의 음극이 열 음극(hot cathode), LVA 아크 음극 또는 중공 음극(hollow cathode)인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 열 음극이 셔터에 의해 진공 챔버로부터 이격된 이온화 챔버 안에 배치되어 있는 하나 이상의 글로우 필라멘트(glow filament)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 LVA 아크 음극이 덮개에 의해 진공 챔버로부터 선택적으로 분리되는 하나 이상의 음극에 스위칭된 타겟(cathodically switched target)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 저전압 아크 방전을 발생시키기 위한 장치가 헬름홀츠 장(Helmholtz field)을 발생시키기 위한 하나 또는 복수의 전자기 코일에 대하여 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서, 저전도층, 절연층, DLC 유사 층(DLC-like layer), 또는 이들 모두를 증착시키기 위한 플라스마 CVD 공정, PVD 공정, 또는 이들 두 공정 모두를 수행하기 위한 진공 코팅 장치인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 하나 또는 복수의 증발기 공급원들이 진공 챔버 안에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 증발기 공급원이 스퍼터 공급원, 아크 공급원, 전자 빔 증발기 및 흑연 도가니 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 탄소, 금속, 합금, 알루미늄, 붕소 또는 규소가 증발을 위한 재료로서 증발기 공급원에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  22. 제19항에 있어서, 증발을 위한 재료가 타겟으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  23. 제19항에 있어서, 증발을 위한 재료가 등방성 구조를 갖는 고밀도, 고순도 흑연인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  24. 처리 장치의 진공 챔버 내에서 저전압 아크 방전(LVAD)이 음극과 아크 발생기를 통해 당해 음극에 전기적으로 접속되는 양극 사이에서 점화되어 작동되면서, 바이어스 발생기에 의해 기판 전압이 공작물에 인가되고 하나 이상의 가스 공급원으로부터의 프로세스 가스가 첨가됨으로써 공작물을 플라스마 처리하는 진공 처리 방법에 있어서, 표면이 부분적으로 또는 전체적으로 흑연 인레이 또는 흑연 오버레이로서 구성된 흑연으로 구성되는 열 양극(hot anode)이 사용되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서, 플라스마 강화된 가열, 에칭 및 코팅 단계들 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 양극의 흑연 표면의 일부분 또는 전체가, 가열된 흑연 표면의 온도가 양극의 전도도(conductivity)를 유지하고/하거나 절연 코팅층들 또는 절연층들의 증착을 방지하는 온도로 증가하는 방식으로 가열되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 저전압 아크 방전이 자기장에 의해 유도되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  28. 제24항에 있어서, 하나 이상의 저전도층, 절연층 또는 DLC 유사 층으로 공작물들을 코팅하는 진공 코팅 공정인 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  29. 제28항에 있어서, 하나 이상의 가스 공급원 또는 하나 이상의 증발기 공급원으로부터 코팅 재료가 첨가되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 증발기 공급원으로부터 첨가된 코팅 재료가 스퍼터 공급원의 방전으로부터, 아크 공급원의 방전으로부터, 전자 빔 증발기의 증기로부터 또는 저전압 아크 방전에 의해 흑연 도가니로부터 증발하는 재료의 증기로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 층이 금속, 금속 합금, 금속 화합물의 그룹으로부터의 하나 이상의 재료 또는 흑연으로 이루어진 하나 이상의 타겟에 의해 스퍼터 공급원, 음극 아크 공급원, 또는 이들 둘 다의 작동을 통하여 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 층이 탄화수소, 실란, 보란, 게르만(germanes) 및 유기 금속 화합물의 그룹으로부터의 하나 이상의 반응성 가스의 첨가를 통하여 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  33. 제28항에 있어서, 기판 전압, 저전압 아크 또는 증발기 공급원이 펄스 작동되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  34. 제33항에 있어서, 네가티브 펄스와 비교하여 짧은 포지티브 펄스를 갖는 양극 펄스 인가된 기판 전압 또는 단극 펄스 인가된 기판 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  35. 제28항에 있어서, 아크 전력, 기판 전압 또는 자기장을 변경시킴으로써, 층 장력(layer tension)이 상이한 층들이 다층으로서 제작되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  36. 제28항에 있어서, 코팅층이 탄화물, 탄질화물, 질화물, 붕소화물, 탄화붕소, 질화붕소, 및 이들과 주기율표의 IV족, V족 또는 VI족으로부터의 하나 이상의 전이금속, 알루미늄, 규소, 및 이들 둘 다와의 화합물의 재료 중 어느 하나의 하나 이상의 층을 포함하여 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  37. 제28항에 있어서, 상기 코팅층이 상이한 조성물의 다층 코팅층으로 증착되고, 개별적으로 층을 이룬 코팅층들 사이의 전이가, 이들이 유체 전이(fluid transition)이도록 구현되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  38. 제28항에 있어서, 하나 이상의 탄화수소를 가스 공급원을 통하여 첨가함으로써, 하나 이상의 DLC 층이 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  39. 제28항에 있어서, 흑연 타겟을 구비한 스퍼터 공급원 또는 음극 아크 공급원을 작동시킴으로써, 하나 이상의 DLC 층이 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 DLC 층이 금속 또는 규소 함유 접착층과 함께 증착되고/되거나 하나 이상의 금속 또는 규소 함유 중간층과 함께 다층 코팅층으로서 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  41. 제38항에 있어서, 절연 DLC 코팅층의 증착을 방지하기 위해, 양극의 흑연 표면이 200℃로 가열되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  42. 제38항에 있어서, 상기 DLC 코팅층의 일부분이 층 장력이 상이한 층들이 있는 다층 코팅층으로서 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
  43. 제38항에 있어서, 제1층이 청구항 제36항의 공정에 따라 공작물 위에 증착되고, 그 이후에 다른 층이 청구항 제38항의 공정에 따라 증착되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 방법.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI399451B (zh) * 2008-09-05 2013-06-21 Yu Hsueh Lin 傳動機構之表面鍍膜方法
DE102009000821B4 (de) * 2009-02-12 2013-05-02 Surcoatec Ag Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf Werkstücke und/oder Werkstoffe aufweisend mindestens ein leicht oxidierbares Nichteisenmetall sowie Werkstück und/oder Werkstoff hergestellt nach dem Verfahren
DE102009003232A1 (de) * 2009-05-19 2010-12-02 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement eines Verbrennungsmotors, insbesondere Kolbenring
JP6040028B2 (ja) 2009-08-07 2016-12-07 エリコン・サーフェス・ソリューションズ・アクチェンゲゼルシャフト，トリュープバッハ 耐食性と組合わされたトライボロジー、新種のｐｖｄおよびｐａｃｖｄコーティング
ES2749354T3 (es) * 2009-09-25 2020-03-19 Oerlikon Surface Solutions Ag Pfaeffikon Procedimiento para la preparación de capas de óxido de zirconio cúbicas
CN102102181B (zh) * 2009-12-22 2013-10-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镀膜装置
CN102244971A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 贵州翔明科技有限责任公司 一种大气压直流弧放电等离子体发生装置及阴极制作方法
NL2005847C2 (nl) * 2010-12-09 2012-06-12 Ten Cate Nederland B V Kunstgrasveld.
DE102011003254A1 (de) * 2011-01-27 2012-08-02 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement, insbesondere Kolbenring, mit einer Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements
DE102011016681A1 (de) * 2011-04-11 2012-10-11 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Kohlenstofffunkenverdampfung
SG194537A1 (en) * 2011-04-20 2013-12-30 Oerlikon Trading Ag High power impulse magnetron sputtering method providing enhanced ionization of the sputtered particles and apparatus for its implementation
JP2013028851A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Kobe Steel Ltd プラズマｃｖｄ装置
DE102011083714A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement mit DLC-Beschichtung
DE102011116576A1 (de) * 2011-10-21 2013-04-25 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Bohrer mit Beschichtung
EP2587518B1 (en) * 2011-10-31 2018-12-19 IHI Hauzer Techno Coating B.V. Apparatus and Method for depositing Hydrogen-free ta C Layers on Workpieces and Workpiece
US9793098B2 (en) 2012-09-14 2017-10-17 Vapor Technologies, Inc. Low pressure arc plasma immersion coating vapor deposition and ion treatment
US9412569B2 (en) 2012-09-14 2016-08-09 Vapor Technologies, Inc. Remote arc discharge plasma assisted processes
US10056237B2 (en) 2012-09-14 2018-08-21 Vapor Technologies, Inc. Low pressure arc plasma immersion coating vapor deposition and ion treatment
JP6063816B2 (ja) * 2013-05-27 2017-01-18 株式会社デンソー 表面処理装置及び表面処理方法
RU2567770C2 (ru) * 2013-08-06 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук Способ получения покрытий алмазоподобного углерода и устройство для его осуществления
CA2867451C (en) * 2013-10-28 2021-06-29 Vapor Technologies, Inc. Low pressure arc plasma immersion coating vapor deposition and ion treatment
JP2017504955A (ja) 2013-11-06 2017-02-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｄｃバイアス変調による、粒子発生抑制装置
JP6533374B2 (ja) 2013-11-06 2019-06-19 Ｄｏｗａサーモテック株式会社 Ｄｌｃ皮膜の成膜方法
TWM475016U (zh) * 2013-11-13 2014-03-21 Mingdao University 複合式沉積系統
WO2015117991A1 (de) * 2014-02-06 2015-08-13 Kgt Graphit Technologie Gmbh Schutzschicht für pecvd-boote aus graphit
JP2016021344A (ja) * 2014-07-15 2016-02-04 中外炉工業株式会社 プラズマ処理装置、及びそのプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法
JP6650442B2 (ja) * 2014-09-18 2020-02-19 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アーゲーＴｈｙｓｓｅｎｋｒｕｐｐ Ｓｔｅｅｌ Ｅｕｒｏｐｅ Ａｇ 構成部品、バンド状の材料又はツールの表面にコーティングを形成する装置
JP6396749B2 (ja) * 2014-10-03 2018-09-26 神港精機株式会社 硬質被膜およびその形成方法ならびに形成装置
JP6757793B2 (ja) * 2015-10-16 2020-09-23 エリコン サーフェス ソリューションズ アーゲー、 プフェフィコン Ｈｆ−ｂ−ｃの三元相を含んでなる新規コーティング材料
US20180334739A1 (en) * 2015-11-10 2018-11-22 Sandvik Intellectual Property Ab Method for pre-treating a surface for coating
CN107022741A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 沈阳科友真空技术有限公司 一种pems等离子体增强磁控溅射镀膜设备
MY189225A (en) * 2016-04-22 2022-01-31 Oerlikon Surface Solutions Ag Pfaffikon Ticn having reduced growth defects by means of hipims
KR101888557B1 (ko) * 2016-11-16 2018-08-14 한국생산기술연구원 ta-C 복합 코팅층, ta-C 복합 코팅층 제조 장치 및 이를 이용한 제조방법
CN106856165B (zh) * 2016-12-29 2019-12-13 浙江合特光电有限公司 一种硅锗低温外延方法
CN107130213B (zh) * 2017-05-03 2019-04-09 成都真锐科技涂层技术有限公司 多元合金复合薄膜制备设备和制备方法
DE102017213404A1 (de) * 2017-08-02 2019-02-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung zur Beschichtung von Substratoberflächen mittels elektrischer Lichtbogenentladung
RU2671522C1 (ru) * 2017-08-14 2018-11-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ плазменного упрочнения внутренней цилиндрической поверхности
CN108559956B (zh) * 2018-04-11 2024-02-09 深圳市正和忠信股份有限公司 一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备及加工方法
CN108588659A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 京磁材料科技股份有限公司 高效低耗的镀膜设备
CN108682637B (zh) * 2018-05-21 2020-10-13 深圳市希迈科科技有限公司 一种半导体芯片等离子刻蚀机
CN108774728B (zh) * 2018-08-06 2023-04-11 法德(浙江)机械科技有限公司 一种离子源多弧柱弧复合pvd镀膜系统及镀膜方法
JP7159694B2 (ja) * 2018-08-28 2022-10-25 日本電産株式会社 プラズマ処理装置
DE102019110642A1 (de) 2019-04-25 2020-10-29 Vtd Vakuumtechnik Dresden Gmbh Anode für PVD-Prozesse
CN110205589B (zh) * 2019-07-12 2023-12-08 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种脉冲碳离子激发源装置
RU195652U1 (ru) * 2019-08-05 2020-02-03 Ооо «Инноватехпром» Устройство для распыления металла в вакууме
CN112323034B (zh) * 2019-08-05 2023-10-17 武汉光谷创元电子有限公司 真空处理装置
CN111074222B (zh) * 2019-12-12 2022-11-18 广东汇成真空科技股份有限公司 一种应用于pvd镀膜的弧光电子源增强辉光放电加热工艺
CN111394689A (zh) * 2020-04-15 2020-07-10 辽宁北宇真空科技有限公司 一种镀膜基片的等离子清洗装置及其使用方法
US11821075B2 (en) * 2020-06-15 2023-11-21 Vapor Technologies, Inc. Anti-microbial coating physical vapor deposition such as cathodic arc evaporation
CN111748789B (zh) * 2020-07-10 2022-06-24 哈尔滨工业大学 一种石墨阴极弧增强辉光放电沉积纯dlc的装置及其方法
CN112030127B (zh) * 2020-07-28 2022-08-16 温州职业技术学院 一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备的ta-C涂层及制备方法
CN112063975B (zh) * 2020-07-28 2022-08-12 温州职业技术学院 一种通过调制强流脉冲电弧制备ta-C涂层的方法
CN111893455B (zh) * 2020-09-08 2023-10-03 河北美普兰地环保科技有限公司 金属基材碳纳米膜材料制造设备及其制备方法
RU2754338C1 (ru) * 2020-12-29 2021-09-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Способ модификации поверхностей пластин паяного пластинчатого теплообменника
CN113564540B (zh) * 2021-07-30 2023-10-03 江苏徐工工程机械研究院有限公司 电弧离子镀膜装置及镀膜方法
CN114411099B (zh) * 2021-12-30 2023-12-08 广东鼎泰高科技术股份有限公司 一种真空镀膜系统及镀膜方法
CN114875376A (zh) * 2022-04-16 2022-08-09 黄石全洋光电科技有限公司 一种连续性真空镀膜生产线及镀膜工艺
CN115198240B (zh) * 2022-06-07 2024-02-20 深圳元点真空装备有限公司 一种大尺寸真空镀膜设备及其使用方法
CN115637418A (zh) * 2022-10-12 2023-01-24 中微半导体设备(上海)股份有限公司 形成涂层的方法、涂覆装置、零部件及等离子体反应装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104509A (en) * 1989-12-14 1992-04-14 Fried. Krupp Gmbh Method and apparatus for producing layers of hard carbon modifications
US6391164B1 (en) * 2000-06-23 2002-05-21 Isak I. Beilis Deposition of coatings and thin films using a vacuum arc with a non-consumable hot anode
KR20030063109A (ko) * 2000-04-12 2003-07-28 어낵시스 발처스 악티엔게젤샤프트 디엘씨층 시스템 및 이러한 층 시스템을 제작하기 위한 방법
US20030234176A1 (en) * 2000-07-17 2003-12-25 Jawad Haidar Production of carbon and carbon-based materials

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB896122A (en) * 1959-09-08 1962-05-09 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to the coating of surfaces with thin films of aluminium oxide
CH631743A5 (de) * 1977-06-01 1982-08-31 Balzers Hochvakuum Verfahren zum aufdampfen von material in einer vakuumaufdampfanlage.
SU695074A1 (ru) * 1978-05-11 1981-12-07 Предприятие П/Я А-3959 Способ изготовлени неплав щегос электрода
US4673477A (en) * 1984-03-02 1987-06-16 Regents Of The University Of Minnesota Controlled vacuum arc material deposition, method and apparatus
CH664768A5 (de) * 1985-06-20 1988-03-31 Balzers Hochvakuum Verfahren zur beschichtung von substraten in einer vakuumkammer.
US4620913A (en) * 1985-11-15 1986-11-04 Multi-Arc Vacuum Systems, Inc. Electric arc vapor deposition method and apparatus
DE4440521C1 (de) * 1994-11-12 1995-11-02 Rowo Coating Ges Fuer Beschich Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit einem Materialdampf im Unterdruck oder Vakuum
DE19626094C2 (de) * 1996-05-02 2000-10-19 Siemens Ag Anodenkörper für eine Röntgenröhre
DE19826259A1 (de) * 1997-06-16 1998-12-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zum Vakuumbeschichten eines Substrates
DE19841012C1 (de) * 1998-09-08 2000-01-13 Fraunhofer Ges Forschung Einrichtung zum plasmaaktivierten Bedampfen im Vakuum
RU2219033C1 (ru) * 2002-11-04 2003-12-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки
US9997338B2 (en) * 2005-03-24 2018-06-12 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Method for operating a pulsed arc source

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104509A (en) * 1989-12-14 1992-04-14 Fried. Krupp Gmbh Method and apparatus for producing layers of hard carbon modifications
KR20030063109A (ko) * 2000-04-12 2003-07-28 어낵시스 발처스 악티엔게젤샤프트 디엘씨층 시스템 및 이러한 층 시스템을 제작하기 위한 방법
US6391164B1 (en) * 2000-06-23 2002-05-21 Isak I. Beilis Deposition of coatings and thin films using a vacuum arc with a non-consumable hot anode
US20030234176A1 (en) * 2000-07-17 2003-12-25 Jawad Haidar Production of carbon and carbon-based materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2472869C2 (ru) 2013-01-20
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CN101743338B (zh) 2013-10-16
CA2686445A1 (en) 2008-12-04
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