RU2013151452A

RU2013151452A - Способ магнетронного распыления импульсами высокой мощности, обеспечивающий повышенную ионизацию распыленных частиц, и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2013151452A
Application number: RU2013151452/02A
Authority: RU
Inventors: Маркус ЛЕХТХАЛЕР
Original assignee: Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2015-05-27
Also published as: MX2013012200A; WO2012143110A1; EP2699709A1; KR20140027167A; CA2833927A1; US20140127519A1; BR112013026914A2; JP2014517870A; CN103608483A; SG194537A1

Abstract

1. Способ осуществления процесса нанесения покрытий методом HIPIMS, включающий следующие стадии:- размещают по меньшей мере одну подложку, имеющую покрываемую поверхность, внутри камеры осаждения устройства нанесения покрытий, содержащего по меньшей мере одну являющуюся источником материала покрытия мишень и предназначенного для работы во время процесса нанесения покрытия посредством технологии HIPIMS, причем размещают подложку таким образом, что покрываемая поверхность может была расположена перед мишенью в течение по меньшей мере некоторого времени во время процесса нанесения покрытия;- осуществляют работу устройства нанесения покрытий методом HIPIMS для того, чтобы покрыть упомянутую по меньшей мере одну подложку, при этом прикладывая напряжение смещения к подложке во время процесса нанесения покрытия и таким образом генерируя ток смещения, который может быть измерен на подложке,отличающийся тем, чтоминимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью, которое задается, когда покрываемая поверхность наиболее близка к мишени, настраивают для достижения оптимизированного минимального расстояния таким образом, чтобы ток смещения, измеряемый на подложке во время нанесения покрытия, достигал по существу максимальной величины, пока технологические условия плазмы остаются стабильными.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для достижения оптимизированного минимального расстояния ток смещения измеряют на подложке, пока, начиная с минимального расстояния в пределах А-диапазона, минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью непрерывно или пошагово уменьшают до достижения минимального расстояния (5), мень

Claims

1. Способ осуществления процесса нанесения покрытий методом HIPIMS, включающий следующие стадии:

- размещают по меньшей мере одну подложку, имеющую покрываемую поверхность, внутри камеры осаждения устройства нанесения покрытий, содержащего по меньшей мере одну являющуюся источником материала покрытия мишень и предназначенного для работы во время процесса нанесения покрытия посредством технологии HIPIMS, причем размещают подложку таким образом, что покрываемая поверхность может была расположена перед мишенью в течение по меньшей мере некоторого времени во время процесса нанесения покрытия;

- осуществляют работу устройства нанесения покрытий методом HIPIMS для того, чтобы покрыть упомянутую по меньшей мере одну подложку, при этом прикладывая напряжение смещения к подложке во время процесса нанесения покрытия и таким образом генерируя ток смещения, который может быть измерен на подложке,

отличающийся тем, что

минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью, которое задается, когда покрываемая поверхность наиболее близка к мишени, настраивают для достижения оптимизированного минимального расстояния таким образом, чтобы ток смещения, измеряемый на подложке во время нанесения покрытия, достигал по существу максимальной величины, пока технологические условия плазмы остаются стабильными.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для достижения оптимизированного минимального расстояния ток смещения измеряют на подложке, пока, начиная с минимального расстояния в пределах А-диапазона, минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью непрерывно или пошагово уменьшают до достижения минимального расстояния (5), меньшего, чем расстояния в пределах В-диапазона, которые более близки к С-диапазону, чем к А-диапазону.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью непрерывно или пошагово уменьшают до достижения минимального расстояния (5), меньшего, чем расстояния в пределах В-диапазона.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью непрерывно или пошагово уменьшают до достижения минимального расстояния (5) по существу в пределах С-диапазона, предпочтительно, более близкого к В-диапазону, чем к D-диапазону.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что минимальное расстояние (5) между подложкой и мишенью непрерывно или пошагово уменьшают до достижения минимального расстояния (5) по существу в пределах D-диапазона, более близкого к С-диапазону, чем к части D-диапазона, включающей расстояния, при которых технологические условия плазмы являются нестабильными.

6. Способ по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что для настройки оптимизированного минимального расстояния используют механизм подвижности для варьирования положения мишени по отношению к поверхности подложки и, таким образом, варьирования минимального расстояния (5) до автоматического достижения оптимизированного минимального расстояния.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что действие механизма подвижности регулируется системой управления, которая включает в себя датчик для измерения тока смещения на подложке, и эта система управления изменяет минимальное расстояние 5 систематически до достижения максимальной величины измеренного тока смещения, и таким образом достигается оптимизированное по покрытию минимальное расстояние для осуществления процесса нанесения покрытия.

8. Процесс нанесения покрытия методом HIPIMS, отличающийся тем, что минимальное расстояние 5 между мишенью и подложкой во время осаждения покрытия оптимизируют, используя способ согласно по меньшей мере одному из предшествующих пунктов.

9. Процесс нанесения покрытия методом HIPIMS по п. 8, отличающийся тем, что оптимизированное минимальное расстояние настраивают автоматически до или в начале процесса нанесения покрытия.

10. Процесс нанесения покрытия методом HIPIMS по одному из пп. 8-9, отличающийся тем, что полученное покрытие

- содержит титан и/или алюминий и/или азот, либо

- состоит из нитрида титана-алюминия, либо

- содержит по меньшей мере один слой нитрида титана-алюминия.

11. Устройство для выполнения процесса нанесения покрытия методом HIPIMS по одному из пп. 8-10.

12. Изделие, по меньшей мере частично покрытое с использованием процесса нанесения покрытия методом HIPIMS по одному из пп. 8-10.

13. Изделие, покрытое по п. 12, отличающееся тем, что изделие представляет собой инструмент для операций механической обработки, такой как режущий инструмент или формовочный инструмент, предпочтительно, микросверло.

14. Изделие, покрытое по п. 12, отличающееся тем, что изделие представляет собой деталь, такую как деталь двигателя или деталь автомобиля или деталь турбины.

15. Применение покрытого изделия по одному из пп. 12-14 в трибологических системах.