RU2214477C2 - Installation for coating deposition - Google Patents

Installation for coating deposition Download PDF

Info

Publication number
RU2214477C2
RU2214477C2 RU2002101702A RU2002101702A RU2214477C2 RU 2214477 C2 RU2214477 C2 RU 2214477C2 RU 2002101702 A RU2002101702 A RU 2002101702A RU 2002101702 A RU2002101702 A RU 2002101702A RU 2214477 C2 RU2214477 C2 RU 2214477C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrates
holders
target
chamber
false walls
Prior art date
Application number
RU2002101702A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002101702A (en
Inventor
Адил Жианшахович Тулеушев
Владимир Николаевич Лисицын
Юрий Жианшахович Тулеушев
Валерий Николаевич Володин
Светлана Николаевна Ким
Original Assignee
Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан filed Critical Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан
Publication of RU2002101702A publication Critical patent/RU2002101702A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214477C2 publication Critical patent/RU2214477C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: application of metallic coatings onto different -designation articles, possibly used in electrical-, radio engineering, jewellery industry branches. SUBSTANCE: installation includes vacuum chamber; target-cathode sprayers at least with two anode units; apparatuses for evacuating and controlling gas supply; attachment for mounting holders; device for rotating said attachment. Holders for substrates are driven to rotation in the same direction; above mentioned attachments are driven to rotation in other direction. Target-cathode sprayers are arranged in such a way that their axial lines form angle no more than 90 degrees and are mutually shifted along height. There are false walls on inner surface of chamber. Holders of substrates are in the form of prisms. Substrates and anode units of sprayers are galvanically connected one with another and with positive electrode. Target-cathodes and false walls are galvanically connected one with another and with negative electrode. Between attachment for mounting holders and device for rotating it there is screen galvanically insulated relative to chamber. Installation provides application of coatings onto the whole surface of substrates including their back side. EFFECT: enhanced quality of applied coatings. 2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области изготовления покрытий из металлов на изделиях различного назначения и может быть использовано в электротехнической, радиотехнической, ювелирной и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of manufacturing coatings of metals on products for various purposes and can be used in electrical, radio engineering, jewelry and other industries.

Известна установка для осаждения напылением прозрачного электропроводного покрытия ( патент Японии 6099803, кл. С 23 С 14/34, 1998), содержащая двустенную цилиндрическую камеру, на боковых внутренней и внешней стенках которой расположены попарно противолежащие мишени магнетронных распылителей. По центру камеры расположен вращаемый держатель подложек. На траектории перемещения подложек между мишенями расположена подвижная заслонка, на которой со стороны, противоположной мишени, расположен нагреватель. Камера соединена с вакуумирующим устройством и устройством для подачи в камеру неактивного газа. Недостатком установки является невозможность изготовления упрочненных покрытий как таковых, а также неполнота покрытий на тыльных сторонах подложек, не обращенных к мишеням. A known installation for deposition by sputtering of a transparent conductive coating (Japanese patent 6099803, class C 23 C 14/34, 1998), containing a double-walled cylindrical chamber, on the side inner and outer walls of which are located pairwise opposite targets of magnetron sprays. In the center of the camera is a rotatable substrate holder. On the trajectory of the movement of the substrates between the targets, a movable shutter is located on which a heater is located on the side opposite to the target. The chamber is connected to a vacuum device and a device for supplying inactive gas to the chamber. The disadvantage of the installation is the impossibility of manufacturing hardened coatings as such, as well as the incompleteness of coatings on the backs of substrates that are not facing the targets.

Известно также устройство для напыления (покрытий) (заявка Японии 63-65069, кл. С 23 С 14/34,1989), в котором для получения пленки магнитного материала, имеющей однородную толщину, подложки на держателе помещают в вакуумную камеру, заполненную аргоном при низком давлении, и организовывают магнетронный разряд между ними и мишенью, в результате которого частицы мишени осаждаются на поверхности подложки. Для обеспечения равномерности покрытия перед рабочей поверхностью мишени образуют магнитное поле. Параллельные поверхности магнитного поля образуют также перед подложками при помощи постоянных магнитов. Держатель мишеней вращается вокруг своей оси вместе с подложками, которые дополнительно вращаются вокруг собственных осей. Устройству также свойственны затруднения с получением покрытий по всей поверхности подложек вследствие экранирования поверхности одних подложек другими при прохождении потока распыленных частиц, особенно, при увеличении количества подложек. A device for spraying (coating) is also known (Japanese application 63-65069, class C 23 C 14 / 34.1989), in which, to obtain a film of magnetic material having a uniform thickness, the substrates on the holder are placed in a vacuum chamber filled with argon at low pressure, and organize a magnetron discharge between them and the target, as a result of which the target particles are deposited on the surface of the substrate. To ensure uniformity of the coating in front of the working surface of the target, a magnetic field is formed. Parallel surfaces of the magnetic field are also formed in front of the substrates using permanent magnets. The target holder rotates around its axis along with the substrates, which additionally rotate around their own axes. The device also has difficulty obtaining coatings over the entire surface of the substrates due to the screening of the surface of some substrates with others when passing through a stream of atomized particles, especially when the number of substrates increases.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является установка для напыления (заявка Японии 63-65071, кл. С 23 С 14/34, Н 01 L 21/285, 1989), включающая вакуумную камеру, магнетронные распылители мишеней, устройства для эвакуации и регулирования подачи газа, в которой для получения однородных по толщине пленок на поверхности подложки, обращенной к мишени, держатели для подложек вращаются вокруг осей в направлении против часовой стрелки, при этом приспособление, на котором крепят указанные держатели, вращается с помощью устройства вокруг оси в направлении по часовой стрелке. В данном устройстве также невозможно получение покрытия с обеих сторон подложек из-за экранирования поверхности одних подложек другими. Кроме того, установка не позволяет упрочнить полученные покрытия, что бывает важным при работе с металлами малой твердости, такими как драгоценные. The closest in technical essence to the claimed is a spraying machine (Japanese application 63-65071, class C 23 C 14/34, H 01 L 21/285, 1989), including a vacuum chamber, magnetron sputtering targets, devices for evacuation and regulation gas supply, in which, to obtain films of uniform thickness on the substrate surface facing the target, the substrate holders rotate around the axes in a counterclockwise direction, while the device on which these holders are mounted rotates by means of the device around an axis in clockwise. In this device, it is also impossible to obtain a coating on both sides of the substrates due to the screening of the surface of some substrates by others. In addition, the installation does not allow to strengthen the resulting coatings, which is important when working with metals of low hardness, such as precious.

Технический результат изобретения заключается в формировании упрочненных покрытий по всей поверхности подложек, включая тыльную сторону. The technical result of the invention is the formation of hardened coatings over the entire surface of the substrates, including the back side.

Указанный результат достигается в установке для напыления покрытий, включающей вакуумную камеру, распылители мишеней-катодов с анодными блоками, устройства для эвакуации и регулирования подачи газа, держатели для подложек, вращающиеся в одном направлении, приспособление, на котором крепят указанные держатели, вращающееся в другом направлении, и устройство для вращения приспособления, в котором распылители мишеней, не менее двух, расположены таким образом, что их осевые линии образуют угол не более 90o и смещены по высоте друг относительно друга, внутренняя поверхность камеры снабжена ложными стенками, держатели подложек выполнены в виде призм, каждая грань которых прозрачна не менее, чем на 75%, при этом подложки и анодные блоки распылителей гальванически связаны между собой и с положительным электродом, мишени-катоды и ложные стенки - с отрицательным электродом, а между приспособлением для крепления держателей и устройством для его вращения установлен экран, гальванически изолированный от камеры.The specified result is achieved in the installation for spraying coatings, including a vacuum chamber, cathode target sprays with anode blocks, devices for evacuating and regulating gas supply, holders for substrates rotating in one direction, a device on which these holders are mounted rotating in another direction and means for rotating the tool, wherein the spray target, at least two, arranged so that their center lines form an angle of not more than 90 o and offset in height relative to each about each other, the inner surface of the chamber is provided with false walls, the holders of the substrates are made in the form of prisms, each face of which is not less than 75% transparent, while the substrates and anode blocks of the nebulizers are galvanically connected with each other and with the positive electrode, target cathodes and false walls - with a negative electrode, and between the device for mounting the holders and the device for its rotation there is a screen galvanically isolated from the camera.

Суть изобретения заключается в следующем. The essence of the invention is as follows.

Гальваническая связь подложек и анодных блоков распылителей между собой и с положительным электродом, мишеней-катодов и ложных стенок - с отрицательным электродом обеспечивает сосуществование магнетронного разряда и тлеющего разряда, в результате которого происходит одновременное распыление мишеней-катодов и ложных стенок и соосаждение распыленного материала на подложках. В связи с тем, что скорость распыления ложных стенок в 103-104 раз меньше скорости распыления мишени-катода, достигается эффект микролегирования покрытия элементами, входящими в состав материала ложных стенок. Микролегирование покрытия (например из драгоценных металлов и их сплавов) малыми количествами (до 5•10-3 мас.%) элементов (например, хрома и железа при выполнении ложных стенок из легированной стали) вызывает дисперсионное твердение покрытия, при котором легирующие добавки вытесняются на межзеренные границы, чем достигается упрочнение покрытия.The galvanic connection of the substrates and anode blocks of the sprays with each other and with the positive electrode, cathode targets and false walls - with the negative electrode ensures the coexistence of the magnetron discharge and the glow discharge, which results in the simultaneous sputtering of the cathode targets and false walls and coprecipitation of the sprayed material on the substrates . Due to the fact that the sputtering rate of the false walls is 10 3 -10 4 times lower than the sputtering rate of the cathode target, the effect of microalloying the coating with the elements that make up the material of the false walls is achieved. Microalloying of the coating (for example, from precious metals and their alloys) with small amounts (up to 5 • 10 -3 wt.%) Of elements (for example, chromium and iron when making false walls from alloy steel) causes dispersion hardening of the coating, in which alloying additives are forced out grain boundaries, which is achieved by hardening of the coating.

Размещение распылителей мишеней, не менее двух, осевые линии которых образуют угол не более 90o и смещены по высоте друг относительно друга, обеспечивает перекрытие части поверхности ложных стенок магнитными полями распылителей мишеней-катодов и преимущественное их распыление в тлеющем разряде. Угол, больший чем 90o, между осевыми линиями двух распылителей не приводит к наложению силовых линий магнитных полей, что уменьшает степень распыления ложных стенок и ухудшает эффект микролегирования и тем самым снижает степень упрочнения покрытия. Смещение осевых линий распылителей по высоте направлено на повышение равномерности подвода распыленного материала мишеней к поверхности подложек со всех сторон, особенно при большом количестве их и экранировании ими друг друга.The location of the target sprays, at least two, the axial lines of which form an angle of no more than 90 o and are displaced in height relative to each other, provides overlapping of the surface of the false walls with the magnetic fields of the target cathode sprays and their predominant sputtering in a glow discharge. An angle greater than 90 o between the axial lines of the two nozzles does not lead to the application of magnetic field lines, which reduces the degree of sputtering of the false walls and worsens the effect of microalloying and thereby reduces the degree of hardening of the coating. The displacement of the axial lines of the nozzles in height is aimed at increasing the uniformity of the supply of the sprayed material of the targets to the surface of the substrates from all sides, especially when there are a large number of them and they are shielded from each other.

На достижение большей доступности поверхности подложек, включая их тыльную сторону, направлено изготовление держателей в виде призм, грани которых прозрачны более, чем на 75%. Меньшая величина прозрачности конструкции держателей подложек снижает доступность поверхности подложек для прохождения и осаждения потока распыленного материала мишеней-катодов и ложных стенок вследствие экранирования поверхности одних подложек другими и самими держателями подложек. To achieve greater accessibility to the surface of the substrates, including their back side, the manufacture of holders in the form of prisms, the edges of which are more than 75% transparent, is aimed. The lower transparency of the structure of the substrate holders reduces the availability of the surface of the substrates for the passage and deposition of the sprayed material stream of target cathodes and false walls due to the screening of the surface of some substrates by other and substrate holders themselves.

Наличие гальванически изолированного от камеры экрана между приспособлением для крепления держателей и устройством для его вращения играет роль электростатического зеркала, предотвращающего попадание плазмы и распыленного материала в систему эвакуации и отвод последнего из зоны формирования покрытия. The presence of a screen galvanically isolated from the camera between the fixture for mounting the holders and the device for its rotation plays the role of an electrostatic mirror, which prevents the plasma and atomized material from entering the evacuation system and removing the latter from the coating formation zone.

Изложенное обеспечивает достижение технического результата - формирование упрочненных покрытий по всей поверхности подложек, включая тыльную сторону. The foregoing ensures the achievement of a technical result — the formation of hardened coatings over the entire surface of the substrates, including the back side.

Схема установки приведена на фиг.1 и фиг.2 (в плане). Установка представляет собой вакуумную камеру 1, внутри которой размещены распылители мишеней-катодов 2 с анодными блоками 3, устройства для эвакуации 4 и регулирования подачи газа 5, держатели 6 для подложек 7, вращающиеся в одном направлении, приспособление 8, на котором крепят указанные держатели 6, вращающееся в другом направлении, и устройство для вращения приспособления 9. В вакуумной камере 1 выполнены ложные стенки 10. Осевые линии 11 распылителей мишеней-катодов 2 смещены по высоте и образуют (в плане) угол не более 90o. Подложки 7 связаны гальванически между собой, анодными блоками 3 и положительным электродом, мишени-катоды 2 распылителей - между собой, ложными стенками 10 и отрицательным электродом. Между приспособлением 8 и устройством 9 расположен экран 12.The installation diagram is shown in figure 1 and figure 2 (in plan). The installation is a vacuum chamber 1, inside which there are placed sprays of target cathodes 2 with anode blocks 3, devices for evacuating 4 and regulating the gas supply 5, holders 6 for substrates 7, rotating in one direction, a fixture 8 on which these holders 6 are mounted rotating in the other direction, and a device for rotating the device 9. False walls are made in the vacuum chamber 1. The axial lines 11 of the target cathode sprays 2 are displaced in height and form (in plan) an angle of not more than 90 ° . The substrates 7 are galvanically connected to each other, the anode blocks 3 and the positive electrode, the target cathodes 2 of the nebulizers are interconnected, false walls 10 and the negative electrode. Between the device 8 and the device 9 is a screen 12.

Установка работает следующим образом. Предварительно подложки 7 размещают на держателях 6 в вакуумной камере 1. Затем из камеры 1 через систему эвакуации газов 4 откачивают воздух до рабочего давления. Через систему регулирования расхода газа 5 подают плазмообразующий газ - аргон. Посредством устройства 9 приспособлению 8 придают вращение, при этом приспособление 8 вращается в одну сторону, держатели 6 с подложками 7 вращаются в другую сторону. Подачей электрической мощности на электроды организуют магнетронный разряд распылителей мишеней-катодов 2. Из-за гальванической связи анодных блоков 3 и подложек 7 на последних поддерживается напряжение смещения, равное анодному. При этом часть распыленного материала мишеней-катодов 2, достигая поверхности подложек 7, осаждается на них, часть - вследствие большой прозрачности граней держателей 6 проходит дальше и осаждается на сторонах далее расположенных подложек 7, в том числе и тыльных. Вследствие вращения держателей 6 и закрепленных на них подложек 7 все стороны последних в процессе напыления будут обращены к потоку распыленного материала, то есть формирование покрытия будет осуществлено со всех сторон. При этом из-за гальванической связи мишеней-катодов 2 с ложными стенками 10 одновременно с магнетронным разрядом будет сосуществовать тлеющий разряд, распыляющий ложные стенки 10 с малой скоростью. Одновременное соосаждение материала стенок 10 с материалом мишеней-катодов 2 обусловливает микролегирование покрытия и упрочнение его вследствие дисперсионного твердения. При этом размещение осей 11 распылителей под углом друг к другу и смещенными по высоте способствует улучшению подвода распыленных материалов к поверхности подложек 7 и получению покрытия со всех сторон. Присутствие экрана 12, гальванически не связанного с камерой 1, предотвращает вывод части распыленных материалов из камеры 1, где происходит формирование покрытия. Installation works as follows. Previously, the substrates 7 are placed on the holders 6 in the vacuum chamber 1. Then, air is pumped out of the chamber 1 through the gas evacuation system 4 to operating pressure. Through the gas flow control system 5 serves a plasma-forming gas - argon. By means of the device 9, the device 8 is rotated, while the device 8 rotates in one direction, the holders 6 with the substrates 7 rotate in the other direction. By supplying electric power to the electrodes, a magnetron discharge of the atomizers of the target cathodes 2 is organized. Due to the galvanic coupling of the anode blocks 3 and the substrates 7, a bias voltage equal to the anode voltage is maintained on the latter. In this case, part of the atomized material of the target cathodes 2, reaching the surface of the substrates 7, is deposited on them, part - due to the high transparency of the faces of the holders 6 passes further and is deposited on the sides of the further located substrates 7, including the back. Due to the rotation of the holders 6 and the substrates 7 fixed on them, all sides of the latter during the spraying process will face the flow of atomized material, that is, the formation of the coating will be carried out from all sides. In this case, due to the galvanic coupling of the cathode targets 2 with the false walls 10, a glow discharge will simultaneously coexist with the magnetron discharge, spraying the false walls 10 at a low speed. The simultaneous coprecipitation of the material of the walls 10 with the material of the target cathodes 2 determines the microalloying of the coating and its hardening due to dispersion hardening. The placement of the axes 11 of the nozzles at an angle to each other and offset in height helps to improve the supply of sprayed materials to the surface of the substrates 7 and to obtain a coating on all sides. The presence of the screen 12, which is not galvanically connected to the chamber 1, prevents the withdrawal of part of the sprayed materials from the chamber 1, where the coating is formed.

Установка использована для формирования покрытий из драгоценных металлов и их сплавов. Несколько примеров приведены ниже. The installation was used to form coatings of precious metals and their alloys. A few examples are given below.

Пример 1. Напыление золота с содержанием 99,99 мас.% основного элемента осуществляли на подложки в виде латунных дисков диаметром 36 мм. Подложки были закреплены на держателях, выполненных в виде трехгранных призм с прозрачностью каждой грани 78%. Ложные стенки вакуумной камеры выполнены из легированной хромом стали 12Х18Н10Т. При этом две мишени-катода были соединены с ложными стенками и заземлены. Диски, закрепленные на держателе, были гальванически связаны с анодными блоками распылителей и положительным электродом. Напряжение, подаваемое на анодные блоки, составляло 500-550 В при мощности подводимой к каждому магнетрону 0,3-0,4 кВт. Угол осей распылителей составлял 45o, смещение по высоте 36 мм. При ведении процесса наблюдалось сосуществование магнетронного разряда на мишени и тлеющего разряда между подложками и ложными стенками, выполненными из легированной стали. В результате напыления получены упрочненные покрытия толщиной 1-1,5 мкм с содержанием 6•10-4 мас.% хрома и 2•10-3 мас.% железа, при этом толщина покрытия на тыльной стороне составляла 60-70% от толщины покрытия на лицевой стороне подложки. При испытании покрытия на износостойкость последняя найдена в 1,5-2 раза большей по сравнению с таковой без микролегирования.Example 1. The deposition of gold with a content of 99.99 wt.% The main element was carried out on a substrate in the form of brass disks with a diameter of 36 mm The substrates were fixed on holders made in the form of trihedral prisms with a transparency of each face 78%. The false walls of the vacuum chamber are made of 12Kh18N10T steel alloyed with chrome. In this case, two cathode targets were connected to false walls and grounded. The disks mounted on the holder were galvanically coupled to the anode blocks of the nebulizers and the positive electrode. The voltage supplied to the anode blocks was 500-550 V with a power supplied to each magnetron of 0.3-0.4 kW. The angle of the axes of the nebulizers was 45 ° , a displacement in height of 36 mm. During the process, a coexistence of a magnetron discharge on the target and a glow discharge between substrates and false walls made of alloy steel was observed. As a result of sputtering, hardened coatings with a thickness of 1-1.5 μm with a content of 6 • 10 -4 wt.% Chromium and 2 • 10 -3 wt.% Iron were obtained, while the coating thickness on the back side was 60-70% of the coating thickness on the front side of the substrate. When testing the coating for wear resistance, the latter was found to be 1.5-2 times larger compared to that without microalloying.

Пример 2. Напыление серебра с содержанием 99,99 мас.% основного элемента осуществляли на медные подложки в виде прямоугольников 15•30 мм. Подложки были закреплены на держателях, выполненных в виде трехгранных призм с прозрачностью каждой грани 75%. Ложные стенки вакуумной камеры выполнены из легированной хромом стали 12Х18Н10Т. При этом две мишени-катода были соединены с ложными стенками и заземлены. Положки, закрепленные на держателе, были гальванически связаны с анодными блоками распылителей и положительным электродом. Напряжение, подаваемое на анодные блоки, составляло 400-500 В при мощности подводимой к каждому магнетрону 0,4 кВт. Угол осей распылителей составлял 90o, смещение по высоте 50 мм. При ведении процесса наблюдалось сосуществование магнетронного разряда на мишени и тлеющего разряда между подложками и ложными стенками, выполненными из легированной стали. Получены покрытия толщиной 1,5-3,0 мкм с содержанием 2•10-4 мас.% хрома и 1•10-3 мас. % железа, при этом толщина покрытия на тыльной стороне составляла 50-60% от толщины покрытия на лицевой стороне подложки. При испытании покрытия на износостойкость последняя найдена в 1,7-2,3 раза большей по сравнению с таковой без микролегирования.Example 2. Silver was sprayed with a content of 99.99 wt.% Of the main element on copper substrates in the form of rectangles of 15 • 30 mm. The substrates were fixed on holders made in the form of trihedral prisms with a transparency of each face of 75%. The false walls of the vacuum chamber are made of 12Kh18N10T steel alloyed with chrome. In this case, two cathode targets were connected to false walls and grounded. The pads mounted on the holder were galvanically connected to the anode blocks of the nebulizers and the positive electrode. The voltage supplied to the anode blocks was 400-500 V with a power of 0.4 kW supplied to each magnetron. The angle of the axes of the nebulizers was 90 ° , a height offset of 50 mm. During the process, a coexistence of a magnetron discharge on the target and a glow discharge between substrates and false walls made of alloy steel was observed. Coatings with a thickness of 1.5-3.0 μm with a content of 2 • 10 -4 wt.% Chromium and 1 • 10 -3 wt. % iron, while the thickness of the coating on the back side was 50-60% of the thickness of the coating on the front side of the substrate. When testing the coating for wear resistance, the latter was found to be 1.7-2.3 times greater compared to that without microalloying.

Пример 3. Напыление покрытия на изделия неправильной формы, габариты которых не превышали 10х12х30 мм, производили распылением сплава, содержащего золота - 75 мас.%, серебра - 8 мас.%, остальное медь. Подложки были закреплены на держателях, выполненных в виде трехгранных призм с прозрачностью каждой грани 82%. Ложные стенки вакуумной камеры выполнены из легированной хромом стали 12Х18Н10Т. При этом две мишени-катода были соединены с ложными стенками и заземлены. Диски, закрепленные на держателе, были гальванически связаны с анодными блоками распылителей и положительным электродом. Напряжение, подаваемое на анодные блоки, составляло 500-550 В при мощности подводимой к каждому магнетрону 0,3-0,4 кВт. Угол осей распылителей составлял 60o, смещение по высоте 60 мм. При ведении процесса наблюдалось сосуществование магнетронного разряда на мишени и тлеющего разряда между подложками и ложными стенками, выполненными из легированной стали. При анализе состава покрытий отмечено присутствие до 5•10-4 мас.% хрома и (2-4)•10-3 мас.% железа. Толщина покрытия на тыльной стороне подложек составила 80-85% от толщины покрытия на лицевой стороне. Испытания износостойкости покрытия показало увеличение ее в 1,2-1,4 раза по сравнению с таковой без микролегирования.Example 3. The coating was sprayed onto products of irregular shape, the dimensions of which did not exceed 10x12x30 mm, produced by spraying an alloy containing gold - 75 wt.%, Silver - 8 wt.%, The rest was copper. The substrates were fixed on holders made in the form of trihedral prisms with a transparency of each face of 82%. The false walls of the vacuum chamber are made of 12Kh18N10T steel alloyed with chrome. In this case, two cathode targets were connected to false walls and grounded. The disks mounted on the holder were galvanically coupled to the anode blocks of the nebulizers and the positive electrode. The voltage supplied to the anode blocks was 500-550 V with a power supplied to each magnetron of 0.3-0.4 kW. The angle of the axes of the nozzles was 60 o , a displacement of 60 mm in height. During the process, a coexistence of a magnetron discharge on the target and a glow discharge between substrates and false walls made of alloy steel was observed. When analyzing the composition of the coatings, the presence of up to 5 • 10 -4 wt.% Chromium and (2-4) • 10 -3 wt.% Iron was noted. The coating thickness on the back side of the substrates was 80-85% of the coating thickness on the front side. Tests of the wear resistance of the coating showed an increase of 1.2-1.4 times compared with that without microalloying.

Во всех случаях формирования покрытий количество распыленного материала ниже экрана, отделяющего приспособление для крепления подложек и устройство для вращения, было незначительным. In all cases of coating formation, the amount of sprayed material below the screen separating the substrate attachment device and the rotation device was negligible.

Таким образом, примеры использования установки и результаты, изложенные в них, свидетельствуют о возможности изготовления упрочненных покрытий со всех сторон подложек произвольной формы. Thus, examples of the use of the installation and the results set forth in them indicate the possibility of manufacturing hardened coatings on all sides of substrates of arbitrary shape.

Claims (1)

Установка для напыления покрытий, включающая вакуумную камеру, распылители мишеней-катодов с анодными блоками, устройства для эвакуации и регулирования подачи газа, держатели для подложек, вращающиеся в одном направлении, приспособление, на котором крепят указанные держатели, вращающееся в другом направлении, и устройство для вращения приспособления, отличающееся тем, что распылители мишеней-катодов, не менее двух, расположены таким образом, что их осевые линии образуют угол не более 90o и смещены по высоте друг относительно друга, внутренняя поверхность камеры снабжена ложными стенками, держатели подложек выполнены в виде призм, каждая грань которых прозрачна не менее чем на 75%, при этом подложки и анодные блоки распылителей гальванически связаны между собой и с положительным электродом, мишени-катоды и ложные стенки - с отрицательным электродом, а между приспособлением для крепления держателей и устройством для его вращения установлен экран, гальванически изолированный от камеры.Installation for spraying coatings, including a vacuum chamber, cathode target sprays with anode blocks, devices for evacuating and regulating the gas supply, substrate holders rotating in one direction, a device on which these holders are mounted rotating in another direction, and a device for rotation device, characterized in that the spray target cathodes, at least two, arranged so that their center lines form an angle of not more than 90 o and offset in height relative to each other, ext the bottom surface of the chamber is provided with false walls, the substrate holders are made in the form of prisms, each face of which is not less than 75% transparent, while the substrates and anode blocks of the nebulizers are galvanically connected with each other and with the positive electrode, target cathodes and false walls with the negative an electrode, and between the device for attaching the holders and the device for its rotation there is a screen galvanically isolated from the camera.
RU2002101702A 2001-07-18 2002-01-17 Installation for coating deposition RU2214477C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ2001/0953.1 2001-07-18
KZ20010953 2001-07-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002101702A RU2002101702A (en) 2003-07-10
RU2214477C2 true RU2214477C2 (en) 2003-10-20

Family

ID=31987556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101702A RU2214477C2 (en) 2001-07-18 2002-01-17 Installation for coating deposition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2214477C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475567C1 (en) * 2011-06-17 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет " (ГОУВПО "КубГТУ") Plant for obtaining nanostructured coatings from material with shape memory effect on cylindrical surface of parts
RU2485212C1 (en) * 2011-10-24 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" Simulation methods of vacuum ion-beam treatment processes (versions), and specimen for their implementation
RU2625694C2 (en) * 2015-10-05 2017-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Installation for producing multilayer nanostructured composite coating with shape memory effect on steel cylindrical part surface
RU2784174C2 (en) * 2017-12-06 2022-11-23 Танака Кикинзоку Когио К.К. Method for production of gold film, using gold sprayed target

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475567C1 (en) * 2011-06-17 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет " (ГОУВПО "КубГТУ") Plant for obtaining nanostructured coatings from material with shape memory effect on cylindrical surface of parts
RU2485212C1 (en) * 2011-10-24 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" Simulation methods of vacuum ion-beam treatment processes (versions), and specimen for their implementation
RU2625694C2 (en) * 2015-10-05 2017-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Installation for producing multilayer nanostructured composite coating with shape memory effect on steel cylindrical part surface
RU2784174C2 (en) * 2017-12-06 2022-11-23 Танака Кикинзоку Когио К.К. Method for production of gold film, using gold sprayed target

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5334302A (en) Magnetron sputtering apparatus and sputtering gun for use in the same
US6086735A (en) Contoured sputtering target
US5403458A (en) Sputter-coating target and method of use
US6113752A (en) Method and device for coating substrate
KR100776861B1 (en) Improved magnetron sputtering system for large-area substrates
US6224726B1 (en) Cathodic arc coating apparatus
US20080308416A1 (en) Sputtering target having increased life and sputtering uniformity
US5215638A (en) Rotating magnetron cathode and method for the use thereof
JP2010511788A (en) Vacuum coating apparatus for forming a homogeneous PVD coating
US6620299B1 (en) Process and device for the coating of substrates by means of bipolar pulsed magnetron sputtering and the use thereof
EP1235945A4 (en) Rotating magnet array and sputter source
JPH01263A (en) Method and apparatus for providing high resistance layer by cathode sputtering
US20140102369A1 (en) Plasma sprayed deposition ring isolator
US4321126A (en) Process for forming a metal or alloy layer on an electricity-conducting work piece and device for executing same
KR20040044129A (en) Design of hardware features to facilitate arc-spray coating applications and functions
US6159351A (en) Magnet array for magnetrons
RU2214477C2 (en) Installation for coating deposition
US11784032B2 (en) Tilted magnetron in a PVD sputtering deposition chamber
JP2001526736A (en) Apparatus and method for sputter depositing a dielectric film on a substrate
KR20050000372A (en) Device for the targeted application of deposition material to a substrate
KR20140108617A (en) Ion plating apparatus for depositing DLC thin film
DE10145201C1 (en) Device for coating substrates having a curved surface contains a pair of rectangular magnetron sources and substrate holders arranged in an evacuated chamber
JPH06505051A (en) Equipment with magnetron sputter coating method and rotating magnet cathode
US20030127322A1 (en) Sputtering apparatus and magnetron unit
JP7417367B2 (en) Parts for film deposition equipment and film deposition equipment equipped with the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120118