DE102008021912A1

DE102008021912A1 - Beschichtungsverfahren und Vorrichtung zum Beschichten

Info

Publication number: DE102008021912A1
Application number: DE102008021912A
Authority: DE
Inventors: Esteban Dr. Broitman; Lars Prof. Hultman; Rainer Prof. Dr. Cremer
Original assignee: Cemecon AG
Current assignee: Cemecon AG
Priority date: 2008-05-01
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2028-05-02
Also published as: DE102008021912C5; DE102008021912B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln und/oder Beschichten von Körpern unter Verwendung von Magnetronsputtern mit mindestens zwei HIPIMS-Leistungsversorgungen in einer Beschichtungskammer. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die HIPIMS-Leistungsversorgungen synchronisiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Beschichten und Behandeln von Körpern mittels des so genannten Magnetronzerstäubens.
Es ist bekannt, Körper oder Teile von Körpern mit einer Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften zu versehen. Besonders haben sich hier plasmagestützte PVD-Verfahren, wie das arc-Verdampfen und das Magnetronsputtern bewährt, wobei das Beschichtungsmaterial von so genannten Targets mittels Plasmaeinwirkung abgetragen wird und sich anschließend auf den Substraten niederschlägt.
Das Magnetron beinhaltet neben dem Target, Kühleinrichtungen, ggf. elektrische Abschirmungen und im besonderen, Mittel zum Erzeugen von Magnetfeldern, die die Plasmadichte vor dem Target erhöhen. Das Target fungiert als Kathode und ist gegen die Kammer und/oder die Abschirmung des Magnetrons oder gegen eine separate Elektrode, die als Anode fungiert, geschaltet.
Gegenüber dem Arc-Verdampfen weist das Magnetronsputtern Vorteile auf, da die flüssige Phase vermieden wird. Somit wird eine fast unbegrenzte Spanne an Schichtlegierungen möglich und die Schichten sind frei von Wachstumsfehlern, sog. Droplets.
Allerdings beträgt der Ionisierungsgrad der Beschichtungsteilchen beim herkömmlichen Magnetronsputtern maximal einige wenige Prozent. Die Ionisation ist vor dem Target am höchsten und dehnt sich kaum in den Beschichtungsraum aus. Dies kann durch asymmetrische magnetische Felder hinter dem Magnetron, so genanntes unbalanziertes Magnetron etwas verbessert werden, ist jedoch gerade bei großen Beschichtungsvolumina, wie sie in kommerziellen Anlagen üblich sind, nicht ausreichend. Ferner besteht die Ionisation weit überwiegend aus Ionen des Arbeitsgases und nur zu einem sehr kleinen Teil aus ionisiertem Material des Targets.
Metallionen haben u. a. den Vorteil, dass sie so gewählt werden können, dass zum Bestandteil des Beschichtungsmaterials gehören und die Schicht nicht kontaminieren. Ferner haben sie geringere Ionisierungsenergie als die üblichen Prozessgase.
Eine Variante dieses Verfahren, die diesen Nachteil vermeidet, ist das so genannte ”hochleistungsgepulste Magnetronzerstäuben” oder HIPIMS (englisch ”High Power Impuls Magnetron Sputtering”). Gebräuchlich ist auch die Bezeichnung HPPMS (englisch ”High Power Puls Magnetron Sputtering”). Hier wird durch kurze aber sehr energiereiche Impulse der elektrischen Plasmageneratoren eine hohe Ionisationsdichte der Beschichtungsteilchen vor dem Magnetron erzielt, die bis an 100% heranreichen. Bei einem hinreichend energiereichen Puls steigt der Strom so schnell an, dass die Plasmazustände der Glimmentladung und der Hochstrom-Bogenentladung (Arc) so schnell durchlaufen werden, dass sich vor dem Magnetron ein stabiles Plasma mit sehr hoher Ladungsträgerdichte ausbilden kann. Die maximal zugeführte Leistung während eines Pulses kann dabei bis in den Megawatt-Bereich hineinreichen und die dem Target zugeführte Leistung pro cm² Targetfläche in den Kilowatt-Bereich, so dass die Pulszeit entsprechend kurz gewählt werden muss, um Beschädigungen des Magnetrons zu vermeiden.
HIPIMS bietet zahlreiche Vorteile. Durch elektrische und magnetische Felder können sowohl die Energie, als auch die Richtung oder Flugbahn der ionisierten Beschichtungsteilchen, i. d. R. Ionen, bestimmt werden. Durch das beim Magnetronsputtern in der Regel an das Substrat angelegte negative Potential (Bias) werden nun auch Hohlräume oder nicht in Sichtlinie liegende Flächen des Substrates gut erreicht. Der Bias bestimmt ferner auch die Energie der Ionen, von denen zahlreiche Schichteigenschaften abhängen. Auf der Seite des Magnetrons wird durch den hohen Ionenbeschuss eine wesentlich bessere Ausnutzung des Beschichtungsmaterials bzw. des Targets erreicht. Darüber hinaus wird die so genannte Targetvergiftung durch Reaktion mit Reaktivgasen verhindert. Beim konventionellen Magnetronsputtern von Metalltargets bilden sich isolierende Reaktivschichten auf den Magnetron, die ein effektives Zerstäuben des Metalls verhindern und zu isolierenden Schichten und Aufladungen und Arcs führen können. Wird dies verhindert, dadurch dass der Reaktivgasdruck abgesenkt wird, haben die Schichten dagegen einen zu hohen Metallanteil und reduzierte Härte. Gerade Hartstoffschichten setzen sich aber in der Regel aus Verbindungen mit festem stöchiometrischen Verhältnis von Metallen und Nichtmetallen zusammen. Man muss jeweils einen Kompromiss aus Schichtrate und Reaktivgasfluss wählen, der während der des Prozesses genauestens eingehalten werden muss. Beim HIPIMS mit einem hohem Anteil an Ionen des Targets im Besonderen an Metallionen wird ein Teil Metallionen jedoch auf das Target zurückbeschleunigt und die Targetvergiftung unterbunden. Der genaue Arbeitspunkt ist also weniger kritisch und es kann bei reaktiven Prozessen mit einer dem konventionellen Sputtern ähnlichen Schichtrate beschichtet werden.
Bei rein metallischen Schichten, bei denen man nicht mit vergifteten Targets zu tun hat, kann die Schichtrate beim HIPIMS allerdings hinter der des konventionellen Magnetronsputterns zurückbleiben.
Die hohe Ionisation betrifft nicht nur die vorhandenen Sputter- und Reaktivgase sondern auch die vom dem HIPIMS-Target freigeschlagenen Ionen des Targets, bevorzugt des Metalltargets. Der HIPIMS Prozess kann auch bei sehr niedrigen Drücken betrieben werden, so dass die HIPIMS-Elektrode fast ausschließlich als Quelle von Metallionen dienen kann. Die Metallionen können zum Beschichten aber auch zur Vorbehandlung der Substrate genutzt werden. Die Vorbehandlung erfolgt im Besonderen durch Wegsputtern von Verunreinigungen oder durch die Implantation von Metallionen ins Substrat. Hierzu wird eine höhere Busspannung ans Substrat gelegt.
Die Grundlagen des HIPIMS finden sich bei Kouznetsov, besonders in der PCT-Anmeldung WO 98/040532 . Die Ausführung spezieller Leistungsversorgungen findet sich in der US6296742 . Die Schrift EP1609882 stellt verschiedene Möglichkeiten dar, die Ionen nach dem Puls auf die Substrate zu lenken. D. J. Christie erläutert in "Target material pathways model for high power pulsed magnetron sputtering" in J. Vac. Sci. Tech. A, 23(2) (2005) 330, die Effekte, die zum Ratenverlust beim HIPIMS führen.
Die Ionendichte und -energie im Besonderen der günstigen Metallionen ist auf der Substratseite nach wie vor zu gering. Versucht man durch hohe Biasspannungen die Ionenenergie zu erhöhen, führt dies nur zu einer mäßigen Zunahme der Ionendichte. Die Reinigungseffekte bei der Vorbehandlung sind zu gering; ebenso der Beschuss durch Ionen während der Beschichtung. Dadurch erhalten die Schichten nicht die notwendige Dichte und Härte. Anderseits wird die Substrattemperatur dadurch erhöht. Höhere Substrattemperaturen können die Substrate verändern, bspw. bei Stahl die Härte verringern, und erhöhen i. d. R. die Schichtspannungen. Gegenüber dem konventionellen Metallionenätzen mittels Magnetronsputterns (1) sind beim Vorbehandeln der Substrate Vorteile durch das Betreiben eines HIPIMS-Magnetrons erzielt worden (2). Dieses kann einen hoher Metallionenanteil erzeugen und die Biasspannungen können in vielen Fällen reduziert werde. Dennoch bleibt das prinzipielle Problem nach wie vor bestehen. Die Biasspanungen sind nach wie vor zu hoch und die hohe Ionendichte steht beispielsweise nur während der kurzen Pulszeiten des HIPIMS zur Verfügung. Ferner gibt es starke Störungen zwischen der Bias-Versorgung und der HIPIMS-Leistungsversorgung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zu beschreiben, bei der die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Verfahren und Vorrichtungen nach den unabhängigen Ansprüchen. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Grundgedanke der Erfindung ist es, die Vorteile, des HIPIMS-Verfahrens weiter zu verbessern, dadurch dass auf der Substratseite ebenfalls Pulse eingesetzt werden und diese zusätzlich in bestimmter Weise mit den Pulsen am HIPIMS-Magnetron synchronisiert werden. Dies ist in 3 illustriert. 4 zeigt ein Beispiel einer entsprechenden Vorrichtung. Ein HIPIMS-Magnetron (3) dient zur Lieferungen von Metallatomen und Metallionen zum Vorbehandeln und Beschichten der Körper. Es wird versorgt durch eine HIPIMS-Leistungsversorgung (1). Die zu beschichtenden Körper befinden sich auf einem Substrattisch (4). Dieser ist ebenfalls an eine HIPIMS-Leistungsversorgung (2) angeschlossen. Die Leistungsversorgung (2) wird hier ebenfalls der Einfachheit halber als HIPIMS-Leistungsversorgung bezeichnet, obwohl sie nicht an einem Magnetron angeschlossen ist. Sei hat aber einen prinzipiell ähnlichen Aufbau, und wird bevorzugt ebenfalls aus einer Ladevorrichtung, einem Kondensator und einem gesteuerten Schaltelement aufgebaut, wie es dem Fachmann beim HIPIMS-Magnetronsputtern bekannt ist. Dies schließt nicht aus, dass auch andere Realisierungen möglich sind. Die Stromwerte, Spannungswerte, Pulszeiten müssen nicht mit denen der HIPIMS-Leistungsversorgung (1) des Magnetrons übereinstimmen und richten sich nach den Gegebenheiten auf der Substratseite. Sie sind aber vergleichbar. Bevorzugt ist aber, dass für beide HIPIMS-Leistungsversorgungen eine gleiche Frequenz gewählt wird, um das Synchronisieren zu erleichtern. Die Synchronisation wird durch eine Steuereinrichtung (5) vorgenommen, die Pulse für beide HIPIMS-Leistungsversorgungen auslösen und steuern kann. Bevorzugt werden die Pulse zunächst für HIPIMS-Leistungsversorgung (1) ausgelöst und die Pulse für HIPIMS-Leistungsversorgung (2) entsprechend synchronisiert. Prinzipiell ist jedoch auch der umgekehrte Weg möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei jedem Puls der HIPIMS-Leistungsversorgung (1) auch zeitgleich ein Puls der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) ausgelöst. In diesem Fall liegt eine hohe Spannung am Substrattisch zu dem Zeitpunkt an, an dem auch eine hohe Anzahl von Metallionen zur Verfügung steht. Es kann jedoch auch in den Fällen, in denen der Ionenbeschuss insgesamt zu hoch ist, von der Steuervorrichtung (5) ein Signal für einen Puls für die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) unterdrückt oder zeitlich verschoben werden. Im letzteren Fall wäre die zeitliche Überlappung der Pulse geringer und damit auch der Ionenbeschuss. Beispielsweise ist während der Beschichtung ein geringerer Ionenbeschuss notwendig als während des Ätzens. So erhält man einen zusätzlichen Parameter und die Eigenschaften der Schichten zu steuern. Hierzu zählen in diesem Fall besonders die Schichthaftung, Schichtspannung, die Härte und Dichte der Schicht. Auch die Substrattemperatur kann beeinflusst werden. Eine kurze Verzögerung für den Puls der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) von bspw. 10 μ kann auch zu einem höheren Ionenbeschuss führen, da der Puls am Substrattisch erst anliegt, wenn die Ionendichte voll entwickelt ist. Ferner sind auch kurz nach Pulsende der HIPIMS-Leistungsversorgung (1) noch Tonen vorhanden, die dann weiter zum Substrat beschleunigt werden können.
Der Begriff Substrat und Körper werden in dieser Schrift synonym verwendet. Es wird von Körpern im Plural gesprochen; dies schließt nicht aus, dass auch ein einzelner Körper erfindungsgemäß vorbehandelt und beschichtet werden kann. Die Körper werden bevorzugt auf einem drehbaren Substrattisch chargiert, der auch mehrere Drehachsen haben kann, so dass die Körper in einer planetären Drehung an dem Magnetron oder den Magnetronen vorbeigeführt werden können. Unter Vorbehandlung sind Prozessschritte zu verstehen, die das Aufbringen der eigentlichen Schicht erleichtern und zu der notwendigen Haftung der Schicht beitragen. Hierzu zählen das Reinigen, Ätzen und Aktivieren der Substrate durch Ionenbeschuss sowie Implantieren von Ionen in die Oberflächenzone des Substrates. Hierzu sind die höchsten Ionenenergien notwendig. Durch das kontinuierliche Absenken der Ionenenergie kann vom Implantieren über das Ätzen bis hin zum Beschichten eine haftvermittelnde Zwischenschicht erzeugt werden.
Während des Beschichtens kann der Ionenbeschuss i. d. R. geringer als bei den Vorbehandlungsschritten ausfallen. Die Ionenenergie und -dichte kann auch während des Beschichtens durch die Pulsdauer, Pulsfrequenz, Pulsspannung, Pulsstrom vor allem an der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) gesteuert werden; aber auch durch die Synchronisation der beiden HIPIMS-Leistungsversorgungen, sei es durch Veränderung der Überlappung der Pulse oder durch das Aussetzen von Pulsen.
Während des Ätzens beträgt die Spitzenspannung des Pulses bei der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) bspw. mindestens 300 V, bevorzugt mindestens 400 V, besonders bevorzugt mindestens 500 V; sowie höchstens 1000 V, bevorzugt höchstens 800 V, besonders bevorzugt höchstens 700 V. Die Spiztenspannung der HIPIMS-Leistungsversorgung (1) beträgt bspw. 600–1000 V. Typische Pulsdauern betragen mindesten 40 μs, bevorzugt mindestens 50 μs, besonders bevorzugt mindestens 80 μs, sowie höchstens 200 μs, bevorzugt höchstens 150 μs, besonders bevorzugt höchstes 120 μs. Der Druckbereich liegt bevorzugt zwischen 10^–3 und 10^–2 mbar. Bei einer metallischen Kammer können die positiven Pole der HIPIMS-Leistungsversorgungen an die Kammerwand gelegt werden. Die Abschirmung der Magnetrone liegt ebenfalls auf Kammerpotential. Bei großen Beschichtungsvolumina kann es auch sinnvoll sein, die Magnetrone gegen eine separate Anode zu betreiben um eine gleichmäßigeren Gasionisation im gesamten Beschichtungsrum zu erzeugen. Ebenso kann der Substratbias gegen diese Anode geschaltet werden und die Anode gegenüber der Kammer auf ein mehr positives Potential angehoben werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können im Prinzip beliebige Körper vorbehandelt werden und beliebige Schichten aufgebracht werden, im Besonderen ist an beständige und/oder harte Schutzschichten auf Bauteilen und Werkzeugen, im Besonderen auf Werkzeuge zum Zerspanen gedacht. Aber ebenso an Hartstoffschichten und Schutzschichten für Verschleißteile und Datenträger.
Es können weitere Magnetrone, in der Anlage vorhanden sind. Dabei kann es sich weitere HIPIMS-Magnetrone handeln, die synchronisiert sind oder nicht, erfindungsgemäß oder auf andere Art synchronisiert sind, oder um konventionelle Magnetrone handeln.
In folgenden ein Beispiel. In einer ca. 0,7 m³ großen, metallischen Beschichtungskammer in Anlehnung an 4 befindet sich in der Nähe der Kammerwand ein HIPIMS-Magnetron (3) mit einem Cr-Target und einer HIPIMS-Leistungsversorgung (1) vor einem drehenden Substrattisch (4) mit Substraten aus Edelstahl. Die Maximalwerte der Pulsspitzen dieser Leistungsversorgung sind auf 1000 V und 800 A fixiert. Es wird Argon bis auf einen Druck von 4 10^–3 mbar eingelassen und ein Plasma gezündet. Über die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) werden die Substrate mit einem Bias beaufschlagt. Diese Leistungsversorgung (2) ist auf ein Pulsspitzenmaximum von 600 V eingestellt. Die Pulse der HIPIMS-Leistungsversorgungen sind zu 100% synchronisiert und überlappen sich vollständig. Nach 30 Minuten wird das Ätzen gestoppt, Stickstoff als Reaktivgas eingelassen und mit einem konventionellen Magnetron mit Kohlenstofftarget eine CN_x Schicht von ca. 1 μm Dicke abgeschieden. Die Schicht enthält etwa 24% Stickstoff.
In 7 ist ein Rockwell C Testeindruck in einer so hergestellten Schicht zu sehen. Nach dem Haftfestigkeitstest nach DIN 50103 ergibt sich eine hervorragende Haftfestigkeit von HF = 1.
5 zeigt einen entsprechenden Testeindruck bei einer Schicht, die mit dem konventionellen Metallionenätzen nach 1 hergestellt wurde mit einer geringen Haftfestigkeit von HF = 5.
6 zeigt einen entsprechenden Testeindruck bei einer Schicht, die mit HIPIMS-Metallionenätzen nach 2 hergestellt wurde mit einer mittleren Haftfestigkeit von HF = 2 – 4.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 98/040532 [0011]
- US 6296742 [0011]
- EP 1609882 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- D. J. Christie erläutert in ”Target material pathways model for high power pulsed magnetron sputtering” in J. Vac. Sci. Tech. A, 23(2) (2005) 330 [0011]
- DIN 50103 [0022]

Claims

Eine Verfahren zum Vorbehandeln und/oder Beschichten von Körpern unter Verwendung von Magnetronsputtern mit mindestens zwei HIPIMS-Leistungsversorgungen in einer Beschichtungskammer, dadurch gekennzeichnet, dass die HIPIMS-Leistungsversorgungen synchronisieret werden.
Ein Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine der HIPIMS-Leistungsversorgungen (1) an eine Magnetronsputterquelle (3) und eine andere HIPIMS-Leistungsversorgung (2) als Versorgung an die vorzubehandelnden und/oder zu beschichtenden Körper angeschlossen wird.
Ein Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) als Bias-Versorgung für die Körper wirkt.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Gas eingelassen wird, ein Plasma vor dem Magnetron (3) gezündet wird, dieses Plasma durch die HIPIMS-Leistungsversorgung (1) aufrecht erhalten wird, und der Substratbias durch die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) aufrecht erhalten wird, wobei die Pulse der Leistungsversorgungen zueinander synchronisiert werden.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die HIPIMS-Leistungsversorgung (1) Gas- und Metallionen erzeugt werden, während durch die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) Energie geliefert wird, um die Gas- und Metallionen auf den Körper zu beschleunigen.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine hohe Schichthaftung zwischen Körpern und Schicht erzeugt wird.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper zur Vorbehandlung gereinigt und geätzt werden.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Körper mit einer Haftschicht versehen werden, die Metallionen aus dem Magnetron (3) enthält.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Metallionen aus dem Magnetron (3) in die Körper implantiert werden.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergangschicht erzeugt wird, indem Metallionen aus dem Magnetron (3) in die Körper implantiert werden und anschließend eine Haftschicht auf gebracht wird, die ebenfalls Metallionen aus dem Magnetron (3) enthält.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsschicht dadurch erzeugt wird, dass die Peakspannung der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) kontinuierlich reduziert wird.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsschicht dadurch erzeugt wird, dass die Leistung der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) kontinuierlich reduziert wird.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Körper mit einer Schicht versehen werden, die Metallionen aus dem HIPIMS-Magnetron (3) enthält.
Ein Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die HIPIMS-Leistungsversorgung (2) als Bias-Versorgung wirkt.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungskammer metallisch ist.
Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine DLC-Schicht ist oder DLC enthält.
Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine kohlenstoffbasierte Schicht ist, die Wasserstoff und/oder Stickstoff enthält.
Ein Verfahren nach einem vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Carbonitrid ist oder ein Carbonitrid enthält.
Ein Verfahren dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht Wasserstoff enthält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein Werkzeug ist, bevorzugt ein Werkzeug zum Zerspanen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein Verschleißteil ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein Speichermedium ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Hartstoffschicht ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalle zum Implantieren, Reinigen und Ätzen der Körper, sowie zum Aufbringen der Übergangs- oder Haftschicht, aus der Gruppe der Metallen der 4.–6. Gruppe des Periodensystems (IUPAC Norm 1988), Si und Al bestehen, bevorzugt aber aus Cr und/oder Ti besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht Metalle zum Implantieren, Reinigen und Ätzen der Körper, sowie zum Aufbringen der Übergangs- oder Haftschicht, aus der Gruppe der Metallen der 4–6 Gruppe des Periodensystems (IUPAC Norm 1988), Si und Al enthält.
Ein Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht TiAlN, CrAlN, CrAlSiN enthält.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulse so synchronisiert werden, dass bei mindestens 20%, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt bei allen Leistungspulsen der HIPIMS-Leistungsversorgung (1) eine zeitliche Überlappung mit dem Leistungspuls der HIPIMS-Leistungsversorgung (2) stattfindet.
Ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulse so synchronisiert werden, dass die Pulsspannung an der HIPIMS-Leistungsversorgung (2), während mindesten 20%, bevorzugt mindestens 50% besonders bevorzugt während der gesamten Pulszeit, der durch HIPIMS-Leistungsversorgung (1) erzeugten Pulse anliegt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des in den vorhergehenden Ansprüchen durchgeführten Verfahrens, umfassend, eine HIPIMS-Magnetronsputterquelle (3), einen Substrattisch (4) mit den darauf chargierten zu beschichtenden Körpern, einer HIPIMS-Leistungsversorgung (1) zur elektrischen Versorgung der HIPIMS-Magnetronsputterquelle (3) und einer HIPIMS-Leistungsversorgung (2) zur Bias-Versorgung des Substrattisches (4) und einer Steuereinheit (5), die die vorgewählte Synchronisation der Pulse steuert.
Ein Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Magnetrone, in der Anlage vorhanden sind.
Ein Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Magnetrone, in der Anlage vorhanden sind, die im Dual-Magnetron Modus betrieben werden.
Ein Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetrone kreisförmig um einen drehbaren Substrattisch angeordnet sind.
Ein Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich weitere Beschichtungsquellen, wie bspw. Arc-Verdampfer in der Anlage befinden.