Tavapärased kõvade katete sadestamise meetodid

1. Termiline CVD-tehnoloogia

Kõvad katted on enamasti metall-keraamilised katted (TiN jne), mis tekivad kattes oleva metalli reaktsioonil ja reaktiivsel gaasistamisel. Algselt kasutati termilise CVD-tehnoloogia abil kombineeritud reaktsiooni aktivatsioonienergiat termilise energia abil kõrgel temperatuuril 1000 ℃. See temperatuur sobib ainult TiN ja muude kõvade katete sadestamiseks kõvasulamtööriistadele. Siiani on see endiselt oluline tehnoloogia TiN-Al2O3 komposiitkatete sadestamiseks kõvasulamtööriistade peadele.

1. Õõneskatoodi ioonkate ja kuumtraadist kaarikoonkate

1980. aastatel kasutati lõikeriistade katmiseks õõneskatoodiga ioonkatmist ja kuumtraadiga kaarikoonkatmist. Mõlemad ioonkatmistehnoloogiad on kaarlahendusega ioonkatmistehnoloogiad, mille metalli ionisatsioonimäär on kuni 20–40%.

1. Katoodkaar-ioonkate

Katoodse kaarleegi ioonkatmise teke on viinud kõvade katete vormidele sadestamise tehnoloogia väljatöötamiseni. Katoodse kaarleegi ionisatsioonikiirus on 60–90%, mis võimaldab suurel hulgal metalliioonidel ja reaktsioonigaasi ioonidel jõuda töödeldava detaili pinnale ja säilitada samal ajal kõrge aktiivsuse, mille tulemuseks on reaktsioonisadestumine ja kõvade katete, näiteks TiN, moodustumine. Praegu kasutatakse katoodse kaarleegi ioonkatmise tehnoloogiat peamiselt kõvade katete vormidele sadestamiseks.

Katoodkaarallikas on tahkefaasiline aurustusallikas ilma fikseeritud sulavannita ja kaareallika asukohta saab suvaliselt paigutada, parandades katmisruumi ruumikasutust ja suurendades ahju laadimisvõimet. Katoodkaarallikate kujude hulka kuuluvad väikesed ümmargused katoodkaarallikad, sammaskaarallikad ja ristkülikukujulised lamedad suured kaarallikad. Väikeste kaarallikate, sammaskaarallikate ja suurte kaarallikate erinevaid komponente saab eraldi paigutada mitmekihiliste ja nanokihiliste kilede sadestamiseks. Samal ajal saavad metalliioonid katoodkaar-ioonkatte kõrge metalli ionisatsioonikiiruse tõttu absorbeerida rohkem reaktsioonigaase, mille tulemuseks on lai protsessiulatus ja lihtne käsitsemine suurepäraste kõvade kattekihtide saamiseks. Katoodkaar-ioonkattega saadud kattekihi mikrostruktuuris on aga jämedaid tilku. Viimastel aastatel on kilekihi struktuuri täiustamiseks tekkinud palju uusi tehnoloogiaid, mis on parandanud kaare-ioonkatte kile kvaliteeti.