טכניקות קונבנציונליות להנחת ציפויים קשים

1. טכנולוגיית CVD תרמית

ציפויים קשים הם בעיקר ציפויים קרמיים מתכתיים (TiN וכו'), הנוצרים על ידי תגובת מתכת בציפוי וגיזוז ריאקטיבי. בתחילה, טכנולוגיית CVD תרמית שימשה כדי לספק את אנרגיית השפעול של תגובת שילוב באמצעות אנרגיה תרמית בטמפרטורה גבוהה של 1000 מעלות צלזיוס. טמפרטורה זו מתאימה רק לשקיעת TiN וציפויים קשים אחרים על כלי קרביד צמנט. עד כה, זוהי עדיין טכנולוגיה חשובה לשקיעת ציפויים מרוכבים TiN-Al2O3 על ראשי כלי קרביד צמנט.

1. ציפוי יוני קתודה חלולים וציפוי יוני קשת חוט חם

בשנות ה-80, ציפוי יוני קתודה חלולה וציפוי יוני קשת בחוט חם שימשו להצבת כלי חיתוך מצופים. שתי טכנולוגיות ציפוי יונים אלו הן טכנולוגיות ציפוי יוני פריקה באמצעות קשת, עם שיעור יינון מתכת של עד 20%~40%.

1. ציפוי יוני קשת קתודה

הופעתה של ציפוי יוני קשת קתודי הובילה לפיתוח טכנולוגיית הציפוי הקתודי באמצעות יוני קשת הוא 60%~90%, מה שמאפשר למספר רב של יוני מתכת ויוני גז תגובה להגיע לפני השטח של חומר העבודה ועדיין לשמור על פעילות גבוהה, וכתוצאה מכך נוצרים ציפויים קשים כמו TiN. כיום, טכנולוגיית ציפוי יוני קשת קתודי משמשת בעיקר להנחת ציפויים קשים על תבניות.

מקור קשת הקתודה הוא מקור אידוי במצב מוצק ללא מאגר מותך קבוע, וניתן למקם את מיקום מקור הקשת באופן שרירותי, מה שמשפר את שיעור ניצול החלל של חדר הציפוי ומגדיל את קיבולת הטעינה של התנור. צורות מקורות קשת הקתודה כוללות מקורות קשת קתודה עגולים קטנים, מקורות קשת עמודיים ומקורות קשת גדולים שטוחים ומלבניים. ניתן לסדר בנפרד רכיבים שונים של מקורות קשת קטנים, מקורות קשת עמודיים ומקורות קשת גדולים כדי להפקיד סרטים רב-שכבתיים וסרטים רב-שכבתיים ננו. בינתיים, בשל קצב יינון המתכת הגבוה של ציפוי יוני קשת קתודי, יוני מתכת יכולים לספוג יותר גזי תגובה, וכתוצאה מכך טווח תהליכים רחב ותפעול פשוט להשגת ציפויים קשים מצוינים. עם זאת, ישנן טיפות גסות במיקרו-מבנה של שכבת הציפוי המתקבלת על ידי ציפוי יוני קשת קתודי. בשנים האחרונות צצו טכנולוגיות חדשות רבות כדי לשפר את מבנה שכבת הסרט, מה ששיפר את איכות סרט ציפוי יוני הקשת.