マグネトロンスパッタリングと陰極多重アークイオンコーティングの複合技術

マグネトロンスパッタリングと陰極多重アークイオンコーティングを組み合わせた複合コーティング装置は、個別に、または同時に動作させることができ、純金属膜、金属化合物膜、または複合膜を成膜・作製することができ、単層膜および多層複合膜を形成できる。

その利点は以下のとおりです。
この技術は、様々なイオンコーティングの利点を組み合わせ、様々な応用分野における薄膜の作製と成膜を考慮しているだけでなく、同一の真空コーティングチャンバー内で、多層単層膜や多層複合膜の成膜と作製を同時に行うことを可能にする。
成膜された薄膜層の用途は広く、その技術は様々な形態で用いられており、代表的なものとしては以下のものが挙げられる。
（１）非平衡マグネトロンスパッタリングと陰極イオンプレーティング技術の複合技術。
その装置は以下の通りである。これは、柱状マグネトロンターゲットと平面陰極アークイオンコーティングを組み合わせた複合コーティング装置であり、工具コーティング複合膜と装飾膜コーティングの両方に適している。工具コーティングの場合、まず陰極アークイオンコーティングを用いて下地層をコーティングし、次に柱状マグネトロンターゲットを用いて窒化物などの膜層を成膜することで、高精度加工工具表面膜を得る。
装飾コーティングの場合、まず陰極アークコーティングによってTiNおよびZrN装飾膜を成膜し、次にマグネトロンターゲットを用いて金属をドーピングすると、非常に良好なドーピング効果が得られる。

（２）ツインプレーンマグネトロンと柱状カソードアークイオンコーティング技術の複合。装置は以下のとおりである。先進的なツインターゲット技術を採用しており、並列に配置された２つのツインターゲットを中周波電源に接続することで、DCスパッタリングのターゲット汚染、火災などの欠点を克服するだけでなく、Al2O3、SiO2酸化物品質の膜を成膜できるため、被覆部品の耐酸化性が向上している。真空チャンバーの中央に設置された柱状マルチアークターゲットのターゲット材料にはTiとZrを使用でき、高いマルチアーク解離率、成膜速度の利点を維持するだけでなく、小平面マルチアークターゲット成膜プロセスにおける「液滴」を効果的に低減し、低多孔性の金属膜、複合膜を成膜・作製できる。周辺部に設置されたツインプレーンマグネトロンターゲットのターゲット材料としてAlとSiを使用した場合、Al2O3またはSiO金属セラミック膜を成膜・作製できる。さらに、周辺部に複数の小型マルチアーク蒸着源を設置することができ、そのターゲット材料はCrまたはNiであり、金属膜や多層複合膜を成膜・作製することができる。したがって、この複合コーティング技術は、多様な用途に対応できる複合コーティング技術である。