Įprastiniai kietų dangų nusodinimo būdai

1. Terminio CVD technologija

Kietosios dangos dažniausiai yra metalo keramikos dangos (TiN ir kt.), kurios susidaro vykstant metalo reakcijai dangoje ir reaktyviam dujofikavimui. Iš pradžių terminio CVD technologija buvo naudojama siekiant užtikrinti kombinuotosios reakcijos aktyvinimo energiją naudojant šiluminę energiją aukštoje 1000 ℃ temperatūroje. Ši temperatūra tinka tik TiN ir kitoms kietosioms dangoms nusodinti ant cementinio karbido įrankių. Iki šiol tai vis dar yra svarbi technologija TiN-Al2O3 kompozicinių dangų nusodinimui ant cementinio karbido įrankių galvučių.

1. Tuščiavidurio katodo jonų danga ir karštosios vielos lanko jonų danga

Devintajame dešimtmetyje pjovimo įrankiams padengti buvo naudojama tuščiavidurio katodo jonų danga ir karštos vielos lanko jonų danga. Abi šios jonų dengimo technologijos yra lanko išlydžio jonų dengimo technologijos, kurių metalo jonizacijos greitis siekia iki 20–40 %.

1. Katodinio lanko jonų danga

Atsiradus katodiniam jonų katijonizavimui, atsirado kietų dangų nusodinimo ant formų technologijos. Katodinio lanko jonų katijonizacijos greitis yra 60–90 %, todėl didelis kiekis metalo jonų ir reakcijos dujų jonų pasiekia ruošinio paviršių ir išlaiko didelį aktyvumą, todėl vyksta reakcijos nusodinimas ir susidaro kietos dangos, tokios kaip TiN. Šiuo metu katodinio lanko jonų katijonizavimo technologija daugiausia naudojama kietoms dangoms ant formų nusodinti.

Katodinio lanko šaltinis yra kietojo kūno garinimo šaltinis be fiksuotos išlydytos vonios, o lanko šaltinio padėtis gali būti bet kokia, taip pagerinant dengimo patalpos erdvės panaudojimo greitį ir padidinant krosnies apkrovą. Katodinių lanko šaltinių formos apima mažus apskritus katodinius lanko šaltinius, stulpelinius lanko šaltinius ir stačiakampius plokščius didelius lanko šaltinius. Skirtingi mažų lanko šaltinių, stulpelinių lanko šaltinių ir didelių lanko šaltinių komponentai gali būti išdėstyti atskirai, kad būtų galima nusodinti daugiasluoksnes plėveles ir nano daugiasluoksnes plėveles. Tuo tarpu dėl didelio katodinio lanko jonų dengimo metalo jonizacijos greičio metalo jonai gali absorbuoti daugiau reakcijos dujų, todėl pasiekiamas platus procesų diapazonas ir paprastas valdymas, siekiant gauti puikias kietas dangas. Tačiau katodinio lanko jonų dengimo būdu gauto dangos sluoksnio mikrostruktūroje yra stambių lašelių. Pastaraisiais metais atsirado daug naujų technologijų, skirtų plėvelės sluoksnio struktūrai tobulinti, o tai pagerino lanko jonų dengimo plėvelės kokybę.