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1. (WO2014154894) REVÊTEMENTS DURS ET DENSES DÉPOSÉS SUR DES SUBSTRATS PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE MAGNÉTRON EN RÉGIME D'IMPULSIONS DE HAUTE PUISSANCE
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/2014/154894    N° de la demande internationale :    PCT/EP2014/056363
Date de publication : 02.10.2014 Date de dépôt international : 28.03.2014
CIB :
H01J 37/34 (2006.01), C23C 14/06 (2006.01), C23C 14/08 (2006.01), C23C 14/34 (2006.01), C23C 14/35 (2006.01)
Déposants : CEMECON AG [DE/DE]; Adenauerstrasse 20A4 52146 Würselen (DE)
Inventeurs : GREENE, Joseph; (US).
PETROV, Ivan; (US).
GRECZYNSKI, Grzegorz; (SE).
HULTMAN, Lars; (SE).
KOELKER, Werner; (DE).
BOLZ, Stephan; (DE)
Mandataire : KALKOFF & PARTNER; Martin-Schmeisser-Weg 3a-3b 44227 Dortmund (DE)
Données relatives à la priorité :
13161596.5 28.03.2013 EP
Titre (EN) DENSE, HARD COATINGS ON SUBSTRATES USING HIPIMS
(FR) REVÊTEMENTS DURS ET DENSES DÉPOSÉS SUR DES SUBSTRATS PAR PULVÉRISATION CATHODIQUE MAGNÉTRON EN RÉGIME D'IMPULSIONS DE HAUTE PUISSANCE
Abrégé : front page image
(EN)A process and a device for coating a substrate (22) are described. In a vacuum chamber (10), a first magnetron cathode (24) is provided with a sputtering target (28) of a first material composition as predominant metal element a processing metal element chosen from Hf, Ta, Zr, W, Nb, Mo. A second magnetron cathode (26) is provided with a sputtering target (30) of a second material composition comprising predominantly carbon or one or more metals with a lower atomic mass than the processing metal element. In order to obtain coatings with improved properties, electrical power is supplied to the cathodes (24, 26) such that the targets (28, 30) are sputtered, where electrical power is supplied to the first cathode (24) as pulsed electrical power according to high power impulse magnetron sputtering with a first peak current density, and to the second cathode (26) as DC electrical power with a constant second current density or as time-variable electrical power with a second peak current density lower than the first peak current density. The substrate (22) is arranged within the vacuum chamber such that particles from the plasma deposit onto the substrate forming a coating. During the deposition process, a bias voltage VB is applied to the substrate comprising bias pulses which are synchronized with pulses applied to the first cathode, and are applied for a shorter duration TB than the pulses at the first cathode. Thus, a coated body may be formed with a substrate (22) and a coating layer (52) which comprises oxides, nitrides, or oxynitrides of carbon or metals selected from the groups 4-6 of the periodic table and at least one processing metal element selected out of Hf, Ta, W, Zr, Nb and Mo, present in an atomic concentration of 1 - 18 at.-%. The coating layer (52) comprises a process gas concentration of 0.3 at.-% or less.
(FR)La présente invention concerne un procédé et un dispositif de revêtement d'un substrat (22). Dans une chambre à vide (10), une première cathode de magnétron (24) est dotée d'une cible de pulvérisation (28) à base d'un matériau d'une première composition dont l'élément métallique principal est un élément métallique à traiter choisi parmi les éléments suivants : Hf, Ta, Zr, W, Nb, Mo. Une seconde cathode de magnétron (26) est dotée d'une cible de pulvérisation (30) à base d'un matériau d'une seconde composition, comprenant principalement du carbone ou un ou plusieurs métaux dont la masse atomique est inférieure à celle de l'élément métallique à traiter. Afin d'obtenir des revêtements présentant des propriétés améliorées, les cibles (28, 30) sont pulvérisées en alimentant en énergie électrique les cathodes (24, 26), la première cathode (24) étant alimentée en énergie électrique pulsée pour une pulvérisation cathodique magnétron en régime d'impulsions de haute puissance, avec une première densité crête de courant, et la seconde cathode (26) étant alimentée en énergie électrique avec une seconde densité crête de courant inférieure à la première densité crête de courant. Les particules issues du plasma se déposent sur le substrat (22) placé dans la chambre à vide de façon à former un revêtement. Pendant le procédé de dépôt, une tension de polarisation VB est appliquée sur le substrat, ladite tension comprenant des impulsions de polarisation synchronisées avec les impulsions appliquées à la première cathode, et elles sont appliquées sur une durée plus courte TB que les impulsions à la première cathode. Il est ainsi possible d'obtenir un corps enrobé constitué d'un substrat (22) et d'une couche de revêtement (52) qui comprend des oxydes, des nitrures ou des oxynitrures de carbone ou de métaux sélectionnés dans les groupes 4-6 du tableau périodique et au moins un élément métallique à traiter sélectionné parmi le Hf, le Ta, le W, le Zr, le Nb et le Mo, selon une concentration atomique allant de 1 à 18 en pourcentage atomique.La couche de revêtement (52) comprend une concentration de gaz de traitement inférieure ou égale à 0,3% en pourcentage atomique.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)