[发明专利]用于制造PVD涂层的方法

权利要求书

1.用于沉积晶体金属氧化物、氮化物或碳化物或其混合物的涂层 的方法，其特征在于运行高功率脉冲磁控溅射HIPIMS，在一个或多个 靶上放电，在氩气和反应性气体的混合物中，在至少320Wcm^-2的峰值 脉冲功率、≤100μs的脉冲长度以及≥100Hz的重复频率下。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述沉积是通过将相对于 阳极的负电压脉冲施加于所述靶而开始的，所述负电压脉冲由电源产 生，范围为200V至2000V。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述沉积是通过将相对于 阳极的负电压脉冲施加于所述靶而开始的，所述负电压脉冲由电源产 生，范围为500V至1000V。

4.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于脉冲长度为2μs 至40μs。

5.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于脉冲长度为10μs 至40μs。

6.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于重复频率为 300Hz至10kHz。

7.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于重复频率为 500Hz至3kHz。

8.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于使用电源（7）， 该电源（7）包含供应的脉冲单元，其中所述脉冲激发了磁控溅射辉光 放电（9），该磁控溅射辉光放电（9）具有在每个脉冲期间上升至最 大峰值的电流，在该电流下，达到峰值脉冲功率，其后所述电流恒定 或下降至最小为所述峰值的50%。

9.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于总压力为 15mTorr或更低。

10.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于总压力为 10mTorr或更低。

11.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于将所述涂层沉积 在切削工具上。

12.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于所述涂层包含通 过X射线衍射测量的晶体氧化物层。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于所述涂层包含两相氧化 物。

14.根据权利要求12的方法，其特征在于所述涂层包含类型 (Al_1-xMe_x)₂O₃或尖晶石(Me)_xAl₂O_3+x的混合氧化物，其中0<x≤1和其中 Me是一种或多种选自Mg、Zn、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Cd、Cu、Cr 和Sn的金属。

15.根据权利要求12的方法，其特征在于所述氧化物涂层包含通 过X射线衍射测量的晶体α-Al₂O₃层。

16.一种切削工具，该工具包含硬材料的基底以及氧化物、氮化 物或碳化物或其混合物的涂层，其中所述涂层通过如下方式沉积，所 述方式为运行高功率脉冲磁控溅射HIPIMS，在一个或多个靶上放电， 在氩气和反应性气体的混合物中，在至少320Wcm^-2的峰值脉冲功率、 ≤100μs的脉冲长度和≥100Hz的重复频率下。

17.根据权利要求16的切削工具，其特征在于所述涂层包含通过 X射线衍射测量的晶体氧化物层。

18.根据权利要求17的切削工具，其特征在于所述涂层包含两相 氧化物。

19.根据权利要求17的切削工具，其特征在于所述涂层包含类型 (Al_1-xMe_x)₂O₃或尖晶石(Me)_xAl₂O_3+x的混合氧化物，其中0<x≤1和其中 Me是一种或多种选自Mg、Zn、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Cd、Cu、Cr 和Sn的金属。

20.根据权利要求17的切削工具，其特征在于所述氧化物涂层包 含通过X射线衍射测量的晶体α-Al₂O₃层。