[发明专利]在溅射设备多层涂层系统中产生梯度层界定性质装置及方法

说明书

用于在溅射设备中的多层涂层系统中产生梯度层的界定性质的装置及方法，具有以下特征：a)阴极对，被布置在公共处理室中、且由第一阴极体以及第二阴极体组成，所述阴极对通过公共电源被供应直流电，其中，在进入所述处理室之前，所述直流电被转换为一系列脉冲，所述一系列脉冲具有交替的正脉冲及负脉冲、以及其间的脉冲间歇期，b)用于控制各个脉冲的长度以及相应的脉冲间歇期的持续时间的装置。

技术领域

本发明涉及一种用于在溅射设备中的多层涂层系统中产生梯度层的界定性质的装置及方法。

背景技术

磁场辅助阴极溅射(磁控溅射)已经渗透到许多现代表面技术领域。从微电子应用开始，磁控溅射目前被建立为用于建筑玻璃、平面屏幕显示器、眼镜镜片、带材料、工具、装饰品以及功能组件的工业涂布方法。在这种情况下，功能组件通常被提供有腐蚀防护、或是以单层或多层技术而由氮化物(例如TiN、TaN、VN、ZrN)或碳氮化物(例如TiCN)制成的硬质材料层。应用基于具有高达50GPa硬度值的纳米多层的超硬层也日益增加。减少摩擦及减少磨损的金属碳层已被证明其在汽车工业中非常有益。

最大的真空镀膜设备，以及，因而同样地，具有最高功耗的设备是用于建筑玻璃涂层的典型水平在线设备。

从DE 103 56 357 B4的现有技术中知晓可热处理的防晒及防热层系统、及其制造方法。此文献是基于描述通过真空涂层而可适用于玻璃的防晒系统、及其制造方法的目的，该防晒系统是可变地热处理的，并且在这种情况下不具有可见的色移，同时维持化学及机械阻力。

在此案中，权利要求1涉及一种通过真空涂层而可适用于玻璃的可热处理的防晒及防热系统，所述真空涂层具有至少一个金属层布置、并且在每种情况下具有位于所述至少一个金属层布置下方的邻接的下介电层布置以及位于所述至少一个金属层布置上方的上介电层布置。此系统的特征在于，至少一个金属层布置(4)、以及至少一个上介电层布置(2)及至少一个下介电层布置(3)都被体现为多层布置，其中由至少一个单层组成的金属层(8)通过由所述金属层(8)的亚化学计量氮化或氧化金属制成的下中间层(7)以及上中间层(9)而被嵌入所述金属层布置(4)内，且其中所述下介电层布置(3)以及所述上介电层布置(2)两者都具有金属氧化物或半导体氧化物或金属氮化物或半导体氮化物的化学计量层(5,11)、或者硅的氮化物、氧化物或氧氮化物的化学计量层(5,11)，其中所述层位于所述介电层布置(2,3)内，使得与相邻层相比，具有较少的氧或氮的金属氧化物或半导体氧化物、较少的氧或氮的金属氮化物或半导体氮化物、或较少的氧或氮的硅的氮化物、氧化物或氧氮化物的层总是位于面向所述金属层(8)的一侧。

从WO 2013/083238 A1中知晓反应溅射工艺。根据说明书，在权利要求1中，其涉及一种反应溅射方法，其中材料是通过离子轰击而从第一标靶的表面被驱出并进入气相，其中负电压是以脉冲而被施加至所述标靶，使得在标靶表面上出现具有大于0.5A/cm²的电流密度的电流，且因此进入所述气相的材料至少部分地被电离，且其中反应气体流形成，并且反应气体与标靶表面的材料反应，其特征在于，电压脉冲的持续时间被选择，使得在所述电压脉冲期间，在电流流动时间最长的一点或多点处，所述标靶表面至少部分地以由反应气体以及标靶材料制成的化合物覆盖，并且，相较于所述电压脉冲的开始处，此覆盖于所述电压脉冲结束时较小，因此标靶表面在所述电压脉冲结束时处于第二中间状态。

在这种已知方法中，功率密度非常高，这相对强烈地提高了对冷却的需求。此外，可能的保护层的梯度的可变性非常受限制。

发明内容

本发明是基于提供一种装置及方法的目的，使用所述装置及方法可以用容易且节能的方式在溅射设备中建立多层涂层系统，其中保护层的梯度的可变性是以简单的方式实现。

此目的是通过根据权利要求1所述的装置实现，

一种用于在溅射设备中的多层涂层系统中产生梯度层的界定性质的装置，包括以下特征：