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JPH10140335A - Formation of chromium nitride film - Google Patents

Formation of chromium nitride film

Info

Publication number
JPH10140335A
JPH10140335A JP31286196A JP31286196A JPH10140335A JP H10140335 A JPH10140335 A JP H10140335A JP 31286196 A JP31286196 A JP 31286196A JP 31286196 A JP31286196 A JP 31286196A JP H10140335 A JPH10140335 A JP H10140335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
chromium nitride
chromium
nitride film
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31286196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Doi
陽 土居
Haruo Hiratsuka
治男 平塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP31286196A priority Critical patent/JPH10140335A/en
Publication of JPH10140335A publication Critical patent/JPH10140335A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of forming chromium nitride film high in productivity and furthermore high in adhesion and smoothness. SOLUTION: An arc type evaporating source 14 for melting a cathode by arc discharge having a cathode 16 consisting of chromium is used. Then, gaseous nitrogen 6 is introduced into a vacuum vessel 2, and furthermore, while negative bias voltage is applied to a substrate 8, and also, while a nitrogen-contg. gas 22 is sprayed on the surface of the cathode 16, the cathode 16 is melted by arc discharge to form chromium nitride film on the surface of the substrate 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車部
品等の機械部品の、より具体的には摺動部品の耐摩耗
性、耐焼付き性、摺動性等の改善のために用いられるも
のであって、基材の表面に平滑でかつ密着性の高い窒化
クロム膜を形成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for improving mechanical parts such as automobile parts, and more specifically, abrasion resistance, seizure resistance and sliding property of sliding parts. And a method for forming a smooth and highly adherent chromium nitride film on the surface of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】基材の表面に窒化クロムCrNx(x=
0.5〜1)膜を形成する方法の典型的なものに、ア
ーク式イオンプレーティング法と、電子ビーム式イオ
ンプレーティング法とがある。
2. Description of the Related Art Chromium nitride CrNx (x =
0.5-1) Typical methods of forming a film include an arc ion plating method and an electron beam ion plating method.

【0003】アーク式イオンプレーティング法は、アー
ク放電によって陰極を溶解させるアーク式蒸発源を用い
て、真空容器内に窒素ガスを導入すると共に基材に負の
バイアス電圧を印加しながら、クロムから成る陰極をア
ーク放電によって溶解させて、陰極物質と雰囲気ガスと
の反応生成物である窒化クロムを基材の表面に堆積させ
て膜を形成する方法である。
The arc-type ion plating method uses an arc-type evaporation source that dissolves a cathode by arc discharge, while introducing nitrogen gas into a vacuum vessel and applying a negative bias voltage to a base material to remove chromium from chromium. In this method, the cathode is melted by arc discharge, and chromium nitride, which is a reaction product of the cathode material and the atmospheric gas, is deposited on the surface of the substrate to form a film.

【0004】電子ビーム式イオンプレーティング法は、
真空容器内に窒素ガスを導入すると共に基材に負のバイ
アス電圧を印加しながら、電子銃から引き出した電子ビ
ームによってクロムから成る蒸発材料を加熱蒸発させ
て、蒸発物質と雰囲気ガスとの反応生成物である窒化ク
ロムを基材の表面に堆積させて膜を形成する方法であ
る。
[0004] The electron beam ion plating method,
While introducing nitrogen gas into the vacuum vessel and applying a negative bias voltage to the base material, the evaporating material made of chromium is heated and evaporated by the electron beam extracted from the electron gun, and the reaction between the evaporating substance and the atmospheric gas is generated. In this method, chromium nitride is deposited on the surface of a substrate to form a film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】アーク式イオンプレー
ティング法は、アークで直接陰極を溶解させるため、
しかもアーク電流を容易に大きくすることができるた
め、生産性が高い、アーク式蒸発源から蒸発させられ
る陰極物質中には、イオン化した粒子が大きな割合で含
まれており、それを負バイアス電圧によって基材に向け
て加速して基材に衝突させることができるため、密着性
の高い膜の形成が可能である、という利点を有している
反面、陰極から細かい陰極物質と共に大きな塊の陰極物
質(これはドロップレットと呼ばれる)も同時に発生
し、これが基材表面に付着するため、膜表面の平滑性が
悪い(即ち膜の表面粗度が悪い)、という欠点がある。
In the arc ion plating method, the cathode is directly melted by an arc.
In addition, since the arc current can be easily increased, the ionized particles are contained in a large proportion in the cathode material which is highly productive and is evaporated from the arc-type evaporation source, and this is reduced by the negative bias voltage. It has the advantage that a film with high adhesion can be formed because it can be accelerated toward the substrate and collide with the substrate, but on the other hand, a large mass of cathode material together with fine cathode material from the cathode (This is called a droplet) also occurs at the same time, and adheres to the surface of the base material, so that there is a disadvantage that the smoothness of the film surface is poor (that is, the surface roughness of the film is poor).

【0006】一方、電子ビーム式イオンプレーティング
法は、ドロップレットの発生が少ないので膜表面の平滑
性が良いという利点を有している反面、蒸発物質のイ
オン化率が低くて、蒸発物質を負バイアス電圧によって
基材に向けて十分に加速することができないため、膜の
密着性が低い、投入電力を電子銃において一旦電子ビ
ームに変換する必要があり、電子ビームのパワーを容易
に大きくすることができないため、生産性が低い、とい
う欠点がある。
On the other hand, the electron beam ion plating method has an advantage that the surface of the film is good because the generation of droplets is small and, on the other hand, the ionization rate of the vaporized material is low and the vaporized material is negatively charged. Since the bias voltage cannot accelerate sufficiently toward the base material, the adhesion of the film is low. It is necessary to convert the input power into an electron beam once with an electron gun, and easily increase the power of the electron beam. However, there is a drawback that productivity is low because the process cannot be performed.

【0007】そこでこの発明は、生産性が高く、しかも
密着性および平滑性の高い窒化クロム膜を形成すること
ができる方法を提供することを主たる目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of forming a chromium nitride film having high productivity and high adhesion and smoothness.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の窒化クロム膜
の形成方法は、アーク放電によって陰極を溶解させるア
ーク式蒸発源であってクロムから成る陰極を有するもの
を用いて、真空容器内に窒素ガスを導入すると共に基材
に負のバイアス電圧を印加しながら、かつ陰極の表面に
窒素含有ガスを吹き付けながら、陰極をアーク放電によ
って溶解させて基材の表面に窒化クロム膜を形成するこ
とを特徴とする。
According to a method of forming a chromium nitride film of the present invention, an arc evaporation source for melting a cathode by arc discharge having a cathode made of chromium is used. While introducing a gas and applying a negative bias voltage to the substrate and blowing a nitrogen-containing gas onto the surface of the cathode, the cathode is melted by arc discharge to form a chromium nitride film on the surface of the substrate. Features.

【0009】上記方法は、基本的にはアーク式イオンプ
レーティング法であるので、先に説明したように、生産
性が高く、しかも密着性の高い窒化クロム膜を形成する
ことができる。
Since the above method is basically an arc ion plating method, a chromium nitride film having high productivity and high adhesion can be formed as described above.

【0010】しかも、成膜時にアーク式蒸発源のクロム
から成る陰極に窒素含有ガスを吹き付けると、アーク
放電の陰極点が陰極表面に多数生じて陰極の表面近傍で
アーク分岐が生じる、陰極表面でクロムと窒素とが反
応して陰極表面に高融点化合物である窒化クロムが形成
されてそれが陰極表面での溶融部の広がりを抑える、等
の作用によって、陰極表面での粗大な溶融部の形成が抑
制され、大きな塊の陰極物質の飛散が防止される。その
結果、基材の表面に平滑性の高い窒化クロム膜を形成す
ることができる。
In addition, when a nitrogen-containing gas is blown onto a cathode made of chromium of an arc evaporation source at the time of film formation, a large number of cathode spots of arc discharge are formed on the cathode surface, causing arc branching near the surface of the cathode. Chromium and nitrogen react with each other to form chromium nitride, a high melting point compound, on the cathode surface, which suppresses the spread of the molten zone on the cathode surface, and forms a coarse molten zone on the cathode surface. Of the cathode material is prevented from scattering. As a result, a highly smooth chromium nitride film can be formed on the surface of the base material.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、この発明に係る窒化クロ
ム膜の形成方法の実施に用いるアーク式イオンプレーテ
ィング装置の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an arc ion plating apparatus used for carrying out a method for forming a chromium nitride film according to the present invention.

【0012】この装置は、図示しない真空排気装置によ
って真空排気される真空容器2と、この真空容器2内に
設けられていて基材8を保持するホルダ10と、この基
材8に向くように真空容器2の壁面に取り付けられたア
ーク式蒸発源14とを備えている。真空容器2内には、
ガス導入口4から窒素ガス6が導入される。
The apparatus includes a vacuum vessel 2 evacuated by a vacuum evacuator (not shown), a holder 10 provided in the vacuum vessel 2 for holding a substrate 8, and a holder 10 facing the substrate 8. And an arc evaporation source 14 attached to the wall surface of the vacuum vessel 2. In the vacuum vessel 2,
A nitrogen gas 6 is introduced from the gas inlet 4.

【0013】アーク式蒸発源14は、陰極16と陽極兼
用の真空容器2との間のアーク放電によって陰極16を
局部的に溶解させて陰極物質18を蒸発させるものであ
る。陰極16と真空容器2との間には、直流のアーク電
源24から、前者を負側にして、例えば数十V〜数百V
程度のアーク放電電圧が印加される。更にこのアーク蒸
発源14は、窒素含有ガス22を陰極16の表面に(よ
り具体的にはその前面に)吹き付けるガス吹付け機構2
0を有している。なお、アーク起動用のトリガ電極等は
図示を省略している。
The arc-type evaporation source 14 causes the cathode 16 to be locally melted by an arc discharge between the cathode 16 and the vacuum vessel 2 serving as the anode, thereby evaporating the cathode material 18. Between the cathode 16 and the vacuum vessel 2, for example, several tens to several hundreds of volts are supplied from a DC arc power supply 24 with the former being on the negative side.
An arc discharge voltage of the order of magnitude is applied. The arc evaporation source 14 further includes a gas blowing mechanism 2 that blows a nitrogen-containing gas 22 onto the surface of the cathode 16 (more specifically, onto the front surface thereof).
It has 0. It should be noted that a trigger electrode and the like for starting the arc are not shown.

【0014】ホルダ10およびそれに保持された基材8
には、直流のバイアス電源26から、真空容器2の電位
(この例では接地電位)を基準にして、例えば数百V〜
数kV程度の負のバイアス電圧が印加される。
The holder 10 and the base material 8 held thereon
From the DC bias power supply 26, for example, several hundred V to the potential of the vacuum vessel 2 (ground potential in this example).
A negative bias voltage of about several kV is applied.

【0015】このような装置を用いての成膜は次のよう
にして行う。即ち、アーク式蒸発源14の陰極16に例
えばクロムから成る陰極を用い、真空容器2内を例えば
10-6Torr程度に排気した後、真空容器2内に窒素
ガス6を導入すると共に、基材8にバイアス電源26か
ら負のバイアス電圧を印加しながら、かつ陰極16の表
面にガス吹付け機構20から窒素含有ガス22を吹き付
けながら、アーク式蒸発源14においてアーク放電を行
わせる。それによって、陰極16から陰極物質18(こ
の場合はクロム)が蒸発させられる。この陰極物質18
の一部はイオン化しており、それは、負のバイアス電圧
が印加された基材8に引き付けられて衝突すると共に、
周りの窒素ガス6と化合し、それによって基材8の表面
に窒化クロムCrNx(x=0.5〜1)膜が形成され
る。
The film formation using such an apparatus is performed as follows. That is, a cathode made of, for example, chromium is used as the cathode 16 of the arc evaporation source 14, and the inside of the vacuum vessel 2 is evacuated to, for example, about 10 −6 Torr. Arc discharge is performed in the arc evaporation source 14 while applying a negative bias voltage from 8 to the bias power source 26 and blowing nitrogen-containing gas 22 from the gas blowing mechanism 20 onto the surface of the cathode 16. Thereby, the cathode material 18 (chromium in this case) is evaporated from the cathode 16. This cathode material 18
Are ionized, which are attracted to and collide with the substrate 8 to which the negative bias voltage is applied,
It combines with the surrounding nitrogen gas 6, thereby forming a chromium nitride CrNx (x = 0.5 to 1) film on the surface of the base material 8.

【0016】このような成膜方法は、基本的には前述し
たようなアーク式イオンプレーティング法であり、アー
ク式蒸発源14を用いているので、生産性が高い。しか
も、イオン化した蒸発物質18をバイアス電圧によって
基材8に向けて加速することができるので、密着性の高
い窒化クロム膜を形成することができる。
Such a film forming method is basically an arc-type ion plating method as described above, and the productivity is high because the arc-type evaporation source 14 is used. Moreover, since the ionized evaporating substance 18 can be accelerated toward the base material 8 by the bias voltage, a chromium nitride film having high adhesion can be formed.

【0017】しかも、成膜時に陰極16にガス吹付け機
構20から窒素含有ガス22を吹き付けると、アーク
放電の陰極点が陰極表面に多数生じて陰極16の表面近
傍でアーク分岐が生じる、陰極16の表面でクロムと
窒素とが反応して陰極表面に高融点化合物である窒化ク
ロム(CrNx)が形成されてそれが陰極表面での溶融
部の広がりを抑える、等の作用によって、陰極表面での
粗大な溶融部の形成が抑制され、大きな塊の陰極物質
(即ちドロップレット)の飛散が防止される。その結
果、基材8の表面に平滑性の高い窒化クロム膜を形成す
ることができる。
Furthermore, when a nitrogen-containing gas 22 is blown from the gas blowing mechanism 20 to the cathode 16 during film formation, a large number of cathode spots of arc discharge are formed on the cathode surface and arc branching occurs near the surface of the cathode 16. Chromium and nitrogen react on the surface of the cathode to form chromium nitride (CrNx), which is a high melting point compound, on the cathode surface, which suppresses the spread of the molten portion on the cathode surface. The formation of a coarse fusion zone is suppressed, and the scattering of large lumps of cathode material (ie, droplets) is prevented. As a result, a highly smooth chromium nitride film can be formed on the surface of the substrate 8.

【0018】なお、上記アーク式蒸発源14において、
クロムから成る陰極16の代わりに、クロムとそれより
も少量のチタンとから成る陰極16を用いても良く、そ
のようにすれば、陰極表面に窒化クロムよりも更に融点
の高い窒化チタンクロム(CrTiNx)が形成される
ので、ドロップレットの飛散を一層抑制することができ
る。その結果、基材8の表面に平滑性のより高い窒化ク
ロム膜(より厳密には、チタン含有の窒化クロム膜)を
形成することができる。
In the above arc type evaporation source 14,
Instead of the cathode 16 made of chromium, a cathode 16 made of chromium and a smaller amount of titanium may be used, so that titanium chromium nitride (CrTiNx) having a higher melting point than chromium nitride is formed on the cathode surface. ) Is formed, so that scattering of droplets can be further suppressed. As a result, a chromium nitride film with higher smoothness (more strictly, a titanium-containing chromium nitride film) can be formed on the surface of the substrate 8.

【0019】その場合の陰極16は、クロムとチタンの
合金でも良いし、両者の混合物でも良い。チタンをクロ
ムよりも少量とするのは、本来の目的である窒化クロム
膜の形成をできるだけ妨げないようにするためである。
In this case, the cathode 16 may be an alloy of chromium and titanium, or a mixture of both. The reason for making titanium smaller than chromium is to minimize the formation of the chromium nitride film, which is the original purpose, as much as possible.

【0020】ガス吹付け機構20から陰極16に吹き付
ける窒素含有ガス22には、窒素ガス、アンモニア
(NH3 )ガス、アンモニアと水素の混合ガス、等を
用いることができる。その内でも、アンモニアと水素の
混合ガスを用いるのが好ましく、そのようにすれば、ア
ーク放電によって陰極16の表面近傍において、活性な
NHラジカルが生成されて、それと陰極構成物質(即ち
クロムまたはクロムとチタン)との反応性が高まるの
で、陰極表面に窒化クロムまたは窒化チタンクロムが生
成され易くなる。その結果、ドロップレットの飛散をよ
り確実に防止して、基材8の表面に平滑性の一層高い窒
化クロム膜を形成することができる。
As the nitrogen-containing gas 22 blown from the gas blowing mechanism 20 to the cathode 16, a nitrogen gas, an ammonia (NH 3 ) gas, a mixed gas of ammonia and hydrogen, or the like can be used. Among them, it is preferable to use a mixed gas of ammonia and hydrogen. In such a case, active NH radicals are generated near the surface of the cathode 16 by the arc discharge, and the active NH radicals are mixed with the cathode constituent material (that is, chromium or chromium). Chromium nitride or titanium chromium nitride is likely to be formed on the cathode surface. As a result, the scattering of the droplets can be more reliably prevented, and a chromium nitride film with higher smoothness can be formed on the surface of the substrate 8.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

〈実施例1〉図1に示した装置において、クロムから成
る陰極16を用い、その表面に窒素含有ガス22として
アンモニアと水素の混合ガスを流量200sccmで吹
き付けながら、真空容器2内に窒素ガス6を分圧10-3
Torrを保って流して、SKD61から成る基材8の
表面に厚さ2μmの窒化クロム膜を形成した。このとき
の基材8のバイアス電圧は−300Vとした。
<Embodiment 1> In the apparatus shown in FIG. 1, while using a cathode 16 made of chromium and spraying a mixed gas of ammonia and hydrogen as a nitrogen-containing gas 22 at a flow rate of 200 sccm on the surface thereof, nitrogen gas 6 was introduced into the vacuum vessel 2. The partial pressure 10 -3
By flowing while maintaining Torr, a chromium nitride film having a thickness of 2 μm was formed on the surface of the substrate 8 made of SKD61. At this time, the bias voltage of the base material 8 was -300V.

【0022】また、比較のために、陰極16への上記混
合ガスの吹き付けを行わない従来のアーク式イオンプレ
ーティング法および従来の電子ビーム式イオンプレーテ
ィング法によって、蒸発方法以外は上記と同条件で、窒
化クロム膜を形成した。
For comparison, a conventional arc ion plating method and a conventional electron beam ion plating method, in which the above-mentioned mixed gas is not sprayed on the cathode 16, were subjected to the same conditions as above except for the evaporation method. Thus, a chromium nitride film was formed.

【0023】その結果、従来のアーク式イオンプレーテ
ィング法による成膜では、成膜前の基材8の表面粗度に
比べて、平均表面粗さ(Ra)で0.2μm悪くなって
いたのに対して、実施例の方法による成膜では、平均表
面粗さで0.04μmしか悪化しなかった。
As a result, in the film formation by the conventional arc ion plating method, the average surface roughness (Ra) was 0.2 μm worse than the surface roughness of the substrate 8 before the film formation. On the other hand, in the film formation by the method of the example, the average surface roughness deteriorated only by 0.04 μm.

【0024】また、膜と基材8との密着力は、実施例の
方法による成膜では、引っかき試験での臨界荷重が70
N(ニュートン)と大きく、従来の電子ビーム式イオン
プレーティング法による成膜の場合の約1.7倍であっ
た。
Further, the adhesion between the film and the substrate 8 is such that the critical load in the scratch test is 70 when the film is formed by the method of the embodiment.
N (Newton), which was about 1.7 times as large as that in the case of film formation by the conventional electron beam ion plating method.

【0025】〈実施例2〉図1に示した装置において、
クロムにチタンを10重量%混ぜた陰極16を用い、そ
の他は上記実施例1と同条件にして、基材8の表面にチ
タン含有の窒化クロム膜を形成した。
<Embodiment 2> In the apparatus shown in FIG.
A titanium-containing chromium nitride film was formed on the surface of the base material 8 under the same conditions as in Example 1 except that a cathode 16 in which titanium was mixed with 10% by weight of chromium was used.

【0026】また、比較のために、陰極16への上記混
合ガスの吹き付けを行わない従来のアーク式イオンプレ
ーティング法および従来の電子ビーム式イオンプレーテ
ィング法によって、蒸発方法以外は上記と同条件で、チ
タン含有の窒化クロム膜を形成した。
For comparison, a conventional arc ion plating method and a conventional electron beam ion plating method, in which the above-mentioned mixed gas is not sprayed on the cathode 16, were subjected to the same conditions as above except for the evaporation method. Thus, a titanium-containing chromium nitride film was formed.

【0027】その結果、実施例の方法による成膜では、
膜の表面粗度は、最大表面粗さ(Rmax)、平均表面
粗さ(Ra)とも、成膜前の基材8のそれらとほぼ同じ
であり、平滑性の悪化は見られなかった。
As a result, in the film formation by the method of the embodiment,
Regarding the surface roughness of the film, the maximum surface roughness (Rmax) and the average surface roughness (Ra) were almost the same as those of the base material 8 before film formation, and no deterioration in smoothness was observed.

【0028】また、膜の密着性は、実施例の方法による
成膜では、引っかき試験での臨界荷重が69Nを示し、
やはり従来の電子ビーム式イオンプレーティング法によ
る成膜の場合の約1.7倍であった。
In the film adhesion by the method of the embodiment, the critical load in the scratch test was 69 N,
Again, it was about 1.7 times that in the case of film formation by the conventional electron beam ion plating method.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0030】請求項1記載の発明は、基本的にはアーク
式イオンプレーティング法であり、アーク式蒸発源を用
いているので、生産性が高い。しかも、イオン化した陰
極物質を負のバイアス電圧によって基材に向けて加速す
ることができるので、密着性の高い窒化クロム膜を形成
することができる。
The invention according to claim 1 is basically an arc ion plating method, and has high productivity because an arc evaporation source is used. In addition, since the ionized cathode material can be accelerated toward the substrate by the negative bias voltage, a chromium nitride film having high adhesion can be formed.

【0031】しかも、陰極表面に窒素含有ガスを吹き付
けることによって、陰極表面での粗大な溶融部の形成が
抑制され、大きな塊の陰極物質の飛散が防止されるの
で、基材の表面に平滑性の高い窒化クロム膜を形成する
ことができる。
Furthermore, by spraying a nitrogen-containing gas onto the cathode surface, the formation of a coarse molten portion on the cathode surface is suppressed, and the scattering of large lumps of the cathode material is prevented. A chromium nitride film having a high density can be formed.

【0032】請求項2記載の発明によれば、陰極表面に
窒化クロムよりも更に融点の高い窒化チタンクロムが形
成されるので、ドロップレットの飛散を一層抑制するこ
とができる。その結果、基材の表面に平滑性のより高い
窒化クロム膜を形成することができる。
According to the second aspect of the present invention, titanium chromium nitride having a higher melting point than chromium nitride is formed on the surface of the cathode, so that scattering of droplets can be further suppressed. As a result, a chromium nitride film having higher smoothness can be formed on the surface of the base material.

【0033】請求項3記載の発明によれば、陰極の表面
近傍において活性なNHラジカルが生成され、それと陰
極構成物質との反応性が高まるので、陰極表面に窒化ク
ロムまたは窒化チタンクロムが生成され易くなる。その
結果、ドロップレットの飛散をより確実に防止して、基
材の表面に平滑性の一層高い窒化クロム膜を形成するこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, active NH radicals are generated in the vicinity of the surface of the cathode, and the reactivity between the active NH radicals and the constituent materials of the cathode is increased. Therefore, chromium nitride or titanium chromium nitride is generated on the surface of the cathode. It will be easier. As a result, scattering of droplets can be more reliably prevented, and a chromium nitride film having higher smoothness can be formed on the surface of the base material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係る窒化クロム膜の形成方法の実施
に用いるアーク式イオンプレーティング装置の一例を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an arc ion plating apparatus used for carrying out a method for forming a chromium nitride film according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 真空容器 6 窒素ガス 8 基材 10 ホルダ 14 アーク式蒸発源 16 陰極 20 ガス吹付け機構 22 窒素含有ガス 26 バイアス電源 2 Vacuum container 6 Nitrogen gas 8 Base material 10 Holder 14 Arc-type evaporation source 16 Cathode 20 Gas spraying mechanism 22 Nitrogen-containing gas 26 Bias power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アーク放電によって陰極を溶解させるア
ーク式蒸発源であってクロムから成る陰極を有するもの
を用いて、真空容器内に窒素ガスを導入すると共に基材
に負のバイアス電圧を印加しながら、かつ陰極の表面に
窒素含有ガスを吹き付けながら、陰極をアーク放電によ
って溶解させて基材の表面に窒化クロム膜を形成するこ
とを特徴とする窒化クロム膜の形成方法。
1. An arc evaporation source for melting a cathode by arc discharge having a cathode made of chromium, introducing nitrogen gas into a vacuum vessel and applying a negative bias voltage to a substrate. A method for forming a chromium nitride film, comprising: dissolving a cathode by arc discharge while spraying a nitrogen-containing gas onto the surface of the cathode while forming a chromium nitride film on the surface of the substrate.
【請求項2】 前記アーク式蒸発源において、クロムか
ら成る陰極の代わりに、クロムとそれよりも少量のチタ
ンとから成る陰極を用いる請求項1記載の窒化クロム膜
の形成方法。
2. The method for forming a chromium nitride film according to claim 1, wherein in the arc evaporation source, a cathode made of chromium and a smaller amount of titanium is used instead of a cathode made of chromium.
【請求項3】 前記窒素含有ガスが、アンモニアと水素
の混合ガスである請求項1または2記載の窒化クロム膜
の形成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the nitrogen-containing gas is a mixed gas of ammonia and hydrogen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005155461A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd Compressor
JP2005155458A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd Compressor
CN102312196A (en) * 2010-07-07 2012-01-11 中国科学院金属研究所 Mobile arc discharge ion plating equipment and application thereof

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