[发明专利]一种对用于涂覆的表面进行预处理的方法

说明书

一种对用于表面涂覆的基底(200)进行预处理的方法，所述方法通过如下方式来实施：使所述基底在真空室(10)中经受金属离子和选自氩离子、氪离子、氖离子、氙离子和氦离子的惰性气体离子的处理，并在所述基底(1)上施加负电势(P1、P2)，其中所述基底(200)在至少两个步骤(1000、2000)中进行预处理，其中所述步骤在真空室(10)中相继进行，其中所述第一步骤(1000)包括在真空室(10)中提供主要包含选自氩离子、氪离子、氖离子、氙离子和氦离子的惰性气体离子的等离子体，并在基底(200)上施加第一负电势(P1)，并且其中所述第二步骤(2000)包括在真空室(10)中提供主要包含金属离子的等离子体，并在基底(200)上施加第二负电势(P2)，其中所述第一电势(P1)低于所述第二电势(P2)，并且其中所述第一负电势(P1)的大小为100V–1500V。

技术领域

本发明涉及一种对用于表面涂覆的基底进行预处理的方法。

背景技术

物理气相沉积(PVD)是一种用于在工件上施加涂层，以例如提高所述工件的耐磨性的方法。通常将所述工件的表面在PVD装置中蚀刻，以确保涂层的良好附着。蚀刻可以通过以下步骤来进行：在所述PVD装置中产生氩离子的等离子体，并在所述基底上施加电势以朝向所述基底加速所述氩离子，以便从基底除去有机尘埃和自然氧化物或其它杂质。所述涂层的附着也可以通过将金属离子引入到所述工件的表面中，即所谓的植入来改进。通常，金属离子的植入通过在金属靶的存在下进行氩蚀刻，使得在等离子体中产生氩离子和金属离子两者来实现。

EP 126003 B1描述了一种方法，其中将基底在以HIPIMS模式操作的PVD装置中，在氩气氛中通过铬离子进行预处理。操作所述PVD装置，使得所述基底同时被蚀刻并经受金属离子植入。

DE 10 2008 021 912描述了一种用于基底的磁溅射的配置。所述配置以HIPIMS模式操作以在氩气氛中产生金属离子，以使得蚀刻所述基底的表面并将金属离子引入到所述基底的表面中，以改进随后沉积的涂层的附着。所述配置包含两个HIPIMS电源，同步所述电源以便相对于在所述基底的预处理期间所述气氛中的离子密度来优化所述基底的电势。

使用已知预处理方法的缺点在于它们可引起基底边缘的优先蚀刻。即，高浓度的氩离子和金属离子被吸引到所述基底的边缘，并引起其磨损和过度加热。优先蚀刻在切削工具的预处理中特别成问题，因为优先蚀刻可引起所述边缘丧失它们的许多原始几何形状，并因此降低所述工具的性能。

使用已知预处理方法的另一个缺点在于同时的蚀刻和离子植入导致长的预处理时间以及因此基底的过度加热。基底的过度加热可引起基底的重要材料性能的降低，例如在硬质金属中引起脆性。

因此，本发明的目的是获得一种用于对表面进行预处理的改进方法，所述方法解决了或至少减轻了上面提到的问题中的一个或多个。此外，本发明的目的是获得一种用于预处理基底的方法，其中所述基底经受蚀刻和离子植入并维持基底的性能。本发明的另一个目的是获得一种用于预处理基底的方法，使得优先蚀刻被减少并且基底的过度加热被避免。本发明的又一个目的是获得一种用于预处理表面的有效方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，这些目的中的至少一个是通过一种对用于表面涂覆的基底200进行预处理的方法实现的，所述方法通过如下方式来实施：使所述基底在真空室10中经受金属离子和选自氩离子、氪离子、氖离子、氙离子和氦离子的惰性气体离子的处理，并在所述基底200上施加负电势(P1、P2)，其特征在于所述基底200在至少两个步骤中进行预处理，其中所述步骤在所述真空室中原位相继进行，其中所述第一步骤包括：

-在所述真空室10中提供主要包含选自氩离子、氪离子、氖离子、氙离子和氦离子的惰性气体离子的等离子体，并且

-在所述基底1上施加第一负电势(P1)，并且其中所述第二步骤200包括：

-在所述真空室10中提供主要包含金属离子的等离子体，并且