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DE3810237A1 - Mit kubischem bornitrid beschichteter koerper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Mit kubischem bornitrid beschichteter koerper und verfahren zu seiner herstellung

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DE3810237A1
DE3810237A1 DE3810237A DE3810237A DE3810237A1 DE 3810237 A1 DE3810237 A1 DE 3810237A1 DE 3810237 A DE3810237 A DE 3810237A DE 3810237 A DE3810237 A DE 3810237A DE 3810237 A1 DE3810237 A1 DE 3810237A1
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admixed
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Kazuya Saito
Yoshiyuki Yuchi
Konosuke Inagawa
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Ulvac Inc
Nihon Shinku Gijutsu KK
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Description

Die Erfindung betrifft einen mit kubischem Bornitrid be­ schichteten Körper und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
In jüngerer Zeit sind in der Dünnschichttechnik bemerkenswerte Fortschritte erzielt worden. Es sind verschiedene Beschichtungsverfahren entwickelt worden, mit denen sich Bauteile, Werkzeuge oder dergleichen, bei denen Korrosions­ beständigkeit, Verschleißfestigkeit und eine große Härte gefordert wird, mit kubischem Bornitrid beschichten lassen.
Beispiele solcher Beschichtungsverfahren werden in den japanischen Patentveröffentlichungen (Japanese Patent Opening Gazettes) 2 04 370/1986, 47 472/1987 und 77 454/1987 beschrieben.
Bei dem in der Veröffentlichung JP 2 04 370/1986 beschriebenen Verfahren wird durch Hohlkathodenentladung ein Plasma mit einem Elektronenüberschuß erzeugt, und ein Teil der Elektronen wird in Richtung auf einen Reaktionsgas-Einlaß angezogen. Das Gas wird aktiviert, so daß die Reaktivität bei einem physikalischen Dampf­ niederschlagsverfahren verbessert wird.
Bei dem in der Veröffentlichung JP 47 472/1987 beschriebenen Verfahren wird eine durch eine Gleichspannung oder Wechselspannung gebildete Vorspannung an eine als "Aktivierungsdüse" bezeichnete Einlaßdüse für ein Reaktionsgas angelegt, so daß ein Plasma hoher Dichte erzeugt wird. Aus dem Plasma hoher Dichte werden Ionen in den zu beschichtenden Körper injiziert. An den zu beschichtenden Körper wird eine Radiofrequenz-Vorspannung angelegt. Auf diese Weise wird ein Film aus kubischem Bornitrid auf dem Körper gebildet.
In der Veröffentlichung JP 77 454/1987 wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Films aus kubischem Bornitrid beschrieben, bei dem eine durch eine Gleichspannung oder Wechselspannung gebildete Vorspannung an die Aktivierungsdüse angelegt wird. Eine Radiofrequenz-Vorspannung wird an den zu beschichtenden Körper angelegt, und ein Reaktionsgas wie etwa Stickstoffgas oder Stickstoffwasserstoffgas wird mit einem Entladungs-Basisgas wie etwa Argon gemischt und über die Aktivierungsdüse in die Vakuumkammer eingeleitet, oder die Gase werden gleichzeitig eingeleitet.
Bei den beiden oben an zweiter und dritter Stelle beschriebenen Verfahren (gemäß JP 47 472/1987 und JP 77 454/1987) wird die Vorspannung an die Gas-Einleitungsdüse angelegt, so daß das Plasma hoher Dichte in der Nähe der Mündung dieser Düse erzeugt wird, während die Radiofrequenz- Vorspannung an den zu beschichtenden Körper angelegt wird, und Ionen werden aus dem dichten Plasma in den zu beschichtenden Körper injiziert, so daß auf dem Körper ein Film aus kubischem Bornitrid gebildet wird.
Neben den oben beschriebenen Verfahren sind Sputter-Verfahren, Ionenstrahl-Niederschlagsverfahren und Ionen- Galvanisierverfahren zur Bildung von Filmen aus kubischem Bornitrid bekannt.
Zur Beurteilung der Struktur des Films wird die Röntgen­ beugungsmethode angewandt. Berichten zufolge wurde aus der Tatsache, daß in dem Bereich von 20° bis 50° nur ein einziges Beugungsmaximum in der Nähe des Beugungswinkels 2R = 43° gefunden wurde, wie in Fig. 1 gezeigt ist, geschlossen, daß sich ein Film aus kubischem Bornitrid gebildet hatte. Die Struktur des Bornitridfilms, die nach der Röntgenbeugungsmethode aufgrund der Tatsache, daß nur ein Beugungsmaximum in der Nähe des Beugungswinkels 2R = 43° auftragt, als kubisch-kristallin angesehen wurde, läßt sich jedoch anhand von Untersuchungen des Infrarot- Absorptionsspektrums in zwei Klassen unterteilen. Bei einer der beiden Klassen treten Absorptionsmaxima bei den Wellenzahlen von etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1 auf, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei der anderen Klasse treten Absorptionsmaxima bei Wellenzahlen von etwa 105 000 m-1 auf. Die Vickers-Härte des Films der letzt­ genannten Klasse beträgt 50 000 bis 60 000 N/mm². Ein mit einem solchen Film beschichtetes Basismaterial, von dem eine hohe Verschleißfestigkeit und Härte gefordert wird, kann daher eine hohe Standzeit aufweisen.
Bisher weisen Bornitrid-Filme, die nach der Röntgen­ beugungsmethode als kubisch-kristallin angesehen wurden, im Infrarot-Absorptionsspektrum Absorptionsmaxima bei den Wellenzahlen von etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1 auf. Die Vickers-Härte dieser Filme beträgt 20 000 bis 40 000 N/mm². Daraus ist zu schließen, daß diese Filme zu einem wesentlichen Teil Graphit-Struktur (hexagonales Bornitrid) enthalten. Anhand des Infrarot-Absorptionsspektrums können diese Filme nicht als kubisch-kristallin klassifiziert werden.
Andererseits konnte jedoch bei den Bornitridfilmen, die nach den in den Veröffentlichungen JP 47 472/1987 oder JP 77 454/1987 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, sowohl bei Röntgenbeugungsmessungen als auch bei Messungen des Infrarot-Absorptionsspektrums die kubisch-kristalline Struktur bestätigt werden.
Auch bei dem Basismaterial, das mit einem Film aus kubischem Bornitrid beschichtet ist, das bei Infrarot- Absorptionsmessungen ein Absorptionsmaximum bei der Wellenzahl von etwa 105 000 m-1 aufweist, besitzt jedoch eine Schicht mit einer Dicke von einigen 10 nm in der Nähe der Oberflächengrenzschicht Graphit-Struktur (h-BN- Schicht), die Absorptionsmaxima bei Wellenzahlen von etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1 aufweist. Diese Ober­ flächengrenzschicht zwischen dem Basismaterial und dem Film ist instabil gegenüber der Luftfeuchtigkeit. Die Haftfähigkeit zwischen dem Film und dem Basismaterial ist daher relativ gering. Wenn das mit einem solchen Film beschichtete Basismaterial der Atmosphäre ausgesetzt ist, beobachtet man daher, daß der Film infolge seiner inneren Spannungen leicht von dem Basismaterial abblättert.
Andererseits weist der Bornitrid-Film, der einen Überschuß an Bor enthält (B/N < 1) nach den Infrarot-Absorptionsmessungen Graphit-Struktur auf. Die Festigkeit des Films kann jedoch verbessert werden, da in ihm B-B-Bindungen bestehen. Wenn ein solcher Film mit einem Bor-Überschuß als Zwischenschicht zwischen dem Film aus kubischem Bornitrid und dem Basismaterial eingefügt wird, wird die Haftfestigkeit des Films verbessert. Wenn jedoch für praktische Anwendungen die Dicke des Films aus kubischem Bornitrid erhöht wird, tritt das Abblättern an der Oberflächengrenzschicht zwischen dem Bornitrid- Film mit überschüssigem Bor und dem Film aus kubischem Bornitrid auf. Folglich ist ein solcher Schichtaufbau nicht praktisch nutzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einem Film aus kubischem Bornitrid beschichteten Körper zu schaffen, bei dem die Festigkeit des Films verbessert ist und die Stabilität gegenüber der Atmosphäre so groß ist, daß sich eine verbesserte Haftfestigkeit ergibt.
Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einer solchen Beschichtung angegeben werden.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den un­ abhängigen Erzeugnisansprüchen 1 und 2 und in dem Ver­ fahrensanspruch 13 angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Erzeugnisansprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Ergebnisse von Röntgenbeugungsmessungen an nach dem herkömmlichen Verfahren her­ gestellten Bornitridfilmen;
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Ergebnisse von Messungen des Infrarot- Absorptionsspektrums von nach dem her­ kömmlichen Verfahren hergestellten Bornitridfilmen;
Fig. 3 eine grafische Darstellung des Infrarot- Absorptionsspektrums des kubischen Bornitridfilms;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht eines mit kubischem Bornitrid beschichteten Körpers gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine grafische Darstellung eines Beispiels für die Zusammensetzung einer Zwischenschicht gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Grafik zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung des Films gemäß der Erfindung; und
Fig. 8 eine grafische Darstellung eines weiteren Beispiels für die Zusammensetzung der Zwischenschicht gemäß der Erfindung.
In Fig. 4 ist der Aufbau eines mit kubischem Bornitrid beschichteten Körpers gemäß der Erfindung dargestellt. Eine in Fig. 4 gezeigte Basismaterial-Schicht 1 besteht beispielsweise aus Silicium, WC (Wolframcarbid) oder Al₂O₃. Auf dem Basismaterial 1 ist eine Zwischenschicht 2 gebildet, die wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va oder VIa enthält, das in der Lage ist, mit Bor und Stickstoff eine Verbindung einzugehen. Auf der Zwischenschicht 3 ist ein Film oder eine Schicht 3 aus kubischem Bornitrid ausgebildet.
Die Zwischenschicht 2 und der Film 3 aus kubischem Bornitrid werden in der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung hergestellt, die teilweise in den japanischen Patentver­ öffentlichungen Nr. 47 472/1987 und 77 454/1987 gezeigt ist. Nachfolgend soll die Vorrichtung gemäß Fig. 7 näher beschrieben werden.
In einer Vakuumkammer 11 sind eine Silicium enthaltende erste Verdampfungsquelle 12 und eine Bor enthaltende zweite Verdampfungsquelle 13 angeordnet. Durch als gestrichelte Linien dargestellte Elektronenstrahlen EB werden das Silicium und das Bor in den Quellen 12 und 13 aufgezeigt und verdampft. Zwischen den Quellen 12 und 13 ist eine Trennwand 14 angeordnet. Vor den Quellen 12 und 13 befindet sich jeweils ein Verschluß 21 bzw. 22. Ein zu beschichtendes Substrat oder Basismaterial 18 ist unmittelbar über den Quellen 12 und 13 plaziert. Unter dem Substrat 18 ist ein Verschluß 20 angeordnet.
Ein durch einen Wolframfaden gebildeter thermischer Emitter 23 ist benachbart zu einer Seitenwand der Vakuumkammer 11 angeordnet und über einen Transformator 25 an eine Wechselstromquelle 24 angeschlossen. Eine Radiofrequenz- Spannungsquelle 29 ist über eine durch Kondensatoren und eine Induktionsspule gebildete Anpassungsschaltung mit dem Substrat 18 verbunden. Über dem Substrat 18 ist eine Halo­ genlampe 19 zur Aufheizung des Substrats 18 angeordnet.
An der dem Emitter 23 entgegengesetzten Seitenwand ist eine Aktivierungsdüse 15 befestigt. Argongas und Stickstoffgas werden über ein Ventil 16 der Aktivierungsdüse 15 zugeführt. Die Gase werden vermischt und von der Aktivierungsdüse 15 in die Vakuumkammer 11 abgegeben. Alternativ werden die Gase gemeinsam über die Aktivierungsdüse 15 eingeleitet. Eine mit dem Transformator 25 verbundene Gleichstromquelle 26 ist an die Aktivierungsdüse 15 ange­ schlossen. In der die Aktivierungsdüse 15 enthaltenden Seitenwand ist eine Saugöffnung 17 ausgebildet, die mit einer nicht gezeigten Falle und einer Diffusionspumpe verbunden ist.
Durch Quarzoszillatoren gebildete Schichtdickenprüfer 27 und 28 sind zu beiden Seiten des Substrats 18 angeordnet. Die Verdampfungsrate des Siliciums und des Bors aus den Quellen 12 und 13 wird durch den Schichtdickenprüfer 27 bzw. 28 gemessen. Eingangsklemmen der Schichtdickenprüfer 27 und 28 sind in nicht gezeigter Weise mit den Quellen 12 und 13 verbunden. Es wird eine rückgekoppelte Regelung ausgeführt, um vorgegebene Verdampfungsgeschwindigkeiten einzuhalten. Fig. 5 zeigt ein Beispiel der mit der Vorrichtung gemäß Fig. 7 erzeugten Zwischenschicht 2, in der Silicium (Si) als zusätzliches Element verwendet ist. Eine dem Basismaterial 1 am nächsten gelegene Schicht (A) besteht aus Nitrid der Formel Si₃N₄ und weist eine Dicke von 0,3 µm auf. Die Zusammensetzung der anschließenden Schichten (B) und (C) ändert sich von Si₃N₄ über BxSiyNz zu BN (entsprechend Si₃N₄ → BxSiyNz → BN), wobei x, y und z die Mischungsanteile der Elemente B, Si bzw. N angeben. Die relativen Häufigkeiten des zusätzlichen Elements (Si) nehmen in den Zwischenschichten (B) und (C) zur Oberfläche hin ab. Der Gradient dieser Häufigkeit ist in der Schicht (C) kleiner als in der Schicht (B). Der Anteil an Stickstoff (N) ist in Fig. 5 nicht dargestellt.
Fig. 6 zeigt einen Parameterbereich, in dem gemäß der Erfindung bei Anwendung der in den japanischen Patentver­ öffentlichungen 47 472/1987 und 77 454/1987 beschriebenen Verfahren oder der Vorrichtung gemäß Fig. 7 der Film aus kubischem Bornitrid gebildet wird. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, kann das kubische Bornitrid in einem Bereich oberhalb von Schwellenwerten für die Radiofrequenzleistung und den Strom durch die Aktivierungsdüse erzeugt werden. Die Radiofrequenzleistung liegt als Vorspannung an dem Basismaterial 1 an.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der mit der Vorrichtung gemäß Fig. 7 erhaltenen Zwischenschicht 2, in der ebenfalls Silicium (Si) als zusätzliches Element verwendet ist. Gemäß Fig. 8 ist die Verdampfungsrate der Si- Verdampfungsquelle beim Aufdampfen der aus Siliciumnitrid bestehenden Schicht (A′) konstant, und diese Schicht weist eine Dicke von 0,2 µm auf. Beim Aufdampfen der Schicht (B′) beginnt die Aufheizung der Bor-Verdampfungsquelle, während die Verdampfungsrate der Si-Verdampfungsquelle verringert wird. Der Gradient der Zunahme von Si und der Gradient der Abnahme von Bor sind in Fig. 8 vorgegeben. Die Schicht (B′) besteht aus einer Mischung aus Siliciumnitrid und Bornitrid und besitzt eine Dicke von 0,2 µm. In der Schicht (C′) wird der Gradient der Abnahme der Verdampfung von Si kleiner als in der Schicht (B′), und der Zunahme der Verdampfung von Bor wird kleiner als in der Schicht (B′).
Die Tabelle I zeigt die Ergebnisse von Messungen der Haftfähigkeit der Filme aus kubischem Bornitrid (C-BN) an der Atmosphäre, im Vergleich zu nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten Filmen. Die kubischen Filme sind mit unterschiedlichen Dicken über den Zwischenschichten 2 auf dem Si-Substrat bzw. auf WC-Co-Spitzen oder -Schneiden aufgebracht. Die Zwischenschichten 2 haben den in Fig. 5 gezeigten Aufbau.
Tabelle I
In der Tabelle I bedeutet das Zeichen ○ eine gute Haft­ fähigkeit, während das Zeichen × eine schlechte Haftfähigkeit anzeigt. Beim Stand der Technik blätterten die Filme unter atmosphärischen Bedingungen nach sehr kurzer Zeit ab. Es wurden Messungen durchgeführt, um festzustellen, welches Element außer Silicium als zusätzliches Element eine Verbesserung der Haftfähigkeit des Films bewirkt. Tabelle II zeigt die Ergebnisse dieser Messungen an Filmen aus kubischem Bornitrid mit verschiedenen Zusatzelementen. Die Dicke der Zwischenschicht 2 beträgt gleichbleibend 0,2 µm, wobei die relative Häufigkeit des zugesetzten Elements von dem Basismaterial (Si) zu dem Film aus kubischem Bornitrid abnimmt.
Tabelle II
In der Tabelle II gibt das Zeichen ○ eine gute Haftfähigkeit, ∆ eine relativ schlechte Haftfähigkeit und das Zeichen × eine schlechte Haftfähigkeit an. Bei dem Zeichen ∆ ist der Film unter atmosphärischen Bedingungen in sehr kurzer Zeit teilweise abgeblättert. Bei dem Zeichen × ist der Film unter atmosphärischen Bedingungen in sehr kurzer Zeit vollständig abgeblättert.
Die Tabelle II bestätigt, daß die Elemente der Gruppen IIIb, IVb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems eine Verbesserung der Haftfähigkeit des Films bewirken.
Tabelle III zeigt die experimentell ermittelten Haft­ fähigkeiten bei unterschiedlichem Aufbau der Zwischenschichten.
Tabelle III
In der Tabelle III entsprechen die Bedeutungen der Zeichen ○ und ∆ denjenigen in Tabelle II. Die Bezeichnungen der Schichten A, B und C entsprechen den Bezeichnungen der Schichten (A), (B) und (C) in Fig. 5. B und C repräsentieren jeweils die einschichtige Struktur vom Typ (B) bzw. (C), während das Zeichen C/B angibt, daß die Schicht vom Typ (B) auf das Basismaterial aufgebracht ist und daß die Schicht vom Typ (C) auf die Schicht vom Typ (B) aufgebracht ist. Das Zeichen C/B/A bezeichnet die in Fig. 5 gezeigte Schichtfolge (A) (B) (C). Die Dicken der Zwischenschichten A, B und C betragen jeweils 0,2 µm. Die Dicke des kubisch-kristallinen Films beträgt 1 µm. Als zugesetztes Element wurde das Element Si benutzt.
Verallgemeinert ist die Zwischenschicht A eine Nitrid- oder Borid-Schicht, die wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems enthält. Die Zwischenschicht B entspricht einer Nitrid- oder Borid-Schicht, in der wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems zugesetzt ist, wobei die relative Häufigkeit des zugesetzten Elements bzw. der zugesetzten Elemente von dem Basismaterial zur Oberfläche hin abnimmt. Die Zwischenschicht C ist eine Nitrid- oder Borid-Schicht, der wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems in einem Gesamt- Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atom-% zugemischt ist und die das Absorptionsmaximum bei der Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 liegt.
Wie aus Tabelle III hervorgeht, erhält man eine gute Haftung durch geeignete Auswahl des Aufbaus der Zwischenschicht entsprechend der Art des Basismaterials. Wie oben beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems zugegeben, um dreidimensionale Bindungen in der Graphit-Struktur der Oberflächengrenzschicht zu erzeugen. Selbst wenn das Basismaterial mit einem dicken Film aus kubischem Bornitrid beschichtet ist, kann der Film daher den inneren Spannungen ausreichend widerstehen, und die Haftung läßt sich erheblich verbessern. In­ folgedessen ist die Erfindung besonders geeignet für Teile oder Werkzeuge, bei denen Korrosionsbeständigkeit, Ver­ schleißfestigkeit und eine große Härte gefordert wird.

Claims (15)

1. Körper mit einer Beschichtung aus kubischem Bornitrid mit:
  • (a) einem Basismaterial (1),
  • (b) einer auf dem Basismaterial gebildeten ersten Zwischenschicht (B) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va oder VIa des Perio­ densystems beigemischt ist, wobei der Anteil des beigemischten Elements oder der beigemischten Elemente zur Oberfläche hin abnimmt,
    und/oder einer auf der ersten Zwischenschicht bzw. dem Basismaterial aufgebrachten zweiten Zwischenschicht (C) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems in einem Gesamt-Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atomprozent beigemischt ist, und das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist, und
  • (c) einem auf die erste bzw. zweite Zwischenschicht aufgebrachten Film (3) aus kubischem Bornitrid, das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist.
2. Körper mit einer Beschichtung aus kubischem Bornitrid mit:
  • (a) einem Basismaterial (1)
  • (b) einer auf das Basismaterial aufgebrachten ersten Zwi­ schenschicht (A) aus Nitrid oder Borid, das je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems enthält,
  • (c) einer auf die erste Zwischenschicht aufgebrachten zweiten Zwischenschicht (B) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems beigemischt ist, wobei der Anteil des beigemischten Elements oder der beigemischten Elemente zur Oberfläche hin abnimmt,
  • (d) einer auf die zweite Zwischenschicht aufgebrachten dritten Zwischenschicht (C) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems in einem Gesamt- Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atomprozent beigemischt ist und das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist, und
  • (e) einem auf die dritte Zwischenschicht aufgebrachten Film (3) aus kubischem Bornitrid, das im Infrarot- Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist.
3. Körper nach Anspruch 1, bei dem das Mischungsverhältnis des zugemischten Elements bzw. der zugemischten Elemente in der zweiten Zwischenschicht (C) zur Oberfläche hin abnimmt.
4. Körper nach Anspruch 3, bei dem der Gradient des Mischungs­ verhältnisses des zugemischten Elements in der ersten Zwischenschicht (B) steiler ist als in der zweiten Zwischenschicht (C).
5. Körper nach Anspruch 1, bei dem das Mischungsverhältnis von Bor zu Stickstoff in der ersten Zwischenschicht (B) zur Oberfläche hin zunimmt.
6. Körper nach Anspruch 5, bei dem das Mischungsverhältnis von Bor zu Stickstoff in der zweiten Zwischenschicht (C) zur Oberfläche hin zunimmt.
7. Körper nach Anspruch 6, bei dem der Gradient des Bor/ Stickstoff-Mischungsverhältnisses in der ersten Zwischenschicht (B) steiler ist als in der zweiten Zwischenschicht (C).
8. Körper nach Anspruch 2, bei dem das Mischungsverhältnis des zugemischten Elements in der dritten Zwischenschicht (C) zur Oberfläche hin abnimmt.
9. Körper nach Anspruch 8, bei dem der Gradient des Mischungsverhältnisses des zugemischten Elements in der zweiten Zwischenschicht (B) steiler ist als in der dritten Zwischenschicht (C).
10. Körper nach Anspruch 2, bei dem das Mischungsverhältnis von Bor zu Stickstoff in der zweiten Zwischenschicht (B) zur Oberfläche hin zunimmt.
11. Körper nach Anspruch 10, bei dem das Mischungsverhältnis von Bor zu Stickstoff in der dritten Zwischenschicht (C) zur Oberfläche hin zunimmt.
12. Körper nach Anspruch 11, bei dem der Gradient des Bor/Stickstoff-Mischungsverhältnisses in der zweiten Zwischenschicht (B) steiler ist als in der dritten Zwischenschicht (C).
13. Körper nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Zwischenschichten jeweils 0,01 bis 3 µm dick sind.
14. Körper nach Anspruch 2, bei dem die ersten, zweiten und dritten Zwischenschichten jeweils 0,02 bis 3 µm dick sind.
15. Verfahren zur Herstellung eines mit kubischem Bornitrid beschichteten Körpers, das die folgenden Schritte aufweist:
  • (a) Präparieren eines Basismaterials in einer Vakuumkammer,
  • (b) Präparieren wenigstens eines Elements aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems, welches Element in der Lage ist, mit Bor und Nitrid eine Verbindung einzugehen, oder Präparieren einer Verbindung aus wenigstens einer der genannten Gruppen,
  • (c) Einleiten der Elemente oder der Verbindung in die Vakuumkammer bei gleichzeitiger Steuerung der Verdampfungs- oder Zufuhrrate der Elemente oder der Verbindung und gleichzeitiger Steuerung der Ver­ dampfungsrate von Bor, und
  • (d) Erzeugen einer Zwischenschicht aus Nitrid oder Borid mit einer vorgegebenen chemischen Zusammensetzung zwischen dem Basismaterial und dem Film aus kubischem Bornitrid.
DE3810237A 1987-03-27 1988-03-25 Mit kubischem bornitrid beschichteter koerper und verfahren zu seiner herstellung Granted DE3810237A1 (de)

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