专利汇可以提供涂层系统、涂覆的基体和用涂层系统涂覆基体表面的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种涂层系统,包括至少一个由A纳米层和B纳米层彼此交替沉积而成的多层膜,其特征在于A纳米层主要包含 铝 铬 硼 氮化物,而B纳米层主要包含铝铬氮化物。,下面是涂层系统、涂覆的基体和用涂层系统涂覆基体表面的方法专利的具体信息内容。
1.沉积在基体表面上的涂层系统,包括至少一个由A纳米层和B纳米层彼此交替沉积而成的多层膜,其中A纳米层包含铝铬硼氮化物,B纳米层含有铝铬氮化物,但是不含硼,其特征在于A纳米层具有硼含量最高的区域和硼含量较低的区域,其中具有较低硼含量的区域为临近B纳米层的区域。
2.沉积在基体表面上的涂层系统,包括至少一个由A纳米层和B纳米层彼此交替沉积而成的多层膜,其中A纳米层包含铝铬硼氮化物,B纳米层含有铝铬氮化物,但是不含硼,其特征在于
- A纳米层的元素组成,或如果在A纳米层中具有最高硼含量的区域中给出,则主要由式(AlxCr1-x-zBz)N限定,其中:
如果计算中仅考虑元素Al、Cr和B,则x和z分别为Al和B的原子百分比浓度,并且x=50-80at-%,z=3-30 at-%,且x+z≤90 at-%,
和/或
- B纳米层的元素组成主要由式(AlyCr1-y)N限定,其中:
如果计算中仅考虑元素Al和Cr,则y是Al的原子百分比浓度,并且
y=50-80 at-%。
3.根据权利要求2所述的涂层系统,特征在于,x=50-70 at-%,z=10-20 at-%并且x+z≤80 at-%。
4.根据权利要求2所述的涂层系统,特征在于,y=60-70 at-%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的涂层系统,其特征在于涂层系统呈现低于3.0W/m.K的导热系数。
6.根据权利要求5所述的涂层系统,其特征在于呈现低于2.5 W/m.K的导热系数。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的A纳米层的厚度和B纳米层的厚度的和不大于200nm。
8.根据权利要求7所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的A纳米层的厚度和B纳米层的厚度的和不大于100nm。
9.根据权利要求7所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的A纳米层的厚度和B纳米层的厚度的和不大于50nm。
10.根据权利要求7所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的A纳米层的厚度和B纳米层的厚度的和不大于30nm。
11.根据权利要求1-4任一项所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的B纳米层厚度与A纳米层厚度之比不大于2。
12.根据权利要求11所述的涂层系统,其特征在于多层膜中彼此交替沉积的B纳米层厚度与A纳米层厚度之比约为1。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的涂层系统,其特征在于涂层系统包括沉积在基体表面和多层膜之间的基础层。
14.根据权利要求13所述的涂层系统,其特征在于基础层的元素组成主要由式(AlwCr1-w)N限定,其中:
- 如果计算中仅考虑元素Al和Cr,则w为Al的原子百分比浓度,并且
- w=50-80at-%。
15.根据权利要求14所述的涂层系统,其特征在于w=60-70at-%。
16.沉积在基体表面上的涂层系统,包括至少一个由A纳米层和B纳米层彼此交替沉积而成的多层膜,其中A纳米层包含铝铬硼氮化物,B纳米层含有铝铬氮化物,但是不含硼,其中涂层系统包括沉积在基体表面和多层膜之间的基础层,其特征在于涂层系统包括沉积在基础层上的多层结构膜,其中多层结构膜由彼此交替沉积的C-层和D-层形成,其中C层是不含硼的AlCrN层,而D层是由交替的A纳米层和B纳米层形成的多层膜。
17.根据权利要求13所述的涂层系统,其特征在于涂层系统包括沉积在基础层上的多层结构膜,其中多层结构膜由彼此交替沉积的C-层和D-层形成,其中C层是不含硼的AlCrN层,而D层是由交替的A纳米层和B纳米层形成的多层膜。
18.根据权利要求13所述的涂层系统,其特征在于至少沿着多层膜的厚度或至少如果沿着基础层的厚度给出,具有恒定的铝含量与铬含量的比率。
19.根据权利要求14和16任一项所述的涂层系统,其特征在于至少沿着多层膜的厚度或至少如果沿着基础层的厚度给出,具有恒定的铝含量与铬含量的比率。
20.用权利要求1-19任一项所述涂层系统涂覆的基体,其特征在于所述基体在与涂层系统的界面处含有氮富集的扩散区域。
21.用权利要求1-19任一项所述涂层系统涂覆基体表面的方法,其特征在于至少多层膜通过物理气相沉积技术沉积。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于所述物理气相沉积技术包括阴极电弧和/或磁控溅射技术。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于所述磁控溅射技术包括高功率脉冲磁控溅射技术。
24.根据权利要求21所述的方法,其特征在于形成多层膜的材料通过在含氮气气氛中,由以下靶的阴极电弧离子电镀蒸发来提供:至少一个含有用于制备A纳米层的铝、铬和硼的靶;和至少一个含有用于制备B纳米层的铝和铬的靶;并且至少通过在基体上施加负偏压时沉积含B层。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于所述靶包括粉末冶金制备的靶。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于负偏压的绝对值不低于70V。
27.根据权利要求24所述的方法,其特征在于用于形成A纳米层的至少一个靶具有由式(AliCr1-i)1-jBj给出的原子百分比的元素组成,并且用于形成B纳米层的至少一个靶具有由式(AliCr1-i)给出的原子百分比的元素组成,其中:
- i不低于50at-%,并且不高于80 at-%;
- j不低于2 at-%,并且不高于30 at-%。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于i是70 at-%。
29.根据权利要求21-28任一项所述的用权利要求13-19任一项所述的涂层系统涂覆基体表面的方法,其特征在于通过物理气相沉积技术沉积所述基础层,并且在至少部分沉积时间内在基体上施加负偏压。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,通过反应性阴极电弧离子电镀技术沉积所述基础层。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于在基础层的沉积过程中施加的负偏压在沉积过程中是可变的,并且从最低值U偏-最低增加一直到最高值U偏-最高。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于按绝对值,U偏-最低不大于4倍U偏-最高。
33.根据权利要求21-28任一项的方法,其特征在于所述方法用于制备权利要求20的涂覆的基体,并且通过在涂层沉积之前完成等离子体蚀刻步骤来产生所述扩散区域,涂层沉积在氮气或氮气/氢气、或氮气/氢气/氩气的气氛中进行。
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