Wachstum von TiN‐Schichten bei periodisch wechselnden Einfallswinkelverhältnissen der schichtbildenden Teilchen

Zur reaktiven Herstellung von Hartstoffschichten bei niedrigen Substrattemperaturen wird bevorzugt das Magnetronsputtern eingesetzt. Es ist bekannt, daß sowohl das Bombardement energiereicher Teilchen, als auch die Winkelverhältnisse des Teilcheneinfalls am Substrat das Schichtwachstum wesentlich beeinflussen. Insbesondere entstehen Schichten mit offenem kolumnaren Gefüge, wenn die schichtbildenden Teilchen unter einem großen Winkel zur Substratnormalen einfallen. Diese Schichten sind zur Verschleißminderung ungeeignet. Bei der Beschichtung von Werkzeugen und Verschleißteilen ist zur Homogenisierung der Schichtdecke und zur effektiven Ausnutzung des Rezipientenvolumens eine Substratbewegung erforderlich. Diese Substratbewegung verursacht zeitlich veränderliche Einfallswinkelverhältnisse der schichtbildenden Teilchen. Es wird gezeigt, daß der Anteil der während der Substratbewegung schräg einfallenden schichtbildenden Teilchen die Schichtmorphologie stark beeinträchtigt. Inwieweit es möglich ist, durch geeignete Maßnahmen die Ausbildung des offenen kolumnaren Gefüges bei der Beschichtung realer Bauteile zu verhindern, wird diskutiert.