DE3506623A1

DE3506623A1 - Verfahren zum ueberziehen thermisch resistenter substrate und danach hergestellter gegenstand

Info

Publication number: DE3506623A1
Application number: DE19853506623
Authority: DE
Inventors: James R. Milton Wis. Snyder
Original assignee: Parker Pen Co
Current assignee: Parker Pen Products
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1986-04-30
Anticipated expiration: 2005-02-27
Also published as: AU570602B2; CN85106785A; CN1003523B; DE3506623C3; IT8521079A0; GB2166162A; AU3761885A; FR2572421B1; JPS61104069A; GB8526049D0; IT1184597B; BR8500366A; KR910001772B1; DE3506623C2; KR860003363A; GB2166162B; JPH048503B2; CA1211073A; CH671584A5; IN162532B

Description

Verfahren zum Überziehen thermisch resistenter Substrate und danach hergestellter Gegenstand

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen eines thermisch widerstandsfähigen Substrats mit ersten und zweiten Materialien; einen Gegenstand sowie ein Verfahren zur. Überziehen eines thermisch widerstandsfähigen Substrats mit ersten und zweiten Materialien.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung allgemein auf ein Verfahren zum überziehen von Teilen mit Mikrolaminat-Schichten zweier unterschiedlicher Materialien

und ganz besonders auf einen Gegestand mit einem Mikrolaminatschicht-überzug eines hochfeuerfesten Metallnitrids und

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BOEHMERT & IiOEHMEPT

einer Edelmetalllegierung und auf ein Verfahren zum Abscheiden der Mikrolaminatschichten durch pyhsikaIisehe Abscheidung aus der Dampfphase.

Es ist im Stand der Technik bekannt, daß goldfarbige Gegenstände durch Abscheiden von Titan in einer stickstoffhaltigen Atomsphäre hergestellt werden können, um eine Schicht von Titannitrid auf einem thermisch widerstandsfähigen Substrat zu bilden. Durch Steuerung der zur Reaktion mit dem Titan verfügbare Menge Stickstoff kann die Farbe des Titannitridüberzugs ähnlich derjenigen reinen Goldes oder von Gelbgoldlegierungen gemacht werden. Aufgrund der Wechselwirkungen sichtbaren Lichtes mit seiner Oberfläche ist Titannitrid aber sehr viel weniger glänzend als das Gold oder die gelben Legierungen, die es simuliert. Diese wohlbekannte Eigenschaft von Titannitrid kann dadurch umgangen werden, imdem ein zusätzlicher überzug aus Gold oder einer Gelbgoldlegierung über dem Titannitridüberzug aufgebracht wird. Das US-PS 4 252 862 beschreibt ein solches Verfahren. Auf diese Art sind Titannitridfilme eingesetzt worden, um die Zeit ansehnlichen Gebrauchs dekorativer Gold- oder Goldlegierungsbußen-überzüge zu erhöhen, welche sie ersetzen oder um auch auf den Nickelunterschichten eingesetzt zu werden, deren Gebrauch auf dem Gebiet der Elektroplatierung wohl bekannt ist. Unter den Bedingungen einer „kontinuierlichen. Bandhabung in den Händen von Benutzern zerkratzt die relativ weiche goldhaltige Schicht» entwickelt ein diffus reflektierendes Aussehen und wird gleichzeitig abgenutzt, besonders an herausragenden und exponierten Stellen des überzogenen Substrats. Wenn die gold-

BOEHMERT & BOEHMERT

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haltige Schicht vollständig an derartigen Vorsprüngen abgenutzt wird und die dunklere Titannitridunterschicht frei gelegt wird, ist der derart hergestellte visuelle Kontrast nicht so groß wie in dem Fall, wenn eine Nickelunterschicht freigelegt wird. Die Tatsache, daß die goldhaltige Schicht abgenutzt worden ist, wird aber nicht vollständig verborgen, da immer noch ein visueller Kontrast zwischen den verbleibenden glänzenden und diffus reflektierenden, zerkratzten, goldhaltigen Bereichen, die die dunklen und spiegelnden, abnutzungsresistenten und kratzfesten Titannitridunterschichten umgeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die nachteiligen Abnutzungseigenschaften von Gold oder Gelbgoldlegierungen und das nachteilige Auftreten des Titannitrids zu verhindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das gekennzeichnet ist durch den ersten Schritt des Abscheidens einer lichtdurchlässigen Schicht, die im wesentlichen eines der ersten oder zweiten Materialien aufweist;

den zweiten Schritt des Abscheidens eines der ersten oder zweiten Materialien auf der Schicht in einer lichtdurchlässigen Schicht, die im wesentlichen aus dem anderen der beiden Materialien besteht;

den ersten Schritt des Abscheidens auf der Schicht der beiden Materialien einer weiteren lichtdurchlässigen

BOEHMERT & BOEHMLRT - - - -

Schicht, die im wesentlichen aus einem der Materialien besteht, die im wesentlichen aus einem der Materialien besteht, und das Wiederholen des zweiten und dritten Schrittes; wobei die ersten Materialien aus einer ersten Gruppe bestehend aus TiN, TaN, ZrN und HfN und die zweiten Materialien aus einer zweiten Gruppe bestehend aus Au und einer Goldlegierung ausgewählt sind, und die Schichten des ersten Materials eine Dicke von mindestens 0,0 1 Mikrometer und die Schichten des zweiten Materials eine Dicke von mindestens 0,003 Mikrometer besitzen.

Der erfindungsgemäße Gegenstand ist gekennzeichnet durch einen überzug auf dein Substrat aus mehreren Mikrolaminatschichten, die im wesentlichen jeweils aus ersten und zweiten Materialien bestehen, wobei das erste Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiN, TaN, ZrN und HfN und das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Au und einer Goldlegierung, und daß jede Mikrolaniinatschicht des ersten Materials eine Dicke von nicht mehr als 0,33 Mikrometer besitzt. Die erfindungsgemäßen Filme vermeiden die nachteiligen Abnutzungseigenschaften von Au oder Au-Legierungen sowie das nachteilige Aussehen von TiK. Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste-Material im wesentlichen TiN ist.

Aufgrund ihres Aufbaus vereinigen die Filme der vorliegenden Erfindung das überlegende Aussehen von Gold oder fielbgoldlegierungen mit der überlegenen Resistenz gegen Abnutzung des Titannitrids.

Bei Abnutzung behalten die mikrolaminierten Filme gemäß der vorliegenden Erfindung ihr glänzendes und spiegelndes Aussehen und entwickeln keine visuell, kontrastisierenden Bereiche.

Es ist auch bekannt, gleichzeitig Titan und Gold oder Goldlegierungen in Gegenwart von Stickstoff

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abzuscheiden. Das Verfahren gemeinsamer Abscheidung liefert Filme, bei denen die diese aufbauenden Elemente auf atomarem Niveau gemischt werden und deren Eigenschaften für ihre gesamte Dicke einheitlich sind. Dieses Mischen von Elementen auf atomarem Niveau führt jedoch nicht zu der einfachen Vereinigung der erwünschten Eigenschaften von Titannitrid und Gold. Stattdessen werden dann, wenn Gold oder eine Goldlegierung gemeinsam mit Titan in Gegenwart von Stickstoff gemäß den Verfahren nach dem Stand der Technik abgeschieden werden. Filme hergestellt, deren Eigenschaften in bestimmten Schlüsselbereichen nachteilig sind: Die Mischfilme besitzen eine Farbe, die wesentlich weniger gelb als entweder Titannitrid oder das ursprüngliche Gold oder Goldlegierung ist; und die Mischfilme sind weniger korrosionsresistent als sowohl Titannitrid oder das ursprüngliche Gold oder Goldlegierung. Wie im weiteren detaillierter beschrieben, resultieren diese unerwünschten Eigenschaften aus der Gegenwart beträchtlicher Mengen von Gold-Titan intermetallischen Verbindungen, die sich während des Wachstums der gemeinsam abgeschiedenen Filme bilden. Zusätzlich sind diese Mischfilme weniger glänzend als das Gold oder die Goldlegierung, die für ihre Herstellung verwendet wird. Es ist auch bekannt, Filme herzustellen, in denen ein kontinuierlicher oder schrittweiser Zusammensetzungsgradient von einer Unterlage aus hauptsächlich Titannitrid bis zu der freien Oberfläche des Filmes, die hauptsächlich aus Gold oder Goldlegierungen besteht. Filme dieses Typs haben

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notwendigerweise über gang sber eiche, wo, aus dem ,. Mischen auf atomarem Niveau resultierend, welches die Wechselwirkung von Gold und Titan fördert, die erwünschten Eigenschaften der Einzelsubstanzen abnehmen, wie bereits beschrieben.

Bei Abnutzung und Abrieb unterworfenen überzogenen Gegenständen werden alle Filmbereiche schließlich als freie Oberfläche freigelegt. Die Abnutzungsprozesse vermindern die Qualität der Filmstrukturen, die ihre Lebenszeit mit Bereichen geringerer Eigenschaften innerhalb des Films beginnen.

Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Bildung wesentlicher Mengen von intermetallischen Goldtitanverbindungen vermieden wird und daß die Qualität mit diesem mikrolaminierten, aber unvermischten Filmen überzogener Komponenten gleichmäßig über ihre Lebenszeit überlegen ist.

Kurzgefaßt werden gemäß der Lehre einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mikrosskopische, ununterbrochene und unterbrochene Mikrolaminatschichten aus Gold oder Goldlegierung und aus Titannitrid nacheinander auf einem thermisch widerstandsfähigen Substrat durch Magnetron-Kathodenzerstäubung oder andere physikalische Gasphasenabscheidung sprozes se abgeschieden. Bei diesem Verfahren werden mindestens zwei unabhängige Zerstäubungskathoden in einer einzigen Vakuumkammer eingebaut, um die Goldmikrolaminatschichten und die Titannitridmikrolaminatschichten abzulagern. Die Titankathode und die Gold- oder Goldlegierungskathode sind hinreichend isoliert, um eine wesentliche Überlappung

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der entsprechenden Uberzugsflüsse zu vermeiden. ·· Auf diese Weise wird das Mischen der Materialien im atomaren Maßstab auf den Substratoberflächen vermieden und die Reaktion von Gold mit Titan nicht gefördert. Bei dieser Ausführungsform dient der Abstand dazu, die Isolation der überzugs-Flüsse zu erzielen. Gleichwirkend könnte die vernünftige Anordnung von Ablenkblechen oder eine Kombination sowohl von Ablenkblechen als auch physikalischer Trennung eingesetzt werden, um das gleiche Ziel zu erreichen.

Jede einzelne Mikrolaminatschicht aus entweder Titannitrid oder Gold ist nicht notwenigerweise ununterbrochen, sondern kann, abhängig von den Abscheidungsbedingungen aus teilweise verbundenen Inseln des Überzugsiaaterials zusammengesetzt sein. Zusätzlich sind die jeweiligen einzelnen Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung lichtdurchlässig. Durch Abscheiden einer hinreichenden Anzahl von Mikrolaminatschichten wird das Substrat vollständig verborgen, und der resultierende mikrolaminierte überzug besitzt die erwünschten physikalischen Eigenschaften von Titannitrid und Gold oder einer Goldlegierung ohne die aus der Reaktion zwischen Gold und Titan resultierenden unerwünschten Eigenschaften. Der Glanz der mikrolaminierten überzüge ähnelt sehr viel mehr demjenigen mit Gold elektroplatierter Juwelierwaren und ähnlichem, als Titannitridüberzügen oder gemeinsam abgeschiedener überzüge von Gold und Titannitrid.

Erfindungsgemäß wird visuelle Äquivalenz

BOEHMERT & FO5HMERT

zu Goldelektroplattierung erzielt, indem über das Kathodenzerstäubungsverfahren zusätzlich -Gold oder Goldlegierung über die mikrolaminierte Titannitrid=- unf Gold- oder Goldlegierungsbeschichtung aufgebracht wird. Die Außenschicht aus Gold oder Goldlegierung verleiht dem überzogenen Teil die Farbe und den Glanz elektroplattieren Goldes,ist so kratzfest und haltbar wie die multilaminierte Unterschicht und ist kratzfester und haltbarer als eine konventionelle elektroplatierte Gold- oder Goldlegierungsbeschichtung. Der mikrolaminierte überzug ist selbstverständlich billiger als die wesentlich dickere elektroplattierte Goldschicht mit dem gleichen visuellen Eindruck und Abnutzungsverhalten, aufgrund der Tatsache, daß der überzug weniger Gold enthält.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Lektüre der nachfolgenden speziellen Beschreibung in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung besser verständlich, wobei:

Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht

einer KathodenZerstäubungsanlage ist, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden kann;

Fig. 2 die Ansicht eines waagerechten

Schnittes durch die Kathodenzerstäubungsanlage, die in Fig. 1 gezeigt ist; und

Fig. 3 mehrere Kurven, die Teile von *' Röntgendiffraktionsaufnahmen für vier unterschiedliche Filme zeigen: Kurve 3a ist ein Teil einer Röntgendiffraktionsaufnahme eines Goldlegierungsfilms, der 1,67 Gew.-% Nickel und 98,33 Gew.-% Gold aufweist; Kurve 3b ist ein Teil einer Röntgendiffraktions-

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aufnahme eines mikrolaminierten er- findungsgemäßen Films, der aus alternierenden Mikrolaminatschichten aus Titannitrid und der Goldlegierung der Kurve 3a besteht; Kurve 3c ist ein Teil einer Röntgendiffrationsaufnähme eines Films, der aus den gleichen Elementen wie der mikrolaminierte Film der Kurve 3b besteht, und diese Elemente gemäß dem Stand Technik abgeschieden werden; Kurve 3d ist ein Teil einer Röntgendiffraktionsaufnahme eines wie der Film der Kurve 3c, aber ohne Stickstoff, hergestellten Films.

Die vorliegende Erfindung wird nun insbesondere in Verbindung mit der Herstellung von Goldüberzügen, die für den Einsatz auf Juwelierwaren, Schreibinstrumenten oder ähnlichem geeignet sind, beschrieben, die resistent gegenüber Abnutzung und Korrosion bei Kontakt mit dem menschlichen Körper sein müssen. In einigen ihrer Aspekte wird die Erfindung auch ihren Einsatz dort finden, wo auch immer zusammengesetzte überzüge hochfeuerfester Metallverbindungen und Edelmetallegierungen erwünscht sind, aber wo Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Metallen vermieden werden soll.

In der Zeichnung enthält ein allgemein zylindrisches Gehäuse 10 eine Vakuumkammer 12, die zur Evakuierung durch einen Satz Pumpen 14 und 16 eingerichtet ist. Die Pumpen sind über ein pneumatisch betriebenes Absperrventil 18 an der Kammer 12 angeschlossen. Die Pumpe ist eine mechanische Pumpe und die Pumpe 16 eine turbomolekulare Pumpe. (Turbomolecular pump).

Eine Argongasguelle 19 ist mit der Kammer 12 über ein einstellbares Ventil 20, um die Argonflußgeschwindigkeit in die Kammer 12 zu ändern, verbunden. Zusätzlich ist eine Stickstoffgasquelle 22 mit der Kammer 12 über ein einstell-

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bares Ventil 24 zur Änderung der Stickstof ff ließge-schwindigkeit in die Kammer 12 verbunden.

Ein Paar abgeschirmter, Magetron-artiger Targetanord nungen 26 und 28 ist physikalisch mit Abstand voneinander, einander gegenüberliegend in der Kammer 12 angebracht und jeweils mit den negativen Ausgängen eines Paares variabler Gleichspannungsstromquellen 30 und 32 verbunden. Die Wand 33 der Kammer 12 ist leitfähig und, wie gezeigt, elektrisch geerdet, wie auch die positiven Ausgänge der Stromquellen 30 und 32. Demzufolge bilden die Targets Kathoden und die Kammerwand ist eine beiden Targetkathoden gemeinsame Anode. Wie im weiteren vollständiger erklärt, werden getrennte Glimmentladungen an den Flächen der Targets ausgebildet.

Ein Substratträger 34 hängt vom obersten Bereich der Kammer 10 und wird um seine senkrechte Mittelachse über einen Motor 36 mit variabler Geschwindigkeit gedreht, um mehrere Substrate 38 an den Targets 26 und 28 vorbeizubewegen. Der Träger 34 ist leitfähig und elektrisch mit dem negativen Ausgang einer variablen Gleichspannungs quelle 40 verbunden. Der positive Ausgang der Stromquelle 40 ist elektrisch geerdet.

Zusätzlich zu den Substraten 28 wird ein genau geformter Metallschieber 42 durch den Substratträger zur Bewegung in die Nachbarschaft der Targets 26 und 28 getragen, um die Targets durch Zerstäubung zu reinigen.

Aus der bisherigen Beschreibung ist ersichtlich, daß zwei getrennte Zerstäubungskathoden in der gleichen

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Vakuumkammer 12 vorgesehen sind, und daß diese beiden Targets voneinander über einen hinreichenden Abstand voneinander getrennt angeordnet sind, so daß keine wesentliche Überlappung ihrer entsprechenden Uberzugs-Flüsse stattfindet.

Erfindungsgemäß ist das Target 26 aus einem nicht edlen, hochfeuerfesten Metall wie bspw. Titan, Zirkon, Hafnium oder Tantal hergestellt. Das Target 28 ist aus einem Edelmetall wie bspw. Gold oder einer Goldlegierung hergestellt. Metalle, die zur Legierungsbildung mit den Edelmetallen zur Herstellung des Materials für das Target 28 geeignet sind, umfassen Al, Si, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Cd, In, Sn, Sb und W. Geeignete Edelmetalle sind Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt und Au.

Um einen Nichtedelmetallgegenstand oder einen Teil mit einem Überzug zu versehen, dessen Aussehen demjenigen eines elektrisch abgeschiedenen Edelmetallüberzuges entspricht und dessen Eigenschaften besser sind, wird erfindungsgemäß ein thermisch widerstandsfähiges Substrat mit der erwünschten Form des Gegenstandes oder Teiles mit mehreren Mikrolaminatschichten eines Nitrids eines hochfeuerfesten Metalls überzogen, die zwischen mehreren Mikrolaminatschichten des Edelmetalls oder einer Edelmetallegierung verteilt sind. Jede einzelne Mikrolaminatschicht des Nitrids besitzt eine Dicke, die zwischen 0,01 bis 0,33 Mikrometer beträgt. Jede individuelle Mikrolaminatschicht des Edelmetalls oder der Edelmetallegierung besitzt eine Dicke, die zwischen 0,003 bis 0,13 Mikrometer beträgt.

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Wenn die Mikrolaminatschichten-Dicken sich ihren entsprechenden üntergrenzen nähern, erhöht sich die Empfindlichkeit der Filmqualität gegenüber den Abscheidungsbedingungen (bspw. Substrattemperatur, Substratruhespannung) und gegenüber dem Materialeigen schaften (bpsw. die Fusionsgeschwindigkeit, Reaktions-Kinetik) . Diese erhöhte Empfindlichkeit führt zur Einängung der Bereiche zur Herstellung von Filmen akzeptabler Qualität befähigter Abscheidungsparameter.

Es ist auch beobachtet worden, daß wenn die entsprechenden Untergrenzen überschritten werden, ein Ausgleich zwischen wünschenswerten Filmeigenschaften auftritt: Die Zerstäubungsvorspannung, die zur Herstellung hochreiner, dichter, nicht-säulenförmiger Filme notwendig ist, liefert auch einen Filmunterbrechungs-Grad, der die Bildung signifikanter Mengen von intermetallischen Goldtitanverbindungen unterstützt. Wenn die Mikrolaminatschicht-Dicken weiter abnehmen, nähern sich die daraus folgenden Filmeigenschaften denjenigen von Filmen nach dem Stand der Technik, bei denen eine Mischung auf atomarem Niveau nicht vermieden wird.

Mikrolaminatschichten, deren Dicken weniger als die genannten oberen Grenzen betragen, sind gegenüber sichtbarem Licht lichtundurchlässig. Die Farbe und der Glanz eines mit einer lichtundurchlässigen Vielzahl lichtdurchlässiger Mikrolaminatschichten wird zwischen den Farben und dem Glanz der gesamten Mikrolaminatschicht-Materialien liegen.

Die Endfarbe und Glanz eines mit einer lichtundurchlässigen Vielzahl lichtdurchlässiger Mikrolaminatschichten überzogenen Gegenstandes wird im allgemeinen näher an der Farbe und Glanz des zuletzt abgeschiedenen Materials

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liegen. Die Größe dieser Wirkung ist aber abhängig davon, wie nahe sich die Mikrolaminatschichtdicken an ihren genannten oberen Grenzen befinden und von ihren r lativen Dicken, nämlich dem Durchschnitts- Karatgehalt des Films.

Für dekorative Anwendungen ist die bevorzugte Endmikrolaminatschicht Gold oder eine gelbe Legierung desselben. Zusätzlich zur erwünschten Farbe und Glanz, die eine derartige Endschicht einem überzogenem Artikel verleiht, erhöht sie auch die Widerstandsfähigkeit des überzogenen Gegenstandes gegenüber Kratzern und Abnutzung.

Es ist wohlbekannt, daß extrem dünne Schichten weichen, duktilen Materials die Reibungseigenschaften härterer Materialien (auf welchen sie abgeschieden sind) verbessern. Bei solchen Filmanordnungen steigt die effektive Härte des weichen Films exponentiell mit abnehmender Dicke. Man nimmt an, daß dieses Phänomen der Grund für die überlegene Abnutzungs- und Kratzer-Resistenz der erfindungsgemäßen Filme ist.

Demzufolge werden die wünschenswerten Eigenschaften der beiden Mikrolaminatschicht-Materialien erhalten und sie ergänzen sich darüber hinaus in synergistischer Weise.

Wenn die genannten Obergrenzen der Mikrolaminatschichtdicken überschritten werden, werden die Mikrolaminatschichten gegenüber optischer Strahlung vollständig undurchlässig. Mit steigenden Mikrolaminatschichtdicken steigt die Tendenz des überzogenen Gegenstandes,

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visuelle Kontraste während seiner Lebenszeit auszubilden. Wenn die Dicke der goldhaltigen Mikrolaminatschichten aufwächst nähert sich ihre tatsächliche Härte der Härte des Aufbaumaterials und seiner Neigung, eine zerkratzte, diffus reflektierenden Anblick zu entwickeln, steigt proportional dazu.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun unter #r~. Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele die Erfindung lediglich beispielhaft erläutert.

Beispiel 1

Hitze-und korrosionsresistente Substrate wie Nickeüelektroplatti erte Beryllium-Kupf erschreibinstrumentkomponenten werden in einer alkalischen Reinigungslösung mittels Ultraschall entfettet, in entionisiertem • Wasser gespült, in einem organischem Lösungsmittel getrocknet und auf dem Substratträger der Vakuumanlage befestigt.

Die Vakuumkammer wird evakuiert, bis ein Druck 5 χ 10" Pascal erzielt wird. Anschließend wird Argon in die Kammer gelassen, um einen dynamischen Druck von 1,8 Pascal aufzubauen und anschließend werden die Substrate weiter durch Sprühätzen durch Anlegen eines negativen Gleichspannungspotentials von 1,5 KV an dieselben gereinigt, bis im wesentlichen alle Oberflächenverunreinigungen entfernt sind. An jeder wassergekühlten, planaren magnetronartigen Targetanordnung wird eine Zerstäubungskathode an der Vakuumseite befestigt und ein einstellbares magnetisches Feld auf seiner

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atmosphärischen Seite, nahe benachbart der Zerstäubungskathode, angelegt.

Vor der Abscheidung werden Verunreinigungen von den Kathoden in folgender Weise entfernt:

Eine 98,33 Gew.-% Gold und 1,67 Gew.-% Nickel aufweisende Kathode, an deren Oberfläche die maximale Querkomponente der Intensität des magnetischen Feldes auf etwa 0,034 Tesla eingestellt wurde, wird durch Drehen des Target-Metallschiebers in eine gegenüber der Goldlegierungskathode befindliche Position, Einstellen des Argonflusses, um einen dynamischen Druck von 0,7 Pascal aufzubauen und Zünden einer konstanten Glimmentladung durch Anlegen eines negativen Gleichspannungspotentials an der Goldlegierungskathodenanordnung gereinigt, um eine mittlere Energiedichte von etwa 51 KW/m² Kathodenfläche zu erzielen. Die Entladung wird aufrechterhalten, bis eine im wesentlichen konstante Kathodenspannung erzielt wird, zu diesem Zeitpunkt wird die elektrische Spannung an der Kathodenanordnung abgeschaltet und der Metallschieber in eine dem Titan-Target gegenüberliegende Position gedreht.

Verunreinigungen werden von der Titankathode in der gleichen Weise wie oben beschrieben entfernt, ausgenommen, daß die maximale Querkomponente der Intensität des magnetischen Feldes etwa 0,028 Tesla an der Oberfläche der Kathode beträgt und die Energiedichte etwa 66 KW/m² Kathodenfläche beträgt.

Nachdem eine im wesentliche konstante Kathodenspannung erhalten worden ist, wird die Titanzerstäubungskathode

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zum reaktiven Zerstäuben eingerichtet, indem ein Stickstoffgasfluß in die Vakuumkammer mit einer Geschwindigkeit eingelassen wird, die zu einem dynamischen Partialdruck von etwa 1,7 χ 10~² Pascal Stickstoff führt.

Diese Vorbereitung wird fortgesetzt, bis eine im wesentliche konstante Kathodenspannung erzielt wird, zu diesem Zeitpunkt hat die Abscheidung begonnen .

Ob Titannitrid oder die Goldlegierung abgeschieden wird, um die erste Mikrolaminatschicht zu bilden, hängt hauptsächlich davon ab, welches Material die beste Haftung an Substratmaterial bietet. Bei diesem Beispiel wird Titannitrid als erstes Mikrolaminatschichtmaterial eingesetzt.

Um glänzende und spiegelnde mikrolaminierte Filme herzustellen, bei denen Mischen der Mikrolaminatschichtmaterialien auf Atom-Niveau vermieden ist, und welche überlegende Farbe, Glanz, Korrosionswiderstandsfähigkeit und mechanische Eigenschaften besitzen, muß ein Gleichgewicht zwischen den kombinierten angelegten Kathodenspannung, der Substratvorspannung, der Substratrotationsgeschwindigkeiten und den Gasdrücken erreicht werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erhalten, wenn die durchschnittlichen Energiedichten für die Goldlegierungs- und Titan-Kathoden 3,6 uns 66 Kw/m² betragen; eine negative Gleich-Vorspannung von 150 V am Substratträger angelegt wird, der mit einer

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konstanten Winkelgeschwindigkeit von 0,3 Umdrehungen pro Minute gedreht wird; wenn der dynamische Partial- druck von Stickstoff bei 5,8 χ 10~ Pascal gehalten wird, während der dynamische Gesamtdruck mittels Argon auf 0,82 Pascal gehalten wird; der Kathoden/ Substrat-Abstand 55 mm beträgt und die Substrate auf einem kreisförmigen Weg, der 570 mm Durchmesser besitzt, gefördert werden.

Die Abscheidungsparameter liefern einzelne Goldmikrolaminatschichten, die etwa 0,007 Mikrometer dick und zu etwa 44% lichtundurchlässig sind, die mit einzelnen Titannitridmikrolaminatschichten interlaminiert sind, die etwa 0,024 μπι dick und zu etwa 69% lichtundurchlässig sind. Das zehnmalige Vorbeidrehen der Substrate an jeder Kathode liefert einen mikrolaminierten Film von 0,31 Mikrometern Dicke, dessen Korrosionswiderstandsfähigkeit gemäß ASTM B287 Gold entspricht und dessen Abnutzungs-Resistenz etwa 2,5 Mikrometer einer elektrisch abgeschiedenen Gold/Nickellegierung von 23,6 Karat entspricht, aber lediglich jt ^G°lä enthält. Die r-elative Lebensdauer von Filmen des vorliegenden Beispiels und elektrisch abgeschiedener Goldlegierungsüberzügen ist durch Unterwerfen beider Typen überzogener Komponenten der Materialabriebwirkung abrasiver Medien in einer Vibrations-Gefäßanlage des üblicherweise für Massenendbearbeitungsschritte eingesetzten Typs bestimmt worden.

Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, daß die mikrolaminierten Filme gemäß der Erfindung eine Kratzer-Resistenz, wenn sie den Abnutzungs- und Abriebbedingungen in den Händen eines Verbrauchers unterworfen werden, besitzen, die bei weitem die Widerstandsfähig-

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keit gegenüber Kratzern konventioneller oder elektrochemisch hergestellter dekorativer Goldlegierungen übertreffen.

Erhöhen der Gesamtzahl Rotationen des Substratträgers und dadurch der Enddicke der mikrolaminierten Filme des vorliegenden Beispiels bewirkt einen Anstieg der Lebenszeit der so überzogenen Teile. Mikrolaminierte ' , Filme mit etwa 1,2 Mikrometer Dicke besitzen eine Lebenszeit, die derjenigen eines elektroplatierten Goldüberzugs mit einer Dicke von 10 Mikrometern gleicht oder diesen übertrifft.

Die mikrolaminierten Filme dieses Beispiels haben durchschnittlich etwa 12 Karat. Mikrolaminierte Filme mit unterschiedlichem Titer werden leicht erhalten, indem das Verhältnis der an die Goldlegierungs- und Titan-Kathoden angelegten Spannungen und dadurch die relativen Geschwindigkeiten, mit der sich diese Materialien an der Oberfläche der Substrate ansammeln, eingestellt f" werden. Mikrolaminierte Filme mit elektroplattierte Goldüberzüge weit übertreffenden mechanischen Eigenschaften werden im Bereich von 9 bis 20 Karat erhalten.

Die Farbe des Titannitrids kann eingestellt werden, sich der Farbe eines ausgewählten Goldes oder einer Goldlierung anzunähern, indem der Stickstofffluß während der Abscheidung eingestellt wird. Allgemein können die meisten Farben von kommerziellem Interesse durch Titannitrid, in welchem Stickstoff 40 bis 50 Atomprozent der Verbindung aufweist, angenähert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt Filme her, die

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im wesentlichen die gleiche Farbe wie die Goldlegierungskathode besitzen und typischerweise etwa 93% der Goldlegierungsbrillianz besitzen. Für viele dekorative Anwendungen ist^iieser Brillianzgrad geeignet, bspw. wenn die überzogenen Teile klein sind oder einen geringeren als einen spiegelnden Oberflächenfinish besitzen. In den Fällen, wenn große, spiegelnde Teile eingesetzt werden oder wenn die mit den mikrolaminierten Filmen gemäß der Erfindung überzogenen Teile gemeinsam mit massiven GoIdlegierungskomponeten oder elektroplattieren Goldlegierungskomponenten eingesetzt werden sollen, kann es sein, daß im wesentlichen gleiche Brillianz als auch im wesentlichen gleiche Farbe erforderlich ist, um dem vollständig zusammengesetzten Endprodukt ein gleichmäßiges Aussehen zu geben.

Da die hier beschriebenen mikrolaminierten Filme die Farbe und hochgradig die Brillianz einer Goldlegierung, welche sie teilweise aufweisen, behalten, es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß sie visuell dem Aussehen der Goldlegierung äquivalent hergestellt werden können, die sowohl den Einsatz von Gold spart als auch die überlegenen mechanischen, bereits beschriebenen Eigenschaften erhält. Dieser Aspekt der Erfindung und die damit zusammenhängenden Vorteile werden bei Bezugnahme auf das nächste Beispiel besser verstanden werden.

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Beispiel 2

Hitze-und korrosionswiderstandsfähiger rostfreier Stahl oder mit Nickel elektroplattLerte Messingteile werden entfettet und auf dem Substratträger der Vakuumanlage befestigt. Die Vakuumkammer wird sodann auf einen Druck von 5 χ 10 Pascal evakuiert. Anschließend werden die Teile zerstäubungsgereinigt und unter Verwendung der gleichen^ wie in Beispiel 1 eingesetzten Verfahren überzogen. Nach Erreichen der Endrotation der Mikrolaminatschichtabscheidungsphase werden alle Abscheidungsparameter konstant gehalten, außer daß: die Spannung an der Titankathode abgeschaltet wird; der Stickstofffluß unterbrochen wird; der dynamische Gesamtkammerdruck auf 0,8 Pascal gehalten wird und es den Substraten erlaubt wird, ihre Rotation an der Goldlegierungskathode zusätzliche vier Drehungen fortzusetzen; zu diesem Zeitpunkt ist die Abscheidung beendet.

Die mikrolaminierten Filme wie die des ersten Beispieles erhalten dadurch einen weiteren überzug der Goldlegierung, der etwa 0,020 Mikrometer dick ist und welcher selbst lichtdurchlässig ist. Die derart überzogenen Substrate besitzen ein Aussehen, daß visuell in Farbe und Glanz derjenigen von massiven Goldlegierungsteilen oder ©l'ektroplattierten Goldlegierungsteilen entspricht, aber deren Kratzfestigkeit weit übertrifft. Bspw. führt zwanzigtausenfache Betätigung des Mechanismus eines knopfbetätigbaren Kugelschreibers dazu, daß die mit 2,5 Mikrometern einer 23,6 Karat Gold/Nickel-

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legierung elektroplattieren Betätigungsknöpfe ein trübes, diffus reflektierendes Aussehen entwickeln.

Betätigungsknöpfe, die mit demmikrolaminierten Filmsystem gemäß diesem Beispiel überzogen sind, behalten, wenn sie dem gleichen Test unterworfen werden, ihr ursprünglich spiegelndes Aussehen.

Nicht mikrolaminierte Filme gemäß dem Stand der Technik, die die gleichen chemischen Elemente in gleichem relativem Vorkommen enthalten, wie die mikrolaminierten Filme gemäß der vorliegenden Erfindung, bei denen die Elemente im wesentlichen gleichmäßig durch den Film verteilt sind, besitzen eine Farbe, die typischerweise 20 oder 30% weniger gelb und etwa 13% weniger glänzend als die Goldlegierungskathode sind. Derartige im atomarem Maßstab gemischte Filme sind weniger .glatt und besitzen weniger Kratzfestigkeit und Korrosionswiderstandsfähigkeit als mikrolaminierte Filme der gleichen Durchschnittszusammensetzung.

Man nimmt an, daß die Beobachtung, daß die mikrolaminierten Filme gemäß der Erfindung glatter als atomar gemischte Filme der gleichen Durchschnittszusammensetzung sind, auf der Tatsache beruht, daß bei dem Anfangswachstumsschritt jeder Mikrolaminatschicht die Nukleation neu beginnt und das Wachstum großer Kristalliten vermieden wird.

Röntgenphotoelektronenspektrometrie (XPS) wurde eingesetzt, um den chemischen Zustand der Elemente

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sowohl in den mikrolaminierten Filmen gemäß dem vorliegenden Beispiel als auch in Filmen gemäß dem Stand der Technik, bei denen die gleichen chemischen Elemente in atomarem Maßstab gemischt sind, eingesetzt. Es wurde beobachtet, daß die Gold 4f₅ ,- und 4f-»₂ Peaks der Filme nach dem Stand der Technik um 0,2 Elektronen Volt verschoben waren. Dies zeigt an, daß die GoIdatome in einem Zustand chemischer Bindung vorliegen und eine chemische Verbindung mit anderen Elementen des Films gebildet haben. Bei den goldhaltigen Mikrolaminatschichten der Filme des vorliegenden Beispieles wurde keine solche Verschiebung beobachtet, was anzeigte, daß diese Goldatome unverändert bleiben und in chemisch nicht-reagiertem Zustand vorliegen.

Röntgendiffraktionsanalyse wurde eingesetzt, um Strukturunterschiede zu entdecken, die für die beobachteten XPS Peak-Verschiebungen bei Filmen nach dem Stand der Technik verantwortlich sein könnten.

Es wurden beträchtliche Unterschiede zwischen den Rontgendiffraktionsmustern der mikrolaminierten Filme gemäß dem vorliegenden Beispiel und den in atomarem Maßstab gemischten Filmen nach dem Stand der Technik beobachtet. Der auffälligste Unterschied zwischen den Mustern der beiden Filme tritt im Bereich um den Gold (111) Peak auf.

In Fig. 3 sind die Röntgendiffraktionsmuster im Bereich des Gold (111) Peaks für vier unterschiedliche Filme gezeigt. Kurve 3a ist das durch einen

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vollständig aus der Goldlegierung des folgenden Beispiels 'zusammengesetzten Films gebildete Muster. Kurve 3b ist das durch die Goldlegierung und Titannitrid gebildeten ndJcrolaminierten Filme der vorliegenden Erfindung gebildete Muster. Kurve 3c ist das durch einen aus dem gleichen Elementen wie in mikrolaminierten Filmen der Kurve 3b hergestellten Film, bei dem die Abscheidung gemäß dem Stand der Technik durchgeführt wurde gebildete Muster. Kurve 3d ist das durch einen identisch demjenigen der Kurve 3c gebildeten Film hergestellte Muster, außer daß während der Abscheidung kein Stickstoff eingeführt wurde.

Aus Kurve 3a ist ersichtlich, daß der Goldlegierungsfilm sich mit einer bevorzugten (111) Orientierung bildet. Es kann bei Berücksichtigung der Kurve 3b gesehen werden, daß das Muster des mikrolaminierten Films stark dem Muster der Goldlegierung ähnelt. Aus Berücksichtigung der Kurve 3c ist ersichtlich, daß dieser Peak des Filmes nach dem Stand der Technik viel breiter als diejenigen der Goldlegierung oder der mikrolaminierten Filme ist.. Die Verbreiterung ist durch die Gegenwart von Verbindungen begründet, die nicht in den mikrolaminierten Filmen nachweisbar sind/ deren Röntgendiffraktionspeaks den dominaten Gold (111) Peak'überlappen. Um genauer anzugeben, welche Titan-Goldverbindungen in den Filmen nach dem Stand der Technik auftreten, wurden die Linienverbreiterungseffekte aufgrund der Gegenwart von Stickstoffverbindungen durch Untersuchung eines nach dem Stand der Technik hergestellten Filmes, bei dem kein Stickstoff im Film eingebaut war, eliminiert. Das Muster eines derartigen Films ist in Kurve 3d gezeigt. In diesem Muster ist ersichtlich, daß ein

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neuer Peak aufgrund von AuTi -(210) benachbart zum Au (111) Peak aufgelöst ist.

Die durch die Röntgendiffraktions- und Röntgenphotoelektronenspektroskopie-Analysen gegebenen Beweise zeigen eindeutig, daß die Abnahme der erwünschten Eigenschaften von Gold und TiN, die bei nach dem Stand der Technik hergestellten Filmen beobachtet wird, auf der unbeschränkten Wechselwirkung beider Materialien beruht und daß die wünschenswerten Eigenschaften von Au und TiN in den erfindungsgemäßen mikrolaminierten Filmen aufrechterhalten werden, da sie in einer Weise hergestellt werden, die diese Zwischenreaktion nicht fördert.

Allgemein sind der Glanz und die Farbe der erfindungsgemäßen mikrolaminierten Filme wesentlich naher dem Glanz und Farbe des Goldes oder der Goldlegierung als Filme nach dem Stand der Technik, bei denen das Mischen von Gold, Titan und Stickstoff in atomarem Maßstab nicht vermieden wird und Filme, die hauptsächlich aus Titannitrid bestehen. Demzufolge wird, wenn die farbliche und glanzmäßige visuelle Äquivalenz zu Gold oder Goldlegierung das erwünschte Ziel für eine dekorative Anwendung ist, relativ weniger Überzug aus Gold oder Goldlegierung benötigt, um dieses Ziel mit den mikrolaminierten Filmen der vorliegenden Erfindung zu erreichen, und es wird relativ mehr bei Filmen nach dem Stand der Technik benötigt.

Bei Filmen nach dem Stand der Technik, deren Farbe oder Brillianz weit entfernt von Gold oder Goldlegierungen liegt, ist es notwendig, um eine

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visuelle Angleichung an Gold oder Goldlegierungen -zu erzielen, einen weiteren Gold-oder Goldlegierungsüberzug herzustellen, der selbst lichtundurchlässig oder mindestens fast undurchlässig ist, um die dunklen oder andersfarbigen Niederschläge unterhalb desselben auszuschließen. Filme aus Goldlegierungen wie im Beispiel 1 werden typischerweise vollständig gegenüber der Transmission sichtbaren Lichtes undurchlässig, (~\ wenn ihre Dicke 0,13 Mikrometer beträgt.

Dickere Gold- oder Goldlegierungsüberzüge,

die auf Verbrauchsgegenstände wie Juwelierwaren, Schreiinstrumente oder ähnliches aufgebracht werden, werden durch eine wachsende Neigung, Kratzer zu zeigen, begleitet, wenn sie Abnutzung-und Abriebbedingungen unterworfen werden. Unter derartigen Bedingungen werden Gold-oder Goldlegierungsüberzüge • mit o,13 Mikrometer Dicke oder mehr zerkratzt, wodurch sie ihr spiegelndes Finish verlieren und eine trübe, diffus reflektierende Oberfläche entwickeln, mit verschlechterter visueller Qualität. Dieses zerkratzte Aussehen entwickelt sich üblicherweise lange vor Beendigung der nutzbringenden Lebenszeit des überzogenen Gegenstandes.

Im Gegensatz dazu ist es möglich, ein der Goldlegierung äquivalentes visuelles Aussehen mit zusätzlich extrem dünnem und lichtdurchlässigem GoIdlegierungsendüberzug zu erzielen, weil die Filme der vorliegenden Erfindung im wesentlichen die gleiche Farbe wie Gold oder Goldlegierung besitzen und weiterhin, da ihr Glanz typischerweise innerhalb 7% von Gold oder Goldlegierung liegt. Derart über-

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zogene Teile behalten ihren glänzenden Finish und * entwickeln kein trübes, diffus reflektierendes Erscheinungsbild, wenn sie Abnutzung und Gebrauch ausgesetzt werden.

Lösuncrsversuche gemäß dem Stand der Technik, welche die apparente Nutzungslebenszeit von Edelmetallüberzügen durch das Mittel des ünterlegens von Edel-(~· metallen mit ähnlich gefärbten, harten Materialien zu verbessern versuchten, wurden wenn eine scharfe oder graduelle Zwischenschicht zwischen beiden Materialien auftritt, grundsätzlich an einer Verbindung von Edelmetallaussehen und überlegener Kratzfestigkeit gehindert.

Es ist ein Artefakt der Lösungsversuche nach dem Stand der Technik, daß ein Edelmetallaussehen und eine über-' legende Kratzfestigkeit in umgekehrter Beziehung zusammenhängen, wodurch ein optimales Edelmetall-Aussehen auf Kosten der Kratzfestigkeit erzielt wird oder Kompromisse im Aussehen geschlossen werden, um optimale Kratzfestigkeit zu erzielen.

Dieser nachteilige Kompromiß erwünschter Filmeigenschaften wird durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung behoben, indem ein verbesserter Film mit gleichmäßig interlaminierten, aber nicht gemischten und lichtdurchlässigen Mikrolaminae aus Edelmetallegierung und einem ähnlich gefärbten harten Material geschaffen wird, dessen einzelne, unabhängige, erwünschte Eigenschaften erhalten bleiben und zu den Eigenschaften des Ganzen beitragen. Diese mikrolaminierten Filme können ferner mit einer extrem dünnen Edelmetall-

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endschicht überzogen werden, welche optimales Aus-. sehen ohne die Begleiterscheinung der Abnahme mechanischer Eigenschaften liefert.

Während die vorliegende. Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele derselben beschrieben worden ist, ist dem Fachmann ersichtlich, daß Abänderungen und Modifikationen ohne Abweichung /— vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang durchgeführt werden können. Durch die Ansprüche sollen daher alle derartigen Abänderungen und Modifikationen gedeckt werden, die unter den Erfindungsgedanken und den Schutzbereich der Erfindung fallen.

BOEHMERT & BOEHMERT Bezugszeichenliste

10 Gehäuse

12 Vakuumkammer

C 14 Pumpe

16 Pumpe

18 Absperrventil

20 einstellbares Ventil

22 Stickstoffgasquelle

24 einstellbares Ventil

30 Gleichstromquelle, variabel

32 Gleichstromquelle, variabel

33 Wand von 12

34 Substrat-Träger

36 Motor mit variabler Geschwindigkeit

38 Substrate

4 0 variable Gleichspannungsquelle

42 Metallschieber

Leerseite -

Claims

BOEHMERT & BOEHMERT PM 1073 Ansprüche

1. Verfahren zum Überziehen eines thermisch widerstandsfähigen Substrats mit ersten und zweiten Materialien, gekennzeichnet durch:

Den ersten Schritt des Abscheidens einer lichtdurchlässigen Schicht, die im wesentlichen eines der ersten oder zweiten Materialien aufweist;

den zweiten Schritt des Abscheidens eines der ersten oder zweiten Materialien auf der Schicht in einer lichtdurchlässigen Schicht, die im wesentlichen aus dem anderen der beiden Materialien besteht;

den dritten Schritt des Abscheidens auf der Schicht der beiden Materialien einer weiteren lichtdurchlässigen Schicht, die im wesentlichen aus einem der Materialien besteht, und das Wiederholen des zweiten und dritten Schrittes; wobei die ersten Materialien aus einer ersten Gruppe bestehend aus TiN, TaN, ZrN und HfN und die zweiten Materialien aus einer zweiten Gruppe bestehend aus Au und einer Goldlegierung ausgewählt sind, und die Schichten des ersten Materials eine Dicke_.von_m±ndestens 0,01 Mikrometer und die Schichten des zweiten Materials eine Dicke von mindestens 0,003 Mikrometer besitzen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

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daß es die zusätzlichen Schritte des Wiederholens der zweiten und dritten Schritte/bis mindestens das Substrat durch mehrere im wesentlichen aus den ersten und zweiten Materialien bestehende Schichten bedeckt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede im wesentlichen aus dem ersten Material be-

/■ stehende Schicht eine Dicke von nicht mehr als 0,33 Mikrometer besitzt.

4. Verfahren nach Anspruch 3_r dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material im wesentlichen TiN ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -s, daß jede der im wesentlichen aus dem zweiten Material

bestehende Schichten eine Dicke von nicht mehr als 0,13 • · Mikrometer besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Material im wesentlichen TiN ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidungsschritte in einem physikalischen Abscheidungsverfahren aus der Gasphase durchgeführt werden.

8. Verfahren .nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das physikalische Abscheidungsverfahren aus der Dampfphase Kathodenzerstäubung ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidungsschritte unter Verwendung mindestens

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zweier in einer einzigen Vakuumkammer angeordneter ~ Kathodenzerstäubungquellen durchgeführt werden, die hinreichend voneinander getrennt sind, um Mischen der ersten und zweiten Materialien auf atomarem Niveau von vorneherein auszuschließen.

10. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Abscheidung einer Außenschicht von ein oder mehreren Mikrolaminatschichten, die im wesentlichen aus dem zweiten Material bestehen, über der Vielzahl der Schichten, wobei die Außenschicht eine Dicke von weniger als 0,13 Mikrometer besitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht eine Dicke im Bereich von 0,003 Mikrometer bis 0,13 Mikrometer besitzt.

12. Gegenstand, der im wesentlichen ein thermisch widerstandsfähiges Substrat;

einen Überzug auf dem Substrat aus mehreren Mikrolaminatschichten, die im wesentlichen jeweils aus ersten und zweiten Materialien bestehen, wobei das erste Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus TiN, TaN, ZrN und HfN und das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Au und einer Goldlegierung, und daß jede Mikrolaminatschicht des ersten -Materials .eine Dicke von nicht mehr als 0,33 Mikrometer besitzt.

13. Gegenstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material eine Dicke von nicht mehr als 0,13 Mikrometer besitzt.

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14. Verfahren zum Oberziehen eines thermisch widerstandsfähigen Substrats mit ersten und zweiten Materialien, gekennzeichnet durch:

Aufeinanderfolgendes alternierendes Abscheiden.von Schichten der ersten und zweiten Materialien auf dem Substrat, min destens bis das Substrat durch mehrere Schichten bedeckt ist; wobei die Dicke der Schichten sich innerhalb der Dickenbereiche bewegt, in denen keine Wechselwirkung zwischen den ersten und zweiten Materialien auftritt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten lichtdurchlässig sind und in einem physikalischen Abscheidungsprozeß ausgeschieden werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase Kathodenzerstäubung ist.