BRPI0609466A2 - processo para a operação de uma fonte do evaporador de arco pulsada, bem como, um sistema de processamento a vácuo, com fonte do evaporador de arco pulsada - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA A OPERAçãO DE UMA FONTE DO EVAPORADOR DE ARCO PULSADA, BEM COMO, UM SISTEMA DE PROCESSAMENTO A VáCUO, COM FONTE DO EVAPORADOR DE ARCO PULSADA. A presente invenção refere-se a um sistema de processamento a vácuo, para o tratamento de superfície de peças a serem trabalhadas (3) com uma fonte do evaporador de arco (5) contendo um primeiro eletrodo (5'), que está ligado com uma alimentação de corrente de DC (13), e com um segundo eletrodo (3, 18, 20) disposto separado da fonte do evaporador de arco (5). Os dois eletrodos (5', 3,18, 20) são operados ligados com uma alimentação de corrente pulsada (16) individual.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA A OPERAÇÃO DE UMA FONTE DO EVAPORADOR DE ARCOPULSADA, BEM COMO, UM SISTEMA DE PROCESSAMENTO A VÁCUO, COM FONTE DO EVAPORADOR DE ARCO PULSADA" .

A presente invenção refere-se a um sistema de processamentoa vácuo para o tratamento de superfície de peças a serem trabalhadas, comuma fonte do evaporador de arco de acordo com o preâmbulo da reivindi-cação 1, bem como, a um processo para a operação de uma fonte do eva-porador de arco de acordo com o preâmbulo da reivindicação 14.

A operação de fontes do evaporador de arco, também conhe-cidas como catodos de centelha, através da alimentação com pulsos elétri-cos é conhecida do estado da técnica já há muito tempo. Com fontes do e-vaporador de arco podem ser obtidas altas taxas de evaporação de modoeconômico e, com isto, altas taxas de deposição no revestimento. Além dis-so, a formação de uma fonte deste tipo pode ser tecnicamente realizada demodo relativamente simples, desde que não sejam feitas exigências maisaltas à operação de pulso, e o pulso se restringe mais ou menos somente àignição de uma descarga de DC. Estas fontes trabalham em correntes nor-malmente na faixa de aproximadamente 100A ou mais e em tensões de al-guns volts até uns 10 volts que podem ser realizadas com alimentação decorrente contínua de custos relativamente vantajosos. Uma desvantagemconsiderável no caso dessas fontes consiste no fato de que, na área do pon-to do catodo ocorrem fusões na superfície de meta que passam muito rápi-das, pelo que são formadas gotas, as denominados droplets, que são lan-çados para longe como respingos e, então, condensam na peça a ser traba-lhada e, com isto, influenciam de modo indesejado as propriedades da ca-mada. Deste modo, por exemplo, a estrutura da camada fica heterogênea ea aspereza da superfície fica ruim. No caso de altas exigências à qualidadeda camada, as camadas produzidas deste modo muitas vezes não podemser empregadas comercialmente. Por isto já foi tentado reduzir estes pro-blemas pelo fato que, a fonte do evaporador de arco é operada na pura ope-ração de pulso da alimentação de corrente. Com a operação de pulso, naverdade parcialmente, a ionização já poderia ser elevada, porém, de acordocom o ajuste dos parâmetros de operação, a formação de respingos seriainfluenciada até mesmo adicionalmente de modo negativo.

Até hoje, o emprego de gases reativos para a deposição de ligasa partir de uma meta metálica em um plasma reativo só era possível de mo-do bastante restrito, uma vez que, o problema da formação de respingos emprocessos deste tipo se intensifica adicionalmente, em particular, então,quando devem ser produzidas camadas não condutoras, portanto, dielétri-cas como, por exemplo, óxidos, mediante o emprego de oxigênio como gásreativo. O recobrimento das superfícies de meta, neste caso, inerente aoprocesso, da evaporação de arco e dos contra-eletrodos, bem como, dosanodos e também de outras partes do sistema de processamento a vácuocom uma camada não condutora, conduz a relações completamente instá-veis e até à extinção do arco voltaico. Neste caso, este arco precisaria, en-tão, ser sempre reacendido ou então a realização do processo fica comple-tamente impossibilitada devido a isto.

Na patente EP 0 666 335 B1, para a deposição de materiais pu-ramente metálicos com uma evaporação de arco é sugerido sobrepor à cor-rente contínua uma corrente pulsada, a fim de, com isto, poder abaixar acorrente de base de DC para a redução da formação de respingos. Nestecaso, são necessárias correntes pulsadas de até 5000A que devem ser pro-duzidas com descargas de condensadores com freqüências de pulso relati-vamente baixas, na faixa de 100Hz até 50kHz. Este procedimento é sugeri-do para evitar a formação de droplet durante a evaporação não reativa demetas puramente metálicas com uma fonte do evaporador de arco. Umasolução para a deposição de camadas não condutoras, dielétricas não éindicada nesta publicação.

No revestimento reativo por meio de fontes do evaporador dearco existe uma falta de reatividade e estabilidade de processo, em particu-lar, na produção de camadas isolantes. Ao contrário de outros processos dePVD (por exemplo, Sputter), as camadas isolantes por meio de evaporaçãode arco podem ser produzidas somente com metas condutoras elétricas.Uma operação com alta freqüência, como ocorre no caso de Sputter, fra-cassa até o momento na falta de técnica de poder operar alimentações decorrente alta com altas freqüências. A operação com alimentações de cor-rente pulsadas parece ser uma opção. Entretanto a centelha, então, comomencionado, precisa sempre ser reacendida, ou a freqüência de pulso pre-cisa ser escolhida tão alta que a centelha não se extinga. Isto parece funcio-nar de modo razoável em empregos para materiais especiais, como grafite.

No caso de superfícies de meta oxidadas não é possível umanova ignição através de contato mecânico e por meio de alimentações deDC. Outros tipos de processo de ignição rápidos são tecnicamente dispen-diosos e limitados em sua freqüência de ignição. O verdadeiro problema, nocaso da evaporação de arco reativa, são os recobrimentos com camadasisolantes sobre a meta, e sobre o anodo ou sobre a câmara de revestimen-to. Estes recobrimentos elevam a tensão de queima da descarga de cente-lha, levam a respingos e saltos de faíscas multiplicados, a um processo ins-tável que termina em uma interrupção da descarga de centelha. Um reco-brimento da meta está acompanhado com o crescimento de ilha, o qual re-duz a superfície condutora. Um gás reativo bastante diluído (por exemplo,mistura de argônio/oxigênio) pode retardar o crescimento na meta, mas nãosolucionar o problema básico da instabilidade do processo. A sugestão deacordo com a patente US 5,103,766 de acionar o catodo e o anodo de for-ma alternada, com respectivamente nova ignição, provavelmente contribuipara a estabilidade do processo, porém leva ao aumento de respingos.

A saída através de uma alimentação de corrente pulsada, comoa que é possível, por exemplo, em Sputter reativos, não pode ser realizadano caso de uma evaporação de centelha clássica. Isto reside no fato de que,uma descarga de corona "dura mais" que uma centelha quando a alimenta-ção de corrente é interrompida.

A fim de se afastar do problema do recobrimento da meta comuma camada de isolante, no caso de processos reativos para a fabricaçãode camadas isolantes ou se separa localmente a entrada de gás reativo dameta (então a reatividade do processo somente é garantida caso a tempera-tura no substrato também possibilite uma oxidação/reação) ou é feita umaseparação entre os respingos e a parte ionizada (o denominado arco filtra-do) e, após a filtragem, o gás reativo é adicionado ao vapor ionizado. O re-querimento de patente anterior com o número de registro CH 00518/05 mos-tra uma abordagem de solução, em essência, para este problema, e a in-venção apresentada no presente registro de patente representa um aperfei-çoamento que toma a seu cargo a prioridade por este registro e, por conse-guinte esse aperfeiçoamento é componente integrante deste registro.

Em oposição ao Sputter, o revestimento por meio da centelha catódica é, em essência, um processo de evaporação. Supõe-se que, napassagem entre o ponto catódico quente e sua borda, são arrastadas juntaspartes que não são do tamanho do átomo. Estes conglomerados encontram-se como tal no substrato, e resultam em camadas ásperas que não podemser reagidas completamente nos respingos. Evitar ou distribuir estes respin- gos não foi bem-sucedido até hoje, de modo algum para processos de re-vestimento reativos. Neste processo, sobre o catodo de centelha, por exem-plo, em uma atmosfera de oxigênio, forma-se adicionalmente mais uma ca-mada de oxido fina, que tende a aumentar a formação de respingos. No re-gistro de patente mencionado anteriormente CH 00518/05 foi indicada umaprimeira solução que é particularmente bem-apropriada para superfícies demeta que reagem completamente, e apresenta uma formação de respingosconsideravelmente reduzida. Apesar disto, é desejável a continuação da re-dução dos respingos e do seu tamanho.

Além disso, existe o desejo da possibilidade adicional de redu-ção ou capacidade de graduação da carga térmica dos substratos, e a pos-sibilidade de realizar processos de baixa temperatura no revestimento decentelha catódica.

Na patente WO-030118862 a operação de pulso de fontes deplasma é descrita como um possível caminho para reduzir a carga térmicano substrato. Certamente ali as justificativas valem perfeitamente para a á-rea dos processos de Sputter. Não é produzida nenhuma referência à eva-poração de centelha.Com referência ao estado da técnica, as seguintes desvanta-gens são apresentadas resumidamente:

1. A reatividade em revestimentos por meio de evaporação dearco catódica é insuficiente.

2. Não existe nenhuma solução básica da problemática de res-

pingos: conglomerados (respingos) não reagem por completo —> rugosidadeda superfície da camada, uniformidade da estrutura da camada e estequio-metria.

3. Nenhuma possibilidade de processos estáveis para a deposição de camadas isolantes.

4. A possibilidade de reionização de respingos é insuficiente.

5. Possibilidades insuficientes para realizar processos de baixatemperatura.

6. Uma continuação da redução da carga térmica dos substratosé insuficiente.

A tarefa da presente invenção consiste em eliminar as desvan-tagens do estado da técnica mencionadas anteriormente. Em particular, atarefa da invenção consiste em depositar camadas economicamente com,pelo menos, uma fonte do evaporador de arco, de tal modo que, a reativida-de durante o processo seja aumentada através de melhor ionização do ma-terial evaporado, e do gás reativo que participa do processo. Neste processoreativo o tamanho e a freqüência dos respingos deve ser reduzido conside-ravelmente, em particular, em processos reativos para a produção de cama-das isolantes. Além disso, deve ser possível um melhor controle de proces-so, como o controle das taxas de evaporação, aumento da qualidade dacamada, capacidade de ajuste das propriedades da camada, aperfeiçoa-mento da homogeneidade da reação, bem como, a redução da rugosidadeda superfície da camada depositada. Estes aperfeiçoamentos também são, emparticular, de importância na produção de camadas e/ou ligas graduadas.

Em geral a estabilidade do processo em processos reativos paraa produção de camadas isolantes deve ser aumentada. Além disso, deveser possível realizar um processo de baixa temperatura também em alta vi-abilidade econômica do processo. Além disso, o dispêndio para o dispositivoe, em particular, para a alimentação de potência para a operação pulsadadeve poder ser mantido baixo. As tarefas mencionadas anteriormente po-dem ocorrer tanto individualmente como também em suas combinações emfunção da respectiva área de emprego exigida.

De acordo com a invenção a tarefa é solucionada por um siste-ma de processamento a vácuo de acordo com a reivindicação 1 e atravésdo procedimento de acordo com um processo de acordo com a reivindica-ção 13. As reivindicações independentes definem outras formas de execu-ção vantajosas.

A tarefa é solucionada de acordo com a invenção pelo fato deque, está previsto um sistema de processamento a vácuo para o tratamentode superfície de peças a serem trabalhadas com, pelo menos, uma fonte doevaporador de arco, que está ligado com uma alimentação de corrente de DC e apresenta um primeiro eletrodo, sendo que, adicionalmente está pre-visto um segundo eletrodo disposto separado da fonte do evaporador dearco, e pelo fato de que, os dois eletrodos estão ligados com uma alimenta-ção de corrente pulsada. Neste caso, entre os dois eletrodos é operado umtrajeto de descarga adicional com somente uma alimentação de corrente pulsa-da individual, que possibilita uma ionização particularmente alta dos materiaisparticipantes com uma capacidade de controle do processo muito boa.

Neste caso, o segundo eletrodo pode ser uma outra fonte doevaporador de arco, uma fonte de Sputter como, por exemplo, dispositivouma fonte de magnetron, um suporte da peça a ser trabalhada ou a peça aser trabalhada propriamente dita, pelo que, o segundo eletrodo, neste caso,é operado como eletrodo de Bias, ou o segundo eletrodo também pode serexecutado como cadinho de evaporação, que forma o anodo de um evapo-rador de arco de baixa voltagem.

Uma execução particularmente preferida consiste no fato deque, os dois eletrodos são os catodos de uma fonte do evaporador de arcode cada, e pelo fato de que, essas fontes do evaporador de arco estão liga-das ambas diretamente com cada uma alimentação de corrente de DC, paraa manutenção da corrente de centelha de tal modo que, os arcos ou as des-cargas de arco das duas fontes não são extintas na operação bipolar com aalimentação de corrente pulsada. Por conseguinte, nessa configuração énecessária somente uma alimentação de corrente pulsada, uma vez queessa alimentação está ligada diretamente entre os dois catodos dos evapo-radores de arco. Ao lado do alto grau de ionização e da boa capacidade decontrole do processo, também se adapta um alto grau de eficiência da dis-posição. Entre esses dois eletrodos e o trajeto de descarga de pulso produ-zido adicionalmente, em relação a esse trajeto de descarga forma-se umpulso bipolar de partes negativas e positivas, pelo que toda a duração doperíodo dessa tensão alternada alimentada pode ser usada para o proces-so. De fato não surgem quaisquer pausas de pulso não utilizadas, e tanto opulso negativo como também o positivo produzem sem interrupção ao todoa contribuição ao processo. Isso contribui para a redução de respingos, es-tabiliza os processos de revestimento reativos, aumenta a reatividade e astaxas de deposição sem precisar empregar caras alimentações de correntepulsadas adicionais. Essa disposição, com duas fontes do evaporador dearco é particularmente apropriada para a deposição de camadas a partir deuma meta metálica, mediante o emprego de gás reativo. Processos deplasma operados com gases nobres como, por exemplo, com argônio, sãoreconhecidamente bastante estáveis. Tão logo os gases reativos aparecempara poder separar diversas ligas metálicas e semimetálicas, a execução doprocesso torna-se difícil, uma vez que os parâmetros do processo, então, sedeslocam e conseqüentemente surgem instabilidades, que podem impossi-bilitar a execução do processo. Essa problemática se manifesta, em particu-lar, quando camadas não condutoras devem ser produzidas, como, em par-ticular, camadas óxidas mediante o emprego de oxigênio como gás reativo.A disposição mencionada anteriormente com duas fontes do evaporador dearco soluciona esse problema de maneira simples. Com essa disposição éaté mesmo possível prescindir totalmente de gases nobres de proteção co-mo, por exemplo, argônio e pode ser trabalhado com gás reativo puro, atémesmo de forma surpreendente com oxigênio puro. Através do alto grau deionização que pode ser obtido com isso, tanto do material evaporado comotambém do gás reativo, como com oxigênio, são produzidas camadas nãocondutoras com alta qualidade, que se aproximam da qualidade do materialem massa. Neste caso, o processo transcorre muito estável e de modo sur- preendente, neste caso, também a formação de respingos ainda é drasti-camente reduzida ou quase totalmente evitada. As vantagens mencionadasanteriormente, porém, também poderiam ser obtidas através do emprego deoutras fontes diferentes do segundo eletrodo, como para um eletrodo deSputter, um eletrodo de Bias, um eletrodo secundário, ou um cadinho doevaporador de arco de baixa voltagem, embora os efeitos vantajosos men-cionados não sejam obtidos na mesma medida como no caso da execuçãoda disposição com dois evaporadores de arco.

Em seguida a invenção será descrita, em detalhes, com figurasa título de exemplo e esquematicamente. São mostrados:

Figura 1 esquematicamente, uma representação de um sistemade revestimento de evaporador de arco, como o que corresponde ao estadoda técnica;

Figura 2 uma disposição de acordo com a invenção com duasfontes do evaporador de arco alimentadas com DC durante a operação compulso de alta corrente sobreposto;

Figura 3 disposição com duas fontes do evaporador de arco ealimentação de pulso de alta corrente interligada de acordo com a invençãocom operação livre de massa;

Figura 4 uma disposição com fonte do evaporador de arco ali-mentado com DC e com um segundo eletrodo como suporte de substratocom alimentação de pulso de alta corrente interligada;

Figura 5 disposição com uma fonte do evaporador de arco ope-rado com DC e com o segundo eletrodo como fonte de Sputter de magne-tron operada com DC com alimentação de pulso de alta corrente interligada;

Figura 6 disposição com uma fonte do evaporador de arco ali-mentado com DC e com um segundo eletrodo como cadinho de evaporaçãode uma disposição de evaporação de arco de baixa voltagem e com alimen-tação de pulso de alta corrente interligada;

Figura 7 a forma de pulso de tensão da alimentação de pulso dealta corrente.

Na figura 1 está representado um sistema de processamento avácuo, que mostra uma disposição conhecida do estado da técnica para aoperação de uma fonte do evaporador de arco (5) com uma alimentação decorrente de DC (13). O sistema (1) está equipado com um sistema de bom-beamento (2), para a produção do vácuo necessário na câmara do sistemade processamento a vácuo (1). O sistema de bombeamento (2) possibilita aoperação do sistema de revestimento com pressões < -10 Pa (101 mbar), eefetua também a operação segura com os gases reativos típicos como, porexemplo, O2, N2, SiH4, hidrocarbonetos, etc. Os gases reativos são admiti-dos na câmara (1) através de uma entrada de gás (11), e ali são distribuídosde modo correspondente. Adicionalmente é possível, através de outras en-tradas de gás, admitir gases reativos adicionais, ou também gases nobres,como argônio, quando isso parece necessário, a fim de utilizar os gases in-dividualmente e/ou em misturas. O suporte da peça a ser trabalhada (3) dis-posto no sistema serve para a recepção e o contato elétrico das peças aserem trabalhadas não mais representadas aqui, que são fabricadas, nor-malmente, de materiais metálicos ou cerâmicos, e são revestidos com ca-madas de material duro ou de proteção ao desgaste em processos dessetipo. Uma alimentação de corrente de Bias (4) está ligada eletricamente como suporte da peça a ser trabalhada (3) para a aplicação de uma tensão dosubstrato ou de uma tensão de Bias nas peças a serem trabalhadas. A ali-mentação de corrente de Bias (4) pode ser uma alimentação de corrente deDC, de AC uma alimentação de corrente de substrato de pulso bipolar ouunipolar. Através de uma entrada de gás de processamento (11) pode seradmitido um gás nobre ou um gás reativo, a fim de especificar e controlarpressão de processo e composição de gás na câmara de tratamento.

São componentes da fonte do evaporador de arco (5) um meta5' com placa de resfriamento situada atrás e, de preferência, com sistemamagnético, uma saliência de ignição (7), que está disposta na área da peri-feria da superfície de meta, bem como, um anodo (6) que envolve a meta.Com uma chave (14) é possível escolher entre uma operação flutuante doanodo (6) do pólo positivo da alimentação de corrente (13), e uma operaçãocom potencial zero ou de massa definido. Com a saliência de ignição (7) éproduzido, por exemplo, um contato por curto tempo com o catodo, e essecatodo, então, é puxado para longe, pelo que é acesa uma centelha. Paraisso, a saliência de ignição (7) está ligada, por exemplo, com o potencial deanodo através de uma resistência de limite de corrente.

O sistema de processamento a vácuo (1) pode ser equipadoadicionalmente, de modo facultativo, com uma fonte de plasma (9) adicional,se a execução do processo tornar necessária. Neste caso, a fonte de plas-ma (9) é executada como fonte para a produção de um arco de baixa volta-gem com catodo quente. O catodo quente é executado, por exemplo, comofilamento, que está disposto em uma pequena câmara de ionização, na qual um gás de trabalho como, por exemplo, argônio, é admitido com uma entra-da de gás (8), para a produção de uma descarga de arco de baixa voltagem,que se estende para a câmara principal do sistema de processamento a vá-cuo (1). Um anodo secundário (15) para a formação da descarga de arco debaixa voltagem está disposto na câmara do sistema de processamento a vácuo (1) posicionado de modo correspondente, e é operado, de maneiraconhecida com uma alimentação de corrente de DC entre o catodo e a fontede plasma (9) e o anodo (15). No caso de necessidade, podem estar previs-tas bobinas (10, 10') adicionais como, por exemplo, disposições do tipo deHelmholz, que são aplicadas em torno do sistema de processamento a vá- cuo (1), para o enfeixamento magnético ou condução do plasma de arco debaixa voltagem.

De acordo com a invenção, então, ao lado de uma primeira fon-te do evaporador de arco (5) com o eletro de meta (5') está prevista umasegunda fonte do evaporador de arco (20) com o segundo eletrodo de meta(20'), como o que está representado na figura 2. As duas fontes do evapo-rador de arco (5, 20) são operadas com uma alimentação de corrente de DC(13) e (13'), de tal modo que, as alimentações de corrente de DC com umacorrente de base asseguram a manutenção da descarga do arco. As alimen-tações de corrente de DC (13, 13') correspondem ao estado da técnica atu-al, e podem ser realizadas com baixo custo. Os dois eletrodos (5', 20'), queformam os catodos das duas fontes do evaporador de arco (5, 20) estãoligadas, correspondendo à presente invenção, com uma alimentação de cor-rente pulsada (16) individual, que está na situação de fornecer aos dois ele-trodos (5', 20') altas correntes de pulso com forma definida e rigidez de flan-cos dos pulsos. Na disposição representada de acordo com a figura 2, osanodos (6) das duas fontes do evaporador de arco (5, 20) são referentes aopotencial elétrico da massa do sistema de processamento (1).

Como está representado na figura 3, porém, também é possíveloperar as descargas de centelha isentas de massa. Neste caso, a primeiraalimentação de corrente de DC (13) com seu pólo negativo é ligada com ocatodo (5') da primeira fonte do evaporador de arco (5) e seu pólo positivocom o anodo oposto da segunda fonte do evaporador de arco (20). A se-gunda fonte do evaporador de arco (20) é operada de modo análogo, e asegunda alimentação de corrente (13') está ligada com o pólo positivo doanodo da primeira fonte do evaporador de arco (5).

Essa operação oposta dos anodos das fontes do evaporador de arco leva a uma ionização melhor dos materiais no processo. A operaçãolivre de massa ou a operação flutuante ou oscilante da fonte do evaporadorde arco (5, 20), porém, também pode ocorrer sem o emprego da alimenta-ção de anodo oposta. Além disso, é possível prever uma chave (14), a fimde poder comutar opcionalmente entre a operação livre de massa e ligadapor massa. Como antes, os dois eletrodos (5', 20'), que formam os catodosdas duas fontes do evaporador de arco (5, 10) correspondente à presenteinvenção, estão ligados com uma alimentação de corrente pulsada (16).

A alimentação para esse modo pulsado dual ("dual pulsed mo-de") precisa poder eliminar diversas áreas de impedância e, apesar de tudoainda ser "dura" na tensão. Isso significa que, a alimentação precisa forne-cer altas correntes, mas, neste caso, apesar disso, pode ser operada demodo consideravelmente estável quanto à tensão. Um exemplo de uma ali-mentação desse tipo é registrado paralelamente com a mesma data desse

registro de patente, com o número...

A primeira área de aplicação e preferida dessa invenção é aque-la da evaporação de centelha catódica com duas fontes do evaporador dearco (5, 20) pulsadas, como está representada na figura 2. Para essas apli-cações as impedâncias se situam no intervalo de aproximadamente 0,01 Qaté 10. Neste caso, ainda deve ser observado que, normalmente as impe-dâncias das fontes, entre as quais é "pulsado duplamente" são diferentes.Isso pode residir no fato de que, essas fontes são constituídas de materiaisou ligas diferentes, pelo fato de que, o campo magnético das fontes é dife-rente ou, pelo fato de que, a remoção do material das fontes está em umestágio diferente. O Modo Pulsado Dual permite, então, uma compensaçãoatravés do ajuste da largura do pulso, de tal modo que, as duas fontes pu-xam a mesma corrente. Como conseqüência isso provoca tensões diferen-tes nas fontes. Naturalmente a alimentação pode ser carregada assimetri-camente em relação à corrente, se isso parecer desejável para a conduçãodo processo, o que é o caso, por exemplo, para camadas graduadas de ma-teriais diversos. A estabilidade de tensão de uma alimentação é sempremais difícil de se realizar, quanto menor for a impedância do respectivoplasma. Por isso, comprimentos de pulso curtos freqüentemente são vanta-josos. A capacidade de comutação ou a capacidade de recondução contro-lada de uma alimentação para diversas impedâncias de saída, por isso, é degrande vantagem, caso se deseje utilizar toda a faixa de sua potência, por-tanto, por exemplo, da faixa de 500 V/100 A a 50 V/1000 A, ou como é reali-zado no registro paralelo Número........

Em resumo, as vantagens de uma disposição de catodos du-plamente pulsada e, em particular, constituída de duas fontes do evaporadorde arco são as seguintes:

1. Elevada emissão de eletrodos com pulsos mais agudos resul-ta em corrente mais alta (também corrente de substrato) e ionização eleva-da do material evaporado e do gás reativo;

2. A elevada densidade do eletrodo também contribui para umadescarga mais rápida da superfície do substrato, durante a fabricação decamadas isolantes, isto é, tempos de carga relativamente pequenos nosubstrato (ou também apenas pausas de pulso da tensão de Bias) são sufi-cientes, para descarregar camadas isolantes que se formam;

3. A operação bipolar entre as duas fontes do evaporador dearco catódicas permitem uma relação de pausa e pulso quase de 100 porcento (duty cycle), enquanto que o pulsar de uma fonte sozinha necessari-amente sempre necessita uma pausa e, por isso, a eficiência não é tão alta;

4. A operação dual pulsada de duas fontes de centelhas catódi- cas, que ficam opostas uma à outra, mergulha a área do substrato em plas-ma denso, e aumenta a reatividade nessa área, também do gás reativo. Issose mostra também no aumento da corrente do substrato;

5. No caso de processos reativos em atmosfera de oxigênio, naoperação pulsada podem ser obtidos valores de emissão de eletrodo ainda mais altos, e parece que, uma fusão da área de centelha, como é o caso naevaporação clássica de metas metálicos, pode ser consideravelmente evitada.

Uma outra variante preferida da presente invenção consiste nofato de que, como segundo eletrodo, ao lado do primeiro eletrodo da fontedo evaporador de arco (5) é usado o suporte da peça a ser trabalhada (3)junto com as peças a serem trabalhadas que se encontram sobre ele, comoestá representado na figura 4. Nesse caso, a alimentação de corrente pul-sada (16) individual está conectada entre o primeiro eletrodo (5') da fonte doevaporador de arco (5) e o segundo eletrodo executado como suporte dapeça a ser trabalhada (3). A fim de poder obter condições de descarga maisestáveis, adicionalmente a alimentação de corrente de DC (13) da fonte doevaporador de arco (5) pode ser ligada simultaneamente também com o se-gundo eletrodo, do suporte da peça a ser trabalhada. Com essa operaçãode Bias, do mesmo modo, podem ser influenciadas de forma visada, domesmo modo, as relações de ionização, em particular, na área da superfícieda peça a ser trabalhada. Nessa variante as impedâncias são substancial-mente distintas uma da outra. Também nesse caso, pode ocorrer uma com-pensação de corrente através da largura de pulso da tensão. Uma vez que aemissão eletrônica do suporte do substrato e dos substratos se diferenciamuito da emissão eletrônica do evaporador de arco catódico, a tensão pul-sada resultante não apresenta nenhuma passagem pelo zero (substrato ésempre anódico). Importante no caso dessa variante, por sua vez, é o em- prego durante a fabricação de camadas isolantes e adicionalmente a possi-bilidade, de admitir o substrato com altas correntes eletrônicas. Essa opera-ção, então, é sobretudo interessante quando se trata de dissociar gases rea-tivos nas proximidades da superfície do substrato e, ao mesmo tempo, reali-zar altas temperaturas de substrato.

As vantagens são resumidas:

1. Alta reatividade na proximidade do substrato;

2. Eficiente composição do gás reativo;

3. Descarga dos substratos durante a deposição de camadas isolantes;

4. Realização possível de altas temperaturas de substrato.

Uma outra variante da invenção está representada na figura 5,sendo que, nesse caso, o segundo eletrodo é executado como meta de pul-verização (meta de Stutter) em uma fonte de pulverização (18). De prefe-rência, essa fonte de pulverização (18) é executada como fonte de pulveri-zação de magnetron, e é alimentada, normalmente, com uma alimentaçãode corrente de DC (17). Com essa disposição podem ser combinadas a van-tagem da técnica de pulverização com as vantagens da técnica do evapora-dor de arco, e isso também no caso de processos reativos, em particular, nocaso da deposição de camadas dielétricas ou camadas de gradientes e deligas.

Também neste caso as impedâncias são muito diferentes. Elasse situam entre as fontes do evaporador de arco já mencionadas acima, eaquelas do sputter com uma fonte de magnetron (10 Q - 100 Cl). Caso devaocorrer a compensação para as mesmas correntes, de modo corresponden-te os comprimentos do pulso precisam ser adaptados. Sobretudo no casodessa forma de operação é importante que, as alimentações de corrente deDC sejam desacopladas da alimentação pulsada através de um filtro, quecontém, por exemplo, diodos. Tem-se mostrado que, esse modo é de gran-de vantagem, sobretudo para processos reativos, para a deposição de ca-madas isolantes, uma vez que podem ser realizadas janelas de processa-mento muito largas não apenas para a fonte do evaporador de arco, massobretudo também para a fonte de Sputter. Pode ser operado, por exemplo, com fluxo de gás reativo constante, e as dificuldades da regulagem são re-duzidas. Se as duas fontes forem dispostas uma oposta à outra, o plasmade processamento passa através do substrato para a outra fonte e impede oenvenenamento da meta de Sputter através de áreas amplas.São vantagens adicionais:

1. Janelas de processamento bastante ampliadas para a opera-ção de sputter sem envenenamento da meta;

2. Reatividade mais elevada, sobretudo do processo de Sputteratravés de densidades eletrônicas mais elevadas.

Em uma outra execução da invenção o segundo eletrodo é exe-cutado como cadinho de evaporação (22), que é parte de um dispositivo deevaporação de baixa voltagem, como o que está representado na figura 6.Como já foi esclarecido, a descarga de arco de baixa voltagem é operadacom uma alimentação de corrente de DC (21), que com o pólo positivo estáconectada ao cadinho de evaporação (22) que, neste caso, serve como a-nodo, e com o pólo negativo, está conectado ao filamento de uma fonte deplasma (9) oposta, que neste caso, serve como catodo. A descarga de arcode baixa voltagem pode ser concentrada, de forma conhecida, com as bobi-nas (10, 10') no cadinho (22), sendo que, ali um produto de evaporação sefunde e evapora. A alimentação de corrente pulsada (16), por sua vez, estáligada entre o eletrodo (5') da fonte do evaporador de arco (5) e o segundoeletrodo, do cadinho de evaporação (22), para a obtenção do alto grau deionização desejado. No caso de materiais de difícil evaporação, esse proce-dimento também auxilia a reduzir os respingos.

Naturalmente o cadinho de um evaporador de radiação eletrôni- ca também pode ser usado como segundo eletrodo para a alimentação decorrente pulsada.

As vantagens são:1. Operação dupla aumenta a ionização em evaporadores térmi-cos.

2. Combinação simples entre evaporação térmica e evaporaçãode centelha catódica.

3. Decomposição e excitação mais eficaz do gás reativo na des-carga de arco de baixa voltagem.

4. Uso das altas correntes eletrônicas da evaporação de cente-lha para uma outra evaporação térmica.

5. Flexibilidade muito alta na execução do processo.

A fim de poder alcançar as propriedades de processo vantajosasmencionadas nas formas de execução da invenção, possíveis de vários mo-dos mencionadas anteriormente, a alimentação de corrente pulsada (16)precisa preencher diversas exigências. No caso da representação de pulsobipolar, o processo deve poder ser operado em uma freqüência que está nafaixa de 10Hz a 500kHz. Neste caso, devido às relações de ionização, é im-portante a inclinação do flanco do pulso que pode ser mantida. Tanto os va-lores dos flancos que sobem U2/(t2 -11), U1/(t6 -15), bem como, dos flancosque descem U2/(t4 -13) e U1/(t8 -17) deveriam apresentar, pelo menos, in-clinações maiores que 2,0Vns medidas através da parte essencial da dilata-ção dos flancos. Porém, elas deveriam se situar, pelo menos, na faixa de0,02V/ns até 2,0V/ns, de preferência, pelo menos, na faixa de 0,1V/ns até1,0V/ns, e isto, pelo menos, na operação em vazio, portanto, sem carga,porém, de preferência, também com carga. Logicamente a inclinação dosflancos tem conseqüências durante a operação, de acordo com o valor cor- respondente da carga ou da impedância existente ou dos ajustes corres-pondentes, e como isto está representado no diagrama de acordo com afigura 7. Conforme mostrado na figura 7, as larguras de pulso na represen-tação bipolar são, para t4 até t1 e t8 até t5, com vantagem > 1 us, sendoque, as pausas t5 até t4 e t9 até t8 com vantagem podem ser, em essência, 0, mas sob certas condições também podem ser > 0 ps. Quando as pausasde pulso forem > 0, esta operação é denominada como de lacuna e, por e-xemplo, através de um deslocamento de tempo variável das larguras de la-cunas de pulso, pode ser ajustada a entrada visada de energia em umplasma e sua estabilização. Durante a operação da alimentação de correntepulsada entre dois eletrodos de impedâncias distintas como descrito acima,eventualmente pode ser vantajoso, se as durações de pulso forem mantidaspequenas, a fim de limitar o aumento de corrente, e a alimentação de cor-rente pulsada é operada no modo de lacuna.

É particularmente vantajoso, se a alimentação de corrente pul-sada for projetada, de tal modo que seja possível uma operação pulsada até500A com 1000V de tensão, sendo que, neste caso, a relação de pausa e pulso (duty cicle) precisa ser considerada de modo correspondente, ou pre-cisa ser adaptada para a possível potência da alimentação projetada. Alémda inclinação do flanco da tensão pulsada, de preferência, deve ser obser-vado que, a alimentação de corrente pulsada (16) está em condições devencer um aumento de corrente para 500A em, pelo menos, 1 us.

Nos exemplos a seguir será descrita, então, a primeira aplicaçãopreferida da invenção, como está representada esquematicamente na ilus-tração 2. Neste caso, a alimentação de alta corrente (16) pulsada é operadaentre duas fontes de evaporação de centelha (5, 20) catódicas. Neste modode operação são obtidas tanto estabilidade de processo para camadas iso-lantes, redução de respingos e maior reatividade do plasma.

Exemplo 1:

Descrição de um decurso de processo típico para a produção de uma ca-mada de Al-Cr-O.

A seguir é descrito um decurso típico de um tratamento de subs-trato em um processo de revestimento de centelha reativo mediante o em-prego da presente invenção. Além do processo de revestimento propriamen-te dito, no qual a invenção é realizada, também é entrado em pormenoresnas outras etapas do processo, que refere-sem ao tratamento prévio e pos-terior dos substratos. Todas estas etapas permitem amplas variações, ou- tras, sob certas condições, também podem ser deixadas de lado, encurta-das ou prolongadas ou combinadas de outro modo.

Em uma primeira etapa os substratos são normalmente subme-tidos a uma limpeza química úmida que é realizada de forma distinta depen-dendo do material e dos antecedentes.

1. Tratamento prévio (limpeza, etc.) dos substratos (processoconhecido do especialista)

2. Colocação dos substratos nos suportes previstos para isto, ecolocação no sistema de revestimento

3. Bombeamento da câmara de revestimento com uma pressãode cerca de 1 a 0,4 Kpa (10-4 mbar) por meio de um sistema de bombea-mento, como conhecido do especialista (bombeamento prévio/bomba dedifusão, bombeamento prévio/bomba turbomolecular, pressão final a seralcançada cerca de 1 a 0,7 Kpa (10-7 mbar)

4. Início do tratamento prévio do substrato no vácuo com umaetapa de aquecimento em um plasma de hidrogênio e argônio ou em umoutro tratamento de plasma conhecido. Sem restrições este tratamento pré-vio pode ser realizado com os seguintes parâmetros:

Plasma de uma descarga de arco de baixa voltagem com cor-rente de descarga de cerca de 100 A, até 200 A, até 400 A, de preferência,os substratos são ligados como anodo para essa descarga de arco de baixavoltagem.

Fluxo de argônio de 50 sccm

Fluxo de hidrogênio de 300 sccm

Temperatura do substrato 5009C (em parte através de aqueci-mento do plasma, em parte através de aquecimento por irradiação)

Tempo de processamento 45 min.

De preferência, durante esta etapa é feita uma alimentação en-tre os substratos e a massa ou um outro potencial de referência com a qualos substratos possam ser pulsados tanto com corrente de DC (de preferên-cia, positiva) ou corrente de DC (unipolar, bipolar) ou possam ser admitidoscomo MF ou RF.

5. Como próxima etapa de processo é iniciada a corrosão. Paraisto, o arco de baixa voltagem é operado entre o filamento e o anodo secun-dário. Uma alimentação de corrente de DC, corrente de DC, de MF ou deRF pulsada é ligada entre os substratos e a massa e os substratos são ad-mitidos, de preferência, com tensão negativa. No caso de alimentações pul-sadas e de MF, RF também é aplicada tensão positiva nos substratos. Asalimentações podem ser operadas de modo unipolar ou bipolar. Os parâme-tros de processo típicos, mas não exclusivos durante esta etapa são:

Fluxo de argônio de 60 sccm

Corrente de descarga do arco de baixa voltagem 150 ATemperatura do substrato 500QC (em parte através de aqueci-mento de plasma, em parte através de aquecimento por irradiação)

Tempo de processamento 30 min.

A fim de garantir a estabilidade da descarga do arco de baixavoltagem durante a produção de camadas isolantes, é trabalhado ou comanodo secundário condutivo quente, ou uma alimentação de alta correntepulsada é ligada entre o anodo secundário e a massa.

6. Início do revestimento com a camada intermediária (cerca de15 min.)

Camada intermediária de CrN de 300 nm por meio de evapora-ção de centelha (corrente de fonte de 140 A, N2 1200 sccm, com Bias bipo-lar de -180V (36 ps negativo, 4 ps positivo).

O revestimento pode ocorrer com ou sem arco de baixa voltagem.

Até este ponto o processo segue o estado da técnica, como oque está reproduzido a título de exemplo na figura 1.

7. Passagem para a camada de função (cerca de 5 min.)

Na passagem para a camada de função propriamente dita, onitrogênio é abaixado de 1200 sccm para cerca de 400 sccm e, em seguida,é ligado um fluxo de oxigênio de 300 sccm. Ao mesmo tempo, a corrente dealimentação de DC para o catodo de centelha de Cr é elevada até 200 A.Depois disso, o catodo de centelha de Al é ligado e, do mesmo modo, é o-perado com uma corrente de 200 A. O fluxo de nitrogênio é, então, desliga-do e, em seguida, o fluxo de oxigênio é aumentado para 400 sccm.

8. Revestimento com a camada de função

Agora a alimentação de alta corrente (16) pulsada bipolar, comorepresentada na figura 2, é posta em operação entre os dois catodos decentelha. No processo descrito foi trabalhado com um valor médio temporalpositivo ou negativo da corrente de cerca de 50 A. As durações de pulso sãode respectivamente 20 ps tanto para a faixa de tensão positiva como para a negativa. O valor de pico da corrente através da alimentação de correntepulsada bipolar depende da respectiva forma de pulso. A diferença entre acorrente de DC através do respectivo catodo de centelha, e o valor de pico dacorrente pulsada bipolar não deve ficar abaixo da denominada corrente de re-tenção do catodo de centelha, uma vez que, senão a centelha se extingue.

Durante os primeiros 10 minutos do revestimento, o Bias é abai-xado de - da corrente -180 V para -60 V. As taxas de revestimento típicaspara substratos rotativos duplos estão entre 3 um/h e 6 um/h.

O revestimento dos substratos com a camada de função propri-amente dita ocorre, portanto, em gás reativo puro (neste caso de exemplo,oxigênio). Os parâmetros do processo mais importantes não resumidos ou-tra vez:

Fluxo de oxigênio 300 sccm

Temperatura do substrato 500QC

Corrente de fonte de DC 200 A, tanto para a fonte de Al, bemcomo, para a fonte de Cr.

A corrente de DC pulsada bipolar entre os dois catodos possuiuma freqüência de 25 kHz.

Pressão do processo cerca de 0,3 Pa (3x10"3 mbar).

Como já foi mencionado, o revestimento também pode ocorrer simultaneamente com a operação do arco de baixa voltagem. Neste caso, éalcançada a continuação da elevação da reatividade, sobretudo próximo dosubstrato. Além disso, o uso simultâneo do arco de baixa voltagem duranteo revestimento também ainda tem a vantagem que, a parte de DC nas fon-tes pode ser reduzida. Com uma corrente de arco maior, essa parte pode ser reduzida ainda mais.

O processo de revestimento realizado deste modo é estável porvárias horas. A meta de centelha é coberto por uma camada de oxido finalisa. Isto é desejado e também é condição para um processo consideravel-mente isento de respingos e estável. O revestimento se manifesta em umaelevação da tensão no meta de centelha, como também já foi descrito noregistro de patente CH00518/05 mencionado anteriormente.

A seguir, serão apresentados três outros exemplos de aplicação,nos quais, contudo, somente é entrado em detalhes na deposição da inter-face e da camada de função.

Exemplo 2:

Enquanto que no exemplo acima foi descrita a produção de uma camada de Al-Cr-O, na qual foram usados somente dois metas de centelha,agora, a seguir, deverá ser descrito o processo para uma camada de oxidode alumínio pura mediante o uso de 4 metas de centelha:

Para os revestimentos, como substrato, foram usadas placas decorte reversível de metal duro (carboneto de tungstênio) que já foram reves-tidas, em um processo anterior, com uma camada de TiN de 1,5 um de es-pessura. Os substratos foram submetidos a um tratamento prévio que, emessência, foi idêntico às etapas de 1 a 5 mencionadas acima. Porém, antesdo revestimento com a camada de função não foi depositada nenhuma ca-mada intermediária especial, isto é, imediatamente foi iniciado com a cama-da de função sobre a camada inferior de TiN e dispensadas as etapas 6 e 7.Para a deposição da camada de função (8) foi trabalhado com quatro metasde centelha e foram usados os seguintes parâmetros de processo:

• 4 metas de Al operados com respectivamente 170 A DC

• Pulsos de corrente bipolares, correspondente à figura 2, com respectivamente 2 metas de Al com uma tensão inicial de 100 V na alimen-tação de corrente e larguras de pulso positivas e negativas de respectivamente 20 us

• Fluxo de argônio: 50 sccm

• Fluxo de oxigênio: 700 sccm

• Bias de substrato: pulsado bipolar de DC, +/-100 V, 38 us negativo, 4 ps positivo

• Temperatura de substrato: 695QCA camada obtida desta forma foi caracterizada através das se-guintes medições:

• Espessura da camada com dupla rotação dos substratos: 4 um

• A aderência da camada foi determinada com testes de ensaiode Rockwell para HF1 até HF2.

• A microdureza foi determinada com o Fischerscope (micromar-cação com F = 50 mN/20s) e foi de HV = 1965 (+/- 200), Y = 319 GPa (+/-12GPa).

Foram realizados espectros de XRD da camada tanto para afaixa angular 20/0 como para a incidência rasante (3°). Estas medições porraios X mostram uma camada cristalina com a possibilidade de pequenascontribuições de oxido de alumínio amorfo. O oxido de alumínio pode serclaramente identificado como fase de y-AI2-03.

Exemplo 3:

O próximo exemplo refere-se à produção de uma camada deoxido de zircônio. Os substratos foram revestidos, antes do revestimentopropriamente dito com a camada de função, com uma camada intermediáriade ZrN. Para este revestimento foi trabalhado com 4 metas que foram ope-radas com uma pressão parcial de nitrogênio de 2 Pa com respectivamente 170 A. A temperatura do substrato foi de 500QC, e foi usado um Bias desubstrato de - 150 V. O tempo de revestimento para esta camada interme-diária foi de 6 min.

Para a deposição da camada de função (8), do mesmo modo,foi trabalhado com quatro metas de centelha de acordo com a figura 2, eforam usados os seguintes parâmetros de processo:

• 4 metas de Zr operadas com respectivamente 170 A DC

• Pulsos de corrente bipolares de, respectivamente, 2 metas de Zrcom uma tensão inicial de 100 V na alimentação de corrente e larguras depulso positivas e negativas de respectivamente 20 ps

• Fluxo de argônio: 50 sccm

• Fluxo de oxigênio: 700 sccm

• Bias de substrato: pulsado bipolar de DC, +/- 40 V, 38 ps negati-vo, 4 us positivo

• Temperatura de substrato: 500QC

A camada obtida deste modo foi caracterizada através das se-guintes medições:

• Espessura da camada com dupla rotação dos substratos: 6,5 um

• A aderência da camada foi determinada com testes de ensaiode Rockwell para HF1.

• A microdureza foi determinada com o Fischerscope (micromar-cação com F = 50 mN/20s) e foi de HV = 2450.

• Os valores da camada para rugosidade são de Ra = 0,41 um, Rz= 3,22 um, Rmax = 4,11 um

• O coeficiente de atrito determinado foi de 0,58

Através da medição dos espectros de XRD da camada pode serconstatada inequivocamente a estrutura Baddeleyite.

Exemplo 4:

No último exemplo é entrado em detalhes sobre a produção e aanálise de uma camada de SiAIN. Os substratos foram revestidos, antes dorevestimento propriamente dito com a camada de função, com uma camadaintermediária de TiN. Para este revestimento foi trabalhado com 2 metas deacordo com a figura 2, que foram operadas com uma pressão parcial de ni-trogênio de 0,8 Pa com respectivamente 180 A. A temperatura do substratofoi de 500QC e foi usado um Bias de substrato de - 150 V. O tempo de re-vestimento para esta camada intermediária foi de 5 min.

• 2 metas de SiAI com uma relação de So-AI de 70/30 operadascom respectivamente 170 A DC

• Pulsos de corrente bipolares dos 2 metas de SiAI com uma ten-são inicial de 100 V na alimentação de corrente e larguras de pulso positivase negativas de respectivamente 20 us

• Fluxo de argônio: 50 sccm

• Fluxo de oxigênio: 800 sccm

• Bias de substrato: pulsado bipolar de DC, +/- 40 V, 38 us negati-vo, 4 ps positivo• Temperatura de substrato: 4109C

A camada obtida deste modo foi caracterizada através das se-guintes medições:

• Espessura da camada com dupla rotação dos substratos: 6,5 um

• A aderência da camada foi determinada com testes de ensaiode Rockwell para HF2.

• A microdureza foi determinada com o Fischerscope (micromar-cação com F = 50 mN/20s) e foi de HV = 1700

• Os valores da camada para a rugosidade são de Ra = 0,48 um,Rz = 4,08 um, Rmax = 5,21 um

• O coeficiente de atrito determinado foi de 0,82.

Claims (30)

1. Sistema de processamento a vácuo para o tratamento de su-perfície de peças a serem trabalhadas (3) com uma fonte do evaporador dearco (5) contendo um primeiro eletrodo (5'), que está ligado com uma ali-mentação de corrente de DC (13), e com um segundo eletrodo (3, 18, 20)disposto separado da fonte do evaporador de arco (5), caracterizado pelofato de que os dois eletrodos (5', 3, 18, 20) estão ligados com uma alimen-tação de corrente pulsada (16).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o segundo eletrodo (20') é o catodo de uma outra fonte do eva-porador de arco (20) e esse eletrodo, da mesma forma, está ligado com umaalimentação de corrente de DC (13').

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o segundo eletrodo (18) é o catodo de uma fonte de Sputter(18), em particular, de uma fonte de magnetron (18), e essa fonte, da mes-ma forma, está ligada com uma alimentação de corrente (17), em particular,com uma alimentação de corrente de DC.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o segundo eletrodo (3) é executado como suporte da peça a sertrabalhada (3), e junto com as peças a serem trabalhadas (3) forma um ele-trodo de Bias.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que, o segundo eletrodo é um cadinho de evaporação (22), que for-ma o anodo de um evaporador de arco de baixa voltagem (9, 22).

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o segundo eletrodo é um eletrodo secundário (22), de preferên-cia, o anodo secundário (15) para a formação de uma descarga do evapora-dor de arco de baixa voltagem.

7. Sistema de acordo com uma das reivindicações anteriores de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, entre a alimentação de corrente de DC(13) e a alimentação de corrente pulsada (16) está disposto um filtro de de-sacoplamento elétrico, sendo que, esse filtro contém, de preferência, pelomenos, um diodo de bloqueio.

8. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, ca-racterizado pelo fato de que a alimentação de corrente de DC (13) forneceuma corrente de base para a manutenção de uma descarga de plasma nasfontes (5, 18, 20), em particular, nas fontes do evaporador de arco (5, 20).

9. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, ca-racterizado pelo fato de que, o sistema apresenta uma entrada de gás reativo.

10. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9,caracterizado pelo fato de que a freqüência da alimentação de corrente pul- sada (16) se situa na faixa de 1 kHz até 200kHz.

11. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10,caracterizado pelo fato de que a relação de largura de pulso da alimentaçãode corrente pulsada (16) é ajustada de modo distinto.

12. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o pulso da alimentação de corrente pulsada(16) é ajustado com lacunas.

13. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12,caracterizado pelo fato de que os flancos do pulso da alimentação de cor-rente pulsada (16) apresentam inclinações maiores que 2,0Vns, pelo fato deque, que elas se situam, pelo menos, na faixa de 0,02V/ns até 2,0V/ns, depreferência, pelo menos, na faixa de 0,1V/ns até 1,0V/ns.

14. Processo para o tratamento de superfície de peças a seremtrabalhadas (3) em um sistema de processamento a vácuo (1) no qual comum primeiro eletrodo (5') de uma fonte do evaporador de arco (5) e com umsegundo eletrodo (3, 18, 20) disposto separado da fonte do evaporador dearco (5), é depositada uma camada sobre a peça a ser trabalhada (3), sen-do que, a fonte do evaporador de arco (5) é alimentada com uma correntede DC, caracterizado pelo fato de que os dois eletrodos (5', 3, 18, 20) sãooperados ligados com uma alimentação de corrente pulsada (16) individual.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o segundo eletrodo (20') é operado como catodo de umaoutra fonte do evaporador de arco (20) e esse eletrodo, da mesma forma, éoperado ligado com uma alimentação de corrente de DC (13').

16. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o segundo eletrodo (18) é operado como catodo de umafonte de Sputter (18), em particular, de uma fonte de magnetron (18), e essafonte, da mesma forma, é operada ligada com uma alimentação de corrente(17), em particular, com uma alimentação de corrente de DC.

17. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o segundo eletrodo (3) é executado como suporte da peçaa ser trabalhada (3), e junto com as peças a serem trabalhadas (3) formaum eletrodo de Bias.

18. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o segundo eletrodo é executado como cadinho de evapora-ção (22), e é operado como o anodo de um evaporador de arco de baixavoltagem (9, 22).

19. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o segundo eletrodo é operado como eletrodo secundário(22), de preferência, como anodo secundário (15) para a formação de umadescarga do evaporador de arco de baixa voltagem.

20. Processo de acordo com uma das reivindicações anterioresde 14 a 19, caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente de DC(13) e a alimentação de corrente pulsada (16) é acoplada com um filtro dedesacoplamento elétrico, sendo que, esse filtro contém, de preferência, pelomenos, um diodo de bloqueio.

21. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 20,caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente de DC (13) é ope-rada com uma corrente de base, de tal modo que a descarga de plasma nasfontes (5, 18, 20) é mantida, em essência, livre de interrupção, em particular,nas fontes do evaporador de arco (5, 20).

22. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 21,caracterizado pelo fato de que as fontes (5, 18, 20) são operadas com umgás de processamento que contém um gás reativo.

23. Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que as fontes (5, 18, 20) são operadas com um gás de proces-samento, que é exclusivamente um gás reativo.

24. Processo de acordo com uma das reivindicações 22 ou 23,caracterizado pelo fato de que as fontes (5, 18, 20) são operadas com umgás de processamento, no qual o gás reativo contém oxigênio, e de prefe-rência, é em essência, oxigênio.

25. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 24,caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente pulsada (16) é o-perada com uma freqüência na faixa de 1kHz até 200kHz.

26. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 25,caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente pulsada (16) é o-perada com uma relação de largura de pulso (16) ajustada de modo distinto.

27. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 26,caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente pulsada (16) é o- perada com pulsos com lacunas.

28. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 27,caracterizado pelo fato de que a alimentação de corrente pulsada (16) é opera-da com flancos do pulso, que apresentam inclinações maiores que 2,0Vns, pelofato de que, elas se situam, de preferência, pelo menos, na faixa de 0,02V/ns até 2,0V/ns, de preferência, pelo menos, na faixa de 0,1 V/ns até 1,0V/ns.

29. Processo de acordo com uma das reivindicações de 14 a 28,caracterizado pelo fato de que mais que dois eletrodos (5, 5', 2, 18, 20) sãooperados no sistema de processamento a vácuo (19) contendo gás reativo,de preferência, contendo exclusivamente gás reativo, sendo que, somente dois eletrodos são operados com uma alimentação de corrente pulsada (16)individual, e um dos dois eletrodos é operado como primeiro eletrodo (5') deuma fonte do evaporador de arco (5).

30. Processo de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que os dois eletrodos pulsados (5, 5') são operados como fon-tes do evaporador de arco (5, 20) e, pelo menos, um outro eletrodo é opera-do como fonte de Sputter (18).