【手続補正書】
【提出日】平成27年9月14日(2015.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（２２）を被覆する方法であって、
真空チャンバ（１０）内に少なくとも二つのマグネトロンカソードを設け、
二つのマグネトロンカソードのうち、第一カソード（２４）には、第一金属として主にアルミニウムを含む第一金属組成物のスパッタリングターゲット（２８）が設けられ、第二カソード（２６）には、周期表のＩＶＡ−ＶＩＡ族から選択される第二金属の少なくとも５０ａｔ．％部分を含む第二金属組成物のスパッタリングターゲット（３０）が設けられ、
前記ターゲット（２８、３０）がスパッタされるように、前記カソード（２４，２６）に電力を供給することにより、前記真空チャンバ（１０）内においてプラズマを発生させ、
前記電力は、第一ピーク電流密度をもって高出力インパルスマグネトロンスパッタリングによるパルス電力として、前記第一カソード（２４）に供給され、かつ、
前記電力は、前記第一ピーク電流密度より低い第二ピーク電流密度をもって前記第二カソード（２６）に供給され、
前記プラズマからの粒子が被膜を形成する前記基材上に堆積するように、前記基材（２２）を前記真空チャンバ（１０）に配置する、
ことを特徴とする基材を被覆する方法。
【請求項２】
前記第二金属は、チタン、ジルコニウム、クロム、およびハフニウムを含む族から選択される、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第一スパッタリングターゲットの金属組成物は、６６ａｔ．％以上のアルミニウム、好ましくは９０ａｔ．％以上、もっとも好ましくは、避け難い不純物を除いて純粋な形態のアルミニウムを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二スパッタリングターゲットの金属組成物は、６６ａｔ．％以上の前記第二金属、好ましくは９０ａｔ．％以上、もっとも好ましくは、避け難い不純物を除いて純粋な形態の前記第二金属を含む、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記電力は、前記第一ピーク電流密度より低い一定の電流密度をもってＤＣ電力として、前記第二カソードに供給される、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記真空チャンバ内に少なくとも第三カソードを設け、前記第三カソードには、第三金属組成物のスパッタリングターゲットが設けられ、
前記第三金属組成物は、周期表のＩＶＡ−ＶＩＡ族から選択される第三金属を主に含み、前記第二金属及び前記第三金属は異なり、
前記第一ピーク電流密度より低い第三ピーク電流密度をもって前記第三カソードに電力を供給する、
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記第一金属は、アルミニウムであり、前記第二金属は、チタンであり、
少なくとも第三カソードが、前記真空チャンバ内に配置され、
前記第三カソードは、ケイ素を含む第三金属組成物のスパッタリングターゲットを含む、
ことを特徴とする請求項１〜６いずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
反応ガスが、前記チャンバ（１０）に供給され、スパッタされる金属粒子が前記ガスと反応する、
ことを特徴とする請求項１〜７いずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記反応ガスは、窒素を含む、
ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
複数の基材本体（２２）が、前記真空チャンバ内に配置され、
前記基材本体（２２）は、前記真空を通して移動させられる、
ことを特徴とする請求項１〜９いずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記電力は、周波数が１００〜１０００Ｈｚ、好ましくは３００〜５００Ｈｚのパルスで、前記第一カソード（２４）に供給される、
ことを特徴とする請求項１〜１０いずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記電力は、２００μs未満の、好ましくは１００μs未満のパルス継続時間をもつパルスで、前記第一カソード（２４）に供給される、
ことを特徴とする請求項１〜１１いずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
前記電力は、ピークターゲット電流密度が０．１２Ａ／ｃｍ２以上となるように、パルスで前記第一カソード（２４）に供給され、かつ、
前記電力は、前記第二カソード（２６）が０．０６Ａ／ｃｍ２未満のピークターゲット電流密度を有するように供給される、
ことを特徴とする請求項１〜１２いずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
前記第一金属は、アルミニウムであり、前記第二金属は、チタンであり、
前記第一ターゲットのスパッタリングの間中に、Ａｌ＋イオンが生成され、
前記第二ターゲットのスパッタリングの間中に、イオンＴｉｎ＋（ｎ＞１）は前記基材（２２）に対する金属流束の１０％未満である、
ことを特徴とする請求項１〜１３いずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
負のバイアス電圧（ＶＢ）が、前記基材（２２）に印加される、
ことを特徴とする請求項１〜１４いずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
前記バイアス電圧（ＶＢ）は、絶対値で６０〜２００Ｖ、好ましくは８０〜１６０Ｖ、特に好ましくは８０〜１４０Ｖを有する、
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記バイアス電圧（ＶＢ）は、バイアスパルスで印加される、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記バイアスパルスは、前記第一カソードに印加される前記パルスと同期される、
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第一カソードに対して前記パルスを印加する間中、金属イオンの充足区間（４４）が生じ、その間中に、前記プラズマが相当量の金属イオンを含み、
前記バイアスパルスは、前記金属イオンの充足期間（４４）の少なくとも一部と同期して印加される
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記バイアスパルスは、前記金属イオンの充足期間（４４）の間中のみに印加される、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記バイアスパルスは、前記第一カソードに印加される前記パルスの開始後に遅延をもって開始するように印加される、
ことを特徴とする請求項１７ないし２０いずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
前記バイアスパルスは、前記第一カソードに印加される前記パルスの開始後に、２０〜６０μsの初期期間（４２）後に開始するように印加される、
ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記初期期間（４２）は、３０〜５０μs、好ましくは３５〜４５μsである、
ことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記バイアスパルスは、前記第一カソードに印加される前記パルスより短いパルス継続時間（ＴＢ）で印加される、
ことを特徴とする請求項１７から２３いずれか一つに記載の方法。
【請求項２５】
前記バイアスパルスの前記継続時間（ＴＢ）は、前記第一カソードに印加される前記パルスの継続時間（Ｔ）の１０〜９０％であり、
前記第一カソード（２４）に印加される前記パルスの前記継続時間（Ｔ）は、電流（ＩＭ１）が最大電流値の５％を上まわる継続期間として規定される、
ことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記バイアスパルスの前記継続時間（ＴＢ）は、前記第一カソードに印加される前記パルスの前記継続時間（Ｔ）の３０〜７０％、好ましくは４０〜６０％である、
ことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記被覆された基材（２２）をアニール処理に曝して、時効硬化効果を得る、
ことを特徴とする請求項１〜２６いずれか一つに記載の方法。
【請求項２８】
基材を被覆する装置であって、
真空チャンバ（１０）と、
前記真空チャンバ（１０）内に配置された少なくとも二つのマグネトロンカソード（２４，２６）を含み
前記二つのマグネトロンカソードのうち、
第一カソード（２４）には、主にアルミニウムを含む第一金属組成物のスパッタリングターゲット（２８）が設けられ、
第二カソード（２６）には、周期表のＩＶＡ−ＶＩＡ族から選択される第二金属を主に含む第二金属組成物のスパッタリングターゲット（３０）が設けられ、
前記ターゲットをスパッタするプラズマを生成するために電力を印加するべく前記第一及び第二カソード（２４，２６）に接続された電源（３８，４０）をさらに含み、
第一電源（３８）は、前記第一カソードに接続され、第一ピーク電流密度をもって高出力インパルスマグネトロンスパッタリングによるパルス電力を供給するべく配置され、
第二電源（４０）は、前記第二カソード（２６）に接続され、前記第一ピーク電流密度より低い第二ピーク電流密度をもって電力に配置され、
前記プラズマからの粒子が被膜を形成する前記基材上に堆積するように、前記基材（２２）を保持するべく前記真空チャンバ（１０）内に配置された基材ホルダー（１８，２０）を含む、
ことを特徴とする基板を被覆する装置。
【請求項２９】
パルスバイアス電源が、バイアスパルスで前記基材（２２）にバイアス電圧（ＶＢ）を供給するために設けられ、
制御ユニットが、前記バイアスパルスが前記第一カソードに供給される前記パルスと同期させられるように、前記パルスバイアス電源を制御するべく設けられている、
ことを特徴とする請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記第一カソードに前記パルスが印加される間中に、金属イオンの充足期間（４４）が生じ、その間中に、前記プラズマが、相当量の金属イオンを含み、
前記バイアスパルスは、前記金属イオンの充足区間の少なくとも一部の間に印加される、
ことを特徴とする請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記バイアスパルスは、絶対値が６０〜２００Ｖ、好ましくは８０〜１６０Ｖ、特に好ましくは８０〜１４０Ｖの電圧レベル（ＶＢ）を有する、
ことを特徴とする請求項２９又は３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記制御ユニットは、前記バイアスパルスが前記第一カソードに印加される前記パルスの開始後で２０〜６０μsの初期期間（４２）後に開始するべく印加されるように、前記パルスバイアス電源を制御するべく配置されている、
ことを特徴とする請求項２９〜３１いずれか一つに記載の装置。
【請求項３３】
前記バイアスパルスは、前記第一カソードに印加される前記パルスよりも短いパルス継続時間（ＴＢ）で印加される、
ことを特徴とする請求項２９〜３２いずれか一つに記載の装置。
【請求項３４】
基材（２２）と、
前記基材（２２）上に設けられかつ混入溶滴を含まない少なくとも一つの被覆層（５２）を含み、
前記被覆層は、（Ｍｅ１−ｘＡｌｘ）１−ｙＳｉｙＮｕＧ１−ｕの組成を有し、
Ｍｅが、周期表のＩＶＡ−ＶＩＡ族から選択される一つ以上の金属又はその混合物であり、
原子濃度が、０．４≦ｘ≦０．８かつ０≦ｙ≦０．２であり、
Ｇが、Ｂ，Ｃ，およびＯの少なくとも一つから選択され、
ｕ＞０．５であり、
前記被覆層（５２）が２５ＧＰａを超える硬度を有する、
ことを特徴とする被覆工具。
【請求項３５】
０．５≦ｘ≦０．７５であり、好ましくは０．５５≦ｘ≦０．７である、
ことを特徴とする請求項３４記載の被覆工具。
【請求項３６】
０≦ｙ≦０．１である、
ことを特徴とする請求項３４又は３５に記載の被覆工具。
【請求項３７】
ｕ≧０．５であり、好ましくはｕ＝１である、
ことを特徴とする請求項３４〜３６いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項３８】
前記被覆層（５２）は、合金硬化を示す、
ことを特徴とする請求項３４〜３７いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項３９】
前記被覆層（５２）は、時効硬化を示す、
ことを特徴とする請求項３４〜３８いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項４０】
前記基材は、超硬合金から形成され、
前記被覆層は、１ＧＰａ未満の圧縮応力を有する、
ことを特徴とする請求項３４〜３９いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項４１】
前記被覆層は、０．５ＧＰａ未満の、好ましくは０．２５ＧＰａ未満の圧縮応力を有する、
ことを特徴とする請求項４０記載の被覆工具。
【請求項４２】
前記被覆層は、３０ＧＰａを超える硬度を有する、
ことを特徴とする請求項３４〜４１いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項４３】
前記被覆層は、０．３〜０．７、好ましくは０．４〜０．６、より好ましくは０．４５〜０．５５の範囲で、粉末回折データに標準化された合成ＸＲＤピーク強度比Ｉ１１１／（Ｉ１１１＋Ｉ００２）を有する、
ことを特徴とする請求項３４〜４２いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項４４】
前記被覆層（５２）は、固溶体を形成するが、位相図の溶解度ギャップ内にある、
ことを特徴とする請求項３４〜４３いずれか一つに記載の被覆工具。
【請求項４５】
前記被覆層（５２）は、アニール処理の際に、ＣｕＫ−アルファ放射でＦＷＨＭ≧０．５℃を有するＸＲＤスペクトル内で、立方ＡｌＮピークを示す、
ことを特徴とする請求項４４記載の被覆工具。
【請求項４６】
前記被覆層は、１〜８μｍ、好ましくは２〜５μｍ、最も好ましくは２〜４μｍの厚さを有する、
ことを特徴とする請求項３４〜４５いずれか一つに記載の被覆工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の目的は、請求項１に係る方法、請求項２８に係る装置、及び請求項３４に係る被覆工具により解決される。従属する請求項は、本発明の好ましい実施形態に関連するものである。