CN115961256A - 真空蒸镀装置和真空涂覆方法 - Google Patents

真空蒸镀装置和真空涂覆方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115961256A
CN115961256A CN202310034540.0A CN202310034540A CN115961256A CN 115961256 A CN115961256 A CN 115961256A CN 202310034540 A CN202310034540 A CN 202310034540A CN 115961256 A CN115961256 A CN 115961256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crucible
evaporation
storage container
vacuum
replenishment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310034540.0A
Other languages
English (en)
Inventor
F.马雄奇克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Vision International GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Vision International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Vision International GmbH filed Critical Carl Zeiss Vision International GmbH
Publication of CN115961256A publication Critical patent/CN115961256A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/246Replenishment of source material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/243Crucibles for source material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明涉及真空蒸镀装置(10),具有‑真空室(2);‑用于接收蒸镀材料(11)的坩埚(31);‑具有用于蒸镀材料(11)的储存容器(41)的补充装置(40);以及‑定位装置(50),该定位装置被形成为用于使该坩埚(31)在蒸镀位置(33)与补充位置(34)之间往复运动,该补充位置用于从该储存容器中补充蒸镀材料;其中该蒸镀位置(33)和该补充位置(34)位于该真空室内部。

Description

真空蒸镀装置和真空涂覆方法
本申请是申请号为201711084964.9的中国专利申请的分案申请。本发明涉及一种真空蒸镀装置,尤其用于涂覆光学元件。本发明还涉及一种对应的具有补充装置的坩埚盖,以及一种用于在真空中将蒸镀材料蒸发到基片上的真空涂覆方法。
开篇所述类型的真空蒸镀装置是已知的。尤其从EP 1 835 048 B1已知一种真空蒸镀设备和半球盖(Kalotte),具有用于固持以及用于旋转和/或翻转物体的装置。
真空蒸镀设备在此应理解为如下的设备:通过这种设备可以在真空状态、尤其高真空状态下涂覆物体。例如阴极溅射设备和蒸发设备就属于真空蒸镀设备,通过这些设备能够用蒸镀装置、例如借助于电子束或热学方面确定的材料来进行蒸发。通过此类的设备,例如可以为光学元件和非光学元件提供薄膜涂覆。光学元件在下文中理解为如下的物体:该物体预期对电磁辐射(例如像可见光、UV或IR辐射)具有吸收、透射、反射、折射或散射的功能。属于光学元件的尤其是透镜,例如眼镜透镜或接触透镜。此外属于光学元件的还有平面和圆形光学器件、棱镜、球形或非球形眼镜片、带框的眼镜玻璃片、椭圆形的眼镜片等等。非光学元件在下文中理解为消耗品。例如可以提及工具或其零件,例如像钻头,或者设备零件。
在EP 1 835 048 B1中公开的真空涂覆设备的优点在于,通过使用自动式翻转系统能够高效地在一个工作过程中涂覆例如光学透镜的正面和反面。
在此背景下值得期望的是,提供一种在高效的涂覆过程下能够实现更大的涂覆多样性的真空蒸镀装置。另外还值得期望的是,从现有的设备出发能够简单且成本低廉地实现该装置。
从EP 2 006 411 A1已知一种真空涂覆设备,其中真空室的一个壁是穿通的并且具有带有多个室的用于蒸镀单元的可旋转接收器。蒸镀单元可以放置在这些室之一中并且可以通过旋转从真空室的外部被引导到真空涂覆设备的内部中。因此蒸镀单元可以从外部(环境空气压力)转移到真空室内部(真空),而无须将真空室通气。然而此类装置是费时费力且昂贵的。
从EP 1 558 782 B1已知用于在连续的材料补充下在真空中蒸发高温超导体的装置和方法。输送装置将高温超导材料从补充装置连续输送到蒸镀区。借助于在旋转盘上的材料轨道连续地进行给送。
从DE 196 53 088 A1已知一种用于在真空室中直接补充蒸镀源的振动盘管输送装置。该振动盘管输送装置包含接收待输送物的罐(该罐在其内侧具有输送盘管)、借助于具有激励磁体和摆动锚的摆动装置可以进行摆动、并且被安排在被真空壁围绕的真空室中。这种解决方案的缺点在于复杂性高。由于在位于真空室内的摆动锚与位于真空室外部的激励磁体之间存在的间隙,真空壁尤其应当通过薄壁的、非磁性的部件来扩大。其他的补充装置从JP61003880A和JP6173004A2是已知的。
另外,用于真空涂覆设备的补充装置是已知的,其中蒸镀材料连续地(例如作为条带材料或线缆材料)给送到蒸镀装置。在此例如可以提到DE 11 2008 000 669 T5,DE 102012 109 626 A1,US 2015/203958 A1,JP 4301071A和US 4262160A。然而此类解决方案是费时费力且昂贵的。另外从DE 10 2011 016 814 A1已知一种蒸镀单元封闭装置。
在此背景下,本发明的目的在于提供一种真空蒸镀装置,该真空蒸镀装置在高效的涂覆过程下能够实现更大的涂覆多样性。另外还值得期望的是,从现有的设备出发、尤其从现有的用于涂覆光学元件的设备出发能够简单且成本低廉地实现该装置。
根据本发明的一个方面,因此提出,提供一种真空蒸镀装置,尤其用于涂覆光学元件,该真空蒸镀装置具有:
- 真空室;
- 用于接收蒸镀材料的坩埚;
- 用于蒸镀材料的储存容器;以及
- 定位装置,该定位装置被形成为用于使该坩埚在蒸镀位置与补充位置之间往复运动,该补充位置用于从该储存容器中补充蒸镀材料;
其中该蒸镀位置和该补充位置位于该真空室内部。
发明人已经认识到,尤其在使用自动式翻转系统时,在各自情况下单独的坩埚中的蒸镀材料的量可能不足。例如,在正反平面涂覆的情况下,例如申请人通过根据欧洲专利文献EP 1 835 048 B1或EP 2 057 299 B1的自动式翻转系统能够实现的,相对于单侧涂覆而言需要更大的蒸镀材料量。
取决于所希望的涂层的层构造,尤其在用于眼镜玻璃片的复杂涂层的情况下,单独坩埚的接纳容量对于所需要的蒸镀材料量而言是不足的。由于有限的接纳容量,所以涂层变体的可能的多样性受到限制。
可能的解决方案在于,提供具有充足的接纳容量的更大的坩埚。
然而发明人已经认识到,增大现有涂覆设备的坩埚的数量和/或接纳容量仅在有限的情况下可行。另外,为了从更大的坩埚中蒸发蒸镀材料而具有更大蒸镀装置的涂覆设备的装设与显著的成本相关。
发明人还已经认识到,使用补充装置(将蒸镀材料直接给送到应将其蒸镀的位置)也与显著的结构要求相关。例如,材料给送可能造成遮挡,使得基片的涂覆不再均匀。另外,蒸镀材料可能沉积在补充装置处,使得需要费时费力地清洁补充装置。另外,为现有涂覆设备装设此类的补充装置(例如像从先前提及的DE 196 53 088 A1已知的)是费时费力且昂贵的。在先前提及的EP 2 006 411 A1中描述的装置也是费时费力的且与高成本相关。
发明人还已经认识到,连续式材料给送(例如像从先前提及的EP 1 558 782 B1中已知的)是不必要的,因为即使在正反平面涂覆的情况下也仅仅需要有限的材料量。此外,在该专利中公开的借助于材料轨道的连续式材料给送要求对输出到旋转盘上的材料量进行高度精确的计量。
本发明构思的基础在于,尽可能保持现有的用于光学元件的涂覆设备的部件并且在材料后续运送时充分利用这些部件。
光学元件的涂覆工艺的特殊之处在于,在涂覆过程期间,通常将不同蒸镀材料的多个层沉积到一个基片上(例如像眼镜玻璃片)。例如,交替地沉积第一种高折射率蒸镀材料(例如TiO2)的多个层和第二种低折射率蒸镀材料(例如SiO2)的多个层。由此产生了介电的镜面或滤光片,例如以便提供用于眼镜玻璃片的减反射涂层。
不同蒸镀材料之间的交替可能以如下方式进行,即,设置带有不同蒸镀材料的多个坩埚(蒸镀容器),这些坩埚彼此相继地向一个蒸镀位置移动。例如可以为此设置坩埚板,该坩埚板具有用于接收第一量的第一蒸镀材料的第一坩埚和用于接收第一量的第二蒸镀材料的第二坩埚。应理解,坩埚板还可以具有其他的坩埚。
在此类的装置中,定位装置可以选择性地将第一或第二(或任选地其他的)坩埚移动到蒸镀位置中。蒸镀装置被形成为用于将蒸镀材料从处于蒸镀位置的相应的坩埚蒸发。蒸镀装置可以具有优选地可调制的电子束蒸发器或者将蒸镀材料热蒸发。
在所建议的真空蒸镀装置中,设置至少一个用于接收蒸镀材料的坩埚以及用于蒸镀材料的储存容器。定位装置被形成为用于使该坩埚在蒸镀位置与补充位置之间往复运动,该补充位置用于从该储存容器中补充蒸镀材料。其中该蒸镀位置和该补充位置位于该真空室内部。换言之,定位装置被形成为用于将坩埚在真空室内部在蒸镀位置与补充位置之间往复移动。
由于所建议的定位装置被形成为使至少该坩埚在蒸镀位置与补充位置之间往复移动,所涉及的坩埚就可以在蒸镀位置之外进行补充。这个解决方案的优点在于,能够显著降低复杂性。例如,替代于侧向给送(在蒸镀位置中可能是必需的,以便避免在蒸发时遮挡基片),可以直接从上方补充另外的蒸镀材料。
优选地,该相同定位装置还用于将具有不同蒸镀材料的坩埚移动到蒸镀位置中、并且将这些坩埚中的至少一个在蒸镀位置与补充位置之间往复移动。这个解决方案的优点在于,不导致额外的成本并且优选地可以使用已有的控制器。另外,优选地,在补充位置中的坩埚已经得到补充,而同时并行地,从在蒸镀位置中的另外的坩埚将蒸镀材料施加到基片上。
由于真空蒸镀装置具有用于接收第二量的蒸镀材料的储存容器并且被形成为用于将第二量的蒸镀材料(完全)转移到在补充位置的坩埚中,还可以进行如下的涂覆:需要相对大量单独蒸镀材料的涂覆,尤其是超过坩埚的接纳容量的量。优选地,蒸镀材料从储存容器完全转移到坩埚中,使得不需要计量或控制在装置内的补充材料量。优选地,补充装置的储存容器具有预定的接纳容量,该接纳容量不大于待填充的坩埚的接纳容量,优选与之相对应。这个解决方案的优点在于很小复杂度的简单构造。
由于补充位置和蒸镀位置位于真空室内部,就不需要穿透真空室的壁,从而减少了耗费和成本。此外,如在EP 2 006 411 A1中描述的,从大气压直接过渡到高真空容易出现问题。为了将涂覆材料从外部引入,推荐使用多级的工艺,尤其具有用于进行压力匹配的中间室的工艺。另外,在后续引入材料时,与EP 2 006 411 A1不同,没有送入任何环境空气(可能导致真空室内的压力波动和/或可能不利地影响涂覆,例如由于氧化过程)。
在所建议的解决方案中,储存容器中的蒸镀材料优选已经暴露于真空室中的真空。由此,蒸镀材料已经在储存容器中得到了预调节。例如,可以在涂覆过程期间减小或防止脱气。因而取消了用于压力匹配或用于预调节的中间室。因此所建议的解决方案的优点可以在于,涂覆过程能够在处理工艺方面变得更稳定并因此能够实现更好的涂覆质量。另外的优点可以在于缩短工艺时间并因此提高设备的效率。
根据本发明的第二个方面,建议了一种用于真空蒸镀装置的、具有补充装置的坩埚盖,其中该坩埚盖被形成为用于遮盖坩埚板,该坩埚板具有坩埚和另外的坩埚,该坩埚盖具有
- 用于接收蒸镀材料的储存容器;
其中该储存容器被安排在该坩埚盖的上侧处,并且该坩埚盖被形成为用于以其下侧来遮盖该坩埚板;
其中该坩埚盖具有第一开口,以便露出该坩埚板的位于蒸镀位置的坩埚,并且其中该坩埚盖具有第二开口;并且
其中该补充装置还被形成为通过该第二开口将该蒸镀材料从在上侧处的该储存容器中转移到在下侧处的该坩埚板的位于补充位置的坩埚中。
这个解决方案的优点在于,可以简单地装设现有的用于蒸发蒸镀材料的装置。优选地,通过所建议的具有补充装置的坩埚盖来替代现有的坩埚盖。使用所建议的解决方案尤其可以实施需要相对大量的单独蒸发蒸镀材料的涂覆工艺。
第二开口以及因此补充位置优选如下地安排:使其与被遮盖的坩埚板的目前不在蒸镀位置的坩埚的位置相对应。
根据本发明的第三个方面,建议了一种真空涂覆方法,该方法具有以下步骤:
- 在真空室中将蒸镀材料从处于蒸镀位置的坩埚中蒸发;
- 在该真空室内部将该坩埚从该蒸镀位置移动到补充位置,并且将该蒸镀材料从该储存容器转移到该坩埚中;
- 将该坩埚从该补充位置移动到该蒸镀位置,并且将该蒸镀材料从该坩埚中蒸发。
以此方式可以提供一种方法,该方法具有先前对于装置所描述的优点中的一个或多个。优选地,该方法可以用根据前述方面之一的装置来执行。
在一个设计中可以提出,储存容器被安排在真空室内部。这种设计的优点在于,不必为了材料给送而将真空室穿通。可以取消其他的高耗费的密封件或者一类闸锁系统(Schleusensystem),尤其带有可分开地抽真空的中间室的闸锁系统。
在一个设计中可以提出,在补充位置中,储存容器的出口直接位于该坩埚的开口上方。该蒸镀装置可以具有包括该储存容器的补充装置。补充装置的储存容器和处于补充位置中的坩埚板的坩埚之一尤其可以如下地彼此上下安排:使得储存容器的出口直接位于坩埚的开口上方。换言之,在填充时,储存容器可以优选地直接位于待填充的坩埚上方。这种设计的优点在于,蒸镀材料能够从储存容器中简单地输送到坩埚中,例如能够简单地从储存容器中向下落入坩埚中。参照所建议的坩埚盖,储存容器可以被安排在坩埚盖或坩埚盖板的第二开口上,并且这些坩埚之一例如作为在这个开口下方的补充位置通过旋转坩埚板来进行定位。旋转可以例如在正常坩埚板旋转的范围内在涂覆工艺过程中进行,随后从第一坩埚中第一次蒸镀第一蒸镀材料。
在一种设计中,储存容器和在补充位置中的坩埚可以如下地安排:使得蒸镀材料借助于重力从储存容器转移到坩埚中。优选地,储存容器的内含物完全转移或清空到坩埚中。
在一种设计中,真空蒸镀装置可以另外具有用于储存容器的封闭件。由此,真空蒸镀装置可以被形成为使来自储存容器的蒸镀材料通过该封闭件的开口从储存容器清空到处于补充位置中的坩埚板的坩埚之一内。例如,封闭件可以实施为闸门、翻板或滑动件。如果致动封闭件,则来自储存容器的蒸镀材料可以优选地通过重力转移到处于补充位置的坩埚中。这个解决方案的优点在于,不需要任何复杂的传送机构和/或计量装置。
在一个改进方案中,封闭件可以设计为如下地与真空涂覆设备的另外的装置联接:使得致动该另外的装置同时也实现封闭件的打开。这种涉及的有点在于,不需要致动任何额外的作动器。因此,真空蒸镀装置可以成本非常低廉地实现。例如,可以将无论如何都存在于真空室中的机械(旋转)装置(例如像用于(另外的)热蒸发器的闸门)与封闭件相连并致动该机械装置。替代地或附加地,可以设置用于致动封闭件的机电激活装置。
在一种设计中,储存容器可以被形成为漏斗形或圆柱形的储存容器。在一种设计中,封闭件可以被安排在储存容器的下侧。漏斗形储存容器的优点在于,蒸镀材料能够在储存容器中沿着漏斗壁送到下侧处的封闭件。
在一种设计中,真空蒸镀装置被形成为用于在单一的清空过程中将蒸镀材料从储存容器完全转移到处于补充位置的坩埚中。这种设计的优点在于简单的计量。由于储存容器一次性完全清空,所以不需要费时费力的测量和计量。因此简化了构造。尤其可以取消真空蒸镀装置中的额外的测量和计量装置。替代于此,在填充储存容器时预先给定所希望的材料量。因此尤其不涉及连续式材料补充。应理解,即使在完全清空时,也可以保留在储存容器中由结构限定的残余量。
在一种设计中,根据第一方面的装置还可以具有:坩埚板,该坩埚板具有上述的坩埚和另外的坩埚;以及用于遮盖该坩埚板的坩埚盖,其中补充装置的储存容器被安排在该坩埚盖的上侧处,并且该坩埚盖被形成为用于以其下侧来遮盖该坩埚板,其中该坩埚盖具有第一开口,以便露出该坩埚板的位于蒸镀位置的坩埚;并且具有第二开口,以便通过该第二开口将该蒸镀材料从在上侧处的该储存容器中转移到在下侧处的该坩埚板的位于补充位置的坩埚中。
这种设计的优点在于,能够防止与在蒸镀位置中的坩埚相邻的、然而被坩埚盖遮盖的坩埚的污染。例如,由此可以防止来自在蒸镀位置的坩埚的喷溅物到达周围的具有其他蒸镀材料的坩埚。因此可以实现更高的涂层质量或层品质。
此外,产生了如下的协同效应,即,坩埚盖可以同时用作补充装置或其储存容器的机械接收件。另一个优点是由此实现很小的复杂度。另外,现有的涂覆装置能够以简单的方式方法根据本发明装备补充装置。
在一种设计中,坩埚可以通过旋转运动在蒸镀位置与补充位置之间往复移动。例如,设置有可旋转的坩埚板并且这些坩埚中的至少一个可以通过旋转运动在蒸镀位置与补充位置之间往复移动。坩埚板的此类旋转运动或旋转可以优选地为在涂覆工艺范围内的正常的坩埚旋转,以便在具有不同蒸镀材料的不同坩埚之间进行替换。优点尤其在于,能够实现对应的协同效应。
在一种设计中,这些坩埚中的至少一个和/或该储存容器可以被形成为用于接收颗粒状的蒸镀材料。使用颗粒状蒸镀材料的优点尤其在于,能够容易地通过重力将该蒸镀材料从储存容器转移到处于补充位置的坩埚之一中。
在一种设计中,真空蒸镀装置可以具有材料引导元件,该材料引导元件被形成为用于将蒸镀材料从储存容器引导至处于补充位置的坩埚。例如,材料引导元件可以是漏斗或连接管,该材料引导元件将蒸镀材料从储存容器引导至坩埚中。
在一种设计中,真空蒸镀装置可以是电子束蒸镀装置。
在一种设计中,真空蒸镀装置可以具有用于待涂覆的基片的固持装置,该固持装置被安排在真空室内部,其中用于待涂覆基片的该固持装置被形成为翻转装置,例如像在EP 1 836 048 B1或EP 2 057 299 B1中公开的。
先前参考本发明第一方面详细描述的优点对应地适用于本发明的其他方面。
不言而喻,以上提到的这些特征以及仍将在以下说明的特征不仅能够在分别给出的组合中使用,而且还能够在其他组合中或者单独使用,而不脱离本发明的范围。
在附图中展示了本发明的实施方式并且在以下的说明中对其进行更详细的解释。附图示出:
图1示出具有真空蒸镀装置的真空涂覆设备的实施例的示意性图示;
图2示出具有多个坩埚的坩埚板的实施例;
图3示出坩埚板、坩埚盖和补充装置的实施例;
图4示出从具有根据本发明一方面的装置的另一个实施例的真空涂覆设备的内室看的透视图示;并且
图5示出根据本发明实施例的真空涂覆方法的流程图的实施例。
图1示出根据本发明一方面的真空涂覆设备1的示意性图示。真空涂覆设备1具有用于将蒸镀材料蒸发到在真空中的基片3上的带有真空室2的真空蒸镀装置10、以及用于待涂覆基片3的固持装置4。真空蒸镀装置10尤其可以被形成为用于涂覆光学元件。优选地,真空蒸镀装置10的部件完全安排在真空室2内部。尤其蒸镀位置33和补充位置34位于该真空室2内部。其优点是,真空室2的密封得以改善并且限制了设备的复杂性。
基片3可以例如是待涂覆的光学元件,如光学透镜或眼镜玻璃。固持装置优选为自动式翻转装置,该翻转装置能够对基片3进行正反面涂覆,而无须将真空室2间歇地重新通气。此类的翻转装置例如在EP 1 835 048 B1或EP 2 057 299 B1中公开。用于真空涂覆设备的真空室是已知的,且在此不再赘述。一般而言,真空室2具有压力密封的容器和用于在其中产生负压或真空的泵。
真空蒸镀装置10具有真空室2、用于接收蒸镀材料11的坩埚31、带有蒸镀材料11的储存容器41的补充装置40;以及定位装置50,该定位装置被形成为使坩埚31在蒸镀位置33与用于从储存容器补充蒸镀材料的补充位置34之间往复运动,其中蒸镀位置33和补充位置34位于真空室内部。
在图1中所示的实施例具有真空蒸镀装置10、蒸镀装置20、坩埚板30、补充装置40和定位装置50。
蒸镀装置20被形成为用于将蒸镀材料11、12从处于蒸镀位置33的坩埚31、32中蒸发。在此示例中,蒸镀装置20是电子束蒸镀器,该电子束蒸镀器借助于电子束21来蒸发蒸镀材料11。电子束21可以优选地借助于可调制的磁场朝向在蒸镀位置33中的坩埚31、32中的蒸镀材料11偏转。蒸发的蒸镀材料从蒸发位置出发扩散到真空室2中然后作为涂层沉积在基片3上。
坩埚板30具有用于接收第一量的第一蒸镀材料11的第一坩埚31和用于接收第一量的第二蒸镀材料12的第二坩埚32。
图2示出具有多个坩埚31、32、35、36、37的坩埚板30的俯视图。这些坩埚可以接收相同的或不同的蒸镀材料。在此示例中,坩埚板30具有五个坩埚,例如用于介电滤光片的层构造的高折射率、中折射率、低折射率材料,以及导电材料如ITO(铟锡氧化物)和任选的用于耐刮擦涂层的另一种材料。如从图2可以看到的,增大现有涂覆设备的坩埚的数量和/或接纳容量仅在有限的情况下可行。另外,为了从更大的坩埚中蒸发蒸镀材料而具有更大蒸镀装置的涂覆设备的装设与显著较大的成本相关。为此例如必须修改蒸镀装置20,使得电子束21能够覆盖更大的区域。
在现有涂覆设备中,坩埚的接纳容量通常足以完全涂覆基片3的一侧。在手动翻转眼镜玻璃片的常规制造流程中这是足够的,因为涂覆设备的真空室2在涂覆玻璃一侧之后被通气并打开,以便手动翻转玻璃片。在这一过程中,当例如在要求相对大量蒸镀材料的特殊涂覆中有必要时,还可以将坩埚重新用蒸镀材料填充。
坩埚板30可以优选地被形成为具有上侧和下侧的圆形的板。坩埚31、32被安排在坩埚板30的上侧并且可以例如构成为在上侧中的凹陷。任选地,坩埚可以具有所谓的内衬或坩埚插入件。使用内衬的优点是容易清洁坩埚板并且容易用蒸镀材料11、12进行填充。
坩埚板30与定位装置50联接,该定位装置被形成为用于使这项坩埚31、32中的至少一个在蒸镀位置33与补充位置34之间往复移动。在图1中所示的实施例中,定位装置50示意性地展示为驱动单元,该驱动单元可以将坩埚板30围绕旋转轴线51旋转,如通过箭头52所示。换言之,坩埚板30是可旋转的并且这些坩埚31、32中的至少一个可以通过旋转运动52在蒸镀位置33与补充位置34之间往复移动。
补充装置40可以,如图1中所示,优选地与坩埚盖60组合。例如,现有的坩埚盖可以由根据本发明一方面的带有补充装置40的坩埚盖60来替换。图3示出对应的俯视图。坩埚盖60具有第一开口61,以便将处于蒸镀位置33的坩埚板30的坩埚31露出。另外的坩埚受到坩埚盖60保护,免于待蒸镀材料的污染。由此可以实现高的涂覆质量。坩埚盖60还具有第二开口62,该第二开口也可以成为补充开口。通过第二开口62,可以将第二量的第一蒸镀材料从补充装置40的储存容器41转移到坩埚板30的位于补充装置或第二开口62下方的补充位置中的坩埚31、32中。任选地,可以设置一个或多个另外的补充开口62’和另外的补充装置40’。
如在图1中所示,补充装置40具有用于接收蒸镀材料11(在此为第二量的第一蒸镀材料11)的储存容器41。补充装置40还被形成为用于将第二量的第一蒸镀材料11转移到处于补充位置34中的坩埚板30的坩埚31、32之一中。在所示的实施例中,所希望的坩埚的定位通过旋转坩埚板30来进行。旋转优选地通过在涂覆工艺过程中在正常的坩埚旋转范围内已经存在的定位装置50的驱动单元来进行。
所建议的解决方案的优点可以在于容易计量蒸镀材料。这可以如下地实现:所需要的蒸镀材料11的量在填充储存容器41时已经预先给定,例如通过容器大小或接纳容量(最大填充量)或对量提前测量。在补充位置34中、在补充装置40下方的坩埚31、32于是可以通过在清空过程中完全清空储存容器41而定量地得以补充。因此真空室2内部不需要其他的计量或测量装置。
所建议的解决方案的另一个优点在于将蒸镀材料11从储存容器41简单地输送到位于补充位置34中的坩埚31、32中。补充装置40的储存容器41可以直接安排在补充位置34中的坩埚31、32上方。优选地,储存容器41为此被安排在坩埚盖62的第二开口62上。所希望的坩埚31、32可以如上所述地通过旋转坩埚板30定位在第二开口62下方。储存容器41可以例如被形成为漏斗形的或圆柱形的储存容器,在其下侧设置有封闭件42。补充装置40的封闭件42打开时,蒸镀材料11借助于重力从储存容器41滑入坩埚31、32中。在此实施例中,封闭件42被形成为滑动件或闸门,然而也可以是其他实施方式,例如被形成为翻板或活板门。任选地,可以设置材料引导元件43(在此示例性地以连接管的形式示出),该连接管被形成为用于将第二量的蒸镀材料11从储存容器41引导到处于补充位置34的坩埚31、32之一。
另一个优点可以在于,简单地激活补充装置以便在适合的时间点将蒸镀材料11从储存容器41转移到所希望的坩埚31、32中。
图4示出从具有根据本发明一方面的装置的另一个实施例的真空涂覆设备10的内室看的透视图示。储存容器41的封闭件42在此以滑动件的形式实施。封闭件在此与已经存在于真空室中的装置70(在此为机械旋转装置,该机械旋转装置例如移动热蒸发器的闸门)如下地相连,使得装置70的致动还实现了封闭件42的打开。在适合的时间点,例如在第一量的蒸镀材料11已经从坩埚31中蒸发之后并且坩埚31已经通过旋转运动52定位在储存容器41下方之后,可以通过激活该另外的装置70来自动地打开封闭件42。例如,封闭件42可以通过链条44与装置70相连。由于装置70进行旋转并且链条卷起,封闭件42从补充装置中被拉动,于是在储存容器41的下侧露出开口,使得包含在其中的第二量的蒸镀材料能够借助于重力落入其下方的位于补充位置中的坩埚31、32中。替代地或附加地,可以设置用于致动补充装置40的例如机电激活装置。
图5示出方法80的流程图,该方法用于通过根据本公开的真空涂覆设备将蒸镀材料在真空中蒸发到基片上。
在第一步骤S81中,将至少一个坩埚用蒸镀材料填充。在第二步骤中,将储存容器用蒸镀材料填充。
接着,第三步骤S83将真空室抽空,并且产生用于涂覆过程的真空。先前所述的步骤为准备措施。
在步骤S84中,将蒸镀材料11从处于蒸镀位置的坩埚31全部或部分蒸发到真空室2中。任选地,之后可以对基片施加第一量的蒸镀材料并翻转。优选地,可以涂覆基片的正反面,而无须间歇地将真空室通气。
在步骤S85中,在真空室2内部将坩埚31从蒸镀位置33移动到补充位置34,并且将蒸镀材料11从储存容器41转移到坩埚中。
在步骤S86中,经补充的坩埚31从补充位置34移动到蒸镀位置33,并且蒸镀材料从坩埚蒸发。
紧接着,在核心工艺下游安排的步骤S87中,通过对真空室通气再次产生大气压。然后可以打开真空室并将经涂覆的基片取出。

Claims (12)

1.真空蒸镀装置(10),具有:
-真空室(2);
-用于接收蒸镀材料(11)的坩埚(31);
-用于蒸镀材料(11)的储存容器(41);以及
-定位装置(50),所述定位装置被形成为用于使所述坩埚(31)在蒸镀位置(33)与补充位置(34)之间往复运动,所述补充位置用于从所述储存容器(41)中补充蒸镀材料(11);
其特征在于,所述蒸镀位置(33)和所述补充位置(34)位于所述真空室内部;
所述储存容器(41)被安排在所述真空室(2)内部。
2.根据权利要求1所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于,在所述补充位置(34)中,所述储存容器(41)的出口直接位于所述坩埚(31)的开口上方。
3.根据前述权利要求之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于用于所述储存容器(41)的封闭件(42)。
4.根据权利要求3所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于另外的装置(40),其中所述封闭件(42)被设计成以如下方式与另外的装置(70)联接:使得致动所述另外的装置(70)还实现将所述封闭件(42)打开。
5.根据权利要求3或4所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于,所述储存容器(41)被形成为漏斗形的或圆柱形的。
6.根据权利要求3至5之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于,所述封闭件(42)被安排在所述储存容器(41)的下侧处。
7.根据前述权利要求之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于,所述真空蒸镀装置(10)被形成为用于在单一清空过程中将所述蒸镀材料(11)从所述储存容器(41)完全转移到处于所述补充位置(34)的所述坩埚(31)中。
8.根据前述权利要求之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于:坩埚板(30),所述坩埚板具有所述坩埚(31)和另外的坩埚(32);以及用于遮盖所述坩埚板(30)的坩埚盖(60),
其中所述补充装置(40)的储存容器(41)被安排在所述坩埚盖(60)的上侧处,并且所述坩埚盖(60)被形成为用于以其下侧来遮盖所述坩埚板(30),
其中所述坩埚盖(60)具有第一开口(61),以便露出所述坩埚板(30)的位于所述蒸镀位置(33)的坩埚(31,32);并且所述坩埚盖还具有第二开口(62),以便通过所述第二开口(62)将所述蒸镀材料(11)从在上侧处的所述储存容器(41)转移到在下侧处的所述坩埚板(30)的位于所述补充位置(34)的坩埚(31,32)中。
9.根据前述权利要求之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于,所述真空蒸镀装置(10)是电子束蒸镀装置。
10.用于根据权利要求1至9之一所述的真空蒸镀装置(10)的具有补充装置(40)的坩埚盖(60),其中所述坩埚盖(60)被形成为用于遮盖坩埚板(30),所述坩埚板具有坩埚(31)和另外的坩埚(32),所述坩埚盖具有
-用于接收蒸镀材料(11)的储存容器(41);
其中所述储存容器(41)被安排在所述坩埚盖(60)的上侧处,并且所述坩埚盖(60)被形成为用于以其下侧来遮盖所述坩埚板(30);
其中所述坩埚盖(60)具有第一开口(61),以便露出所述坩埚板(30)的位于蒸镀位置(33)的坩埚(31,32),并且其中所述坩埚盖(60)具有第二开口(62);并且
其中所述补充装置(40)还被形成为通过所述第二开口(62)将所述蒸镀材料(11)从在上侧处的所述储存容器(41)中转移到在下侧处的所述坩埚板(30)的位于补充位置(34)的坩埚(31,32)中。
11.根据前述权利要求之一所述的真空蒸镀装置(10),其特征在于用于待涂覆的基片(3)的固持装置(4),所述固持装置被安排在所述真空室(2)内部,其中用于待涂覆的基片(3)的所述固持装置(4)被形成为翻转装置。
12.真空涂覆方法(80),具有如下步骤:
-在真空室(2)中将蒸镀材料(11)从处于蒸镀位置的坩埚(31)中蒸发(S84);
其特征在于
-在所述真空室(2)内部将所述坩埚(31)从所述蒸镀位置(33)移动到补充位置(34),并且将所述蒸镀材料(11)从所述储存容器(41)转移到所述坩埚中(S85);以及
-将所述坩埚(31)从所述补充位置(34)移动到所述蒸镀位置(33),并且将所述蒸镀材料(11)从所述坩埚中蒸发(S86)。
CN202310034540.0A 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法 Pending CN115961256A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016121256.3A DE102016121256B4 (de) 2016-11-07 2016-11-07 Vakuumverdampfungseinrichtung, Tiegelabdeckung mit Nachfülleinrichtung und Vakuumbeschichtungsverfahren
DE102016121256.3 2016-11-07
CN201711084964.9A CN108070825A (zh) 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711084964.9A Division CN108070825A (zh) 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115961256A true CN115961256A (zh) 2023-04-14

Family

ID=62002871

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310034540.0A Pending CN115961256A (zh) 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法
CN201711084964.9A Pending CN108070825A (zh) 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711084964.9A Pending CN108070825A (zh) 2016-11-07 2017-11-07 真空蒸镀装置和真空涂覆方法

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN115961256A (zh)
DE (1) DE102016121256B4 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108728801B (zh) * 2018-05-28 2019-11-12 深圳市华星光电技术有限公司 蒸镀装置及蒸镀方法
KR20240008416A (ko) * 2018-11-30 2024-01-18 페로텍 (유에스에이) 코포레이션 전자빔 소스 코팅용 도가니 커버
CN116770234B (zh) * 2023-06-25 2023-12-15 苏州佑伦真空设备科技有限公司 一种防止串料的坩埚装置
CN116770236A (zh) * 2023-08-15 2023-09-19 广州市博泰光学科技有限公司 一种光学镜片镀膜用的真空镀膜机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262160A (en) 1979-07-18 1981-04-14 Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. Evaporator feed
JPS613880A (ja) 1984-06-18 1986-01-09 Taiyo Yuden Co Ltd 多元化合物の反応性蒸着方法
JPH04301071A (ja) 1991-03-28 1992-10-23 Kobe Steel Ltd 真空蒸着法
JPH06173004A (ja) 1992-12-03 1994-06-21 Kobe Steel Ltd 連続真空蒸着めっきにおけるめっき原料供給装置
DE19653088A1 (de) 1996-12-19 1998-06-25 Siemens Ag Vibrationswendelfördereinrichtung und Verwendung derselben
JP4701486B2 (ja) * 2000-09-18 2011-06-15 エプソントヨコム株式会社 電子ビーム蒸着用電子銃、蒸着材料保持装置、及び蒸着装置
EP1422313A1 (de) 2002-11-05 2004-05-26 Theva Dünnschichttechnik GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Aufdampfen eines Beschichtungsmaterials im Vakuum mit kontinuierlicher Materialnachführung
JP2005336558A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 蒸着装置及び蒸着方法
CN101102889B (zh) 2005-01-10 2011-09-21 艾利丹尼森公司 可剥离卷曲标签
DE102006012747B4 (de) 2006-03-17 2010-07-01 Carl Zeiss Ag Kalotte mit einer Mehrzahl an Vorrichtungen zum Halten sowie zum Drehen und/oder Wenden eines Gegenstands bei dessen Beschichtung in einer Vakuumbeschichtungsanlage sowie Verfahren zum Halten sowie zum Drehen und/oder Wenden von Gegenständen bei deren Beschichtung in einer Vakuumbeschichtungsanlage
DE102006041137B4 (de) 2006-09-01 2015-02-12 Carl Zeiss Vision Gmbh Vorrichtung zum Wenden eines Gegenstands in einer Vakuumbeschichtungsanlage, Verfahren zum Wenden eines Gegenstands in einer Vakuumbeschichtungsanlage sowie deren Verwendung
JP5081899B2 (ja) 2007-03-26 2012-11-28 株式会社アルバック 蒸着源、蒸着装置、成膜方法
EP2006411A1 (en) 2007-06-19 2008-12-24 Applied Materials, Inc. Evaporation apparatus having a rotatable evaporation unit receptacle
DE102011016814B4 (de) * 2011-04-12 2017-03-23 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Verdampferzellen-Verschlusseinrichtung für eine Beschichtungsanlage
DE102012109626A1 (de) 2012-10-10 2014-04-10 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur langzeitstabilen Beschichtung mittels Verdampfung
EP2873750B1 (en) 2012-10-19 2016-10-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for supplying deposition material, method for producing substrate, control device, and deposition device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016121256A1 (de) 2018-05-09
DE102016121256B4 (de) 2020-11-26
CN108070825A (zh) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115961256A (zh) 真空蒸镀装置和真空涂覆方法
CN101341275B (zh) 沉积有机化合物的设备和方法以及具有该设备的基底处理装置
JP4312289B2 (ja) 有機薄膜形成装置
JP4545028B2 (ja) 蒸着装置
JP2009087869A (ja) 供給装置、蒸着装置
US20190390321A1 (en) Film-formation method
JP2011021209A (ja) 真空蒸着装置
JP2003113466A (ja) 真空蒸着装置
US20080236498A1 (en) Vacuum film deposition apparatus
WO2017061481A1 (ja) 材料供給装置および蒸着装置
EP3090072B1 (en) Multi-layer assembly and method of coating
JP2005126821A (ja) 真空蒸着装置および真空蒸着の前処理方法
KR101238534B1 (ko) 리니어 다층박막 증착장치
JP2009228090A (ja) 蒸着装置及び蒸着源
KR101980280B1 (ko) 박막증착장치
KR100585913B1 (ko) 광학소자 박막 코팅용 증발물질 용해장치 및 용해방법
EP1260604A1 (en) Method for preparing film of compound material containing gas forming element
KR101813151B1 (ko) 박막증착장치 및 박막증착장치의 증착물질공급모듈
JP2019035100A (ja) 反射膜の製造方法
JP2015124429A (ja) 蒸着材料供給装置及び方法
JP2015229783A (ja) 成膜装置
JP4714920B2 (ja) 蒸着材料供給装置および方法
KR101868458B1 (ko) 박막증착장치
EP0604424B1 (en) Vapour deposition
JP2009228098A (ja) ルツボ、真空蒸着方法、および真空蒸着装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination