JPH03120375A - 加工物の互いに表裏をなす表面領域に化学的にコーティングを施す方法及びそのための装置 - Google Patents
加工物の互いに表裏をなす表面領域に化学的にコーティングを施す方法及びそのための装置Info
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- JPH03120375A JPH03120375A JP2244145A JP24414590A JPH03120375A JP H03120375 A JPH03120375 A JP H03120375A JP 2244145 A JP2244145 A JP 2244145A JP 24414590 A JP24414590 A JP 24414590A JP H03120375 A JPH03120375 A JP H03120375A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一つの加工物の互いに表裏をなす表面領域にプ
ラズマを用いてほぼ同様に化学的にコーティングを施す
方法、及びそのための装置に関する。
ラズマを用いてほぼ同様に化学的にコーティングを施す
方法、及びそのための装置に関する。
プラズマを用いた蒸着法及びそれに使用される装置は公
知であって、それに関してはたとえば”Ｐｌａｓｍａ
ｄａｐｏｓｔｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｔ
ｈｉｎ ｆｉｌｍｓＡｌａｎ Ｒ，Ｒｅｉｎｂｅｒｇ、
Ａｎｎ、 Ｒｅｖ、 Ｍａｋｅｒ、 Ｓｃｉ。
知であって、それに関してはたとえば”Ｐｌａｓｍａ
ｄａｐｏｓｔｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｔ
ｈｉｎ ｆｉｌｍｓＡｌａｎ Ｒ，Ｒｅｉｎｂｅｒｇ、
Ａｎｎ、 Ｒｅｖ、 Ｍａｋｅｒ、 Ｓｃｉ。
１９７９年、 Ｐ、３４１〜３７２を参照されたい。
プラズマを発生させるために、二つの電極間に電場を発
生させて、真空チャンバ内のガス混合気にプラズマ形成
に必要なエネルギを供給することも知られている。電極
間に存在する空間は、原則的に直接電極の開城にある二
つの暗黒部と暗黒部間に位置するプラズマ室とに分ける
ことができる。
生させて、真空チャンバ内のガス混合気にプラズマ形成
に必要なエネルギを供給することも知られている。電極
間に存在する空間は、原則的に直接電極の開城にある二
つの暗黒部と暗黒部間に位置するプラズマ室とに分ける
ことができる。
プラズマ室内には高密度の電荷担体が存在するが、単位
空間当りの電荷収支から生じる空間電荷密度は零であっ
て、暗黒部は明らかな空間電荷密度を有する。
空間当りの電荷収支から生じる空間電荷密度は零であっ
て、暗黒部は明らかな空間電荷密度を有する。
暗黒部内では電荷収支が消滅しないことによってプラズ
マ室はプラズマ電位をとる。プラズマ室内では電位はほ
ぼ一定である。プラズマ室は当業者には明確に定義され
た空間であって、これについてはたとえば”Ｇｌｏｗ
Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”Ｂｒ１ａｎ
Ｃｈａｐｍａｎ、 Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏ
ｎｓ （１９８０ＬＰ、７７〜８０を参照されたい。
マ室はプラズマ電位をとる。プラズマ室内では電位はほ
ぼ一定である。プラズマ室は当業者には明確に定義され
た空間であって、これについてはたとえば”Ｇｌｏｗ
Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”Ｂｒ１ａｎ
Ｃｈａｐｍａｎ、 Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏ
ｎｓ （１９８０ＬＰ、７７〜８０を参照されたい。
上述の方法（以下でばＰＥＣＶＯ，ｐｌａｓｍａ−ｅｎ
ｈａｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ、プラズマを用いた化学蒸着法と称する。
ｈａｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ、プラズマを用いた化学蒸着法と称する。
）を用いて加工物のコーティングを行う場合に、加工物
を一方の電橋上に配置するのが一般的である。導電層で
コーティングするためには、電極は直流あるいは交流電
圧で駆動され、絶縁材料でコーティングするためには交
流電圧の供給が行われる。
を一方の電橋上に配置するのが一般的である。導電層で
コーティングするためには、電極は直流あるいは交流電
圧で駆動され、絶縁材料でコーティングするためには交
流電圧の供給が行われる。
米国特許ＵＳ−ＰＳ ３，８４７．６５２ ニはＰＥＣ
ＶＤ法の適当な装置を用いて浸透膜を形成することが記
載されている。プラズマは一方側から膜をコーティング
すべき支持体に向かって流れ、七ツマーガスが反対側か
ら供給される。プラズマの発生は支持体から離れて、一
対の電極の高周波によって行われる。
ＶＤ法の適当な装置を用いて浸透膜を形成することが記
載されている。プラズマは一方側から膜をコーティング
すべき支持体に向かって流れ、七ツマーガスが反対側か
ら供給される。プラズマの発生は支持体から離れて、一
対の電極の高周波によって行われる。
膜のコーティングは支持体プレートの一方側で所望どお
り行われ、その際に支持体の面が異なるように形成され
ている場合にはどちらの面がコーティングにより適して
いるかが説明されている。
り行われ、その際に支持体の面が異なるように形成され
ている場合にはどちらの面がコーティングにより適して
いるかが説明されている。
さらにドイツ特許ＤＢ−ＰＳ ３３，２１，９０６には
、プラズマを用いた化学蒸着によって金属粉末に合成フ
ィルムをコーティングすることが記載されており、回転
する真空容器内の電極間で金属粉末が攪拌されてプラズ
マを発生させ、それによって粉末の全面にコーティング
が行われる。
、プラズマを用いた化学蒸着によって金属粉末に合成フ
ィルムをコーティングすることが記載されており、回転
する真空容器内の電極間で金属粉末が攪拌されてプラズ
マを発生させ、それによって粉末の全面にコーティング
が行われる。
すでに説明したように、ＰＥＣＶＯにおいては一般にコ
ーティングすべき加工物は粉末と異なりプロセス室内で
攪拌することはできず、一方の電極上に配置される。そ
れによる欠点は、加工物は一方側からしかコーティング
されず、従って両側にコーティングする場合には後で向
きを変えなければならないことである。さらに高さの異
なる加工物あるいは後述するように湾曲した面を有する
加工物を同一ないし同様にコーティングすることは困難
である。ドイツ特許Ｄ［！−ＰＳ ３３．２１，９０６
に記載されている粉末粒子の３次元コーティングにおい
ては、粉末粒子は反応容器の回転動作によってプラズマ
室内及び暗黒部内であちこちと攪拌される。
ーティングすべき加工物は粉末と異なりプロセス室内で
攪拌することはできず、一方の電極上に配置される。そ
れによる欠点は、加工物は一方側からしかコーティング
されず、従って両側にコーティングする場合には後で向
きを変えなければならないことである。さらに高さの異
なる加工物あるいは後述するように湾曲した面を有する
加工物を同一ないし同様にコーティングすることは困難
である。ドイツ特許Ｄ［！−ＰＳ ３３．２１，９０６
に記載されている粉末粒子の３次元コーティングにおい
ては、粉末粒子は反応容器の回転動作によってプラズマ
室内及び暗黒部内であちこちと攪拌される。
この３次元コーティングはレンズやフィルタガラスなど
の加工物のコーティングについては明らかに不可能であ
る。
の加工物のコーティングについては明らかに不可能であ
る。
米国出願Ｕ Ｓ −Ａ ４，３６１，５９５には、ガス
真空容器内の二つの電極間で直流あるいは交流放電を発
生させることが記載されている。ＰＥＣＶＤ法を用いて
プラスチックディスク上にそれぞれＳｉＯｘからなる研
磨材層を形成するために、ある実施例においてはコーテ
ィングすべき二つのプラスチックディスクを直接重ね合
わせて、電極間に形成された放電室内に挿入している。
真空容器内の二つの電極間で直流あるいは交流放電を発
生させることが記載されている。ＰＥＣＶＤ法を用いて
プラスチックディスク上にそれぞれＳｉＯｘからなる研
磨材層を形成するために、ある実施例においてはコーテ
ィングすべき二つのプラスチックディスクを直接重ね合
わせて、電極間に形成された放電室内に挿入している。
しかしよく知られているように、種々のディスクのそれ
ぞれの表面に設けられる研磨材層の均一性に対しては要
請はなされるにしても、最小の要請しかなされない。
ぞれの表面に設けられる研磨材層の均一性に対しては要
請はなされるにしても、最小の要請しかなされない。
本発明の課題は加工物の表裏をなす表面に合理的かつほ
ぼ同一にコーティングを施すことのできる上述の種類の
方法ないし装置を提供することである。
ぼ同一にコーティングを施すことのできる上述の種類の
方法ないし装置を提供することである。
（課題を解決するための手段および作用）この課題は冒
頭で述べた種類の方法において、請求項第１項の特徴部
分に記載された方法によって解決される。
頭で述べた種類の方法において、請求項第１項の特徴部
分に記載された方法によって解決される。
本発明は公知の次のような知識に基づいている。
すなわち電極に隣接する空間領域、すなわち暗黒部にお
いては、コーティングすべき加工物を直接一方の電極上
に配置するなどして、この空間に配置する場合には最大
の蒸着率が得られるが、電極に隣接するこの空間におい
ては蒸着勾配は観察される電極からの距離の関数の形で
変化し、それによって前述のような問題が生じる。
いては、コーティングすべき加工物を直接一方の電極上
に配置するなどして、この空間に配置する場合には最大
の蒸着率が得られるが、電極に隣接するこの空間におい
ては蒸着勾配は観察される電極からの距離の関数の形で
変化し、それによって前述のような問題が生じる。
しかしまた、電極から見て増大する距離の関数において
蒸着率勾配がプラズマ室内では少くともほぼ零になるこ
とが知られており、すなわちプラズマ室内では蒸着率は
暗黒部におけるそれよりは小さいが、距離に対してほと
んど無関係であり、それによって従来のこの種のプロセ
スにおける上述の問題は、プロセスの経済性を考えて暗
黒部における最大の蒸着率を利用しようとする明らかな
判断基準を捨てればきわめて容易に解決することができ
る。
蒸着率勾配がプラズマ室内では少くともほぼ零になるこ
とが知られており、すなわちプラズマ室内では蒸着率は
暗黒部におけるそれよりは小さいが、距離に対してほと
んど無関係であり、それによって従来のこの種のプロセ
スにおける上述の問題は、プロセスの経済性を考えて暗
黒部における最大の蒸着率を利用しようとする明らかな
判断基準を捨てればきわめて容易に解決することができ
る。
本発明により“ｓｔｒａｆｇｈｔ ｆｏｒｗａｒｄｓ”
の最適化、すなわち単位時間当たり最大可能なコーティ
ングということから目を転じることによって、他の最高
に好ましい可能性がひらける。
の最適化、すなわち単位時間当たり最大可能なコーティ
ングということから目を転じることによって、他の最高
に好ましい可能性がひらける。
また、本発明の知識によれば、原則的にプラズマ室を利
用して、加工物を立体的にずらせて配置することが可能
となり、それによって加工物の配置を一方の電極の使用
でる２次元の面に限定する場合に比べて、きわめて多数
の加工物を同時に加工することができる。
用して、加工物を立体的にずらせて配置することが可能
となり、それによって加工物の配置を一方の電極の使用
でる２次元の面に限定する場合に比べて、きわめて多数
の加工物を同時に加工することができる。
直流放電を用いてＰＥＣＶＤ法を行うことは物理的には
全く可能であるが、このことは絶縁材料でコーティング
を行う場合には電極のコーティングが問題となり、誘電
体として形成される層によって容量が形成される場合に
も問題が生じる。
全く可能であるが、このことは絶縁材料でコーティング
を行う場合には電極のコーティングが問題となり、誘電
体として形成される層によって容量が形成される場合に
も問題が生じる。
もちろん本発明方法は絶縁材料のコーティングに限定さ
れるものではなく、すでに説明したように直流電圧放電
を用いて加工できる場合には、導電性材料によるコーテ
ィングにも用いることができる。
れるものではなく、すでに説明したように直流電圧放電
を用いて加工できる場合には、導電性材料によるコーテ
ィングにも用いることができる。
しかし好ましくは、特に、絶縁材料でコーティングを行
う場合には、コーティングはマイクロ波領域までの高周
波で行われる。
う場合には、コーティングはマイクロ波領域までの高周
波で行われる。
多くの場合に、コーティング中に面を移動させることが
指示されているが、本発明の主要な部材によれば、プロ
セスの開面を固定的に保持することができ、しかもほぼ
同一かつ同時にコーティングが行われる。
指示されているが、本発明の主要な部材によれば、プロ
セスの開面を固定的に保持することができ、しかもほぼ
同一かつ同時にコーティングが行われる。
また、プラズマの特性（ここで関係のあるのは特にその
拡散である）を、反応室内に誘導磁場■を印加すること
によって変化させることができることも知られている。
拡散である）を、反応室内に誘導磁場■を印加すること
によって変化させることができることも知られている。
これについてはたとえば、”Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅ
ｌｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｓｍａ
・ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｕａｐｏｒ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｒｏｎｎｉｔｒｉｄ
ｅ” Ｔ、Ｈ，Ｙｕｚｕｒｉｈａ他、 Ｊ、’ Ｖａｃ
、 Ｓｃｔ。
ｌｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｓｍａ
・ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｕａｐｏｒ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｒｏｎｎｉｔｒｉｄ
ｅ” Ｔ、Ｈ，Ｙｕｚｕｒｉｈａ他、 Ｊ、’ Ｖａｃ
、 Ｓｃｔ。
Ｔｅｃｈｎｏｌ、 Ａ ３（６）＋ Ｎｏｖ、／Ｄｅｃ
、 １９８５の記事を参照されたい。
、 １９８５の記事を参照されたい。
本発明によってすでに、プラズマ室内でのコーティング
がいずれかの暗黒部内のコーティングに比べてどのよう
な利点を有するかが明らかにされているので、プラズマ
室の構成特にその空間的な広がりを最適化することによ
って本発明によれば次の段階に進むことができる。
がいずれかの暗黒部内のコーティングに比べてどのよう
な利点を有するかが明らかにされているので、プラズマ
室の構成特にその空間的な広がりを最適化することによ
って本発明によれば次の段階に進むことができる。
これはプラズマ室内の磁場によって行われる。
それによってプラズマ室を反応空間のより広い領域に拡
大させることができ、それによってコーティングすべき
加工物を配置するのに使用できる空間が拡大される。
大させることができ、それによってコーティングすべき
加工物を配置するのに使用できる空間が拡大される。
本発明装置は、請求項第７項の文言に示す特徴によって
前述の課題を解決する。
前述の課題を解決する。
具体的にテスト済みで最も適していることが明らかにな
った方法が請求項第１２項に記載されており、同様にテ
スト済みの方法ないし装置の使用法が請求項第１３項に
記載されている。
った方法が請求項第１２項に記載されており、同様にテ
スト済みの方法ないし装置の使用法が請求項第１３項に
記載されている。
〔実施例］
以下、添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する
。
。
第１図にプラズマを用いた化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）を行
う公知のプロセスチャンバ１の概略断面図を示す、プロ
セスチャンバ１にはチャンバハウジング３が設けられて
おり、このチャンバハウジング３を通して絶縁された通
路５によってプレート電極として示される一方の電極９
に給電線７が導かれている。電極９と対向して第２の電
極１１が設けられており、この電極１１はたとえばハウ
ジング３と共に接地されている。
う公知のプロセスチャンバ１の概略断面図を示す、プロ
セスチャンバ１にはチャンバハウジング３が設けられて
おり、このチャンバハウジング３を通して絶縁された通
路５によってプレート電極として示される一方の電極９
に給電線７が導かれている。電極９と対向して第２の電
極１１が設けられており、この電極１１はたとえばハウ
ジング３と共に接地されている。
特に絶縁性の層材料でコーティングを行うために給電線
７は適応ネットワーク１３を介して交流発電機１５と接
続されており、交流発電機は本実施例においては好まし
くは高周波信号を発生する。
７は適応ネットワーク１３を介して交流発電機１５と接
続されており、交流発電機は本実施例においては好まし
くは高周波信号を発生する。
プロセスに適している場合、特にコーティング材料に適
している場合には交流信号発生器１５の代わりに点線で
示すように直流電圧発生器１５ａを設けることも可能で
あるが、そのときは場合によっては適応ネットワーク１
３を省くことができる。
している場合には交流信号発生器１５の代わりに点線で
示すように直流電圧発生器１５ａを設けることも可能で
あるが、そのときは場合によっては適応ネットワーク１
３を省くことができる。
ＰＥＣＶＤプロセスを実施するために一つあるいは多数
のガスタンクから供給されるガスインレット１７が設け
られ、それによって概略図示するインレット１９によっ
てプロセスチャンバ３の電極間にある反応室３ａへ反応
ガスが供給される０図示の実施例においてはプロセスチ
ャンバは円筒状に形成されており、円筒軸Ａに対して同
軸に排気スリーブ２１が設けられており、公知のように
真空ポンプ並びにプロセスの間ポンプアウトしたガスを
浄化する浄化装置と接続されている。すでに述ぺたよう
に、ＰＥＣＶＤ法を行うこの種の公知のチャンバを公知
のように駆動する場合に、電極９と１１の間にただ質的
に斜線で示すプラズマ室が形成され、このプラズマ室は
電荷担体の密度が大きいという特徴を有し、空間電荷密
度ρは、少くともほぼ零である。
のガスタンクから供給されるガスインレット１７が設け
られ、それによって概略図示するインレット１９によっ
てプロセスチャンバ３の電極間にある反応室３ａへ反応
ガスが供給される０図示の実施例においてはプロセスチ
ャンバは円筒状に形成されており、円筒軸Ａに対して同
軸に排気スリーブ２１が設けられており、公知のように
真空ポンプ並びにプロセスの間ポンプアウトしたガスを
浄化する浄化装置と接続されている。すでに述ぺたよう
に、ＰＥＣＶＤ法を行うこの種の公知のチャンバを公知
のように駆動する場合に、電極９と１１の間にただ質的
に斜線で示すプラズマ室が形成され、このプラズマ室は
電荷担体の密度が大きいという特徴を有し、空間電荷密
度ρは、少くともほぼ零である。
第１図には、電極１１の表面上に零点を有するＸ軸が示
されており、それに関して第２図が示されている。
されており、それに関して第２図が示されている。
第２図においては第１図に示すＸ座標の関数として純粋
に定性的に空間電荷密度ρ（ｘ）が点線で示されている
。この空間電荷密度はすでに述べたように、電極近傍の
領域すなわち暗黒部では消滅せず、特にプラズマ室で消
滅する。しかしプラズマ室では空間電荷密度ρ（ｘ）は
消滅するので、電位は一定である。
に定性的に空間電荷密度ρ（ｘ）が点線で示されている
。この空間電荷密度はすでに述べたように、電極近傍の
領域すなわち暗黒部では消滅せず、特にプラズマ室で消
滅する。しかしプラズマ室では空間電荷密度ρ（ｘ）は
消滅するので、電位は一定である。
第２図にはさらにＰＥＣＶＤ法で蒸着された層材料の観
察されたコーティング率ＲがＸの関数として示されてい
る。図から明らかなようにコーティング率Ｒは暗黒部内
では電極からの距離が減少するにつれて著しく増大する
ので、コーティング率のみを最適化量として考えると、
従来知られている方法、すなわちコーティングすべき加
工物を暗黒部に配置する方法が得られる。もちろんこの
暗黒部においてはコーティング率勾配ｄＲ／ｄｘが大き
いので、電気的に導通しない多数の面を同時にコーティ
ングしなければならない場合にはこれらの面が同一のＸ
座標値上に来るように入念に配慮しなければならない。
察されたコーティング率ＲがＸの関数として示されてい
る。図から明らかなようにコーティング率Ｒは暗黒部内
では電極からの距離が減少するにつれて著しく増大する
ので、コーティング率のみを最適化量として考えると、
従来知られている方法、すなわちコーティングすべき加
工物を暗黒部に配置する方法が得られる。もちろんこの
暗黒部においてはコーティング率勾配ｄＲ／ｄｘが大き
いので、電気的に導通しない多数の面を同時にコーティ
ングしなければならない場合にはこれらの面が同一のＸ
座標値上に来るように入念に配慮しなければならない。
また、第２図から明らかなように、コーティング率Ｒは
プラズマ室では消滅しないが勾配ｄＲ／ｄｘがなくなる
。従ってここではコーティング率はＸ座標にはほとんど
関係がなく、すなわちここでは面をＸ方向に任意にずら
して配置することができ、それにもかかわらず同様にコ
ーティングされる。
プラズマ室では消滅しないが勾配ｄＲ／ｄｘがなくなる
。従ってここではコーティング率はＸ座標にはほとんど
関係がなく、すなわちここでは面をＸ方向に任意にずら
して配置することができ、それにもかかわらず同様にコ
ーティングされる。
さらに、第１図に示す加工物を従来のように配置するの
に用いられる電極１１の表面２３を考えて、それを本発
明により加工物を配置するのに用いられるプラズマ室と
比較すると、本発明の基礎になっている知識、すなわち
ＰＥＣＶＤコーティングにプラズマ室を用いることによ
って、同時にかつ同様にコーティングすべき面を配置す
るのに使用される空間は、特に加工物をＸ方向にずらせ
て、横方向にも重なるような向きに配置できることを考
えると、著しく大きくなる。というのはそうすればコー
ティングに対して覆われることがないからである。
に用いられる電極１１の表面２３を考えて、それを本発
明により加工物を配置するのに用いられるプラズマ室と
比較すると、本発明の基礎になっている知識、すなわち
ＰＥＣＶＤコーティングにプラズマ室を用いることによ
って、同時にかつ同様にコーティングすべき面を配置す
るのに使用される空間は、特に加工物をＸ方向にずらせ
て、横方向にも重なるような向きに配置できることを考
えると、著しく大きくなる。というのはそうすればコー
ティングに対して覆われることがないからである。
第３図には、第１図の図示と第２図に関連する説明に基
づいて、本発明方法の実施例において、プラズマ室内で
コーティング率の勾配が放電方向に消滅するという特性
をどのように利用するかが示されている。光学レンズ、
フィルタガラスなどＰＥＣＶＤ法によってコーティング
しようとする加工物は、プラズマ室内に保持装置によっ
て、特に電極９、チャンバ及び対向電極３ないし１１な
ど電位を印加される装置部分に対して電気的に絶縁され
て配置されている。
づいて、本発明方法の実施例において、プラズマ室内で
コーティング率の勾配が放電方向に消滅するという特性
をどのように利用するかが示されている。光学レンズ、
フィルタガラスなどＰＥＣＶＤ法によってコーティング
しようとする加工物は、プラズマ室内に保持装置によっ
て、特に電極９、チャンバ及び対向電極３ないし１１な
ど電位を印加される装置部分に対して電気的に絶縁され
て配置されている。
そのために保持部材２４に絶縁区間２５とそれぞれ加工
物に応じて形成された保持機構２７が設けられており、
それによって両側ないし全面倒をコーティングすべき加
工物の同時かつ同様にコーティングすべき少くとも二つ
の面をプラズマ室内で自由に位置決めすることができる
。第３図にはただ一つの加工物２９が配置されている。
物に応じて形成された保持機構２７が設けられており、
それによって両側ないし全面倒をコーティングすべき加
工物の同時かつ同様にコーティングすべき少くとも二つ
の面をプラズマ室内で自由に位置決めすることができる
。第３図にはただ一つの加工物２９が配置されている。
しかし、チャンバ内へ半径方向に突出する保持部材２４
によってきわめて多数の加工物２９を配置して一つのプ
ロセスの間に同時に両側をコーティングできることは言
うまでもない。
によってきわめて多数の加工物２９を配置して一つのプ
ロセスの間に同時に両側をコーティングできることは言
うまでもない。
第４図にも、第１図に例示したチャンバに同時かつ同様
にコーティングすべき多数の加工物が設けられることが
示されている。参照符号２９で概略図示するように、電
位を印加される装置部分に関して絶縁されて、たとえば
ネット構造３１を有する保持装置が設けられており、そ
の上に全面及び特に両側を同時にコーティングされ、場
合によってはさらに湾曲されあるいは屈曲され、ないし
は任意の形状にされたレンズなどの加工物３３が載置さ
れている。
にコーティングすべき多数の加工物が設けられることが
示されている。参照符号２９で概略図示するように、電
位を印加される装置部分に関して絶縁されて、たとえば
ネット構造３１を有する保持装置が設けられており、そ
の上に全面及び特に両側を同時にコーティングされ、場
合によってはさらに湾曲されあるいは屈曲され、ないし
は任意の形状にされたレンズなどの加工物３３が載置さ
れている。
下方のネット状の構造３５上にはたとえば多数の平坦な
加工物３７が載置されており、ネット状の構造は、平坦
な加工物３７の一方の表面が構造上に載置され、従って
コーティングされないように形成されている。場合によ
っては二つのネット構造が絶縁材料から形成され、参照
符号３９で概略図示するように少くとも互いに絶縁され
ており、それによってプラズマ室内の電位の分布がガル
バニック過渡電流によって乱されることがないようにな
っている。
加工物３７が載置されており、ネット状の構造は、平坦
な加工物３７の一方の表面が構造上に載置され、従って
コーティングされないように形成されている。場合によ
っては二つのネット構造が絶縁材料から形成され、参照
符号３９で概略図示するように少くとも互いに絶縁され
ており、それによってプラズマ室内の電位の分布がガル
バニック過渡電流によって乱されることがないようにな
っている。
系方向だけではなく、横方向（第１図に点線で示すＸ方
向）においても比較的大きい領域で同時に均一なコーテ
ィングを保証しようとする場合には、プラズマの分布を
均質化して広がるように変化させて、それによって本発
明により利用可能なできるだけ大きい空間が得られるよ
うにすることが必要であろう。このことは原則的に、か
つ第１図に概略図示するように誘導磁場■を印加するこ
とによって得られる。この種の磁界■は永久磁石装置お
よび／または電磁石装置を、好ましくはチャンバの外部
に設けることによって発生せしめられる。
向）においても比較的大きい領域で同時に均一なコーテ
ィングを保証しようとする場合には、プラズマの分布を
均質化して広がるように変化させて、それによって本発
明により利用可能なできるだけ大きい空間が得られるよ
うにすることが必要であろう。このことは原則的に、か
つ第１図に概略図示するように誘導磁場■を印加するこ
とによって得られる。この種の磁界■は永久磁石装置お
よび／または電磁石装置を、好ましくはチャンバの外部
に設けることによって発生せしめられる。
第５図に示すように、永久磁石４３がチャンバ３の外側
において電極１１の領域に軸Ａに対して均一に分配され
て設けられている。
において電極１１の領域に軸Ａに対して均一に分配され
て設けられている。
図に示すような種類の容量的に結合されたＨｆ反応容器
内の電極９と１１間に７ ｃｍのプレート間隔で５０Ｘ
５０Ｘ２ｍｍのガラスプレートが真空吸引部２１のほぼ
上方でかつ電極９間のほぼ中央に位置決めされ、３１ｓ
ｅｃｓのガス流、６００ワツトのＨｆ出力、７ ｍＴｏ
ｒｒ圧力で３０分間ジメチルジェトキシルシラン（Ｄｉ
ｍｅＬｈｙｌ ｄｉａｅｔｈｏｘｙｌｓｉｌａｎ）によ
るプラズマ重合によってコーティングされた。
内の電極９と１１間に７ ｃｍのプレート間隔で５０Ｘ
５０Ｘ２ｍｍのガラスプレートが真空吸引部２１のほぼ
上方でかつ電極９間のほぼ中央に位置決めされ、３１ｓ
ｅｃｓのガス流、６００ワツトのＨｆ出力、７ ｍＴｏ
ｒｒ圧力で３０分間ジメチルジェトキシルシラン（Ｄｉ
ｍｅＬｈｙｌ ｄｉａｅｔｈｏｘｙｌｓｉｌａｎ）によ
るプラズマ重合によってコーティングされた。
それによってガラスプレートの両側には５５０ｎｍ厚さ
の層がコーティングされた。
の層がコーティングされた。
同じ反応容器において、φ６５閣で０．０１３ｃｍ”の
曲率１／Ｒ’を有するプラスチックレンズが、電極９．
１１の半径の半分まで偏心して、すなわちｙ方向に横に
ずらして位置決めされた。第５図に示すように永久磁石
が設けられているので、基板ないしプラスチックレンズ
の領域にｌＯ〜１００ガウスの磁場が発生する。７ ｍ
Ｔｏｒｒの圧力、３１ｓｅｃｍのガス流、６００ワツト
かつ１３．５６ＭＨｚのＨｆ出力で両側に３８ ｎｍ１
分の蒸着率でコーティングが行われた。湾曲によって生
じるレンズの中央開城と周辺部とにおける層厚のちがい
は確認されなかった。
曲率１／Ｒ’を有するプラスチックレンズが、電極９．
１１の半径の半分まで偏心して、すなわちｙ方向に横に
ずらして位置決めされた。第５図に示すように永久磁石
が設けられているので、基板ないしプラスチックレンズ
の領域にｌＯ〜１００ガウスの磁場が発生する。７ ｍ
Ｔｏｒｒの圧力、３１ｓｅｃｍのガス流、６００ワツト
かつ１３．５６ＭＨｚのＨｆ出力で両側に３８ ｎｍ１
分の蒸着率でコーティングが行われた。湾曲によって生
じるレンズの中央開城と周辺部とにおける層厚のちがい
は確認されなかった。
さらに同じ反応容器内で５ＣＩのプレート間隔でｌＸｌ
ＸｌＣｌの稜の長さを有するポリカーボネート製の立方
体が同軸に位置決めされて、３０ｓｅｃ１１のガス流、
０．１５■ｂａｒの圧力と１０００ワツトのＨｆ出力（
１３，５６ＭＨｚ ）で４５分間ジメチルジェトキシル
シランによるプラズマ重合によってコーティングされた
。立方体の全面に７００ｎｉのコーティングが設けられ
た。
ＸｌＣｌの稜の長さを有するポリカーボネート製の立方
体が同軸に位置決めされて、３０ｓｅｃ１１のガス流、
０．１５■ｂａｒの圧力と１０００ワツトのＨｆ出力（
１３，５６ＭＨｚ ）で４５分間ジメチルジェトキシル
シランによるプラズマ重合によってコーティングされた
。立方体の全面に７００ｎｉのコーティングが設けられ
た。
決して本発明方法に限定して証明するものではないが、
当業者はまず本発明の種類のプロセスを１ ａ＋Ｔｏｒ
ｒ−Ｉ Ｔｏｒｒの試験済みの圧力値で行うとよいと思
われる。
当業者はまず本発明の種類のプロセスを１ ａ＋Ｔｏｒ
ｒ−Ｉ Ｔｏｒｒの試験済みの圧力値で行うとよいと思
われる。
第１図は第２図に関連して異なるコーティング率の関係
を証明するために示す、ＰＥＣＶＤ法を実施する公知の
プロセスチャンバの概略断面図、第２図は、第１図に例
示するように一方の電極に対して垂直な空間軸Ｘに関し
コーティング率Ｒの定性的な関係を示す線図、 第３図は、第１図に示すプロセスチャンバにおいて、同
時に両側および／または多数の側をコーティングすべき
加工物の本発明による配置を示す断面図、 第４図は第１図に示すチャンバに本発明により同時にか
つ均一にコーティングされるように加工物を配置した例
を示す断面図、 第５図はプラズマ分布を所望に変化させる誘導磁場■を
発生させる磁石の配置を示す断面図である。 ５ ５ １ ３ ・・・プロセスチャンバ、 ９．１１・・・電極、・・
・交流発電機、 ２７・・・保持部分（保持機構）、・
・・保持機構（絶縁区間）、２９・・・加工物、・・・
保持機構（ネット構造）、 ・・・磁場発注手段（電磁石または永久磁石）、Ａ・・
・対称軸（軸）、 Ｂ、・・・磁場、■１・・・誘導
磁場。
を証明するために示す、ＰＥＣＶＤ法を実施する公知の
プロセスチャンバの概略断面図、第２図は、第１図に例
示するように一方の電極に対して垂直な空間軸Ｘに関し
コーティング率Ｒの定性的な関係を示す線図、 第３図は、第１図に示すプロセスチャンバにおいて、同
時に両側および／または多数の側をコーティングすべき
加工物の本発明による配置を示す断面図、 第４図は第１図に示すチャンバに本発明により同時にか
つ均一にコーティングされるように加工物を配置した例
を示す断面図、 第５図はプラズマ分布を所望に変化させる誘導磁場■を
発生させる磁石の配置を示す断面図である。 ５ ５ １ ３ ・・・プロセスチャンバ、 ９．１１・・・電極、・・
・交流発電機、 ２７・・・保持部分（保持機構）、・
・・保持機構（絶縁区間）、２９・・・加工物、・・・
保持機構（ネット構造）、 ・・・磁場発注手段（電磁石または永久磁石）、Ａ・・
・対称軸（軸）、 Ｂ、・・・磁場、■１・・・誘導
磁場。
Claims (29)
- １．加工物の互いに表裏をなす表面領域にほぼ同一のプ
ラズマを用いて化学的にコーティングを施す方法におい
て、 互いに接して配置された２個のラップディスクのそれぞ
れ一方の表面に研磨材層をプラズマを用いて同時に化学
的に蒸着するための公知の方法におけるのと同様に、 加工物を電位に関して懸架されるように真空処理チャン
バの２つの電極間に形成された放電空間内に挿入し、電
極間で放電を行わせ、表面領域を同時にほぼ同様にコー
ティングすることを特徴とする加工物の互いに表裏をな
す表面領域に化学的にコーティングを施す方法。 - ２．それぞれ一方の表面領域が一方の電極側に配置され
ていることを特徴とする請求項第１項に記載の方法。 - ３．表面領域がそれぞれ湾曲されていることを特徴とす
る請求項第１項または第２項に記載の方法。 - ４．一方の表面領域が凹面で、他方が凸面に湾曲されて
いることを特徴とする請求項第１項から第３項までのい
ずれか１項に記載の方法。 - ５．同時に多数の加工物のコーティングを行い、その場
合に好ましくは加工物を放電方向にずらして配置するこ
とを特徴とする請求項第１項から第４項までのいずれか
１項に記載の方法。 - ６．さらに磁場によって放電室内で放電を行わせること
を特徴とする請求項第１項から第５項までのいずれか１
項に記載の方法。 - ７．真空プロセスチャンバ（１）内で放電を発生させる
ための少くとも二つの電極（９，１１）を有し、一つの
加工物の互いに表裏をなす表面領域にプラズマを用いて
同時に化学的にコーティングを施す装置において、 互いに接して配置されそれぞれ一方側に研磨材層をコー
ティングされる二つのラップディスクの公知の保持機構
と同様に、 保持機構が二つの電極間に配置され、規定された電位を
印加される装置部分に対して絶縁されており、別々の加
工物を収容して、その表面領域がそれぞれコーティング
に対して露出され、それによってほぼ同様なコーティン
グが行われるように構成されていることを特徴とするプ
ラズマを用いて同時に化学的にコーティングを施す装置
。 - ８．保持機構が多数の加工物を収容するように形成され
ていることを特徴とする請求項第７項に記載の装置。 - ９．プロセスチャンバ内に磁場（Ｂ＿１）を発生させる
磁場発生手段（４３）が設けられていることを特徴とす
る請求項第７項または第８項に記載の装置。 - １０．平坦な表面を有する基板にコーティングを施すた
めの請求項第１項から第６項までのいずれか１項に記載
の方法。 - １１．平坦な表面を有する基板にコーティングを施すた
めの請求項第７項から第９項までのいずれか１項に記載
の装置。 - １２．湾曲した表面を有する基板にコーティングを施す
ための請求項第１項から第６項までのいずれか１項に記
載の方法。 - １３．湾曲した表面を有する基板にコーティングを施す
ための請求項第７項から第９項までのいずれか１項に記
載の装置。 - １４．蒸気として有機金属化合物が使用され、加工物上
に重合によって機械的及び化学的な影響に対する保護層
が設けられていることを特徴とする請求項第１項から第
６項までのいずれか１項に記載の方法。 - １５．光学的に透明で摩耗に強い保護層を有するプラス
チック基板を形成するための請求項第１項から第６項、
第１４項のいずれか１項に記載の方法。 - １６．光学的に透明で摩耗に強い保護層を有するプラス
チック基板を形成するための請求項第７項から第９項ま
でのいずれか１項に記載の装置。 - １７．プラズマを用いた化学蒸着によって少くとも一つ
の加工物表面にコーティングを施す方法において、 一つあるいは複数の加工物をプロセスの間プラズマ室内
に配置することを特徴とする方法。 - １８．プロセスチャンバ内で二つの電極間でプラズマを
発生させ、少くとも二つの加工物表面ないし表面領域に
プラズマを用いた化学蒸着によって同時に少くともほぼ
同様なコーティングを施すための請求項第１７項に記載
の方法において、二つの加工物面ないし面領域をプラズ
マ室内に同時に自由かつ空間的にずらせて配置すること
を特徴とする方法。 - １９．同一の加工物の離れた少くとも二つの面あるいは
面領域をプラズマ室内に自由に配置してこれらの面を同
時にコーティングし、たとえば一つの加工物の全面を同
時にコーティングすることを特徴とする請求項第１７項
または第１８項に記載の方法。 - ２０．プラズマを交流電圧、好ましくは高周波電圧の容
量結合によって発生させることを特徴とする請求項第１
７項から第１９項までのいずれか１項に記載の方法。 - ２１．磁場を用いてプラズマ室の空間的な広がりを変化
させることを特徴とする請求項第１７項から第２０項ま
でのいずれか１項に記載の方法。 - ２２．プロセスチャンバ（１）内でプラズマを発生させ
る少くとも二つの電極（９，１１）と、コーティングす
べき少くとも一つの加工物を保持する保持機構とを有し
、プラズマを用いて化学蒸着コーティングを施す装置に
おいて、 保持機構が次のように、すなわち加工物（２９）を保持
する保持部分（２７）が規定された電位を印加される装
置部分に対して電気的に絶縁されて駆動され、保持部分
がチャンバ内に突出して、装置の駆動時にプラズマ室内
に位置するように形成されていることを特徴とするプラ
ズマを用いて化学蒸着コーティングを行う装置。 - ２３．保持すべき加工物（２９）の少くとも二つの表裏
をなす面が保持部分によって覆われずに残ることを特徴
とする請求項第２２項に記載の装置。 - ２４．プロセスチャンバ内に誘導磁場（■＿１）を発生
させる磁場発生手段（４３）が設けられていることを特
徴とする請求項第２２項または第２３項に記載の装置。 - ２５．交流発電機（１５）、好ましくは高周波発生器が
少くとも一つの電極（９）と容量的に結合されているこ
とを特徴とする請求項第２２項から第２４項までのいず
れか１項に記載の装置。 - ２６．電極が平板コンデンサの形で配置されていること
を特徴とする請求項第２２項から第２５項までのいずれ
か１項に記載の装置。 - ２７．前記手段に、好ましくはプロセスチャンバの外側
に配置された電磁石および／または永久磁石（４３）が
設けられていることを特徴とする請求項第２４項に記載
の装置。 - ２８．磁石が、電極配置の対称軸（Ａ）に対してほぼ軸
対称に配置されていることを特徴とする請求項第２７項
に記載の装置。 - ２９．保持機構（２５，３１）が可動に形成されている
ことを特徴とする請求項第２２項から第２８項までのい
ずれか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3931713.7 | 1989-09-22 | ||
| DE3931713A DE3931713C1 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120375A true JPH03120375A (ja) | 1991-05-22 |
| JP3229312B2 JP3229312B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=6390011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24414590A Expired - Fee Related JP3229312B2 (ja) | 1989-09-22 | 1990-09-17 | 加工物の互いに表裏をなす表面領域に化学的にコーティングを施す方法及びそのための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0424620B1 (ja) |
| JP (1) | JP3229312B2 (ja) |
| AT (1) | ATE127536T1 (ja) |
| DE (2) | DE3931713C1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE181969T1 (de) * | 1994-03-29 | 1999-07-15 | Schott Glas | Pcvd-verfahren und vorrichtung zur beschichtung von gewölbten substraten |
| DE19608158C1 (de) * | 1996-03-04 | 1997-08-28 | Dresden Vakuumtech Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Hochfrequenz-Plasmapolymerisation |
| DE19744060C2 (de) | 1997-10-06 | 1999-08-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Substraten |
| DE10010766B4 (de) | 2000-03-04 | 2006-11-30 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von insbesondere gekrümmten Substraten |
| SE527351C2 (sv) * | 2003-07-10 | 2006-02-14 | Seco Tools Ab | Metod att belägga skär |
| DE102004018435A1 (de) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Carl Zeiss | Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten von Substraten mit einer hydrophoben Schicht |
| CN102796993B (zh) * | 2011-05-27 | 2014-05-28 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | Cvd设备和该cvd设备的控制方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4289598A (en) * | 1980-05-03 | 1981-09-15 | Technics, Inc. | Plasma reactor and method therefor |
| US4361595A (en) * | 1981-01-28 | 1982-11-30 | Rca Corporation | Method for preparing an abrasive lapping disc |
| US4418473A (en) * | 1982-03-26 | 1983-12-06 | International Business Machines Corp. | Method of making edge protected ferrite core |
| DE3321906A1 (de) * | 1982-06-18 | 1983-12-22 | TDK Corporation, Tokyo | Magnetisches pulver mit verbesserter dispergierbarkeit |
| US4512284A (en) * | 1983-12-19 | 1985-04-23 | Rca Corporation | Glow discharge apparatus for use in coating a disc-shaped substrate |
| GB8516537D0 (en) * | 1985-06-29 | 1985-07-31 | Standard Telephones Cables Ltd | Pulsed plasma apparatus |
| FR2587729B1 (fr) * | 1985-09-24 | 1988-12-23 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif de traitement chimique, notamment de traitement thermochimique et de depot chimique dans un plasma homogene de grand volume |
| CA1264025A (en) * | 1987-05-29 | 1989-12-27 | James A.E. Bell | Apparatus and process for coloring objects by plasma coating |
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| KR930003136B1 (ko) * | 1987-10-14 | 1993-04-22 | 후루가와덴기 고오교오 가부시기가이샤 | 프라즈마 cvd에 의한 박막 형성장치 |
-
1989
- 1989-09-22 DE DE3931713A patent/DE3931713C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
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