JPH03130359A - 均一な厚さの層で平坦な表面を被覆する装置 - Google Patents
均一な厚さの層で平坦な表面を被覆する装置Info
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- JPH03130359A JPH03130359A JP2057852A JP5785290A JPH03130359A JP H03130359 A JPH03130359 A JP H03130359A JP 2057852 A JP2057852 A JP 2057852A JP 5785290 A JP5785290 A JP 5785290A JP H03130359 A JPH03130359 A JP H03130359A
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- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
- C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
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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）
本発明は均一な厚さの層で平坦な表面を被覆する装置に
関し、線層はある源から放出される粒子からなっている
。
関し、線層はある源から放出される粒子からなっている
。
（従来の技術）
基板表面上に物質を堆積する技術は周知であり、該基板
の方向における発散ビームに沿って粒子を放出する蒸発
もしくは気化することからなっている。Ｄ堆積物の厚さ
を均一化する様々な方法が提案されている０例えば、ド
ーム型の支持体の内面上に該基板を配置することにより
該均一化が可能となる。ここで該ドームの曲率中心は線
源の近傍にある。しかし、この解決策は多数の小さな基
板上での同時の堆積についてのみ考えられるにすぎず、
著しく大きく平坦な基板上での堆積には適さない。
の方向における発散ビームに沿って粒子を放出する蒸発
もしくは気化することからなっている。Ｄ堆積物の厚さ
を均一化する様々な方法が提案されている０例えば、ド
ーム型の支持体の内面上に該基板を配置することにより
該均一化が可能となる。ここで該ドームの曲率中心は線
源の近傍にある。しかし、この解決策は多数の小さな基
板上での同時の堆積についてのみ考えられるにすぎず、
著しく大きく平坦な基板上での堆積には適さない。
この発明の方法に最も近い技術はこのビームの中央放出
方向に平行な軸の回りに該基板を回転することからなり
、該軸は場合によってはこの方向と一致させることがで
きる。放射状に伸びたアームはその先端に基板を保持し
、該基板の外向きの法線は該軸に平行であるか、あるい
は軸方向を向いている。この場合に被覆すべき表面は装
置の内側に向けられている。従って、該基板自体を軸の
回転速度よりも一般に明らかに速い回転速度で同時に回
転させることが好ましい。このように、該基板の遊星ホ
イール運動が実現される。
方向に平行な軸の回りに該基板を回転することからなり
、該軸は場合によってはこの方向と一致させることがで
きる。放射状に伸びたアームはその先端に基板を保持し
、該基板の外向きの法線は該軸に平行であるか、あるい
は軸方向を向いている。この場合に被覆すべき表面は装
置の内側に向けられている。従って、該基板自体を軸の
回転速度よりも一般に明らかに速い回転速度で同時に回
転させることが好ましい。このように、該基板の遊星ホ
イール運動が実現される。
しかし、大面積の基板（例えば径３０ＩＩ１１の基板）
上に、２％未満の厚さの変動をもつ堆積層を得ることは
不可能である。この発明の主な目的はより一層良好な結
果を得ることである。
上に、２％未満の厚さの変動をもつ堆積層を得ることは
不可能である。この発明の主な目的はより一層良好な結
果を得ることである。
残された解決策は、該基板を、該堆積物を受は取るその
面を外側方向に配向するように、該回転軸に関して傾斜
させることからなる。この方法は、基板を堆積源の方向
に配向しようとする前述の公知技術に反するものと思わ
れるが、それにもかかわらず、堆積物の均一性を大幅に
かつ驚く程改善する。
面を外側方向に配向するように、該回転軸に関して傾斜
させることからなる。この方法は、基板を堆積源の方向
に配向しようとする前述の公知技術に反するものと思わ
れるが、それにもかかわらず、堆積物の均一性を大幅に
かつ驚く程改善する。
更に、この均一性は該堆積源のあらゆる放出特性に関し
て良好に保たれ、コンピュータシミュレーションを、展
開係数を一連のコサイン累乗θの級数列で変動させて実
施し、これによって角θに対するあらゆる放出方向の輻
射強度を特徴付けることができる。この角θはビームの
中央放出方向となす角である。かくして、著しく安定な
結果が得られた。
て良好に保たれ、コンピュータシミュレーションを、展
開係数を一連のコサイン累乗θの級数列で変動させて実
施し、これによって角θに対するあらゆる放出方向の輻
射強度を特徴付けることができる。この角θはビームの
中央放出方向となす角である。かくして、著しく安定な
結果が得られた。
（発明が解決すべき課題）
従って、本発明の目的は、均一な厚さの層で平坦な表面
を被覆する装置を提供することにある。
を被覆する装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記本発明の目的は、以下の装置を提供することにより
遠戚される。即ち、本発明の装置は均一な厚さの層で平
坦な表面を被覆するためのものであり、核層は堆積源に
より放出された粒子によって形成され、該装置は回転軸
と放射状のアームとを含み、該放射状アームが該軸に対
向するその先端部に該平坦な表面を支持し回転する手段
を備え、該手段はその面内で該平坦表面を回転運動させ
る。
遠戚される。即ち、本発明の装置は均一な厚さの層で平
坦な表面を被覆するためのものであり、核層は堆積源に
より放出された粒子によって形成され、該装置は回転軸
と放射状のアームとを含み、該放射状アームが該軸に対
向するその先端部に該平坦な表面を支持し回転する手段
を備え、該手段はその面内で該平坦表面を回転運動させ
る。
本発明の装置は、該回転支持手段が、該平坦表面を本装
置の外方向に向けて配向させ、かつ該平坦表面から導か
れた外向き法線が該軸と１０″を越える角θをなすよう
に構成されていることにより特徴付けられる。
置の外方向に向けて配向させ、かつ該平坦表面から導か
れた外向き法線が該軸と１０″を越える角θをなすよう
に構成されていることにより特徴付けられる。
以下、本発明を非限定的かつ例示的に与えられる添付図
を参照して、本発明がどのように実現されるかを明確に
する。
を参照して、本発明がどのように実現されるかを明確に
する。
被覆すべき平坦な基板１は、本発明の好ましい態様にお
いては、半径ｒの円板状のものである。
いては、半径ｒの円板状のものである。
これは、垂直軸３からの距離りで放射状アーム２の一方
の先端部に位置する基板ホルダ８に固定されている。ア
ーム２は他方の端部において垂直軸３にしっかりと固定
されている０本発明によれば、被覆すべき該基板の面４
は本装置の外向きに配向されている。
の先端部に位置する基板ホルダ８に固定されている。ア
ーム２は他方の端部において垂直軸３にしっかりと固定
されている０本発明によれば、被覆すべき該基板の面４
は本装置の外向きに配向されている。
駆動装置（図示せず）は軸３ともう一つの軸７の回転を
保証する。この軸７はアーム２により支持され、かつこ
れには基板ホルダ８が取付けられている。ここで、勿論
第２の駆動装置の回転速度は第１の駆動装置の回転速度
よりも高い。
保証する。この軸７はアーム２により支持され、かつこ
れには基板ホルダ８が取付けられている。ここで、勿論
第２の駆動装置の回転速度は第１の駆動装置の回転速度
よりも高い。
回転に伴って、基板１は従って円形の軌跡を描く。
基板１の中心は高さｈだけ堆積源５を含む水平面から離
されている。また、この源は軸３に平行な中央放出軸６
（放出錐の軸）をもち、軸３は距離ｄだけ該層の中心か
らずれている。この堆積源５から放出された粒子は中央
放出軸６となす角θで規定される放射状の軌跡に沿って
運動する。
されている。また、この源は軸３に平行な中央放出軸６
（放出錐の軸）をもち、軸３は距離ｄだけ該層の中心か
らずれている。この堆積源５から放出された粒子は中央
放出軸６となす角θで規定される放射状の軌跡に沿って
運動する。
角度θによる堆積源５の放出標形はコサイン累乗級数θ
の級数展開によって規定できる。第２図は、２軸（１ｎ
ｌｅｔ） ｄおよびφに関するグラフとして、厚さの不
均一性の最大百分率を表し、この百分率はべき数を７に
制限して、θのコサイン累乗級数展開の係数とは無関係
に基板１について得たものである。ここで、ｈ ＝ ６
０ａｎＳＬ ＝ ２３ａｎおよびｒ−１５ａｎとした。
の級数展開によって規定できる。第２図は、２軸（１ｎ
ｌｅｔ） ｄおよびφに関するグラフとして、厚さの不
均一性の最大百分率を表し、この百分率はべき数を７に
制限して、θのコサイン累乗級数展開の係数とは無関係
に基板１について得たものである。ここで、ｈ ＝ ６
０ａｎＳＬ ＝ ２３ａｎおよびｒ−１５ａｎとした。
堆積層厚さの均一性が特に適切な一つの好ましい領域が
あり、本例に関してはこれは短い距離（ｄ＝約２０ｃｌ
Ｔ＋未満）で、かつ比較的鋭角の基板１の傾斜角φ、即
ち約ｌＯ°を越える角に対応する。この領域の最大の位
置は距離ｄが９ａｎ〜約１２．５０ｍで、かつ角度φが
２１°〜２３°の領域に相当する。ここでの均一性の差
ｙは０．２％〜０．５％である。これらの結果は、本発
明がたとえ堆積源の放出源形の形状が特定の時間にわた
り変化したとしても十分に均一な堆積を実施することを
可能とすることを意味している。この形状の変動は通常
充填物の深さが比較的急速に変化する電子銃を用いた場
合にみられる。
あり、本例に関してはこれは短い距離（ｄ＝約２０ｃｌ
Ｔ＋未満）で、かつ比較的鋭角の基板１の傾斜角φ、即
ち約ｌＯ°を越える角に対応する。この領域の最大の位
置は距離ｄが９ａｎ〜約１２．５０ｍで、かつ角度φが
２１°〜２３°の領域に相当する。ここでの均一性の差
ｙは０．２％〜０．５％である。これらの結果は、本発
明がたとえ堆積源の放出源形の形状が特定の時間にわた
り変化したとしても十分に均一な堆積を実施することを
可能とすることを意味している。この形状の変動は通常
充填物の深さが比較的急速に変化する電子銃を用いた場
合にみられる。
他のテストをも実施した。これらのテストは、依然とし
て外向きに配向されかつ通常１８″〜２５′の範囲にあ
る、上記角度に近接する角φでの基板１の被覆について
良好な厚さにおける均一性をもたらす領域の持続性を表
している。実現可能な配置について、最適角φは１５＠
〜３０°の範囲内にあるとみなすことができる。
て外向きに配向されかつ通常１８″〜２５′の範囲にあ
る、上記角度に近接する角φでの基板１の被覆について
良好な厚さにおける均一性をもたらす領域の持続性を表
している。実現可能な配置について、最適角φは１５＠
〜３０°の範囲内にあるとみなすことができる。
ｒ、 ｈおよびＬに対して、第工表はパラメータφお
よびｄの最良の値を示す、すべての長さは慟で与えであ
る。
よびｄの最良の値を示す、すべての長さは慟で与えであ
る。
第工表
ｒ ｈ Ｌ ｄ φ１５ ６０
３０ １８ １８１５ ６０ ２８
１４又は１５２０１５ ６０ ２３ １０ ２
２１５ ８０ ２０ ４ ２５ １５ ５０ ２０ １０ ２２１５ ４０
２０ １２ ２０本発明は軸３の延長線内（ｄ＝
ｏ）に位置する単一の堆積源を用いて利用することもで
き、この配置はｌａｎを越える半径をもつ°広がった°
源を用いることを可能とする。
３０ １８ １８１５ ６０ ２８
１４又は１５２０１５ ６０ ２３ １０ ２
２１５ ８０ ２０ ４ ２５ １５ ５０ ２０ １０ ２２１５ ４０
２０ １２ ２０本発明は軸３の延長線内（ｄ＝
ｏ）に位置する単一の堆積源を用いて利用することもで
き、この配置はｌａｎを越える半径をもつ°広がった°
源を用いることを可能とする。
かくして、例えばｈ ＝ ６０ａｎ、 Ｌ ＝ ２０
ａｎおよびｒ＝１５ａｎおよびφ＝２４″′で良好な被
覆の均一性が達成された。この際、堆積源の半径は６ａ
ｎである。
ａｎおよびｒ＝１５ａｎおよびφ＝２４″′で良好な被
覆の均一性が達成された。この際、堆積源の半径は６ａ
ｎである。
アーム２は車輪または同様な構造体と置換えることがで
き、その結果同時に数個の基板を被覆することができる
。
き、その結果同時に数個の基板を被覆することができる
。
堆積速度を高めるためには、半径ｄの環状の源、あるい
は半径ｄの円上に配置された第１図に示した源５′を含
む複数の源を用いることができる。
は半径ｄの円上に配置された第１図に示した源５′を含
む複数の源を用いることができる。
本発明の装置の有利な用途の一つは場合により大きな径
をもつ光ファイバの製造に係る用途である。基板１の寸
法は源５からの距離に対して比較的大きくすることがで
きる。これについては上記例で述べた。これによって、
輻射のかなりの部分を基板で遮断することが保証される
。
をもつ光ファイバの製造に係る用途である。基板１の寸
法は源５からの距離に対して比較的大きくすることがで
きる。これについては上記例で述べた。これによって、
輻射のかなりの部分を基板で遮断することが保証される
。
第■図は本発明の装置の一態様を模式的に示した図であ
り、第２図は得られた結果を示す図である。 １・・・基板 ２・・・アーム ３．７・・・軸
４・・・平坦面 ５・・・源 ６・・・中央放
出軸８・・・基板ホルダ
り、第２図は得られた結果を示す図である。 １・・・基板 ２・・・アーム ３．７・・・軸
４・・・平坦面 ５・・・源 ６・・・中央放
出軸８・・・基板ホルダ
Claims (5)
- （１）回転軸と放射状のアームを備え、該放射状アーム
が該軸に対向する端部に被覆すべき平坦な表面を支持か
つ回転する手段を備えていて該平坦面をその面内で回転
させて、源により放出される粒子の均一な厚さの層で該
平坦な表面を被覆する装置であつて、該回転支持手段が
、該平坦表面を該装置の外方向を向くように配向し、か
つ該平坦表面から導かれる外向きの法線が該軸と１０°
を越える角をなすように構成されていることを特徴とす
る上記装置。 - （２）該法線と該軸とのなす角が１５〜３０°の範囲に
ある請求項１記載の平坦表面の被覆装置。 - （３）該源が点状であり、かつ該軸からある距離だけ中
心から離れている請求項１記載の装置。 - （４）該源が該軸上にその中心をもち、かつ１ｃｍを越
える半径をもつ請求項１記載の装置。 - （５）該源が円上に配置された数個の独立の源からなっ
ている請求項１記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903028A FR2644180B1 (fr) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Dispositif pour recouvrir une surface plane d'une couche d'epaisseur uniforme |
| FR8903028 | 1989-03-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130359A true JPH03130359A (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=9379490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057852A Pending JPH03130359A (ja) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | 均一な厚さの層で平坦な表面を被覆する装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5074246A (ja) |
| EP (1) | EP0387144B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03130359A (ja) |
| DE (1) | DE69006870T2 (ja) |
| FR (1) | FR2644180B1 (ja) |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
| DE29505497U1 (de) * | 1995-03-31 | 1995-06-08 | Balzers Hochvakuum | Beschichtungsstation |
| EP0739001B1 (en) * | 1995-04-17 | 2001-02-21 | Read-Rite Corporation | Deposition of insulating thin film by plurality of ion beams |
| US5558909A (en) * | 1996-01-17 | 1996-09-24 | Textron Automotive Interiors, Inc. | Apparatus and method for vacuum-metallizing articles with significant deposition onto three-dimensional surfaces |
| DE19643702B4 (de) * | 1996-10-23 | 2007-11-29 | Ald Vacuum Technologies Ag | Vakuumbeschichtungsvorrichtung zum allseitigen Beschichten eines Substrats durch Rotation des Substrats im Materialstrom |
| DE19743904C2 (de) * | 1997-10-04 | 2001-12-13 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Wärmedämmschichten auf einkristallinen und polykristallinen Metallsubstraten mit einer verbesserten kristallographischen Beziehung zwischen Schicht und Substrat |
| US6923868B2 (en) * | 2003-09-23 | 2005-08-02 | Gba S.A. | Installation for electron-ray coatication of coatings |
| US8347814B2 (en) * | 2008-01-22 | 2013-01-08 | Raytheon Canada Limited | Method and apparatus for coating a curved surface |
| US20090258151A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Raytheon Company | Method and Apparatus for Coating Curved Surfaces |
| US8398776B2 (en) * | 2008-05-12 | 2013-03-19 | Raytheon Canada Limited | Method and apparatus for supporting workpieces in a coating apparatus |
| US8246748B2 (en) * | 2008-07-09 | 2012-08-21 | Raytheon Canada Limited | Method and apparatus for coating surfaces |
| US20110020623A1 (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-27 | Raytheon Company | Method and Apparatus for Repairing an Optical Component Substrate Through Coating |
| GB201212051D0 (en) * | 2012-07-06 | 2012-08-22 | Zyk S A | Energy storage apparatus |
| JP6019310B1 (ja) * | 2015-04-16 | 2016-11-02 | ナルックス株式会社 | 蒸着装置及び蒸着装置による成膜工程を含む製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE483497C (de) * | 1926-07-11 | 1929-10-04 | Heinrich Abendroth | Vorrichtung zum Ausrichten der Lager von Winkelgetrieben |
| AT264746B (de) * | 1966-08-10 | 1968-09-10 | Eumig | Anordnung zum Aufdampfen von Interferenzschichten |
| US3746571A (en) * | 1971-06-29 | 1973-07-17 | Xerox Corp | Method of vacuum evaporation |
| US3783822A (en) * | 1972-05-10 | 1974-01-08 | J Wollam | Apparatus for use in deposition of films from a vapor phase |
| US3858547A (en) * | 1973-12-14 | 1975-01-07 | Nils H Bergfelt | Coating machine having an adjustable rotation system |
| US4010710A (en) * | 1974-09-20 | 1977-03-08 | Rockwell International Corporation | Apparatus for coating substrates |
| US5002011A (en) * | 1987-04-14 | 1991-03-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vapor deposition apparatus |
-
1989
- 1989-03-08 FR FR8903028A patent/FR2644180B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-06 DE DE69006870T patent/DE69006870T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-06 EP EP90400610A patent/EP0387144B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-07 JP JP2057852A patent/JPH03130359A/ja active Pending
- 1990-03-07 US US07/490,138 patent/US5074246A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0387144A1 (fr) | 1990-09-12 |
| EP0387144B1 (fr) | 1994-03-02 |
| FR2644180B1 (fr) | 1991-05-10 |
| DE69006870D1 (de) | 1994-04-07 |
| US5074246A (en) | 1991-12-24 |
| DE69006870T2 (de) | 1994-08-25 |
| FR2644180A1 (fr) | 1990-09-14 |
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