JPH03229870A - 平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法 - Google Patents
平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法Info
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
本出願は、１９８８年２月８日に出願された“磁電管ス
パッター装置及び方法（ＭＡＧＮＥＴＲＯＮＳＰＵＴＴ
ＥＲＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＰＲＯＣＥ
ＳＳ） ”という名称の特許願第１５４．１７７号の
部分継続特許側である。
パッター装置及び方法（ＭＡＧＮＥＴＲＯＮＳＰＵＴＴ
ＥＲＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＰＲＯＣＥ
ＳＳ） ”という名称の特許願第１５４．１７７号の
部分継続特許側である。
本発明は、超耐熱性の金属及び／又は酸化物、窒化物、
水素化物、炭化物及びその他の化合物、混合物、溶液及
びそのような金属の合金のような薄いフィルムを高速で
均一に付着及び形成するための方法及び装置、及び複合
フィルムの付着及び形成に関する。そのようなフィルム
は断面の厚さが制御され、平面及び非平面、凹面及び凸
面の支持体上に形成される。
水素化物、炭化物及びその他の化合物、混合物、溶液及
びそのような金属の合金のような薄いフィルムを高速で
均一に付着及び形成するための方法及び装置、及び複合
フィルムの付着及び形成に関する。そのようなフィルム
は断面の厚さが制御され、平面及び非平面、凹面及び凸
面の支持体上に形成される。
本明細書において使用される“断面の厚さが制御された
（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｐｒｏ
ｔｉｌｅ） ”という用語は、所望の光学的性質を成
就するために中心から端部へ弯曲した支持体上に形成さ
れた薄いフィルムの断面の厚さを要求どおりに製造する
ことを言及する。用語は制御された一定でない厚さ及び
一定の厚さを含む。
（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｐｒｏ
ｔｉｌｅ） ”という用語は、所望の光学的性質を成
就するために中心から端部へ弯曲した支持体上に形成さ
れた薄いフィルムの断面の厚さを要求どおりに製造する
ことを言及する。用語は制御された一定でない厚さ及び
一定の厚さを含む。
円筒状及び凹面の反射鏡のような非平面の支持体上に光
学的性質を有する薄いフィルムを付着させることは非常
に望ましい。しかしながら、我々が“造形した（ｓｈａ
ｐｅｄ）” （すなわち、非平面、凸面又は凹面）支持
体と称すべきものの上に耐久性のある、高品質でかつ均
一の厚さの薄いフィルムを付着させることは困難である
。特に、従来の蒸発法により斜めの入射角で付着させた
塗膜は軟質で充填が不十分な傾向があるため、屈折率は
低くフィルムの耐久性は不十分である。
学的性質を有する薄いフィルムを付着させることは非常
に望ましい。しかしながら、我々が“造形した（ｓｈａ
ｐｅｄ）” （すなわち、非平面、凸面又は凹面）支持
体と称すべきものの上に耐久性のある、高品質でかつ均
一の厚さの薄いフィルムを付着させることは困難である
。特に、従来の蒸発法により斜めの入射角で付着させた
塗膜は軟質で充填が不十分な傾向があるため、屈折率は
低くフィルムの耐久性は不十分である。
そのような系において付着角を限定するためにはマスキ
ングを使用することもある。第１６図参照。しかしなが
ら、マスキングは複雑な室内工具を必要とし、そのよう
な系の効率を制限してしまう。
ングを使用することもある。第１６図参照。しかしなが
ら、マスキングは複雑な室内工具を必要とし、そのよう
な系の効率を制限してしまう。
薄いフィルムは熱的に蒸発させた物質のガススパンター
により種々の半球状及び／又は放物形状の支持体上に形
成されてきた。技術の工業上の応用例には、第１５Ａ図
及び第１５Ｂ図に描かれているような歯科用及び外科用
の鏡及びＭ−１６常温成形（ｃｏｌｄ）鏡が含まれる。
により種々の半球状及び／又は放物形状の支持体上に形
成されてきた。技術の工業上の応用例には、第１５Ａ図
及び第１５Ｂ図に描かれているような歯科用及び外科用
の鏡及びＭ−１６常温成形（ｃｏｌｄ）鏡が含まれる。
しかしながら、ＺｎＳ／ＭｇＦｚのような金属酸化物で
はない塗布材料が、熱的蒸発ガススパッター法に選択さ
れる材料であると考えられる。金属酸化物は、この方法
を用いて形成された場合フィルムの耐久性及び付着速度
が低下すると共に屈折率が低下するので更に層を必要と
する。
はない塗布材料が、熱的蒸発ガススパッター法に選択さ
れる材料であると考えられる。金属酸化物は、この方法
を用いて形成された場合フィルムの耐久性及び付着速度
が低下すると共に屈折率が低下するので更に層を必要と
する。
前述のように先行技術には限界があるため、通常斜めの
入射角付着により生ずる問題がなく、支持体マスキング
を用いることなく、かつ耐久性及び熱安定性のような関
連する利点を有して、造形された非平面の支持体上に金
属酸化物及びその他の前述の材料のような材料の薄いフ
ィルムを付着させる方法を提供することが本発明の−っ
の主な目的である。
入射角付着により生ずる問題がなく、支持体マスキング
を用いることなく、かつ耐久性及び熱安定性のような関
連する利点を有して、造形された非平面の支持体上に金
属酸化物及びその他の前述の材料のような材料の薄いフ
ィルムを付着させる方法を提供することが本発明の−っ
の主な目的である。
非平面の支持体上に高速で、非常に耐久性のある均一で
光学的性質を有する薄いフィルム塗膜を形成することも
もう一つの関連した目的である。
光学的性質を有する薄いフィルム塗膜を形成することも
もう一つの関連した目的である。
最適な光学的性能を提供するために所望の均−又は不均
一の厚さの前述のような塗膜を形成することも更に別の
関連した目的である。
一の厚さの前述のような塗膜を形成することも更に別の
関連した目的である。
−面においては、本発明及び先行技術間の基本的な違い
は、本発明においては付着及び反応が可動支持体キャリ
ヤーの周囲に隣接する長くて狭い軸方向のゾーンで成さ
れるということである。この面によれば、本発明の反応
は、比較的低圧の領域により金属付着ゾーンとは物理的
に離隔された長くて狭いゾーン中で反応性ガスの高い圧
力下非常に有効な方法で強力プラズマにより成される。
は、本発明においては付着及び反応が可動支持体キャリ
ヤーの周囲に隣接する長くて狭い軸方向のゾーンで成さ
れるということである。この面によれば、本発明の反応
は、比較的低圧の領域により金属付着ゾーンとは物理的
に離隔された長くて狭いゾーン中で反応性ガスの高い圧
力下非常に有効な方法で強力プラズマにより成される。
酸素又はその他の反応性ガスから強い反応性プラズマを
発生させるためのキャリヤーの周囲に隣接する長くて−
様な高強度イオン束を生ずるように配置された線状磁電
管又は適するように構成されたイオンガンのような反応
性イオン源の使用により、高圧反応性の容積は実質的に
高エネルギーガス種を含み、反応に必要な時間を非常に
短縮させる。従って、この技術の別の利点は、技術が酸
素のような反応性ガスに限定されないということである
。むしろ、化合物は窒素、水素、気体状の炭素の酸化物
等のような反応性の低い気体種を用いて窒化物、水素化
物、炭化物等に形成される。本発明は先行技術の前述の
欠点を全て克服する上に、かなりの付着速度の増大が複
数の位置（ステーション）の使用により実現しうるとい
う利点を提供する。得られる反応性ガスの圧力及び付着
速度は、先行技術の装置を用いて実際に得られる付着速
度より十分上である。曲面の支持体もぴったりしたじゃ
ま板の必要性がないため塗布されうる。
発生させるためのキャリヤーの周囲に隣接する長くて−
様な高強度イオン束を生ずるように配置された線状磁電
管又は適するように構成されたイオンガンのような反応
性イオン源の使用により、高圧反応性の容積は実質的に
高エネルギーガス種を含み、反応に必要な時間を非常に
短縮させる。従って、この技術の別の利点は、技術が酸
素のような反応性ガスに限定されないということである
。むしろ、化合物は窒素、水素、気体状の炭素の酸化物
等のような反応性の低い気体種を用いて窒化物、水素化
物、炭化物等に形成される。本発明は先行技術の前述の
欠点を全て克服する上に、かなりの付着速度の増大が複
数の位置（ステーション）の使用により実現しうるとい
う利点を提供する。得られる反応性ガスの圧力及び付着
速度は、先行技術の装置を用いて実際に得られる付着速
度より十分上である。曲面の支持体もぴったりしたじゃ
ま板の必要性がないため塗布されうる。
この用途において、本発明及び先行技術間の基本的な違
いの実際的な価値をきわだたせる用途の実施例を提供す
る。
いの実際的な価値をきわだたせる用途の実施例を提供す
る。
超耐熱性金属塗膜及び金属酸化物塗膜のような光学的特
性を有する誘電性塗膜を含む薄いフィルム塗膜を形成す
る今日好ましい方法においては、支持体が回転円筒状ド
ラムキャリヤー又は回転遊星歯車キャリヤー上に設けら
れている円筒状加工配置を用いる。支持体は、ｆｌ）珪
素、タンタル等を付着させるための金属付着様式で作業
する少くとも１個のスパッター装置（たとえば、平面磁
電管又はＣＭＡＣ回転磁電管）、及び（２）反応性プラ
ズマ様式で作業する平面磁電管のような好ましくは１個
以上の同様な装置、又は酸素又は限定するわけではない
が窒素、水素又は気体状の炭素の酸化物を含むその他の
反応性ガスを用いて反応性の強いプラズマを発生させる
ためのキャリヤーの周囲に隣接する長くて均一な高強度
のイオン束を製造するように構成されたイオンガン又は
その他のイオン源を交互に含む一組の加工ステージョン
を通過させる。装置は完全に物理的に分離した付着及び
反応のためのゾーンを提供する。同様な磁電管陰極を用
いる場合には、一方は比較的低い分圧の反応性ガス（た
とえば酸素）を用いて金属付着様式を提供するように作
業させ、もう一方は比較的高い分圧で酸化等のための反
応性の強いプラズマを発生させるように作業させる。
性を有する誘電性塗膜を含む薄いフィルム塗膜を形成す
る今日好ましい方法においては、支持体が回転円筒状ド
ラムキャリヤー又は回転遊星歯車キャリヤー上に設けら
れている円筒状加工配置を用いる。支持体は、ｆｌ）珪
素、タンタル等を付着させるための金属付着様式で作業
する少くとも１個のスパッター装置（たとえば、平面磁
電管又はＣＭＡＣ回転磁電管）、及び（２）反応性プラ
ズマ様式で作業する平面磁電管のような好ましくは１個
以上の同様な装置、又は酸素又は限定するわけではない
が窒素、水素又は気体状の炭素の酸化物を含むその他の
反応性ガスを用いて反応性の強いプラズマを発生させる
ためのキャリヤーの周囲に隣接する長くて均一な高強度
のイオン束を製造するように構成されたイオンガン又は
その他のイオン源を交互に含む一組の加工ステージョン
を通過させる。装置は完全に物理的に分離した付着及び
反応のためのゾーンを提供する。同様な磁電管陰極を用
いる場合には、一方は比較的低い分圧の反応性ガス（た
とえば酸素）を用いて金属付着様式を提供するように作
業させ、もう一方は比較的高い分圧で酸化等のための反
応性の強いプラズマを発生させるように作業させる。
支持体及び陰極はドラムの内側又は外側（又は双方）に
位置しうる。また、装置は付着速度及び形成される材料
の数を増大させるために各組の加工ステージョンに複数
個の陰極／イオンガンを使用しうるという点で評価しう
る。種々の加工ステージョン装置は室内に設けることが
でき、付着及び、たとえば異なる金属の酸化のために別
々に、連続して又は同時に作業しうる。一実施例として
は、４つのステーションが選択的に設けられており、Ｔ
ａ２０５及び５ｉＯｚの層を交互に迅速に形成するため
にタンタルの付着、酸化、珪素の付着及び酸化を順に実
施するように作業する。
位置しうる。また、装置は付着速度及び形成される材料
の数を増大させるために各組の加工ステージョンに複数
個の陰極／イオンガンを使用しうるという点で評価しう
る。種々の加工ステージョン装置は室内に設けることが
でき、付着及び、たとえば異なる金属の酸化のために別
々に、連続して又は同時に作業しうる。一実施例として
は、４つのステーションが選択的に設けられており、Ｔ
ａ２０５及び５ｉＯｚの層を交互に迅速に形成するため
にタンタルの付着、酸化、珪素の付着及び酸化を順に実
施するように作業する。
本発明の方法においては、付着陰極の電力及び支持体の
回転又は並進の速度間の関係が要求どおりにできるので
、通過するたびに一層以上の原子層の付着が得られる。
回転又は並進の速度間の関係が要求どおりにできるので
、通過するたびに一層以上の原子層の付着が得られる。
更にその他の材料の陰極を追加し、各陰極への電力を調
整することにより所望の割合で効果的に合金が創造され
うる。たとえば、陰極への相対電力を調整するだけで、
広い面積にわたってＮｉ及びＣｒの陰極から所望の割合
でＮｉＣｒを形成しうる。酸化ステーションを追加する
ことにより、超伝導が知られているバリウム銅イツトリ
ウムのような錯酸化物を形成しうる。
整することにより所望の割合で効果的に合金が創造され
うる。たとえば、陰極への相対電力を調整するだけで、
広い面積にわたってＮｉ及びＣｒの陰極から所望の割合
でＮｉＣｒを形成しうる。酸化ステーションを追加する
ことにより、超伝導が知られているバリウム銅イツトリ
ウムのような錯酸化物を形成しうる。
スパッター付着ステーション及び反応性プラズマステー
ションを組合せた本発明のスパッター系において使用す
る円筒状の回転体は大量の平面及び曲面部品上に光学的
性能を有する塗膜を迅速かつ均一に付着させる。管又は
多角形のような部品は二重回転遊星歯車装置を組込むこ
とによりその周囲全体のまわりに均一に塗布されうる。
ションを組合せた本発明のスパッター系において使用す
る円筒状の回転体は大量の平面及び曲面部品上に光学的
性能を有する塗膜を迅速かつ均一に付着させる。管又は
多角形のような部品は二重回転遊星歯車装置を組込むこ
とによりその周囲全体のまわりに均一に塗布されうる。
更に、ランプのガラスカバーのような複雑な形状の上に
も均一な塗膜を付着させうる。多数の支持体／大きなド
ラムの表面積に付着層及び熱が広がるような所与の電力
で高速付着速度を提供する金属様式の付着の効率が平坦
なプラスチック及びその他の低融点材料上に高速で塗膜
を形成しうるような速い付着速度及び低い支持体の加熱
の独特な組合せを提供する。
も均一な塗膜を付着させうる。多数の支持体／大きなド
ラムの表面積に付着層及び熱が広がるような所与の電力
で高速付着速度を提供する金属様式の付着の効率が平坦
なプラスチック及びその他の低融点材料上に高速で塗膜
を形成しうるような速い付着速度及び低い支持体の加熱
の独特な組合せを提供する。
比較のための基準を提供すると、本発明の方法ではＴａ
ｚＯｓに関しては約１００乃至１５０Å／秒、ＳｉＯ□
に関しては約１００Å／秒の瞬時形成速度を提供するが
、従来のＤＣ反応性オキシドスパッター法ではターゲッ
トからの酸化速度は１０Å／秒以下である。
ｚＯｓに関しては約１００乃至１５０Å／秒、ＳｉＯ□
に関しては約１００Å／秒の瞬時形成速度を提供するが
、従来のＤＣ反応性オキシドスパッター法ではターゲッ
トからの酸化速度は１０Å／秒以下である。
一特定面においては、本発明は球状、曲面状及び非均−
の自由な形状の支持体上に均−又は変化した厚さの制御
された厚さの断面を有する耐久性のある高品質塗膜を再
現性よく形成するために制御されたプロセスパラメータ
を用いることにより先行技術のそのような支持体上への
多層及び単層の薄いフィルムの真空付着に伴なう多くの
困難を除去する。曲面及び平面上に制御された付着を成
就する際の困難を克服するためには、すでに種々の技術
が試みに用いられている。
の自由な形状の支持体上に均−又は変化した厚さの制御
された厚さの断面を有する耐久性のある高品質塗膜を再
現性よく形成するために制御されたプロセスパラメータ
を用いることにより先行技術のそのような支持体上への
多層及び単層の薄いフィルムの真空付着に伴なう多くの
困難を除去する。曲面及び平面上に制御された付着を成
就する際の困難を克服するためには、すでに種々の技術
が試みに用いられている。
たとえば、均一の問題の解決には、二重又は三重の支持
体の回転及び付着勧賞の雲を“散乱させる”ための不活
性ガスの導入の組合せが試みられた。蒸気の発生速度を
低速領域にあわすためには蒸気発生の多い領域を保護す
るマスキング技術を使用した。曲面上の斜めの入射付着
に伴なう耐久性の問題はそのような領域をマスキングす
ることにより除去した。
体の回転及び付着勧賞の雲を“散乱させる”ための不活
性ガスの導入の組合せが試みられた。蒸気の発生速度を
低速領域にあわすためには蒸気発生の多い領域を保護す
るマスキング技術を使用した。曲面上の斜めの入射付着
に伴なう耐久性の問題はそのような領域をマスキングす
ることにより除去した。
しかしながら、これらの散乱及びマスキングによる方法
は困難を伴なう。前述のように、散乱は、耐摩耗性及び
耐熱性の不十分な軟質塗膜を生成するＺｎＳ／ＭｇＦ２
のような材料に主として用いられる。
は困難を伴なう。前述のように、散乱は、耐摩耗性及び
耐熱性の不十分な軟質塗膜を生成するＺｎＳ／ＭｇＦ２
のような材料に主として用いられる。
金属酸化物のような硬質塗膜材料は、ガス散乱蒸発法に
より製造された場合加熱されたときに屈折率が低下し、
フィルムの耐久性が不十分となる。
より製造された場合加熱されたときに屈折率が低下し、
フィルムの耐久性が不十分となる。
マスキングは、特に曲面及び球のような複雑な曲面につ
いては塗布用の室内工具の複雑さが増し、付着速度が低
下する。
いては塗布用の室内工具の複雑さが増し、付着速度が低
下する。
前述のように、本発明は単純な軸方向回転運動及び高速
反応性スパッタースキームを用いることによりこれらの
問題を克服する。軸方向の回転により赤道方向の軸に沿
って均一性が得られ、スパッターに伴なう高圧により極
性の均一性のためのガス散乱効果が提供される。スパッ
ターされた原子の高エネルギーはガス散乱の加熱効果を
克服するのに十分であり、その結果良好な耐久性を示す
金属酸化物のような物質のフィルムを形成する。
反応性スパッタースキームを用いることによりこれらの
問題を克服する。軸方向の回転により赤道方向の軸に沿
って均一性が得られ、スパッターに伴なう高圧により極
性の均一性のためのガス散乱効果が提供される。スパッ
ターされた原子の高エネルギーはガス散乱の加熱効果を
克服するのに十分であり、その結果良好な耐久性を示す
金属酸化物のような物質のフィルムを形成する。
高速は、球のような（限定するわけではない）支持体が
高速金属スパッターゾーン及びエネルギーの高い反応性
プラズマを交互に通過して回転する前述のような独特な
反応性スパッタースキームを用いることにより成しうる
。この円筒状のものの回転及びスパッター付着及び反応
技術（現在では、平面磁電管及び反応性プラズマ技術）
の組合せにより望ましい結果が得られる。大きな表面積
及び／又は多数の平面又は球面又はその他の、複雑な屈
曲に形成された及び／又は低融点材料から形成された自
由な支持体を含む支持体上に高速で制御された厚さに付
着された再現性のある非常に耐久性の光学的な薄いフィ
ルム塗膜が提供される。
高速金属スパッターゾーン及びエネルギーの高い反応性
プラズマを交互に通過して回転する前述のような独特な
反応性スパッタースキームを用いることにより成しうる
。この円筒状のものの回転及びスパッター付着及び反応
技術（現在では、平面磁電管及び反応性プラズマ技術）
の組合せにより望ましい結果が得られる。大きな表面積
及び／又は多数の平面又は球面又はその他の、複雑な屈
曲に形成された及び／又は低融点材料から形成された自
由な支持体を含む支持体上に高速で制御された厚さに付
着された再現性のある非常に耐久性の光学的な薄いフィ
ルム塗膜が提供される。
本発明に関して本明細書において使用されている“断面
の厚さが制御された（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈｉｃｋ
ｎｅｓｓ ｐｒｏｆｉｌｅ ）″又は“均一性の制御さ
れた（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ
） ”のような句は、平面又は曲面上に精確に一定の厚
さの塗膜を付着させる能力ばかりで；まなく、分光性能
のような所望の設計の目的を成就するために曲面に沿っ
て付着させた塗膜の厚さを制御して変化させる能力も意
味することは強調されるべきである。高い入射角におい
ては短波長にンフトすることが光学的な薄″ハフィルム
の固有の性質であるため、また造形された支持体の表面
には種々の入射角が存在するため、塗膜は反射鏡の表面
上で分光性能の釣り合がとれるように要求どおりに製造
されるべきである。たとえば、第１５Ａ図及び第１５Ｂ
図に模式的に描かれているＭＲ−１６反射の場合には、
反射鏡の中心における入射角は約１０’であるが、反射
鏡の端部における入射角は５３６程度の大きさである。
の厚さが制御された（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈｉｃｋ
ｎｅｓｓ ｐｒｏｆｉｌｅ ）″又は“均一性の制御さ
れた（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ
） ”のような句は、平面又は曲面上に精確に一定の厚
さの塗膜を付着させる能力ばかりで；まなく、分光性能
のような所望の設計の目的を成就するために曲面に沿っ
て付着させた塗膜の厚さを制御して変化させる能力も意
味することは強調されるべきである。高い入射角におい
ては短波長にンフトすることが光学的な薄″ハフィルム
の固有の性質であるため、また造形された支持体の表面
には種々の入射角が存在するため、塗膜は反射鏡の表面
上で分光性能の釣り合がとれるように要求どおりに製造
されるべきである。たとえば、第１５Ａ図及び第１５Ｂ
図に模式的に描かれているＭＲ−１６反射の場合には、
反射鏡の中心における入射角は約１０’であるが、反射
鏡の端部における入射角は５３６程度の大きさである。
均一な薄いフィルムは（１０’の入射角に対して）短波
長側に約５％光学的厚さをシフトさせるであろう。本発
明の方法を用いると、ＭＲ１６反射鏡上の厚さを均一に
することができるし、分光性能の釣合のためにまた投光
を均一にするために中心より端部の方が約５％厚い塗膜
を製造することもできる。
長側に約５％光学的厚さをシフトさせるであろう。本発
明の方法を用いると、ＭＲ１６反射鏡上の厚さを均一に
することができるし、分光性能の釣合のためにまた投光
を均一にするために中心より端部の方が約５％厚い塗膜
を製造することもできる。
一面においては、本発明は限定するわけではないが５ｉ
Ｏｚ、Ｔｉ０ｚ及びＴａｚＯｓのような物質の単層又は
多層光学フィルムを高速で形成しうるスパッター付着系
を提供するために分圧分離組織において作業する線状Ｄ
Ｃ磁電管スパッター陰種皮び回転円筒状加工物輸送機関
を組合せる。この組合せは、以前線状磁電管スパッター
及び回転加工物輸送機関が不適合で、分圧分離を施行す
るには（先行技術に示されるように）困難が伴なったけ
れども成就された。
Ｏｚ、Ｔｉ０ｚ及びＴａｚＯｓのような物質の単層又は
多層光学フィルムを高速で形成しうるスパッター付着系
を提供するために分圧分離組織において作業する線状Ｄ
Ｃ磁電管スパッター陰種皮び回転円筒状加工物輸送機関
を組合せる。この組合せは、以前線状磁電管スパッター
及び回転加工物輸送機関が不適合で、分圧分離を施行す
るには（先行技術に示されるように）困難が伴なったけ
れども成就された。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の磁電管増大真空
スパッター系の単一回転実施例の単純化模式的透視図及
び横断面図である。図示されたスパッター系１０は真空
加工室を形成するハウジング１１を含み、第２図に示さ
れる適する真空ポンプ系１２に結合している。真空ポン
プ系には、排気口１３により真空室の排気を行うために
低温ポンプ又はその他の適する真空ポンプ又はそれらの
組合せが含まれる。系１０にはまた軸１６のまわりを回
転するように取付けられ、種々の形状及び寸法の支持体
１５の取付に適合する円筒状の側面を有するケージ様ド
ラム１４も含まれる。支持体１５は、ドラムの外周のま
わりに離隔して位置するスパッターステーションに外面
が面するように、又はドラムの内周に沿って離隔して位
置するスパッターステーションに内面が面するようにド
ラム１４上に直接取付けることができる。
スパッター系の単一回転実施例の単純化模式的透視図及
び横断面図である。図示されたスパッター系１０は真空
加工室を形成するハウジング１１を含み、第２図に示さ
れる適する真空ポンプ系１２に結合している。真空ポン
プ系には、排気口１３により真空室の排気を行うために
低温ポンプ又はその他の適する真空ポンプ又はそれらの
組合せが含まれる。系１０にはまた軸１６のまわりを回
転するように取付けられ、種々の形状及び寸法の支持体
１５の取付に適合する円筒状の側面を有するケージ様ド
ラム１４も含まれる。支持体１５は、ドラムの外周のま
わりに離隔して位置するスパッターステーションに外面
が面するように、又はドラムの内周に沿って離隔して位
置するスパッターステーションに内面が面するようにド
ラム１４上に直接取付けることができる。
あるいは、第３図に示されるように、系工０はドラム１
４と結合して、あるいはその代わりとして一以上の二重
回転運動取付装置２５を含んでもよい。示される遊星歯
車装置は、単独又は単一回転支持体固定位置１５と組合
せてドラム上に捷供しうる。遊星歯車装置は、管１８の
ような部品に二重回転運動を付与するように取付けられ
ている。
４と結合して、あるいはその代わりとして一以上の二重
回転運動取付装置２５を含んでもよい。示される遊星歯
車装置は、単独又は単一回転支持体固定位置１５と組合
せてドラム上に捷供しうる。遊星歯車装置は、管１８の
ような部品に二重回転運動を付与するように取付けられ
ている。
遊星歯車装置系２５は、軸１６により駆動される太陽歯
車１９を含みうる。単独又は輪歯車（図示せず）と結合
して、太陽歯車１９は関連した遊星歯車２１をそれ自身
の回転軸線２１Ａ並びに太陽歯車の回転軸線１６Ａのま
わりに回転させる。図示された実施例においては、遊星
歯車２１は、軸線２２Ａのまわりを回転させるために軸
に取付けられている一列の歯車２２と作業するように連
結している。管１８が軸線２２Ａのまわりの遊星歯車支
持軸に取付けられ共に回転する。この遊星歯車取付装置
の結果、軸線１６Ａのまわりの可逆性路１６Ｂに沿って
ドラム１４及び太陽歯車１９が回転すると、軸線２１Ａ
のまわりの路２１Ｂに沿って遊星歯車２１が回転し、こ
の回転は歯車の列により軸線２２Ａのまわりの路１８Ｂ
に沿って管１８を交互に回転させる。太陽歯車１９及び
遊星歯車２１の二重回転運動が全周のまわりに均一に位
置する管のような部品を塗布する能力を増大させる。
車１９を含みうる。単独又は輪歯車（図示せず）と結合
して、太陽歯車１９は関連した遊星歯車２１をそれ自身
の回転軸線２１Ａ並びに太陽歯車の回転軸線１６Ａのま
わりに回転させる。図示された実施例においては、遊星
歯車２１は、軸線２２Ａのまわりを回転させるために軸
に取付けられている一列の歯車２２と作業するように連
結している。管１８が軸線２２Ａのまわりの遊星歯車支
持軸に取付けられ共に回転する。この遊星歯車取付装置
の結果、軸線１６Ａのまわりの可逆性路１６Ｂに沿って
ドラム１４及び太陽歯車１９が回転すると、軸線２１Ａ
のまわりの路２１Ｂに沿って遊星歯車２１が回転し、こ
の回転は歯車の列により軸線２２Ａのまわりの路１８Ｂ
に沿って管１８を交互に回転させる。太陽歯車１９及び
遊星歯車２１の二重回転運動が全周のまわりに均一に位
置する管のような部品を塗布する能力を増大させる。
更に、第１図乃至第３図によれば、図示された実施例に
おいては一般的に参照番号３ｏで示される複数個の磁電
管増大スパッター装置がドラム１４の外周のまわりに位
置する。一実施例においては、珪素のような物質を付着
させるのに２６で示されるステーションを用い、−ガス
チージョン２７はタンタルのような別の物質を付着させ
、ステーション２８は酸素のようなガスを支持体と反応
させて付着した金属層（単層又は多層）を酸化物に変換
させるのに用いる。このようにして、ドラム１４を回転
させかつスパッター及び反応ステーション２６．２７及
び２８を選択的に作業させることにより、金属及び／又
はそれらの酸化物を実質的にいかなる望ましい組合せで
あっても選択的に支持体上に形成しうる。たとえば、ド
ラム１４を回転させ、連続的に陰極２８を作業させなが
ら陰極２６及び２７を連続して活性化することにより、
系１０は数原子の厚さの珪素層を形成して珪素をＳｉＯ
□に酸化し、次いで数原子の厚さのタンタル層を付着さ
せてタンタルをＴａ、Ｏ５に酸化させることができる。
おいては一般的に参照番号３ｏで示される複数個の磁電
管増大スパッター装置がドラム１４の外周のまわりに位
置する。一実施例においては、珪素のような物質を付着
させるのに２６で示されるステーションを用い、−ガス
チージョン２７はタンタルのような別の物質を付着させ
、ステーション２８は酸素のようなガスを支持体と反応
させて付着した金属層（単層又は多層）を酸化物に変換
させるのに用いる。このようにして、ドラム１４を回転
させかつスパッター及び反応ステーション２６．２７及
び２８を選択的に作業させることにより、金属及び／又
はそれらの酸化物を実質的にいかなる望ましい組合せで
あっても選択的に支持体上に形成しうる。たとえば、ド
ラム１４を回転させ、連続的に陰極２８を作業させなが
ら陰極２６及び２７を連続して活性化することにより、
系１０は数原子の厚さの珪素層を形成して珪素をＳｉＯ
□に酸化し、次いで数原子の厚さのタンタル層を付着さ
せてタンタルをＴａ、Ｏ５に酸化させることができる。
この順序は、精確に厚さの制御された５ｉ０２及びＴａ
、Ｏ６の層の複合光学塗膜を形成する必要に応じて繰返
したり変えたりしうる。
、Ｏ６の層の複合光学塗膜を形成する必要に応じて繰返
したり変えたりしうる。
アルゴンを酸素に変えることにより、位置２８のステー
ションと同様な酸化ステーション３０に付着ステーショ
ン２６及び２７と同様な平面磁電管陰極を使用しうろこ
とは注目すべきである。第６図及び第７図に示されるイ
オンガン又は線状磁電管イオン源のような反応性イオン
化プラズマを発生させうるその他のイオン源、又は必要
な反応性ＤＣ又はＲＦプラズマを発生させるその他の装
置も使用しうる。
ションと同様な酸化ステーション３０に付着ステーショ
ン２６及び２７と同様な平面磁電管陰極を使用しうろこ
とは注目すべきである。第６図及び第７図に示されるイ
オンガン又は線状磁電管イオン源のような反応性イオン
化プラズマを発生させうるその他のイオン源、又は必要
な反応性ＤＣ又はＲＦプラズマを発生させるその他の装
置も使用しうる。
第４図及び第５図は、バクチク（ＶａｃＴｅｃ）又はそ
の他の供給源から市販されており、第１図及び第２図に
示されるステーション２６及び２７、及び任意に２８で
使用されうるＤＣ磁電管スパッター装置３０の一種を示
す。スパッター装置３０は陰極３１を取付け、シャッタ
ー（図示せず）により選択的に閉じられる開口３６を有
する正面の反応性ガスじゃま板３２を形成するハウジン
グを含む。陰極３１は、陽極ポテンシャル（通常接地）
であるじゃま板３２に対して陰極にたとえば４００乃至
−６００ｖの電圧を供給するため電力供給源３３と連結
している。ターゲット３４の表面に沿って供給された電
場に垂直に長方形の走路形状の磁場Ｂを供給するために
陰極内には永久磁石（図示せず）が取付けられている。
の他の供給源から市販されており、第１図及び第２図に
示されるステーション２６及び２７、及び任意に２８で
使用されうるＤＣ磁電管スパッター装置３０の一種を示
す。スパッター装置３０は陰極３１を取付け、シャッタ
ー（図示せず）により選択的に閉じられる開口３６を有
する正面の反応性ガスじゃま板３２を形成するハウジン
グを含む。陰極３１は、陽極ポテンシャル（通常接地）
であるじゃま板３２に対して陰極にたとえば４００乃至
−６００ｖの電圧を供給するため電力供給源３３と連結
している。ターゲット３４の表面に沿って供給された電
場に垂直に長方形の走路形状の磁場Ｂを供給するために
陰極内には永久磁石（図示せず）が取付けられている。
マニホールド管３７がターゲット３４に隣接して位置し
、酸素のような反応性ガス又はアルゴンのような不活性
作業ガスをじゃま板３２及びターゲット３４により郭成
されるスパッター室に供給するためにガス源と連結して
いる。装置は、入口３８を経て供給され出口（図示せず
）に循環している水により冷却される。個々のスパッタ
ー装置３０内のじゃま板３２は第１図及び第２図の加工
室１０全体を、異なるガス雰囲気及び／又はガス分圧が
確立しうるように各スパッター装置において異なる領域
又は副室に効果的に分割する。反応性及び非反応性ガス
の領域間の分離を改良するために一以上の追加のポンプ
を設置しうる改良が容易に施行されうるであろう。
、酸素のような反応性ガス又はアルゴンのような不活性
作業ガスをじゃま板３２及びターゲット３４により郭成
されるスパッター室に供給するためにガス源と連結して
いる。装置は、入口３８を経て供給され出口（図示せず
）に循環している水により冷却される。個々のスパッタ
ー装置３０内のじゃま板３２は第１図及び第２図の加工
室１０全体を、異なるガス雰囲気及び／又はガス分圧が
確立しうるように各スパッター装置において異なる領域
又は副室に効果的に分割する。反応性及び非反応性ガス
の領域間の分離を改良するために一以上の追加のポンプ
を設置しうる改良が容易に施行されうるであろう。
スパッターステーション２６及び／又は２７において線
状磁電管スパッター装置３０を用い、反応ステーション
２８において以下に記載する第６図及び第７図のイオン
源４０のような異なる種類の装置を用いると酸化物のよ
うな化合物誘電性フィルムが形成されうる。あるいは、
スパッターステーション２６及び／又は２７及び反応ス
テーション２８において少くとも２つのじゃま板の付い
た線状磁電管スパッター装置３０を使用しうる。
状磁電管スパッター装置３０を用い、反応ステーション
２８において以下に記載する第６図及び第７図のイオン
源４０のような異なる種類の装置を用いると酸化物のよ
うな化合物誘電性フィルムが形成されうる。あるいは、
スパッターステーション２６及び／又は２７及び反応ス
テーション２８において少くとも２つのじゃま板の付い
た線状磁電管スパッター装置３０を使用しうる。
いずれの場合も、スパッター装置及びイオン源装置は異
なる分圧組織又は宰領域に密閉され、その間を支持体が
連続的に回転するドラムにより交互に移動する。じゃま
板付磁電管陰極３０をスパッター及び酸化の両方のため
に使用する場合には、珪素又はタンタルのような選択さ
れた金属をスパッターするために設計されたターゲット
を用い室１０内の酸素中で比較的高電力密度で陰極を作
業させる。しかしながら、金属の付着のためにステーシ
ョン２６及び２７において使用されるじゃま板分離磁電
管陰極は、金属様式で作業させ、その結果高速度で金属
を付着させるための反応性ガス（酸素）の低い分圧環境
で作業する。低い酸素分圧は、アルゴンのような不活性
作業ガスをマニホールド３７により室内に流入させるこ
とにより供給される。その他の種類のじゃま板付磁電管
陰極２８は比較的高い反応性ガス分圧で作業させ、スパ
ッターは非常に低速度で金属を付着させるが、非常に高
速度で金属を酸化する。比較的低速のターゲットは全付
着速度をほとんど増さないので、制御に影響を及ぼさな
いが、室内の酸素を容易に生長する薄いフィルムと反応
させる非常に反応性のプラズマを製造し、その結果、比
較的低い室内酸素の分圧の使用を許容し、このことが陰
極の安定性及び速度を増大させる。この反応性スパッタ
ー法は高速度で付着され、十分に酸化されかつ光学的性
能の良好な反復性の薄いフィルムを提供する。
なる分圧組織又は宰領域に密閉され、その間を支持体が
連続的に回転するドラムにより交互に移動する。じゃま
板付磁電管陰極３０をスパッター及び酸化の両方のため
に使用する場合には、珪素又はタンタルのような選択さ
れた金属をスパッターするために設計されたターゲット
を用い室１０内の酸素中で比較的高電力密度で陰極を作
業させる。しかしながら、金属の付着のためにステーシ
ョン２６及び２７において使用されるじゃま板分離磁電
管陰極は、金属様式で作業させ、その結果高速度で金属
を付着させるための反応性ガス（酸素）の低い分圧環境
で作業する。低い酸素分圧は、アルゴンのような不活性
作業ガスをマニホールド３７により室内に流入させるこ
とにより供給される。その他の種類のじゃま板付磁電管
陰極２８は比較的高い反応性ガス分圧で作業させ、スパ
ッターは非常に低速度で金属を付着させるが、非常に高
速度で金属を酸化する。比較的低速のターゲットは全付
着速度をほとんど増さないので、制御に影響を及ぼさな
いが、室内の酸素を容易に生長する薄いフィルムと反応
させる非常に反応性のプラズマを製造し、その結果、比
較的低い室内酸素の分圧の使用を許容し、このことが陰
極の安定性及び速度を増大させる。この反応性スパッタ
ー法は高速度で付着され、十分に酸化されかつ光学的性
能の良好な反復性の薄いフィルムを提供する。
第６図及び第７図は、第１図及び第２図の反応ステーシ
ョン２８において望ましい狭くて長い反応ゾーンを提供
するために使用しうる線状磁電管イオン源４０の現在好
ましい実施例を示す。線状磁電管イオン源４０は、別々
の一プラズマにおいて反応性ガスからイオンを発生させ
るためにスパッターするプラズマと共に電子を用いる。
ョン２８において望ましい狭くて長い反応ゾーンを提供
するために使用しうる線状磁電管イオン源４０の現在好
ましい実施例を示す。線状磁電管イオン源４０は、別々
の一プラズマにおいて反応性ガスからイオンを発生させ
るためにスパッターするプラズマと共に電子を用いる。
これらのイオンは支持体上のスパッター付着物質に衝撃
を与え、スパッターされた物質の化合物を形成する。イ
オン源４０は第４図及び第５図に示されている陰極集成
体３１及びハウジング３２を使用しうる（明瞭のために
、第６図及び第７図においてはハウジング３２は削除さ
れている）。線状磁電管イオン源としての使用に適合す
るように、直接冷却された陰極３１には、陰極本体中の
水循環流路４５をシールするためにターゲット３４の代
わりに非磁性−ステンレンス鋼のカバープレート４３を
断熱的に取付けるために正面にＯリング４１及びねじ穴
４２を含む。前述のように、陰極３１にはまたプレート
４３を陰極に組合せたときにプレートに沿って長方形の
“走路”形状４４の磁場Ｂを提供する永久磁石（図示せ
ず）が組込まれている。
を与え、スパッターされた物質の化合物を形成する。イ
オン源４０は第４図及び第５図に示されている陰極集成
体３１及びハウジング３２を使用しうる（明瞭のために
、第６図及び第７図においてはハウジング３２は削除さ
れている）。線状磁電管イオン源としての使用に適合す
るように、直接冷却された陰極３１には、陰極本体中の
水循環流路４５をシールするためにターゲット３４の代
わりに非磁性−ステンレンス鋼のカバープレート４３を
断熱的に取付けるために正面にＯリング４１及びねじ穴
４２を含む。前述のように、陰極３１にはまたプレート
４３を陰極に組合せたときにプレートに沿って長方形の
“走路”形状４４の磁場Ｂを提供する永久磁石（図示せ
ず）が組込まれている。
イオン源４０は、回転しうる支持体キャリヤー１４の周
囲に隣接して、その長さ方向すなわち軸線４０Ｌが第１
図のキャリヤー１４の軸線１６Ａと平行で、その幅すな
わち短い軸線４０Ｗが第３図のキャリヤーの円周及び回
転方向１６Ｂと平行に取付けられている。
囲に隣接して、その長さ方向すなわち軸線４０Ｌが第１
図のキャリヤー１４の軸線１６Ａと平行で、その幅すな
わち短い軸線４０Ｗが第３図のキャリヤーの円周及び回
転方向１６Ｂと平行に取付けられている。
非磁性プレートに取付けられている柱４７の上に、磁電
管走路４４の長い方の両側に沿って一対のステンレス鋼
棒状陽極４６−４６が取付けられている。陽極４６は、
第７図に示されるように棒状陽極４６中の穴４９へ延在
する比較的小さな部分及びステンレス鋼プレート４３か
ら陽極を精確に離隔させるのに役たつ大きな底部分を有
する段付隔離がいし４８により柱４７及びプレート４３
から絶縁されている。取付のために柱４７が隔離がいし
４８及び棒状陽極４６中の穴４９に挿入され、ナツト５
１により固着される。
管走路４４の長い方の両側に沿って一対のステンレス鋼
棒状陽極４６−４６が取付けられている。陽極４６は、
第７図に示されるように棒状陽極４６中の穴４９へ延在
する比較的小さな部分及びステンレス鋼プレート４３か
ら陽極を精確に離隔させるのに役たつ大きな底部分を有
する段付隔離がいし４８により柱４７及びプレート４３
から絶縁されている。取付のために柱４７が隔離がいし
４８及び棒状陽極４６中の穴４９に挿入され、ナツト５
１により固着される。
各陽極４６は、磁電管走路４４の長い方の辺よりわずか
に短いまっすぐな棒である。各陽極の曲がった、−船釣
には円筒状の外側表面５２は、第７図の磁場線Ｂの形状
と密接に適合する。陽極４６はリード線５３により、た
とえば＋５０乃至１４０ボルトバイアスに数アンペアの
電流を供給しうる従来の電力供給源５４に連結している
。好ましくは、リード線をプラズマから隔離し、リード
線で放電するのを妨げるためにハウジング内のリード線
５３に沿って絶縁ビード５６ （又はその他の適する絶
縁材）を取付ける。典型的な作業は、呼称寸法が２０イ
ンチ（５０，８ｃｍ）の長さの磁電管陰極で２乃至４ア
ンペア及び１００乃至１２０ボルトである。
に短いまっすぐな棒である。各陽極の曲がった、−船釣
には円筒状の外側表面５２は、第７図の磁場線Ｂの形状
と密接に適合する。陽極４６はリード線５３により、た
とえば＋５０乃至１４０ボルトバイアスに数アンペアの
電流を供給しうる従来の電力供給源５４に連結している
。好ましくは、リード線をプラズマから隔離し、リード
線で放電するのを妨げるためにハウジング内のリード線
５３に沿って絶縁ビード５６ （又はその他の適する絶
縁材）を取付ける。典型的な作業は、呼称寸法が２０イ
ンチ（５０，８ｃｍ）の長さの磁電管陰極で２乃至４ア
ンペア及び１００乃至１２０ボルトである。
前述のように、線状磁電管イオン源４０の取付位！すな
わちステーションはスパッター領域２６又は２７の外側
であるが関連するプラズマの内部であり、このものは実
質的に真空スパッター室に延在している。作業において
は、ステンレス鋼の棒状陽極４６を陰極３１及びステン
レス鋼のプレート４３（これらは系において接地されて
おり、周囲のプラズマ中の電子に関して大きい正のポテ
ンシャルを有する）と比較してたとえば１００乃至１２
０ボルトの正のＤＣ電圧に保持するために電力供給源５
４を用いる。第７図に最も明らかに示されるように、陽
極の曲がった表面５２が磁場線Ｂに実質的に垂直な電場
線Ｅを提供する。関連する一プラズマ中の電子は正の陽
極４６に向けて加速され、磁電管の走路に沿って得られ
たＥＸＢＯ場により捕捉又は閉じこめられ、隣接する入
口マニホールド５７より供給される反応体ガスとの衝突
の確率が非常に増大することにより、走路の形状４４に
より郭成された強いプラズマが発生する。
わちステーションはスパッター領域２６又は２７の外側
であるが関連するプラズマの内部であり、このものは実
質的に真空スパッター室に延在している。作業において
は、ステンレス鋼の棒状陽極４６を陰極３１及びステン
レス鋼のプレート４３（これらは系において接地されて
おり、周囲のプラズマ中の電子に関して大きい正のポテ
ンシャルを有する）と比較してたとえば１００乃至１２
０ボルトの正のＤＣ電圧に保持するために電力供給源５
４を用いる。第７図に最も明らかに示されるように、陽
極の曲がった表面５２が磁場線Ｂに実質的に垂直な電場
線Ｅを提供する。関連する一プラズマ中の電子は正の陽
極４６に向けて加速され、磁電管の走路に沿って得られ
たＥＸＢＯ場により捕捉又は閉じこめられ、隣接する入
口マニホールド５７より供給される反応体ガスとの衝突
の確率が非常に増大することにより、走路の形状４４に
より郭成された強いプラズマが発生する。
強いプラズマは、陽極及びバックグラウンドのプラズマ
間に存在するポテンシャル勾配により陽極４６かろ加速
される反応体ガスから多くのイオンを発生させ支持体に
対して反応プロセスを増大させる、すなわち反応体ガス
として酸素を用いてスパッターされた金嘱の酸化を増大
させる。
間に存在するポテンシャル勾配により陽極４６かろ加速
される反応体ガスから多くのイオンを発生させ支持体に
対して反応プロセスを増大させる、すなわち反応体ガス
として酸素を用いてスパッターされた金嘱の酸化を増大
させる。
要するに、作業中には細長い逆の線状磁電管イオン源４
０は、その長い方の寸法が実質的に支持体キ＋’）ヤー
ドラム１４の高さに、及びその短い方の寸法が回転方向
に平行なキャリヤーの周囲に沿って郭成される磁電管の
走路４４により郭成される強くて長くて狭い反応ゾーン
を提供する。実質的に単一のスパッターゾーンの外側の
全容積が酸化に用いられるという先行技術の要件とは対
照的に、現在の意見ではイオン源４０は幅がわずか約５
乃至６インチ（１２，７乃至１５．２ｃｍ）で直径２９
インチ（７３，７ｃ＋ｎ）のドラム１４の円周の小さな
部分を占める（５’／πＤ＝５’ ／９１’ ＝５．５
％）反応ゾーンを有するが、強い磁場が増大させるプラ
ズマ反応のため、典型的には１回通過しただけで付着さ
れた薄いフィルムを完全に酸化する。小さなイオン源陰
極寸法及び速い反応速度により独特な可能性が提供され
、多数のスパッター陰極及び酸化反応陰極を使用するこ
とにより高速、高容量、高処理量の付着及び付着される
塗膜の組成の選択の応用自在性が得られる。
０は、その長い方の寸法が実質的に支持体キ＋’）ヤー
ドラム１４の高さに、及びその短い方の寸法が回転方向
に平行なキャリヤーの周囲に沿って郭成される磁電管の
走路４４により郭成される強くて長くて狭い反応ゾーン
を提供する。実質的に単一のスパッターゾーンの外側の
全容積が酸化に用いられるという先行技術の要件とは対
照的に、現在の意見ではイオン源４０は幅がわずか約５
乃至６インチ（１２，７乃至１５．２ｃｍ）で直径２９
インチ（７３，７ｃ＋ｎ）のドラム１４の円周の小さな
部分を占める（５’／πＤ＝５’ ／９１’ ＝５．５
％）反応ゾーンを有するが、強い磁場が増大させるプラ
ズマ反応のため、典型的には１回通過しただけで付着さ
れた薄いフィルムを完全に酸化する。小さなイオン源陰
極寸法及び速い反応速度により独特な可能性が提供され
、多数のスパッター陰極及び酸化反応陰極を使用するこ
とにより高速、高容量、高処理量の付着及び付着される
塗膜の組成の選択の応用自在性が得られる。
回転しうるドラム及びじゃま板付磁電管増大スパッター
及び反応陰極の組合せにより、最小量のマスキングで平
面、曲面及び不規則な形状の支持体上に測定可能な厚さ
の精確に制御しうる光学的性能を有する金属の誘電層を
高速で提供した。また、所与の層が多数の塗布により製
造されているので、陰極アークの影響は非常に減少する
。というのは、いかなるアークも塗膜の一部のみしか代
表しないからである。更に、金属様式の作業の場合には
、磁電管のアークは典型的には回数及び強度が少ない。
及び反応陰極の組合せにより、最小量のマスキングで平
面、曲面及び不規則な形状の支持体上に測定可能な厚さ
の精確に制御しうる光学的性能を有する金属の誘電層を
高速で提供した。また、所与の層が多数の塗布により製
造されているので、陰極アークの影響は非常に減少する
。というのは、いかなるアークも塗膜の一部のみしか代
表しないからである。更に、金属様式の作業の場合には
、磁電管のアークは典型的には回数及び強度が少ない。
前述の方法は、限定するつもりはないが、珪素、タンタ
ル、チタン、鉄又は金属様式でターゲットを作業させう
る、大気中で安定な酸化物を形成するスパッター可能な
その他の金属材料のような金属材料をスパッターするこ
とを含み、新たに付着されたフィルムを酸化物に変換す
る反応性の雰囲気中に暴露するのに好ましくは磁電管増
大スパッターを使用するイオンプロセスを確立する機械
における他の場においても最高速度のスパッターを特徴
とする。金属は、その後の反応プロセス中の酸化が完了
するために好ましくは数原子以下の厚さで付着させる。
ル、チタン、鉄又は金属様式でターゲットを作業させう
る、大気中で安定な酸化物を形成するスパッター可能な
その他の金属材料のような金属材料をスパッターするこ
とを含み、新たに付着されたフィルムを酸化物に変換す
る反応性の雰囲気中に暴露するのに好ましくは磁電管増
大スパッターを使用するイオンプロセスを確立する機械
における他の場においても最高速度のスパッターを特徴
とする。金属は、その後の反応プロセス中の酸化が完了
するために好ましくは数原子以下の厚さで付着させる。
典型的には、ドラム１４を空間的に連続するスパッター
及び反応ゾーンを通過するように回転させ、スパッター
付着、酸化、スパッター付着、酸化のプロセスを酸化物
層が所望の厚さのＳｉＯ□のような物質にするのに必要
なだけ繰返す。従って、ＴａｚＯｓのような異なる層を
形成する場合には同様な反復プロセスを繰返す。明らか
に、種々の酸化物形成サイクル及び金属付着サイクルは
、酸化物単独、酸化物及び金属、又は金属単独の複合材
料形成の必要に応じて適用しうる。
及び反応ゾーンを通過するように回転させ、スパッター
付着、酸化、スパッター付着、酸化のプロセスを酸化物
層が所望の厚さのＳｉＯ□のような物質にするのに必要
なだけ繰返す。従って、ＴａｚＯｓのような異なる層を
形成する場合には同様な反復プロセスを繰返す。明らか
に、種々の酸化物形成サイクル及び金属付着サイクルは
、酸化物単独、酸化物及び金属、又は金属単独の複合材
料形成の必要に応じて適用しうる。
前述のように、イオンガン又は平面磁電管のようなイオ
ン源からの局所的に強いイオン化反応性プラズマは酸化
反応を提供するために使用する。
ン源からの局所的に強いイオン化反応性プラズマは酸化
反応を提供するために使用する。
磁電管スパッターにより付着させた金属のフィルムの均
一性は精確で、円筒状の形状が物質のスパッターの均一
分布を許容する。従って、陰極の幅又は長さはいずれで
あってもプロセスの時間及び電力の制御が可能であり、
従って従来のＤＣ磁電管反応性プロセスに伴なう制御性
、計測性及び処理量の歴史的な問題を克服する。以下の
実施例において示すように、この能力は従来の真空蒸発
プロセスを用いて付着させるのは困難である１６分の１
の可視波長の光学的な層のような分数の光学的層の精確
な付着を許容する。
一性は精確で、円筒状の形状が物質のスパッターの均一
分布を許容する。従って、陰極の幅又は長さはいずれで
あってもプロセスの時間及び電力の制御が可能であり、
従って従来のＤＣ磁電管反応性プロセスに伴なう制御性
、計測性及び処理量の歴史的な問題を克服する。以下の
実施例において示すように、この能力は従来の真空蒸発
プロセスを用いて付着させるのは困難である１６分の１
の可視波長の光学的な層のような分数の光学的層の精確
な付着を許容する。
第８図は、真空スパッター室の両側に位置する一対の低
温ポンプ１２−１２、回転ドラム１４の内側に外側に面
して形成されている複数個の珪素スバ、ター装置２６及
びタンタルスパッター陰極２７及び回転ドラム１４の外
側に内側に面して位置する点々と配置されている酸化装
置２８を含む交互スパッター系６０を示す。示された系
は、管のような加工物の周囲を内部及び外部の両方のス
パッターステーションに均一に暴露するための遊星歯車
支持体取付及び駆動装置２５を含む。この装置、及び多
数の珪素、タンタル及び酸素の陰極により、珪素及びタ
ンタル層及び前記層の酸化が多数の支持体上で高速で成
されうる。たとえば、ＳｉＯ□及びＴａｚＯｓを含む複
合材料層は、上方布の酸素陰極２８と同時に珪素陰極２
６を作業させ、次いで下方左の酸素陰極２８と同時に全
てのタンタル陰極を作業させることにより形成しうる。
温ポンプ１２−１２、回転ドラム１４の内側に外側に面
して形成されている複数個の珪素スバ、ター装置２６及
びタンタルスパッター陰極２７及び回転ドラム１４の外
側に内側に面して位置する点々と配置されている酸化装
置２８を含む交互スパッター系６０を示す。示された系
は、管のような加工物の周囲を内部及び外部の両方のス
パッターステーションに均一に暴露するための遊星歯車
支持体取付及び駆動装置２５を含む。この装置、及び多
数の珪素、タンタル及び酸素の陰極により、珪素及びタ
ンタル層及び前記層の酸化が多数の支持体上で高速で成
されうる。たとえば、ＳｉＯ□及びＴａｚＯｓを含む複
合材料層は、上方布の酸素陰極２８と同時に珪素陰極２
６を作業させ、次いで下方左の酸素陰極２８と同時に全
てのタンタル陰極を作業させることにより形成しうる。
更に別の用途においては、前述の円筒状スパッター系に
おいて使用されるドラムが塗布機の能力を拡張するため
に実験中に支持体を動かしたり回転させたりする工具を
含む。１８００回転すると支持体の各バンクがスパッタ
ーステーション又は別のドラムに面するような平行なバ
ンク又は面を有する支持体、又はたとえば断面が三角又
はその他の多角形で遊星歯車装置により回転すると面又
は周囲全体が選択されたスパッターステーションに面す
る多面体の支持体の使用が可能である。支持体は、選択
的に支持体を作業ステーションに向いあわせるためのコ
ンピュータ制御下の回転のためにドラムの軸線に平行な
軸線のまわりに取付けられている。
おいて使用されるドラムが塗布機の能力を拡張するため
に実験中に支持体を動かしたり回転させたりする工具を
含む。１８００回転すると支持体の各バンクがスパッタ
ーステーション又は別のドラムに面するような平行なバ
ンク又は面を有する支持体、又はたとえば断面が三角又
はその他の多角形で遊星歯車装置により回転すると面又
は周囲全体が選択されたスパッターステーションに面す
る多面体の支持体の使用が可能である。支持体は、選択
的に支持体を作業ステーションに向いあわせるためのコ
ンピュータ制御下の回転のためにドラムの軸線に平行な
軸線のまわりに取付けられている。
前述のように、また以下の数例の実施例に示されるよう
に、本発明は平らな支持体表面及び凸面及び凹面の双方
を含む曲面の支持体表面に沿って一定の厚さの塗膜を提
供しうる。更に、精確に塗膜の厚さを制御する能力は平
面及び曲面の支持体表面に沿った塗膜の厚さを選択的に
変化させることも含む。以下に示すように本発明の方法
は非常に曲がった支持体上に速い形成速度で（現在ター
ゲットにおける瞬間速度は１００乃至１５０Å／秒）平
面の支持体上で得られるものとほぼ同様な光学的性質を
有する（たとえば、反射率及び透過率を特徴とする）耐
久性のある光学的性能を有する酸化物の薄いフィルム及
びその他の薄いフィルムを形成する。
に、本発明は平らな支持体表面及び凸面及び凹面の双方
を含む曲面の支持体表面に沿って一定の厚さの塗膜を提
供しうる。更に、精確に塗膜の厚さを制御する能力は平
面及び曲面の支持体表面に沿った塗膜の厚さを選択的に
変化させることも含む。以下に示すように本発明の方法
は非常に曲がった支持体上に速い形成速度で（現在ター
ゲットにおける瞬間速度は１００乃至１５０Å／秒）平
面の支持体上で得られるものとほぼ同様な光学的性質を
有する（たとえば、反射率及び透過率を特徴とする）耐
久性のある光学的性能を有する酸化物の薄いフィルム及
びその他の薄いフィルムを形成する。
本発明の背景に関する記述において述べたように、先行
技術の光学的塗膜の技術を用いる場合には円筒のような
“造形された”凸面の支持体上に耐久性のある高性能か
つ均一の厚さの光学的性能を有する薄いフィルムを付着
させることは困難であった。特に、従来の蒸発法により
斜めの入射角で付着させた塗膜は軟質で充填が不十分で
あり、光学的性質が低い傾向がある。
技術の光学的塗膜の技術を用いる場合には円筒のような
“造形された”凸面の支持体上に耐久性のある高性能か
つ均一の厚さの光学的性能を有する薄いフィルムを付着
させることは困難であった。特に、従来の蒸発法により
斜めの入射角で付着させた塗膜は軟質で充填が不十分で
あり、光学的性質が低い傾向がある。
第１６図に模式的に示すように、そのような系において
付着角度を限定するためにはマスキングを用いた。図示
された先行技術の系においては、付着を小さな角度（典
型的には最大３０°）に限定するために源及び支持体間
に円筒状の支持体１８に密接して軸方向のマスク７０が
位置するため、大きな角度（３０″〈θ＜９０’）で付
着することにより生ずる不十分な性能のフィルムは得ら
れない。しかしながら、マスキングは付着及び処理量を
減少させ、複雑な工具を必要とする。
付着角度を限定するためにはマスキングを用いた。図示
された先行技術の系においては、付着を小さな角度（典
型的には最大３０°）に限定するために源及び支持体間
に円筒状の支持体１８に密接して軸方向のマスク７０が
位置するため、大きな角度（３０″〈θ＜９０’）で付
着することにより生ずる不十分な性能のフィルムは得ら
れない。しかしながら、マスキングは付着及び処理量を
減少させ、複雑な工具を必要とする。
本発明は、斜めの入射角からの付着に伴なう問題がなく
、またそのような問題を回避するために支持体をマスキ
ングしたり関連する複雑な室内工具を用いたりする必要
がなく、円筒を含む凸面状の支持体上に薄いフィルムを
付着させることができる。特に本発明の方法は、円筒状
及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非常に耐久性
のある、均一な、光学的性能を有する薄いフィルム状塗
膜を形成するという今まで達成することのむずかしかっ
た目標を達成する。
、またそのような問題を回避するために支持体をマスキ
ングしたり関連する複雑な室内工具を用いたりする必要
がなく、円筒を含む凸面状の支持体上に薄いフィルムを
付着させることができる。特に本発明の方法は、円筒状
及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非常に耐久性
のある、均一な、光学的性能を有する薄いフィルム状塗
膜を形成するという今まで達成することのむずかしかっ
た目標を達成する。
本発明の方法は、前述の単純な軸のまわりを回転する支
持体運動及び高速反応性スパッタースキーム（第１図乃
至第３図）を用いることにより斜めの入射角からの付着
に伴なう問題を克服する。
持体運動及び高速反応性スパッタースキーム（第１図乃
至第３図）を用いることにより斜めの入射角からの付着
に伴なう問題を克服する。
特に、本発明の方法はマスキングを用いることなく円筒
状の支持体及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非
常に耐久性のある、均一な、光学的性能を有する薄いフ
ィルム状の塗膜を形成するという今まで達成することの
むずかしかった目標を達成する。スパッタープロセスで
は約５乃至２０ｃｍのターゲット及び支持体間の距離に
おいて約１乃至５ｍＴの高圧となるので粒子間の衝突が
たくさん生じ、その結果ガスの散乱度が高くなり第３図
の極性の軸線１６Ｐに沿った必要な均一性が可能となる
。同時に、本発明の方法に固有である約１０ｅＶの高い
スパッターされた粒子のエネルギーがいくらかガスの散
乱を減少させ、ガス散乱の利点を保持しつつ良好な耐久
性を提供する。
状の支持体及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非
常に耐久性のある、均一な、光学的性能を有する薄いフ
ィルム状の塗膜を形成するという今まで達成することの
むずかしかった目標を達成する。スパッタープロセスで
は約５乃至２０ｃｍのターゲット及び支持体間の距離に
おいて約１乃至５ｍＴの高圧となるので粒子間の衝突が
たくさん生じ、その結果ガスの散乱度が高くなり第３図
の極性の軸線１６Ｐに沿った必要な均一性が可能となる
。同時に、本発明の方法に固有である約１０ｅＶの高い
スパッターされた粒子のエネルギーがいくらかガスの散
乱を減少させ、ガス散乱の利点を保持しつつ良好な耐久
性を提供する。
更に、この反応性の全方向スパッタープロセスと第３図
に示される二重回転運動スパッタースキームを組合せる
と、赤道方向の軸線１６Ｅのまわりの３６０’に均一な
付着が可能となる。第５図の線状磁電管スパッター源（
限定するわけではない）のような軸方向に細長いスパッ
ター付着源を使用すると、第３図の円筒状のガラス管１
８のような細長い支持体にスパッタースキームが適合す
る。
に示される二重回転運動スパッタースキームを組合せる
と、赤道方向の軸線１６Ｅのまわりの３６０’に均一な
付着が可能となる。第５図の線状磁電管スパッター源（
限定するわけではない）のような軸方向に細長いスパッ
ター付着源を使用すると、第３図の円筒状のガラス管１
８のような細長い支持体にスパッタースキームが適合す
る。
三次元的に曲がった支持体を均一に塗布する能力及び３
６０’にわたって塗布する能力は円筒状のガラス管１８
に関して第１７図に模式的に示されている。特に第３図
に示されている二重回転運動スパンタースキームを本発
明の高圧高エネルギー反応性スパッター法に固有である
全方向均一付着と組合せて使用すると曲がった端部を含
む電球１８全体の上に塗膜を形成する。
６０’にわたって塗布する能力は円筒状のガラス管１８
に関して第１７図に模式的に示されている。特に第３図
に示されている二重回転運動スパンタースキームを本発
明の高圧高エネルギー反応性スパッター法に固有である
全方向均一付着と組合せて使用すると曲がった端部を含
む電球１８全体の上に塗膜を形成する。
また、前述の第３図に示される独特な反応性スパッター
スキームにより高速付着速度が得られる。
スキームにより高速付着速度が得られる。
このスキームにおいては、円筒状ガラス管１８のような
支持体が高速度で（１）支持体上に数層の単分子層（典
型的には２乃至５人）の塗膜を形成する高速金属スパッ
ターゾーン２６．２７（第１図）、及び（２）酸化、窒
化等のような選択された反応を実施し、付着したフィル
ムの厚さを完全に酸化物、窒化物等に変換しうる能力を
有するエネルギソシュな反応性プラズマゾーン２８（第
１図）を交互に移動する。
支持体が高速度で（１）支持体上に数層の単分子層（典
型的には２乃至５人）の塗膜を形成する高速金属スパッ
ターゾーン２６．２７（第１図）、及び（２）酸化、窒
化等のような選択された反応を実施し、付着したフィル
ムの厚さを完全に酸化物、窒化物等に変換しうる能力を
有するエネルギソシュな反応性プラズマゾーン２８（第
１図）を交互に移動する。
要するに、本発明の方法は比較的単純な工具を用いマス
クを用いることなく斜めの入射角の藤着に伴なう問題を
克服し、凸面の支持体上に非常に耐久性のある、均一な
、光学的性能を有する金属酸化物及び反応した金属化合
物の薄いフィルムを高速度で形成する。
クを用いることなく斜めの入射角の藤着に伴なう問題を
克服し、凸面の支持体上に非常に耐久性のある、均一な
、光学的性能を有する金属酸化物及び反応した金属化合
物の薄いフィルムを高速度で形成する。
本発明の方法はまた、（限定するつもりはないが）第１
５Ａ及び１５Ｂ図の参照番号７５により示される半球Ｍ
Ｒ”−１６ランプ反射鏡のような放物線及び半球を含
む造形された凹面の支持体上に断面の厚さが制御された
薄いフィルムの塗膜を形成する能力を提供する。（本出
願人らが、反射鏡７５の平面ではない形状の内部支持体
表面の中心、中間部及び端部における厚さがそれぞれＣ
，Ｍ。
５Ａ及び１５Ｂ図の参照番号７５により示される半球Ｍ
Ｒ”−１６ランプ反射鏡のような放物線及び半球を含
む造形された凹面の支持体上に断面の厚さが制御された
薄いフィルムの塗膜を形成する能力を提供する。（本出
願人らが、反射鏡７５の平面ではない形状の内部支持体
表面の中心、中間部及び端部における厚さがそれぞれＣ
，Ｍ。
Ｅで示される第１５Ｂ図の命名法を用いることに注目せ
よ。）以下で更に詳述するように、本発明の方法はＥ／
Ｃの割合を制御された厚さが均一である（Ｅ／Ｃ＝１）
ようにも制御された厚さが不均一である（Ｅ／Ｃ≠１）
ようにも制御しうる。
よ。）以下で更に詳述するように、本発明の方法はＥ／
Ｃの割合を制御された厚さが均一である（Ｅ／Ｃ＝１）
ようにも制御された厚さが不均一である（Ｅ／Ｃ≠１）
ようにも制御しうる。
制御された厚さが均一の場合は、熱的に蒸発させた物質
のガス散乱により種々の半球状及び／又は放物線状の支
持体上に歴史的に薄いフィルムが形成された。この技術
を工業的に応用した例には、歯科用及び外科用の鏡及び
第１５Ａ図及び第１５Ｂ図に示されるＭＲ−１６常温成
形反射鏡が含まれる。しかしながら、前述のように、熱
的蒸発ガス散乱法は典型的にはＺｎＳ／ＭｇＦｚ塗膜材
料に限定される。というのは金属酸化物は加熱が困難で
あり、この方法を用いると屈折率が低下し、フィルムの
耐久性が不十分となるからである。
のガス散乱により種々の半球状及び／又は放物線状の支
持体上に歴史的に薄いフィルムが形成された。この技術
を工業的に応用した例には、歯科用及び外科用の鏡及び
第１５Ａ図及び第１５Ｂ図に示されるＭＲ−１６常温成
形反射鏡が含まれる。しかしながら、前述のように、熱
的蒸発ガス散乱法は典型的にはＺｎＳ／ＭｇＦｚ塗膜材
料に限定される。というのは金属酸化物は加熱が困難で
あり、この方法を用いると屈折率が低下し、フィルムの
耐久性が不十分となるからである。
本発明は、前述の先行技術のガス散乱性特有の屈折率の
低下及び不十分な耐久性の問題がなく、凹面の支持体上
に金属酸化物及び反応した金属化合物のような多くの金
属及び金属化合物の薄いフィルムを均一に形成する。す
なわち、均一の、耐久性のある光学的性能を有する薄い
フィルム塗膜が凹面の支持体上に（マスキングすること
なく）高速度で形成される。
低下及び不十分な耐久性の問題がなく、凹面の支持体上
に金属酸化物及び反応した金属化合物のような多くの金
属及び金属化合物の薄いフィルムを均一に形成する。す
なわち、均一の、耐久性のある光学的性能を有する薄い
フィルム塗膜が凹面の支持体上に（マスキングすること
なく）高速度で形成される。
更に、前述のように、本発明の方法は中心から端部まで
厚さが均一に制御されたフィルムを提供しうるばかりで
なく、中心から端部まで厚さが不均一に制御されたフィ
ルムも提供しうる。以下では“望ましい不均一（ｄｅｓ
ｉｒｅｄ ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）″と言う。
厚さが均一に制御されたフィルムを提供しうるばかりで
なく、中心から端部まで厚さが不均一に制御されたフィ
ルムも提供しうる。以下では“望ましい不均一（ｄｅｓ
ｉｒｅｄ ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）″と言う。
この望ましい不均一は、フィルムの厚さの均一度が支持
体上の関心のある点における入射スペクトル強度の積分
値に依存するので重要である。典型的には、入射スペク
トル強度の平均角度は支持体の表面上で変化し、薄いフ
ィルムの性質は入射角の関数としてシフトするので特定
のフィルムの厚さを変化させることすなわち支持体上は
望ましい不均一とすることが望ましい。
体上の関心のある点における入射スペクトル強度の積分
値に依存するので重要である。典型的には、入射スペク
トル強度の平均角度は支持体の表面上で変化し、薄いフ
ィルムの性質は入射角の関数としてシフトするので特定
のフィルムの厚さを変化させることすなわち支持体上は
望ましい不均一とすることが望ましい。
５）くルか違った言い方をすれば、凹面の反射鏡支持体
上の光学的な塗膜を含む多くの実際的な用途におし１て
は、望ましいスペクトル／色のバランスを達成するに：
まフィルムの厚さを電球（フィラメント）からの光が鏡
の表面に入射する角度：こ多層装置のスペクトル応答を
調節するように半径（中心から端部への）方向にわたっ
て精確に要求どおり製造しなければならない。反射鏡の
端部及び中心において測定されたスペクトルの特徴を２
つの波長の割合として断面を郭成しつる。これら２つの
波長の割合はＥ／Ｃ比と呼ばれるフィルムの断面の価値
の数字を与える。
上の光学的な塗膜を含む多くの実際的な用途におし１て
は、望ましいスペクトル／色のバランスを達成するに：
まフィルムの厚さを電球（フィラメント）からの光が鏡
の表面に入射する角度：こ多層装置のスペクトル応答を
調節するように半径（中心から端部への）方向にわたっ
て精確に要求どおり製造しなければならない。反射鏡の
端部及び中心において測定されたスペクトルの特徴を２
つの波長の割合として断面を郭成しつる。これら２つの
波長の割合はＥ／Ｃ比と呼ばれるフィルムの断面の価値
の数字を与える。
本出願人らは、半球及び放物線のような凹面の支持体上
に形成される薄いフィルムの望ましい草さの均−性及び
不均一性及びＥ／Ｃの割合が多くのパラメータの調節に
より成就され制御されうると結論した。主要なパラメー
タは以下のとおりである。
に形成される薄いフィルムの望ましい草さの均−性及び
不均一性及びＥ／Ｃの割合が多くのパラメータの調節に
より成就され制御されうると結論した。主要なパラメー
タは以下のとおりである。
１） 全プロセス圧力、Ｐ、。、： Ｅ／ＣはＰ、。
、の単調非減少関数である
２） スパッターされた粒子の動力学的エネルギーＥ
Ｋ ： Ｅ ／ ｃはＥＫの単調非増加関数である；
３） スパッターされた物質の質量、ｍ、：Ｅ／Ｃはｍ
ｓの単調非増加関数である； ４）作業ガスの質量、ｍ、：Ｅ／Ｃはｍ９の単調非減少
関数である； ５） ターゲット及び支持体間の距離、ｄｔｉ：Ｅ／Ｃ
はｄいの単調非減少関数である； ６）支持体のアスペクト比又はサジタル深さ：Ｅ／Ｃは
この割合の単調非増加関数である；７） ターゲットの
電カニ電力が増加するとＥ／Ｃは減少する；及び ８）作業条件の均一性。
Ｋ ： Ｅ ／ ｃはＥＫの単調非増加関数である；
３） スパッターされた物質の質量、ｍ、：Ｅ／Ｃはｍ
ｓの単調非増加関数である； ４）作業ガスの質量、ｍ、：Ｅ／Ｃはｍ９の単調非減少
関数である； ５） ターゲット及び支持体間の距離、ｄｔｉ：Ｅ／Ｃ
はｄいの単調非減少関数である； ６）支持体のアスペクト比又はサジタル深さ：Ｅ／Ｃは
この割合の単調非増加関数である；７） ターゲットの
電カニ電力が増加するとＥ／Ｃは減少する；及び ８）作業条件の均一性。
前述の内容から、（１）系の圧力、（４）作業ガスの質
量、（５）ターゲット及び支持体間の距離、又は（７）
ターゲット電力が増加するとＥ／Ｃが増加する。逆に、
（２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギ、（３
）スパッターされた物質の質量、又は（６）支持体のア
スペクト比が増加するとＥ／Ｃが減少する。
量、（５）ターゲット及び支持体間の距離、又は（７）
ターゲット電力が増加するとＥ／Ｃが増加する。逆に、
（２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギ、（３
）スパッターされた物質の質量、又は（６）支持体のア
スペクト比が増加するとＥ／Ｃが減少する。
本出願人らは、多くのＭ−１６支持体上に望ましい均−
性及び不均一性を成就する本発明の能力を実証した。Ｍ
−１６支持体上に形成された薄いフィルムの特徴が前述
のパラメータの証拠を提供した。たとえば、その他のす
べてのパラメータを固定し、１８１ＡＭＵの質量を有す
るＴａを用いると反射鏡の中心より端部の方が１５％厚
い塗膜が得られる。４８ＡＭＵの質量を有するＴｉを用
いると、反射鏡の端部の方が１０％厚い塗膜が得られる
。２８ＡＭＵの質量を有するＳｉを用いると、反射鏡の
端部の方が２０％厚い塗膜が得られる。また系全体の圧
力を低下させると、反射鏡の端部におけるチタンの薄い
フィルムの相対的な厚さが反射鏡の中心と比べて低下す
る。現在、ＭＲ−１６反射鏡についてはＥ／Ｃ比を０．
７６＜Ｅ／Ｃ＜１．２０の範囲で制御して変化させうる
。
性及び不均一性を成就する本発明の能力を実証した。Ｍ
−１６支持体上に形成された薄いフィルムの特徴が前述
のパラメータの証拠を提供した。たとえば、その他のす
べてのパラメータを固定し、１８１ＡＭＵの質量を有す
るＴａを用いると反射鏡の中心より端部の方が１５％厚
い塗膜が得られる。４８ＡＭＵの質量を有するＴｉを用
いると、反射鏡の端部の方が１０％厚い塗膜が得られる
。２８ＡＭＵの質量を有するＳｉを用いると、反射鏡の
端部の方が２０％厚い塗膜が得られる。また系全体の圧
力を低下させると、反射鏡の端部におけるチタンの薄い
フィルムの相対的な厚さが反射鏡の中心と比べて低下す
る。現在、ＭＲ−１６反射鏡についてはＥ／Ｃ比を０．
７６＜Ｅ／Ｃ＜１．２０の範囲で制御して変化させうる
。
フィルムの断面の厚さに及ぼす重要な変数の影響を研究
し、支持体の表面上の断面を最適化するためにＥ／Ｃ比
が用いられた。すなわち、本出願人らは統計的な最適化
プログラム、Ｘ５ＴＡＴを用いてＥ／Ｃ比に及ぼすプロ
セスパラメータの影響の総合作用を研究した。このプロ
グラムは、スパッター付着パラメータによる所与のフィ
ルムの特徴に関する予言式を得るのに用いた。Ｅ／Ｃは
フィルムの特徴の−として含まれた。得られた予言式は
以下のとおりである。
し、支持体の表面上の断面を最適化するためにＥ／Ｃ比
が用いられた。すなわち、本出願人らは統計的な最適化
プログラム、Ｘ５ＴＡＴを用いてＥ／Ｃ比に及ぼすプロ
セスパラメータの影響の総合作用を研究した。このプロ
グラムは、スパッター付着パラメータによる所与のフィ
ルムの特徴に関する予言式を得るのに用いた。Ｅ／Ｃは
フィルムの特徴の−として含まれた。得られた予言式は
以下のとおりである。
Ｅ／Ｃ＝ （０，６５５４） ＴＤ＋ （０，２５）
ＩＧＣ（０，９１） ＰＷＲ＋ （０，００６）ＯＸＹ
−（０，００８）ＡＲ−５，４ 但し、式中、 ＴＤ＝ターゲットの距離 Ｉ ＧＣ＝イオンガン電流 ＰＷＲ＝ターゲットの電力 ０ＸＹ−酸素流、及び ＡＲ−アルゴン流 本発明のスパッター法及びたとえば第１図乃至第３図に
示される単一回転系を用いると非常に高い均一度を有す
るように全ての前述のパラメータを制御しうる。先行技
術の方法のランダム変化及び固有の不均一性においては
失われている程度に断面の厚さを予言し、要求どおりに
製造しうる。
ＩＧＣ（０，９１） ＰＷＲ＋ （０，００６）ＯＸＹ
−（０，００８）ＡＲ−５，４ 但し、式中、 ＴＤ＝ターゲットの距離 Ｉ ＧＣ＝イオンガン電流 ＰＷＲ＝ターゲットの電力 ０ＸＹ−酸素流、及び ＡＲ−アルゴン流 本発明のスパッター法及びたとえば第１図乃至第３図に
示される単一回転系を用いると非常に高い均一度を有す
るように全ての前述のパラメータを制御しうる。先行技
術の方法のランダム変化及び固有の不均一性においては
失われている程度に断面の厚さを予言し、要求どおりに
製造しうる。
以下に示す実施例１は、凹面の支持体上に制御して変化
させた厚さの断面を提供するこの能力を示し、実施例２
乃至６は、平面及びその他の曲面の支持体上に均一な一
定の厚さの塗膜を形成する能力を示す、。実施例１によ
れば、第１５Ａ図及び第１５Ｂ図の凹面の反射鏡のこの
断面の典型的な値すなわちＥ／Ｃ比は１．０５である。
させた厚さの断面を提供するこの能力を示し、実施例２
乃至６は、平面及びその他の曲面の支持体上に均一な一
定の厚さの塗膜を形成する能力を示す、。実施例１によ
れば、第１５Ａ図及び第１５Ｂ図の凹面の反射鏡のこの
断面の典型的な値すなわちＥ／Ｃ比は１．０５である。
このことは、中心における厚さより５％大きい端部の厚
さを提供するにはフィルムの堆積の厚さを徐々に増大さ
せなければならないことを意味する。
さを提供するにはフィルムの堆積の厚さを徐々に増大さ
せなければならないことを意味する。
前述のように、本出願人らは凹面の支持体上に形成され
る薄いフィルムの塗膜の回転平面上の厚さを制御するの
にターゲットの電力を用いるこ六を考察した。更に一般
的には、以下に示すようにこの方法は凸面及び凹面の支
持体上に適用しうる。
る薄いフィルムの塗膜の回転平面上の厚さを制御するの
にターゲットの電力を用いるこ六を考察した。更に一般
的には、以下に示すようにこの方法は凸面及び凹面の支
持体上に適用しうる。
第１８Ａ図及び第１８Ｂ図によれば、平面、凹面又は浅
い凸面（凸面の曲率は関連する回転ドラム１４の曲率よ
り小さい）である支持体２００．２０１又は２０２はそ
れぞれ付着源３０を通り越して旋回するとき、ターゲッ
ト及び支持体間距離は中心におけるより端部における方
が小さい。その結果、及び第１９図の支持体の位置の関
数としての塗膜の厚さのグラフ２０４によれば、塗膜の
厚さは支持体の中心におけるより端部における方が大き
い。すなわちＥ／Ｃ＞１である。第２０図によれば、タ
ーゲットの電力２０５はこの固有の不均一性を相殺し、
第２１図に示される均一な塗膜の厚さ２０６を得るため
に、ドラム及び支持体が付着源３０を通り越して回転す
るときに端部と比較して中心部に電力の入力を増大させ
ることにより使用しうる。あるいは、制御された不均一
性を得るために電力を要求どおりに使用しうる。
い凸面（凸面の曲率は関連する回転ドラム１４の曲率よ
り小さい）である支持体２００．２０１又は２０２はそ
れぞれ付着源３０を通り越して旋回するとき、ターゲッ
ト及び支持体間距離は中心におけるより端部における方
が小さい。その結果、及び第１９図の支持体の位置の関
数としての塗膜の厚さのグラフ２０４によれば、塗膜の
厚さは支持体の中心におけるより端部における方が大き
い。すなわちＥ／Ｃ＞１である。第２０図によれば、タ
ーゲットの電力２０５はこの固有の不均一性を相殺し、
第２１図に示される均一な塗膜の厚さ２０６を得るため
に、ドラム及び支持体が付着源３０を通り越して回転す
るときに端部と比較して中心部に電力の入力を増大させ
ることにより使用しうる。あるいは、制御された不均一
性を得るために電力を要求どおりに使用しうる。
第２２Ａ図、第２２Ｂ図乃至第２５図に示されるように
、凸面の支持体２０３、すなわちドラムの曲率より大き
い曲率を有する支持体については逆の情況が存在する。
、凸面の支持体２０３、すなわちドラムの曲率より大き
い曲率を有する支持体については逆の情況が存在する。
特に、第２２Ａ図及び第２２Ｂ図に示されるように、そ
のような凸面の支持体においてはターゲット及び支持体
間の距離は支持体の中心におけるより端部における方が
大きい。その結果、第２３図の曲線２０７に示されるよ
うに、端部における厚さは中心におけるそれより減少す
る。第２５図の所望の断面の均一性２０６を得るために
は、支持体の端部がターゲットの前を通過するときに中
心が通過する時に使用する電力に比べて増大させる。第
２４図の模範的な電力曲線２０８を参照せよ。
のような凸面の支持体においてはターゲット及び支持体
間の距離は支持体の中心におけるより端部における方が
大きい。その結果、第２３図の曲線２０７に示されるよ
うに、端部における厚さは中心におけるそれより減少す
る。第２５図の所望の断面の均一性２０６を得るために
は、支持体の端部がターゲットの前を通過するときに中
心が通過する時に使用する電力に比べて増大させる。第
２４図の模範的な電力曲線２０８を参照せよ。
支持体の寸法の増大に伴ない不均一性の問題が増大する
ことに注目すべきである。本発明のように電力を制御し
て変化させるとすばらしいことに大きな支持体にも本発
明の方法を適用することができる。支持体の寸法、ドラ
ムの周囲及び回転速度により典型的に決定された割合に
おいては、電力をわずか数％変化させることが必要であ
る。たとえば９０回／分の速度で回転する円周１００イ
ンチ（２５４ｃｍ）（直径３０インチ（７６，２ｃｍ）
）のトラム上に取付けられた直径１０インチ（２５，４
ｃｍ）の平坦な支持体は約６０乃至１００Ｈｚの電力の
変化が必要である。その結果、第５図の磁電管ターゲッ
ト３０に使用するような標準的な工業用電力供給源は周
波数応答を増大させるか又は中間装置を挿入することに
より本発明の電力制御法にも適合しうる。制御可能な吸
収剤を電力供給源とターゲットの間に取付けることが可
能である。
ことに注目すべきである。本発明のように電力を制御し
て変化させるとすばらしいことに大きな支持体にも本発
明の方法を適用することができる。支持体の寸法、ドラ
ムの周囲及び回転速度により典型的に決定された割合に
おいては、電力をわずか数％変化させることが必要であ
る。たとえば９０回／分の速度で回転する円周１００イ
ンチ（２５４ｃｍ）（直径３０インチ（７６，２ｃｍ）
）のトラム上に取付けられた直径１０インチ（２５，４
ｃｍ）の平坦な支持体は約６０乃至１００Ｈｚの電力の
変化が必要である。その結果、第５図の磁電管ターゲッ
ト３０に使用するような標準的な工業用電力供給源は周
波数応答を増大させるか又は中間装置を挿入することに
より本発明の電力制御法にも適合しうる。制御可能な吸
収剤を電力供給源とターゲットの間に取付けることが可
能である。
要するに、本発明は半球状及び／又は放物線状の支持体
上に望ましい均−性又は不均一性の金属酸化物及びその
他の塗膜物質を付着させることの問題点を解決する。本
出願人らの知るかぎりでは、本発明の方法は平坦な支持
体上に形成される金属酸化物の薄いフィルムが有する高
温耐久性及び呼称屈折率を保持しつつ曲面の支持体上に
金属酸化物をうまく付着させた唯一の方法である。
上に望ましい均−性又は不均一性の金属酸化物及びその
他の塗膜物質を付着させることの問題点を解決する。本
出願人らの知るかぎりでは、本発明の方法は平坦な支持
体上に形成される金属酸化物の薄いフィルムが有する高
温耐久性及び呼称屈折率を保持しつつ曲面の支持体上に
金属酸化物をうまく付着させた唯一の方法である。
特定例を考察する前に、回転磁電管スパッター装置を操
作する本発明の好ましい方法に用いられる連続工程を復
習することが有用である。以下に記載する実施例は第１
図乃至第３図に示される単−及び二重回転装置を用いて
得られるので、操作方法の記載はこの装置及び４つの（
又はそれ以上の）金属スパッター及び酸化／反応ステー
ションを用いるこの装置の改良実施例に合わせる。
作する本発明の好ましい方法に用いられる連続工程を復
習することが有用である。以下に記載する実施例は第１
図乃至第３図に示される単−及び二重回転装置を用いて
得られるので、操作方法の記載はこの装置及び４つの（
又はそれ以上の）金属スパッター及び酸化／反応ステー
ションを用いるこの装置の改良実施例に合わせる。
最初に、反射鏡又は管又はその他の支持体をドラムの周
囲上に取付ける。次いで真空密閉／室をたとえば１１０
−６）ルのバンクグラウンド圧力に排気し、選択された
速度でドラムの回転を開始する。
囲上に取付ける。次いで真空密閉／室をたとえば１１０
−６）ルのバンクグラウンド圧力に排気し、選択された
速度でドラムの回転を開始する。
次に、選択された連続塗布に用いられる金属スパッター
陰極を、入口マニホールド３７からスパッターガス（代
表的にはアルゴン）を流し入れ、関連する電力供給源３
３から陰極３１へ電力を供給することにより発生させる
。付着／（付着及び酸化）塗布サイクルを開始する前は
、陰極シャッターは付着しないように閉じておく。
陰極を、入口マニホールド３７からスパッターガス（代
表的にはアルゴン）を流し入れ、関連する電力供給源３
３から陰極３１へ電力を供給することにより発生させる
。付着／（付着及び酸化）塗布サイクルを開始する前は
、陰極シャッターは付着しないように閉じておく。
スパッター陰極の操作を開始するや否やイオン源又はイ
オン源４０の操作を開始する。前述のように、イオン源
４０の操作はスパッター陰極３０の操作に関連するプラ
ズマを用いるので、前述のスパッター陰極の操作を必要
とする。酸化剤の様式で操作するスパッター陰極３０の
ようなある種のその他のイオン源は操作に関して別のプ
ラズマには依存しないが、スパッター陰極の操作が安定
化するまでこれらの装置を開始させないことが好ましい
。イオン源の操作は、酸素又はその他の望ましい反応体
ガス又はそれらの混合物を人口マニホールド５７から流
し入れ、電力供給源５４から電力を供給することにより
開始される。
オン源４０の操作を開始する。前述のように、イオン源
４０の操作はスパッター陰極３０の操作に関連するプラ
ズマを用いるので、前述のスパッター陰極の操作を必要
とする。酸化剤の様式で操作するスパッター陰極３０の
ようなある種のその他のイオン源は操作に関して別のプ
ラズマには依存しないが、スパッター陰極の操作が安定
化するまでこれらの装置を開始させないことが好ましい
。イオン源の操作は、酸素又はその他の望ましい反応体
ガス又はそれらの混合物を人口マニホールド５７から流
し入れ、電力供給源５４から電力を供給することにより
開始される。
安定した操作条件、すなわち安定な選択された電力、ガ
ス流及び圧力に確立されたスパッター陰極及びイオン源
陰極を用い、選択された付着及び酸化速度を供給する特
定の回転速度で操作するドラムを用いると、選択的にシ
ャッターを開くことにより望ましい付着及び酸化の連続
作業が成される。たとえば、金属１陰極、イオン源酸化
剤、金属２陰極及びイオン源酸化剤の順でドラム１４の
周囲のまわりに４つのスパッター及び酸化ステージ田ン
が位置すると仮定すると、連続してシャッターを開くこ
とにより以下の塗膜が得られる。
ス流及び圧力に確立されたスパッター陰極及びイオン源
陰極を用い、選択された付着及び酸化速度を供給する特
定の回転速度で操作するドラムを用いると、選択的にシ
ャッターを開くことにより望ましい付着及び酸化の連続
作業が成される。たとえば、金属１陰極、イオン源酸化
剤、金属２陰極及びイオン源酸化剤の順でドラム１４の
周囲のまわりに４つのスパッター及び酸化ステージ田ン
が位置すると仮定すると、連続してシャッターを開くこ
とにより以下の塗膜が得られる。
１、金属１付着及び酸化；金属２付着及び酸化−金属１
酸化物の上に金属２酸化物（すなわち、金属ｌスパッタ
ー陰極のシャッター及び関連する酸化剤シャッターを一
緒に開き、次いで金属２スパッター陰極シャッター及び
関連する酸化剤シャッターを一緒に開く）； ２．金属１；金属２及び酸化−金属１の上に金属２酸化
物； ３、金属ｌ及び酸化；金属２−金属ｌ酸化物の上に金属
２； ４、金属２；金属１及び酸化−金属２の上に金属１酸化
物； ５、金属２及び酸化；金属ｌ−金属２酸化物の上に金属
１； ６、金属１及び金属２同時（すなわち、金属１陰極及び
金属２陰極のシャッターを同時に開く）−金属１及び金
属２の混合物の層；及び７、金属１及び金属２及び酸化
（金属１、金属２及び酸化剤のシャッターを一緒に開く
）−金属ｌ及び金属２の酸化された混合物。
酸化物の上に金属２酸化物（すなわち、金属ｌスパッタ
ー陰極のシャッター及び関連する酸化剤シャッターを一
緒に開き、次いで金属２スパッター陰極シャッター及び
関連する酸化剤シャッターを一緒に開く）； ２．金属１；金属２及び酸化−金属１の上に金属２酸化
物； ３、金属ｌ及び酸化；金属２−金属ｌ酸化物の上に金属
２； ４、金属２；金属１及び酸化−金属２の上に金属１酸化
物； ５、金属２及び酸化；金属ｌ−金属２酸化物の上に金属
１； ６、金属１及び金属２同時（すなわち、金属１陰極及び
金属２陰極のシャッターを同時に開く）−金属１及び金
属２の混合物の層；及び７、金属１及び金属２及び酸化
（金属１、金属２及び酸化剤のシャッターを一緒に開く
）−金属ｌ及び金属２の酸化された混合物。
明らか゛に、複数の陰極を用いると実質的に無限の組合
せの種々の物質の多層塗膜が形成されうる。
せの種々の物質の多層塗膜が形成されうる。
二種類以上の金属及び／又はその他の物質の混合物の形
成中にはスパッターのシャッターを開いたまま保持し、
電力、圧力、陰極の相対的な開口寸法及び／又は相対数
を調節することにより一方の金属のもう一方又はその他
の金属に対する割合を変化させることが好ましいという
ことに注目すべきである。
成中にはスパッターのシャッターを開いたまま保持し、
電力、圧力、陰極の相対的な開口寸法及び／又は相対数
を調節することにより一方の金属のもう一方又はその他
の金属に対する割合を変化させることが好ましいという
ことに注目すべきである。
また、一般的には、化合物又は分離した物質の混合物の
いずれかの特定の層の厚さは、関連するスパッター陰極
のシャッターを開いている時間の長さにより決定する。
いずれかの特定の層の厚さは、関連するスパッター陰極
のシャッターを開いている時間の長さにより決定する。
前述の記載及び以下の実施例に基いて、当業者は実質的
に無限の種々の組成物、化合物、合金及び単層及び多層
の金属とその他の物質及びそれらの酸化物、窒化物、炭
化物等の混合物の組合せを誘導しうるであろう。
に無限の種々の組成物、化合物、合金及び単層及び多層
の金属とその他の物質及びそれらの酸化物、窒化物、炭
化物等の混合物の組合せを誘導しうるであろう。
たとえば、複合材料及び合金のフィルムを形能する可能
性は、支持体の平面に垂直な方向に組成が連続して変化
するフィルム、従って光学的性質が連続して変化するフ
ィルムに拡張される。組成の分布は、一種以上のスパッ
ター源に供給される電力を連続的又は周期的に変化させ
ることにより、又は一種以上のスパッター源の開口又は
シャッターの開放を連続的に変化させることにより得ら
れる。三種類の重要な装置に分類することが可能である
。
性は、支持体の平面に垂直な方向に組成が連続して変化
するフィルム、従って光学的性質が連続して変化するフ
ィルムに拡張される。組成の分布は、一種以上のスパッ
ター源に供給される電力を連続的又は周期的に変化させ
ることにより、又は一種以上のスパッター源の開口又は
シャッターの開放を連続的に変化させることにより得ら
れる。三種類の重要な装置に分類することが可能である
。
支持体における支持体物質の屈折率から外側の界面にお
ける最低の実際的な値まで屈折率の変化する単一のフィ
ルムを含む透明な反射防止塗膜が製造されうる。そのよ
うな装置は、典型的には非常に幅広いバンド幅、一般的
にはニオクターブ以上にわたって有効な反射防止塗膜を
製造するのに用いられる。
ける最低の実際的な値まで屈折率の変化する単一のフィ
ルムを含む透明な反射防止塗膜が製造されうる。そのよ
うな装置は、典型的には非常に幅広いバンド幅、一般的
にはニオクターブ以上にわたって有効な反射防止塗膜を
製造するのに用いられる。
１００％のある種の金属成分から１００％の外側界面に
おけるある種の透明な物質までフィルムの組成を変化さ
せることにより、典型的には金属表面に一般的及び選択
的吸収表面を提供するのに用いられる不透明な反射防止
塗膜が製造されうる。
おけるある種の透明な物質までフィルムの組成を変化さ
せることにより、典型的には金属表面に一般的及び選択
的吸収表面を提供するのに用いられる不透明な反射防止
塗膜が製造されうる。
断面が連続的に周期的に変化する透明なフィルムが形成
されうる。屈折率の分布は、固定した周波数の単純な分
布か又は−層複雑な周波数の変化した分布である。その
ような構造の典型的な用途は、高い透過率の領域により
一種以上の狭い反射バンドが分けられた非常に狭いバン
ドの反射鏡としての用途である。レーザ光が透明な波長
領域の目又は光学系センサーに入射するのを保護するた
めにそのような装置を典型的に用いる。
されうる。屈折率の分布は、固定した周波数の単純な分
布か又は−層複雑な周波数の変化した分布である。その
ような構造の典型的な用途は、高い透過率の領域により
一種以上の狭い反射バンドが分けられた非常に狭いバン
ドの反射鏡としての用途である。レーザ光が透明な波長
領域の目又は光学系センサーに入射するのを保護するた
めにそのような装置を典型的に用いる。
スーー施−−桝
以下の実施例は、種々の支持体、すなわち、種々の物質
から形成された曲面の支持体を含む支持体上に大量の（
高処理量の）多層の光学的性能を有するフィルムを付着
させる本発明の詳細な説明する。以下の実施例に記載さ
れるフィルムは全て第１図乃至第３図に示された装置、
特に二重回転遊星歯車装置２５（管状又は円筒状の支持
体に対して）及び単一回転の取付位置１５（サングラス
レンズ及びランプ反射鏡のような支持体に対して）を含
むドラム１４を用いて形成された。系は、４８回／分の
速度で回転する直径２９インチ（７３，７ｃｎ）のドラ
ム、じゃま板間に５インチ＜１２．７ｃｍ）幅の開口、
及び５インチ（１２，７ｃｍ）幅のターゲットを用いた
。種々の物質のスパッター付着には線状磁電管陰極３０
を用い、付着した物質の酸化には線状磁電管イオン源４
０を用いた。
から形成された曲面の支持体を含む支持体上に大量の（
高処理量の）多層の光学的性能を有するフィルムを付着
させる本発明の詳細な説明する。以下の実施例に記載さ
れるフィルムは全て第１図乃至第３図に示された装置、
特に二重回転遊星歯車装置２５（管状又は円筒状の支持
体に対して）及び単一回転の取付位置１５（サングラス
レンズ及びランプ反射鏡のような支持体に対して）を含
むドラム１４を用いて形成された。系は、４８回／分の
速度で回転する直径２９インチ（７３，７ｃｎ）のドラ
ム、じゃま板間に５インチ＜１２．７ｃｍ）幅の開口、
及び５インチ（１２，７ｃｍ）幅のターゲットを用いた
。種々の物質のスパッター付着には線状磁電管陰極３０
を用い、付着した物質の酸化には線状磁電管イオン源４
０を用いた。
実施例は、記載された生成物が大量に必要であるがいず
れの種類の生成物であっても高度にばらつきのないこと
が必要であるということが特徴であり、生成物の機能を
決定する多層系の光学的及び機械的性質は生成物の表面
全体にわたって非常に均一でなければならない。
れの種類の生成物であっても高度にばらつきのないこと
が必要であるということが特徴であり、生成物の機能を
決定する多層系の光学的及び機械的性質は生成物の表面
全体にわたって非常に均一でなければならない。
実施例としてのこれらの生成物は、本発明及び前述の先
行技術間の本質的な違いをきわだたせるに値する。
行技術間の本質的な違いをきわだたせるに値する。
スパッター陰極３０を用いると、本発明の技術は付着及
び反応用の別々の非隣接ゾーンを用いる。
び反応用の別々の非隣接ゾーンを用いる。
ゾーン間の全圧力はアーク放電及びその後のフィルムの
厚さの制御の損失を最小化する程度に低い。
厚さの制御の損失を最小化する程度に低い。
ドラムの周囲の付着ゾーン及び反応ゾーンは長くて狭く
、円筒状の作業表面の周囲のまわりの複数のステーショ
ンの据えつけを許容する。このことは同一プロセスのサ
イクル中に一種類を越える物質を付着させなければなら
ない場合には必要不可欠であり、このことは記載した実
施例のすべてにおける要件である。
、円筒状の作業表面の周囲のまわりの複数のステーショ
ンの据えつけを許容する。このことは同一プロセスのサ
イクル中に一種類を越える物質を付着させなければなら
ない場合には必要不可欠であり、このことは記載した実
施例のすべてにおける要件である。
多くのステーションを許容する上に、長くて狭い規則的
な形状の付着及び反応ゾーンは多くの個々の支持体及び
大きな支持体面積の使用を許容し、その結果処理量は大
きくなる。というのは、多くの反応ゾーン、並びに付着
ゾーンが回転する支持体キャリヤーの周囲のまわりに位
置し、作業表面のまわりに位置する全ての支持体が同一
物質の束及びプラズマ条件に暴露されるからである。こ
のことは種々の支持体上のフィルムの厚さを非常に高度
に制御することを確実にし、このことが生成物における
一致性において必要不可欠である。
な形状の付着及び反応ゾーンは多くの個々の支持体及び
大きな支持体面積の使用を許容し、その結果処理量は大
きくなる。というのは、多くの反応ゾーン、並びに付着
ゾーンが回転する支持体キャリヤーの周囲のまわりに位
置し、作業表面のまわりに位置する全ての支持体が同一
物質の束及びプラズマ条件に暴露されるからである。こ
のことは種々の支持体上のフィルムの厚さを非常に高度
に制御することを確実にし、このことが生成物における
一致性において必要不可欠である。
付着ゾーン及び支持体キャリヤー間にぴったりしたじゃ
ま板が不用なので、このぴったりしたじゃま板が実用向
ではないような曲率の支持体の塗膜を許容する。たとえ
ば、レンズ及び管の塗膜を許容する。
ま板が不用なので、このぴったりしたじゃま板が実用向
ではないような曲率の支持体の塗膜を許容する。たとえ
ば、レンズ及び管の塗膜を許容する。
１、曲面のガラス製“ 基或 ”鏡（Ｍ１６＆Ｍ１３．
２５） 第１表のプロセスを用い、第１５Ａ図のガラス製ランプ
反射鏡支持体７５の凹面の内部表面７６上に二酸化チタ
ンと二酸化珪素の層を交互に含む反射多層酸化物塗膜を
形成するのに、第１図乃至第３図に示される系を単一回
転様式で用いた。第１図の支持体の位置１５’Ｂを参照
せよ。高付着速度で精確に制御された均一性の二種類の
物質で深皿反射鏡表面７６を効果的に塗布した。塗膜は
２１層を含んだ。
２５） 第１表のプロセスを用い、第１５Ａ図のガラス製ランプ
反射鏡支持体７５の凹面の内部表面７６上に二酸化チタ
ンと二酸化珪素の層を交互に含む反射多層酸化物塗膜を
形成するのに、第１図乃至第３図に示される系を単一回
転様式で用いた。第１図の支持体の位置１５’Ｂを参照
せよ。高付着速度で精確に制御された均一性の二種類の
物質で深皿反射鏡表面７６を効果的に塗布した。塗膜は
２１層を含んだ。
支持体Ｉ ＣＨ／２ Ｌ Ｈ／２）’（Ｈ／２ Ｌ Ｈ
／２）５１周囲６２７ｎｍ ４５９ｎｍ 但し、式中りは二酸化珪素であり、Ｈは二酸化チタンで
あり、２つの堆積（Ｈ／２ Ｌ Ｈ／２） ５はそれぞ
れ６２７ｎｍ及び４５９ｎｍのＱＷＯＴ （四分の一波
長の光学的厚さ）において中心に集まった。
／２）５１周囲６２７ｎｍ ４５９ｎｍ 但し、式中りは二酸化珪素であり、Ｈは二酸化チタンで
あり、２つの堆積（Ｈ／２ Ｌ Ｈ／２） ５はそれぞ
れ６２７ｎｍ及び４５９ｎｍのＱＷＯＴ （四分の一波
長の光学的厚さ）において中心に集まった。
前述の工業上標準的な表示法である各
（Ｈ／２ Ｌ Ｈ／２） ５は、二酸化チタンの二分の
−のＱＷＯＴ層（Ｈ／２）；二酸化珪素のＱＷＯＴ層（
Ｌ）；及び二酸化チタンの二分の−のＱＷＯＴ層（Ｈ／
２）を順序正しく含む層のシーフェンスの５回繰返しを
意味する。第９図によれば、それぞれフィルムの中心、
中間部、及び端部における波長の関数としての％透過率
曲線の曲線８０．８１及び８２で示されるように、塗膜
は１．０５の望ましいＥ／Ｃ比を有し、電球の光源の色
を変えることなく可視エネルギーを反射する一方、赤外
光エネルギー、すなわち約７００ｎｍより大きい波長の
光を透過するというスペクトル性能の設計目的を成就し
た。
−のＱＷＯＴ層（Ｈ／２）；二酸化珪素のＱＷＯＴ層（
Ｌ）；及び二酸化チタンの二分の−のＱＷＯＴ層（Ｈ／
２）を順序正しく含む層のシーフェンスの５回繰返しを
意味する。第９図によれば、それぞれフィルムの中心、
中間部、及び端部における波長の関数としての％透過率
曲線の曲線８０．８１及び８２で示されるように、塗膜
は１．０５の望ましいＥ／Ｃ比を有し、電球の光源の色
を変えることなく可視エネルギーを反射する一方、赤外
光エネルギー、すなわち約７００ｎｍより大きい波長の
光を透過するというスペクトル性能の設計目的を成就し
た。
第１表
支持体： 凹面のガラス回転運動：
単一 物質２： Ｓｉｎ、を形成する珪 素 陰極速度、物質１ （ＣＲ１１： １１０Å／秒陰極
速度、物質２ （ＣＲ２）：ｃ＋ｏÅ／秒物質１ガス：
アルゴン４００ ｓｅｃｍ物質２ガス
： 物質１電カニ 物１ｔ２電カニ アルゴンスパッター圧カニ アルゴン４００ ｓｃｃｔｍ ６に− ５に阿 ２．０μ 第２表のプロセスパラメータを用い、凸面のガラスレン
ズ上に二酸化チタンと二酸化珪素の層を交互に含む２６
層の光学的性能を有する塗膜を形成するのに、前述の第
１図乃至第３図に示される装置をこの場合もまた単一回
転様式で用いた。第１Ｏ図の％反射率曲線８３及び％透
過率曲線８４により示されるように、塗膜は、目に損傷
を与える赤外線を通さないために赤外付近に拒絶バンド
を提供すると共に紫外付近にも拒絶ハンドを提供し、Ｍ
Ｉ Ｌ−Ｃ−６７５による標準イレーザ−摩擦、耐摩耗
性試験により特徴づけられる非常に高いフィルム耐久性
を提供するというスペクトル性能の設計目的を成就した
。フィルムの目を保護する特徴の他に、実質的に可視光
の透過に影響を及ぼすことなく種々の化粧用の色を成就
するために塗膜の設計（層の厚さ）により約４００乃至
７０゜ｎｍの範囲にわたって選択的に可視光を透過吸収
した。この設計は、厳重な色の再現性の要件を成就する
ために成分層の光学的厚さを厳重に制御する必要がある
。本発明を用いて製造した製品は、先行技術の方法によ
り製造された製品より２倍以上均一である。
単一 物質２： Ｓｉｎ、を形成する珪 素 陰極速度、物質１ （ＣＲ１１： １１０Å／秒陰極
速度、物質２ （ＣＲ２）：ｃ＋ｏÅ／秒物質１ガス：
アルゴン４００ ｓｅｃｍ物質２ガス
： 物質１電カニ 物１ｔ２電カニ アルゴンスパッター圧カニ アルゴン４００ ｓｃｃｔｍ ６に− ５に阿 ２．０μ 第２表のプロセスパラメータを用い、凸面のガラスレン
ズ上に二酸化チタンと二酸化珪素の層を交互に含む２６
層の光学的性能を有する塗膜を形成するのに、前述の第
１図乃至第３図に示される装置をこの場合もまた単一回
転様式で用いた。第１Ｏ図の％反射率曲線８３及び％透
過率曲線８４により示されるように、塗膜は、目に損傷
を与える赤外線を通さないために赤外付近に拒絶バンド
を提供すると共に紫外付近にも拒絶ハンドを提供し、Ｍ
Ｉ Ｌ−Ｃ−６７５による標準イレーザ−摩擦、耐摩耗
性試験により特徴づけられる非常に高いフィルム耐久性
を提供するというスペクトル性能の設計目的を成就した
。フィルムの目を保護する特徴の他に、実質的に可視光
の透過に影響を及ぼすことなく種々の化粧用の色を成就
するために塗膜の設計（層の厚さ）により約４００乃至
７０゜ｎｍの範囲にわたって選択的に可視光を透過吸収
した。この設計は、厳重な色の再現性の要件を成就する
ために成分層の光学的厚さを厳重に制御する必要がある
。本発明を用いて製造した製品は、先行技術の方法によ
り製造された製品より２倍以上均一である。
回転運動：
単一
物質２：
Ｓｉｎ、を形成する珪
素
Ｃ，Ｒ，１：
Ｃ，Ｒ，２：
物質１ガスニ
ア０Å／秒
９０Å／秒
アルゴン４００ ｓｅｃｍ
物質２ガス：
物質１電カニ
物質２電カニ
アルゴンスパッター圧カニ
アルゴン４００ ｓｅｃｍ
ＫＷ
ＫＷ
２．５μ
後作業の焼付け： 空気中４５０℃１時間
３、プラスチック製眼鏡レンズ
目に損傷を与える赤外線を通さないために赤外付近に拒
絶バンドを有すると共に紫外付近にも拒絶ハンドを有す
る実施例２に記載されているフィルムと同一の２６層青
色フィルターフィルムを付着させるために第３表のプロ
セスを用い第１図乃至第３図に示される装置を単一回転
様式で用いた。
絶バンドを有すると共に紫外付近にも拒絶ハンドを有す
る実施例２に記載されているフィルムと同一の２６層青
色フィルターフィルムを付着させるために第３表のプロ
セスを用い第１図乃至第３図に示される装置を単一回転
様式で用いた。
しかしながら、この場合の支持体はガラス製レンズでは
なくてプラスチック製のサングラスレンズであった。第
１１図によれば、％反射率曲線８６及び％透過率曲線８
７により示されるように、薄いフィルムの塗膜は実施例
２において考察されている光学上の設計目的を成就する
と共に、プロセス温度が非常に低い（約５５℃）ために
プラスチックを融解させたり軟化させたりすることなく
プラスチック上に付着させる目的も成就した。この能力
は、プラスチックの支持体上に多層の耐久性がある光学
的に透明な塗膜を形成することが伝統的に困難な作業で
あった全ての公知の先行技術の真空塗布プロセスとは異
なる。これらの薄いフィルム塗膜はまた湿潤暴露（Ｍ
Ｉ Ｌ −Ｍ−１３５０８）及びスナップテープ接着試
験（Ｍ Ｉ Ｌ −Ｃ−６７５）に合格した。
なくてプラスチック製のサングラスレンズであった。第
１１図によれば、％反射率曲線８６及び％透過率曲線８
７により示されるように、薄いフィルムの塗膜は実施例
２において考察されている光学上の設計目的を成就する
と共に、プロセス温度が非常に低い（約５５℃）ために
プラスチックを融解させたり軟化させたりすることなく
プラスチック上に付着させる目的も成就した。この能力
は、プラスチックの支持体上に多層の耐久性がある光学
的に透明な塗膜を形成することが伝統的に困難な作業で
あった全ての公知の先行技術の真空塗布プロセスとは異
なる。これらの薄いフィルム塗膜はまた湿潤暴露（Ｍ
Ｉ Ｌ −Ｍ−１３５０８）及びスナップテープ接着試
験（Ｍ Ｉ Ｌ −Ｃ−６７５）に合格した。
第３表
支持体： プラスチック製サングラ
スレンズ 回転運動： 単一 物質２： Ｓｉｎｇを形成する珪 素 Ｃ，Ｒ，１： Ｃ，Ｒ，２： 物質１ガスニ ア０Å／秒 ９０Å／秒 アルゴン４００ ｓｃｃ麟 物質２ガス： アルゴン４００ ｓｃｃ
ｍ物質ｌ電カニ ３ＫＷ物質２電カニ
５に− アルゴンスパッター圧カフ ２．５μ物質ｌに関す
るイオン源作業＝４アンペア；１９９ＳＣＣｍ Ｏｚ 物質２に関するイオン源作業＝２アンペア；９９ｓｃｃ
ｍ Ｏｚ 後作業の焼付け： 無 ４、プラスチック用反射防止塗膜 約５５℃のプロセス温度を用い平面及び凸面のプラスチ
ック製支持体上に五酸化タンタル及び二酸化珪素の層を
交互に含む四層の光学的フィルムを形成するのに、第４
表に示されるプロセスに従って第１図乃至第３図に示さ
れる装置を単一回転様式で用いた。フィルムは四層を含
んだ。
スレンズ 回転運動： 単一 物質２： Ｓｉｎｇを形成する珪 素 Ｃ，Ｒ，１： Ｃ，Ｒ，２： 物質１ガスニ ア０Å／秒 ９０Å／秒 アルゴン４００ ｓｃｃ麟 物質２ガス： アルゴン４００ ｓｃｃ
ｍ物質ｌ電カニ ３ＫＷ物質２電カニ
５に− アルゴンスパッター圧カフ ２．５μ物質ｌに関す
るイオン源作業＝４アンペア；１９９ＳＣＣｍ Ｏｚ 物質２に関するイオン源作業＝２アンペア；９９ｓｃｃ
ｍ Ｏｚ 後作業の焼付け： 無 ４、プラスチック用反射防止塗膜 約５５℃のプロセス温度を用い平面及び凸面のプラスチ
ック製支持体上に五酸化タンタル及び二酸化珪素の層を
交互に含む四層の光学的フィルムを形成するのに、第４
表に示されるプロセスに従って第１図乃至第３図に示さ
れる装置を単一回転様式で用いた。フィルムは四層を含
んだ。
支持体１ （ＨＬＨＬ） Ｉ周囲
但し、式中のしは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タンタ
ルであって、ＱＷＯＴ ＨＬＨＬはそれぞれ１１７ｎ
ｍ、１７２ｎｍ、１１０９６ｎ及び５２０ｎＩｌｌにお
いて中心に集まった。第１２図の反射率曲線８８によれ
ば、フィルムは可視波長スペクトルにおいて反射率が非
常に低く、プラスチックを融解又は軟化させることなく
再現性よく非常に薄い（１００ｎｍの厚さ）層を付着さ
せるという設計目的を満足させた。
ルであって、ＱＷＯＴ ＨＬＨＬはそれぞれ１１７ｎ
ｍ、１７２ｎｍ、１１０９６ｎ及び５２０ｎＩｌｌにお
いて中心に集まった。第１２図の反射率曲線８８によれ
ば、フィルムは可視波長スペクトルにおいて反射率が非
常に低く、プラスチックを融解又は軟化させることなく
再現性よく非常に薄い（１００ｎｍの厚さ）層を付着さ
せるという設計目的を満足させた。
第４表
回転運動：
脂
単一
物質２：
Ｃ，Ｒ，１：
Ｃ，Ｒ，２：
物質１ガス：
物質２ガス：
物質１電カニ
物質２電カニ
アルゴンスパッター圧カニ
物質１に関するイオン源作業
ＳｉＯ□を形成する珪
素
７０Å／秒
９０Å／秒
アルゴン４００ ｓｅｃｍ
アルゴン４ＱＱ ｓｃｃｍ
３′に−
５に賀
２．５μ
：４アンペア
ｓｅｃｍ ０２
；１９９
物質２に関するイオン源作業：４アンペア；９９ｓｃｃ
ｍ ０２ 後作業の焼付け： 無 ５、黄色のヘッドランプフィルター徐膜二重回転様式及
び第５表のプロセスを用い、ハロゲンヘッドランプ電球
の石英外被上に１４層のフィルムを付着させるのにも第
１図乃至第３図に示される装置を用いた。フィルムは３
種の物質を含み、複数の物質の精確な色合せが必要であ
り、かつ成分の薄い四分の一波層の精確な制御が必要で
ある。その結果、フィルムの設計は施行が困難なもので
ある。特定のフィルムの設計は以下のとおりであった。
ｍ ０２ 後作業の焼付け： 無 ５、黄色のヘッドランプフィルター徐膜二重回転様式及
び第５表のプロセスを用い、ハロゲンヘッドランプ電球
の石英外被上に１４層のフィルムを付着させるのにも第
１図乃至第３図に示される装置を用いた。フィルムは３
種の物質を含み、複数の物質の精確な色合せが必要であ
り、かつ成分の薄い四分の一波層の精確な制御が必要で
ある。その結果、フィルムの設計は施行が困難なもので
ある。特定のフィルムの設計は以下のとおりであった。
支持体Ｉ ＦｅｚＯ：＋ （Ｈ） （ＬＨ） ’ １周
囲但し、式中のしは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タン
タルであって、ＱＷＯＴ ＦｅｚＯｚ 、Ｈ及び（Ｌ
Ｈ）はそれぞれ１４層ｍ、１０層ｍ及び４３０ｎｍにお
いて中心に集まった。フィルムは石英の外被上にＦｅ、
０ｉ（Ｈ）（ＬＨ）６の多層青色フィルターを再現性よ
く付着させる能力を示した。これらのフィルムのスペク
トル性能は第１３図に示されている。
囲但し、式中のしは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タン
タルであって、ＱＷＯＴ ＦｅｚＯｚ 、Ｈ及び（Ｌ
Ｈ）はそれぞれ１４層ｍ、１０層ｍ及び４３０ｎｍにお
いて中心に集まった。フィルムは石英の外被上にＦｅ、
０ｉ（Ｈ）（ＬＨ）６の多層青色フィルターを再現性よ
く付着させる能力を示した。これらのフィルムのスペク
トル性能は第１３図に示されている。
Ｆｅ、Ｏ，吸収剤層を用いる場合には曲！９１が％透過
率を示す。曲線９２はＦｅｚＯ３を用いない場合の性能
を示す。第１３図は、多層青色フィルター及びＦｅｚＯ
３選択的吸収剤の組合せが約５００乃至６００ｎｍの範
囲にわたって黄色の光を透過し、約４５０ｎ−における
青色光の透過を阻止し、かつ高い反射角の特徴的な青色
コロナ及びガラス外被の透過を除去することを示す。
率を示す。曲線９２はＦｅｚＯ３を用いない場合の性能
を示す。第１３図は、多層青色フィルター及びＦｅｚＯ
３選択的吸収剤の組合せが約５００乃至６００ｎｍの範
囲にわたって黄色の光を透過し、約４５０ｎ−における
青色光の透過を阻止し、かつ高い反射角の特徴的な青色
コロナ及びガラス外被の透過を除去することを示す。
王立ｌ
支持体： ハロゲンランプ外被
回転運動： 二重（遊星）物質２：
Ｃ，Ｒ，ｌ ：
Ｃ，Ｒ，２：
物質１ガス：
物質２ガス：
物質ｌ電カニ
物質２電カニ
ＳｉＯ２を形成する珪
素
１５０Å／秒
１００Å／秒
アルゴン４ＱＱ ｓｅｃ＋ｓ
アルゴン４００５ｃｃｖｓ
ＫＷ
ＫＷ
アルゴンスパッター圧カニ
２．５μ
赤外（ＩＲ）輻射エネルギー加熱ランプに使用される管
状石英ランプの外被上に１５層のフィルムを形成するの
に、第１図乃至第３図に示される装置を二重回転様式で
作業させた。塗膜は、内孔のタングステンハロゲンフィ
ラメントより発する赤外エネルギーを反射しつつ可視エ
ネルギーを透過するように設計されているので、“薄い
高温成形鏡（ｔｈｉｎ ｈｏｔ ｍ１ｒｒｏｒ）”と呼
ばれる。赤外エネルギーは、ランプのフィラメント上に
幾何学的に入射するので塗膜：まランプ電力の低下の原
因となる。
状石英ランプの外被上に１５層のフィルムを形成するの
に、第１図乃至第３図に示される装置を二重回転様式で
作業させた。塗膜は、内孔のタングステンハロゲンフィ
ラメントより発する赤外エネルギーを反射しつつ可視エ
ネルギーを透過するように設計されているので、“薄い
高温成形鏡（ｔｈｉｎ ｈｏｔ ｍ１ｒｒｏｒ）”と呼
ばれる。赤外エネルギーは、ランプのフィラメント上に
幾何学的に入射するので塗膜：まランプ電力の低下の原
因となる。
エネルギーはフィラメントを加熱するのに使用されるの
で、ランプをつけるのに必要な電力量は減少する。特定
フィルムの設計は以下のとおりである。
で、ランプをつけるのに必要な電力量は減少する。特定
フィルムの設計は以下のとおりである。
支持体＋ （Ｌ／２ ＨＬ／２）’１周囲＝９００
ｎｍ 但し、式中のしは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タンタ
ルであって、ＱＷＯＴは９００ｎｍにおいて中心に集ま
った。これらのフィルムのスペクトル性能は第１４図に
示されている。曲線９３は％透過率を波長の関数として
表わし、ホットミラーフィルム又は塗膜が約４００乃至
７５０ｎｍの範囲で可視光を透過し、約７５０乃至１ｌ
１００ｎの範囲でＩＲエネルギーをフィラメントの方に
反射することを示す。
ｎｍ 但し、式中のしは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タンタ
ルであって、ＱＷＯＴは９００ｎｍにおいて中心に集ま
った。これらのフィルムのスペクトル性能は第１４図に
示されている。曲線９３は％透過率を波長の関数として
表わし、ホットミラーフィルム又は塗膜が約４００乃至
７５０ｎｍの範囲で可視光を透過し、約７５０乃至１ｌ
１００ｎの範囲でＩＲエネルギーをフィラメントの方に
反射することを示す。
第６表
支持体： １０鶴石英管回転運動：
二重（遊星）物質２： ５ｉｎ２を形成する珪 素 Ｃ，Ｒ，１： Ｃ，Ｒ，２： 物質１ガス： １５０Å／秒 １００Å／秒 アルゴン４００ ｓｅｃｍ 物質２ガス： 物質１電カニ 物質２電カニ アルゴンスパッター圧カニ アルゴン４００ ｓｅｃｍ ＫＷ ＫＭ ２．５μ 前述の好ましい本発明の実施例及びそれらに代わる実施
例より、当業者は本明細書に開示されている内容に基づ
き特許請求の範囲内で本発明を容易に改良しなり拡張し
たりしうろことは認められるであろう。
二重（遊星）物質２： ５ｉｎ２を形成する珪 素 Ｃ，Ｒ，１： Ｃ，Ｒ，２： 物質１ガス： １５０Å／秒 １００Å／秒 アルゴン４００ ｓｅｃｍ 物質２ガス： 物質１電カニ 物質２電カニ アルゴンスパッター圧カニ アルゴン４００ ｓｅｃｍ ＫＷ ＫＭ ２．５μ 前述の好ましい本発明の実施例及びそれらに代わる実施
例より、当業者は本明細書に開示されている内容に基づ
き特許請求の範囲内で本発明を容易に改良しなり拡張し
たりしうろことは認められるであろう。
第１図及び第２図は、それぞれ、本発明の原理を具体化
する単一回転円筒状ドラム磁電管増大真空スパッター系
の簡単化模式的透視図及び横断面図であり、第３図は本
発明の原理を具体化する磁電管増大真空スパッター系の
二重回転円筒状ドラム実施例の簡単化模式的透視図であ
り、第４図及び第５図は、それぞれ、本発明の磁電管増
大真空スパッター系に有用なりＣ線状磁電管スパッター
装置の一型式の簡単化模式的、部分的に切り取った透視
図及び横断面図であり、′第６図及び第７図は、それぞ
れ、本発明の磁電管増大真空スパッター系に有用な線状
磁電管イオン源の一実施例の分解組立透視図及び一部模
式的な端面図であり、第８図は本発明の系の別の回転円
筒状ドラムの実施例の簡単化模式的水平断面図であり□
、第９図乃至第１４図は（ａ）曲面のガラス製め鏡（第
９図）、ガラス製の眼鏡レンズ（第１０図）、プラスチ
ック製の眼鏡レンズ（第１１図）上に付着させた光学的
性能を有するフィルム、及び（ｂ）プラスチック上の反
射防止塗膜（第１２図）、黄色のヘッドランプフィルタ
ー塗膜（第１３図）、及び赤外輻射エネルギー加熱ラン
プ上の鏡塗膜（第１４図）に関する透過率及び反射率曲
線の一方又は双方を示し、第１５Ａ図及び第１５Ｂ図は
、それぞれ、第９図に示される透過特性を有する反射多
層酸化物塗膜が本発明を用いて形成される深皿ガラス製
ランプ反射鏡の模式化透視図及び縦断面図であり、第１
６図は斜めの入射角の付着を妨げるために凸面の支持体
をマスキングする先行技術のマーチン／ランコート（Ｍ
ａｒｔｉｎ／Ｒａｎｃｏｕｒｔ）技術を模式的に表わし
、第１７図は第３図の二重回転スキームを用いて円筒状
ガラス製電球上に薄いフィルムを付着させる方法を模式
的に示し、第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は、それぞれ、平
面、凹面又は浅い凸面の支持体の中心部及び端部のター
ゲット及び支持体間距離を模式的に示し、第１９図は第
１８Ａ図及び第１８Ｂ図の凹面の支持体に関連する断面
の厚さを示し、第２０図は第２１図に示された均一の厚
さ、又は平面、凹面、又は浅い凸面の支持体用に選択し
た断面の厚さを得るのに用いられる支持体の位置の関数
としてのターゲットの電力のグラフを示し、第２１図は
支持体の各位置におけるび端部のターゲット及び支持体
間の距離を模式的に示し、第２３図は第２２Ａ図及び第
２２Ｂ図の凸面の支持体に関連する断面の厚さを模式的
に示し、かつ第２４図は第２５図の均一な断面の厚さ、
又は凸面の支持体用選択した断面の厚さをえるのに用い
られる支持体の位置の関数としてのターゲットの電力の
グラフを示し、第２５図は支持体の各位置における断面
の厚さを示すグラフを示す。 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ■事件の表示 平成２年特許願第１９０３６０号 ３補正をする者 事件との関係 出 願 人 ４代 理 人 ■、願書に最初に添付した図面の浄書（内容に変更なし
）・別紙のとおり 願書に最初に添付した明細書の浄書（内容に変更なし）
・別紙のとおり 尚、御指令により明細書の図面の簡単な説明の欄の第２
１図及び第２５図の説明を正確に致しました。
する単一回転円筒状ドラム磁電管増大真空スパッター系
の簡単化模式的透視図及び横断面図であり、第３図は本
発明の原理を具体化する磁電管増大真空スパッター系の
二重回転円筒状ドラム実施例の簡単化模式的透視図であ
り、第４図及び第５図は、それぞれ、本発明の磁電管増
大真空スパッター系に有用なりＣ線状磁電管スパッター
装置の一型式の簡単化模式的、部分的に切り取った透視
図及び横断面図であり、′第６図及び第７図は、それぞ
れ、本発明の磁電管増大真空スパッター系に有用な線状
磁電管イオン源の一実施例の分解組立透視図及び一部模
式的な端面図であり、第８図は本発明の系の別の回転円
筒状ドラムの実施例の簡単化模式的水平断面図であり□
、第９図乃至第１４図は（ａ）曲面のガラス製め鏡（第
９図）、ガラス製の眼鏡レンズ（第１０図）、プラスチ
ック製の眼鏡レンズ（第１１図）上に付着させた光学的
性能を有するフィルム、及び（ｂ）プラスチック上の反
射防止塗膜（第１２図）、黄色のヘッドランプフィルタ
ー塗膜（第１３図）、及び赤外輻射エネルギー加熱ラン
プ上の鏡塗膜（第１４図）に関する透過率及び反射率曲
線の一方又は双方を示し、第１５Ａ図及び第１５Ｂ図は
、それぞれ、第９図に示される透過特性を有する反射多
層酸化物塗膜が本発明を用いて形成される深皿ガラス製
ランプ反射鏡の模式化透視図及び縦断面図であり、第１
６図は斜めの入射角の付着を妨げるために凸面の支持体
をマスキングする先行技術のマーチン／ランコート（Ｍ
ａｒｔｉｎ／Ｒａｎｃｏｕｒｔ）技術を模式的に表わし
、第１７図は第３図の二重回転スキームを用いて円筒状
ガラス製電球上に薄いフィルムを付着させる方法を模式
的に示し、第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は、それぞれ、平
面、凹面又は浅い凸面の支持体の中心部及び端部のター
ゲット及び支持体間距離を模式的に示し、第１９図は第
１８Ａ図及び第１８Ｂ図の凹面の支持体に関連する断面
の厚さを示し、第２０図は第２１図に示された均一の厚
さ、又は平面、凹面、又は浅い凸面の支持体用に選択し
た断面の厚さを得るのに用いられる支持体の位置の関数
としてのターゲットの電力のグラフを示し、第２１図は
支持体の各位置におけるび端部のターゲット及び支持体
間の距離を模式的に示し、第２３図は第２２Ａ図及び第
２２Ｂ図の凸面の支持体に関連する断面の厚さを模式的
に示し、かつ第２４図は第２５図の均一な断面の厚さ、
又は凸面の支持体用選択した断面の厚さをえるのに用い
られる支持体の位置の関数としてのターゲットの電力の
グラフを示し、第２５図は支持体の各位置における断面
の厚さを示すグラフを示す。 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ■事件の表示 平成２年特許願第１９０３６０号 ３補正をする者 事件との関係 出 願 人 ４代 理 人 ■、願書に最初に添付した図面の浄書（内容に変更なし
）・別紙のとおり 願書に最初に添付した明細書の浄書（内容に変更なし）
・別紙のとおり 尚、御指令により明細書の図面の簡単な説明の欄の第２
１図及び第２５図の説明を正確に致しました。
Claims (25)
- （１）円筒状キャリヤー上で支持体を回転させ、かつ前
記キャリヤーの周囲に沿った選択した位置において断面
の厚さを制御した物質の薄い塗膜を前記支持体上にスパ
ッター付着させ、選択した雰囲気で前記物質を化学的に
反応させて前記支持体上に選択した薄いフィルムを形成
することを含む、支持体上に薄いフィルムを形成する方
法。 - （２）曲面の支持体を提供し、かつ平坦な支持体上に形
成されるものと等価な光学的性質を有する薄い塗膜を前
記曲面の支持体上に形成することを含む光学的性質を有
する薄いフィルム塗膜の形成方法。 - （３）前記塗膜が金属酸化物、金属窒化物及びその他の
反応した金属化合物から選択される請求項（２）記載の
方法。 - （４）曲面の支持体を提供し、約１００乃至１５０Å／
秒の瞬間的な速度で前記曲面の支持体上に薄い金属塗膜
を付着させ、かつ平坦な支持体上に形成されるものと等
価な光学的性質を有する酸化物に金属を変換することを
含む光学的性質を有する薄いフィルム塗膜の形成方法。 - （５）曲がった経路に沿って支持体を回転させ、付着さ
せる物質の塗膜の断面の厚さを制御するために以下のパ
ラメータ：系全体の圧力、スパッターされた物質の動力
学的エネルギー、スパッターされた物質の質量、スパッ
ター付着プロセスに用いられる作業ガスの質量、ターゲ
ット及び支持体間距離及び支持体の形状の偏心率のうち
の少くとも一を制御して前記支持体上に薄い塗膜をスパ
ッター付着させることを含む支持体上に断面の厚さの制
御された薄いフィルムを形成する方法。 - （６）均一な厚さを得るために前記選択したパラメータ
を制御する請求項（５）記載の方法。 - （７）前記支持体が凸面である請求項（６）記載の方法
。 - （８）前記支持体が円筒状である請求項（７）記載の方
法。 - （９）前記支持体が球状である請求項（８）記載の方法
。 - （１０）前記支持体が管状である請求項（８）記載の方
法。 - （１１）制御した不均一な厚さを得るために前記選択し
たパラメータを制御する請求項（５）記載の方法。 - （１２）前記支持体が凹面である請求項（１１）記載の
方法。 - （１３）薄いフィルムを形成するために選択した雰囲気
で回転する支持体に付着させた物質を反応させることを
更に含む請求項（５）記載の方法。 - （１４）均一な厚さを得るために前記選択したパラメー
タを制御する請求項（１３）記載の方法。 - （１５）前記支持体が凸面である請求項（１４）記載の
方法。 - （１６）制御した不均一な厚さの断面を得るために前記
選択したパラメータを制御する請求項（５）記載の方法
。 - （１７）前記支持体が凹面である請求項（１６）記載の
方法。 - （１８）前記支持体がターゲットを通りすぎて回転する
間、ターゲット及び支持体間距離に反比例するようにタ
ーゲットの電力を変化させることによりフィルムの断面
の厚さを制御する請求項（１３）記載の方法。 - （１９）前記支持体が凸面である請求項（１８）記載の
方法。 - （２０）前記支持体が凹面である請求項（１８）記載の
方法。 - （２１）前記薄いフィルムが酸化物、窒化物、水素化物
、含炭素化合物及び合金及びそれらの複合材料から選択
される請求項（１５）記載の方法。 - （２２）前記薄いフィルムが金属酸化物である請求項（
１５）記載の方法。 - （２３）前記支持体が凹面である請求項（１５）記載の
方法。 - （２４）前記薄いフィルムが酸化物、窒化物、水素化物
、含炭素化合物及び合金及びそれらの複合材料から選択
される請求項（２３）記載の方法。 - （２５）前記薄いフィルムが金属酸化物である請求項（
２４）記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38160689A | 1989-07-18 | 1989-07-18 | |
| US381606 | 1995-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229870A true JPH03229870A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2695514B2 JP2695514B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=23505675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190360A Expired - Lifetime JP2695514B2 (ja) | 1989-07-18 | 1990-07-18 | 平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0409451A1 (ja) |
| JP (1) | JP2695514B2 (ja) |
| CA (1) | CA2021367A1 (ja) |
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1990
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