JPH04247872A - 帯状のサブストレートを連続的にコーティングする装置 - Google Patents

帯状のサブストレートを連続的にコーティングする装置

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JPH04247872A
JPH04247872A JP3211809A JP21180991A JPH04247872A JP H04247872 A JPH04247872 A JP H04247872A JP 3211809 A JP3211809 A JP 3211809A JP 21180991 A JP21180991 A JP 21180991A JP H04247872 A JPH04247872 A JP H04247872A
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vessels
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ハインツ ヨッヘン
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    • 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
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空コーティング室内
で帯状のサブストレートを連続的にコーティングする装
置であって、ほぼ同じ大きさ及び構造の多数の蒸発器容
器が設けられていて、これら蒸発器容器が蒸発器団を成
しかつ帯材移動方向に沿ってのびしかも平行に互いにほ
ぼ等間隔を置いて配置されていて、このばあい蒸発器容
器が全体的に導電性のセラミックから形成されていてか
つ直接的な通電によって加熱可能であり、更に、蒸発さ
せられる線材を蒸発器容器に連続的に供給する装置が設
けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸発器容器が帯材移動方向に沿ってしか
も平行に互いにほぼ等間隔を置いて配置されている真空
コーティング室内で帯状のサブストレートを連続的にコ
ーティングする装置は公知である。
【０００３】更に、コーティングすべきサブストレート
においてできるだけ均一な層厚さを得るために、蒸発器
容器に相応する室を２つ以上の平行な列で配置した装置
は公知であり（ドイツ連邦共和国特許第９７０２４６号
明細書）、このばあいこの列は、側方からみて室が互い
にオーバーラップしていてかつ蒸発ギャップが生じない
ようにずらされて配置されている。
【０００４】従来公知のこの装置の欠点は、単独ソース
の蒸発器ビームのオーバーラップに基づきコーティング
すべき帯材において不均一な層分布が生ずるということ
にある。
【０００５】層分布は蒸発器容器の上方で最大値をかつ
蒸発器容器の間で最小値を有する波形の分布が理想的で
ある。最良の達成可能な層均一性は最大値と最小値との
振幅によって規定される。
【０００６】振幅自体は単独ソースの幾何学的な配置及
びエミッション・特性（率分布）並びに単独ソース間の
相互作用に関連している。
【０００７】ドイツ連邦共和国特許第９７０２４６号明
細書による上記装置は層分布を改善できるが、この公知
の装置の欠点は、最大３ｍの帯材コーティング幅のばあ
い１μｍ／ｓｅｃ以上の通常のコーティング率での高率
コーティングのための選択性が得られないということに
ある。それというもの １．線材を連続的に供給できないからである。
【０００８】２．線材を蒸発させるのに必要なエネルギ
の供給が技術的に極めて困難であるからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、付加
的な費用を必要とせずに著しく改善されたコーティング
質を得るために、単独ソース相互の相互作用を減少でき
ひいては従来得られた層均一性を改善できるようにする
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、蒸発器団の個々の蒸発器容器がそれぞれ互いにずら
されて配置されていて、このばあいすべての蒸発器容器
が共に、帯材移動方向に対して横方向にのびる幅狭なコ
ーティング帯域をカバーしていることによって解決され
た。
【００１１】
【発明の作用効果】本発明のように蒸発器容器がずらさ
れることによって蒸気原子相互の衝突回数が減少され（
蒸気原子の自由移動長さはほぼ３ｍｍである）ひいては
相互作用が減少される。
【００１２】これによって有利には、蒸発器容器の上方
で最大値をかつ蒸発器容器の間で最小値を有するフラッ
トな波形の強度分布が生ぜしめられひいては蒸着すべき
層の均一性が改善される。
【００１３】層の経過はモデル計算において規定できる
。蒸発器容器の面状の単独ソースは点状ソースのオーバ
ーラップに基づいてｃｏｓｎβ（β＝蒸発器容器の面垂
線と位置ベクトルとの間の角度）に比例して一般的な強
度分布に相応する。
【００１４】（例えば１０×３０×１５０〔ｍｍ〕の蒸
発器容器寸法及び２５×９０〔ｍｍ〕のキャビティＫを
有する）単独ソースの測定された層厚さ分布は例えばほ
ぼ６ｇ／ｍｉｎのコーティング率のばあい巾指数ｎ＝４
を有する強度分布によって描かれる。
【００１５】蒸発器容器が平行に配置されかつ蒸発器容
器間隔が例えばＸ＝９５ｍｍである蒸発器容器団全体の
層厚さ分布のばあい巾指数はｎ＝２０に高められ、これ
によって最大値と最小値との間の振幅の増大ひいては低
下した層均一性が生ぜしめられる。
【００１６】本発明の有利な構成はその他の請求項に記
載されている。
【００１７】
【実施例】図１から明らかなように、方形の蒸発器容器
１，１′，１″，１′″はその表面に同様に方形の凹所
（以後キャビティＫと呼ぶ）を有している。
【００１８】蒸発器容器１，１′，１″，１′″は端面
においてほぼ円形の締付け片２，２′，２″，２′″に
よって保持されていてかつ、容器縦軸線Ｌ，Ｌ′，Ｌ″
，Ｌ′″が互いに平行にしかもそれぞれ互いに不変な間
隔Ｘを以ってのびるように、配置されている。
【００１９】個々の蒸発器容器１，１′，１″，１′″
の共通の横軸線３はすべての蒸発器容器１，１′，１″
，１′″の中央線４ひいては蒸発器団全体の中央線４に
合致している。
【００２０】コーティングすべき帯材は蒸発器団の中央
線４に対して垂直に帯材移動方向Ａで蒸発器団を介して
移動可能である。
【００２１】図２では、図１に相応して４つの蒸発器容
器１，１′，１″，１′″を備えた蒸発器団の一部が図
示されている。
【００２２】しかしながら図２の構成は図１の構成とは
異なって、蒸発器容器１，１′，１″，１′″の横軸線
３，３′，３″，３′″は蒸発器団全体の中央線４から
間隔ａだけ交互にずらされているが、このばあいすべて
の蒸発器容器１，１′，１″，１′″は共に、帯材移動
方向Ａに対して横方向にのびる幅狭なコーティング帯域
（ハッチングして図示）Ｂをカバーしている。
【００２３】図３ではコーティングされた帯材のサブス
トレートにおける層厚さ分布をグラフで図示している。
【００２４】分布曲線は巾指数ｎを有する、つまり個別
の単独ソースのためにｎ＝４をかつ互いに組み合わされ
た単独ソースのためにｎ＝２０を有するコサイン関数に
従う。
【００２５】塗布すべき層の絶対厚さとは無関係に放物
線状の分布曲線は蒸発器容器１，１′，１″，１′″の
縦軸線Ｌ，Ｌ′，Ｌ″，Ｌ′″に対して垂直方向で間隔
ｂ＝０のばあいに最大値を有する、つまり最大値は縦軸
線Ｌ，Ｌ′，Ｌ″，Ｌ′″上に位置する。
【００２６】ｎ＝４を有する個別の単独ソースのための
分布曲線はほぼ±３００ｍｍで縦軸ｂに接近するのに対
して、ｎ＝２０を有する蒸発器容器１，１′，１″，１
′″の組み合わされた単独ソースのための分布曲線は明
らかに急勾配の経過をとりかつほぼ±１２０ｍｍですで
に縦軸ｂに接近する。
【００２７】単独ソースをずらしたばあいの最小の層厚
さ変動及び効率損失を示す下記に記載の表１に関し以下
のように説明する。
【００２８】表１ではａ（ａは個々の蒸発器容器１，１
′，１″，１′″の横軸線３，３′，３″，３′″と蒸
発器団の中央線４との間の間隔）の関数として及び効率
損失 （η０−η）（％） が図示されている。
【００２９】ηは、蒸発器容器から放出される分子に対
するサブストレートに蒸着される分子の量の比によって
確認される一般的な効率であり、かつ、η０は、ａ＝０
のための効率である。
【００３０】このような状態下でかつ例えばほぼ６ｇ／
ｍｉｎのコンスタントな蒸発率で、従来使用されたよう
なａ＝０、即ち平行な蒸発器容器配置のために効率変動
なしに６％乃至８％の層厚さ変動が確認された。
【００３１】ａ＝２０ｍｍのために２％の効率損失で２
％乃至３％の減少した層厚さ変動が確認された。
【００３２】間隔ａ＝３０ｍｍのばあい１％以下／１％
に等しい層厚さ変動が確認され、このばあい効率損失は
４％であった。
【００３３】しかしながら効率損失は適当に高められた
蒸着率によって又は遮蔽面における幾何学形状変化によ
って補償できる。
【００３４】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　表　　１　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ〔％〕　　　
　　　　　ａ〔ｍｍ〕　　　　　　　　　　　　　　ｄ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（η０−η
）（％）━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
━━━━━━━━━━━━━━━　　　　　　　　　　
　　０　　　　　　　　　　　　　　　　６−８　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０　
　　　　　　　　　２０　　　　　　　　　　　　　　
　　２−３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２　　　　　　　　　　３０　　　　　　
　　　　　　　　　　　　＜１　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　４
【図面の簡単な説明】
【図１】公知の平行に配置された単独ソースとしてのＡ
ｌ・帯材コーティング用の蒸発器容器の概略的な平面図
。
【図２】本発明のずらして配置された単独ソースとして
のＡｌ・帯材コーティング用の蒸発器容器の概略的な平
面図。
【図３】個別の単独ソースとしての及び組み合わされた
単独ソースとしての蒸発器容器配置における層厚さ分布
を比較した線図。
【符号の説明】
１，１′，１″，１′″　　蒸発器容器２，２′，２″
，２′″　　締付け片 ３，３′，３″，３′″　　横軸線 ４　　中央線 Ｋ　　キャビティ Ｌ，Ｌ′，Ｌ″，Ｌ′″　　縦軸線 Ａ　　帯材移動方向 Ｂ　　コーティング帯域 ａ，ｂ　　間隔 ｎ　　巾指数 ｄ　　平均層厚さ ｄｍａｘ　　最大層厚さ ｄｍｉｎ　　最小層厚さ η，η０　　効率

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　真空コーティング室内で帯状のサブス
    トレートを連続的にコーティングする装置であって、ほ
    ぼ同じ大きさ及び構造の多数の蒸発器容器（１，１′，
    １″，１′″）が設けられていて、これら蒸発器容器が
    蒸発器団を成しかつ帯材移動方向（Ａ）に沿ってのびし
    かも平行に互いにほぼ等間隔（Ｘ）を置いて配置されて
    いて、このばあい蒸発器容器が全体的に導電性のセラミ
    ックから形成されていてかつ直接的な通電によって加熱
    可能であり、更に、蒸発させられる線材を蒸発器容器に
    連続的に供給する装置が設けられている形式のものにお
    いて、蒸発器団の個々の蒸発器容器（１，１′，１″，
    １′″）がそれぞれ互いにずらされて配置されていて、
    このばあいすべての蒸発器容器（１，１′，１″，１′
    ″）が共に、帯材移動方向（Ａ）に対して横方向にのび
    る幅狭なコーティング帯域（Ｂ）をカバーしていること
    を特徴とする、帯状のサブストレートを連続的にコーテ
    ィングする装置。
  2. 【請求項２】　　コーティング帯域（Ｂ）が、有利には
    蒸発器容器（１，１′，１″，１′″）の半分の長さよ
    りも狭い幅（２×ａ）を有していることを特徴とする、
    請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】　　隣接する２つの蒸発器容器（１，１′
    ，１″，１′″）の間の間隔（Ｘ）が有利には蒸発器容
    器（１，１′，１″，１′″）の長さの三分の二である
    ことを特徴とする、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】　　それぞれの蒸発器容器（１，１′，１
    ″，１′″）に供給される電力が個々に制御可能である
    ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項
    記載の装置。
JP3211809A 1990-08-27 1991-08-23 帯状のサブストレートを連続的にコーティングする装置 Expired - Lifetime JPH0663089B2 (ja)

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EP0474964A2 (de) 1992-03-18
DE4027034C1 (ja) 1991-09-12
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