JPH06228756A - 化学蒸着によりかなり丸くなった実質的に球冠状基板の内面を被覆する方法と装置 - Google Patents
化学蒸着によりかなり丸くなった実質的に球冠状基板の内面を被覆する方法と装置Info
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- JPH06228756A JPH06228756A JP5288808A JP28880893A JPH06228756A JP H06228756 A JPH06228756 A JP H06228756A JP 5288808 A JP5288808 A JP 5288808A JP 28880893 A JP28880893 A JP 28880893A JP H06228756 A JPH06228756 A JP H06228756A
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- 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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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
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- C03C17/003—General methods for coating; Devices therefor for hollow ware, e.g. containers
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 化学蒸着による実質的に球冠状基板の内面被
覆。 【構成】 皮膜形成物質分子を含有する反応ガスが球冠
頂点から離間されて被覆すべき面２３に配置された少く
とも一個のガス発射開口１８から被覆すべき基板２を備
える反応室４へ導入され、その次に、公知の方法で被覆
すべき基板内面２３の傍に反応域を発生させることによ
り皮膜物質が基板上で分解され、反応ガスがガス発射開
口１８に或いはガス発射開口１８のすぐ傍におけるガス
噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口と球冠頂点の間
の距離ｈとの積を、４００＜Ｒ×ｈ［ｎｍ］＜４０００
に当てはめるような高速度で反応室４へ導入されること
により均一な皮膜を製造する、化学蒸着によりかなり丸
くなった実質的に球状基板の内面を被覆する方法と装
置。
覆。 【構成】 皮膜形成物質分子を含有する反応ガスが球冠
頂点から離間されて被覆すべき面２３に配置された少く
とも一個のガス発射開口１８から被覆すべき基板２を備
える反応室４へ導入され、その次に、公知の方法で被覆
すべき基板内面２３の傍に反応域を発生させることによ
り皮膜物質が基板上で分解され、反応ガスがガス発射開
口１８に或いはガス発射開口１８のすぐ傍におけるガス
噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口と球冠頂点の間
の距離ｈとの積を、４００＜Ｒ×ｈ［ｎｍ］＜４０００
に当てはめるような高速度で反応室４へ導入されること
により均一な皮膜を製造する、化学蒸着によりかなり丸
くなった実質的に球状基板の内面を被覆する方法と装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被覆形成物質分子を
含有する反応ガスが球冠頂点から離間されて被覆すべき
面に配置された少なくとも一個のガス発射開口から被覆
すべき基板を備える反応室へ導入され、その次に、それ
自体公知の方法で被覆すべき基板内面の傍に反応域を発
生させることにより皮膜物質が基板上で分解される化学
蒸着法によって誘電性及び金属性の少なくとも一方の皮
膜組織でかなり丸くなった実質的に球冠状基板の内面を
被覆する方法に関する。さらに、この発明は、その方法
を実施する装置に関する。
含有する反応ガスが球冠頂点から離間されて被覆すべき
面に配置された少なくとも一個のガス発射開口から被覆
すべき基板を備える反応室へ導入され、その次に、それ
自体公知の方法で被覆すべき基板内面の傍に反応域を発
生させることにより皮膜物質が基板上で分解される化学
蒸着法によって誘電性及び金属性の少なくとも一方の皮
膜組織でかなり丸くなった実質的に球冠状基板の内面を
被覆する方法に関する。さらに、この発明は、その方法
を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記種類の方法は、特に反射鏡を製造す
るのに適している。そのような方法は、特にドイツ特許
第４００８４０５号明細書に記載されている。
るのに適している。そのような方法は、特にドイツ特許
第４００８４０５号明細書に記載されている。
【０００３】通例には、反射鏡は、内側反射被覆、例え
ば常温光鏡被覆を備える、丸くなったほぼ球冠状基板
（球冠）から、たいていはガラスから成り立つ。特に、
基板としては、通例、プレスにより成形されたガラス未
加工品が使用され、そのガラス未加工品はその外部表面
にすでに電気接続用のランプ支持体、所謂球冠首部を備
えている。反射被覆は、金属性被覆から、又は反射度合
の特殊なスペクトル経過が望まれる場合には誘電性皮膜
組織から成り立ち得る。そのような皮膜の高品質に関す
る要求、特に被覆の均一性（一様性）に関する要求は高
い。
ば常温光鏡被覆を備える、丸くなったほぼ球冠状基板
（球冠）から、たいていはガラスから成り立つ。特に、
基板としては、通例、プレスにより成形されたガラス未
加工品が使用され、そのガラス未加工品はその外部表面
にすでに電気接続用のランプ支持体、所謂球冠首部を備
えている。反射被覆は、金属性被覆から、又は反射度合
の特殊なスペクトル経過が望まれる場合には誘電性皮膜
組織から成り立ち得る。そのような皮膜の高品質に関す
る要求、特に被覆の均一性（一様性）に関する要求は高
い。
【０００４】ドイツ特許第４００８４０５号明細書か
ら、そのような反射鏡をプラズマ化学蒸着法によって製
造することは知られている。プラズマ化学蒸着法並びに
所定のスペクトル経過をもつ誘電性皮膜組織の製造は、
それ自体知られていて特許文献やその外の文献にはたく
さん記載されている。勿論、この発明までは、ドイツ特
許第４００８４０５号明細書の課題、即ち反射被覆を備
える反射鏡の製造のために例えば球冠のようなかなり丸
くなった基板上に光学的高品質の皮膜組織を製造するプ
ラズマ化学蒸着法を使用することは、できなかった。
ら、そのような反射鏡をプラズマ化学蒸着法によって製
造することは知られている。プラズマ化学蒸着法並びに
所定のスペクトル経過をもつ誘電性皮膜組織の製造は、
それ自体知られていて特許文献やその外の文献にはたく
さん記載されている。勿論、この発明までは、ドイツ特
許第４００８４０５号明細書の課題、即ち反射被覆を備
える反射鏡の製造のために例えば球冠のようなかなり丸
くなった基板上に光学的高品質の皮膜組織を製造するプ
ラズマ化学蒸着法を使用することは、できなかった。
【０００５】かなり丸くなった基板上に均一な被覆を製
造するためには、基板と被覆域との間に費用のかかる相
対運動が回避されなければならない場合に皮膜形成反応
域が被覆処理中に被覆すべき全面にわたり広がることが
必要である。このために、かさばるプラズマ域が必要で
ある、というのは、被覆すべき全面を完全に覆うために
は、かなり丸くなった基板をとじ込めた中空空間がプラ
ズマ領域内になければならないからである。
造するためには、基板と被覆域との間に費用のかかる相
対運動が回避されなければならない場合に皮膜形成反応
域が被覆処理中に被覆すべき全面にわたり広がることが
必要である。このために、かさばるプラズマ域が必要で
ある、というのは、被覆すべき全面を完全に覆うために
は、かなり丸くなった基板をとじ込めた中空空間がプラ
ズマ領域内になければならないからである。
【０００６】しかし、被覆すべき面上のプラズマ域の密
度の増加により、基板やガス室の境界面ばかりでなく、
むしろガス室全体で所謂同質化反応において基板表面上
にガラス煤として沈積して、分解された皮膜に一体に組
込まれる粒子が生じる確率は、高まる。光学的用途の皮
膜に使用できないこの皮膜障害をもたらす粒子形成は、
プラズマ域の縁領域に発生し、その縁領域内でプラズマ
の出力密度が臨界値以下に低下される。
度の増加により、基板やガス室の境界面ばかりでなく、
むしろガス室全体で所謂同質化反応において基板表面上
にガラス煤として沈積して、分解された皮膜に一体に組
込まれる粒子が生じる確率は、高まる。光学的用途の皮
膜に使用できないこの皮膜障害をもたらす粒子形成は、
プラズマ域の縁領域に発生し、その縁領域内でプラズマ
の出力密度が臨界値以下に低下される。
【０００７】かなり丸くなった基板のプラズマ化学蒸着
被覆におけるガス室での前記粒子形成を抑えるために
は、前記ドイツ特許第４００８４０５号明細書におい
て、例えば球冠内部被覆にて球冠内部容積に沈めて丸く
なった基板の形状におよそ一致する形状を有する所謂排
除部材によって、プラズマ相中にガス皮膜に生じるガラ
ス煤形成の範囲が望まれた光学的皮膜品質にとって無害
のままであるように被覆すべき面上の反応すべきガス皮
膜の厚さを制限することが提案されていた。それ故に、
ドイツ特許第４００８４０５号明細書の排除部材は、特
にガラス煤形成を生じるわずかな出力密度をもつプラズ
マ域の縁領域を次第に小さくする任務、即ち排除部材の
境界となる表面なしにプラズマの縁領域に侵入して粒子
発生に寄与するだろう皮膜形成物質分子を捕らえ且つそ
の表面で密な皮膜に維持する任務を有する。反応ガスの
供給は、ドイツ特許第４００８４０５号明細書による
と、排除部材の前面における中央ガス発射開口に通ずる
一つの管路を有する排除部材によって行われる。それ故
に、ガス発射開口は、球冠頂点に向かって被覆すべき面
から離間されて配置されている。
被覆におけるガス室での前記粒子形成を抑えるために
は、前記ドイツ特許第４００８４０５号明細書におい
て、例えば球冠内部被覆にて球冠内部容積に沈めて丸く
なった基板の形状におよそ一致する形状を有する所謂排
除部材によって、プラズマ相中にガス皮膜に生じるガラ
ス煤形成の範囲が望まれた光学的皮膜品質にとって無害
のままであるように被覆すべき面上の反応すべきガス皮
膜の厚さを制限することが提案されていた。それ故に、
ドイツ特許第４００８４０５号明細書の排除部材は、特
にガラス煤形成を生じるわずかな出力密度をもつプラズ
マ域の縁領域を次第に小さくする任務、即ち排除部材の
境界となる表面なしにプラズマの縁領域に侵入して粒子
発生に寄与するだろう皮膜形成物質分子を捕らえ且つそ
の表面で密な皮膜に維持する任務を有する。反応ガスの
供給は、ドイツ特許第４００８４０５号明細書による
と、排除部材の前面における中央ガス発射開口に通ずる
一つの管路を有する排除部材によって行われる。それ故
に、ガス発射開口は、球冠頂点に向かって被覆すべき面
から離間されて配置されている。
【０００８】通例、反応ガスは化学蒸着法では被覆すべ
き基板を備える反応室にゆっくりと連続的に流入するよ
うに案内される。従来、ガス流の渦が皮膜の不均質性を
まねくことがわかっていた。それ故に、渦は値段にかま
わずさけられるべきだ。ドイツ特許第４００８４０５号
明細書に記載された排除部材は、反応域を制限するのに
役立つばかりでなく、むしろ被覆すべき面に沿って反応
ガスのゆっくりと連続な流れを生成するのに役立つ。
き基板を備える反応室にゆっくりと連続的に流入するよ
うに案内される。従来、ガス流の渦が皮膜の不均質性を
まねくことがわかっていた。それ故に、渦は値段にかま
わずさけられるべきだ。ドイツ特許第４００８４０５号
明細書に記載された排除部材は、反応域を制限するのに
役立つばかりでなく、むしろ被覆すべき面に沿って反応
ガスのゆっくりと連続な流れを生成するのに役立つ。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】公知の方法では、実施
するのに費用がかかると言う欠点がある。通例、被覆す
べき面に対してほんのわずかな距離に配置される排除部
材は、実際上、基板と同じ厚さに被覆される。それ故
に、排除部材の基板側表面と基板内面との間に隙間の徐
々の増大を阻止するために、隙間は成長された皮膜から
規則的に自由になっていることが必要である。特に、プ
ラズマインパルス化学蒸着法の使用では、排除部材と基
板の間の距離の徐々の減少、即ち反応すべきガス皮膜の
厚さの減少は、被覆処理中に望ましからぬ被覆率の低下
を生じた。公知の方法の他の欠点としては、排除部材の
製造に非常に費用がかかることがある、と言うのは、排
除部材はその都度、被覆すべき基板の形状に適合されな
ければならないからである。
するのに費用がかかると言う欠点がある。通例、被覆す
べき面に対してほんのわずかな距離に配置される排除部
材は、実際上、基板と同じ厚さに被覆される。それ故
に、排除部材の基板側表面と基板内面との間に隙間の徐
々の増大を阻止するために、隙間は成長された皮膜から
規則的に自由になっていることが必要である。特に、プ
ラズマインパルス化学蒸着法の使用では、排除部材と基
板の間の距離の徐々の減少、即ち反応すべきガス皮膜の
厚さの減少は、被覆処理中に望ましからぬ被覆率の低下
を生じた。公知の方法の他の欠点としては、排除部材の
製造に非常に費用がかかることがある、と言うのは、排
除部材はその都度、被覆すべき基板の形状に適合されな
ければならないからである。
【００１０】この発明の課題は、前記欠点を有しない前
記種類の方法をさらに開発することである。その方法は
光学的高品質並びに機械的、熱的及び化学的安定性の被
覆を提供するにもかかわらず、簡単に且つ原価が安く実
施されるべきである。この発明の他の課題は、異なった
基板幾何学ではその都度の適合なしに自由に挿入され得
るできるだけ簡単な構成で優れていて、その構成では反
応室の部分の被覆が反応室の臨界的寸法の変更を生じな
い被覆法を実施する装置を提供することである。
記種類の方法をさらに開発することである。その方法は
光学的高品質並びに機械的、熱的及び化学的安定性の被
覆を提供するにもかかわらず、簡単に且つ原価が安く実
施されるべきである。この発明の他の課題は、異なった
基板幾何学ではその都度の適合なしに自由に挿入され得
るできるだけ簡単な構成で優れていて、その構成では反
応室の部分の被覆が反応室の臨界的寸法の変更を生じな
い被覆法を実施する装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
すべての特徴事項、即ち均一な被覆を発生させる反応ガ
スが、ガス反射開口におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒ
と、ガス反射開口と球冠頂点の間の距離ｈとの積を、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはめるような高速度で反応室へ導入されることを
備える被覆方法によって解決される。この発明による方
法を実施する装置は、請求項４に記載されていて、被覆
すべき基板を配置する反応室と、新鮮な反応ガスを反応
室へ供給し且つ使用済反応ガスを反応室から排出する機
構であって、反応ガスを供給するためにガス発射開口を
有し、それら発射開口がそれぞれ球冠頂点に対向して且
つ被覆すべき面から離間されて配置されている機構と、
被覆すべき基板内面の傍に反応域を発生させる手段とを
備えていて、反応ガスを供給する機構が、球冠内部容積
に突き出さないか或いはほんの少しだけ突き出され且つ
一つ或いは複数のガス発射開口（１８）を有するノズル
体（１６）であり、そのガス発射開口の直径或いは複数
のガス発射開口の全直径が、ガス発射開口（１８）にお
けるガス噴射或いは複数のガス発射開口（１８）のすぐ
傍におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口
と球冠頂点の間の距離ｈとの積が、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはまるようにガス噴射を発生させる寸法になって
いる構成を特徴とするものである。
すべての特徴事項、即ち均一な被覆を発生させる反応ガ
スが、ガス反射開口におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒ
と、ガス反射開口と球冠頂点の間の距離ｈとの積を、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはめるような高速度で反応室へ導入されることを
備える被覆方法によって解決される。この発明による方
法を実施する装置は、請求項４に記載されていて、被覆
すべき基板を配置する反応室と、新鮮な反応ガスを反応
室へ供給し且つ使用済反応ガスを反応室から排出する機
構であって、反応ガスを供給するためにガス発射開口を
有し、それら発射開口がそれぞれ球冠頂点に対向して且
つ被覆すべき面から離間されて配置されている機構と、
被覆すべき基板内面の傍に反応域を発生させる手段とを
備えていて、反応ガスを供給する機構が、球冠内部容積
に突き出さないか或いはほんの少しだけ突き出され且つ
一つ或いは複数のガス発射開口（１８）を有するノズル
体（１６）であり、そのガス発射開口の直径或いは複数
のガス発射開口の全直径が、ガス発射開口（１８）にお
けるガス噴射或いは複数のガス発射開口（１８）のすぐ
傍におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口
と球冠頂点の間の距離ｈとの積が、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはまるようにガス噴射を発生させる寸法になって
いる構成を特徴とするものである。
【００１２】公知の化学蒸着法とは異なって、この発明
は、反応ガスがガス噴射で反応室に導入されることを意
図する。この場合に、流れ速度は、球冠頂点の基板内面
にガス発射を当てるまで実質的な噴射発散が生じないよ
うに、速くなければならない。このことは、ガス発射開
口におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス反射開口
と球冠頂点の間の距離ｈとの積が、次の式（Ｉ）に当て
はまるように、流れ速度が高速に選択されることによっ
て達成される； ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００・・・（１） ただし、 Ｒ＝ｒ×ｖ×ｄ／ｎ ここで、ｒ＝流れる媒体の密度 ｖ＝流れる媒体の速度 ｄ＝流れる媒体の動的粘度 ｎ＝ガス発射開口の直径 （ｈは確かにｍｍで与えられるけれども、Ｒ×ｈは無次
元の量である）。
は、反応ガスがガス噴射で反応室に導入されることを意
図する。この場合に、流れ速度は、球冠頂点の基板内面
にガス発射を当てるまで実質的な噴射発散が生じないよ
うに、速くなければならない。このことは、ガス発射開
口におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス反射開口
と球冠頂点の間の距離ｈとの積が、次の式（Ｉ）に当て
はまるように、流れ速度が高速に選択されることによっ
て達成される； ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００・・・（１） ただし、 Ｒ＝ｒ×ｖ×ｄ／ｎ ここで、ｒ＝流れる媒体の密度 ｖ＝流れる媒体の速度 ｄ＝流れる媒体の動的粘度 ｎ＝ガス発射開口の直径 （ｈは確かにｍｍで与えられるけれども、Ｒ×ｈは無次
元の量である）。
【００１３】式（１）は、種々のレイノルズ数Ｒに対し
て算出された流れ形状の助けにより並びに異なった球冠
幾何学、即ち異なった球冠の大きさ用のレイノルズ数に
依存して被覆を一様化する実験により経験的に確認され
た。目下の使用に対しては、８ｍｍから１００ｍｍまで
の高さ（＝球冠足と頂点の間の距離）の球冠が特に重要
である。
て算出された流れ形状の助けにより並びに異なった球冠
幾何学、即ち異なった球冠の大きさ用のレイノルズ数に
依存して被覆を一様化する実験により経験的に確認され
た。目下の使用に対しては、８ｍｍから１００ｍｍまで
の高さ（＝球冠足と頂点の間の距離）の球冠が特に重要
である。
【００１４】意外な形式において、この処置では均一な
被覆、即ちそのようなほぼ基板全面にわたる均一な皮膜
厚さが達成され得ることがわかっていた。特に、球冠首
部を備える球冠の場合には球冠首部の横断面の幾何学が
被覆の一様性に影響を与えないこともわかっていた。こ
れは、おそらく、球冠首部の全容積を満たし、反応室と
の首部境界面ではガス噴射の方位的に均一な転向が行わ
れるガスクッションが球冠首部に生じることによって説
明されただろう。首部は被覆中に勿論、覆われ得る。
被覆、即ちそのようなほぼ基板全面にわたる均一な皮膜
厚さが達成され得ることがわかっていた。特に、球冠首
部を備える球冠の場合には球冠首部の横断面の幾何学が
被覆の一様性に影響を与えないこともわかっていた。こ
れは、おそらく、球冠首部の全容積を満たし、反応室と
の首部境界面ではガス噴射の方位的に均一な転向が行わ
れるガスクッションが球冠首部に生じることによって説
明されただろう。首部は被覆中に勿論、覆われ得る。
【００１５】同様に、この発明による方法によると、プ
ラズマ地域の立体的な制限がないにもかかわらずに適切
な固体表面を通って均一な高出力密度をもつ領域には光
学的高品質並びに機械的、熱的及び化学的安定性の皮膜
が得られることは、意外なことである。ガラス煤形成は
生じない。これは、さらに以下で算出された流れ形状に
基づいて詳細に説明されるように、事情によっては、こ
の発明による反応ガス導入における球冠内部容積内の特
別な流れ渦の発生によって説明され得る。
ラズマ地域の立体的な制限がないにもかかわらずに適切
な固体表面を通って均一な高出力密度をもつ領域には光
学的高品質並びに機械的、熱的及び化学的安定性の皮膜
が得られることは、意外なことである。ガラス煤形成は
生じない。これは、さらに以下で算出された流れ形状に
基づいて詳細に説明されるように、事情によっては、こ
の発明による反応ガス導入における球冠内部容積内の特
別な流れ渦の発生によって説明され得る。
【００１６】この発明による方法を実施する適切な装置
は、反応ガスを導入するために、実質的に球冠内部容積
の外部に配置される、即ち球冠内部容積に突き出さない
か或いはほんのわずか突き出されるガス発射開口をもつ
ノズル体を有する。このために、被覆の場合にも、反応
室容積の臨界的寸法の変更を生じない。
は、反応ガスを導入するために、実質的に球冠内部容積
の外部に配置される、即ち球冠内部容積に突き出さない
か或いはほんのわずか突き出されるガス発射開口をもつ
ノズル体を有する。このために、被覆の場合にも、反応
室容積の臨界的寸法の変更を生じない。
【００１７】その他の点では、ガス流出開口の直径或い
は複数のガス発射開口の全直径を除いて（この以下で結
果として生じるガス噴射の直径はガス噴射がノズル体か
ら流出した後に直接に発生するようになっていると理解
され得る）、そのようなノズル体の幾何学的構造につい
ての特別な要件はない。ノズル体の被覆室に向いた側の
形状によって皮膜厚さの経過は一定限度で影響され得
る。それ故に、多くの異なったノズル形状はガス噴射を
発生するのに適している。しかし、図に基づいて次に、
特に反射鏡を製造する球冠状基板の被覆の場合に特に適
しているものとして証明された好ましいノズル体が紹介
される。
は複数のガス発射開口の全直径を除いて（この以下で結
果として生じるガス噴射の直径はガス噴射がノズル体か
ら流出した後に直接に発生するようになっていると理解
され得る）、そのようなノズル体の幾何学的構造につい
ての特別な要件はない。ノズル体の被覆室に向いた側の
形状によって皮膜厚さの経過は一定限度で影響され得
る。それ故に、多くの異なったノズル形状はガス噴射を
発生するのに適している。しかし、図に基づいて次に、
特に反射鏡を製造する球冠状基板の被覆の場合に特に適
しているものとして証明された好ましいノズル体が紹介
される。
【００１８】
【実 施 例】図１には、ドイツ特許第４００８４０５
号明細書から公知である如く、球冠自体が反応室の一部
を形成する単一の球冠をプラズマ化学蒸着被覆する被覆
装置の被覆ステーション１が認められる。目的にかなう
ように、プラズマ化学蒸着装置は複数のそのような被覆
ステーション１を有する。複数の被覆すべき球冠が配置
され且つ一緒に被覆される反応室に対する単一被覆ステ
ーション１の利点は、ドイツ特許第４００８４０５号明
細書に記載されている。
号明細書から公知である如く、球冠自体が反応室の一部
を形成する単一の球冠をプラズマ化学蒸着被覆する被覆
装置の被覆ステーション１が認められる。目的にかなう
ように、プラズマ化学蒸着装置は複数のそのような被覆
ステーション１を有する。複数の被覆すべき球冠が配置
され且つ一緒に被覆される反応室に対する単一被覆ステ
ーション１の利点は、ドイツ特許第４００８４０５号明
細書に記載されている。
【００１９】図１では、被覆すべき球冠が２で示され
る。球冠が反射鏡を製造するのに用いられるから、球冠
は球冠首部３を有する。
る。球冠が反射鏡を製造するのに用いられるから、球冠
は球冠首部３を有する。
【００２０】被覆前に基板２は通例は洗浄処理を受ける
が、この際に特定洗浄方法、例えば球冠２が洗浄液によ
り貫流されるそのような洗浄方法は、プレス後に球冠首
部３における形削りに基づく閉塞を除去することを必要
とする。この所謂開口する球冠の場合には、球冠首部３
は被覆ステーション１に球冠２を据え付ける前に適当な
手段によって封鎖されなければならない。
が、この際に特定洗浄方法、例えば球冠２が洗浄液によ
り貫流されるそのような洗浄方法は、プレス後に球冠首
部３における形削りに基づく閉塞を除去することを必要
とする。この所謂開口する球冠の場合には、球冠首部３
は被覆ステーション１に球冠２を据え付ける前に適当な
手段によって封鎖されなければならない。
【００２１】反応室４は、上記の如く、球冠内部容積５
自体と球冠２に付けた他の部分とによって形成される。
この部分は、ドイツ特許第４００８４０５号明細書から
知られるように、球冠足６に付けられる半分開いたガラ
ス容器であり得る；だが、図１には球冠２が反応室４の
下部を形成するガス発射開口用の適当な溝８を備えて特
に金属加工材から成る所謂ベースプレート７上に載置さ
れる実施態様が図示されている。
自体と球冠２に付けた他の部分とによって形成される。
この部分は、ドイツ特許第４００８４０５号明細書から
知られるように、球冠足６に付けられる半分開いたガラ
ス容器であり得る；だが、図１には球冠２が反応室４の
下部を形成するガス発射開口用の適当な溝８を備えて特
に金属加工材から成る所謂ベースプレート７上に載置さ
れる実施態様が図示されている。
【００２２】球冠足６とベースプレート７の間のパッキ
ングリング９は両部分の気密接続に役立つ。この実施態
様はドイツ特許第４００８４０５号明細書から公知の取
り付けた容器部分に比べて製造と洗浄が簡単である利点
を有する。さらに、ベースプレート７は同時にマイクロ
波噴射に対する遮蔽体を形成する。
ングリング９は両部分の気密接続に役立つ。この実施態
様はドイツ特許第４００８４０５号明細書から公知の取
り付けた容器部分に比べて製造と洗浄が簡単である利点
を有する。さらに、ベースプレート７は同時にマイクロ
波噴射に対する遮蔽体を形成する。
【００２３】図に示された被覆ステーション１はさらに
プラズマを発生供給する反応地域にマイクロ波エネルギ
ーを伝達するマイクロ波内部導体／外部導体配列体を含
有する。マイクロ波励起プラズマによるプラズマ化学蒸
着分解法の利点は知られている。内部導体は１０を、外
部導体は１１を付けられている。内部導体１０と球冠首
部３の間には開口する球冠首部を塞ぐのに用いられる密
封円板１２が配置されている。
プラズマを発生供給する反応地域にマイクロ波エネルギ
ーを伝達するマイクロ波内部導体／外部導体配列体を含
有する。マイクロ波励起プラズマによるプラズマ化学蒸
着分解法の利点は知られている。内部導体は１０を、外
部導体は１１を付けられている。内部導体１０と球冠首
部３の間には開口する球冠首部を塞ぐのに用いられる密
封円板１２が配置されている。
【００２４】図１では普遍的限定なしに所謂ノズルプレ
ート１３は反応室４の床を形成する。ノズルプレート１
３は図１にて中央ガス注入開口１４とこの開口の回りに
方位的に均一に分布配置されたガス流出開口１５とを有
する。
ート１３は反応室４の床を形成する。ノズルプレート１
３は図１にて中央ガス注入開口１４とこの開口の回りに
方位的に均一に分布配置されたガス流出開口１５とを有
する。
【００２５】ガス噴射は図１の装置において所謂平ノズ
ル１６によって発生される。平ノズル１６は、球冠内部
容積５に突き出さないか或いはほんのわずかに突き出さ
れることを特徴とする。平ノズルは、実質的にプレート
１７から成り、そのプレート表面が平ら、凹面或いは凸
面であり、球冠内部容積５内の流れ関係に影響を与える
ように適当な形状を有し得る。平ノズルの凸表面領域に
よって皮膜厚さはその皮膜の基板領域で増加され、凹表
面領域によって減少される。平ノズルの立体的な領域と
球冠上の皮膜の影響を与える領域との間の関係は複雑で
あり、その都度に経験的に確認される。
ル１６によって発生される。平ノズル１６は、球冠内部
容積５に突き出さないか或いはほんのわずかに突き出さ
れることを特徴とする。平ノズルは、実質的にプレート
１７から成り、そのプレート表面が平ら、凹面或いは凸
面であり、球冠内部容積５内の流れ関係に影響を与える
ように適当な形状を有し得る。平ノズルの凸表面領域に
よって皮膜厚さはその皮膜の基板領域で増加され、凹表
面領域によって減少される。平ノズルの立体的な領域と
球冠上の皮膜の影響を与える領域との間の関係は複雑で
あり、その都度に経験的に確認される。
【００２６】平ノズル１６はノズルプレート１３と一体
構成要素であり得る。しかし、平ノズルは組み立て孔１
９を有し、ノズルプレート１３の円錐突起２０上に容易
に取り外し自在に組み立てられ、例えば指し込まれ得
る。その時に、この構成要素は洗浄のために容易に取り
外しできる。しかし、円錐突起２０の代わりにノズルプ
レート１３はねじ突起を有し、そのねじ突起には平ノズ
ル１６が容易に高さ調節自在にねじ締めできる。
構成要素であり得る。しかし、平ノズルは組み立て孔１
９を有し、ノズルプレート１３の円錐突起２０上に容易
に取り外し自在に組み立てられ、例えば指し込まれ得
る。その時に、この構成要素は洗浄のために容易に取り
外しできる。しかし、円錐突起２０の代わりにノズルプ
レート１３はねじ突起を有し、そのねじ突起には平ノズ
ル１６が容易に高さ調節自在にねじ締めできる。
【００２７】（球冠軸線で回転対称な）基板に均一な被
覆をつくるために、図１では噴出するガスの噴射用中央
開口１８をもつ平ノズル１６は反応室４内の中心に、即
ち球冠軸線に配置されている。図１では、ガス噴射が球
冠の頂点に、即ち球冠首部に整合されることが認められ
る。
覆をつくるために、図１では噴出するガスの噴射用中央
開口１８をもつ平ノズル１６は反応室４内の中心に、即
ち球冠軸線に配置されている。図１では、ガス噴射が球
冠の頂点に、即ち球冠首部に整合されることが認められ
る。
【００２８】すでに上記されたごとく、意外な形式で、
球冠首部で、球冠首部３の形状が被覆の均一性に全く影
響を与えないことがわかっていた。それで、ガス噴射が
完全に球冠首部に入る限り、異なった直角な横断面をも
つ球冠首部でさえ全く均一な被覆が達成された。けれど
も、球冠首部の内部被覆を避けるために、この球冠首部
は特に被覆中にふたをされる。
球冠首部で、球冠首部３の形状が被覆の均一性に全く影
響を与えないことがわかっていた。それで、ガス噴射が
完全に球冠首部に入る限り、異なった直角な横断面をも
つ球冠首部でさえ全く均一な被覆が達成された。けれど
も、球冠首部の内部被覆を避けるために、この球冠首部
は特に被覆中にふたをされる。
【００２９】さらに、均一な被覆を保証するために、ガ
ス流入開口１４或いはガス流出開口１５の配列が被覆す
べき基板の幾何学に適合されていた。図１ではガス流入
開口１４が球冠の頂点に対向してノズルプレート１３の
中心にあって、被覆すべき面から離間されているのに対
して、複数のガス流出開口１５がガス流入開口のまわり
に方位的に均一に分布配置されているので、反応ガスの
均一な吸い込みが保証される。ガス流出開口１５は、そ
の全体でガス流入開口１４を取り囲む環状隙間を近似的
に形成するように別々に有効に構成される。ついでに言
うと、ガス流出開口の他の適した幾何学的配列とガス流
入開口とは専門家による簡単な確認によって発明的助力
なしに容易に確かめられ得た。
ス流入開口１４或いはガス流出開口１５の配列が被覆す
べき基板の幾何学に適合されていた。図１ではガス流入
開口１４が球冠の頂点に対向してノズルプレート１３の
中心にあって、被覆すべき面から離間されているのに対
して、複数のガス流出開口１５がガス流入開口のまわり
に方位的に均一に分布配置されているので、反応ガスの
均一な吸い込みが保証される。ガス流出開口１５は、そ
の全体でガス流入開口１４を取り囲む環状隙間を近似的
に形成するように別々に有効に構成される。ついでに言
うと、ガス流出開口の他の適した幾何学的配列とガス流
入開口とは専門家による簡単な確認によって発明的助力
なしに容易に確かめられ得た。
【００３０】ノズル体１６のガス発射開口１８は適当な
大きさの直径にて（例えば大きな球冠の被覆にて）複数
の個々の開口からも構成され、例えば多数の互いに隣接
する小さい開口をもつガスシャワーとしても形成され得
る。この場合に、レイノルズ数を算出するためには、小
さい開口の直径ではなく、むしろガスシャワーの全ガス
発射領域の直径である、即ち単純化のためにノズルから
出る際のガス発射開口のすぐ傍における結果として生じ
るガス噴射の直径が考慮に入れられる。
大きさの直径にて（例えば大きな球冠の被覆にて）複数
の個々の開口からも構成され、例えば多数の互いに隣接
する小さい開口をもつガスシャワーとしても形成され得
る。この場合に、レイノルズ数を算出するためには、小
さい開口の直径ではなく、むしろガスシャワーの全ガス
発射領域の直径である、即ち単純化のためにノズルから
出る際のガス発射開口のすぐ傍における結果として生じ
るガス噴射の直径が考慮に入れられる。
【００３１】上記の平ノズルの使用は、平ノズルが極め
て稀にしか洗浄される必要がないと言う利点を有する。
確かにプレート表面はドイツ特許第４００８４０５号明
細書から知られる排除部材と同様に被覆されるけれど
も、生成した皮膜は極めて厚い厚さの際にも球冠被覆の
機能と品質に影響を与えない、と言うのはその皮膜が反
応室の寸法を臨界的に変更しないからである；平ノズル
が完全に球冠内部容積５の外部に位置するか、又は球冠
内部容積５の極めてわずかな部分だけに入り込む。特
に、好ましい形式では、孔自体とその直接周辺とが実際
上、被覆されないことがわかった。
て稀にしか洗浄される必要がないと言う利点を有する。
確かにプレート表面はドイツ特許第４００８４０５号明
細書から知られる排除部材と同様に被覆されるけれど
も、生成した皮膜は極めて厚い厚さの際にも球冠被覆の
機能と品質に影響を与えない、と言うのはその皮膜が反
応室の寸法を臨界的に変更しないからである；平ノズル
が完全に球冠内部容積５の外部に位置するか、又は球冠
内部容積５の極めてわずかな部分だけに入り込む。特
に、好ましい形式では、孔自体とその直接周辺とが実際
上、被覆されないことがわかった。
【００３２】平ノズルによる多数の被覆処理で成長した
皮膜は、技術水準から知られたよりかなり長い耐用年数
の後に初めて除去されなければならない；即ち被覆の金
箔片の分離を気づかうべきである時に、その皮膜は除去
されなければならない。それ故に、一般に、ノズル体の
耐用年数は、技術水準から知られた排除部材と比べて一
要因だけで１０倍から１００倍である。
皮膜は、技術水準から知られたよりかなり長い耐用年数
の後に初めて除去されなければならない；即ち被覆の金
箔片の分離を気づかうべきである時に、その皮膜は除去
されなければならない。それ故に、一般に、ノズル体の
耐用年数は、技術水準から知られた排除部材と比べて一
要因だけで１０倍から１００倍である。
【００３３】図２では平ノズル１６が噴射をより良く案
内するために管状突起２１を支持し、その内孔２２がガ
ス噴射開口１８と接続している。管状突起２１はガス噴
射の早すぎる拡大を有効に阻止する。管状突起２１が球
冠内部容積５のわずかな部分だけに入り込むので、この
装置の別の態様ではノズルの被覆が反応室の臨界的寸法
の変更を生じない。平ノズル１６に管状突起２１を使用
すると、発生する渦が球冠首部の方向に移動されるの
で、管の長さにわたり被覆領域の拡張が調整され得ると
言う利点がある。
内するために管状突起２１を支持し、その内孔２２がガ
ス噴射開口１８と接続している。管状突起２１はガス噴
射の早すぎる拡大を有効に阻止する。管状突起２１が球
冠内部容積５のわずかな部分だけに入り込むので、この
装置の別の態様ではノズルの被覆が反応室の臨界的寸法
の変更を生じない。平ノズル１６に管状突起２１を使用
すると、発生する渦が球冠首部の方向に移動されるの
で、管の長さにわたり被覆領域の拡張が調整され得ると
言う利点がある。
【００３４】この発明による方法を実施するのに特に適
している図１と図２に図示されたノズル体は、普遍的限
定なしに球冠の個々の被覆ステーションに使用の都度に
示される。しかし、この発明による方法は、特に上記の
好ましいノズル体により、複数の球冠が一緒に、即ち同
時に被覆される従来の反応室内で実施され得る。
している図１と図２に図示されたノズル体は、普遍的限
定なしに球冠の個々の被覆ステーションに使用の都度に
示される。しかし、この発明による方法は、特に上記の
好ましいノズル体により、複数の球冠が一緒に、即ち同
時に被覆される従来の反応室内で実施され得る。
【００３５】ノズル体に適した寸法は、発明的助力なし
に、例えば実験的に容易に確かめられ得る。この発明に
よる方法の効果的な実施のために必要な調整ガス噴射を
生成するためには、例えば上記平ノズルのガスガイドの
ガス発射開口の直径はガス噴射の発生に起因する被覆助
変数（例えば、質量流量、圧力）に依存して、レイノル
ズ数Ｒとガス発射開口から球冠頂点までの距離ｈとの前
記関係が満足されるように調整される。しかし、所定の
孔直径の場合にも同様に、被覆助変数はある限度で適合
され得る。
に、例えば実験的に容易に確かめられ得る。この発明に
よる方法の効果的な実施のために必要な調整ガス噴射を
生成するためには、例えば上記平ノズルのガスガイドの
ガス発射開口の直径はガス噴射の発生に起因する被覆助
変数（例えば、質量流量、圧力）に依存して、レイノル
ズ数Ｒとガス発射開口から球冠頂点までの距離ｈとの前
記関係が満足されるように調整される。しかし、所定の
孔直径の場合にも同様に、被覆助変数はある限度で適合
され得る。
【００３６】図３はこの発明による方法を実施する際の
球冠における流れ関係を表すために流れを算出する商業
的模擬プログラムによって非圧縮性媒体で算出した流れ
形状を示す。小さい球冠（直径５０ｍｍ）用の算出が実
施された、この場合にノズル孔１８の直径には６ｍｍの
値が、吸い込み管路の外径には１５ｍｍから４３ｍｍの
値が、内径には３５ｍｍの値が採用されていた。更に、
１７４ｓｃｃｍのガス質量流量（主として酸素）がその
算出の基礎となっていた。
球冠における流れ関係を表すために流れを算出する商業
的模擬プログラムによって非圧縮性媒体で算出した流れ
形状を示す。小さい球冠（直径５０ｍｍ）用の算出が実
施された、この場合にノズル孔１８の直径には６ｍｍの
値が、吸い込み管路の外径には１５ｍｍから４３ｍｍの
値が、内径には３５ｍｍの値が採用されていた。更に、
１７４ｓｃｃｍのガス質量流量（主として酸素）がその
算出の基礎となっていた。
【００３７】図ではガス発射開口１８によって生じるガ
ス噴射が確認され、そのガス噴射が球冠頂点に整合され
ている。球冠頂点ではガス噴射が転向され、図示された
渦を発生するようになる。図３に図示された流れ関係が
球冠にあるときに、均一な同質で且つ密な被覆が球冠に
達成されることがわかっていた。これは、ガス渦が多分
主として使用済反応ガスから成り立ち、排除部材の作用
を受ける、即ち反応すべきガス皮膜の密度を被覆すべき
面にわたり制限し、被覆すべき面に沿って新鮮な反応ガ
スの層状流れを配慮することによって出来るだけ説明さ
れ得る；ガス渦は確かに主として皮膜形成物質の傍で乏
しくなるから、ガス渦自体は多分被覆に全く或いはほん
のわずかしか貢献しない；さらに、容易にわかるよう
に、新鮮な反応ガスは層状流れにおけるガス渦の背部に
て被覆すべき面に添って案内され、この場合にこのガス
皮膜の厚さは渦の高さに左右される。
ス噴射が確認され、そのガス噴射が球冠頂点に整合され
ている。球冠頂点ではガス噴射が転向され、図示された
渦を発生するようになる。図３に図示された流れ関係が
球冠にあるときに、均一な同質で且つ密な被覆が球冠に
達成されることがわかっていた。これは、ガス渦が多分
主として使用済反応ガスから成り立ち、排除部材の作用
を受ける、即ち反応すべきガス皮膜の密度を被覆すべき
面にわたり制限し、被覆すべき面に沿って新鮮な反応ガ
スの層状流れを配慮することによって出来るだけ説明さ
れ得る；ガス渦は確かに主として皮膜形成物質の傍で乏
しくなるから、ガス渦自体は多分被覆に全く或いはほん
のわずかしか貢献しない；さらに、容易にわかるよう
に、新鮮な反応ガスは層状流れにおけるガス渦の背部に
て被覆すべき面に添って案内され、この場合にこのガス
皮膜の厚さは渦の高さに左右される。
【００３８】模擬計算と実験とにより、そのようなガス
渦の発生がガス発射開口におけるガス流のレイノルズ数
とガス発射開口から球冠頂点までの距離とによって特徴
づけられ得ることがわかっていた。これから前記式
（１）が結果として生じる。レイノルズ数Ｒと距離ｈと
の積が式（１）で指示された限度内で動く限り、上記ガ
ス渦の発生を得て、その結果、同質で厚く均一な被覆が
生じる。
渦の発生がガス発射開口におけるガス流のレイノルズ数
とガス発射開口から球冠頂点までの距離とによって特徴
づけられ得ることがわかっていた。これから前記式
（１）が結果として生じる。レイノルズ数Ｒと距離ｈと
の積が式（１）で指示された限度内で動く限り、上記ガ
ス渦の発生を得て、その結果、同質で厚く均一な被覆が
生じる。
【００３９】球冠における流れ関係は、明らかなよう
に、上記助変数に依存して特徴ずけられ得る：所定の距
離ｈの場合にはレイノルズ数Ｒの増加により（例えばガ
ス発射開口直径の一定の際の反応ガスの質量流量の増加
により又は質量流量の一定の際の直径の減少により）球
冠足にてガス渦の発生を得る。レイノルズ数Ｒがさらに
増加すると、球冠におけるガス渦が上方へ移動する。レ
イノルズ数がなお高い値に上昇するならば、流れは被覆
すべき面に沿ってもはや層状にならない。レイノルズ数
Ｒの一定の際の変更可能な距離ｈの関係でも、同様な考
慮が行われる。
に、上記助変数に依存して特徴ずけられ得る：所定の距
離ｈの場合にはレイノルズ数Ｒの増加により（例えばガ
ス発射開口直径の一定の際の反応ガスの質量流量の増加
により又は質量流量の一定の際の直径の減少により）球
冠足にてガス渦の発生を得る。レイノルズ数Ｒがさらに
増加すると、球冠におけるガス渦が上方へ移動する。レ
イノルズ数がなお高い値に上昇するならば、流れは被覆
すべき面に沿ってもはや層状にならない。レイノルズ数
Ｒの一定の際の変更可能な距離ｈの関係でも、同様な考
慮が行われる。
【００４０】反応ガスが排除部材を介してゆっくりと反
応室容積に流入するドイツ特許第４００８４０５号明細
書に記載された方法と比較するために、同様に、通常の
被覆条件におけるレイノルズ数Ｒと距離ｈとら積が見積
もられる。この値は式（１）で指示される下限のおよそ
１／１０の値になる。
応室容積に流入するドイツ特許第４００８４０５号明細
書に記載された方法と比較するために、同様に、通常の
被覆条件におけるレイノルズ数Ｒと距離ｈとら積が見積
もられる。この値は式（１）で指示される下限のおよそ
１／１０の値になる。
【００４１】特にこの発明による方法では、プラズマイ
ンパルス化学蒸着法が採用されている。光学的高品質並
びに化学的、熱的且つ機械的安定性をもつ誘電性及び金
属性の少なくとも一方の皮膜組織を製造するプラズマイ
ンパルス化学蒸着法はそれ自体知られていて、例えば球
冠被覆に関しても前記ドイツ特許第４００８４０５号明
細書において記載されている。特にマイクロ波プラズマ
インパルス化学蒸着法の利点も十分に知られ、例えば上
記引用された文献に詳細に説明されている。（マイクロ
波）プラズマインパルス化学蒸着法の公知の利点は、こ
の発明による方法においても得られることがわかってい
た。
ンパルス化学蒸着法が採用されている。光学的高品質並
びに化学的、熱的且つ機械的安定性をもつ誘電性及び金
属性の少なくとも一方の皮膜組織を製造するプラズマイ
ンパルス化学蒸着法はそれ自体知られていて、例えば球
冠被覆に関しても前記ドイツ特許第４００８４０５号明
細書において記載されている。特にマイクロ波プラズマ
インパルス化学蒸着法の利点も十分に知られ、例えば上
記引用された文献に詳細に説明されている。（マイクロ
波）プラズマインパルス化学蒸着法の公知の利点は、こ
の発明による方法においても得られることがわかってい
た。
【００４２】しかし、この発明による方法は、プラズマ
インパルス化学蒸着法の使用に適しているばかりでな
く、むしろ被覆すべき面の傍の反応領域が基板を適当な
高温に加熱することにより発生される熱的化学蒸着法の
使用に適している。この発明による方法の利点は、ここ
で特に使用済反応ガスと新鮮な反応ガスとの迅速な交換
にあり、その結果、実質的に高い被覆率が得られる。
インパルス化学蒸着法の使用に適しているばかりでな
く、むしろ被覆すべき面の傍の反応領域が基板を適当な
高温に加熱することにより発生される熱的化学蒸着法の
使用に適している。この発明による方法の利点は、ここ
で特に使用済反応ガスと新鮮な反応ガスとの迅速な交換
にあり、その結果、実質的に高い被覆率が得られる。
【００４３】この発明によるノズル体は（球冠自体を除
いて）単一被覆装置の反応室の他の部分と同様に、十分
な恒温性で真空に適していて、化学的侵食処理ガスの作
用に対して安定であり、可能な限りマイクロ波を吸収し
ないか或いはほんのわずかだけマイクロ波を吸収する。
これら特性と一致する物質は特に金属、例えばアルミニ
ウムである。
いて）単一被覆装置の反応室の他の部分と同様に、十分
な恒温性で真空に適していて、化学的侵食処理ガスの作
用に対して安定であり、可能な限りマイクロ波を吸収し
ないか或いはほんのわずかだけマイクロ波を吸収する。
これら特性と一致する物質は特に金属、例えばアルミニ
ウムである。
【００４４】この発明による方法は、数学的意味で精密
な球冠状基板における配置のみに限定されない。非球面
状基板は精密に回転対称でなくとも、被覆され得る。
な球冠状基板における配置のみに限定されない。非球面
状基板は精密に回転対称でなくとも、被覆され得る。
【００４５】次に、この発明は実施例に基づいて詳細に
説明される：次の例は球冠首部をもつ球冠状ガラスプレ
ス加工品の内側に常温光鏡張りを製造する際における平
ノズルの可能性を説明する。被覆法としてプラズマイン
パルス化学蒸着法が採用されていた。
説明される：次の例は球冠首部をもつ球冠状ガラスプレ
ス加工品の内側に常温光鏡張りを製造する際における平
ノズルの可能性を説明する。被覆法としてプラズマイン
パルス化学蒸着法が採用されていた。
【００４６】それでも５０ｍｍの球冠足部外径と２０ｍ
ｍの首部までの高さとをもつガラスから成る球冠状基板
が被覆されていた。その被覆は図１に図示されるように
球冠被覆ステーションで行われる。次の寸法をもつ平ノ
ズルが使用されていた：直径３０ｍｍ、壁厚さ３ｍｍ、
中央孔の直径４ｍｍ。ノズルの表面は、図１に図示され
るように、およそ球冠足の高さにある。平ノズルがノズ
ルプレートの円錐状突起に載置された。ガス発射開口か
ら球冠頂点までの距離ｈは２０ｍｍの値になる。
ｍの首部までの高さとをもつガラスから成る球冠状基板
が被覆されていた。その被覆は図１に図示されるように
球冠被覆ステーションで行われる。次の寸法をもつ平ノ
ズルが使用されていた：直径３０ｍｍ、壁厚さ３ｍｍ、
中央孔の直径４ｍｍ。ノズルの表面は、図１に図示され
るように、およそ球冠足の高さにある。平ノズルがノズ
ルプレートの円錐状突起に載置された。ガス発射開口か
ら球冠頂点までの距離ｈは２０ｍｍの値になる。
【００４７】平ノズルに対してほぼ遠環状、同心的にノ
ズルプレートに配置されたガス発射開口によって使用済
反応ガスが吸い込まれた。高屈折皮膜に対しては酸化チ
タンＴｉｏ2 が、低屈折皮膜に対しては酸化珪素ＳｉＯ
2 が皮膜物質として選択された。それゆえに、被覆中に
おいて酸素質量流量には交互に酸化珪素ＳｉＯ2 皮膜用
のＨＭＤＳＯ（Ｃ6 Ｈ18ＯＳｉ2 ）と酸化チタンＴｉＯ
2 皮膜用の四塩化チタンＴｉＣｌ4 とが加えられる。
ズルプレートに配置されたガス発射開口によって使用済
反応ガスが吸い込まれた。高屈折皮膜に対しては酸化チ
タンＴｉｏ2 が、低屈折皮膜に対しては酸化珪素ＳｉＯ
2 が皮膜物質として選択された。それゆえに、被覆中に
おいて酸素質量流量には交互に酸化珪素ＳｉＯ2 皮膜用
のＨＭＤＳＯ（Ｃ6 Ｈ18ＯＳｉ2 ）と酸化チタンＴｉＯ
2 皮膜用の四塩化チタンＴｉＣｌ4 とが加えられる。
【００４８】被覆の場合には反応室の圧力はおそよ０．
７ｍｂａｒであって、球冠の温度はおよそ９０℃になっ
た。酸素質量流量はおよそ２００ｓｃｃｍであり、ＨＭ
ＤＳＯ質量流量はおよそ３．６ｓｃｃｍであり、四塩化
チタン質量流量はおよそ３．０ｓｃｃｍである。その他
の方法助変数は次の値になった：マイクロ波周波数２．
４５ＧＨｚ（ガウスヘルツ）平均マイクロ波出力 ７５
Ｗ（ワット）、インパルス期間 ０．６ｍｓ（ミリセコ
ンド）、インパルス休止 ２０ｍｓ。
７ｍｂａｒであって、球冠の温度はおよそ９０℃になっ
た。酸素質量流量はおよそ２００ｓｃｃｍであり、ＨＭ
ＤＳＯ質量流量はおよそ３．６ｓｃｃｍであり、四塩化
チタン質量流量はおよそ３．０ｓｃｃｍである。その他
の方法助変数は次の値になった：マイクロ波周波数２．
４５ＧＨｚ（ガウスヘルツ）平均マイクロ波出力 ７５
Ｗ（ワット）、インパルス期間 ０．６ｍｓ（ミリセコ
ンド）、インパルス休止 ２０ｍｓ。
【００４９】式（１）を検討するために、次に実施例の
レイノルズ数Ｒが計算される。この為に、レイノルズ数
Ｒの前記式は明らかなように変形される：孔横断面にお
ける平均速度ｖは次の値になる： ｖ＝（４×Ｑ０×ｐ０／ｐ）／（π×Ｄ2 ） 圧力ｐにおける密度ｒ： ｒ＝ｒ０×ｐ／ｐ０、 この場合にＱ０，ｐ０とｒ０は通常条件における質量流
量、圧力と密度である。レイノルズ数Ｒの前記式にｖと
ｒを挿入して、次の値が得られる： Ｒ＝４×ｒ０×Ｑ０／（π×ｄ×ｎ） １．５２×Ｑ０［ｓｃｃｍ］／ｄ［ｍｍ］ 前記簡略化は、被覆ガスの実質的構成要素であり、それ
故に、その特性を標準的に規定する酸素（ｒ０＝１．４
２９ｋｇ／ｍ2 ，ｎ＝１．９２×１０-7 パスカル秒）
に適用される。Ｒの簡略化された式にノズルの質量流量
と圧力との上記値を挿入すると、次の値を得る： Ｒ＝
７６ 或いは上記距離ｈを与えて： Ｒ×ｈ＝１５２０ それ故に、式（１）は実施例にとって満たされている。
レイノルズ数Ｒが計算される。この為に、レイノルズ数
Ｒの前記式は明らかなように変形される：孔横断面にお
ける平均速度ｖは次の値になる： ｖ＝（４×Ｑ０×ｐ０／ｐ）／（π×Ｄ2 ） 圧力ｐにおける密度ｒ： ｒ＝ｒ０×ｐ／ｐ０、 この場合にＱ０，ｐ０とｒ０は通常条件における質量流
量、圧力と密度である。レイノルズ数Ｒの前記式にｖと
ｒを挿入して、次の値が得られる： Ｒ＝４×ｒ０×Ｑ０／（π×ｄ×ｎ） １．５２×Ｑ０［ｓｃｃｍ］／ｄ［ｍｍ］ 前記簡略化は、被覆ガスの実質的構成要素であり、それ
故に、その特性を標準的に規定する酸素（ｒ０＝１．４
２９ｋｇ／ｍ2 ，ｎ＝１．９２×１０-7 パスカル秒）
に適用される。Ｒの簡略化された式にノズルの質量流量
と圧力との上記値を挿入すると、次の値を得る： Ｒ＝
７６ 或いは上記距離ｈを与えて： Ｒ×ｈ＝１５２０ それ故に、式（１）は実施例にとって満たされている。
【００５０】
【発明の効果】全体的に球冠内面２３では交互に酸化珪
素［ＳｉＯ2 ］と酸化チタン［ＴｉＯ2 ］とから成る皮
膜が分解された。被覆は均一で、コンパクトであって且
つ光学的高品質である。常温光鏡張りを備える製造され
た球冠は特に反射鏡として使用するために対物照明技術
と室内照明技術に適している。
素［ＳｉＯ2 ］と酸化チタン［ＴｉＯ2 ］とから成る皮
膜が分解された。被覆は均一で、コンパクトであって且
つ光学的高品質である。常温光鏡張りを備える製造され
た球冠は特に反射鏡として使用するために対物照明技術
と室内照明技術に適している。
【００５１】他の実施例には上記実施例におけるのと同
一の被覆助変数及び基板と被覆ステーションの寸法によ
り他の球冠が被覆されていて、この場合に管状突起を備
える平ノズルが使用されていた。管状突起の寸法は次の
値であった：長さ５ｍｍ，径６ｍｍ，内径４ｍｍ。上記
実施例における如く、光学的高品質の均一で、コンパク
トな被覆が達成された。
一の被覆助変数及び基板と被覆ステーションの寸法によ
り他の球冠が被覆されていて、この場合に管状突起を備
える平ノズルが使用されていた。管状突起の寸法は次の
値であった：長さ５ｍｍ，径６ｍｍ，内径４ｍｍ。上記
実施例における如く、光学的高品質の均一で、コンパク
トな被覆が達成された。
【００５２】この発明による方法は、被覆装置の耐用年
数が従来の装置の耐用年数より実質的に長いと言う利点
を有する。被覆装置には例えばその簡単な幾何学形状に
基づいて手頃な値段で製造できるばかりでなく、むしろ
容易に洗浄できる上記ノズル体のような簡単な構成要素
が使用され得る。この発明によるノズル体は被覆におけ
る合理的次元で反応室の臨界的寸法を言及していないか
ら、ノズル体は異なった基板幾何学でもその時々の適合
なしに自在に挿入できる。また、費用のかかる洗浄処理
の必要性がない。
数が従来の装置の耐用年数より実質的に長いと言う利点
を有する。被覆装置には例えばその簡単な幾何学形状に
基づいて手頃な値段で製造できるばかりでなく、むしろ
容易に洗浄できる上記ノズル体のような簡単な構成要素
が使用され得る。この発明によるノズル体は被覆におけ
る合理的次元で反応室の臨界的寸法を言及していないか
ら、ノズル体は異なった基板幾何学でもその時々の適合
なしに自在に挿入できる。また、費用のかかる洗浄処理
の必要性がない。
【図１】この発明による調整ガス噴射を発生させる平ノ
ズルによって反射鏡を製造するために単一の球冠を内部
被覆する被覆ステーションである。
ズルによって反射鏡を製造するために単一の球冠を内部
被覆する被覆ステーションである。
【図２】ガス発射開口にガス噴射をより良く整合させる
ために管状突起を備えている平ノズルをもつ図１の被覆
ステーションである。
ために管状突起を備えている平ノズルをもつ図１の被覆
ステーションである。
【図３】この発明による方法を実施する際の球冠内部容
積中の反応ガスの流れ関係を表す算出された流れ形状で
ある。
積中の反応ガスの流れ関係を表す算出された流れ形状で
ある。
１…被覆ステーション、２…球冠、３…球冠首部、４…
反応室、５…球冠内部容積、６…球冠足、７…ベースプ
レート、８…溝、９…パッキングリング、１０…内部導
体、１１…外部導体、１２…遮蔽円板、１３…ノズルプ
レート、１４…流入開口、１５…流出開口、１６…ノズ
ル体、１７…ノズルプレート、１８…ガス発射開口、１
９…組み立て孔、２０…円錐突起、２１…管状突起、２
２…内部孔、２３…球冠内面。
反応室、５…球冠内部容積、６…球冠足、７…ベースプ
レート、８…溝、９…パッキングリング、１０…内部導
体、１１…外部導体、１２…遮蔽円板、１３…ノズルプ
レート、１４…流入開口、１５…流出開口、１６…ノズ
ル体、１７…ノズルプレート、１８…ガス発射開口、１
９…組み立て孔、２０…円錐突起、２１…管状突起、２
２…内部孔、２３…球冠内面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルゲ フォクト ドイツ連邦共和国、 55299 ナッケンハ イム、 ルントルートシュトラーセ 29 (72)発明者 ヨハネス セグナー ドイツ連邦共和国、 55442 ストロムバ ーグ、 アルテ シュタイゲ ７
Claims (11)
- 【請求項１】 皮膜形成物質分子を含有する反応ガスが
球冠頂点から離間されて被覆すべき面に配置された少な
くとも一個のガス発射開口から被覆すべき基板を備える
反応室へ導入され、その次に、それ自体公知の方法で被
覆すべき基板内面の傍に反応域を発生させることにより
皮膜物質が基板上で分解される化学蒸着法によって誘電
性及び金属性の少なくとも一方の皮膜組織でかなり丸く
なった実質的に球冠状基板の内面を被覆する方法におい
て、均一な被覆を発生させる反応ガスは、ガス発射開口
におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口と
球冠頂点の間の距離ｈとの積が、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはまるような高速度で反応室へ導入されることを
特徴とする被覆方法。 - 【請求項２】 被覆方法がプラズマインパルス化学蒸着
法によって実施されることを特徴とする請求項１記載の
被覆方法。 - 【請求項３】 プラズマがマイクロ波により励起される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の被覆方
法。 - 【請求項４】 被覆すべき基板を配置する反応室と、新
鮮な反応ガスを反応室へ供給し且つ使用済反応ガスお反
応室から排出する機構であって、反応ガスを供給するた
めにガス発射開口を有し、それら発射開口がそれぞれ球
冠頂点に対向して且つ被覆すべき面から離間されて配置
されている機構と、被覆すべき基板内面の傍に反応域を
発生させる手段とを備えた、前記被覆方法を実施する装
置において、反応ガスを供給する機構が、球冠内部容積
に突き出さないか或いはほんの少しだけ突き出され且つ
一つ或いは複数のガス発射開口（１８）を有するノズル
体（１６）であり、そのガス発射開口の直径或いは複数
のガス発射開口の全直径は、ガス発射開口（１８）にお
けるガス噴射或いは複数のガス発射開口（１８）のすぐ
傍におけるガス噴射のレイノルズ数Ｒと、ガス発射開口
と球冠頂点の間の距離ｈとの積が、 ４００＜Ｒ＜ｈ［ｍｍ］＜４０００ に当てはまるようにガス噴射を発生させる寸法になって
いることを特徴とする被覆装置。 - 【請求項５】 ノズル体は、基板に向いた側に十分な高
速度でガス噴射を発射する中央孔（１８）を備えるプレ
ート（１７）を有する平ノズル（１６）であることを特
徴とする請求項４記載の被覆装置。 - 【請求項６】 ノズルプレート（１７）が立体物である
ことを特徴とする請求項５記載の被覆装置。 - 【請求項７】 ガス発射孔（１８）がガスシャワーとし
て形成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項
６のいずれかの一項に記載の被覆装置。 - 【請求項８】 平ノズル（１６）は、ガス発射孔（１
８）にガス噴射をより良く整合させるように球冠内部容
積に突き出す管状突起（２１）を有することを特徴とす
る請求項４乃至請求項７のいずれかの一項に記載の被覆
装置。 - 【請求項９】 平ノズル（１６）は、反応室（４）にお
いてノズルプレート（１３）の円錐突起（２０）上に組
み立てられることを特徴とする請求項５乃至請求項８の
いずれかの一項に記載の被覆装置。 - 【請求項１０】 被覆すべき基板内面の傍に反応域を発
生させる手段は、マイクロ波内部導体／外部導体配置体
（１０／１１）であり、その配置体が反応室（４）の外
部で上方から球冠（２）に載置されることを特徴とする
請求項４乃至請求項９のいずれかの一項に記載の被覆装
置。 - 【請求項１１】 実質的に球冠状基板（２）は反応室
（４）の一部を形成することを特徴とする請求項４乃至
請求項１０のいずれかの一項に記載の被覆装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4236056.0 | 1992-10-26 | ||
| DE4236056 | 1992-10-26 | ||
| DE4334572A DE4334572C2 (de) | 1992-10-26 | 1993-10-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung der Innenfläche stark gewölbter im wesentlichen kalottenförmiger Substrate mittels CVD |
| DE4334572.7 | 1993-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228756A true JPH06228756A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3303219B2 JP3303219B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=25919812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28880893A Expired - Fee Related JP3303219B2 (ja) | 1992-10-26 | 1993-10-26 | 化学蒸着によりかなり丸くなった実質的に球冠状基板の内面を被覆する方法と装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5496586A (ja) |
| EP (1) | EP0595159B1 (ja) |
| JP (1) | JP3303219B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US7591957B2 (en) * | 2001-01-30 | 2009-09-22 | Rapt Industries, Inc. | Method for atmospheric pressure reactive atom plasma processing for surface modification |
| US7510664B2 (en) * | 2001-01-30 | 2009-03-31 | Rapt Industries, Inc. | Apparatus and method for atmospheric pressure reactive atom plasma processing for shaping of damage free surfaces |
| US6660177B2 (en) * | 2001-11-07 | 2003-12-09 | Rapt Industries Inc. | Apparatus and method for reactive atom plasma processing for material deposition |
| US7371992B2 (en) | 2003-03-07 | 2008-05-13 | Rapt Industries, Inc. | Method for non-contact cleaning of a surface |
| US20040173316A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Carr Jeffrey W. | Apparatus and method using a microwave source for reactive atom plasma processing |
| CN1784363A (zh) | 2003-04-01 | 2006-06-07 | 康宁股份有限公司 | 灯光反射器基材,玻璃、玻璃陶瓷材料以及它们的制造方法 |
| US7304263B2 (en) * | 2003-08-14 | 2007-12-04 | Rapt Industries, Inc. | Systems and methods utilizing an aperture with a reactive atom plasma torch |
| US7297892B2 (en) * | 2003-08-14 | 2007-11-20 | Rapt Industries, Inc. | Systems and methods for laser-assisted plasma processing |
| DE102004034417B4 (de) * | 2004-07-15 | 2007-09-27 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats mit gewölbter Oberfläche |
| US7875119B2 (en) * | 2004-10-01 | 2011-01-25 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for coating an article |
| US20060216415A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | United Technologies Corporation | Vapor aluminide coating gas manifold |
| CN104342636B (zh) * | 2014-10-22 | 2017-04-12 | 宁波正力药品包装有限公司 | 一种用于容器内壁镀膜的cvd反应室装置 |
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| US3888649A (en) * | 1972-12-15 | 1975-06-10 | Ppg Industries Inc | Nozzle for chemical vapor deposition of coatings |
| US3951100A (en) * | 1972-12-15 | 1976-04-20 | Ppg Industries, Inc. | Chemical vapor deposition of coatings |
| US4466876A (en) * | 1981-03-17 | 1984-08-21 | Clarion Co., Ltd. | Thin layer depositing apparatus |
| US5000113A (en) * | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
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| JPH02141578A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Canon Inc | 堆積膜形成装置 |
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| DE4008405C1 (ja) * | 1990-03-16 | 1991-07-11 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
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-
1993
- 1993-10-19 EP EP93116837A patent/EP0595159B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-25 CN CN93120379A patent/CN1057348C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 1993-10-26 US US08/141,656 patent/US5496586A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-15 US US08/340,910 patent/US5503677A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0595159A1 (de) | 1994-05-04 |
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