JPH08225948A - 傾斜層の製造方法 - Google Patents

傾斜層の製造方法

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JPH08225948A
JPH08225948A JP7330481A JP33048195A JPH08225948A JP H08225948 A JPH08225948 A JP H08225948A JP 7330481 A JP7330481 A JP 7330481A JP 33048195 A JP33048195 A JP 33048195A JP H08225948 A JPH08225948 A JP H08225948A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 傾斜層を製造するプラズマＣＶＤ法であ
り、かかる層の傾斜は、被覆プロセス中に少なくとも１
つの出力パラメーターを変化させることにより、層の成
長方向に製造される。 【効果】 パルス法でプラズマ出力を供給し、パルス振
幅、パルス期間および／またはパルス間隔に関するプラ
ズマ出力パラメーターを変化させることによって層の傾
斜を調整することにより、高精度で薄層を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜層またはグラ
ジェント層を製造するプラズマＣＶＤ法に関する。ここ
で、層成長方向に傾斜する層は、被覆工程中に少なくと
も１つのプラズマ出力パラメーターを変化させることに
より、形成される。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許特許公開０，１７７，５
１７には、光学エレメント表面に透明な薄い被覆を施す
プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法（プラ
ズマ−化学−蒸気−沈着法）が開示されている。これ
は、特にプラスチック生地（substrate)上における傾斜
形かき傷の保護被覆物を製造する方法である。ここで、
被覆物は、被覆物の生地側が優れた接着性を示し、空気
に晒される側が高硬度性を示すように構成する。上記
は、有機被覆ガス（シリコン−有機化合物）に硬度増加
成分（好ましくは、酸素）を連続的に増加させることに
より達成される。
【０００３】層組成の変更には、層の成長方向における
有機から無機への本質的に連続的な転移が含まれる。
【０００４】この方法には、時間の関数として変化する
物質流量を調整し、時間の関数として不変である物質流
量よりも低いプロセス安定性を備える層が製造される、
という不利益がある。その層は、組成に関して傾斜形成
性である。従来使用された物質流量コントローラーは、
少なくとも０．５秒のセット時間では極めて緩慢であっ
て、険しい傾斜を有する層（例えば、層の厚さのｎｍ当
り１％の濃度変化）および／または極めて薄い傾斜層
（例えば、光学λ／４層が約８５ｎｍである）を製造す
ることには適していないのである。ここで、濃度変化
は、秒範囲または通常の沈着速度である５００ｎｍ／分
より低い範囲で生ずる必要がある。
【０００５】かかる層の製造は、原則的に、対応して沈
着速度を落とすことにより可能であっただろう。しか
し、この方法は、長い被覆時間および大変コストのかか
る低物質流量用の特殊なコントローラーを必要とする。
したがって、この方法は、経済的に極めて不利益が伴
う。原則的に、例えば、対応して被覆ガスを薄くし、被
覆速度を落とすことが可能であろう。しかし、この方法
は、屈折率などのその他の層特性に関して望ましくない
結果を引き起こす。これに関連して、ヘルナンデツら
（Hernanndez et al）の文献を挙げることができる（"K
inetics and Compositional Dependence on the Microw
ave Power and SiH4/N2 Flow Ratio of Silicon Nitrid
e Deposited by Electron Cycloton Resonance Plasma
s" Published inthe J.Electrochem. Soc., Volume 14
1, No.11,November 1994, Pages 3234 to3237.) 。
【０００６】バーサイマーら（Wertheimer et al) の文
献には、HMDSO(hexamethyldisiloxane) のプラズマ重合
において、出力および／または生地温度を増加させる
と、次のことが生ずることが記載されている：沈着層の
構造が変化する、有機成分に関する含有量が顕著に減少
する、その層のエッチ速度が増加し、さらに生地温度が
増加すると屈折率が増加する（"Advances in Basic and
Applied Aspects of Microwave Plasma Polymerizatio
n" published in Thin Solid Films, Volume 115(198
4), pages 109 to 124)。
【０００７】上記効果は、屈折率傾斜層を製造する米国
特許５，２１７，７４９に開示された方法に利用され
る。この方法において、層は、ＰＣＶＤ法により、有機
化合物のモノマー蒸気から重合して作る。層の成長方向
に傾斜する屈折率は、被覆過程中にプロセスの出力レベ
ルを連続的に変化させることによってのみ作ることがで
きる。
【０００８】この方法において、しかしながら、種々の
機構で作用するので、層組成の目的とする変化は問題と
なる。
【０００９】一方、層は被覆ガスから製造される。この
方法では、新鮮なガスと前の反応の残留ガスとは、特定
されない方法で混合される。製造される層の組成とそれ
に依存する層の特徴とは、特定されない方法で変化させ
ることができる、というのは、被覆パラメーターのいず
れかが変化する際の状態によるからである。他方、出力
レベルを増加させると、生地の温度が増加し、それによ
りパラメーター、生地の温度、の望ましくない変化が、
パラメーター、出力、の望ましくない変化によって起こ
る。また、反応可能な種または原料の減少が、生地上の
供給された新鮮なガスの流れ方向に生ずるので、層特性
はこの方向では相違する。さらに、第２のメカニズム
は、熱鋭敏性生地が被覆できないという状態を引き起こ
す。
【００１０】さらに、約４ｎｍ／分の被覆速度が極めて
遅く、さらに一定の圧力６０ｍＴｏｒｒおよび被覆ガス
の物質流量を増加させることによるＲＦ出力のため、横
方向の均一性を犠牲にすることだけでのみ増加する、と
いう不利益がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、極め
て薄い層であっても層の傾斜が正確に調整できる方法を
提供することにある。
【００１２】また、本発明の目的は、経済的で、手早く
実施できるかかる方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、本発明
方法により達成される。すなわち、本発明方法では、プ
ラズマ出力がパルス法（プラズマ パルス ＣＶＤ法）
で施され、層の傾斜は、被覆プロセスにおけるパルス振
幅、パルス幅および／またはパルス間隔などのプラズマ
出力パラメーターを変化させることにより、層の成長方
向において調整される。
【００１４】本発明は、次のように特定される． ［１］ 層を製造するプラズマＣＶＤ法、ここで、該層
の傾斜が被覆プロセス中に少なくとも１つのプラズマ出
力パラメーターを変化させることにより該層の成長方向
に作られる、において、プラズマパルスＣＶＤ法で出力
パルス列としてプラズマ出力を供給し、ここで、該パル
ス列はパルス振幅、パルス幅およびパルス間隔のパラメ
ーターを有する；さらに該パルス振幅、パルス幅および
パルス間隔の少なくとも１つを変化させることにより、
該層の傾斜を調整するステップを含むことを特徴とする
プラズマＣＶＤ法。
【００１５】［２］ 該層の組成傾斜を調整する上記１
に記載の方法。
【００１６】［３］ 該層の傾斜は、有機物から無機物
への転移により規定される上記２に記載の方法。
【００１７】［４］ 該傾斜は、該層の構造に関する傾
斜である上記１に記載の方法。
【００１８】［５］ 少なくとも１つの層組成および層
構造が、次の特性の少なくとも１つに関する傾斜を提供
するように変化する上記１に記載の方法：硬度、湿潤
性、屈折率、吸収性、厚み、多孔性、結晶構造、弾性率
および電気伝導性。
【００１９】［６］ さらに次のステップを含む上記１
に記載の方法：いくつかの層形成物質を有する被覆ガス
を用い、さらに被覆プロセス中に該プラズマパラメータ
ーを変化させて、沈着層におけるお互いに対して該層形
成物質部分を変更させる。
【００２０】［７］ さらに、プラスチック眼鏡レンズ
用の引っ掻き傷保護層を製造する、少なくとも１つの金
属−有機層形成物質を含む被覆ガスから被覆物を沈着さ
せるステップを含む上記１に記載の方法。
【００２１】［８］ 該金属−有機層形成物質はＨＭＤ
ＳＯである上記７に記載の方法。
【００２２】［９］ さらに、該被覆ガスに、酸素、窒
素および／またはプラズマ中で酸素および／または窒素
を放出するガスを添加するステップを含む上記８に記載
の方法。
【００２３】［１０］ さらに、マイクロ波放射により
該プラズマを励起させるステップを含む上記９に記載の
方法。
【００２４】［１１］ 該マイクロ波放射の励起周波数
は２．４５ＧＨｚである上記１０に記載の方法。
【００２５】［１２］ 該層の傾斜は、被覆プロセス中
に該パルス幅を変化させることにより、生ずる上記７に
記載の方法。
【００２６】［１３］ 該パルス幅は、０．１〜０．２
ｍｓｅｃの間で変化する上記１２に記載の方法。
【００２７】［１４］ 該被覆ガスの組成は、被覆プロ
セス中に変化する上記７に記載の方法。
【００２８】
【発明の実施の形態】プラズマパルスＣＶＤ法は公知で
あり、例えば、ケルステンら（Kersten et al)の文献に
記載されている（"Thick Coatings of Doped Synthetic
Silica Glass by Plasma Impulse CVD" published in
the journal of the Ceramic Societyof Japan 99(10)
pages 894 to 902(1991))。これらの方法において、プ
ラズマを励起する電磁放射線は、被覆ガスを連続的に流
すパルス法で施される。それぞれのパルスを用いると、
薄層（代表的には、約１ｎｍ）が生地の上に沈着する。
温度に安定でない生地でも高出力パルス中に沈着でき
る、というのは、パルス間隔がそれぞれの出力パルスの
あとに続くからである。この方法では、特に高被覆速度
が、生地に顕著な温度負荷をかけることなく可能であ
る。
【００２９】驚くべきことに、かかるプラズマパルスＣ
ＶＤ法を施すことにより、出力の変化、それはプラズマ
の発生および維持のために供給されるものであるが、傾
斜層の製造には決定的ではないことが示された。このこ
とは、連続法の技術とは対照をなすものである。その代
わり、出力パルスの振幅および期間、それと共にパルス
間隔の期間は、傾斜層の製造に決定的である。プラズマ
パルス法用の平均供給出力は、次のようにコンピュータ
ーで計算される： ＝（パルス振幅×パルス幅）／（パルス間隔＋パルス
幅）。
【００３０】この平均出力は、本発明方法において、従
来の連続法でセットされる出力と強度が同じオーダーで
ある。この出力は弱くても良い。このことは、熱鋭敏性
プラスチックの被覆、または生地温度により硬度または
水媒（hydrophily) などの層特性が影響を受ける場合
に、特に重要である。平均出力は、パルス間隔の長さお
よび／またはパルス幅および／またはパルス振幅の強度
によるプラズマパルスＣＶＤ法用の簡単な方法で調整で
きる。
【００３１】パルス振幅は、プラズマパルスＣＶＤ法に
おける出力値である。この出力値はパルス出力、すなわ
ち、パルス期間中のジェネレーター電圧値とジェネレー
ター電流との積に対応する。実際にプラズマに結び付く
出力部分は、パルスの放出成分のディメンジョニングと
リアクターなどの一連のパラメーターに依存する。
【００３２】次の事項は、パルス振幅に依存する： （ａ）各ガスを特徴付けるいき値で出発すると、違う励
起および反応がプラズマ中で発生し、そして、（ｂ）異
なる濃さのプラズマ領域が調整される。
【００３３】本発明のプラズマパルスＣＶＤ法を使用す
ることにより、異なる組成の基礎的な（elementary) 層
（単一層）が沈着する。基礎的な層は、ターゲット法で
パルス振幅を適宜選択することによりパルス用のパルス
で沈着する。プラズマパルスＣＶＤ法に関して、パルス
間隔を好ましく選択すると、ガス組成は、例えば、新鮮
なガスから排気ガスをきれいに分離することにより、各
パルスに対して常に同じにすることができる。上記のこ
とは、従来のプラズマＣＶＤ法では可能ではなかった。
【００３４】パルス期間中、次の働きがパルス幅に依存
して連続的に起こる：反応、沈着および後処理。
【００３５】かかる後処理は、生地のウオーミング（wa
rming)、プラズマエッチング、層成分の分離、層の硬
化、層表面の酸化およびプラズマに関するガスの層への
注入または添加を引き起こすことができる。
【００３６】被覆中のパルス期間の変化は、特に後処理
に作用し、そのため多少激しい後処理により、基礎的な
層の種々の層特性に影響を与えることが想定される。
【００３７】パルス間隔は、一方では、被覆中の生地の
温度コースを決定し、他方では、パルス間隔が新鮮なガ
スと排出ガスとの明確な分離に要するよりも慎重に短く
される際に、実際の被覆ガス中で前回のプラズマパルス
からの排気ガス分子の割り当てを決定する。パルス間隔
による層組成または層特性の影響は、パルス振幅および
パルス期間によるものよりは幾分弱い。
【００３８】同様に、ここで重要なことは、ガス流速と
比較してパルス期間が、ガスはパルス中は静止している
と考えられるように、選択されることである。
【００３９】次の出力パラメーターの好ましい範囲は、
実験で決定された： パルス期間 ０．０１〜１０ｍｓｅｃ パルス間隔 １〜１，０００ｍｓｅｃ パルス振幅 １０〜１００，０００Ｗ。
【００４０】点火（ignition) 場の強さは層形成物質に
依存して異なるので、最小パルス振幅がガスに特異的で
ある。
【００４１】本発明方法により、組成傾斜および／また
は構造傾斜を有する層が製造される。これらの傾斜によ
り、特殊な物理的および／または化学的な特性が、目的
とする方法で変更できる。これらの物理的および／また
は化学的な特性には、例えば、屈折率、硬度、内部応
力、水媒または一般的な湿潤性、弾性係数などが含まれ
る。組成は一定であるけれども、物理的／化学的な特性
が変更可能な傾斜層が製造できる。この一例として、Ｔ
ｉｃｌ４＋Ｏ２からＴｉＯ２層の製造が挙げられる。固
形物(solid material)に近づく特性を有するＴｉＯ２層
を製造するために、特殊なパルス振幅およびパルス期間
が必要である。パルス期間を短縮することにより、Ｔｉ
Ｏ２層は成長方向に著しく多孔質となり、屈折率（およ
び硬度）は、層組成が層の厚さの全面にわたって一定で
あるけれども低い。
【００４２】パルス幅および／またはパルス振幅を増加
させることにより、特に次のことが見出だされた：層の
有機含有量（すなわち、炭化水素に関する含有量）を減
少させることができる、ここで、層は、金属有機層形成
物質、特にシリコン−有機層形成物質から製造される。
【００４３】本発明において、被覆ガスが使用される、
ここで、被覆ガスには、金属有機層形成物質（特に、Ｓ
ｉ−有機層形成物質）および、必要により、酸素または
窒素またはプラズマ中で酸素若しくは窒素を放出するガ
スが含まれる。この被覆ガスを用いると、本発明は、ガ
ス組成を変化させることなく、製造する層の有機含量を
変化させ、さらにパルス特性（期間、振幅）を選択する
ことにより、またはパルス間隔の期間を選択するだけ
で、特性（前記有機含有量に依存する）を変更できる。
【００４４】ＨＭＤＳＯ＋１５％Ｏ２を含む反応混合物
から、例えば長いパルス期間（≧１ｍｓ）に対する実質
的な無機層および短いパルス期間（≦０．１ｍｓ）に対
する実質的な有機層が沈着する。
【００４５】本発明の方法は、したがって、特に、プラ
スチック生地上の引っ掻き傷保護被覆物（例えば、眼鏡
レンズなどの光学用）を製造することに適している。か
かる引っ掻き傷被覆物は、層の成長方向において転移
（有機→無機）が提供されるけれども、生地側の有機物
質の含有量を高める。例えば、眼鏡レンズ用の、かかる
引っ掻き傷保護被覆物は、とりわけ、ヨーロッパ特許公
開０，１７７，５１７に記載されている。
【００４６】ヘキサメチルシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、
ヘキサメチルシラザン（ＨＭＤＳ）、テトラエトキシシ
ラン（ＴＥＯＳ）、テトラメトキシシラン、テトラメチ
ルシランなどのＳｉ有機化合物は、本発明方法により、
特に引っ掻き傷保護被覆物の製造に適している。これ
は、被覆物の堅い側が石英に類似するように作ることが
できることによる。層形成物質が十分な酸素原子数を含
まない場合には、酸素を被覆ガスに加えることができ
る。
【００４７】酸素、窒素またはプラズマ中に酸素若しく
は窒素を放出するガスの添加は、一般に、反応処理ステ
ップによる酸素化合物または窒素化合物の提供、または
層中の酸素原子または窒素原子の原子数の増加に役立
つ。同じ方法で、窒素またはアンモニアは、Ｓｉ窒化物
の形成またはＳｉオキシナイトライドの形成により硬度
を高める場合には、被覆ガスに加える必要がある。有機
Ｔｉ化合物、Ａｌ化合物およびその他の金属有機化合物
は、対応する方法で傾斜層を製造するために導入でき
る。
【００４８】また、本発明の方法は、プライマー被覆物
（接着性を改良するために生地に施される被覆物）の製
造に特に適している。
【００４９】プライマー被覆物は、機能的な層が生地と
密に結合せずに負荷で分かれるときに、必要とされる補
助被覆物である。このことは、生地と機能的な層が異な
るタイプ、例えば有機（物）／無機（物）または金属／
酸化（物）の組み合わせ、の場合に生ずる。
【００５０】かかる場合に、生地と機能的な層との間の
結合は、代表的には、機能的な層とともに生地に関係す
るプライマー被覆物により得られる。上記で与えられる
最初の実施例では、プライマー被覆物は、ある有機分を
有する無機物質製である。
【００５１】より良い解決法は、傾斜層としてプライマ
ー被覆物を形成することを含んでいる。この傾斜層は、
例えば、生地側が完全に有機物、または大部分が有機物
であり、層組成が連続的に変化するので、機能的な層側
は、完全にまたは大部分に無機物である。この解決法
は、生地および機能的な層に対するプライマー被覆物の
境界表面が実際には同じタイプのもので作られる、とい
う理由でより好ましい。本発明方法は、同様に、金属成
分なしで有機層形成物質（エチレンなど）に適用可能で
ある。この場合に、パルス期間および／またはパルス振
幅の増加は、より極度の架橋および／または水素含有量
の減少に影響を与える。水素含有量の減少は、高硬度お
よび高屈折率を意味する。
【００５２】被覆実験において、実質的に透明で柔軟な
ポリマー層は、メタンから得られた、例えば、小パルス
振幅である４００Ｗで、屈折率１．４７のポリマー層が
得られる。１，１００Ｗのパルス振幅で、屈折率１．５
８の褐色の堅い層が得られた。その他の被覆パラメータ
ーは、次の通りである： 物質流量ＣＨ４ ２５ ｓｃｃｍ パルス間隔 ４０ ｍｓ パルス期間 １ ｍｓ 励起周波数 ２．４５ ＧＨｚ 生地温度 ５０ ℃ （マイクロ波 プラズマ パルス ＣＶＤ 法）。
【００５３】本発明方法の層組成または層構造は、実質
的に進行を妨げることなく、電場をスイッチで切り替
え、（物質流量変化により影響を受ける）被覆ガス濃度
を相対的に緩やかに変化させることなく調整される。こ
のため、調整はす早く実施できる。さらに、被覆ガス組
成の特別な変化により、特別な効果を得ることができ
る。電子的に、パルス形を１パルスから次のものに変化
させることは困難ではない。一方、層形成物質として、
例えば、ＨＭＤＳＯを用いる代表的なマイクロ波プラズ
マ パルスＣＶＤ法では、厚さ０．１〜１．０ｎｍの層
が沈着できる。ここで、例えば、２０ｍｓのパルス間隔
に対して３，０００ｎｍ／分までの被覆速度が得られる
ので、高被覆速度に対して薄層（例えば、光学的にλ／
４層）とともに傾斜形で炭化水素を含有する厚い層が、
層成長方向に極めて高い精度で製造できる（単一層領
域）。
【００５４】プラズマ パルス ＣＶＤ法は、約５０ｋ
Ｈｚ〜３００ＧＨｚの周波数を有する交流電圧パルスで
実施できる。マイクロ波周波数は、高被覆速度および相
対的に広範な圧力範囲（０．００１〜約１０ｍｂａｒ）
で働く可能性のため、特に適している。マイクロ波周波
数に関して、２．４５ＧＨｚの周波数は、対応するマイ
クロ波成分が容易に得られ、費用が有効であるために、
好ましい。パルス法は、さらにパルス自体を形成でき、
それにより単一プラズマパルスにより、沈着する層の成
長方向における薄層の特徴に影響を与えるという利益を
提供する。特に、０．１〜２ｍｓのパルス幅および５〜
５００ｍｓのパルス間隔は、圧力０．１〜２ｍｂａｒ、
励起周波数２．４５ＧＨｚにおける、本発明による層の
タイプの製造に適していることが示された。プラズマ中
の反応時間が極めて短いと、０．０１ｍｓのパルス幅は
意味深い；しかしながら、かかる短いパルスの応用は、
装置の制限（パルス立上がり時間）により、しばしば制
限される。パルス振幅用の推薦範囲は、ある数で与える
ことはできない。最小値は、具体的な被覆ガスと残りの
プロセスパラメーターにより放電（discharge)がイグナ
イト(ignite)される時の値である。最大値は、使用パル
スジェネレーターの出力能力により与えられる。
【００５５】傾斜層を製造するため、概して、初期の実
験シーケンスにおいて、層特性または層組成は、パルス
期間、パルス振幅およびパルス間隔との従属性から決定
されるように行われる。実際の傾斜層を製造するため、
これらのパラメーターは、所定の傾斜が層の成長方向に
生ずるように制御される。傾斜が最初に決定される際の
正確度は、層に強いられる要求により支配される。本発
明の方法によれば、１層から次の層への層成長の方向に
おいて、生地上の層組成を変化させることは困難なくで
きる。
【００５６】
【実施例】次に、本発明を、実施例に基づいてより詳細
に説明する。
【００５７】次に続く実施例に示されるように、被覆ガ
スは種々の層形成物質、例えば５、を含むことができ
る。沈着層における層形成物質の割当ては、パルスパラ
メーターが被覆プロセス中に適宜変化する場合には、変
化する。パルス期間が増加するように変化させることに
より、最初に層形成物質は、短い反応時間でもって、層
中で明かとなる。
【００５８】実施例１ パルス幅を変化させてＴｉＯａＣｂＨｃＳｉｄ層を形成
する。
【００５９】 ＴｉＣｌ４＋ＨＭＤＳＯ＋Ｏ２のガス混合物： 物質流量ＴｉＣｌ４ ５ ｓｃｃｍ 物質流量ＨＭＤＳＯ ２０ ｓｃｃｍ 物質流量Ｏ２ ７５ ｓｃｃｍ パルス間隔 ５０ ｍｓ 周波数 ２．４５ ＧＨｚ 生地温度 ６０ ℃ 圧力 ０．５ ｍｂａｒ。
【００６０】短いパルス期間（約０．３ｍｓ）で、層は
ＴｉＯａＣｂＨｃＳｉｄを含み、長いパルス期間（約
１．１ｍｓ）で、層はＴｉＯｅＣｆＨｇＳｉｈ（ただ
し、ａ＞ｅ，ｂ＞ｆ，ｃ＞ｇ，ｄ＞ｈ）を含む。
【００６１】実施例２ パルス期間を変化させてＳｉＯ２層を製造する。ＳｉＯ
２層は、内部応力、硬度および水媒に関する傾斜を形成
する。
【００６２】ガラス製生地板は、マイクロ波プラズマパ
ルスＣＶＤ法を利用し、５分間被覆した。酸素とヘキサ
メチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）の被覆ガスを使用し
た。 酸素物質流量 １００ ｓｃｃｍ ＨＭＤＳＯ物質流量 １２．５ ｓｃｃｍ パルス間隔 ９０ ｍｓ パルス期間 ０．５から１．５ｍｓ，時間に関してリニア ーに増加 パルス振幅 ６ ｋＷマグネトロンの最大値の４５％ プロセス圧力 ０．６ ｍｂａｒ 生地温度 ７０℃と１４０℃ 被覆期間 ５分間 層の厚さ ２，１００と１，８００ｎｍ（７０℃と１４ ０℃）。
【００６３】結果：
【００６４】
【表１】
【００６５】＊）水媒用の測定値は、沈着層上における
水滴の湿潤表面である（ｍｍ２） ＊＊）ドイツ工業規格（ＤＩＮ）５８ １９６ Ｔ４に
従って測定 これらの実施例において、温度は、各例において±１０
℃の範囲内で正確に維持した；一方、技術状態にしたが
って、温度を＞１００℃で変化させることは、顕著な組
成変化または特性変化を得るために必要である。
【００６６】実施例３ パルス出力とパルス間隔とを変化させて、硬度傾斜を有
する層を製造する。
【００６７】生地板ＣＲ３９は、酸素８０ｓｃｃｍとＨ
ＭＤＳＯ１２ｓｃｃｍとからなる被覆ガスを用いて、マ
イクロ波プラズマパルスＣＶＤ法で５分間被覆した。
【００６８】 酸素物質流量 ８０ ｓｃｃｍ ＨＭＤＳＯ物質流量 １２ ｓｃｃｍ パルス振幅 時間の関数としてリニアに増加する６ｋＷマグ ネトロンの最大値の２０％〜５０％ パルス間隔 時間の関数としてリニアに増加する２０ｍｓか ら７５ｍｓ パルス期間 １ ｍｓ プロセス圧力 ０．５ ｍｂａｒ 生地温度 ４０ ℃ ＊）ドイツ工業規格５８ １９６ Ｔ４に従って測定実施例４ 光学センサー用プライマー層を製造する。
【００６９】ポリカーボネート製の生地板は、ここに引
用例として組み込まれている米国特許５，３６９，７２
２のプラズマパルスＣＶＤ法に従って、２００ｎｍ厚の
波導通性（wave-conducting)ＴｉＯ２層で被覆した。光
学センサーにさらに加工を加えるためには、被覆物質を
アルカリ溶液および酸性溶液で処理する必要がある。層
の接着性を増加させるため、プライマー層としての中間
層を、生地と波導通層との間に設ける。プライマー被覆
物の製造パラメーターは次の通りである： 全物質流量：酸素＋ＨＭＤＳＯ： １００ ｓｃｃｍ ＨＭＤＳＯ部分 ４０ ｓｃｃｍ パルス振幅 ６ｋＷマグネトロンの最大値の４０％ パルス間隔 ３０ ｍｓ パルス期間 ０．３から０．７ｍｓへ時間の関数と してリニアに増加する 被覆期間 ４ 秒 層の厚さ ５０ ｎｍ プロセス圧力 ０．５ ｍｂａｒ 生地温度 ７０ ℃ テスト結果：酸性溶液で２４時間とアルカリ性溶液で２
４時間貯蔵した後、被覆物はテープテストの結果、合格
したので、意図する目的に適していた。テープテスト
は、テサフィルム（TESAFILM) テープを被覆物の上に載
せ、その後テープを除去することからなる。
【００７０】パルス期間を０．３ｍｓの一定とし、上記
のように、その他の被覆パラメーターを一定として製造
したプライマー層は、これに対して、曇っており、波導
管を破壊する。パルス期間を０．７ｍｓの一定とし、同
様の被覆パラメーターで製造されるプライマー層は、こ
れに対して、被覆物の接着力が弱い。
【００７１】前記の記述は本発明の好ましい実施態様で
あり、種々の変更および修正は、添付の請求の範囲で規
定するように、本発明の精神および範囲から逸脱するこ
となくなされることが理解される。
【００７２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、パルス法でプラ
ズマ出力を供給し、パルス振幅、パルス期間および／ま
たはパルス間隔に関するプラズマ出力パラメーターを変
化させることによって層の傾斜を調整することにより、
高精度で薄層を形成できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォルカー パケット ドイツ国、55126 マインツ ゼルトリウ スリンク187

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 層を製造するプラズマＣＶＤ法、ここ
    で、該層の傾斜が被覆プロセス中に少なくとも１つのプ
    ラズマ出力パラメーターを変化させることにより該層の
    成長方向に作られる、において、 プラズマパルスＣＶＤ法で出力パルス列としてプラズマ
    出力を供給し、ここで、該パルス列はパルス振幅、パル
    ス幅およびパルス間隔のパラメーターを有する；さらに
    該パルス振幅、パルス幅およびパルス間隔の少なくとも
    １つを変化させることにより、該層の傾斜を調整するス
    テップを含むことを特徴とするプラズマＣＶＤ法。
  2. 【請求項２】 該層の組成傾斜を調整する請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 該層の傾斜は、有機物から無機物への転
    移により規定される請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 該傾斜は、該層の構造に関する傾斜であ
    る請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの層組成および層構造
    が、次の特性の少なくとも１つに関する傾斜を提供する
    ように変化する請求項１に記載の方法：硬度、湿潤性、
    屈折率、吸収性、厚み、多孔性、結晶構造、弾性率およ
    び電気伝導性。
  6. 【請求項６】 さらに次のステップを含む請求項１に記
    載の方法：いくつかの層形成物質を有する被覆ガスを用
    い、さらに被覆プロセス中に該プラズマパラメーターを
    変化させて、沈着層におけるお互いに対して該層形成物
    質部分を変更させる。
  7. 【請求項７】 さらに、プラスチック眼鏡レンズ用の引
    っ掻き傷保護層を製造する、少なくとも１つの金属−有
    機層形成物質を含む被覆ガスから被覆物を沈着させるス
    テップを含む請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 該金属−有機層形成物質はＨＭＤＳＯで
    ある請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 さらに、該被覆ガスに、酸素、窒素およ
    び／またはプラズマ中で酸素および／または窒素を放出
    するガスを添加するステップを含む請求項８に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 さらに、マイクロ波放射により該プラ
    ズマを励起させるステップを含む請求項９に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 該マイクロ波放射の励起周波数は２．
    ４５ＧＨｚである請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 該層の傾斜は、被覆プロセス中に該パ
    ルス幅を変化させることにより、生ずる請求項７に記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 該パルス幅は、０．１〜０．２ｍｓｅ
    ｃの間で変化する請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 該被覆ガスの組成は、被覆プロセス中
    に変化する請求項７に記載の方法。
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