JPH08246128A - 表面処理への放電装置の利用方法及び表面処理方法及び表面処理装置 - Google Patents

表面処理への放電装置の利用方法及び表面処理方法及び表面処理装置

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JPH08246128A
JPH08246128A JP8017749A JP1774996A JPH08246128A JP H08246128 A JPH08246128 A JP H08246128A JP 8017749 A JP8017749 A JP 8017749A JP 1774996 A JP1774996 A JP 1774996A JP H08246128 A JPH08246128 A JP H08246128A
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ポクナー クラウス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の技術に必要な複雑な圧力調整が不要で
あり、真空コーティングが短く、コストが小さい、真空
条件の下でコーティングする表面のための清浄化方法を
提供する。 【解決手段】 真空室中で表面処理をする誘電的に妨げ
られている放電装置を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１の発明は表面
処理への放電装置の利用方法に関し、第２の発明は表面
処理方法に関し、第３の発明は表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばスパッタコーティング、又は、熱
的にアクティブにされているコーティング物質による蒸
着プロセスでのコーティング等の真空式方法による表面
コーティングは、通常、コーティングする表面を前もっ
て清浄にすることが必要である。
【０００３】表面の清浄化を、例えば、コーティング室
自身又は別個の清浄化室の中で行われるグロー放電等の
ようにプラズマを利用して行うことが公知である。この
場合、清浄にする表面は、清浄化室の中に送込まれた
後、表面の前で燃焼するプラズマにグロー放電条件下で
さらされる。プラズマから表面に当たる粒子の作用は、
表面に付着している汚れをとる。グロー放電を点火及び
維持するために、点火電極と点火電極との間の所定の点
火電位のほかに、プラズマプロセスガスのための最低圧
力の設定が必要である。この最低圧力は、通常、真空ポ
ンプにより真空室を排気することにより到達され、この
到達までに、待ち時間が経過することが不可避であり、
これは好ましくない。更に、グロー放電清浄化の際、グ
ロー放電が、一定の室圧で作動されることに注意しなけ
ればならない、何故ならばプラズマ清浄化の効率は、圧
力に強く依存するからである。室圧を一定に保持するた
めに、従って、複雑な手動により又は自動的に制御され
る圧力調整が必要であり、これは好ましくない。
【０００４】コーティングプロセスの間に設定されてい
るプロセス装置のための放電条件を、損傷無しに維持す
るために、清浄化は、別個の真空室の中で行われ、この
真空室の中にはグロー放電装置構成要素のみが配置され
ており、これにより、清浄プロセス全体が真空コーティ
ングを時間のかかるものにし、コストのかかるものにす
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の欠点を除去する、真空条件の下でコーティングする表
面の清浄化方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、第１の発明では、真空室の中で例えば表面清浄等の
表面処理をする誘電的に妨げられている放電装置を利用
することにより解決され、第２の発明では、誘電性層に
より妨げられている放電を、２つの導電性電極の間に維
持し、放電の際に発生される粒子放射及び／又は光子放
射が、表面に作用し、この作用は、表面構造が、例えば
表面に近い境界領域の中で、変形されるように行い、こ
れにより、例えば表面に堆積されている汚れ、例えば油
を含有する堆積物をとることにより解決され、第３の発
明では、真空コーティング室の中に、少なくとも１つの
バリヤ放電装置を配置し、バリヤ放電装置により、真空
室の中に配置されバリヤ放電装置に互いに対向して配置
されている清浄にする表面を処理できる、すなわち、こ
の処理は、バリヤ放電装置から放射される紫外線及び／
又はプラズマ粒子流により、例えば真空室の排気フェー
ズの間に、光化学的及び／又はプラズマ化学的に誘起さ
れる清浄化プロセスにより行われることにより解決され
る。
【０００７】このようなバリヤ放電の原理的な動作は公
知であり、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｓｐ
ｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ誌（第４１巻，Ｎｏ．４，１９８
４年１０月，１１９４〜１１９７頁）に詳細に説明され
ている。誘電的に妨げられている放電により誘起される
清掃プロセスの場合、表面に付着している汚れは、光化
学的な分解プロセスにより、すなわち、放電により放射
され表面に当たる紫外線によりとられるか、又は、誘電
的な方法の放電プラズマから堆積物の表面に当たるプラ
ズマ粒子によりとられる。バリヤ放電装置の構成に依存
して、光化学的分解とプラズマ化学的分解とを同時に行
って清浄にすることことが可能である。
【０００８】１つの利点は、このようなバリヤ放電装置
の作動は、通常、１０バールまでの圧力領域の中で可能
であり、これにより、この方法の利用は、例えば大気圧
条件の下でも可能になることにある。従って、清浄化プ
ロセスは、清浄にする表面を真空室の中に送込だ直接後
に開始でき、排気時間全体にわたり作動できる。これに
より、清浄化プロセス全体の必要時間が短縮される。こ
の待ち時間の短縮により得られる時間の節約は、コーテ
ィングする基板体のためのプロセスサイクル時間全体に
対して約２５〜３０％である。バリヤ放電の圧力条件
は、僅かしか制限されないので、清浄化プロセスのため
に、付加的な真空室を設けることは不要であり、これに
より、この清浄化方法は経済的になる。清浄化プロセス
の間に気相の中に遊離している不純物は、排気プロセス
の際に一緒に排気され、これにより、清浄にされた表面
が、コーティングプロセスの間に後にこれらの不純物の
汚れにより再び被覆されることが防止される。
【０００９】請求項３に記載のように、このように清浄
化された表面に、後続のコーティングプロセスで、例え
ばスパッタコーティング及び／又は蒸着コーティングに
より、金属単一層（請求項７参照）、又は、合成樹脂を
含有する単一層、又は、層列（請求項８参照）が被着さ
れ、これらの層は、清浄化された表面において、基板担
体に直接に付着され、これにより、所定の付着強度で付
着される。
【００１０】誘電的に妨げられている放電を利用して清
浄化するのに加え、付加的な清浄化方法として、グロー
放電装置が利用される（請求項４参照）。このような清
浄化方法の組合せは好適である、何故ならば例えば第１
の清浄化ステップで、排気フェーズの間にバリヤ放電が
作動され、最低圧力に到達するとグロー放電を点火でき
るからである。
【００１１】誘電的に妨げられている放電により表面を
清浄化する際、熱が全く発生しないか、又は僅かしか発
生しないので、このような放電は、異なる材料から成る
多数の表面の清浄化に適するが（請求項５参照）、しか
し、このような放電は、熱を負荷できない表面、例えば
熱可塑性樹脂又はポリエステル等から成る例えば合成樹
脂表面の清浄化に好適である。
【００１２】本発明のその他の有利な実施例は、請求項
２〜８に記載されている。
【００１３】誘電性の放電装置の利用と、本発明の方法
とは、図１〜図３に示されている有利な実施形態に関連
して詳細に説明される。
【００１４】
【実施形態】次ぎに本発明を実施形態に基づいて図を用
いて詳細に説明する。
【００１５】図１の真空コーティング室は、実質的に、
排気可能な真空室１から成り、真空室１は、ほぼ方形の
基本横断面を有し、室壁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの中に
はそれぞれ、互いに対向して位置する真空プロセスステ
ーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれ配置されている。基
板体２ａ−２ｈ（図２参照）のコーティングする表面
は、ヘッドライト内部反射面５ａ，５ｂであり、これら
のヘッドライト内部反射面５ａ，５ｂは、それぞれ対を
成して、真空室１の中の保持装置１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄに取付けられている。真空室７の中に基板体
２ａ〜２ｈを装入する方法は、基板体２ａ〜２ｈが、ゲ
ート７を介して真空室１の中に送込まれることにある。
ゲート７は、実質的に、室壁９ｄに平行に図示の矢印の
方向にスライド可能なゲートドア１１から成る。ゲート
ドア１１は凹部３を有し、凹部３の中には３つの個々の
バリヤ放電装置４ａ，４ｂ，４ｃが配置され、これらの
バリヤ放電装置４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ、図示され
ていない公知の方法で形成され、実質的に、少なくとも
２つの電極と、放電室の中に電極と電極との間にかつ１
つの電極に隣接して配置されている誘電体と、同様に図
示されていない電源とから成る。ゲートドア１１が閉じ
ている場合、バリヤ放電装置４ａ〜４ｃは、清浄化する
表面５ａ，５ｂに対して位置決めされ、バリヤ放電装置
４ａ〜４ｃの紫外線を放射するプラズマは、表面５ａ，
５ｂに面している。真空室１全体は、ゲート７を閉じた
後、真空ポンプ６により排気される。コーティングに必
要な真空室での排気フェーズ全期間にわたり、バリヤ放
電放射器すなわちバリヤ放電装置４ａ〜４ｃは作動さ
れ、その際、バリヤ放電装置４ａ〜４ｃから放射される
紫外線は、清浄化する表面５ａ，５ｂに当り、表面５
ａ，５ｂを光化学的分解により清浄化する。約１５秒の
１つの典型的な排気時間の中で後続のコーティングプロ
セスに必要な最終圧力に到達すると、真空室中心Ｍを中
心に回転形収容装置１３に載置されて収容されている基
板体２ａ〜２ｈが、第２のプロセスステーションＢに回
転されて到達する。ステーションＢで、予清浄化されて
いる表面５ａ，５ｂは、例えばグロー放電装置１６によ
り第２の清浄化プロセスにかける。ステーションＢでの
第２の清浄化プロセスを不要にできると、図３に示され
ているようにコーティングプロセスＢを完全に不要でき
る。ステーションＡ及び／又はＢで清浄にされた基板体
表面５ａ，５ｂは、回転形収容装置１３により更に搬送
されてプロセスステーションＣ又はＤに到達し、次い
で、真空式コーティング法で、例えば反射金属層と、こ
の金属層に保護層コーティング装置１２により被着され
る透明保護層とによりコーティングされる。コーティン
グされた基板体２ａ〜２ｈを取出す方法は、基板体２ａ
〜２ｈが、矢印により示されている回転方向に更に回転
されて取出し又はコーティングステーションＡの中に入
れられ、次いで、ゲートドア１１が開かれ、次いで、真
空室１から取出されることにある。
【００１６】バリヤ放電の別の１つの実施例が、図２に
示されている。この実施例では、第１の電極２０がプレ
ート状に形成され、電極２０の面であり基板体表面５
ａ，５ｂに面している面は、誘電物質から成るプレート
２４により被覆されている。第２の電極２２は格子構造
体から成り、この格子構造体は、誘電体と第２の電極と
の間の放電空間（放電区間）から放射される紫外線にと
っても、プラズマ粒子にとっても、部分的に透明すなわ
ち透過可能である。この電極構造の利点は、線源（紫外
線発生源、プラズマ粒子発生源）が、清浄化する面領域
全体にわたり一様に照射し、これにより、この表面が一
様に清浄化されることにある。電極２０又は２２に給電
する方法は、電極に電気的に接続されている電源２６が
設けられていることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】内蔵されているバリヤ放電装置を有する真空コ
ーティング室の断面図である。
【図２】第１図の一部を拡大して示す詳細断面図であ
る。
【図３】第２の実施例の真空コーティング室の断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 真空室 ２ 基板体 ３ 凹部 ４ ａ，ｂ，ｃ，ｄ 線源 ５ ａ，ｂ 表面 ６ ポンプ装置 ７ ゲート ８ 搬送装置 ９ 室壁／ａ，ｂ，ｃ，ｄ １０ スパッタ装置 １１ ゲートドア １２ 保護層スパッタ装置 １３ 回転形収容装置 １４ ａ，ｂ，ｃ，ｄ 保持装置 １６ グロー放電装置 １８ プラズマゾーン ２０ 第１の電極 ２２ 第２の電極 ２４ 誘電体 ２６ 電源 Ａ 清浄化ステーション Ｂ グロー清浄化ステーション Ｃ スパッタコーティングステーション Ｄ 保護コーティングステーション Ｍ 回転中心点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ パッツ ドイツ連邦共和国 リンゼンゲリヒト ２ ヴァルトシュトラーセ 26 (72)発明者 ミヒャエル シェーラー ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ イム ヘーグホルツ １アー (72)発明者 ヴィリー ネフ ベルギー国 ケルミス ヨーゼフ−オルベ ルツ−ストラート 40 (72)発明者 クラウス ポクナー ドイツ連邦共和国 アーヘン リューチャ ー シュトラーセ 84

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空室（１）の中で例えば表面清浄等の
    表面処理に誘電的に妨げられている放電装置（４ａ，４
    ｂ，４ｃ，４ｄ）を利用することを特徴とする表面処理
    への放電装置の利用方法。
  2. 【請求項２】 表面清浄を、真空室（１）の排気フェー
    ズの間に行うことを特徴とする請求項１に記載の表面処
    理への放電装置の利用方法。
  3. 【請求項３】 真空室（１）の中に、真空コーティング
    装置例えばスパッタ及び／又は蒸着装置を設け、コーテ
    ィングする表面（５ａ，５ｂ）を、このコーティングの
    前に、誘電的に妨げられている放電の作用により清浄に
    することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表
    面処理への放電装置の利用方法。
  4. 【請求項４】 真空室（１）の中に、グロー放電発生及
    び維持手段（１６）を設け、コーティングする表面（５
    ａ，５ｂ）を、このコーティングの前に、グロー放電及
    び誘電的に妨げられている放電を同時及び／又は順次に
    作用させることにより清浄にすることを特徴とする表面
    処理への放電装置の利用方法。
  5. 【請求項５】 コーティングする表面（５ａ，５ｂ）
    が、金属、セラミック、ガラス又は合成樹脂例えば熱硬
    化性樹脂、熱可塑性樹脂又はポリエステル等から成るこ
    とを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか
    １つの請求項に記載の表面処理への放電装置の利用方
    法。
  6. 【請求項６】 電気的に妨げられている放電が、放電雲
    の中に発生される粒子により及び／又は放電の際に発生
    される紫外線により表面（５ａ，５ｂ）に作用すること
    を特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１
    つの請求項に記載の表面処理への放電装置の利用方法。
  7. 【請求項７】 合成樹脂表面（５ａ，５ｂ）例えば金属
    層によりコーティングされる表面（５ａ，５ｂ）や反射
    表面（５ａ，５ｂ）に用いることを特徴とする請求項１
    から請求項６のうちのいずれか１つの請求項に記載の表
    面処理への放電装置の利用方法。
  8. 【請求項８】 金属層によりコーティングされるシート
    表面に用いられることを特徴とする請求項１から請求項
    ７のうちのいずれか１つの請求項に記載の表面処理への
    放電装置の利用方法。
  9. 【請求項９】 誘電性層により妨げられている放電を、
    ２つの導電性電極の間に維持し、放電の際に発生される
    粒子放射及び／又は光子放射が、表面（５ａ，５ｂ）に
    作用し、この作用は、表面構造が、例えば表面に近い境
    界領域の中で、変形されるように行い、これにより、例
    えば前記表面（５ａ，５ｂ）に堆積されている汚れ、例
    えば油を含有する堆積物をとることを特徴とする表面処
    理方法。
  10. 【請求項１０】 表面（５ａ，５ｂ）の清浄化と、コー
    ティング、例えば前記清浄化に続いて行うコーティング
    とを、同一の真空室（１）の中で行うことを特徴とする
    請求項９に記載の表面処理方法。
  11. 【請求項１１】 真空コーティング室（１）の中に、少
    なくとも１つのバリヤ放電装置（４ａ，４ｂ，４ｃ，４
    ｄ）を配置し、前記バリヤ放電装置（４ａ，４ｂ，４
    ｃ，４ｄ）により、前記真空室（１）の中に配置され前
    記バリヤ放電装置（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）に互いに
    対向して配置されている表面（５ａ，５ｂ）を清浄に処
    理できる、すなわち、この処理は、前記バリヤ放電装置
    （４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）から放射される紫外線及び
    ／又はプラズマ粒子流により、例えば真空室（１）の排
    気フェーズの間に、光化学的及び／又はプラズマ化学的
    に誘起される清浄化プロセスにより行われることを特徴
    とする請求項９及び／又は請求項１０に記載の表面処理
    方法を実施する請求項１から請求項９のうちのいずれか
    １つの請求項に記載の表面処理への放電装置の利用方法
    を実施する表面処理装置。
JP8017749A 1995-02-04 1996-02-02 表面処理への放電装置の利用方法及び表面処理方法及び表面処理装置 Withdrawn JPH08246128A (ja)

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DE19503718A DE19503718A1 (de) 1995-02-04 1995-02-04 UV-Strahler
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