DE2932483A1 - Test glass holder for optical measuring of coatings - has rotary platen with substrate holder movable for coating material application and measurement by light beam - Google Patents
Test glass holder for optical measuring of coatings - has rotary platen with substrate holder movable for coating material application and measurement by light beamInfo
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Abstract
Description
" Testglashalter mit einer drehbaren Platine "Test tube holder with a rotatable board
und mehreren Ausnehmungen für Testgläser Die Erfindung betrifft einen Testglashalter für die optische Messung von Schichteigenschaften, mit mehreren äquidistant auf einem Kreis innerhalb einer Platine angeordneten Ausnehmungen für Testgläser und mit einer Antriebswelle, mittels welcher jeweils eine der Ausnehmungen in den Strom eines Beschichtungsmaterials und in einen Meßlichtstrahl schwenkbar ist, wobei jede der Ausnehmungen einem bestimmten Beschichtungsmaterial zugeordnet ist, für den Einsatz in Vakuumbeschichtungsanlagen mit einem um eine zentrale Achse drenbaren Karussell mit mindestens einem Substrathalter der in voneinander getrennten Positionen unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien aussetzbar ist. and several recesses for test glasses. The invention relates to one Test tube holder for the optical measurement of layer properties, with several equidistant recesses for test glasses arranged on a circle within a circuit board and with a drive shaft, by means of which one of the recesses in the Stream of a coating material and is pivotable in a measuring light beam, wherein each of the recesses is assigned a specific coating material for Use in vacuum coating systems with a drenable around a central axis Carousel with at least one substrate holder in separate positions can be exposed to different coating materials.
Ein derartiger Testglashalter ist durch die DE-OS 27 50 421 bekannt. Er dient in einer optischen Meßvcrrichtung für die Herstellung von Vielfach-Schichtsystemen zur Lösung der Aufgabe, die Maxima und Minima im Intensitätsverlauf des Meßsignals auch bei fortschreitendem Schichtaufbau noch deutlich voneinander zu trennen, so daß eine Nachregelung des Verstärkungsgrades des Verstärkers in der Auswerteschaltung überflüssig ist.Such a test tube holder is known from DE-OS 27 50 421. It is used in an optical measuring device for the production of multiple layer systems to solve the problem, the maxima and minima in the intensity curve of the measurement signal can still be clearly separated from one another even as the layer build-up progresses, see above that a readjustment of the gain of the amplifier in the evaluation circuit is superfluous.
Zum besseren Verständnis dieses Vorgangs wird vorausgeschickt, daß bei einer ganzen Reihe von Vielfach-Schichten etwa 20 bis 30 einzelne Schichten mit genau vorgegebenen optischen Eigenschaften erforderlich sind. Diese Eigenschaften müssen für jede Schicht gesondert gemessen werden. Bei sogenannten Interferenzschichtsystemen handelt es sich abwechselnd um hoch- und niedrigbrecnende Schichten. Es war bisher üblich, entweder sämtliche Schichten einzeln und nebeneinander auf ein Hilfssubstrat, beispielsweise in Form eines umgewickelten Bandes, aufzudampfen, womit ein hoher Verbrauch an Hilfssubstraten verbunden ist, oder aber, sämtliche Schichten in Obereinstimmung mit den eigentlichen Substraten auf ein einziges Hilfssubstrat (Testglas) aufzudampfen, womit aber der in der DE-OS 27 50 421 beschriebene Nachteil verbunden ist, daß die für das Meßverfahren wichtigei Differenzen zwischen den Maxima und Minima mit zunehmender Schichtzahl abnehmen. m diesen Effekt auszugleichen, kann man das Meßsignal zwar entsprechend verstärken, womit aber eine entsprechende Verstärkung der Störsignale verbunden ist, so daß das verstärkte Meßsignal schließlich nicht mehr eindeutig auwertbar ist.For a better understanding of this process, it is first stated that for a whole series of multiple layers, about 20 to 30 individual layers with precisely specified optical properties are required. These properties must be measured separately for each layer. With so-called interference layer systems there are alternating high and low refractory layers. It was so far usual, either all layers individually and next to each other on an auxiliary substrate, for example in the form of a wrapped tape, to be vaporized, which is a high Consumption of auxiliary substrates is connected, or else, all layers in accordance to vaporize with the actual substrates on a single auxiliary substrate (test glass), but with which the disadvantage described in DE-OS 27 50 421 is connected that the important for the measuring process differences between the maxima and minima with increasing Decrease the number of layers. To compensate for this effect, you can use the measurement signal amplify accordingly, but with a corresponding amplification of the interfering signals is connected so that the amplified measurement signal ultimately does not is more clearly evaluable.
Zur Beseitigung dieses Problems wird in der DE-OS 27 50 421 der Rat erteilt, zum Messen abwechselnd jeweils eines von mindestens zwei Testgläsern gleichzeitig einem Meßlichtstrahl und dem jeweils gleichen Strom des BeschichtLngsmaterials auszusetzen, so daß die hochbrechenden Schichten jeweils auf das eine Testglas und die niedrig brechenden Schichten jeweils auf ein anderes bzw. das andere Testglas aufgebracht werden. Mit anderen Worten, während die Substrate abwechselnd beiden Beschichtungsmaterialien ausgesetzt werden, wird jedes der Testgläser immer nur dem gleichen Beschichtun>smaterial ausgesetzt, so daß sich auf jedem der beiden Testgläser nur ein Beschichtungsmaterial ansammelt, womit die ausgepägten Maxima und Minima in den Meßsignalen für beide Schichtmaterialien im wesentlichen erhalten bleiben. Die deutliche Erfassung der Maxima und Minima ist deswegen erforderlich, weil beim Erreichen der betreffenden Maximal- und Minimalwerte der Strom des Beschichtungsmaterials unterbrochen werden soll. Dies geschieht besonders zweckmäßig durch eine einmalige Differenzierung des Meßsignals, durch die an die Stelle eines Maximums oder Minimums ein Nulidurchgang tritt, der zur Schaltung eines Unterbrechungsmechanismus für den Dampfstrom verwendet werden kann.To eliminate this problem is in DE-OS 27 50 421 of the Council issued, to measure alternately one of at least two test glasses at the same time expose a measuring light beam and the same current of the coating material, so that the high-refractive-index layers in each case on the one test glass and the low refractive layers each applied to a different or the other test glass will. In other words, while the substrates alternate two coating materials are exposed, each of the test glasses is only ever exposed to the same coating material exposed so that there is only one coating material on each of the two test glasses accumulates, with which the pronounced maxima and minima in the measurement signals for both Layer materials are essentially retained. The clear capture of the Maxima and minima is necessary because when reaching the relevant Maximum and minimum values of the current of the coating material are interrupted target. This is done particularly expediently by a one-time differentiation of the Measurement signal through which a zero passage takes the place of a maximum or minimum occurs, which is used to switch an interruption mechanism for the steam flow can be.
Sei der vorbekannten Meßvorrichiung werden im einfachsten Fall d.h. bei Verwendung von zwei unterschiedlichen Schichtmaterialien, zwei Testgläser verwendet, die je nach dem Wechsel des Beschichtungsmaterials hin und her geschoben werden, wodurch sie dem Strom des Beschichtungsmaterials einerseits und dem Meßlichtstrahl bzw. der Meßanordnung andererseits ausgesetzt werden.Be the previously known measuring device, in the simplest case, i.e. when using two different layer materials, two test glasses are used, depending on the Change of coating material pushed back and forth be, whereby they the flow of the coating material on the one hand and the measuring light beam or the measuring arrangement on the other hand are exposed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Testglashalter für Vakuumbeschichtungsanlagen mit einem um eine zentrale Achse drehbaren Karussell mit mindestens einem Substrathalter, der in voneinander getrennten Positionen unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien aussetzbar ist, anzugeben, bei dem die Drehung bzw. Weiterschaltung der Platine mit den Testgläsern automatisch und zuverlässig in dem Augenblick erfolgt, in dem der Substrathalter mit dem Karussell in eine andere Beschichtungsposition gebracht wird, so daß auf einen zusätzlichen Antrieb und eine besondere Antriebssteuerung verzichtet werden kann.The invention is based on the object of providing a test tube holder for Vacuum coating systems with a carousel that can be rotated around a central axis with at least one substrate holder that is different in positions separated from one another Coating materials can be exposed to indicate at which the rotation or indexing the circuit board with the test glasses takes place automatically and reliably at the moment, in which the substrate holder with the carousel in a different coating position is brought, so that on an additional drive and a special drive control can be dispensed with.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangsbeschriebenen Testglashalter erfindungsgemäß dadurch, daß die Platine in Beschichtungsrichtung hinter dem mit einer Uffnung versehenen Substrathalter angeordnet ist, daß die Antriebswelle der Platine parallel zu zentralen Achse der Anlage verläuft und mit einem ersten Antriebsrad versehen ist, welches mit einem zweiten, zur zentralen Achse konzentrischen Antriebsrad gekoppelt ist, und daß das Obersetzungsverhältnis und die Anordnung so getroffen sind, daß bei einem Transport des Substrathalters ln eine andere Position jeweils eine andere Ausnehmung in der Platine mit der Uffnung im Substrathalter zur Deckung gelangt.The problem posed is achieved in the case of the one described at the beginning Test glass holder according to the invention in that the board in the coating direction behind the substrate holder provided with an opening is arranged that the drive shaft the board runs parallel to the central axis of the system and with a first Drive wheel is provided, which with a second, concentric to the central axis Drive wheel is coupled, and that the transmission ratio and the arrangement are made so that when the substrate holder is transported into another position each a different recess in the board with the opening in the substrate holder comes to cover.
Das erste Antriebsrad der Platine und das zweite, zentrale Antriebsrad bilden dabei eine Art Planetengetriebe, durch welches die Platine mit den Testgläsern der Drehung des Karussells mit dem Substrathalter.folgt. Mit anderen Worten, wird der Substrathalter durch eine begrenzte Schwenkbewegung des Karussells in beiden Drehrichtungen abwechselnd dem hoch- und dem niedrigbrechenden Beschichtungsmaterial ausgesetzt, so führt auch die Platine eine proportionale Schwenkbewegung aus, wobei das Verhältnis der Winkeldrehungcn von Karussell und Platine nur durch das Übersetzungs verhältnis zwischen den beiden Antriebsrädern bestimmt wird. Zweckmäßig wird die Anordnung dabei so getroffen, daß in einer Beschichtungsposition des Substrathalters eines der Testgläser und in der anderen Beschichtungsposition ein anderes der Testgläser dem Strom des Beschichtungsmaterials und einem Meßlichtstrahl ausgesetzt wird.The first drive wheel of the board and the second, central drive wheel form a kind of planetary gear through which the circuit board with the test glasses the rotation of the carousel with the substrate holder. follows. In other words, will the substrate holder by a limited pivoting movement of the carousel in both Alternating directions of rotation for the high and low refractive index coating material exposed, the board also performs a proportional pivoting movement, with the ratio of the angular rotations of the carousel and the plate is only due to the translation ratio between the two drive wheels is determined. The Arrangement made so that in a coating position of the substrate holder one of the test glasses and in the other coating position another of the test glasses is exposed to the flow of the coating material and a measuring light beam.
Die beschriebenen Karussellanlagen sind häufig mit drei um 120 Grad versetzten Beschichtungspositionen ausgestattet, wobei durch diesen Begriff auch eine Station erfaßt wird, in der eine Reinigung der Substrate, beispielsweise durch eine Glimmentladung erfolgt, die als "negative Beschichtung" aufgefaßt werden kann. Bei einer solchen Anlage besitzt die Platine zweckmäßig sechs um 60 Grad versetzte Ausnehmungen, und das Durchmesserverhältnis Antriebs rad / Platine: zentrales Antriebsrad wird wie 2:1 gewählt. Durch den Antrieb wird jeweils ein Testglas einer bestimmten Beschichtungsposition und damit einem bestimmten Beschichtungsmaterial zugeordnet. Da in diesem Fall die Zahl der Test- gläser doppelt so groß ist wie die Zahl der Beschichtungspositionen, läßt sich der Testglashalter für zwei aufeinanderfolgende Beschichtungszyklen verwenden. Für diesen Fall ist es lediglich erforderlich, entweder die Platine gegenüber ihrem eigenen Antriebsrad um einen bestimmten Winkel oder das Karussell um mehr als 360° zu verdrehen, wodurch die zweite Gruppe von drei Testoläsern zum Einsatz kommt.The carousel systems described are often three at 120 degrees staggered coating positions, with this term also a station is detected in which a cleaning of the substrates, for example by a glow discharge takes place, which can be regarded as a "negative coating". In such a system, the circuit board expediently has six offset by 60 degrees Recesses, and the diameter ratio drive wheel / plate: central drive wheel is chosen like 2: 1. A test glass of a specific one is generated by the drive Coating position and thus assigned to a specific coating material. Since in this case the number of test glasses is twice as big like the number of coating positions, the test tube holder can be used for two use consecutive coating cycles. In this case it is only required either the board opposite its own drive wheel by one to rotate the carousel by more than 360 °, causing the second group of three Testoläsern is used.
Ein derartiger Testglaswechsler erlaubt in besonders einfacher Weise die Anwendung des in der DE-OS 27 50 421 beschriebenen Meßverfahrens. Der Testglaswechsel erfolgt automatisch, so daß ein besonderer, gesteuerter Antrieb für den Testglashalter entfällt. Ausschuß, der durch einen fehlenden Testglaswechsel erfolgt, ist ausgeschlossen.Such a test glass changer allows in a particularly simple manner the application of the measurement method described in DE-OS 27 50 421. The test tube change takes place automatically, so that a special, controlled drive for the test tube holder not applicable. Rejects that result from not changing the test tube are excluded.
Die Konstruktion des Testglashalters ist einfach und billig. Jede mit einer optischen Meßeinrichtung ausgestattete Vakuum-Beschichtungsanlage läßt sich mit einem derartigen Testglashalter auch noch nachträglich ausrüsten.The construction of the test glass holder is simple and cheap. Every equipped with an optical measuring device vacuum coating system equip yourself with such a test tube holder afterwards.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen offenbart.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention are disclosed in the subclaims.
Der Erfindungsgegenstand ist bei Vakuumaufdampfanlagen sowie Katodenzerstäubungsanlagen mit besonderem Vorteil einsetzbar. Er erleichtert die Herstellung von Vielfach-Schichtsystemen, die auch als Interferenz-Schichten bezeichnet werden, spielt bei optischen Erzeugnissen wie Kaltlichtspiegeln, Filtern etc. e'ne bedeutende Rolle. Es handelt sich bei diesen Produkten darum, innerhalb eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs eine möglichst vollständige Transmission oder Reflexion an dem Vielfach-Schichtsystem zu erreichen, in den außerhalb liegenden Wellenlängenbereichen jedoch möglichst übergangslos eine vernachlässigbare Transmission bzw. Reflexion zu erzielen.The subject of the invention is vacuum evaporation systems and cathode sputtering systems Can be used with particular advantage. It facilitates the production of multiple layer systems, which are also referred to as interference layers, plays a role in optical products such as cold light mirrors, filters, etc. play an important role. It is these Products about being within a given Wavelength range a transmission or reflection as complete as possible on the multiple layer system to achieve, in the outside lying wavelength ranges, however, if possible to achieve a negligible transmission or reflection without a transition.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und seine Wirkungsweise werden nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention and its mode of operation are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2.
Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer teilweise aufgeschnittenen Katodenzerstäubungsanlage mit eingebautem Testglashalter und Figur 2 eine perspektivische Ansicht der unmittelbar mit dem Testglashalter in Verbindung stehenden Befestigungs- und Antriebsteile.They show: FIG. 1 a perspective view of a partially cut open Cathode sputtering system with built-in test glass holder and FIG. 2 a perspective View of the fastening elements directly connected to the test tube holder and drive parts.
In Figur 1 ist eine Katodenzerstäubungsanlage dargestellt, deren Vakuumraum von einer Basisplatte 1 und einer Haube 2 gebildet wird. Die Evakuierung erfolgt Uber eine nicht dargestellte, in der Basisplatte 1 befindliche Absaugöffnung. Die Basisplatte 1 ist mit einer senkrechten, zentralen Achse 3 versehen, um die ein in Form einer Kreisscheibe ausgebildet¢ Karussell 4 in beiden Richtungen gemäß dem Pfeil 5 drehbar ist. Auf dem Karussell 4 befinden sich in einer Winkelteilung von 120 Grad drei Substrathalter 6, 7 und 8 in Form von auf dem Karussell 4 aufliegenden, abnehmbaren Substrattel lern 9 und 10. Der Substratteller des Substrathalters 6 ist abgenommen, so daß zu erkennen ist, daß im Karussell 4 unterhalb der Substratteller drei Uffnungen 11 angeordnet sind.In Figure 1, a cathode sputtering system is shown, the vacuum space is formed by a base plate 1 and a hood 2. The evacuation takes place Via a suction opening (not shown) located in the base plate 1. the Base plate 1 is provided with a vertical, central axis 3 around which a designed in the form of a circular disk ¢ carousel 4 in both directions according to the Arrow 5 is rotatable. On the carousel 4 are in an angular division of 120 degrees three substrate holders 6, 7 and 8 in the form of resting on the carousel 4, learn removable substrate 9 and 10. The substrate plate of the substrate holder 6 has been removed so that it can be seen that in the carousel 4 below the substrate plate three openings 11 are arranged.
Bei der in Figur 1 gezeigten Stellung des Karussells 4 befindet sich oberhalb eines jeden Substrathalters eine Katode 12, die auf ihrer Unterseite mit einem nicht näher bezeichneten Target versehen ist, welches das Beschichtungsmaterial darstellt. In Bezug auf die Substrathalter 6 und 7 sind die Katoden der Obersichtlichkeit halber fortgelassen.When the carousel 4 is in the position shown in FIG above each substrate holder a cathode 12, which on its underside with an unspecified target is provided, which is the coating material represents. With regard to the substrate holders 6 and 7, the cathodes are of clarity omitted for the sake of
Sofern die Katoden unterschiedliche Targetmaterialien aufweisen oder zu anderen Zwecken dienen (Reinigung, ätzen) können an den auf den verschiedenen Substrattellern liegenden Substraten unterschiedliche Behandlungen bzw. Beschichtungen vorgenommen werden, je nachdemwwelche relative Lage das Karussell 4 gegenüber den Katoden 12 einnimmt. Das Schichtmaterial bzw. die Reihenfolge der Schichten können durch Drehung des Karussells 4 in Richtung des Pfeils 5 nach Maßgabe der Katodenbestückung beeinflußt werden. Eine derartige Katodenzerstäubungsanlage ist im übrigen Stand der Technik, so daß sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt.If the cathodes have different target materials or can serve for other purposes (cleaning, etching) on the on the different Substrates lying on substrate plates have different treatments or coatings are made, depending on the relative position of the carousel 4 with respect to the Cathodes 12 occupies. The layer material or the order of the layers can by rotating the carousel 4 in the direction of arrow 5 according to the cathode assembly to be influenced. A cathode sputtering system of this kind is also state-of-the-art of the technology, so that there is no need to go into this further.
Unterhalb eines jeden Substrattellers befindet sich ein erfindungsgemäßer Testglashalter, dessen Einzelheiten im Zusammenhang mit Figur 2 näher erläutert werden. Aus Figur 1 ist jedoch erkennbar, daß die Uffnung 11 unterhalb der Oberfläche des Karussells 4 von einer Traverse 13 überbrückt ist, die das nicht gezeigte Lager für die drehbaren Teile des Testglashalters enthält. Diese Teile sind eine oberhalb der Traverse 13 angeordnete kreisscheibenförmige Platine 14, die durch eine Antriebswelle 15 (Figur 2), die parallel zur zentralen Achse 3 verläuft, mit einem unterhalb der Traverse 13 liegenden ersten Antriebsrad 16 verbunden ist. Das Antriebsrad 16 steht mit einem zweiten, zur Achse 3 konzentrischen zweiten Antriebsrad 17 im Eingriff. Das Obersetzungsverhältnis vom Antriebsrad 16 zum Antriebsrad 17 beträgt 2:1. Beide Antriebsräder können miteinander kämmende Zahnräder sein, jedoch können an deren Stelle auch Kettenräder, beispielsweise für eine Kugelkette, oder Riemenscheib n, beispielsweise für einen Zahnriemen treten. Die gezeigte Anordnung von Zahnrädern hat sich jedoch für den Vakuumbetrieb bestens bewährt.A substrate plate according to the invention is located below each substrate plate Test glass holder, the details of which are explained in more detail in connection with FIG will. From Figure 1 it can be seen, however, that the opening 11 is below the surface of the carousel 4 is bridged by a traverse 13, which is the bearing, not shown for the rotating parts of the test glass holder. These parts are one above the traverse 13 arranged circular disc-shaped plate 14, which is driven by a drive shaft 15 (Figure 2), which runs parallel to central axis 3 runs, with a first drive wheel 16 located below the traverse 13 is connected. That Drive wheel 16 is connected to a second drive wheel which is concentric to axis 3 17 engaged. The transmission ratio from the drive wheel 16 to the drive wheel 17 is 2: 1. Both drive wheels can be meshing gears, however can also replace chain wheels, for example for a ball chain, or Pulley n, step for example for a toothed belt. The arrangement shown of gears has proven itself very well for vacuum operation.
Die Platine 14 ist auf ihrem Umfang in gleichmäßiger Winkelteilung, d.h. mit einer Teilung von 60 Grad, mit Ausnehmunge 18 versehen, deren Mittelpunkte auf einem zur Antriebswelle 15 konzentrischen Kreis liegen. Diese Ausnehmungen dienen zur Aufnahme von sechs Testgläsern. Wie im Zusammenhang mit dem Substratteller 9 erkennbar, besitzt dieser in seinem Zentrum eine Uffnung 19, deren Durchmesser ir etwa den Hauptabmessungen eines Testglases entspricht. Die Platine i4 und deren Antriebsweile 15 sind dabei in der Weise exzentrisch zum jeweiligen Substrathalter angeordnet, daß sich die Ausnehmungen 18 in der Platine 14 und die Uffnung 19 im Substratteller, in Achsrichtung aufeinander projiziert, bei der Drehung des Systems schneiden. In der in Figur 1 dargestellten Stillstandsposition befindet sich eine Ausnehmung 18 genau unterhalb einer Uffnung 1i, so daß das in der Ausnenmung 18 befindliche Testglas vom Strom des Beschichtunqsmaterials getroffen wird.The plate 14 is on its circumference in a uniform angular division, i.e. with a pitch of 60 degrees, provided with recesses 18, their centers lie on a circle concentric to the drive shaft 15. These recesses are used for holding six test glasses. As in connection with the substrate plate 9 recognizable, this has an opening 19 in its center, the diameter of which is ir corresponds approximately to the main dimensions of a test glass. The board i4 and their Drive shafts 15 are eccentric to the respective substrate holder arranged that the recesses 18 in the board 14 and the opening 19 in the Substrate plates, projected onto one another in the axial direction, when the system is rotated cut. In the standstill position shown in Figure 1 is a Recess 18 exactly below an opening 1i, so that the recess 18 The test glass located is hit by the flow of the coating material.
Sobald nun das Karussell 4 um 1,;0 Grad gedreht wird, gelangt beispielsweise der Substrathalter 6 in die Position des Substrathalters 7. Hierbei rollt das erste Antriebsrad 16 auf dem zweiten Antriebsrad 17 ab, wodurch (wegen des Obersetzungsverhältnisses 2:1) die in Umfangrichtung nächstfolgende Ausnehmung 18 der Platine 14 unter die Uffnung 19 gelangt, und damit auch das nächste Testglas. Mit anderen Worten, in der Position des Substrathalters 7 befindet sich ein anderes Testglas unterhalb der Uffnung 19, so daß der dort vorhandene Strom des unterschiedlichen Beschichtungsmaterials auch auf ein unterschiedliches Testglas auftrifft.As soon as the carousel 4 is rotated 1, 0 degrees, arrives for example the substrate holder 6 in the position of the substrate holder 7. Here, the first rolls Drive wheel 16 on the second drive wheel 17, whereby (because of the gear ratio 2: 1) the next recess 18 in the circumferential direction of the board 14 under the Opening 19 arrives, and with it the next test tube. In other words, in the position of the substrate holder 7 is another test tube below the opening 19, so that the current there of the different coating material also impinges on a different test glass.
Unterhalb der Uffnungen 19 (es ist nur eine dargestellt) und mit dieser fluchtend, befinden sich in der Basisplatte 1 Uffnungen 20 (es ist gleichfalls nur eine dargestellt) an die von unten optische Meßgeräte (Fotometer) 20 und 21 angeschlossen sind. Diese Meßgeräte besitzen in ihrem unteren Teil (jeweils nur schematisch angedeutet) Meßlichtquellen 23 und in ihrem oberen Teil jeweils rechts einen Meßlichtempfänger 24 und jeweils links einen Referenzlichtempfänger 25.Below the openings 19 (only one is shown) and with this aligned, there are openings 20 in the base plate 1 (it is also only one shown) connected to the optical measuring devices (photometer) 20 and 21 from below are. These measuring devices have in their lower part (each only indicated schematically) Measuring light sources 23 and in their upper part a measuring light receiver on the right 24 and in each case a reference light receiver 25 on the left.
Im mittleren Teil, d.l. an der Kreuzungsstelle des Gehäuses, befindet sich unter einem Winkel von 45 Grad ein teildurchlässiger Strahlenteiler, durch den ein Teil des von der Meßlichtquelle 23 kommenden Lichts auf den Referenzlichtempfänger 25 gelenkt wird. Der übrige Teil des Meßlichts gelangt durch Anschlußstutzen 26 und die betreffende Uffnung 20 auf das jeweils im Strahlengang befindliche Testglas, wird von diesem reflektiert, und gelangt wiederum durch die Uffnung 20 auf den Strahlenteiler und wird hier in Richtung auf den Meß- lichtempfänger 24 umgelenkt. Auf die angegebene Weise ist eine einwandfreie Messung des optischen Verhaltens der auf dem Testglas aufgebrachten Schichten durch Reflexionsmessung möglich. Einzelheiten der Meßgeräte sind nicht Gegenstand der Erfindung; eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist Gegenstand der DE-OS 26 27 753.In the middle part, d.l. at the intersection of the housing a partially transparent beam splitter passes through at an angle of 45 degrees the part of the light coming from the measuring light source 23 onto the reference light receiver 25 is steered. The remaining part of the measuring light passes through connecting pieces 26 and the relevant opening 20 on the test glass located in the respective beam path, is reflected by this, and in turn reaches the beam splitter through the opening 20 and is here in the direction of the measuring light receiver 24 deflected. The indicated way is a perfect measurement of the optical behavior of the layers applied to the test glass is possible by means of reflection measurement. details the measuring instruments are not part of the invention; a particularly advantageous embodiment is the subject of DE-OS 26 27 753.
Durch die Besonderheit des Antriebs des Testglashalters befindet sich in jeder Stellung des Substrathalters unter dessen Uffnung 19 immer nur ein Testglas, dessen gegebenenfalls mehrfache Beschichtung dem Targetmaterial der Katode oberhalb des Substrathalters entspricht. Es werden also durch jedes Meßgerät immer nur die Schichteigenschaften ein und desselben Beschichtungsmaterials gemessen. Es versteht sich, daF in dem größeren Antriebsrad 16 Uffnungen 27 vorhanden sind, die mit den Ausnehmungen 18 fluchten, damit der Meßlichtstrahl überhaupt bis zu dem betreffenden Testglas gelangen kann.Due to the special feature of the drive of the test glass holder is in each position of the substrate holder under its opening 19 there is always only one test tube, its possibly multiple coating of the target material of the cathode above of the substrate holder. So there are always only the Layer properties of one and the same coating material measured. It understands that there are openings 27 in the larger drive wheel 16, which are connected to the Recesses 18 are aligned so that the measuring light beam at all up to the relevant one Test glass can reach.
Die Schichtdickenunterschiede, die bei der Beschichtung des Testglases und der Substrate aufgrund der unterschiedlichen Abstände von der Katode auftreten, werden vor dem eigentlichen Herstellungsprozeß von Schichtsystemen durch vorherige Eichmessungen ermittelt und durch elektrische Schaltungsmaßnahmen kompensiert. Wird das Karussell um 360 Grad gedreht, so sorgt das übersetzungsverhältnis 2:1 der Antriebsräder dafür, daß für dieselbe Substrattelierposition ein zusätzliches Testglas zur Verfügung steht.The differences in layer thickness that occur when the test glass is coated and the substrates occur due to the different distances from the cathode, are before the actual manufacturing process of layer systems by previous Calibration measurements determined and compensated by electrical circuit measures. Will If the carousel is rotated 360 degrees, the 2: 1 transmission ratio of the drive wheels ensures that an additional test glass is available for the same substrate studio position stands.
Dadurch ist es möglich, bei zwei Wellenlängen des tießlichts definierte optische Schichtdicken für jedes Beschichtungsmaterial einzuhalten, was z.B. bei der Herstellung von breitbandigen, hochreflektierenden Schichtsystemen wie Kaltlichtspiegeln erforderlich ist.This makes it possible to use two wavelengths of light defined optical layer thicknesses must be observed for each coating material, e.g. the production of broadband, highly reflective layer systems such as cold light mirrors is required.
In Figur 2 sind Einzelheiten des eigentlichen Testglashalters deutlicher zu erkennen. Die Traverse 13 ist mittels Distanzbolzen 28 an einem ringförmigen Rahmen 29 befestigt, der einen L-förmigen Querschnitt hat und in seinem radialen Schenkel 30 Bohrungen 31 für die Befestigung auf dem Karussell 4 (Figur 1) besitzt. Der achsparallele Schenkel 31 des Rahmens dient zur Zentrierung des jeweiligen Substrattellers 9, der den Schenkel 31 um ein entsprechendes Maß übergreift. Auf diese Weise wird erreicht, daß die mittlere Uffnung 19 eweils genau über das Zentrum des Rahmens 29 zu liegen kommt, d.h. an einer Stelle, durch die sich die Achsen der Ausnehmungen 18 bewegen. Die Ausnehmungen 18 sind dabei im Durchmesser abgestuft, so daß Auflageränder 32 für die nicht dargestellten Testgläser (in Scheibenform) gebildet werden. Das Auswechseln der Testgläser ist auf diese Weise leicht möglich. In der Traverse 13 befindet sich noch ein nicht näher dargestelltes Lager (Wälzlager) welches von einer Metallhülse umgeben ist. LeerseiteIn Figure 2 details of the actual test glass holder are clearer to recognize. The traverse 13 is by means of spacer bolts 28 on an annular Frame 29 attached, which has an L-shaped cross section and in its radial Leg 30 has holes 31 for attachment to the carousel 4 (Figure 1). The axially parallel leg 31 of the frame is used to center the respective substrate plate 9, which engages over the leg 31 by a corresponding amount. That way will achieves that the central opening 19 in each case exactly over the center of the frame 29 comes to rest, i.e. at a point through which the axes of the recesses 18 move. The recesses 18 are graduated in diameter so that support edges 32 for the test glasses (not shown) (in disk shape) are formed. That This makes it easy to change the test glasses. In the traverse 13 there is still a bearing (roller bearing) which is not shown in detail and which is from a Metal sleeve is surrounded. Blank page
Claims (5)
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1979
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