JP2695514B2 - 平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法 - Google Patents
平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本出願は、1988年２月８日に出願された“磁電管スパ
ッター装置及び方法（MAGNETRON SPUTTERING APPARATUS
AND PROCESS）”という名称の特許願第154,177号の部
分継続特許願である。
ッター装置及び方法（MAGNETRON SPUTTERING APPARATUS
AND PROCESS）”という名称の特許願第154,177号の部
分継続特許願である。
本発明は、超耐熱性の金属及び／又は酸化物、窒化
物、水素化物、炭化物及びその他の化合物、混合物、溶
液及びそのような金属の合金のような薄いフィルムを高
速で均一に付着及び形成するための方法及び装置、及び
複合フィルムの付着及び形成に関する。そのようなフィ
ルムは断面の厚さが制御され、平面及び非平面、凹面及
び凸面の支持体上に形成される。
物、水素化物、炭化物及びその他の化合物、混合物、溶
液及びそのような金属の合金のような薄いフィルムを高
速で均一に付着及び形成するための方法及び装置、及び
複合フィルムの付着及び形成に関する。そのようなフィ
ルムは断面の厚さが制御され、平面及び非平面、凹面及
び凸面の支持体上に形成される。
本明細書において使用される“断面の厚さが制御され
た（controlled thickness protile）”という用語は、
所望の光学的性質を成就するために中心から端部へ弯曲
した支持体上に形成された薄いフィルムの断面の厚さを
要求どおりに製造することを言及する。用語は制御され
た一定でない厚さ及び一定の厚さを含む。
た（controlled thickness protile）”という用語は、
所望の光学的性質を成就するために中心から端部へ弯曲
した支持体上に形成された薄いフィルムの断面の厚さを
要求どおりに製造することを言及する。用語は制御され
た一定でない厚さ及び一定の厚さを含む。
円筒状及び凹面の反射鏡のような非平面の支持体上に
光学的性質を有する薄いフィルムを付着させることは非
常に望ましい。しかしながら、我々が“造形した（shap
ed）”（すなわち、非平面、凸面又は凹面）支持体と称
すべきものの上に耐久性のある、高品質でかつ均一の厚
さの薄いフィルムを付着させることは困難である。特
に、従来の蒸発法により斜めの入射角で付着させた塗膜
は軟質で充填が不十分な傾向があるため、屈折率は低く
フィルムの耐久性は不十分である。
光学的性質を有する薄いフィルムを付着させることは非
常に望ましい。しかしながら、我々が“造形した（shap
ed）”（すなわち、非平面、凸面又は凹面）支持体と称
すべきものの上に耐久性のある、高品質でかつ均一の厚
さの薄いフィルムを付着させることは困難である。特
に、従来の蒸発法により斜めの入射角で付着させた塗膜
は軟質で充填が不十分な傾向があるため、屈折率は低く
フィルムの耐久性は不十分である。
そのような系において付着角を限定するためにはマス
キングを使用することもある。第16図参照。しかしなが
ら、マスキングは複雑な室内工具を必要とし、そのよう
な系の効率を制限してしまう。
キングを使用することもある。第16図参照。しかしなが
ら、マスキングは複雑な室内工具を必要とし、そのよう
な系の効率を制限してしまう。
薄いフィルムは熱的に蒸発させた物質のガススパッタ
ーにより種々の半球状及び／又は放物形状の支持体上に
形成されてきた。技術の工業上の応用例には、第15A図
及び第15B図に描かれているような歯科用及び外科用の
鏡及びＭ−16常温成形（cold）鏡が含まれる。しかしな
がら、ZnS/MgF2のような金属酸化物ではない塗布材料
が、熱的蒸発ガススパッター法に選択される材料である
と考えられる。金属酸化物は、この方法を用いて形成さ
れた場合フィルムの耐久性及び付着速度が低下すると共
に屈折率が低下するので更に層を必要とする。
ーにより種々の半球状及び／又は放物形状の支持体上に
形成されてきた。技術の工業上の応用例には、第15A図
及び第15B図に描かれているような歯科用及び外科用の
鏡及びＭ−16常温成形（cold）鏡が含まれる。しかしな
がら、ZnS/MgF2のような金属酸化物ではない塗布材料
が、熱的蒸発ガススパッター法に選択される材料である
と考えられる。金属酸化物は、この方法を用いて形成さ
れた場合フィルムの耐久性及び付着速度が低下すると共
に屈折率が低下するので更に層を必要とする。
前述のように支持技術には限界があるため、通常斜め
の入射角付着により生ずる問題がなく、支持体マスキン
グを用いることなく、かつ耐久性及び熱安定性のような
関連する利点を有して、造形された非平面の支持体上に
金属酸化物及びその他の前述の材料のような材料の薄い
フィルムを付着させる方法を提供することが本発明の一
つの主な目的である。
の入射角付着により生ずる問題がなく、支持体マスキン
グを用いることなく、かつ耐久性及び熱安定性のような
関連する利点を有して、造形された非平面の支持体上に
金属酸化物及びその他の前述の材料のような材料の薄い
フィルムを付着させる方法を提供することが本発明の一
つの主な目的である。
非平面の支持体上に高速で、非常に耐久性のある均一
で光学的性質を有する薄いフィルム塗膜を形成すること
ももう一つの関連した目的である。
で光学的性質を有する薄いフィルム塗膜を形成すること
ももう一つの関連した目的である。
最適な光学的性能を提供するために所望の均一又は不
均一の厚さの前述のような塗膜を形成することも更に別
の関連した目的である。
均一の厚さの前述のような塗膜を形成することも更に別
の関連した目的である。
一面においては、本発明及び先行技術間の基本的な違
いは、本発明においては付着及び反応が可動支持体キャ
リヤーの周囲に隣接する長くて狭い軸方向のゾーンで成
されるということである。この面によれば、本発明の反
応は、比較的低圧の領域により金属付着ゾーンとは物理
的に離隔された長くて狭いゾーン中で反応性ガスの高い
圧力下非常に有効な方法で強力プラズマにより成され
る。酸素又はその他の反応性ガスから強い反応性プラズ
マを発生させるためのキャリヤーの周囲に隣接する長く
て一様な高強度イオン束を生ずるように配置された線状
磁電管又は適するように構成されたイオンガンのような
反応性イオン源の使用により、高圧反応性の容積は実質
的に高エネルギーガス種を含み、反応に必要な時間を非
常に短縮させる。従って、この技術の別の利点は、技術
が酸素のような反応性ガスに限定されないということで
ある。むしろ、化合物は窒素、水素、気体状の炭素の酸
化物等のような反応性の低い気体種を用いて窒化物、水
素化物、炭化物等に形成される。本発明は先行技術の前
述の欠点を全て克服する上に、かなりの付着速度の増大
が複数の位置（ステーション）の使用により実現しうる
という利点を提供する。得られる反応性ガスの圧力及び
付着速度は、先行技術の装置を用いて実際に得られる付
着速度より十分上である。曲面の支持体もぴったりした
じゃま板の必要性がないため塗布されうる。
いは、本発明においては付着及び反応が可動支持体キャ
リヤーの周囲に隣接する長くて狭い軸方向のゾーンで成
されるということである。この面によれば、本発明の反
応は、比較的低圧の領域により金属付着ゾーンとは物理
的に離隔された長くて狭いゾーン中で反応性ガスの高い
圧力下非常に有効な方法で強力プラズマにより成され
る。酸素又はその他の反応性ガスから強い反応性プラズ
マを発生させるためのキャリヤーの周囲に隣接する長く
て一様な高強度イオン束を生ずるように配置された線状
磁電管又は適するように構成されたイオンガンのような
反応性イオン源の使用により、高圧反応性の容積は実質
的に高エネルギーガス種を含み、反応に必要な時間を非
常に短縮させる。従って、この技術の別の利点は、技術
が酸素のような反応性ガスに限定されないということで
ある。むしろ、化合物は窒素、水素、気体状の炭素の酸
化物等のような反応性の低い気体種を用いて窒化物、水
素化物、炭化物等に形成される。本発明は先行技術の前
述の欠点を全て克服する上に、かなりの付着速度の増大
が複数の位置（ステーション）の使用により実現しうる
という利点を提供する。得られる反応性ガスの圧力及び
付着速度は、先行技術の装置を用いて実際に得られる付
着速度より十分上である。曲面の支持体もぴったりした
じゃま板の必要性がないため塗布されうる。
この用途において、本発明及び先行技術間の基本的な
違いの実際的な価値をきわだたせる用途の実施例を提供
する。
違いの実際的な価値をきわだたせる用途の実施例を提供
する。
超耐熱性金属塗膜及び金属酸化物塗膜のような光学的
特性を有する誘電性塗膜を含む薄いフィルム塗膜を形成
する今日好ましい方法においては、支持体が回転円筒状
ドラムキャリヤー又は回転遊星歯車キャリヤー上に設け
られている円筒状加工配置を用いる。支持体は、（１）
珪素、タンタル等を付着させるための金属付着様式で作
業する少くとも１個のスパッター装置（たとえば、平面
磁電管又はCNAG回転磁電管）、及び（２）反応性プラズ
マ様式で作業する平面磁電管のような好ましくは１個以
上の同様な装置、又は酸素又は限定するわけではないが
窒素、水素又は気体状の炭素の酸化物を含むその他の反
応性ガスを用いて反応性の強いプラズマを発生させるた
めのキャリヤーの周囲に隣接する長くて均一な高強度の
イオン束を製造するように構成されたイオンガン又はそ
の他のイオン源を交互に含む一組の加工ステーションを
通過させる。装置は完全に物理的に分離した付着及び反
応のためのゾーンを提供する。同様な磁電管陰極を用い
る場合には、一方は比較的低い分圧の反応性ガス（たと
えば酸素）を用いて金属付着様式を提供するように作業
させ、もう一方は比較的高い分圧で酸化等のための反応
性の強いプラズマを発生させるように作業させる。
特性を有する誘電性塗膜を含む薄いフィルム塗膜を形成
する今日好ましい方法においては、支持体が回転円筒状
ドラムキャリヤー又は回転遊星歯車キャリヤー上に設け
られている円筒状加工配置を用いる。支持体は、（１）
珪素、タンタル等を付着させるための金属付着様式で作
業する少くとも１個のスパッター装置（たとえば、平面
磁電管又はCNAG回転磁電管）、及び（２）反応性プラズ
マ様式で作業する平面磁電管のような好ましくは１個以
上の同様な装置、又は酸素又は限定するわけではないが
窒素、水素又は気体状の炭素の酸化物を含むその他の反
応性ガスを用いて反応性の強いプラズマを発生させるた
めのキャリヤーの周囲に隣接する長くて均一な高強度の
イオン束を製造するように構成されたイオンガン又はそ
の他のイオン源を交互に含む一組の加工ステーションを
通過させる。装置は完全に物理的に分離した付着及び反
応のためのゾーンを提供する。同様な磁電管陰極を用い
る場合には、一方は比較的低い分圧の反応性ガス（たと
えば酸素）を用いて金属付着様式を提供するように作業
させ、もう一方は比較的高い分圧で酸化等のための反応
性の強いプラズマを発生させるように作業させる。
支持体及び陰極はドラムの内側又は外側（又は双方）
に位置しうる。また、装置は付着速度及び形成される材
料の数を増大させるために各組の加工ステーションに複
数個の陰極／イオンガンを使用しうるという点で評価し
うる。種々の加工ステーション装置は室内に設けること
ができ、付着及び、たとえば異なる金属の酸化のために
別々に、連続して又は同時に作業しうる。一実施例とし
ては、４つのステーションが選択的に設けられており、
Ta2O5及びSiO2の層を交互に迅速に形成するためにタン
タルの付着、酸化、珪素の付着及び酸化を順に実施する
ように作業する。
に位置しうる。また、装置は付着速度及び形成される材
料の数を増大させるために各組の加工ステーションに複
数個の陰極／イオンガンを使用しうるという点で評価し
うる。種々の加工ステーション装置は室内に設けること
ができ、付着及び、たとえば異なる金属の酸化のために
別々に、連続して又は同時に作業しうる。一実施例とし
ては、４つのステーションが選択的に設けられており、
Ta2O5及びSiO2の層を交互に迅速に形成するためにタン
タルの付着、酸化、珪素の付着及び酸化を順に実施する
ように作業する。
本発明の方法においては、付着陰極の電力及び支持体
の回転又は並進の速度間の関係が要求どおりにできるの
で、通過するたびに一層以上の原子層の付着が得られ
る。更にその他の材料の陰極を追加し、各陰極への電力
を調整することにより所望の割合で効果的に合金が創造
されうる。たとえば、陰極への相対電力を調整するだけ
で、広い面積にわたってNi及びCrの陰極から所望の割合
でNiCrを形成しうる。酸化ステーションを追加すること
により、超伝導が知られているバリウム銅イットリウム
のような錯酸化物を形成しうる。
の回転又は並進の速度間の関係が要求どおりにできるの
で、通過するたびに一層以上の原子層の付着が得られ
る。更にその他の材料の陰極を追加し、各陰極への電力
を調整することにより所望の割合で効果的に合金が創造
されうる。たとえば、陰極への相対電力を調整するだけ
で、広い面積にわたってNi及びCrの陰極から所望の割合
でNiCrを形成しうる。酸化ステーションを追加すること
により、超伝導が知られているバリウム銅イットリウム
のような錯酸化物を形成しうる。
スパッター付着ステーション及び反応性プラズマステ
ーションを組合せた本発明のスパッター系において使用
する円筒状の回転体は大量の平面及び曲面部品上に光学
的性能を有する塗膜を迅速かつ均一に付着させる。管又
は多角形のような部品は二重回転遊星歯車装置を組込む
ことによりその周囲全体のまわりに均一に塗布されう
る。更に、ランプのガラスカバーのような複雑な形状の
上にも均一な塗膜を付着させうる。多数の支持体／大き
なドラムの表面積に付着層及び熱が広がるような所与の
電力で高速付着速度を提供する金属様式の付着の効率が
平坦なプラスチック及びその他の低融点材料上に高速で
塗膜を形成しうるような速い付着速度及び低い支持体の
加熱の独特な組合せを提供する。
ーションを組合せた本発明のスパッター系において使用
する円筒状の回転体は大量の平面及び曲面部品上に光学
的性能を有する塗膜を迅速かつ均一に付着させる。管又
は多角形のような部品は二重回転遊星歯車装置を組込む
ことによりその周囲全体のまわりに均一に塗布されう
る。更に、ランプのガラスカバーのような複雑な形状の
上にも均一な塗膜を付着させうる。多数の支持体／大き
なドラムの表面積に付着層及び熱が広がるような所与の
電力で高速付着速度を提供する金属様式の付着の効率が
平坦なプラスチック及びその他の低融点材料上に高速で
塗膜を形成しうるような速い付着速度及び低い支持体の
加熱の独特な組合せを提供する。
比較のための基準を提供すると、本発明の方法ではTa
2O5に関しては約100乃至150Å／秒、SiO2に関しては約1
00Å／秒の瞬時形成速度を提供するが、従来のDC反応性
オキシドスパッター法ではターゲットからの酸化速度は
10Å／秒以下である。
2O5に関しては約100乃至150Å／秒、SiO2に関しては約1
00Å／秒の瞬時形成速度を提供するが、従来のDC反応性
オキシドスパッター法ではターゲットからの酸化速度は
10Å／秒以下である。
一特定面においては、本発明は球状、曲面状及び非均
一の自由な形状の支持体上に均一又は変化した厚さの制
御された厚さの断面を有する耐久性のある高品質塗膜を
再現性よく形成するために制御されたプロセスパラメー
タを用いることにより先行技術のそのような支持体上へ
の多層及び単層の薄いフィルムの真空付着に伴なう多く
の困難を除去する。曲面及び平面上に制御された付着を
成就する際の困難を克服するためには、すでに種々の技
術が試みに用いられている。
一の自由な形状の支持体上に均一又は変化した厚さの制
御された厚さの断面を有する耐久性のある高品質塗膜を
再現性よく形成するために制御されたプロセスパラメー
タを用いることにより先行技術のそのような支持体上へ
の多層及び単層の薄いフィルムの真空付着に伴なう多く
の困難を除去する。曲面及び平面上に制御された付着を
成就する際の困難を克服するためには、すでに種々の技
術が試みに用いられている。
たとえば、均一の問題の解決には、二重又は三重の支
持体の回転及び付着物質の雲を“散乱させる”ための不
活性ガスの導入の組合せが試みられた。上記の発生速度
を低速領域にあわすためには蒸気発生の多い領域を保護
するマスキング技術を使用した。曲面上の斜めの入射付
着に伴なう耐久性の問題はそのような領域をマスキング
することにより除去した。
持体の回転及び付着物質の雲を“散乱させる”ための不
活性ガスの導入の組合せが試みられた。上記の発生速度
を低速領域にあわすためには蒸気発生の多い領域を保護
するマスキング技術を使用した。曲面上の斜めの入射付
着に伴なう耐久性の問題はそのような領域をマスキング
することにより除去した。
しかしながら、これらの散乱及びマスキングによる方
法は困難を伴なう。前述のように、散乱は、耐摩耗性及
び耐熱性の不十分な軟質塗膜を生成するZnS/MgF2のよう
な材料に主として用いられる。金属酸化物のような硬質
塗膜材料は、ガス散乱蒸発法により製造された場合加熱
されたときに屈折率が低下し、フィルムの耐久性が不十
分となる。マスキングは、特に曲面及び球のような複雑
な曲面については塗布用の室内工具の複雑さが増し、付
着速度が低下する。
法は困難を伴なう。前述のように、散乱は、耐摩耗性及
び耐熱性の不十分な軟質塗膜を生成するZnS/MgF2のよう
な材料に主として用いられる。金属酸化物のような硬質
塗膜材料は、ガス散乱蒸発法により製造された場合加熱
されたときに屈折率が低下し、フィルムの耐久性が不十
分となる。マスキングは、特に曲面及び球のような複雑
な曲面については塗布用の室内工具の複雑さが増し、付
着速度が低下する。
前述のように、本発明は単純な軸方向回転運動及び高
速反応性スパッタースキームを用いることによりこれら
の問題を克服する。軸方向の回転により赤道方向の軸に
沿って均一性が得られ、スパッターに伴なう高圧により
極性の均一性のためのガス散乱効果が提供される。スパ
ッターされた原子の高エネルギーはガス散乱の加熱効果
を克服するのに十分であり、その結果良好な耐久性を示
す金属酸化物のような物質のフィルムを形成する。高速
は、球のような（限定するわけではない）支持体が高速
金属スパッターゾーン及びエネルギーの高い反応性プラ
ズマを交互に通過して回転する前述のような独特な反応
性スパッタースキームを用いることにより成しうる。こ
の円筒状のものの回転及びスパッター付着及び反応技術
（現在では、平面磁電管及び反応性プラズマ技術）の組
合せにより望ましい結果が得られる。大きな表面積及び
／又は多数の平面又は球面又はその他の、複雑な屈曲に
形成された及び／又は低融点材料から形成された自由な
支持体を含む支持体上に高速で制御された厚さに付着さ
れた再現性のある非常に耐久性の光学的な薄いフィルム
塗膜が提供される。
速反応性スパッタースキームを用いることによりこれら
の問題を克服する。軸方向の回転により赤道方向の軸に
沿って均一性が得られ、スパッターに伴なう高圧により
極性の均一性のためのガス散乱効果が提供される。スパ
ッターされた原子の高エネルギーはガス散乱の加熱効果
を克服するのに十分であり、その結果良好な耐久性を示
す金属酸化物のような物質のフィルムを形成する。高速
は、球のような（限定するわけではない）支持体が高速
金属スパッターゾーン及びエネルギーの高い反応性プラ
ズマを交互に通過して回転する前述のような独特な反応
性スパッタースキームを用いることにより成しうる。こ
の円筒状のものの回転及びスパッター付着及び反応技術
（現在では、平面磁電管及び反応性プラズマ技術）の組
合せにより望ましい結果が得られる。大きな表面積及び
／又は多数の平面又は球面又はその他の、複雑な屈曲に
形成された及び／又は低融点材料から形成された自由な
支持体を含む支持体上に高速で制御された厚さに付着さ
れた再現性のある非常に耐久性の光学的な薄いフィルム
塗膜が提供される。
本発明に関して本明細書において使用されている“断
面の厚さが制御された（controlled thickness profil
e）”又は“均一性の制御された（Controlled uniformi
ty）”のような句は、平面又は曲面上に精確に一定の厚
さの塗膜を付着させる能力ばかりではなく、分光性能の
ような所望の設計の目的を成就するために曲面に沿って
付着させた塗膜の厚さを制御して変化させる能力も意味
することは強調されるべきである。高い入射角において
は短波長にシフトすることが光学的な薄いフィルムの固
有の性質であるため、また造形された支持体の表面には
種々の入射角が存在するため、塗膜は反射鏡の表面上で
分光性能の釣り合がとれるように要求どおりに製造され
るべきである。たとえば、第15A図及び第15B図に模式的
に描かれているMR−16反射の場合には、反射鏡の中心に
おける入射角は約10°であるが、反射鏡の端部における
入射角は53°程度の大きさである。均一な薄いフィルム
は（10°の入射角に対して）短波長側に約５％光学的厚
さをシフトさせるであろう。本発明の方法を用いると、
MR−16反射鏡上の厚さを均一にすることができるし、分
光性能の釣合のためにまた投光を均一にするために中心
より端部の方が約５％厚い塗膜を製造することもでき
る。
面の厚さが制御された（controlled thickness profil
e）”又は“均一性の制御された（Controlled uniformi
ty）”のような句は、平面又は曲面上に精確に一定の厚
さの塗膜を付着させる能力ばかりではなく、分光性能の
ような所望の設計の目的を成就するために曲面に沿って
付着させた塗膜の厚さを制御して変化させる能力も意味
することは強調されるべきである。高い入射角において
は短波長にシフトすることが光学的な薄いフィルムの固
有の性質であるため、また造形された支持体の表面には
種々の入射角が存在するため、塗膜は反射鏡の表面上で
分光性能の釣り合がとれるように要求どおりに製造され
るべきである。たとえば、第15A図及び第15B図に模式的
に描かれているMR−16反射の場合には、反射鏡の中心に
おける入射角は約10°であるが、反射鏡の端部における
入射角は53°程度の大きさである。均一な薄いフィルム
は（10°の入射角に対して）短波長側に約５％光学的厚
さをシフトさせるであろう。本発明の方法を用いると、
MR−16反射鏡上の厚さを均一にすることができるし、分
光性能の釣合のためにまた投光を均一にするために中心
より端部の方が約５％厚い塗膜を製造することもでき
る。
一面においては、本発明は限定するわけではないがSi
O2、TiO2及びTa2O5のような物質の単層又は多層光学フ
ィルムを高速で形成しうるスパッター付着系を提供する
ために分圧分離組織において作業する線状DC磁電管スパ
ッター陰極及び回転円筒状加工物輸送機関を組合せる。
この組合せは、以前線状磁電管スパッター及び回転加工
物輸送機関が不適合で、分圧分離を施行するには（先行
技術に示されるように）困難が伴なったけれども成就さ
れた。
O2、TiO2及びTa2O5のような物質の単層又は多層光学フ
ィルムを高速で形成しうるスパッター付着系を提供する
ために分圧分離組織において作業する線状DC磁電管スパ
ッター陰極及び回転円筒状加工物輸送機関を組合せる。
この組合せは、以前線状磁電管スパッター及び回転加工
物輸送機関が不適合で、分圧分離を施行するには（先行
技術に示されるように）困難が伴なったけれども成就さ
れた。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の磁電管増大真
空スパッター系の単一回転実施例の単純化模式的透視図
及び横断面図である。図示されたスパッター系10は真空
加工室を形成するハウジング11を含み、第２図に示され
る適する真空ポンプ系12に結合している。真空ポンプ系
には、排気口13により真空室の排気を行うために低温ポ
ンプ又はその他の適する真空ポンプ又はそれらの組合せ
が含まれる。系10にはまた軸16のまわりを回転するよう
に取付けられ、種々の形状及び寸法の支持体15の取付に
適合する円筒状の側面を有するケージ様ドラム14も含ま
れる。支持体15は、ドラムの外周のまわりに離隔して位
置するスパッターステーションに外面が面するように、
又はドラムの内周に沿って離隔して位置するスパッター
ステションに内面が面するようにドラム14上に直接取付
けることができる。
空スパッター系の単一回転実施例の単純化模式的透視図
及び横断面図である。図示されたスパッター系10は真空
加工室を形成するハウジング11を含み、第２図に示され
る適する真空ポンプ系12に結合している。真空ポンプ系
には、排気口13により真空室の排気を行うために低温ポ
ンプ又はその他の適する真空ポンプ又はそれらの組合せ
が含まれる。系10にはまた軸16のまわりを回転するよう
に取付けられ、種々の形状及び寸法の支持体15の取付に
適合する円筒状の側面を有するケージ様ドラム14も含ま
れる。支持体15は、ドラムの外周のまわりに離隔して位
置するスパッターステーションに外面が面するように、
又はドラムの内周に沿って離隔して位置するスパッター
ステションに内面が面するようにドラム14上に直接取付
けることができる。
あるいは、第３図に示されるように、系10はドラム14
と結合して、あるいはその代わりとして一以上の二重回
転運動取付装置25を含んでもよい。示される遊星歯車装
置は、単独又は単一回転支持体固定位置15と組合せてド
ラム上に提供しうる。遊星歯車装置は、管18のような部
品に二重回転運動を付与するように取付けられている。
遊星歯車装置系25は、軸16により駆動される太陽歯車19
を含みうる。単独又は輪歯車（図示せず）と結合して、
太陽歯車19は関連した遊星歯車21をそれ自身の回転軸線
21A並びに太陽歯車の回転軸線16Aのまわりに回転させ
る。図示された実施例においては、遊星歯車21は、軸線
22Aのまわりを回転させるために軸に取付けられている
一列の歯車22と作業するように連結している。管18が軸
線22Aのまわりの遊星歯車支持軸に取付けられ共に回転
する。この遊星歯車取付装置の結果、軸線16Aのまわり
の可逆性路16Bに沿ってドラム14及び太陽歯車19が回転
すると、軸線21のまわりの路21Bに沿って遊星歯車21が
回転し、この回転は歯車の列により軸線22Aのまわりの
路18Bに沿って管18を交互に回転させる。太陽歯車19及
び遊星歯車21の二重回転運動が全周のまわりに均一に位
置する管のような部品を塗布する能力を増大させる。
と結合して、あるいはその代わりとして一以上の二重回
転運動取付装置25を含んでもよい。示される遊星歯車装
置は、単独又は単一回転支持体固定位置15と組合せてド
ラム上に提供しうる。遊星歯車装置は、管18のような部
品に二重回転運動を付与するように取付けられている。
遊星歯車装置系25は、軸16により駆動される太陽歯車19
を含みうる。単独又は輪歯車（図示せず）と結合して、
太陽歯車19は関連した遊星歯車21をそれ自身の回転軸線
21A並びに太陽歯車の回転軸線16Aのまわりに回転させ
る。図示された実施例においては、遊星歯車21は、軸線
22Aのまわりを回転させるために軸に取付けられている
一列の歯車22と作業するように連結している。管18が軸
線22Aのまわりの遊星歯車支持軸に取付けられ共に回転
する。この遊星歯車取付装置の結果、軸線16Aのまわり
の可逆性路16Bに沿ってドラム14及び太陽歯車19が回転
すると、軸線21のまわりの路21Bに沿って遊星歯車21が
回転し、この回転は歯車の列により軸線22Aのまわりの
路18Bに沿って管18を交互に回転させる。太陽歯車19及
び遊星歯車21の二重回転運動が全周のまわりに均一に位
置する管のような部品を塗布する能力を増大させる。
更に、第１図乃至第３図によれば、図示された実施例
においては一般的に参照番号30で示される複数個の磁電
管増大スパッター装置がドラム14の外周のまわりに位置
する。一実施例においては、珪素のような物質を付着さ
せるのに26で示されるステーションを用い、一方ステー
ション27はタンタルのような別の物質を付着させ、ステ
ーション28は酸素のようなガスを支持体と反応させて付
着した金属層（単層又は多層）を酸化物に変換させるの
に用いる。このようにして、ドラム14を回転させかつス
パッター及び反応ステーション26、27及び28を選択的に
作業させることにより、金属及び／又はそれらの酸化物
を実質的にいかなる望ましい組合せであっても選択的に
支持体上に形成しうる。たとえば、ドラム14を回転さ
せ、連続的に陰極28を作業させながら陰極26及び27を連
続して活性化することにより、系10は数原子の厚さの珪
素層を形成して珪素をSiO2に酸化し、次いで数原子の厚
さのタンタル層を付着させてタンタルをTa2O5に酸化さ
せることができる。この順序は、精確に厚さの制御され
たSiO2及びTa2O5の層の複合光学塗膜を形成する必要に
応じて繰返したり変えたりしうる。アルゴンを酸素に変
えることにより、位置28のステーションと同様な酸化ス
テーション30に付着ステーション26及び27と同様な平面
磁電管陰極を使用しうることは注目すべきである。第６
図及び第７図に示されるイオンガス又は線状磁電管イオ
ン源のような反応性イオン化プラズマを発生させうるそ
の他のイオン源、又は必要な反応性DC又はRFプラズマを
発生させるその他の装置も使用しうる。
においては一般的に参照番号30で示される複数個の磁電
管増大スパッター装置がドラム14の外周のまわりに位置
する。一実施例においては、珪素のような物質を付着さ
せるのに26で示されるステーションを用い、一方ステー
ション27はタンタルのような別の物質を付着させ、ステ
ーション28は酸素のようなガスを支持体と反応させて付
着した金属層（単層又は多層）を酸化物に変換させるの
に用いる。このようにして、ドラム14を回転させかつス
パッター及び反応ステーション26、27及び28を選択的に
作業させることにより、金属及び／又はそれらの酸化物
を実質的にいかなる望ましい組合せであっても選択的に
支持体上に形成しうる。たとえば、ドラム14を回転さ
せ、連続的に陰極28を作業させながら陰極26及び27を連
続して活性化することにより、系10は数原子の厚さの珪
素層を形成して珪素をSiO2に酸化し、次いで数原子の厚
さのタンタル層を付着させてタンタルをTa2O5に酸化さ
せることができる。この順序は、精確に厚さの制御され
たSiO2及びTa2O5の層の複合光学塗膜を形成する必要に
応じて繰返したり変えたりしうる。アルゴンを酸素に変
えることにより、位置28のステーションと同様な酸化ス
テーション30に付着ステーション26及び27と同様な平面
磁電管陰極を使用しうることは注目すべきである。第６
図及び第７図に示されるイオンガス又は線状磁電管イオ
ン源のような反応性イオン化プラズマを発生させうるそ
の他のイオン源、又は必要な反応性DC又はRFプラズマを
発生させるその他の装置も使用しうる。
第４図及び第５図は、バクテク（VacTec）又はその他
の供給源から市販されており、第１図及び第２図に示さ
れるステーション26及び27、及び任意に28で使用されう
るDC磁電管スパッター装置30の一種を示す。スパッター
装置30は陰極31を取付け、シャッター（図示せず）によ
り選択的に閉じられる開口36を有する正面の反応性ガス
じゃま板32を形成するハウジングを含む。陰極31は、陽
極ポテンシャル（通常接地）であるじゃま板32に対して
陰極にたとえば−400乃至−600Vの電圧を供給するため
電力供給源33と連結している。ターゲット34の表面に沿
って供給された電場に垂直に長方形の走路形状の磁場Ｂ
を供給するために陰極内には永久磁石（図示せず）が取
付けられている。マニホールド管37がターゲット34に隣
接して位置し、酸素のような反応性ガス又はアルゴンの
ような不活性作業ガスをじゃま板32及びターゲット34に
より郭成されるスパッター室に供給するためにガス源と
連結している。装置は、入口38を経て供給され出口（図
示せず）に循環している水により冷却される。個々のス
パッター装置30内のじゃま板32は第１図及び第２図の加
工室10全体を、異なるガス雰囲気及び／又はガス分圧が
確立しうるように各スパッター装置において異なる領域
又は副室に効果的に分割する。反応性及び非反応性ガス
の領域間の分離を改良するために一以上の追加のポンプ
を設置しうる改良が容易に施行されうるであろう。
の供給源から市販されており、第１図及び第２図に示さ
れるステーション26及び27、及び任意に28で使用されう
るDC磁電管スパッター装置30の一種を示す。スパッター
装置30は陰極31を取付け、シャッター（図示せず）によ
り選択的に閉じられる開口36を有する正面の反応性ガス
じゃま板32を形成するハウジングを含む。陰極31は、陽
極ポテンシャル（通常接地）であるじゃま板32に対して
陰極にたとえば−400乃至−600Vの電圧を供給するため
電力供給源33と連結している。ターゲット34の表面に沿
って供給された電場に垂直に長方形の走路形状の磁場Ｂ
を供給するために陰極内には永久磁石（図示せず）が取
付けられている。マニホールド管37がターゲット34に隣
接して位置し、酸素のような反応性ガス又はアルゴンの
ような不活性作業ガスをじゃま板32及びターゲット34に
より郭成されるスパッター室に供給するためにガス源と
連結している。装置は、入口38を経て供給され出口（図
示せず）に循環している水により冷却される。個々のス
パッター装置30内のじゃま板32は第１図及び第２図の加
工室10全体を、異なるガス雰囲気及び／又はガス分圧が
確立しうるように各スパッター装置において異なる領域
又は副室に効果的に分割する。反応性及び非反応性ガス
の領域間の分離を改良するために一以上の追加のポンプ
を設置しうる改良が容易に施行されうるであろう。
スパッターステーション26及び／又は27において線状
磁電管スパッター装置30を用い、反応ステーション28に
おいて以下に記載する第６図及び第７図のイオン源40の
ような異なる種類の装置を用いると酸化物のような化合
物誘電性フィルムが形成されうる。あるいは、スパッタ
ーステーション26及び／又は27及び反応ステーション28
において少くとも２つのじゃま板の付いた線状磁電管ス
パッター装置30を使用しうる。いずれの場合も、スパッ
ター装置及びイオン源装置は異なる分圧組織又は室領域
に密閉され、その間を支持体が連続的に回転するドラム
により交互に移動する。じゃま板付磁電管陰極30をスパ
ッター及び酸化の両方のために使用する場合には、珪素
又はタンタルのような選択された金属をスパッターする
ために設計されたターゲットを用い室10内の酸素中で比
較的高電力密度で陰極を作業させる。しかしながら、金
属の付着のためにステーション26及び27において使用さ
れるじゃま板分離磁電管陰極は、金属様式で作業させ、
その結果高速度で金属を付着させるための反応性ガス
（酸素）の低い分圧環境で作業する。低い酸素分圧は、
アルゴンのような不活性作業ガスをマニホールド37によ
り室内に流入させることにより供給される。その他の種
類のじゃま板付磁電管陰極28は比較的高い反応性ガス分
圧で作業させ、スパッターは非常に低速度で金属を付着
させるが、非常に高速度で金属を酸化する。比較的低速
のターゲットは全付着速度をほとんど増さないので、制
御に影響を及ぼさないが、室内の酸素を容易に生長する
薄いフィルムと反応させる非常に反応性のプラズマを製
造し、その結果、比較的低い室内酸素の分圧の使用を許
容し、このことが陰極の安定性及び速度を増大させる。
この反応性スパッター法は高速度で付着され、十分に酸
化されかつ光学的性能の良好な反復性の薄いフィルムを
提供する。
磁電管スパッター装置30を用い、反応ステーション28に
おいて以下に記載する第６図及び第７図のイオン源40の
ような異なる種類の装置を用いると酸化物のような化合
物誘電性フィルムが形成されうる。あるいは、スパッタ
ーステーション26及び／又は27及び反応ステーション28
において少くとも２つのじゃま板の付いた線状磁電管ス
パッター装置30を使用しうる。いずれの場合も、スパッ
ター装置及びイオン源装置は異なる分圧組織又は室領域
に密閉され、その間を支持体が連続的に回転するドラム
により交互に移動する。じゃま板付磁電管陰極30をスパ
ッター及び酸化の両方のために使用する場合には、珪素
又はタンタルのような選択された金属をスパッターする
ために設計されたターゲットを用い室10内の酸素中で比
較的高電力密度で陰極を作業させる。しかしながら、金
属の付着のためにステーション26及び27において使用さ
れるじゃま板分離磁電管陰極は、金属様式で作業させ、
その結果高速度で金属を付着させるための反応性ガス
（酸素）の低い分圧環境で作業する。低い酸素分圧は、
アルゴンのような不活性作業ガスをマニホールド37によ
り室内に流入させることにより供給される。その他の種
類のじゃま板付磁電管陰極28は比較的高い反応性ガス分
圧で作業させ、スパッターは非常に低速度で金属を付着
させるが、非常に高速度で金属を酸化する。比較的低速
のターゲットは全付着速度をほとんど増さないので、制
御に影響を及ぼさないが、室内の酸素を容易に生長する
薄いフィルムと反応させる非常に反応性のプラズマを製
造し、その結果、比較的低い室内酸素の分圧の使用を許
容し、このことが陰極の安定性及び速度を増大させる。
この反応性スパッター法は高速度で付着され、十分に酸
化されかつ光学的性能の良好な反復性の薄いフィルムを
提供する。
第６図及び第７図は、第１図及び第２図の反応ステー
ション28において望ましい狭くて長い反応ゾーンを提供
するために使用しうる線状磁電管イオン源40の現在好ま
しい実施例を示す。線状磁電管イオン源40は、別々の−
プラズマにおいて反応性ガスからイオンを発生させるた
めにスパッターするプラズマと共に電子を用いる。これ
らのイオンは支持体上のスパッター付着物質に衝撃を与
え、スパッターされた物質の化合物を形成する。イオン
源40は第４図及び第５図に示されている陰極集成体31及
びハウジング32を使用しうる（明瞭のために、第６図及
び第７図においてはハウジング32は削除されている）。
線状磁電管イオン源としての使用に適合するように、直
接冷却された陰極31には、陰極本体中の水循環流路45を
シールするためにターゲット34の代わりに非磁性ステン
レス鋼のカバープレート43を断熱的に取付けるために正
面にＯリング41及びねじ穴42を含む。前述のように、陰
極31にはまたプレート43を陰極に組合せたときにプレー
トに沿って長方形の“走路”形状44の磁場Ｂを提供する
永久磁石（図示せず）が組込まれている。
ション28において望ましい狭くて長い反応ゾーンを提供
するために使用しうる線状磁電管イオン源40の現在好ま
しい実施例を示す。線状磁電管イオン源40は、別々の−
プラズマにおいて反応性ガスからイオンを発生させるた
めにスパッターするプラズマと共に電子を用いる。これ
らのイオンは支持体上のスパッター付着物質に衝撃を与
え、スパッターされた物質の化合物を形成する。イオン
源40は第４図及び第５図に示されている陰極集成体31及
びハウジング32を使用しうる（明瞭のために、第６図及
び第７図においてはハウジング32は削除されている）。
線状磁電管イオン源としての使用に適合するように、直
接冷却された陰極31には、陰極本体中の水循環流路45を
シールするためにターゲット34の代わりに非磁性ステン
レス鋼のカバープレート43を断熱的に取付けるために正
面にＯリング41及びねじ穴42を含む。前述のように、陰
極31にはまたプレート43を陰極に組合せたときにプレー
トに沿って長方形の“走路”形状44の磁場Ｂを提供する
永久磁石（図示せず）が組込まれている。
イオン源40は、回転しうる支持体キャリヤー14の周囲
に隣接して、その長さ方向すなわち軸線40Lが第１図の
キャリヤー14の軸線16Aと平行で、その幅すなわち短い
軸線40Wが第３図のキャリヤーの円周及び回転方向16Bと
平行に取付けられている。
に隣接して、その長さ方向すなわち軸線40Lが第１図の
キャリヤー14の軸線16Aと平行で、その幅すなわち短い
軸線40Wが第３図のキャリヤーの円周及び回転方向16Bと
平行に取付けられている。
非磁性プレートに取付けられている柱47の上に、磁電
管走路44の長い方の両側に沿って一対のステンレス鋼棒
状陽極46−46が取付けられている。陽極46は、第７図に
示されるように棒状陽極46中の穴49へ延在する比較的小
さな部分及びステンレス鋼プレート43から陽極を精確に
離隔させるのに役だつ大きな底部分を有する段付隔離が
いし48により柱47及びプレート43から絶縁されている。
取付のために柱47が隔離がいし48及び棒状陽極46中の穴
49に挿入され、ナット51により固着される。
管走路44の長い方の両側に沿って一対のステンレス鋼棒
状陽極46−46が取付けられている。陽極46は、第７図に
示されるように棒状陽極46中の穴49へ延在する比較的小
さな部分及びステンレス鋼プレート43から陽極を精確に
離隔させるのに役だつ大きな底部分を有する段付隔離が
いし48により柱47及びプレート43から絶縁されている。
取付のために柱47が隔離がいし48及び棒状陽極46中の穴
49に挿入され、ナット51により固着される。
各陽極46は、磁電管走路44の長い方の辺よりわずかに
短いまっすぐな棒である。各陽極の曲がった、一般的に
は円筒状の外側表面52は、第７図の磁場線Ｂの形状と密
接に適合する。陽極46はリード線53により、たとえば＋
50乃至140ボルトバイアスに数アンペアの電流を供給し
うる従来の電力供給源54に連結している。好ましくは、
リード線をプラズマから隔離し、リード線で放電するの
を妨げるためにハウジング内のリード線53に沿って絶縁
ビード56（又はその他の適する絶縁材）を取付ける。典
型的な作業は、呼称寸法が20インチ（50.8cm）の長さの
磁電管陰極で２乃至４アンペア及び100乃至120ボルトで
ある。
短いまっすぐな棒である。各陽極の曲がった、一般的に
は円筒状の外側表面52は、第７図の磁場線Ｂの形状と密
接に適合する。陽極46はリード線53により、たとえば＋
50乃至140ボルトバイアスに数アンペアの電流を供給し
うる従来の電力供給源54に連結している。好ましくは、
リード線をプラズマから隔離し、リード線で放電するの
を妨げるためにハウジング内のリード線53に沿って絶縁
ビード56（又はその他の適する絶縁材）を取付ける。典
型的な作業は、呼称寸法が20インチ（50.8cm）の長さの
磁電管陰極で２乃至４アンペア及び100乃至120ボルトで
ある。
前述のように、線状磁電管イオン源40の取付位置すな
わちステーションはスパッター領域26又は27の外側であ
るが関連するプラズマの内部であり、このものは実質的
に真空スパッター室に延在している。作業においては、
ステンレス鋼の棒状陽極46を陰極31及びステンレス鋼の
プレート43（これらは系において接地されており、周囲
のプラズマ中の電子に関して大きい正のポテンシャルを
有する）と比較してたとえば100乃至120ボルトの正のDC
電圧に保持するために電力供給源54を用いる。第７図に
最も明らかに示されるように、陽極の曲がった表面52が
磁場線Ｂに実質的に垂直な電場線Ｅを提供する。関連す
るプラズマ中の電子は正の陽極46に向けて加速され、磁
電管の走路に沿って得られたＥ×Ｂの場により捕捉又は
閉じこめられ、隣接する入口マニホールド57より供給さ
れる反応体ガスとの衝突の確率が非常に増大することに
より、走路の形状44により郭成された強いプラズマが発
生する。強いプラズマは、陽極及びバックグラウンドの
プラズマ間に存在するポテンシャル勾配により陽極46か
ら加速される反応体ガスから多くのイオンを発生させ支
持体に対して反応プロセスを増大させる。すなわち反応
体ガスとして酸素を用いてスパッターされた金属の酸化
を増大させる。
わちステーションはスパッター領域26又は27の外側であ
るが関連するプラズマの内部であり、このものは実質的
に真空スパッター室に延在している。作業においては、
ステンレス鋼の棒状陽極46を陰極31及びステンレス鋼の
プレート43（これらは系において接地されており、周囲
のプラズマ中の電子に関して大きい正のポテンシャルを
有する）と比較してたとえば100乃至120ボルトの正のDC
電圧に保持するために電力供給源54を用いる。第７図に
最も明らかに示されるように、陽極の曲がった表面52が
磁場線Ｂに実質的に垂直な電場線Ｅを提供する。関連す
るプラズマ中の電子は正の陽極46に向けて加速され、磁
電管の走路に沿って得られたＥ×Ｂの場により捕捉又は
閉じこめられ、隣接する入口マニホールド57より供給さ
れる反応体ガスとの衝突の確率が非常に増大することに
より、走路の形状44により郭成された強いプラズマが発
生する。強いプラズマは、陽極及びバックグラウンドの
プラズマ間に存在するポテンシャル勾配により陽極46か
ら加速される反応体ガスから多くのイオンを発生させ支
持体に対して反応プロセスを増大させる。すなわち反応
体ガスとして酸素を用いてスパッターされた金属の酸化
を増大させる。
要するに、作業中には細長い逆の線状磁電管イオン源
40は、その長い方の寸法が実質的に支持体キャリヤード
ラム14の高さに、及びその短い方の寸法が回転方向に平
行なキャリヤーの周囲に沿って郭成される磁電管の走路
44により郭成される強くて長くて狭い反応ゾーンを提供
する。実質的に単一のスパッターゾーンの外側の全容積
が酸化に用いられるという先行技術の要件とは対照的
に、現在の意見ではイオン源40は幅がわずか約５乃至６
インチ（12.7乃至15.2cm）で直径29インチ（73.7cm）の
ドラム14の円周の小さな部分を占める（５″／πＤ＝
５″/91″＝5.5％）反応ゾーンを有するが、強い磁場が
増大させるプラズマ反応のため、典型的には１回通過し
ただけで付着された薄いフィルムを完全に酸化する。小
さなイオン源陰極寸法及び速い反応速度により独特な可
能性が提供され、多数のスパッター陰極及び酸化反応陰
極を使用することにより高速、高容量、高処理量の付着
及び付着される塗膜の組成の選択の応用自在性が得られ
る。
40は、その長い方の寸法が実質的に支持体キャリヤード
ラム14の高さに、及びその短い方の寸法が回転方向に平
行なキャリヤーの周囲に沿って郭成される磁電管の走路
44により郭成される強くて長くて狭い反応ゾーンを提供
する。実質的に単一のスパッターゾーンの外側の全容積
が酸化に用いられるという先行技術の要件とは対照的
に、現在の意見ではイオン源40は幅がわずか約５乃至６
インチ（12.7乃至15.2cm）で直径29インチ（73.7cm）の
ドラム14の円周の小さな部分を占める（５″／πＤ＝
５″/91″＝5.5％）反応ゾーンを有するが、強い磁場が
増大させるプラズマ反応のため、典型的には１回通過し
ただけで付着された薄いフィルムを完全に酸化する。小
さなイオン源陰極寸法及び速い反応速度により独特な可
能性が提供され、多数のスパッター陰極及び酸化反応陰
極を使用することにより高速、高容量、高処理量の付着
及び付着される塗膜の組成の選択の応用自在性が得られ
る。
回転しうるドラム及びじゃま板付磁電管増大スパッタ
ー及び反応陰極の組合せにより、最小量のマスキングで
平面、曲面及び不規則な形状の支持体上に測定可能な厚
さの精確に制御しうる光学的性能を有する金属の誘電層
を高速で提供した。また、所与の層が多数の塗布により
製造されているので、陰極アークの影響は非常に減少す
る。というのは、いかなるアークも塗膜の一部のみしか
代表しないからである。更に、金属様式の作業の場合に
は、磁電管のアークは典型的には回数及び強度が少な
い。
ー及び反応陰極の組合せにより、最小量のマスキングで
平面、曲面及び不規則な形状の支持体上に測定可能な厚
さの精確に制御しうる光学的性能を有する金属の誘電層
を高速で提供した。また、所与の層が多数の塗布により
製造されているので、陰極アークの影響は非常に減少す
る。というのは、いかなるアークも塗膜の一部のみしか
代表しないからである。更に、金属様式の作業の場合に
は、磁電管のアークは典型的には回数及び強度が少な
い。
前述の方法は、限定するつもりはないが、珪素、タン
タル、チタン、鉄又は金属様式でターゲットを作業させ
うる、大気中で安定な酸化物を形成するスパッター可能
なその他の金属材料のような金属材料をスパッターする
ことを含み、新たに付着されたフィルムを酸化物に変換
する反応性の雰囲気中に暴露するのに好ましくは磁電管
増大スパッターを使用するイオンプロセスを確立する機
械における他の場においても最高速度のスパッターを特
徴とする。金属は、その後の反応プロセス中の酸化が完
了するために好ましくは数原子以下の厚さで付着させ
る。典型的には、ドラム14を空間的に連続するスパッタ
ー及び反応ゾーンを通過するように回転させ、スパッタ
ー付着、酸化、スパッター付着、酸化のプロセスを酸化
物層が所望の厚さのSiO2のような物質にするのに必要な
だけ繰返す。従って、Ta2O5のような異なる層を形成す
る場合には同様な反復プロセスを繰返す。明らかに、種
々の酸化物形成サイクル及び金属付着サイクルは、酸化
物単独、酸化物及び金属、又は金属単独の複合材料形成
の必要に応じて適用しうる。
タル、チタン、鉄又は金属様式でターゲットを作業させ
うる、大気中で安定な酸化物を形成するスパッター可能
なその他の金属材料のような金属材料をスパッターする
ことを含み、新たに付着されたフィルムを酸化物に変換
する反応性の雰囲気中に暴露するのに好ましくは磁電管
増大スパッターを使用するイオンプロセスを確立する機
械における他の場においても最高速度のスパッターを特
徴とする。金属は、その後の反応プロセス中の酸化が完
了するために好ましくは数原子以下の厚さで付着させ
る。典型的には、ドラム14を空間的に連続するスパッタ
ー及び反応ゾーンを通過するように回転させ、スパッタ
ー付着、酸化、スパッター付着、酸化のプロセスを酸化
物層が所望の厚さのSiO2のような物質にするのに必要な
だけ繰返す。従って、Ta2O5のような異なる層を形成す
る場合には同様な反復プロセスを繰返す。明らかに、種
々の酸化物形成サイクル及び金属付着サイクルは、酸化
物単独、酸化物及び金属、又は金属単独の複合材料形成
の必要に応じて適用しうる。
前述のように、イオンガン又は平面磁電管のようなイ
オン源からの局所的に強いイオン化反応性プラズマは酸
化反応を提供するために使用する。磁電管スパッターに
より付着させた金属のフィルムの均一性は精確で、円筒
状の形状が物質のスパッターの均一分布を許容する。従
って、陰極の幅又は長さはいずれであってもプロセスの
時間及び電力の制御が可能であり、従って従来のDC磁電
管反応性プロセスに伴なう制御性、計測性及び処理量の
歴史的な問題を克服する。以下の実施例において示すよ
うに、この能力は従来の真空蒸発プロセスを用いて付着
させるのは困難である16分の１の可視波長の光学的な層
のような分数の光学的層の精確な付着を許容する。
オン源からの局所的に強いイオン化反応性プラズマは酸
化反応を提供するために使用する。磁電管スパッターに
より付着させた金属のフィルムの均一性は精確で、円筒
状の形状が物質のスパッターの均一分布を許容する。従
って、陰極の幅又は長さはいずれであってもプロセスの
時間及び電力の制御が可能であり、従って従来のDC磁電
管反応性プロセスに伴なう制御性、計測性及び処理量の
歴史的な問題を克服する。以下の実施例において示すよ
うに、この能力は従来の真空蒸発プロセスを用いて付着
させるのは困難である16分の１の可視波長の光学的な層
のような分数の光学的層の精確な付着を許容する。
第８図は、真空スパッター室の両側に位置する一対の
低温ポンプ12−12、回転ドラム14の内側に外側に面して
形成されている複数個の珪素スパッター装置26及びタン
タルスパッター陰極27及び回転ドラム14の外側に内側に
面して位置する点々と配置されている酸化装置28を含む
交互スパッター系60を示す。示された系は、管のような
加工物の周囲を内部及び外部の両方のスパッターステー
ションに均一に暴露するための遊星歯車支持体取付及び
駆動装置25を含む。この装置、及び多数の珪素、タンタ
ル及び酸素の陰極により、珪素及びタンタル層及び前記
層の酸化が多数の支持体上で高速で成されうる。たとえ
ば、SiO2及びTa2O5を含む複合材料層は、上方右の酸素
陰極28と同時に珪素陰極26を作業させ、次いで下方左の
酸素陰極28と同時に全てのタンタル陰極を作業させるこ
とにより形成しうる。
低温ポンプ12−12、回転ドラム14の内側に外側に面して
形成されている複数個の珪素スパッター装置26及びタン
タルスパッター陰極27及び回転ドラム14の外側に内側に
面して位置する点々と配置されている酸化装置28を含む
交互スパッター系60を示す。示された系は、管のような
加工物の周囲を内部及び外部の両方のスパッターステー
ションに均一に暴露するための遊星歯車支持体取付及び
駆動装置25を含む。この装置、及び多数の珪素、タンタ
ル及び酸素の陰極により、珪素及びタンタル層及び前記
層の酸化が多数の支持体上で高速で成されうる。たとえ
ば、SiO2及びTa2O5を含む複合材料層は、上方右の酸素
陰極28と同時に珪素陰極26を作業させ、次いで下方左の
酸素陰極28と同時に全てのタンタル陰極を作業させるこ
とにより形成しうる。
更に別の用途においては、前述の円筒状スパッター系
において使用されるドラムが塗布機の能力を拡張するた
めに実験中に支持体を動かしたり回転させたりする工具
を含む。180°回転すると支持体の各バンクがスパッタ
ーステーション又は別のドラムに面するような平行なバ
ンク又は面を有する支持体、又はたとえば断面が三角又
はその他の多角形で遊星歯車装置により回転すると面又
は周囲全体が選択されたスパッターステーションに面す
る多面体の支持体の使用が可能である。支持体は、選択
的に支持体を作業ステーションに向いあわせるためのコ
ンピュータ制御下の回転のためにドラムの軸線に平行な
軸線のまわりに取付けられている。
において使用されるドラムが塗布機の能力を拡張するた
めに実験中に支持体を動かしたり回転させたりする工具
を含む。180°回転すると支持体の各バンクがスパッタ
ーステーション又は別のドラムに面するような平行なバ
ンク又は面を有する支持体、又はたとえば断面が三角又
はその他の多角形で遊星歯車装置により回転すると面又
は周囲全体が選択されたスパッターステーションに面す
る多面体の支持体の使用が可能である。支持体は、選択
的に支持体を作業ステーションに向いあわせるためのコ
ンピュータ制御下の回転のためにドラムの軸線に平行な
軸線のまわりに取付けられている。
前述のように、また以下の数例の実施例に示されるよ
うに、本発明は平らな支持体表面及び凸面及び凹面の双
方を含む曲面の支持体表面に沿って一定の厚さの塗膜を
提供しうる。更に、精確に塗膜の厚さを制御する能力は
平面及び曲面の支持体表面に沿った塗膜の厚さを選択的
に変化させることも含む。以下に示すように本発明の方
法は非常に曲がった支持体上に速い形成速度で（現在タ
ーゲットにおける瞬間速度は100乃至150Å／秒）平面の
支持体上で得られるものとほぼ同様な光学的性質を有す
る（たとえば、反射率及び透過率を特徴とする）耐久性
のある光学的性能を有する酸化物の薄いフィルム及びそ
の他の薄いフィルムを形成する。
うに、本発明は平らな支持体表面及び凸面及び凹面の双
方を含む曲面の支持体表面に沿って一定の厚さの塗膜を
提供しうる。更に、精確に塗膜の厚さを制御する能力は
平面及び曲面の支持体表面に沿った塗膜の厚さを選択的
に変化させることも含む。以下に示すように本発明の方
法は非常に曲がった支持体上に速い形成速度で（現在タ
ーゲットにおける瞬間速度は100乃至150Å／秒）平面の
支持体上で得られるものとほぼ同様な光学的性質を有す
る（たとえば、反射率及び透過率を特徴とする）耐久性
のある光学的性能を有する酸化物の薄いフィルム及びそ
の他の薄いフィルムを形成する。
本発明の背景に関する記述において述べたように、先
行技術の光学的塗膜の技術を用いる場合には円筒のよう
な“造形された”凸面の支持体上に耐久性のある高性能
かつ均一の厚さの光学的性能を有する薄いフィルムを付
着させることは困難であった。特に、従来の蒸発法によ
り斜めの入射角で付着させた塗膜は軟質で充填が不十分
であり、光学的性質が低い傾向がある。
行技術の光学的塗膜の技術を用いる場合には円筒のよう
な“造形された”凸面の支持体上に耐久性のある高性能
かつ均一の厚さの光学的性能を有する薄いフィルムを付
着させることは困難であった。特に、従来の蒸発法によ
り斜めの入射角で付着させた塗膜は軟質で充填が不十分
であり、光学的性質が低い傾向がある。
第16図に模式的に示すように、そのような系において
付着角度を限定するためにはマスキングを用いた。図示
された先行技術の系においては、付着を小さな角度（典
型的には最大30°）に限定するために源及び支持体間に
円筒状の支持体18に密接して軸方向のマスク70が位置す
るため、大きな角度（30°＜θ＜90°）で付着すること
により生ずる不十分な性能のフィルムは得られない。し
かしながら、マスキングは付着及び処理量を減少させ、
複雑な工具を必要とする。
付着角度を限定するためにはマスキングを用いた。図示
された先行技術の系においては、付着を小さな角度（典
型的には最大30°）に限定するために源及び支持体間に
円筒状の支持体18に密接して軸方向のマスク70が位置す
るため、大きな角度（30°＜θ＜90°）で付着すること
により生ずる不十分な性能のフィルムは得られない。し
かしながら、マスキングは付着及び処理量を減少させ、
複雑な工具を必要とする。
本発明は、斜めの入射角からの付着に伴なう問題がな
く、またそのような問題を回避するために支持体をマス
キングしたり関連する複雑な室内工具を用いたりする必
要がなく、円筒を含む凸面状の支持体上に薄いフィルム
を付着させることができる。特に本発明の方法は、円筒
状及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非常に耐久
性のある、均一な、光学的性能を有する薄いフィルム状
塗膜を形成するという今まで達成することのむずかしか
った目標を達成する。
く、またそのような問題を回避するために支持体をマス
キングしたり関連する複雑な室内工具を用いたりする必
要がなく、円筒を含む凸面状の支持体上に薄いフィルム
を付着させることができる。特に本発明の方法は、円筒
状及びその他の凸面状の支持体上に高速度で非常に耐久
性のある、均一な、光学的性能を有する薄いフィルム状
塗膜を形成するという今まで達成することのむずかしか
った目標を達成する。
本発明の方法は、前述の単独な軸のまわりを回転する
支持体運動及び高速反応性スパッタースキーム（第１図
乃至第３図）を用いることにより斜めの入射角からの付
着に伴なう問題を克服する。特に、本発明の方法はマス
キングを用いることなく円筒状の支持体及びその他の凸
面状の支持体上に高速度で非常に耐久性のある、均一
な、光学的性能を有する薄いフィルム状の塗膜を形成す
るという今まで達成することのむずかしかった目標を達
成する。スパッタープロセスでは約５乃至20cmのターゲ
ット及び支持体間の距離において約１乃至5mTの高圧と
なるので粒子間の衝突がたくさん生じ、その結果ガスの
散乱度が高くなり第３図の極性の軸線16Pに沿った必要
が均一性が可能となる。同時に、本発明の方法に固有で
ある約10eVの高いスパッターされた粒子のエネルギーが
いくらかガスの散乱を減少させ、ガス散乱の利点を保持
しつつ良好な耐久性を提供する。
支持体運動及び高速反応性スパッタースキーム（第１図
乃至第３図）を用いることにより斜めの入射角からの付
着に伴なう問題を克服する。特に、本発明の方法はマス
キングを用いることなく円筒状の支持体及びその他の凸
面状の支持体上に高速度で非常に耐久性のある、均一
な、光学的性能を有する薄いフィルム状の塗膜を形成す
るという今まで達成することのむずかしかった目標を達
成する。スパッタープロセスでは約５乃至20cmのターゲ
ット及び支持体間の距離において約１乃至5mTの高圧と
なるので粒子間の衝突がたくさん生じ、その結果ガスの
散乱度が高くなり第３図の極性の軸線16Pに沿った必要
が均一性が可能となる。同時に、本発明の方法に固有で
ある約10eVの高いスパッターされた粒子のエネルギーが
いくらかガスの散乱を減少させ、ガス散乱の利点を保持
しつつ良好な耐久性を提供する。
更に、この反応性の全方向スパッタープロセスと第３
図に示される二重回転運動スパッタースキームを組合せ
ると、赤道方向の軸線16Eのまわりの360°に均一な付着
が可能となる。第５図の線状磁電管スパッター源（限定
するわけではない）のような軸方向に細長いスパッター
付着源を使用すると、第３図の円筒状のガラス管18のよ
うな細長い支持体にスパッタースキームが適合する。
図に示される二重回転運動スパッタースキームを組合せ
ると、赤道方向の軸線16Eのまわりの360°に均一な付着
が可能となる。第５図の線状磁電管スパッター源（限定
するわけではない）のような軸方向に細長いスパッター
付着源を使用すると、第３図の円筒状のガラス管18のよ
うな細長い支持体にスパッタースキームが適合する。
三次元的に曲がった支持体を均一に塗布する能力及び
360°にわたって塗布する能力は円筒状のガラス管18に
関して第17図に模式的に示されている。特に第３図に示
されている二重回転運動スパッタースキームを本発明の
高圧高エネルギー反応性スパッター法に固有である全方
向均一付着と組合せて使用すると曲がった端部を含む電
球18全体の上に塗膜を形成する。
360°にわたって塗布する能力は円筒状のガラス管18に
関して第17図に模式的に示されている。特に第３図に示
されている二重回転運動スパッタースキームを本発明の
高圧高エネルギー反応性スパッター法に固有である全方
向均一付着と組合せて使用すると曲がった端部を含む電
球18全体の上に塗膜を形成する。
また、前述の第３図に示される独特な反応性スパッタ
ースキームにより高速付着速度が得られる。このスキー
ムにおいては、円筒状ガラス管18のような支持体が高速
度で（１）支持体上に数層の単分子層（典型的には２乃
至５Å）の塗膜を形成する高速金属スパッターゾーン2
6、27（第１図）、及び（２）酸化、窒化等のような選
択された反応を実施し、付着したフィルムの厚さを完全
に酸化物、窒化物等に変換しうる能力を有するエネルギ
ッシュな反応性プラズマゾーン28（第１図）を交互に移
動する。
ースキームにより高速付着速度が得られる。このスキー
ムにおいては、円筒状ガラス管18のような支持体が高速
度で（１）支持体上に数層の単分子層（典型的には２乃
至５Å）の塗膜を形成する高速金属スパッターゾーン2
6、27（第１図）、及び（２）酸化、窒化等のような選
択された反応を実施し、付着したフィルムの厚さを完全
に酸化物、窒化物等に変換しうる能力を有するエネルギ
ッシュな反応性プラズマゾーン28（第１図）を交互に移
動する。
要するに、本発明の方法は比較的単純な工具を用いマ
スクを用いることなく斜めの入射角の蒸着に伴なう問題
を克服し、凸面の支持体上に非常に耐久性のある、均一
な光学的性能を有する金属酸化物及び反応した金属化合
物の薄いフィルムを高速度で形成する。
スクを用いることなく斜めの入射角の蒸着に伴なう問題
を克服し、凸面の支持体上に非常に耐久性のある、均一
な光学的性能を有する金属酸化物及び反応した金属化合
物の薄いフィルムを高速度で形成する。
本発明の方法はまた、（限定するつもりはないが）第
15A及び15B図の参照番号75により示される半球MR−16ラ
ンプ反射鏡のような放物線及び半球を含む造形された凹
面の支持体上に断面の厚さが制御された薄いフィルムの
塗膜を形成する能力を提供する。（本出願人らが、反射
鏡75の平面ではない形状の内部支持体表面の中心、中間
部及び端部における厚さがそれぞれＣ、Ｍ、Ｂで示され
る第15B図の命名法を用いることに注目せよ。）以下で
更に詳述するように、本発明の方法はE/Cの割合を制御
された厚さが均一である（E/C＝１）よりも制御された
厚さが不均一である（E/C≠１）ようにも制御しうる。
15A及び15B図の参照番号75により示される半球MR−16ラ
ンプ反射鏡のような放物線及び半球を含む造形された凹
面の支持体上に断面の厚さが制御された薄いフィルムの
塗膜を形成する能力を提供する。（本出願人らが、反射
鏡75の平面ではない形状の内部支持体表面の中心、中間
部及び端部における厚さがそれぞれＣ、Ｍ、Ｂで示され
る第15B図の命名法を用いることに注目せよ。）以下で
更に詳述するように、本発明の方法はE/Cの割合を制御
された厚さが均一である（E/C＝１）よりも制御された
厚さが不均一である（E/C≠１）ようにも制御しうる。
制御された厚さが均一の場合は、熱的に蒸発させた物
質のガス散乱により種々の半球状及び／又は放物線状の
支持体上に歴史的に薄いフィルムが形成された。この技
術を工業的に応用した例には、歯科用及び外科用の鏡及
び第15A図及び第15B図に示されるMR−16常温成形反射鏡
が含まれる。しかしながら、前述のように、熱的蒸発ガ
ス散乱法は典型的にはZnS/MgF2塗膜材料に限定される。
というのは金属酸化物は加熱が困難であり、この方法を
用いると屈折率が低下し、フィルムの耐久性が不十分と
なるからである。
質のガス散乱により種々の半球状及び／又は放物線状の
支持体上に歴史的に薄いフィルムが形成された。この技
術を工業的に応用した例には、歯科用及び外科用の鏡及
び第15A図及び第15B図に示されるMR−16常温成形反射鏡
が含まれる。しかしながら、前述のように、熱的蒸発ガ
ス散乱法は典型的にはZnS/MgF2塗膜材料に限定される。
というのは金属酸化物は加熱が困難であり、この方法を
用いると屈折率が低下し、フィルムの耐久性が不十分と
なるからである。
本発明は、前述の先行技術のガス散乱法特有の屈折率
の低下及び不十分な耐久性の問題がなく、凹面の支持体
上に金属酸化物及び反応した金属化合物のような多くの
金属及び金属化合物の薄いフィルムを均一に形成する。
すなわち、均一の、耐久性のある光学的性能を有する薄
いフィルム塗膜が凹面の支持体上に（マスキングするこ
となく）高速度で形成される。
の低下及び不十分な耐久性の問題がなく、凹面の支持体
上に金属酸化物及び反応した金属化合物のような多くの
金属及び金属化合物の薄いフィルムを均一に形成する。
すなわち、均一の、耐久性のある光学的性能を有する薄
いフィルム塗膜が凹面の支持体上に（マスキングするこ
となく）高速度で形成される。
更に、前述のように、本発明の方法は中心から端部ま
で厚さが均一に制御されたフィルムを提供しうるばかり
でなく、中心から端部まで厚さが不均一に制御されたフ
ィルムも提供しうる。以下では“望ましい不均一“（de
sired non−uniformity）”と言う。この望ましい不均
一は、フィルムの厚さの均一度が支持体上の関心のある
点における入射スペクトル強度の積分値に依存するので
重要である。典型的には、入射スペクトル強度の平均角
度は支持体の表面上で変化し、薄いフィルムの性質は入
射角の関数としてシフトするので特定のフィルムの厚さ
を変化させることすなわち支持体上は望ましい不均一と
することが望ましい。
で厚さが均一に制御されたフィルムを提供しうるばかり
でなく、中心から端部まで厚さが不均一に制御されたフ
ィルムも提供しうる。以下では“望ましい不均一“（de
sired non−uniformity）”と言う。この望ましい不均
一は、フィルムの厚さの均一度が支持体上の関心のある
点における入射スペクトル強度の積分値に依存するので
重要である。典型的には、入射スペクトル強度の平均角
度は支持体の表面上で変化し、薄いフィルムの性質は入
射角の関数としてシフトするので特定のフィルムの厚さ
を変化させることすなわち支持体上は望ましい不均一と
することが望ましい。
いくらか違った言い方をすれば、凹面の反射鏡支持体
上の光学的な塗膜を含む多くの実際的な用途において
は、望ましいスペクトル／色のバランスを達成するには
フィルムの厚さを電球（フィラメント）からの光が鏡の
表面に入射する角度に多層装置のスペクトル応答を調節
するように半径（中心から端部への）方向にわたって精
確に要求どおり製造しなければならない。反射鏡の端部
及び中心において測定されたスペクトルの特徴を２つの
波長の割合として断面を郭成しうる。これら２つの波長
の割合はE/C比と呼ばれるフィルムの断面の価値の数字
を与える。
上の光学的な塗膜を含む多くの実際的な用途において
は、望ましいスペクトル／色のバランスを達成するには
フィルムの厚さを電球（フィラメント）からの光が鏡の
表面に入射する角度に多層装置のスペクトル応答を調節
するように半径（中心から端部への）方向にわたって精
確に要求どおり製造しなければならない。反射鏡の端部
及び中心において測定されたスペクトルの特徴を２つの
波長の割合として断面を郭成しうる。これら２つの波長
の割合はE/C比と呼ばれるフィルムの断面の価値の数字
を与える。
本出願人らは、半球及び放物線のような凹面の支持体
上に形成される薄いフィルムの望ましい厚さの均一性及
び不均一性及びE/Cの割合が多くのパラメータの調節に
より成就され制御されうると結論した。主要なパラメー
タは以下のとおりである。
上に形成される薄いフィルムの望ましい厚さの均一性及
び不均一性及びE/Cの割合が多くのパラメータの調節に
より成就され制御されうると結論した。主要なパラメー
タは以下のとおりである。
１）全プロセス圧力、Ptot:E/CはPtot単調非減少関数で
ある； ２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギー、EK:E
/CはEKの単調非増加関数である； ３）スパッターされた物質の質量、ms:E/Cはmsの単調非
増加関数である； ４）作業ガスの質量、mg:E/Cはmgの単調非減少関数であ
る； ５）ターゲット及び支持体間の距離、dts:E/Cはdtsの単
調非減少関数である； ６）支持体のアスペクト比又はサジタル深さ:E/Cはこの
割合の単調非増加関数である； ７）ターゲットの電力：電力が増加するとE/Cは減少す
る；及び ８）作業条件の均一性。
ある； ２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギー、EK:E
/CはEKの単調非増加関数である； ３）スパッターされた物質の質量、ms:E/Cはmsの単調非
増加関数である； ４）作業ガスの質量、mg:E/Cはmgの単調非減少関数であ
る； ５）ターゲット及び支持体間の距離、dts:E/Cはdtsの単
調非減少関数である； ６）支持体のアスペクト比又はサジタル深さ:E/Cはこの
割合の単調非増加関数である； ７）ターゲットの電力：電力が増加するとE/Cは減少す
る；及び ８）作業条件の均一性。
前述の内容から、（１）系の圧力、（４）作業ガスの
質量、（５）ターゲット及び支持体間の距離、又は
（７）ターゲット電力が増加するとE/Cが増加する。逆
に、（２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギ
ー、（３）スパッターされた物質の質量、又は（６）支
持体のアスペクト比が増加するとE/Cが減少する。
質量、（５）ターゲット及び支持体間の距離、又は
（７）ターゲット電力が増加するとE/Cが増加する。逆
に、（２）スパッターされた粒子の動力学的エネルギ
ー、（３）スパッターされた物質の質量、又は（６）支
持体のアスペクト比が増加するとE/Cが減少する。
本出願人らは、多くのＭ−16支持体上に望ましい均一
性及び不均一性を成就する本発明の能力を実証した。Ｍ
−16支持体上に形成された薄いフィルムの特徴が前述の
パラメータの証拠を提供した。たとえば、その他のすべ
てのパラメータを固定し、181AMUの質量を有するTaを用
いると反射鏡の中心より端部の方が15％厚い塗膜が得ら
れる。48AMUの質量を有するTiを用いると、反射鏡の端
部の方が10％厚い塗膜が得られる。28AMUの質量を有す
るSiを用いると、反射鏡の端部の方が20％厚い塗膜が得
られる。また系全体の圧力を低下させると、反射鏡の端
部におけるチタンの薄いフィルムの相対的な厚さが反射
鏡の中心と比べて低下する。現在、MR−16反射鏡につい
てはE/C比を0.76E/C1.20の範囲で制御して変化させ
うる。
性及び不均一性を成就する本発明の能力を実証した。Ｍ
−16支持体上に形成された薄いフィルムの特徴が前述の
パラメータの証拠を提供した。たとえば、その他のすべ
てのパラメータを固定し、181AMUの質量を有するTaを用
いると反射鏡の中心より端部の方が15％厚い塗膜が得ら
れる。48AMUの質量を有するTiを用いると、反射鏡の端
部の方が10％厚い塗膜が得られる。28AMUの質量を有す
るSiを用いると、反射鏡の端部の方が20％厚い塗膜が得
られる。また系全体の圧力を低下させると、反射鏡の端
部におけるチタンの薄いフィルムの相対的な厚さが反射
鏡の中心と比べて低下する。現在、MR−16反射鏡につい
てはE/C比を0.76E/C1.20の範囲で制御して変化させ
うる。
フィルムの断面の厚さに及ぼす重要な変数の影響を研
究し、支持体の表面上の断面を最適化するためにE/C比
が用いられた。すなわち、本出願人らは統計的な最適化
プログラム、XSTATを用いてE/C比に及ぼすプロセスパラ
メータの影響の総合作用を研究した。このプログラム
は、スパッター付着パラメータによる所与のフィルムの
特徴に関する予言式を得るのに用いた。E/Cはフィルム
の特徴の一として含まれた。得られた予言式は以下のと
おりである。
究し、支持体の表面上の断面を最適化するためにE/C比
が用いられた。すなわち、本出願人らは統計的な最適化
プログラム、XSTATを用いてE/C比に及ぼすプロセスパラ
メータの影響の総合作用を研究した。このプログラム
は、スパッター付着パラメータによる所与のフィルムの
特徴に関する予言式を得るのに用いた。E/Cはフィルム
の特徴の一として含まれた。得られた予言式は以下のと
おりである。
E/C＝（0.6554）TD＋（0.25）IGC −（0.91）PWR＋（0.006） OXY−（0.008）AR−5.4 但し、式中、 TD＝ターゲットの距離 ICG＝イオンガンの電流 PWR＝ターゲットの電力 OXY＝酸素流、及び AR＝アルゴン流 本発明のスパッター法及びたとえば第１図乃至第３図
に示される単一回転系を用いると非常に高い均一度を有
するように全ての前述のパラメータを制御しうる。先行
技術の方法のランダム変化及び固有の不均一性において
は失われている程度に断面の厚さを予言し、要求どおり
に製造しうる。以下に示す実施例１は、凹面の支持体上
に制御して変化させた厚さの断面を提供するこの能力を
示し、実施例２乃至６は、平面及びその他の曲面の支持
体上に均一な一定の厚さの塗膜を形成する能力を示す。
実施例１によれば、第15A図及び第15B図の凹面の反射鏡
のこの断面の典型的な値すなわちE/C比は1.05である。
このことは、中心における厚さより５％大きい端部の厚
さを提供するにはフィルムの堆積の厚さを徐々に増大さ
せなければならないことを意味する。
に示される単一回転系を用いると非常に高い均一度を有
するように全ての前述のパラメータを制御しうる。先行
技術の方法のランダム変化及び固有の不均一性において
は失われている程度に断面の厚さを予言し、要求どおり
に製造しうる。以下に示す実施例１は、凹面の支持体上
に制御して変化させた厚さの断面を提供するこの能力を
示し、実施例２乃至６は、平面及びその他の曲面の支持
体上に均一な一定の厚さの塗膜を形成する能力を示す。
実施例１によれば、第15A図及び第15B図の凹面の反射鏡
のこの断面の典型的な値すなわちE/C比は1.05である。
このことは、中心における厚さより５％大きい端部の厚
さを提供するにはフィルムの堆積の厚さを徐々に増大さ
せなければならないことを意味する。
前述のように、本出願人らは凹面の支持体上に形成さ
れる薄いフィルムの塗膜の回転平面上の厚さを制御する
のにターゲットの電力を用いることを考察した。更に一
般的には、以下に示すようにこの方法は凸面及び凹面の
支持体上に適用しうる。
れる薄いフィルムの塗膜の回転平面上の厚さを制御する
のにターゲットの電力を用いることを考察した。更に一
般的には、以下に示すようにこの方法は凸面及び凹面の
支持体上に適用しうる。
第18A図及び第18B図によれば、平面、凹面又は浅い凸
面（凸面の曲率は関連する回転ドラム14の曲率より小さ
い）である支持体200、201又は202はそれぞれ付着源30
を通り越して旋回するとき、ターゲット及び支持体間距
離は中心におけるより端部における方が小さい。その結
果、及び第19図の支持体の位置の関数としての塗膜の厚
さのグラフ204によれば、塗膜の厚さは支持体の中心に
おけるより端部における方が大きい。すなわちE/C＞１
である。第20図によれば、ターゲットの電力205はこの
固有の不均一性を相殺し、第21図に示される均一な塗膜
の厚さ206を得るために、ドラム及び支持体が付着源30
を通り越して回転するときに端部と比較して中心部に電
力の入力を増大させることにより使用しうる。あるい
は、制御された不均一性を得るために電力を要求どおり
に使用しうる。
面（凸面の曲率は関連する回転ドラム14の曲率より小さ
い）である支持体200、201又は202はそれぞれ付着源30
を通り越して旋回するとき、ターゲット及び支持体間距
離は中心におけるより端部における方が小さい。その結
果、及び第19図の支持体の位置の関数としての塗膜の厚
さのグラフ204によれば、塗膜の厚さは支持体の中心に
おけるより端部における方が大きい。すなわちE/C＞１
である。第20図によれば、ターゲットの電力205はこの
固有の不均一性を相殺し、第21図に示される均一な塗膜
の厚さ206を得るために、ドラム及び支持体が付着源30
を通り越して回転するときに端部と比較して中心部に電
力の入力を増大させることにより使用しうる。あるい
は、制御された不均一性を得るために電力を要求どおり
に使用しうる。
第22A図、第22B図乃至第25図に示されるように、凸面
の支持体203、すなわちドラムの曲率より大きい曲率を
有する支持体については逆の情況が存在する。特に、第
22A図及び第22B図に示されるように、そのような凸面の
支持体においてはターゲット及び支持体間の距離は支持
体の中心におけるより端部における方が大きい。その結
果、第23図の曲線207に示されるように、端部における
厚さは中心におけるそれより減少する。第25図の所望の
断面の均一性206を得るためには、支持体の端部がター
ゲットの前を通過するときに中心が通過する時に使用す
る電力に比べて増大させる。第24図の模範的な電力曲線
208を参照せよ。
の支持体203、すなわちドラムの曲率より大きい曲率を
有する支持体については逆の情況が存在する。特に、第
22A図及び第22B図に示されるように、そのような凸面の
支持体においてはターゲット及び支持体間の距離は支持
体の中心におけるより端部における方が大きい。その結
果、第23図の曲線207に示されるように、端部における
厚さは中心におけるそれより減少する。第25図の所望の
断面の均一性206を得るためには、支持体の端部がター
ゲットの前を通過するときに中心が通過する時に使用す
る電力に比べて増大させる。第24図の模範的な電力曲線
208を参照せよ。
支持体の寸法の増大に伴ない不均一性の問題が増大す
ることに注目すべきである。本発明のように電力を制御
して変化させるとすばらしいことに大きな支持体にも本
発明の方法を適用することができる。支持体の寸法、ド
ラムの周囲及び回転速度により典型的に決定された割合
においては、電力をわずか数％変化させることが必要で
ある。たとえば90回／分の速度で回転する円周100イン
チ（254cm）（直径30インチ（76.2cm））のドラム上に
取付けられた直径10インチ（25.4cm）の平坦な支持体は
約60乃至100Hzの電力の変化が必要である。その結果、
第５図の磁電管ターゲット30に使用するような標準的な
工業用電力供給源は周波数応答を増大させるか又は中間
装置を挿入することにより本発明の電力制御法にも適合
しうる。制御可能な吸収剤を電力供給源とターゲットの
間に取付けることが可能である。
ることに注目すべきである。本発明のように電力を制御
して変化させるとすばらしいことに大きな支持体にも本
発明の方法を適用することができる。支持体の寸法、ド
ラムの周囲及び回転速度により典型的に決定された割合
においては、電力をわずか数％変化させることが必要で
ある。たとえば90回／分の速度で回転する円周100イン
チ（254cm）（直径30インチ（76.2cm））のドラム上に
取付けられた直径10インチ（25.4cm）の平坦な支持体は
約60乃至100Hzの電力の変化が必要である。その結果、
第５図の磁電管ターゲット30に使用するような標準的な
工業用電力供給源は周波数応答を増大させるか又は中間
装置を挿入することにより本発明の電力制御法にも適合
しうる。制御可能な吸収剤を電力供給源とターゲットの
間に取付けることが可能である。
要するに、本発明は半球状及び／又は放物線状の支持
体上に望ましい均一性又は不均一性の金属酸化物及びそ
の他の塗膜物質を付着させることの問題点を解決する。
本出願人らの知るかぎりでは、本発明の方法は平坦な支
持体上に形成される金属酸化物の薄いフィルムが有する
高温耐久性及び呼称屈折率を保持しつつ曲面の支持体上
に金属酸化物をうまく付着させた唯一の方法である。
体上に望ましい均一性又は不均一性の金属酸化物及びそ
の他の塗膜物質を付着させることの問題点を解決する。
本出願人らの知るかぎりでは、本発明の方法は平坦な支
持体上に形成される金属酸化物の薄いフィルムが有する
高温耐久性及び呼称屈折率を保持しつつ曲面の支持体上
に金属酸化物をうまく付着させた唯一の方法である。
特定例を考察する前に、回転磁電管スパッター装置を
操作する本発明の好ましい方法に用いられる連続工程を
復習することが有用である。以下に記載する実施例は第
１図乃至第３図に示される単一及び二重回転装置を用い
て得られるので、操作方法の記載はこの装置及び４つの
（又はそれ以上の）金属スパッター及び酸化／反応ステ
ーションを用いるこの装置の改良実施例に合わせる。
操作する本発明の好ましい方法に用いられる連続工程を
復習することが有用である。以下に記載する実施例は第
１図乃至第３図に示される単一及び二重回転装置を用い
て得られるので、操作方法の記載はこの装置及び４つの
（又はそれ以上の）金属スパッター及び酸化／反応ステ
ーションを用いるこの装置の改良実施例に合わせる。
最初に、反射鏡又は管又はその他の支持体をドラムの
周囲上に取付ける。次いで真空密閉／室をたとえば１×
10-6トルのバックグラウンド圧力に排気し、選択された
速度でドラムの回転を開始する。
周囲上に取付ける。次いで真空密閉／室をたとえば１×
10-6トルのバックグラウンド圧力に排気し、選択された
速度でドラムの回転を開始する。
次に、選択された連続塗布に用いられる金属スパッタ
ー陰極を、入口マニホールド37からパッターガス（代表
的にはアルゴン）を流し入れ、関連する電力供給源33か
ら陰極31へ電力を供給することにより発生させる。付着
／（付着及び酸化）塗布サイクルを開始する前は、陰極
シャッターは付着しないように閉じておく。
ー陰極を、入口マニホールド37からパッターガス（代表
的にはアルゴン）を流し入れ、関連する電力供給源33か
ら陰極31へ電力を供給することにより発生させる。付着
／（付着及び酸化）塗布サイクルを開始する前は、陰極
シャッターは付着しないように閉じておく。
スパッター陰極の操作を開始するや否やイオン源又は
イオン源40の操作を開始する。前述のように、イオン源
40の操作はスパッター陰極30の操作に関連するプラズマ
を用いるので、前述のスパッター陰極の操作を必要とす
る。酸化剤の様式で操作するスパッター陰極30のような
ある種のその他のイオン源は操作に関して別のプラズマ
には存在しないが、スパッター陰極の操作が安定化する
までこれらの装置を開始させないことが好ましい。イオ
ン源の操作は、酸素又はその他の望ましい反応体ガス又
はそれらの混合物を入口マニホールド57から流し入れ、
電力供給源54から電力を供給することにより開始され
る。
イオン源40の操作を開始する。前述のように、イオン源
40の操作はスパッター陰極30の操作に関連するプラズマ
を用いるので、前述のスパッター陰極の操作を必要とす
る。酸化剤の様式で操作するスパッター陰極30のような
ある種のその他のイオン源は操作に関して別のプラズマ
には存在しないが、スパッター陰極の操作が安定化する
までこれらの装置を開始させないことが好ましい。イオ
ン源の操作は、酸素又はその他の望ましい反応体ガス又
はそれらの混合物を入口マニホールド57から流し入れ、
電力供給源54から電力を供給することにより開始され
る。
安定した操作条件、すなわち安定な選択された電力、
ガス流及び圧力に確立されたスパッター陰極及びイオン
源陰極を用い、選択された付着及び酸化速度を供給する
特定の回転速度で操作するドラムを用いると、選択的に
シャッターを開くことにより望ましい付着及び酸化の連
続作業が成される。たとえば、金属１陰極、イオン源酸
化剤、金属２陰極及びイオン源酸化剤の順でドラム14の
周囲のまわりに４つのスパッター及び酸化ステーション
が位置すると仮定すると、連続してシャッターを開くこ
とにより以下の塗膜が得られる。
ガス流及び圧力に確立されたスパッター陰極及びイオン
源陰極を用い、選択された付着及び酸化速度を供給する
特定の回転速度で操作するドラムを用いると、選択的に
シャッターを開くことにより望ましい付着及び酸化の連
続作業が成される。たとえば、金属１陰極、イオン源酸
化剤、金属２陰極及びイオン源酸化剤の順でドラム14の
周囲のまわりに４つのスパッター及び酸化ステーション
が位置すると仮定すると、連続してシャッターを開くこ
とにより以下の塗膜が得られる。
1.金属１付着及び酸化；金属２付着及び酸化→金属１酸
化物の上に金属２酸化物（すなわち、金属１スパッター
陰極のシャッター及び関連する酸化剤シャッターを一緒
に開き、次いで金属２スパッター陰極シャッター及び関
連する酸化剤シャッターを一緒に開く）； 2.金属1;金属２及び酸化→金属１の上に金属２酸化物； 3.金属１及び酸化；金属２→金属１酸化物の上に金属2; 4.金属2;金属１及び酸化→金属２の上に金属１酸化物； 5.金属２及び酸化；金属１→金属２酸化物の上に金属1; 6.金属１及び金属２同時（すなわち、金属１陰極及び金
属２陰極のシャッターを同時に開く）→金属１及び金属
２の混合物の層；及び 7.金属１及び金属２及び酸化（金属１、金属２及び酸化
剤のシャッターを一緒に開く）→金属１及び金属２の酸
化された混合物。
化物の上に金属２酸化物（すなわち、金属１スパッター
陰極のシャッター及び関連する酸化剤シャッターを一緒
に開き、次いで金属２スパッター陰極シャッター及び関
連する酸化剤シャッターを一緒に開く）； 2.金属1;金属２及び酸化→金属１の上に金属２酸化物； 3.金属１及び酸化；金属２→金属１酸化物の上に金属2; 4.金属2;金属１及び酸化→金属２の上に金属１酸化物； 5.金属２及び酸化；金属１→金属２酸化物の上に金属1; 6.金属１及び金属２同時（すなわち、金属１陰極及び金
属２陰極のシャッターを同時に開く）→金属１及び金属
２の混合物の層；及び 7.金属１及び金属２及び酸化（金属１、金属２及び酸化
剤のシャッターを一緒に開く）→金属１及び金属２の酸
化された混合物。
明らかに、複数の陰極を用いると実質的に無限の組合
せの種々の物質の多層塗膜が形成されうる。
せの種々の物質の多層塗膜が形成されうる。
二種類以上の金属及び／又はその他の物質の混合物の
形成中にはスパッターのシャッターを開いたまま保持
し、電力、圧力、陰極の相対的な開口寸法及び／又は相
対数を調節することにより一方の金属のもう一方又はそ
の他の金属に対する割合を変化させることが好ましいと
いうことに注目すべきである。
形成中にはスパッターのシャッターを開いたまま保持
し、電力、圧力、陰極の相対的な開口寸法及び／又は相
対数を調節することにより一方の金属のもう一方又はそ
の他の金属に対する割合を変化させることが好ましいと
いうことに注目すべきである。
また、一般的には、化合物又は分離した物質の混合物
のいずれかの特定の層の厚さは、関連するスパッター陰
極のシャッターを開いている時間の長さにより決定す
る。
のいずれかの特定の層の厚さは、関連するスパッター陰
極のシャッターを開いている時間の長さにより決定す
る。
前述の記載及び以下の実施例に基いて、当業者は実質
的に無限の種々の組成物、化合物、合金及び単層及び多
層の金属とその他の物質及びそれらの酸化物、窒化物、
炭化物等の混合物の組合せを誘導しうるであろう。
的に無限の種々の組成物、化合物、合金及び単層及び多
層の金属とその他の物質及びそれらの酸化物、窒化物、
炭化物等の混合物の組合せを誘導しうるであろう。
たとえば、複合材料及び合金のフィルムを形能する可
能性は、支持体の平面に垂直な方向に組成が連続して変
化するフィルム、従って光学的性質が連続して変化する
フィルムに拡張される。組成の分布は、一種以上のスパ
ッター源に供給される電力を連続的又は周期的に変化さ
せることにより、又は一種以上のスパッター源の開口又
はシャッターの開放を連続的に変化させることにより得
られる。３種類の重要な装置に分類することが可能であ
る。
能性は、支持体の平面に垂直な方向に組成が連続して変
化するフィルム、従って光学的性質が連続して変化する
フィルムに拡張される。組成の分布は、一種以上のスパ
ッター源に供給される電力を連続的又は周期的に変化さ
せることにより、又は一種以上のスパッター源の開口又
はシャッターの開放を連続的に変化させることにより得
られる。３種類の重要な装置に分類することが可能であ
る。
支持体における支持体物質の屈折率から外側の界面に
おける最低の実際的な値まで屈折率の変化する単一のフ
ィルムを含む透明は反射防止塗膜が製造されうる。その
ような装置は、典型的には非常に幅広いバンド幅、一般
的には二オクターブ以上にわたって有効な反射防止塗膜
を製造するのに用いられる。
おける最低の実際的な値まで屈折率の変化する単一のフ
ィルムを含む透明は反射防止塗膜が製造されうる。その
ような装置は、典型的には非常に幅広いバンド幅、一般
的には二オクターブ以上にわたって有効な反射防止塗膜
を製造するのに用いられる。
100％のある種の金属成分から100％の外側界面におけ
るある種の透明な物質までフィルムの組成を変化させる
ことにより、典型的には金属表面に一般的及び選択的吸
収表面を提供するのに用いられる不透明な反射防止塗膜
が製造されうる。
るある種の透明な物質までフィルムの組成を変化させる
ことにより、典型的には金属表面に一般的及び選択的吸
収表面を提供するのに用いられる不透明な反射防止塗膜
が製造されうる。
断面が連続的に周期的に変化する透明なフィルムが形
成されうる。屈折率の分布は、固定した周波数の単純な
分布か又は一層複雑な周波数の変化した分布である。そ
のような構造の典型的な用途は、高い透過率の領域によ
り一種以上の狭い反射ハンドが分けられた非常に狭いバ
ンドの反射鏡としての用途である。レーザ光が透明な波
長領域の目又は光学系センサーに入射するのを保護する
ためにそのような装置を典型的に用いる。
成されうる。屈折率の分布は、固定した周波数の単純な
分布か又は一層複雑な周波数の変化した分布である。そ
のような構造の典型的な用途は、高い透過率の領域によ
り一種以上の狭い反射ハンドが分けられた非常に狭いバ
ンドの反射鏡としての用途である。レーザ光が透明な波
長領域の目又は光学系センサーに入射するのを保護する
ためにそのような装置を典型的に用いる。
実施例 以下の実施例は、種々の支持体、すなわち、種々の物
質から形成された曲面の支持体を含む支持体上に大量の
（高処理量の）多層の光学的性能を有するフィルムを付
着させる本発明の能力を説明する。以下の実施例に記載
されるフィルムは全て第１図乃至第３図に示された装
置、特に二重回転遊星歯車装置25（管状又は円筒状の支
持体に対して）及び単一回転の取付位置15（サングラス
レンズ及びランプ反射鏡のような支持体に対して）を含
むドラム14を用いて形成された。系は、48回／分の速度
で回転する直径29インチ（73.7cm）のドラム、じゃま板
間に５インチ（12.7cm）幅の開口、及び５インチ（12.7
cm）幅のターゲットを用いた。種々の物質のスパッター
付着には線状磁電管陰極30を用い、付着した物質の酸化
には線状磁電管イオン源40を用いた。
質から形成された曲面の支持体を含む支持体上に大量の
（高処理量の）多層の光学的性能を有するフィルムを付
着させる本発明の能力を説明する。以下の実施例に記載
されるフィルムは全て第１図乃至第３図に示された装
置、特に二重回転遊星歯車装置25（管状又は円筒状の支
持体に対して）及び単一回転の取付位置15（サングラス
レンズ及びランプ反射鏡のような支持体に対して）を含
むドラム14を用いて形成された。系は、48回／分の速度
で回転する直径29インチ（73.7cm）のドラム、じゃま板
間に５インチ（12.7cm）幅の開口、及び５インチ（12.7
cm）幅のターゲットを用いた。種々の物質のスパッター
付着には線状磁電管陰極30を用い、付着した物質の酸化
には線状磁電管イオン源40を用いた。
実施例は、記載された生成物が大量に必要であるがい
ずれの種類の生成物であっても高度にばらつきのないこ
とが必要であるということが特徴であり、生成物の機能
を決定する多層系の光学的及び機械的性質は生成物の表
面全体にわたって非常に均一でなければならない。
ずれの種類の生成物であっても高度にばらつきのないこ
とが必要であるということが特徴であり、生成物の機能
を決定する多層系の光学的及び機械的性質は生成物の表
面全体にわたって非常に均一でなければならない。
実施例としてのこれらの生成物は、本発明及び前述の
先行技術間の本質的な違いをきわだたせるに値する。
先行技術間の本質的な違いをきわだたせるに値する。
スパッター陰極30を用いると、本発明の技術は付着及
び反応用の別々の非隣接ゾーンを用いる。ゾーン間の全
圧力はアーク放電及びその後のフィルムの厚さの制御の
損失を最小化する程度に低い。
び反応用の別々の非隣接ゾーンを用いる。ゾーン間の全
圧力はアーク放電及びその後のフィルムの厚さの制御の
損失を最小化する程度に低い。
ドラムの周囲の付着ゾーン及び反応ゾーンは長くて狭
く、円筒状の作業表面の周囲のまわりの複数のステーシ
ョンの据えつけを許容する。このことは同一プロセスの
サイクル中に一種類を越える物質を付着させなければな
らない場合には必要不可欠であり、このことは記載した
実施例のすべてにおける要件である。
く、円筒状の作業表面の周囲のまわりの複数のステーシ
ョンの据えつけを許容する。このことは同一プロセスの
サイクル中に一種類を越える物質を付着させなければな
らない場合には必要不可欠であり、このことは記載した
実施例のすべてにおける要件である。
多くのステーションを許容する上に、長くて狭い規則
的な形状の付着及び反応ゾーンは多くの個々の支持体及
び大きな支持体面積の使用を許容し、その結果処理量は
大きくなる。というのは、多くの反応ゾーン、並びに付
着ゾーンが回転する支持体キャリヤーの周囲のまわりに
位置し、作業表面のまわりに位置する全ての支持体が同
一物質の束及びプラズマ条件に暴露されるからである。
このことは種々の支持体上のフィルムの厚さを非常に高
度に制御することを確実にし、このことが生成物におけ
る一致性において必要不可欠である。
的な形状の付着及び反応ゾーンは多くの個々の支持体及
び大きな支持体面積の使用を許容し、その結果処理量は
大きくなる。というのは、多くの反応ゾーン、並びに付
着ゾーンが回転する支持体キャリヤーの周囲のまわりに
位置し、作業表面のまわりに位置する全ての支持体が同
一物質の束及びプラズマ条件に暴露されるからである。
このことは種々の支持体上のフィルムの厚さを非常に高
度に制御することを確実にし、このことが生成物におけ
る一致性において必要不可欠である。
付着ゾーン及び支持体キャリヤー間にぴったりしたじ
ゃま板が不用なので、このぴったりしたじゃま板が実用
向ではないような曲率の支持体の塗膜を許容する。たと
えば、レンズ及び管の塗膜を許容する。
ゃま板が不用なので、このぴったりしたじゃま板が実用
向ではないような曲率の支持体の塗膜を許容する。たと
えば、レンズ及び管の塗膜を許容する。
1.曲面のガラス製“常温成形”鏡（M16＆M13.25） 第１表のプロセスを用い、第15A図のガラス製ランプ
反射鏡支持体75の凹面の内部表面76上に二酸化チタンと
二酸化珪素の層を交互に含む反射多層酸化物塗膜を形成
するのに、第１図乃至第３図に示される系を単一回転様
式で用いた。第１図の支持体の位置15Bを参照せよ。高
付着速度で精確に制御された均一性の二種類の物質で深
皿反射鏡表面76を効果的に塗布した。塗膜は21層を含ん
だ。
反射鏡支持体75の凹面の内部表面76上に二酸化チタンと
二酸化珪素の層を交互に含む反射多層酸化物塗膜を形成
するのに、第１図乃至第３図に示される系を単一回転様
式で用いた。第１図の支持体の位置15Bを参照せよ。高
付着速度で精確に制御された均一性の二種類の物質で深
皿反射鏡表面76を効果的に塗布した。塗膜は21層を含ん
だ。
但し、式中Ｌは二酸化珪素であり、Ｈは二酸化チタン
であり、２つの堆積（H/2LH/2）5はそれぞれ627nm及び4
59nmのQWOT（四分の一波長の光学的厚さ）において中心
に集まった。前述の工業上標準的な表示法である各
（（H/2LH/2）5は、二酸化チタンの二分の一のQWOT層
（H/2）；二酸化珪素のQWOT層（Ｌ）；及び二酸化チタ
ンの二分の一のQWOT層（H/2）を順序正しく含む層のシ
ークエンスの５回繰返しを意味する。第９図によれば、
それぞれフィルムの中心、中間部、及び端部における波
長と関数としての％透過率曲線の曲線80、81及び82で示
されるように、塗膜は1.05の望ましいE/C比を有し、電
球の光源の色を変えることなく可視エネルギーを反射す
る一方、赤外光エネルギー、すなわち約700nmより大き
い波長の光を透過するというスペクトル性能の設計目的
を成就した。
であり、２つの堆積（H/2LH/2）5はそれぞれ627nm及び4
59nmのQWOT（四分の一波長の光学的厚さ）において中心
に集まった。前述の工業上標準的な表示法である各
（（H/2LH/2）5は、二酸化チタンの二分の一のQWOT層
（H/2）；二酸化珪素のQWOT層（Ｌ）；及び二酸化チタ
ンの二分の一のQWOT層（H/2）を順序正しく含む層のシ
ークエンスの５回繰返しを意味する。第９図によれば、
それぞれフィルムの中心、中間部、及び端部における波
長と関数としての％透過率曲線の曲線80、81及び82で示
されるように、塗膜は1.05の望ましいE/C比を有し、電
球の光源の色を変えることなく可視エネルギーを反射す
る一方、赤外光エネルギー、すなわち約700nmより大き
い波長の光を透過するというスペクトル性能の設計目的
を成就した。
第１表 支持体： 凹面のガラス 回転運動： 単一 物質1: TiO2を形成するチタン 物質2: SiO2を形成する珪素 陰極速度、物質１（CR1）： 110Å／秒 陰極速度、物質２（CR2）： 90Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 6KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.0μ 物質１に関するイオン源作業： ４アンペア;125sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ２アンペア;100sccmO2 後作業の焼付け（塗布完了後）：空気中550℃１時間 2.ガラス製眼鏡レンズ 第２表のプロセスパラメータを用い、凸面のガラスレ
ンズ上に二酸化チタンと二酸化珪素の層を交互に含む26
層の光学的性能を有する塗膜を形成するのに、前述の第
１図乃至第３図に示される装置をこの場合もまた単一回
転様式で用いた。第10図の％反射率曲線83及び％透過率
曲線84により示されるように、塗膜は、目に損傷を与え
る赤外線を通さないために赤外付近に拒絶バンドを提供
すると共に紫外付近にも拒絶バンドを提供し、MIL−Ｃ
−675による標準イレーザー摩擦、耐摩耗性試験により
特徴づけられる非常に高いフィルム耐久性を提供すると
いうスペクトル性能の設計目的を成就した。フィルムの
目を保護する特徴の他に、実質的に可視光の透過に影響
を及ぼすことなく種々の化粧用の色を成就するために塗
膜の設計（層の厚さ）により約400乃至700nmの範囲にわ
たって選択的に可視光を透過吸収した。この設計は、厳
重な色の再現性の要件を成就するために成分層の光学的
厚さを厳重に制御する必要がある。本発明を用いて製造
した製品は、先行技術の方法により製造された製品より
２倍以上均一である。
ンズ上に二酸化チタンと二酸化珪素の層を交互に含む26
層の光学的性能を有する塗膜を形成するのに、前述の第
１図乃至第３図に示される装置をこの場合もまた単一回
転様式で用いた。第10図の％反射率曲線83及び％透過率
曲線84により示されるように、塗膜は、目に損傷を与え
る赤外線を通さないために赤外付近に拒絶バンドを提供
すると共に紫外付近にも拒絶バンドを提供し、MIL−Ｃ
−675による標準イレーザー摩擦、耐摩耗性試験により
特徴づけられる非常に高いフィルム耐久性を提供すると
いうスペクトル性能の設計目的を成就した。フィルムの
目を保護する特徴の他に、実質的に可視光の透過に影響
を及ぼすことなく種々の化粧用の色を成就するために塗
膜の設計（層の厚さ）により約400乃至700nmの範囲にわ
たって選択的に可視光を透過吸収した。この設計は、厳
重な色の再現性の要件を成就するために成分層の光学的
厚さを厳重に制御する必要がある。本発明を用いて製造
した製品は、先行技術の方法により製造された製品より
２倍以上均一である。
第２表 支持体： ガラス製サングラスレ ンズ 回転運動： 単一 物質1: Ta2O5を形成するタン タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 70Å／秒 C.R.2: 90Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 6KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業； ４アンペア;199sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ２アンペア;99sccmO2 後作業の焼付け： 空気中450℃１時間 ３プラスチック製眼鏡レンズ 目に損傷を与える赤外線を通さないために赤外付近に
拒絶バンドを有すると共に紫外付近にも拒絶バンドを有
する実施例２に記載されているフィルムと同一の26層青
色フィルターフィルムを付着させるために第３表のプロ
セスを用い第１図乃至第３図に示される装置を単一回転
様式で用いた。しかしながら、この場合の支持体はガラ
ス製レンズではなくてプラスチック製のサングラスレン
ズであった。第11図によれば、％反射率曲線86及び％透
過率曲線87により示されるように、薄いフィルムの塗膜
は実施例２において考察されている光学上の設計目的を
成就すると共に、プロセス温度が非常に低い（約55℃）
ためにプラスチックを融解させたり軟化させたすること
なくプラスチック上に付着させる目的も成就した。この
能力は、プラスチックの支持体上に多層の耐久性がある
光学的に透明な塗膜を形成することが伝統的に困難な作
業であった全ての公知の先行技術の真空塗布プロセスと
は異なる。これらの薄いフィルム塗膜はまた湿潤暴露
（MIL−Ｍ−13508）及びスナップテープ接着試験（MIL
−Ｃ−675）に合格した。
拒絶バンドを有すると共に紫外付近にも拒絶バンドを有
する実施例２に記載されているフィルムと同一の26層青
色フィルターフィルムを付着させるために第３表のプロ
セスを用い第１図乃至第３図に示される装置を単一回転
様式で用いた。しかしながら、この場合の支持体はガラ
ス製レンズではなくてプラスチック製のサングラスレン
ズであった。第11図によれば、％反射率曲線86及び％透
過率曲線87により示されるように、薄いフィルムの塗膜
は実施例２において考察されている光学上の設計目的を
成就すると共に、プロセス温度が非常に低い（約55℃）
ためにプラスチックを融解させたり軟化させたすること
なくプラスチック上に付着させる目的も成就した。この
能力は、プラスチックの支持体上に多層の耐久性がある
光学的に透明な塗膜を形成することが伝統的に困難な作
業であった全ての公知の先行技術の真空塗布プロセスと
は異なる。これらの薄いフィルム塗膜はまた湿潤暴露
（MIL−Ｍ−13508）及びスナップテープ接着試験（MIL
−Ｃ−675）に合格した。
第３表 支持体： プラスチック製サング ラスレンズ 回転運動： 単一 物質1: Ta2O5を形成するタン タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 70Å／秒 C.R.2: 90Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 3KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業； ４アンペア;199sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ４アンペア;99sccmO2 後作業の焼付け： 無 4.プラスチック用反射防止塗膜 約55℃のプロセス温度を用い平面及び凸面のプラスチ
ック製支持体上に五酸化タンタル及び二酸化珪素の層を
交互に含む四層の光学的フィルムを形成するのに、第４
表に示されるプロセスに従って第１図乃至第３図に示さ
れる装置を単一回転様式で用いた。フィルムは四層を含
んだ。
ック製支持体上に五酸化タンタル及び二酸化珪素の層を
交互に含む四層の光学的フィルムを形成するのに、第４
表に示されるプロセスに従って第１図乃至第３図に示さ
れる装置を単一回転様式で用いた。フィルムは四層を含
んだ。
支持体｜（HLHL）｜周囲 但し、式中のＬは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タン
タルであって、QWOT HLHLはそれぞれ117nm、172nm、10
96nm及び520nmにおいて中心に集まった。第12図の反射
率曲線88によれば、フィルムは可視波長スペクトルにお
いて反射率が非常に低く、プラスチックを融解又は軟化
させることなく再現性よく非常に薄い（100nmの厚さ）
層を付着させるという設計目的を満足させた。
タルであって、QWOT HLHLはそれぞれ117nm、172nm、10
96nm及び520nmにおいて中心に集まった。第12図の反射
率曲線88によれば、フィルムは可視波長スペクトルにお
いて反射率が非常に低く、プラスチックを融解又は軟化
させることなく再現性よく非常に薄い（100nmの厚さ）
層を付着させるという設計目的を満足させた。
第４表 支持体： ポリカーボネート及び アクリル系樹脂 回転運動： 単一 物質1: Ta2O5を形成するタン
タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 70Å／秒 C.R.2: 90Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 3KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業； ４アンペア;199sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ４アンペア;99sccmO2 後作業の焼付け： 無 5.黄色のヘッドランプフィルター塗膜 二重回転様式及び第５表のプロセスを用い、ハロゲン
ヘッドランプ電球の石英外被上に14層のフィルムを付着
させるのにも第１図乃至第３図に示される装置を用い
た。フィルムは３種の物質を含み、複数の物質の精確な
色合せが必要であり、かつ成分の薄い四分の一波層の精
確な制御が必要である。その結果、フィルムの設計は施
行が困難なものである。特定のフィルムの設計は以下の
とおりであった。
タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 70Å／秒 C.R.2: 90Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 3KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業； ４アンペア;199sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ４アンペア;99sccmO2 後作業の焼付け： 無 5.黄色のヘッドランプフィルター塗膜 二重回転様式及び第５表のプロセスを用い、ハロゲン
ヘッドランプ電球の石英外被上に14層のフィルムを付着
させるのにも第１図乃至第３図に示される装置を用い
た。フィルムは３種の物質を含み、複数の物質の精確な
色合せが必要であり、かつ成分の薄い四分の一波層の精
確な制御が必要である。その結果、フィルムの設計は施
行が困難なものである。特定のフィルムの設計は以下の
とおりであった。
支持体｜Fe2O3（Ｈ）（LH）6｜周囲 但し、式中のＬは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タン
タルであって、QWOT Fe2O3、Ｈ及び（LH）はそれぞれ1
4nm、10nm及び430nmにおいて中心に集まった。フィルム
は石英の外被上にFe2O3（Ｈ）（LH）6の多層青色フィル
ターを再現性よく付着させる能力を示した。これらのフ
ィルムのスペクトル性能は第13図に示されている。Fe2O
3吸収剤層を用いる場合には曲線91が％透過率を示す。
曲線92はFe2O3を用いない場合の性能を示す。第13図
は、多層青色フィルター及びFe2O3選択的吸収剤の組合
せが約500乃至600nmの範囲にわたって黄色の光を透過
し、約450nmにおける青色光の透過を防止し、かつ高い
反射角の特徴的な青色コロナ及びガラス外被の透過を除
去することを示す。
タルであって、QWOT Fe2O3、Ｈ及び（LH）はそれぞれ1
4nm、10nm及び430nmにおいて中心に集まった。フィルム
は石英の外被上にFe2O3（Ｈ）（LH）6の多層青色フィル
ターを再現性よく付着させる能力を示した。これらのフ
ィルムのスペクトル性能は第13図に示されている。Fe2O
3吸収剤層を用いる場合には曲線91が％透過率を示す。
曲線92はFe2O3を用いない場合の性能を示す。第13図
は、多層青色フィルター及びFe2O3選択的吸収剤の組合
せが約500乃至600nmの範囲にわたって黄色の光を透過
し、約450nmにおける青色光の透過を防止し、かつ高い
反射角の特徴的な青色コロナ及びガラス外被の透過を除
去することを示す。
第５表 支持体： ハロゲンランプ外被 回転運動： 二重（遊星） 物質1: Ta2O5を形成するタン タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 150Å／秒 C.R.2: 100Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 6KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業： １アンペア;200sccmO2 物質２に関するイオン源作業： １アンペア;100sccmO2 後作業の焼付け： 空気中600℃１時間 6.薄い高温（hot）成形鏡塗膜 赤外（IR）輻射エネルギー加熱ランプに使用される管
状石英ランプの外被上に15層のフィルムを形成するの
に、第１図乃至第３図に示される装置を二重回転様式で
作業させた。塗膜は、内部のタングステンハロゲンフィ
ラメントより発する赤外エネルギーを反射しつつ可視エ
ネルギーを透過するように設計されているので、“薄い
高温成形鏡（thin hot mirror）”と呼ばれる。赤外エ
ネルギーはランプのフィラメント上に幾何学的に入射す
るので塗膜はランプ電力の低下の原因となる。エネルギ
ーはフィラメントを加熱するのに使用されるので、ラン
プをつけるのに必要な電力量は減少する。特定フィルム
の設計は以下のとおりである。
状石英ランプの外被上に15層のフィルムを形成するの
に、第１図乃至第３図に示される装置を二重回転様式で
作業させた。塗膜は、内部のタングステンハロゲンフィ
ラメントより発する赤外エネルギーを反射しつつ可視エ
ネルギーを透過するように設計されているので、“薄い
高温成形鏡（thin hot mirror）”と呼ばれる。赤外エ
ネルギーはランプのフィラメント上に幾何学的に入射す
るので塗膜はランプ電力の低下の原因となる。エネルギ
ーはフィラメントを加熱するのに使用されるので、ラン
プをつけるのに必要な電力量は減少する。特定フィルム
の設計は以下のとおりである。
支持体｜（L/2 HL/2）5｜周囲 ＝900nm 但し、式中のＬは二酸化珪素であり、Ｈは五酸化タン
タルであって、QWOTは900nmにおいて中心に集まった。
これらのフィルムのスペクトル性能は第14図に示されて
いる。曲線93は％透過率を波長の関数として表わし、ホ
ットミラーフィルム又は塗膜が約400乃至750nmの範囲で
可視光を透過し、約750乃至1100nmの範囲でIRエネルギ
ーをフィラメントの方に反射することを示す。
タルであって、QWOTは900nmにおいて中心に集まった。
これらのフィルムのスペクトル性能は第14図に示されて
いる。曲線93は％透過率を波長の関数として表わし、ホ
ットミラーフィルム又は塗膜が約400乃至750nmの範囲で
可視光を透過し、約750乃至1100nmの範囲でIRエネルギ
ーをフィラメントの方に反射することを示す。
第６表 支持体： 10mm石英管 回転運動： 二重（遊星） 物質1: Ta2O5を形成するタン タル 物質2: SiO2を形成する珪素 C.R.1: 150Å／秒 C.R.2: 100Å／秒 物質１ガス： アルゴン400sccm 物質２ガス： アルゴン400sccm 物質１電力： 6KW 物質２電力： 5KW アルゴンスパッター圧力： 2.5μ 物質１に関するイオン源作業； ２アンペア;199sccmO2 物質２に関するイオン源作業： ２アンペア;99sccmO2 後作業の焼付け： 空気中600℃１時間 前述の好ましい本発明の実施例及びそれらに変わる実
施例より、当業者は本明細書に開示されている内容に基
づき特許請求の範囲内で本発明を容易に改良したり拡張
したりしうることは認められるであろう。
施例より、当業者は本明細書に開示されている内容に基
づき特許請求の範囲内で本発明を容易に改良したり拡張
したりしうることは認められるであろう。
第１図及び第２図は、それぞれ、本発明の原理を具体化
する単一回転円筒状ドラム磁電管増大真空スパッター系
の簡単化模式的透視図及び横断面図であり、第３図は本
発明の原理を具体化する磁電管増大真空スパッター系の
二重回転円筒状ドラム実施例の簡単化模式的透視図であ
り、第４図及び第５図は、それぞれ、本発明の磁電管増
大真空スパッター系に有用なDC線状磁電管スパッター装
置の一型式の簡単化模式的、部分的に切り取った透視図
及び横断面図であり、第６図及び第７図は、それぞれ、
本発明の磁電管増大真空スパッター系に有用な線状磁電
管イオン源の一実施例の分解組立透視図及び一部模式的
な端面図であり、第８図は本発明の系の別の回転円筒状
ドラムの実施例の簡単化模式的水平断面図であり、第９
図乃至第14図は（ａ）曲面のガラス製の鏡（第９図）、
ガラス製の眼鏡レンズ（第10図）、プラスチック製の眼
鏡レンズ（第11図）上に付着させた光学的性能を有する
フィルム、及び（ｂ）プラスチック上の反射防止塗膜
（第12図）、黄色のヘッドランプフィルター塗膜（第13
図）、及び赤外輻射エネルギー加熱ランプ上の鏡塗膜
（第14図）に関する透過率及び反射率曲線の一方又は双
方を示し、第15A図及び第15B図は、それぞれ、第９図に
示される透過特性を有する反射多層酸化物塗膜が本発明
を用いて形成される深皿ガラス製ランプ反射鏡の模式化
透視図及び縦断面図であり、第16図は斜めの入射角の付
着を妨げるために凸面の支持体をマスキングする先行技
術のマーチン／ランコート（Martin/Rencourt）技術を
模式的に表わし、第17図は第３図の二重回転スキームを
用いて円筒状ガラス製電球上に薄いフィルムを付着させ
る方法を模式的に示し、第18A図及び第18B図は、それぞ
れ、平面、凹面又は浅い凸面の支持体の中心部及び端部
のターゲット及び支持体間距離を模式的に示し、第19図
は第18A図及び第18B図の凹面の支持体に関連する断面の
厚さを示し、第20図は第21図に示された均一の厚さ、又
は平面、凹面、又は浅い凸面の支持体用に選択した断面
の厚さを得るのに用いられる支持体の位置の関数として
のターゲットの電力のグラフを示し、第21図は支持体の
各位置における断面の厚さを示すグラフを示し、第22A
図及び第22B図は、それぞれ、凸面の支持体の中心部及
び端部のターゲット及び支持体間の距離を模式的に示
し、第23図は第22A図及び第22B図の凸面の支持体に関連
する断面の厚さを模式的に示し、かつ第24図は第25図の
均一な断面の厚さ、又は凸面の支持体用選択した断面の
厚さをえるのに用いられる支持体の位置の関数としての
ターゲットの電力のグラフを示し、第25図は支持体の各
位置における断面の厚さを示すグラフを示す。
する単一回転円筒状ドラム磁電管増大真空スパッター系
の簡単化模式的透視図及び横断面図であり、第３図は本
発明の原理を具体化する磁電管増大真空スパッター系の
二重回転円筒状ドラム実施例の簡単化模式的透視図であ
り、第４図及び第５図は、それぞれ、本発明の磁電管増
大真空スパッター系に有用なDC線状磁電管スパッター装
置の一型式の簡単化模式的、部分的に切り取った透視図
及び横断面図であり、第６図及び第７図は、それぞれ、
本発明の磁電管増大真空スパッター系に有用な線状磁電
管イオン源の一実施例の分解組立透視図及び一部模式的
な端面図であり、第８図は本発明の系の別の回転円筒状
ドラムの実施例の簡単化模式的水平断面図であり、第９
図乃至第14図は（ａ）曲面のガラス製の鏡（第９図）、
ガラス製の眼鏡レンズ（第10図）、プラスチック製の眼
鏡レンズ（第11図）上に付着させた光学的性能を有する
フィルム、及び（ｂ）プラスチック上の反射防止塗膜
（第12図）、黄色のヘッドランプフィルター塗膜（第13
図）、及び赤外輻射エネルギー加熱ランプ上の鏡塗膜
（第14図）に関する透過率及び反射率曲線の一方又は双
方を示し、第15A図及び第15B図は、それぞれ、第９図に
示される透過特性を有する反射多層酸化物塗膜が本発明
を用いて形成される深皿ガラス製ランプ反射鏡の模式化
透視図及び縦断面図であり、第16図は斜めの入射角の付
着を妨げるために凸面の支持体をマスキングする先行技
術のマーチン／ランコート（Martin/Rencourt）技術を
模式的に表わし、第17図は第３図の二重回転スキームを
用いて円筒状ガラス製電球上に薄いフィルムを付着させ
る方法を模式的に示し、第18A図及び第18B図は、それぞ
れ、平面、凹面又は浅い凸面の支持体の中心部及び端部
のターゲット及び支持体間距離を模式的に示し、第19図
は第18A図及び第18B図の凹面の支持体に関連する断面の
厚さを示し、第20図は第21図に示された均一の厚さ、又
は平面、凹面、又は浅い凸面の支持体用に選択した断面
の厚さを得るのに用いられる支持体の位置の関数として
のターゲットの電力のグラフを示し、第21図は支持体の
各位置における断面の厚さを示すグラフを示し、第22A
図及び第22B図は、それぞれ、凸面の支持体の中心部及
び端部のターゲット及び支持体間の距離を模式的に示
し、第23図は第22A図及び第22B図の凸面の支持体に関連
する断面の厚さを模式的に示し、かつ第24図は第25図の
均一な断面の厚さ、又は凸面の支持体用選択した断面の
厚さをえるのに用いられる支持体の位置の関数としての
ターゲットの電力のグラフを示し、第25図は支持体の各
位置における断面の厚さを示すグラフを示す。
フロントページの続き (72)発明者 リチャード イアン シドン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95404 サンタ ローザ カミングス ドライヴ 2245 (72)発明者 マイケル エイ スコービー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95407 サンタ ローザ ストーニー ポイント ロード 150 (72)発明者 バリー ダブリュー マンリー アメリカ合衆国 コロラド州 80301 ボールダー アーバル ストリート 3974
Claims (26)
- 【請求項１】１以上の支持体に光学性質を有する薄いフ
ィルムを形成する方法であって、 （ａ）円筒状キャリヤー上に前記支持体を据え付け、回
転させる工程、 （ｂ）金属様式の付着操作を行う領域において、反応性
ガスに対して相対的に高い分圧のスパッター用ガスを使
用して、前記キャリヤーの周辺に沿って離間して位置す
る複数のスパッター付着装置を選択的に操作して、前記
キャリヤーの回転中に、調整された厚み特性を有する１
以上の物質の薄い層を回転する前記支持体上に選択的に
スパッター付着させる工程、及び （ｃ）前記スパッター付着操作と同時に、スパッター用
ガスに対して高い分圧の反応性ガスの存在下において、
前記スパッター付着装置の位置から離間して位置する少
なくとも１つのイオン源装置を操作して、局部的に反応
性の大きいガスプラズマを形成し、もって、前記キャリ
ヤーの回転中に、付着した１以上の物質を、選択された
雰囲気と化学的に反応させ、付着した物質の各層を完全
に反応させかつ前記支持体上に選択された薄いフィルム
を形成させる工程、 を含む、支持体上に薄いフィルムを形成する方法。 - 【請求項２】曲面の支持体を提供し、かつ平坦な支持体
上に形成されるものと等価な光学的性質を有する薄い塗
膜を前記曲面の支持体上に形成することを含む光学的性
質を有する薄いフィルム塗膜を形成する請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】前記塗膜が金属酸化物、金属窒化物及びそ
の他の反応した金属化合物から選択される請求項２記載
の方法。 - 【請求項４】曲面の支持体を提供し、約100乃至150Å／
秒の瞬間的な速度で前記曲面の支持体上に薄い金属塗膜
を付着させ、かつ平坦な支持体上に形成されるものと等
価な光学的性質を有する酸化物に金属を変換することを
含む光学的性質を有する薄いフィルム塗膜を形成する請
求項１に記載の方法。 - 【請求項５】曲がった経路に沿って支持体を回転させ、
付着させる物質の塗膜を断面の厚さを制御するために以
下のパラメータ：系全体の圧力、スパッターされた物質
の動力学的エネルギー、スパッターされた物質の質量、
スパッター付着プロセスに用いられる作業ガスの質量、
ターゲット及び支持体間距離及び支持体の形状の偏心率
のうちの少なくとも１つを制御して前記支持体上に薄い
塗膜をスパッター付着させることを含む支持体上に断面
の厚さの制御された薄いフィルムを形成する請求項１に
記載の方法。 - 【請求項６】均一な厚さを得るために前記選択したパラ
メータを制御する請求項５記載の方法。 - 【請求項７】前記支持体が凸面である請求項６記載の方
法。 - 【請求項８】前記支持体が円筒状である請求項７記載の
方法。 - 【請求項９】前記支持体が球状である請求項８記載の方
法。 - 【請求項１０】前記支持体が管状である請求項８記載の
方法。 - 【請求項１１】制御した不均一な厚さを得るために前記
選択したパラメータを制御する請求項５記載の方法。 - 【請求項１２】前記支持体が凹面である請求項11記載の
方法。 - 【請求項１３】薄いフィルムを形成するために選択した
雰囲気で回転する支持体に付着させた物質を反応させる
ことを更に含む請求項５記載の方法。 - 【請求項１４】均一な厚さを得るために前記選択したパ
ラメータを制御する請求項13記載の方法。 - 【請求項１５】前記支持体が凸面である請求項14記載の
方法。 - 【請求項１６】制御した不均一な厚さの断面を得るため
に前記選択したパラメータを制御する請求項５記載の方
法。 - 【請求項１７】前記支持体が凹面である請求項16記載の
方法。 - 【請求項１８】前記支持体がターゲットを通りすぎて回
転する間、ターゲット及び支持体間距離に反比例するよ
うにターゲットの電力を変化させることによりフィルム
の断面の厚さを制御する請求項13記載の方法。 - 【請求項１９】前記支持体が凸面である請求項18記載の
方法。 - 【請求項２０】前記支持体が凹面である請求項18記載の
方法。 - 【請求項２１】前記薄いフィルムが酸化物、窒化物、水
素化物、含炭素化合物及び合金及びそれらの複合材料か
ら選択される請求項15記載の方法。 - 【請求項２２】前記薄いフィルムが金属酸化物である請
求項15記載の方法。 - 【請求項２３】前記支持体が凹面である請求項15記載の
方法。 - 【請求項２４】前記薄いフィルムが酸化物、窒化物、水
素化物、含炭素化合物及び合金及びそれらの複合材料か
ら選択される請求項23記載の方法。 - 【請求項２５】前記スパッター付着装置が、選択された
異なる物質を付着させるようになっており、かつ前記異
なる物質を回転する前記支持体上で交互に付着するよう
に選択的に操作し、しかも前記イオン源が、前記支持体
の回転の間に付着した物質と完全に反応し、もって、酸
化珪素又は酸化タンタルのような化合物の交互層を形成
する、請求項１記載の方法。 - 【請求項２６】前記支持体が凸面又は凹面である請求項
25に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38160689A | 1989-07-18 | 1989-07-18 | |
| US381606 | 1989-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229870A JPH03229870A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2695514B2 true JP2695514B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=23505675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190360A Expired - Lifetime JP2695514B2 (ja) | 1989-07-18 | 1990-07-18 | 平面及び非平面の支持体上に光学的な性能を有する薄いフィルムを付着させる方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0409451A1 (ja) |
| JP (1) | JP2695514B2 (ja) |
| CA (1) | CA2021367A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
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|---|---|---|---|---|
| EP0428358B1 (en) * | 1989-11-13 | 1996-05-15 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Geometries and configurations for magnetron sputtering apparatus |
| GB9225270D0 (en) * | 1992-12-03 | 1993-01-27 | Gec Ferranti Defence Syst | Depositing different materials on a substrate |
| DE4305748A1 (de) * | 1993-02-25 | 1994-09-01 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten und/oder Ätzen von Substraten in einer Vakuumkammer |
| IT1261227B (it) * | 1993-04-06 | 1996-05-09 | Cetev Cent Tecnolog Vuoto | Impianto di deposizione di film sottili, preferibilmente riferito a tecniche pecvd e "sputtering", e relativi processi. |
| JP2590438B2 (ja) * | 1994-06-30 | 1997-03-12 | 工業技術院長 | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
| US6423419B1 (en) | 1995-07-19 | 2002-07-23 | Teer Coatings Limited | Molybdenum-sulphur coatings |
| GB9514773D0 (en) * | 1995-07-19 | 1995-09-20 | Teer Coatings Ltd | Methods for improving the sputter deposition of metal-sulphur coatings e.g.molybdenum disulphide(MoS2) coatings |
| DE19652454C2 (de) * | 1996-12-17 | 2001-10-18 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zur Außenbeschichtung von Lampen |
| JP3735461B2 (ja) * | 1998-03-27 | 2006-01-18 | 株式会社シンクロン | 複合金属の化合物薄膜形成方法及びその薄膜形成装置 |
| JP2002363733A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 被膜の形成方法 |
| KR100729031B1 (ko) * | 2003-06-03 | 2007-06-14 | 신크론 컴퍼니 리미티드 | 박막형성방법 및 형성장치 |
| DE102004028840B4 (de) * | 2004-06-16 | 2007-08-16 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Mehrschichtsystemen |
| DE102006023115A1 (de) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Schott Ag | Backlightsystem mit IR-Absorptionseigenschaften |
| JP2008038192A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Optorun Co Ltd | スパッタ源、スパッタ成膜装置およびスパッタ成膜方法 |
| JP2009035788A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| DE102013221029A1 (de) | 2013-10-16 | 2015-04-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung uniformer Schichten auf bewegten Substraten und derart hergestellte Schichten |
| JP6411975B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-10-24 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 成膜装置及び成膜基板製造方法 |
| JP7038394B2 (ja) * | 2017-07-25 | 2022-03-18 | 株式会社昭和真空 | 反応性スパッタリングの膜厚制御方法および装置 |
| CN109182975A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-01-11 | 常州市知豆信息科技有限公司 | 一种能够快速更换蒸镀源的oled蒸镀设备 |
| CN112501580B (zh) * | 2020-11-09 | 2023-06-02 | 凯盛光伏材料有限公司 | 一种立式蒸发溅射一体化设备的测量载具 |
| CN113522664B (zh) * | 2021-07-12 | 2022-11-25 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种汽轮机热喷涂路径规划方法 |
| CN114150278A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-08 | 业成科技（成都）有限公司 | 圆心对称型3d基板镀膜方法 |
| CN114411100B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-09-30 | 纳狮新材料有限公司 | 电弧蒸发装置 |
| CN115595545B (zh) * | 2022-09-27 | 2024-05-17 | 成都晨发泰达航空科技股份有限公司 | 一种eb-pvd涂层用的定位工装、加工设备及加工方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55145172A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-12 | Hitachi Ltd | Forming apparatus for film |
| JPS57207570A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Article holding jig |
| JPS6376868A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Fujitsu Ltd | スパツタリング装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4420385A (en) * | 1983-04-15 | 1983-12-13 | Gryphon Products | Apparatus and process for sputter deposition of reacted thin films |
| US4851095A (en) * | 1988-02-08 | 1989-07-25 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Magnetron sputtering apparatus and process |
-
1990
- 1990-07-06 EP EP90307396A patent/EP0409451A1/en not_active Withdrawn
- 1990-07-17 CA CA002021367A patent/CA2021367A1/en not_active Abandoned
- 1990-07-18 JP JP2190360A patent/JP2695514B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55145172A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-12 | Hitachi Ltd | Forming apparatus for film |
| JPS57207570A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Article holding jig |
| JPS6376868A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Fujitsu Ltd | スパツタリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2021367A1 (en) | 1991-01-19 |
| JPH03229870A (ja) | 1991-10-11 |
| EP0409451A1 (en) | 1991-01-23 |
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