JPH04224681A - ほぼドーム形の基板の内面及び／又は外面に誘電体及び／又は金属の被膜系を形成するためのプラズマｃｖｄ法 - Google Patents
ほぼドーム形の基板の内面及び／又は外面に誘電体及び／又は金属の被膜系を形成するためのプラズマｃｖｄ法Info
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- JPH04224681A JPH04224681A JP3074275A JP7427591A JPH04224681A JP H04224681 A JPH04224681 A JP H04224681A JP 3074275 A JP3074275 A JP 3074275A JP 7427591 A JP7427591 A JP 7427591A JP H04224681 A JPH04224681 A JP H04224681A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内面及び／又は外面に
誘電体及び／又は金属の被膜系が付与されたほぼドーム
形の基板、特に内面誘電体冷光鏡被膜を有する反射鏡を
形成するためのプラズマＣＶＤ法（以下、ＰＣＶＤ法と
いう）、またさらにその方法を実施するための装置に関
する。
誘電体及び／又は金属の被膜系が付与されたほぼドーム
形の基板、特に内面誘電体冷光鏡被膜を有する反射鏡を
形成するためのプラズマＣＶＤ法（以下、ＰＣＶＤ法と
いう）、またさらにその方法を実施するための装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】反射鏡は
、通常、湾曲したガラス基板で構成されており、一般に
ドーム形で、内面に反射被膜を有している。反射被膜は
、金属被膜又はその代りにもし反射率に特定の波長変化
が望まれるならば誘電体被膜系で構成される。このよう
にして、例えば、歯科用鏡のようないわゆる冷光鏡を製
作することが可能になり、この鏡は可視光領域のみに高
い反射率を有しているが、熱的放射線には透過性である
。
、通常、湾曲したガラス基板で構成されており、一般に
ドーム形で、内面に反射被膜を有している。反射被膜は
、金属被膜又はその代りにもし反射率に特定の波長変化
が望まれるならば誘電体被膜系で構成される。このよう
にして、例えば、歯科用鏡のようないわゆる冷光鏡を製
作することが可能になり、この鏡は可視光領域のみに高
い反射率を有しているが、熱的放射線には透過性である
。
【０００３】選択的波長反射能力を有する誘電体被膜系
は、一般に高い反射係数の被膜と低い反射係数の被膜と
を交互に重ね合わせた構成となっている。そのような被
膜系を形成するための詳細な方法、すなわち、多くの被
膜対をどのようにして重ね合わせるか、また被膜の膜厚
が望ましい光学的効果をあらわすにはどのような厚さに
すればよいかは専門家にはよく知られており、例えば、
エイチ．エイ．マクレオッド（Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ
）、薄膜光学フィルター（ＴｈｉｎＦｉｌｍＯｐｔｉｃ
ａｌ Ｆｉｌｔｅｒｓ）、英国ロンドン、エイ．ヒル
ガー社（Ａ．Ｈｉｌｇｅｒ Ｌｔｄ．）に記載されて
いる。
は、一般に高い反射係数の被膜と低い反射係数の被膜と
を交互に重ね合わせた構成となっている。そのような被
膜系を形成するための詳細な方法、すなわち、多くの被
膜対をどのようにして重ね合わせるか、また被膜の膜厚
が望ましい光学的効果をあらわすにはどのような厚さに
すればよいかは専門家にはよく知られており、例えば、
エイチ．エイ．マクレオッド（Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ
）、薄膜光学フィルター（ＴｈｉｎＦｉｌｍＯｐｔｉｃ
ａｌ Ｆｉｌｔｅｒｓ）、英国ロンドン、エイ．ヒル
ガー社（Ａ．Ｈｉｌｇｅｒ Ｌｔｄ．）に記載されて
いる。
【０００４】通常、誘電体被膜系は、例えば、高真空蒸
着、陰極スパッタリング又は電子ビームスパッタリング
のような高真空プロセスにより基板上に形成される。強
度に湾曲した基板を複雑な運動なしに基板内面に均一な
被膜を得るためには、“ガス散乱法”（ケイ．シュタイ
ンフェルダーら（Ｋ．Ｓｔｅｉｎｆｅｌｄｅｒ ｅｔ
ａｌ．）、バキュームテクニック（Ｖａｋｕｕｍｔｅｃ
ｈｎｉｋ）２８（１９７９年）、４８頁）が通常用いら
れる。この方法では、付加ガスによる上昇した圧力（約
１０−３ミリバール）下で蒸着が行われ、この付加ガス
は蒸発源から基板へ向っての蒸気粒子の直線的運動を付
加ガスとの繰り返し衝突により阻止する目的を有してお
り、その結果もはや蒸気粒子の運動には好ましい方向は
存在しなくなる。いわゆる“軟かな”被膜系であるＺｎ
Ｓ／ＭｇＦ２ の被膜対（しかしながら取扱いには敏感
である）や、またいわゆる“半ば硬い”被膜系であるＺ
ｎＳ／ＳｉＯ２ およびＺｎＳ／Ａｌ２Ｏ３ の被膜対
（取扱いには抵抗力を有するが機械的負荷には堪えられ
ない）はこの方法によって製作できる。
着、陰極スパッタリング又は電子ビームスパッタリング
のような高真空プロセスにより基板上に形成される。強
度に湾曲した基板を複雑な運動なしに基板内面に均一な
被膜を得るためには、“ガス散乱法”（ケイ．シュタイ
ンフェルダーら（Ｋ．Ｓｔｅｉｎｆｅｌｄｅｒ ｅｔ
ａｌ．）、バキュームテクニック（Ｖａｋｕｕｍｔｅｃ
ｈｎｉｋ）２８（１９７９年）、４８頁）が通常用いら
れる。この方法では、付加ガスによる上昇した圧力（約
１０−３ミリバール）下で蒸着が行われ、この付加ガス
は蒸発源から基板へ向っての蒸気粒子の直線的運動を付
加ガスとの繰り返し衝突により阻止する目的を有してお
り、その結果もはや蒸気粒子の運動には好ましい方向は
存在しなくなる。いわゆる“軟かな”被膜系であるＺｎ
Ｓ／ＭｇＦ２ の被膜対（しかしながら取扱いには敏感
である）や、またいわゆる“半ば硬い”被膜系であるＺ
ｎＳ／ＳｉＯ２ およびＺｎＳ／Ａｌ２Ｏ３ の被膜対
（取扱いには抵抗力を有するが機械的負荷には堪えられ
ない）はこの方法によって製作できる。
【０００５】ガス散乱法に加えて、もう一つの高真空蒸
着法（エイチ．ケイ．パルカー（Ｈ．Ｋ．Ｐｕｌｋｅｒ
）、ガラス上の被膜（Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ Ｇ
ｌａｓｓ）、エルゼヴィール社（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）、
オランダ国アムステルダム、１９８４年）が知られてお
り、この方法では基板は均一な被覆を遂行するために蒸
着の間遊星取付台上で自転公転運動を行う。上に述べた
被膜系が付与された（ドーム形基底部で直径約５ｃｍの
）反射鏡は、しかしながら、それらが高い大気中の湿気
で早々と劣化し、また通常５０Ｗ以上の電力で用いられ
るハロゲン白熱灯により発せられる高熱に耐え得るには
いまだ熱的に充分安定でないという欠点を有している。
着法（エイチ．ケイ．パルカー（Ｈ．Ｋ．Ｐｕｌｋｅｒ
）、ガラス上の被膜（Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ Ｇ
ｌａｓｓ）、エルゼヴィール社（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）、
オランダ国アムステルダム、１９８４年）が知られてお
り、この方法では基板は均一な被覆を遂行するために蒸
着の間遊星取付台上で自転公転運動を行う。上に述べた
被膜系が付与された（ドーム形基底部で直径約５ｃｍの
）反射鏡は、しかしながら、それらが高い大気中の湿気
で早々と劣化し、また通常５０Ｗ以上の電力で用いられ
るハロゲン白熱灯により発せられる高熱に耐え得るには
いまだ熱的に充分安定でないという欠点を有している。
【０００６】高真空における電子ビーム蒸着はＳｉＯ２
／ ＴｉＯ２ 被膜系を与えることを可能ならしめ、
それは機械的、化学的かつ熱的な負荷容量に対する高い
要求にも合致し、それ故にいわゆる“硬質”被膜系とし
て通常記載されている。しかしながら、かなり困難な製
法（例えば複雑な基板の運動、基板の加熱）のため、こ
れらの被膜系は強度に湾曲した基板については軟質被膜
より数倍以上もコスト高となる。
／ ＴｉＯ２ 被膜系を与えることを可能ならしめ、
それは機械的、化学的かつ熱的な負荷容量に対する高い
要求にも合致し、それ故にいわゆる“硬質”被膜系とし
て通常記載されている。しかしながら、かなり困難な製
法（例えば複雑な基板の運動、基板の加熱）のため、こ
れらの被膜系は強度に湾曲した基板については軟質被膜
より数倍以上もコスト高となる。
【０００７】本発明の目的は、簡単に実施可能であり、
かつ例えば内面及び／又は外面に最高の光学的品質並び
に機械的、熱的及び化学的安定性のよい誘電体及び／又
は金属の被膜系を有するドーム形など強度に湾曲した大
面積の基板を提供するのに適した費用のかからない方法
を提供することにある。特に、内面誘電体冷光鏡被膜を
有する反射鏡を製作するのに適した方法であるべきであ
る。本発明のさらにもう一つの目的はこの方法を実施す
るのに適した装置を見出すことにある。
かつ例えば内面及び／又は外面に最高の光学的品質並び
に機械的、熱的及び化学的安定性のよい誘電体及び／又
は金属の被膜系を有するドーム形など強度に湾曲した大
面積の基板を提供するのに適した費用のかからない方法
を提供することにある。特に、内面誘電体冷光鏡被膜を
有する反射鏡を製作するのに適した方法であるべきであ
る。本発明のさらにもう一つの目的はこの方法を実施す
るのに適した装置を見出すことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内面及
び／又は外面に誘電体及び／又は金属の被膜系が付与さ
れたほぼドーム形の基板、特に内面誘電体冷光鏡被膜を
有する反射鏡を製作するための方法であって、コーティ
ングされるべき基板面上で反応されるべきガス層の厚さ
が、変位体の助けによりプラズマ相の間に起る均質反応
（“ガラスすすの形成”）の程度が望ましい被膜品質に
対して無害にとどまるように調整されることを特徴とす
るプラズマＣＶＤ法が提供される。
び／又は外面に誘電体及び／又は金属の被膜系が付与さ
れたほぼドーム形の基板、特に内面誘電体冷光鏡被膜を
有する反射鏡を製作するための方法であって、コーティ
ングされるべき基板面上で反応されるべきガス層の厚さ
が、変位体の助けによりプラズマ相の間に起る均質反応
（“ガラスすすの形成”）の程度が望ましい被膜品質に
対して無害にとどまるように調整されることを特徴とす
るプラズマＣＶＤ法が提供される。
【０００９】また、本発明の他の態様によれば、内面に
誘電体被膜系が付与され、かつ開口ドーム首部と少なく
とも２ｃｍの直径のドーム基底部直径とを有するほぼド
ーム形の基板、特に内面冷光鏡被膜を有する反射鏡を製
造するための方法であって、コーティングが、真空容器
を形成するために結合されかつ互いに気密に接合された
２個の基板から構成された容器内で行われ、また反応ガ
スが、ドーム首部の開口を通ってコーティングされるべ
き面に沿って連続的ガス流として供給され、そしてプラ
ズマが２個の基板によって囲まれた全反応空間内に生成
されることを特徴とするプラズマＣＶＤ法が提供される
。
誘電体被膜系が付与され、かつ開口ドーム首部と少なく
とも２ｃｍの直径のドーム基底部直径とを有するほぼド
ーム形の基板、特に内面冷光鏡被膜を有する反射鏡を製
造するための方法であって、コーティングが、真空容器
を形成するために結合されかつ互いに気密に接合された
２個の基板から構成された容器内で行われ、また反応ガ
スが、ドーム首部の開口を通ってコーティングされるべ
き面に沿って連続的ガス流として供給され、そしてプラ
ズマが２個の基板によって囲まれた全反応空間内に生成
されることを特徴とするプラズマＣＶＤ法が提供される
。
【００１０】さらに本発明によれば、真空容器と、真空
容器内に１又はそれ以上の基板を取付ける手段と、真空
容器の中で反応すべきガス層の厚さを制限するような間
隔を置かれ、かつコーティングされるべき面７に対して
変位可能に配置されている１又はそれ以上の変位体と、
ガス源又は真空ポンプに接続され、かつ反応ガスがコー
ティングされるべき面に沿って連続的ガス流で通過でき
るように配置された真空容器内のガス流入口及び排出口
と、反応すべきガス層内にプラズマゾーンを励起する手
段とを備えることを特徴とする前記方法を実施するため
の装置が提供される。
容器内に１又はそれ以上の基板を取付ける手段と、真空
容器の中で反応すべきガス層の厚さを制限するような間
隔を置かれ、かつコーティングされるべき面７に対して
変位可能に配置されている１又はそれ以上の変位体と、
ガス源又は真空ポンプに接続され、かつ反応ガスがコー
ティングされるべき面に沿って連続的ガス流で通過でき
るように配置された真空容器内のガス流入口及び排出口
と、反応すべきガス層内にプラズマゾーンを励起する手
段とを備えることを特徴とする前記方法を実施するため
の装置が提供される。
【００１１】本発明の他の態様によれば、ドーム状の基
板とそれと結合されかつ気密に接合され、その端部にお
いて横方向に開口部を有する容器部材とによって形成さ
れた真空容器と、真空容器の中で反応すべきガス層を制
限するような間隔を置かれ、かつコーティングされるべ
き面７に対して変位可能に配置された変位体と、容器部
材内の変位体を保持するための手段と、変位体のコーテ
ィングされるべき面に面した側面に開口し、少なくとも
１つのガス流入口又はガス排出口へ接続される変位体内
の流路と、真空容器の外部にあるガス源又は真空ポンプ
に流路を接続する手段と、ガス源又は真空ポンプに接続
され、かつ変位体のガス流入口又はガス排出口と共にコ
ーティングされるべき面に沿って反応ガスの連続的な流
れを可能ならしめる容器部材の少なくとももう１つのガ
ス流入口またはガス排出口と、反応すべきガス層内にプ
ラズマゾーンを励起する手段とを備えることを特徴とす
る単一基板の内面及び／又は外面のコーティングのため
の装置が提供される。
板とそれと結合されかつ気密に接合され、その端部にお
いて横方向に開口部を有する容器部材とによって形成さ
れた真空容器と、真空容器の中で反応すべきガス層を制
限するような間隔を置かれ、かつコーティングされるべ
き面７に対して変位可能に配置された変位体と、容器部
材内の変位体を保持するための手段と、変位体のコーテ
ィングされるべき面に面した側面に開口し、少なくとも
１つのガス流入口又はガス排出口へ接続される変位体内
の流路と、真空容器の外部にあるガス源又は真空ポンプ
に流路を接続する手段と、ガス源又は真空ポンプに接続
され、かつ変位体のガス流入口又はガス排出口と共にコ
ーティングされるべき面に沿って反応ガスの連続的な流
れを可能ならしめる容器部材の少なくとももう１つのガ
ス流入口またはガス排出口と、反応すべきガス層内にプ
ラズマゾーンを励起する手段とを備えることを特徴とす
る単一基板の内面及び／又は外面のコーティングのため
の装置が提供される。
【００１２】さらに他の態様によれば、ドーム形の基板
と該基板にその端部において結合されかつ気密に接合さ
れた横方向に開口した容器部材とによって形成された真
空容器と、真空容器の中で反応すべきガス層を制限する
ような間隔を置かれ、かつコーティングされるべき面に
対して変位可能に配置された変位体と、容器部材に変位
体を取付けるための手段と、開口ドーム首部を通じて供
給又は除去される反応ガス供給又は排除のための容器部
材内のガス流入口又はガス排出口と、反応すべきガス層
内にプラズマゾーンを励起せしめるための手段とを備え
ることを特徴とする開口ドーム首部を有する単一基板の
内面をコーティングするための装置が提供される。
と該基板にその端部において結合されかつ気密に接合さ
れた横方向に開口した容器部材とによって形成された真
空容器と、真空容器の中で反応すべきガス層を制限する
ような間隔を置かれ、かつコーティングされるべき面に
対して変位可能に配置された変位体と、容器部材に変位
体を取付けるための手段と、開口ドーム首部を通じて供
給又は除去される反応ガス供給又は排除のための容器部
材内のガス流入口又はガス排出口と、反応すべきガス層
内にプラズマゾーンを励起せしめるための手段とを備え
ることを特徴とする開口ドーム首部を有する単一基板の
内面をコーティングするための装置が提供される。
【００１３】
【発明の作用・効果及び態様】光ファイバを製作するた
めに管状のガラス素材の内面をコーティングするのに通
常用いられるプラズマＣＶＤ法（ＰＣＶＤ法）は、それ
自体よく知られている。基本的な説明は、例えば、ジャ
ーナル・オブ・オプチカル・コミュニケーションズ（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、Ｖｏｌ．８（１９８７年）、
１２２頁に見出すことができる。これらの方法のうち、
プラズマパルスＣＶＤ法（これに関しては、例えば前掲
ジャーナル・オブ・オプチカル・コミュニケーションズ
、Ｖｏｌ．８（１９８７年）、１３０頁を参照されたい
）が特に限定された光学的特性を有する誘電体被膜系を
形成するのに適している。プラズマパルスＣＶＤ法は、
基板上に単分子膜のような非常に薄い均一な被膜の形成
を可能ならしめる。“ＰＣＶＤ法”という用語は、本発
明に関連しては、プラズマパルスＣＶＤ法を含むもので
ある。 プラズマパルスＣＶＤ法も等しく好適に用いられる。
めに管状のガラス素材の内面をコーティングするのに通
常用いられるプラズマＣＶＤ法（ＰＣＶＤ法）は、それ
自体よく知られている。基本的な説明は、例えば、ジャ
ーナル・オブ・オプチカル・コミュニケーションズ（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、Ｖｏｌ．８（１９８７年）、
１２２頁に見出すことができる。これらの方法のうち、
プラズマパルスＣＶＤ法（これに関しては、例えば前掲
ジャーナル・オブ・オプチカル・コミュニケーションズ
、Ｖｏｌ．８（１９８７年）、１３０頁を参照されたい
）が特に限定された光学的特性を有する誘電体被膜系を
形成するのに適している。プラズマパルスＣＶＤ法は、
基板上に単分子膜のような非常に薄い均一な被膜の形成
を可能ならしめる。“ＰＣＶＤ法”という用語は、本発
明に関連しては、プラズマパルスＣＶＤ法を含むもので
ある。 プラズマパルスＣＶＤ法も等しく好適に用いられる。
【００１４】ＰＣＶＤ法を用いて得られる被膜は、非常
に優れた光学的品質においてきわ立っているばかりでな
く、それに加えてまた化学的、機械的、及び熱的にも極
めて安定である。これらの被膜の有利な特性は、それら
が実質的に化学量論及び形態論に関して固体物質の諸特
性を有しているということによっている。
に優れた光学的品質においてきわ立っているばかりでな
く、それに加えてまた化学的、機械的、及び熱的にも極
めて安定である。これらの被膜の有利な特性は、それら
が実質的に化学量論及び形態論に関して固体物質の諸特
性を有しているということによっている。
【００１５】本発明は、ＰＣＶＤ法が、それ自体、それ
らが高度の散乱作用を有しているので複雑な形状をした
部品をコーティングするのに著しく適しているというこ
とを利用している。この方法では、均一なコーティング
を行うために、幾つかの他の方法のように基板を回転さ
せたり、動かしたりする必要がない。このような利点に
も拘らず、これ迄はＰＣＶＤ法は小さな面積のものや強
く湾曲した基板のコーティングにのみ用いられるに過ぎ
なかった。
らが高度の散乱作用を有しているので複雑な形状をした
部品をコーティングするのに著しく適しているというこ
とを利用している。この方法では、均一なコーティング
を行うために、幾つかの他の方法のように基板を回転さ
せたり、動かしたりする必要がない。このような利点に
も拘らず、これ迄はＰＣＶＤ法は小さな面積のものや強
く湾曲した基板のコーティングにのみ用いられるに過ぎ
なかった。
【００１６】例えば、欧州特許明細書第０，０１７，２
９６号には、球面マイクロレンズの製作のためのＰＣＶ
Ｄ法に関する記載がなされており、それによれば、レン
ズを受け入れるために深さ約３５μｍの窪みをもつガラ
ス板が準備される。これに引続いて行われるコーティン
グ処理の間、窪みの中に正確に広がるプラズマゾーンが
ガラス板上を覆って形成される。これによって、コーテ
ィング材料がガラス板の表面ばかりでなく窪みの中まで
析着され、それ自体公知のように、コーティングの間に
反応ガスの組成を変えることによって、析着被膜に所望
の反射率分布を形成することが可能になるという結果を
もたらす。コーティングは、上に述べた文献によれば、
窪みがコーティング材料で完全に充填されたときにのみ
停止される。さらにその後の段階（表面の平面研磨、及
び各々の場合に２つの半球を組み合わせて球を形成する
ためにもう一つの被覆板との接合）において、ガラス枠
内にはめ込まれた球面レンズがコーティグされたガラス
板から形成される。
９６号には、球面マイクロレンズの製作のためのＰＣＶ
Ｄ法に関する記載がなされており、それによれば、レン
ズを受け入れるために深さ約３５μｍの窪みをもつガラ
ス板が準備される。これに引続いて行われるコーティン
グ処理の間、窪みの中に正確に広がるプラズマゾーンが
ガラス板上を覆って形成される。これによって、コーテ
ィング材料がガラス板の表面ばかりでなく窪みの中まで
析着され、それ自体公知のように、コーティングの間に
反応ガスの組成を変えることによって、析着被膜に所望
の反射率分布を形成することが可能になるという結果を
もたらす。コーティングは、上に述べた文献によれば、
窪みがコーティング材料で完全に充填されたときにのみ
停止される。さらにその後の段階（表面の平面研磨、及
び各々の場合に２つの半球を組み合わせて球を形成する
ためにもう一つの被覆板との接合）において、ガラス枠
内にはめ込まれた球面レンズがコーティグされたガラス
板から形成される。
【００１７】しかしながら、上記の方法は、例えば、最
も一般的な応用においてドーム形の基底部で少なくとも
通常２０ｍｍの直径を有するドーム形の反射面を有する
反射鏡など、かなり大きな直径（ドーム形の基底部で約
５ｍｍ以上のφ）をもつ強度に湾曲した基板へのコーテ
ィングにまで拡張することはできない。すなわち、コー
ティングに適当なプラズマゾーンの厚さは、通常コーテ
ィングされるべき表面の上部数十ｍｍに限定されるため
、プラズマが、均一な内面又は外面のコーティングを行
うのに必要なコーティングされる基板の側面を完全に取
囲むことができないためである。プラズマゾーンの厚さ
を一層増大させた場合、基板表面にガラスのすすとして
析着し、また析着した被膜中に混じる粒子が基板／ガス
空間界面のみならず、いわゆる均質な反応においてガス
空間全体の中においても形式される確率が増大する。 これは被膜品質を著しく害し、その結果、被膜は使用不
可能になる。
も一般的な応用においてドーム形の基底部で少なくとも
通常２０ｍｍの直径を有するドーム形の反射面を有する
反射鏡など、かなり大きな直径（ドーム形の基底部で約
５ｍｍ以上のφ）をもつ強度に湾曲した基板へのコーテ
ィングにまで拡張することはできない。すなわち、コー
ティングに適当なプラズマゾーンの厚さは、通常コーテ
ィングされるべき表面の上部数十ｍｍに限定されるため
、プラズマが、均一な内面又は外面のコーティングを行
うのに必要なコーティングされる基板の側面を完全に取
囲むことができないためである。プラズマゾーンの厚さ
を一層増大させた場合、基板表面にガラスのすすとして
析着し、また析着した被膜中に混じる粒子が基板／ガス
空間界面のみならず、いわゆる均質な反応においてガス
空間全体の中においても形式される確率が増大する。 これは被膜品質を著しく害し、その結果、被膜は使用不
可能になる。
【００１８】以下、本発明による方法を、例えば反射鏡
の製作という一つの応用例として特に興味深い基板の内
面コーティングについて説明する。しかしながら、以下
の説明は、本発明の方法による基板の外面コーティング
に対してもまた本質的制限なしに有効である。特に内面
コーティングについて説明する装置は、基板の逆配置お
よび変位体の適当な成形によって簡単な方法で外面コー
ティング用に転換することができる。例外は、専ら内面
コーティングに対してのみ適当である特許請求項５に記
載された方法のみである。
の製作という一つの応用例として特に興味深い基板の内
面コーティングについて説明する。しかしながら、以下
の説明は、本発明の方法による基板の外面コーティング
に対してもまた本質的制限なしに有効である。特に内面
コーティングについて説明する装置は、基板の逆配置お
よび変位体の適当な成形によって簡単な方法で外面コー
ティング用に転換することができる。例外は、専ら内面
コーティングに対してのみ適当である特許請求項５に記
載された方法のみである。
【００１９】本発明によれば、いわゆる変位体（ｄｉｓ
ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｂｏｄｙ）は、ほぼドーム形を
した基板（以下、ドームという）の内面コーティングの
ために、アーチ形の基板によって囲まれた片側が開放さ
れた凹部（湾曲状凹部）内のコーティングされるべき面
に向って一定の間隔でかつ変位可能なように配置される
。 変位体の補助により、コーティングされるべき面の上で
反応にあずかるガス層の厚さが調節され、その結果、プ
ラズマ相の間に起る均質反応（“ガラスすすの形成”）
の割合は望ましい被膜品質に対し害を及ぼすことはない
。
ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｂｏｄｙ）は、ほぼドーム形を
した基板（以下、ドームという）の内面コーティングの
ために、アーチ形の基板によって囲まれた片側が開放さ
れた凹部（湾曲状凹部）内のコーティングされるべき面
に向って一定の間隔でかつ変位可能なように配置される
。 変位体の補助により、コーティングされるべき面の上で
反応にあずかるガス層の厚さが調節され、その結果、プ
ラズマ相の間に起る均質反応（“ガラスすすの形成”）
の割合は望ましい被膜品質に対し害を及ぼすことはない
。
【００２０】一般に、被膜品質は、もし間隔が２０ｍｍ
を越えなければ、反射鏡に対する誘電体干渉被膜系を製
作するのに充分良好である。その反面、その間隔は２ｍ
ｍ未満にすべきではなく、さもなくば過剰に高い要求が
変位体の配置の精度に課されることになる。
を越えなければ、反射鏡に対する誘電体干渉被膜系を製
作するのに充分良好である。その反面、その間隔は２ｍ
ｍ未満にすべきではなく、さもなくば過剰に高い要求が
変位体の配置の精度に課されることになる。
【００２１】コーティングを実施するために、反応ガス
がそれ自体公知の方法で反応空間に供給され、そして被
膜形成プラズマが点火される。ＰＣＶＤ法に用いられる
反応ガスは、一般に金属塩化物、有機金属化合物、酸素
、窒素及びアンモニアである。冷光銀メッキを有する反
射鏡に対して“硬い”ＳｉＯ２ ／ＴｉＯ２ 被膜系を
析着するためには、例えば、酸素に加えられる反応ガス
としてＳｉＣｌ４ 及びＴｉＣｌ４ を使用することが
可能である。しかしながら、ＳｉＣｌ４ を用いると、
被膜中に塩素が混入するのを防ぐために高い基板温度が
必要になるという欠点がある。本発明の方法によるドー
ムのコーティングには、ＳｉＣｌ４ の代わりにヘキサ
メチルジシロキサンを用いることが望ましい。これは、
それによって高い基板温度の必要性が無くなり、工程が
より経済的に実施できるからである。
がそれ自体公知の方法で反応空間に供給され、そして被
膜形成プラズマが点火される。ＰＣＶＤ法に用いられる
反応ガスは、一般に金属塩化物、有機金属化合物、酸素
、窒素及びアンモニアである。冷光銀メッキを有する反
射鏡に対して“硬い”ＳｉＯ２ ／ＴｉＯ２ 被膜系を
析着するためには、例えば、酸素に加えられる反応ガス
としてＳｉＣｌ４ 及びＴｉＣｌ４ を使用することが
可能である。しかしながら、ＳｉＣｌ４ を用いると、
被膜中に塩素が混入するのを防ぐために高い基板温度が
必要になるという欠点がある。本発明の方法によるドー
ムのコーティングには、ＳｉＣｌ４ の代わりにヘキサ
メチルジシロキサンを用いることが望ましい。これは、
それによって高い基板温度の必要性が無くなり、工程が
より経済的に実施できるからである。
【００２２】プラズマを励起させるためには、この目的
のために知られている全ての方法、例えば高周波、低周
波、マイクロ波、直流電圧またはパルス直流電圧による
励起が適用可能である。高周波及び低周波励起は、容量
的にも誘導的にも起すことができる。
のために知られている全ての方法、例えば高周波、低周
波、マイクロ波、直流電圧またはパルス直流電圧による
励起が適用可能である。高周波及び低周波励起は、容量
的にも誘導的にも起すことができる。
【００２３】本発明に係る方法では、マイクロ波励起が
好適である。マイクロ波励起は、析着される被膜に対す
る放射線損傷の危険が小さく、工程に必要なプラズマ電
力は周波数が高くなる程低下し、また放射効率が高く、
さらにマイクロ波プラズマは広い圧力範囲（約１０−３
乃至５０ミリバール）において作動できるという利点を
有している。
好適である。マイクロ波励起は、析着される被膜に対す
る放射線損傷の危険が小さく、工程に必要なプラズマ電
力は周波数が高くなる程低下し、また放射効率が高く、
さらにマイクロ波プラズマは広い圧力範囲（約１０−３
乃至５０ミリバール）において作動できるという利点を
有している。
【００２４】あらゆるＰＣＶＤ法の適用についてのこれ
らのより多くの一般的利点に加えて、本発明に係る方法
にマイクロ波プラズマを使用することにより、プラズマ
ゾーンが可能なかぎり小さな容積に限定される結果、よ
り小電力の、例えばマグネトロンのような安価な部品を
マイクロ波発生源として用いることができるので特に有
益である。従って、例えば５０ｍｍ以下のドーム基底部
直径のドームのコーティングについては、１個のマグネ
トロン（１００Ｗ）によって供給される電力で少なくと
も４個のドームに対してプラズマゾーンを励起させ持続
せしめるのに充分である。
らのより多くの一般的利点に加えて、本発明に係る方法
にマイクロ波プラズマを使用することにより、プラズマ
ゾーンが可能なかぎり小さな容積に限定される結果、よ
り小電力の、例えばマグネトロンのような安価な部品を
マイクロ波発生源として用いることができるので特に有
益である。従って、例えば５０ｍｍ以下のドーム基底部
直径のドームのコーティングについては、１個のマグネ
トロン（１００Ｗ）によって供給される電力で少なくと
も４個のドームに対してプラズマゾーンを励起させ持続
せしめるのに充分である。
【００２５】反射鏡の内面コーティングに対してはガラ
ス基板が好適に用いられる。プラスチック基板もまた本
発明による方法によって原理的には同様にコーティング
可能であるけれども、大部分のプラスチックは一般は低
い熱的負荷容量しか持たないので反射鏡として用いるの
には不適当である。さらに、ガラスに対する上に述べた
被膜系の密着性はプラスチックに対するそれより優れて
おり、特に熱的付加時において著しい。
ス基板が好適に用いられる。プラスチック基板もまた本
発明による方法によって原理的には同様にコーティング
可能であるけれども、大部分のプラスチックは一般は低
い熱的負荷容量しか持たないので反射鏡として用いるの
には不適当である。さらに、ガラスに対する上に述べた
被膜系の密着性はプラスチックに対するそれより優れて
おり、特に熱的付加時において著しい。
【００２６】変位体のより単純な配置のために、本発明
による方法は、特に、例えばドーム形又は楕円体もしく
は放物線形の物体のような回転対称形を有する強度に湾
曲した基板に対して適している。しかしながら、変位体
の適当な成形により、例えば歯科用鏡の製作に用いられ
るもののように長くて湾曲した不規則な形状を持った基
板に対してもまた困難性なしにコーティングを行うこと
ができる。
による方法は、特に、例えばドーム形又は楕円体もしく
は放物線形の物体のような回転対称形を有する強度に湾
曲した基板に対して適している。しかしながら、変位体
の適当な成形により、例えば歯科用鏡の製作に用いられ
るもののように長くて湾曲した不規則な形状を持った基
板に対してもまた困難性なしにコーティングを行うこと
ができる。
【００２７】本発明による方法は、１つの容器中で同時
に複数の基板をコーティングすることを可能にする。反
応空間容積を限定するために、基板取付具の適当な窪み
の中か又は例えば反応空間の内部に面してその開口を有
する容器のベース板の中にドームを対向して沈め込むの
が好都合である。容器のカバー板は、有利には、容器が
閉じられるときに変位体として基板によって区切られた
空洞中に沈み込む張出し部を基板の配置と整合のとれた
配置で設けることができる。しかしながら、より好適に
は、変位体は、反応が起るガス層の厚さを調節するため
に、適当な取付具によってコーティングされるべき面に
対して間隔を変えることができるように配置される。こ
の配置により、新しい反応ガスとコーティング材料が消
費された反応ガスとが、容器の側壁に設けられかつ容器
外部の１個またはそれ以上のガス源または真空ポンプに
接続されるガス導入口およびガス排気口を通して、コー
ティングされるべき面に基本的に平行な連続的ガス流と
なって容器を通過することができる。
に複数の基板をコーティングすることを可能にする。反
応空間容積を限定するために、基板取付具の適当な窪み
の中か又は例えば反応空間の内部に面してその開口を有
する容器のベース板の中にドームを対向して沈め込むの
が好都合である。容器のカバー板は、有利には、容器が
閉じられるときに変位体として基板によって区切られた
空洞中に沈み込む張出し部を基板の配置と整合のとれた
配置で設けることができる。しかしながら、より好適に
は、変位体は、反応が起るガス層の厚さを調節するため
に、適当な取付具によってコーティングされるべき面に
対して間隔を変えることができるように配置される。こ
の配置により、新しい反応ガスとコーティング材料が消
費された反応ガスとが、容器の側壁に設けられかつ容器
外部の１個またはそれ以上のガス源または真空ポンプに
接続されるガス導入口およびガス排気口を通して、コー
ティングされるべき面に基本的に平行な連続的ガス流と
なって容器を通過することができる。
【００２８】容器のカバー板及びベース板が金属で構成
された容量性励起の場合には、上に述べた配置が適当で
あり、特に金属コーティング又は金属と誘電体の混合コ
ーティングにとって適当であり、またそれは例えば純金
属から純誘導体へと連続的に被膜を変化させることも可
能である。
された容量性励起の場合には、上に述べた配置が適当で
あり、特に金属コーティング又は金属と誘電体の混合コ
ーティングにとって適当であり、またそれは例えば純金
属から純誘導体へと連続的に被膜を変化させることも可
能である。
【００２９】冷光鏡面を有する反射鏡を製作するために
は、一般に、プレスによって成形されたガラス基板が用
いられ、それには既に外側の湾曲表面に電気的接続をす
るためのランプ接続片、いわゆるドーム首部が設けられ
ている。コーティングの前に、基板には所定のクリーニ
ング工程、例えばドームに洗浄液を流して、プレスの後
で、成形によりドーム首部に生ずる封印を除去するのに
必要なクリーニング操作が行われる。
は、一般に、プレスによって成形されたガラス基板が用
いられ、それには既に外側の湾曲表面に電気的接続をす
るためのランプ接続片、いわゆるドーム首部が設けられ
ている。コーティングの前に、基板には所定のクリーニ
ング工程、例えばドームに洗浄液を流して、プレスの後
で、成形によりドーム首部に生ずる封印を除去するのに
必要なクリーニング操作が行われる。
【００３０】いわゆるこれら開口ドームのコーティング
には、有利には、ドーム首部の開口を析着工程の間に新
して反応ガスを独立して各個々のドームに供給するのに
用いることができる。ガス流の方向に反応ガス中のコー
ティング材料の消費が増大する結果として、さもなけれ
ば通常生じるであろうドームからドームへの被膜の膜厚
勾配がこれによって回避される。消費された反応ガスは
、容器の側壁にある開口を通して引出すことができる。
には、有利には、ドーム首部の開口を析着工程の間に新
して反応ガスを独立して各個々のドームに供給するのに
用いることができる。ガス流の方向に反応ガス中のコー
ティング材料の消費が増大する結果として、さもなけれ
ば通常生じるであろうドームからドームへの被膜の膜厚
勾配がこれによって回避される。消費された反応ガスは
、容器の側壁にある開口を通して引出すことができる。
【００３１】閉じたドームでは、変位体内の適当な流路
を通して各ドームに新鮮な反応ガスを供給するのが得策
である。しかしながら、開口ドームの場合にもまたこの
方法で新鮮なガスを与えることができる。
を通して各ドームに新鮮な反応ガスを供給するのが得策
である。しかしながら、開口ドームの場合にもまたこの
方法で新鮮なガスを与えることができる。
【００３２】もし複数の基板が同時に一つの容器内でコ
ーティングされるならば、基板に加えて容器の壁もまた
コーティングされることは避けられない。これは、コー
ティング材料のより高い消費をもたらすばかりでなく、
コーティング工程における被膜の厚さとコーティング材
料、及び被膜品質に課せられた要求等により、容器に対
し非常に費用のかかる洗浄処理を行わねばならなくなる
という不利益をもたらす。この洗浄は常に充分には実行
され得ないので、実際には古い被膜の残渣は、器壁に付
着したままになる。これらの残渣は、その後のコーティ
ング工程の進行の中で多分壁から分離して、コーティン
グされるべき基板の内面に小さな粒子の形で析着し、こ
のようにしてその被膜を使用不能にしてしまうであろう
。
ーティングされるならば、基板に加えて容器の壁もまた
コーティングされることは避けられない。これは、コー
ティング材料のより高い消費をもたらすばかりでなく、
コーティング工程における被膜の厚さとコーティング材
料、及び被膜品質に課せられた要求等により、容器に対
し非常に費用のかかる洗浄処理を行わねばならなくなる
という不利益をもたらす。この洗浄は常に充分には実行
され得ないので、実際には古い被膜の残渣は、器壁に付
着したままになる。これらの残渣は、その後のコーティ
ング工程の進行の中で多分壁から分離して、コーティン
グされるべき基板の内面に小さな粒子の形で析着し、こ
のようにしてその被膜を使用不能にしてしまうであろう
。
【００３３】これらの問題点を回避するために、すべて
の基板は、個別に、好適な変形方法でコーティングされ
、かつそれ自身が同時に真空容器の一部品として用いら
れる。この目的のために、湾曲した基板は、適当な大き
さの片側開口横型容器、例えば溶融によってその一方の
端が封止されたガラス管と結合され、かつ気密接続され
ることにより密閉容器を形成する。与えられた両方の部
品はガラスから構成され、一般に互いの研磨された端部
を単に当接するだけで気密接続になり、容器を真空にす
るのに充分である。この封止は、２個の容器部品の端部
の間にもしフッ素系弾性体またはシリコーンゴムの０リ
ングが挾まれるならば一層改善される。有機物質の封止
用リングの使用は、しかしながら、約２００℃以上には
基板温度を上げられないという制限があるが、フッ素樹
脂およびフッ素系弾性体は２６０℃までの連続温度に耐
えることができる。
の基板は、個別に、好適な変形方法でコーティングされ
、かつそれ自身が同時に真空容器の一部品として用いら
れる。この目的のために、湾曲した基板は、適当な大き
さの片側開口横型容器、例えば溶融によってその一方の
端が封止されたガラス管と結合され、かつ気密接続され
ることにより密閉容器を形成する。与えられた両方の部
品はガラスから構成され、一般に互いの研磨された端部
を単に当接するだけで気密接続になり、容器を真空にす
るのに充分である。この封止は、２個の容器部品の端部
の間にもしフッ素系弾性体またはシリコーンゴムの０リ
ングが挾まれるならば一層改善される。有機物質の封止
用リングの使用は、しかしながら、約２００℃以上には
基板温度を上げられないという制限があるが、フッ素樹
脂およびフッ素系弾性体は２６０℃までの連続温度に耐
えることができる。
【００３４】上に述べた変形方法においては、プラズマ
ゾーンがコーティングが行われる間ドームの内部空間に
適切に限定される。ドームに適用される容器部材はそれ
によってほんの僅かだけ同時にコーティングされるが、
何もせずに又はもし必要ならば次のドームのコーティン
グのための簡単な洗浄処理の後に再使用可能である。真
空容器の１つの部品が何れにしろ常に基板が変えられる
度に新しくされるから、洗浄費用は基本的に容器内に置
かれた基板のコーティングの場合に較べて低減される。 再使用された容器部材の壁から分離した被膜粒子によっ
て被膜がそれにも拘らず傷つけられないことを完全に保
証するために、真空容器は、有利には、ドームのコーテ
ィングが行われる間再使用された容器部材の上に可能な
限り垂直な状態になるように配置される。
ゾーンがコーティングが行われる間ドームの内部空間に
適切に限定される。ドームに適用される容器部材はそれ
によってほんの僅かだけ同時にコーティングされるが、
何もせずに又はもし必要ならば次のドームのコーティン
グのための簡単な洗浄処理の後に再使用可能である。真
空容器の１つの部品が何れにしろ常に基板が変えられる
度に新しくされるから、洗浄費用は基本的に容器内に置
かれた基板のコーティングの場合に較べて低減される。 再使用された容器部材の壁から分離した被膜粒子によっ
て被膜がそれにも拘らず傷つけられないことを完全に保
証するために、真空容器は、有利には、ドームのコーテ
ィングが行われる間再使用された容器部材の上に可能な
限り垂直な状態になるように配置される。
【００３５】変位体は、コーティングされるべき面に対
して離間して、かつ変位可能な状態で基板に適用される
容器の壁に取付けられ、例えば容器の壁に融着されたガ
ラス管によって、変位体を支えるガラス管の自由な端末
部が基体の内部空間と向い合うように取付けられる。変
位体は、例えばガラス管の端末部にネジ止めされるか又
は栓止めすることができる。このことは、基板を取り替
える場合に、基板の内面から変位体までの距離が容易に
調節できる利点を有している。
して離間して、かつ変位可能な状態で基板に適用される
容器の壁に取付けられ、例えば容器の壁に融着されたガ
ラス管によって、変位体を支えるガラス管の自由な端末
部が基体の内部空間と向い合うように取付けられる。変
位体は、例えばガラス管の端末部にネジ止めされるか又
は栓止めすることができる。このことは、基板を取り替
える場合に、基板の内面から変位体までの距離が容易に
調節できる利点を有している。
【００３６】コーティングされるべきドームの首部が閉
じられているか又は開いているかどうかによって、反応
ガスの供給に対して異った条件がもたらされる。閉じた
ドームをコーティングするときは、反応ガスは、ドーム
に適用される容器部材のガス流入口又はガス排出口を通
して、またコーティングされるべき面に面しかつ真空容
器の外部にあるガス源または真空ポンプに変位体内の流
路を通して接続される側の変位体のガス排出口又はガス
流入口を通して、コーティングされるべき面に沿って連
続的なガス流となって通流する。有利には、変位体は、
この目的のため、変位体内の流路を外部へ導きかつ変位
体を支えるガラス管に接続されて取付けられる。
じられているか又は開いているかどうかによって、反応
ガスの供給に対して異った条件がもたらされる。閉じた
ドームをコーティングするときは、反応ガスは、ドーム
に適用される容器部材のガス流入口又はガス排出口を通
して、またコーティングされるべき面に面しかつ真空容
器の外部にあるガス源または真空ポンプに変位体内の流
路を通して接続される側の変位体のガス排出口又はガス
流入口を通して、コーティングされるべき面に沿って連
続的なガス流となって通流する。有利には、変位体は、
この目的のため、変位体内の流路を外部へ導きかつ変位
体を支えるガラス管に接続されて取付けられる。
【００３７】流体工学的理由から、新鮮な反応ガスが変
位体内の流路を通して反応空間内に導入され、またコー
ティング材料が消費された反応ガスはドームに適用され
る容器部材のガス排出口を通して排除されるように、ガ
ス流の方向を選択することが有益である。逆方向のガス
流の場合には、変位体のノズル内の圧力降下のため、コ
ーティングにとって必要な低い圧力に容器内を保持する
のが困難になる。
位体内の流路を通して反応空間内に導入され、またコー
ティング材料が消費された反応ガスはドームに適用され
る容器部材のガス排出口を通して排除されるように、ガ
ス流の方向を選択することが有益である。逆方向のガス
流の場合には、変位体のノズル内の圧力降下のため、コ
ーティングにとって必要な低い圧力に容器内を保持する
のが困難になる。
【００３８】上に述べたガス流の方向は、特に、もし回
転対称形をもたない基板がコーティングされる場合に推
奨される。この場合には、コーティングされるべき面の
すべての点において反応ガスに対し等しい流れの条件を
作り出すことは非常に困難であるので、均一なコーティ
ングを施すには、コーティングされるべき面に向い合っ
て配置された変位体の端面上に一様に分布されかつ変位
体内の中央流路を経由して真空容器の外部にあるガス源
に接続された多数のガス導入開口を通して、反応空間に
新鮮な反応ガスを供給するのが好都合である。この条件
は、開口ドームをコーティングするときには特に単純に
なる。この場合には、ガス流が変位体を通して供給され
る必要はなく、ガス源または真空ポンプにつながる適当
な供給ラインに開口ドームの首部それ自体を接続するこ
とが可能である。このような実施態様では、ガス流の方
向に対して如何なる好ましい方向も存在しない。
転対称形をもたない基板がコーティングされる場合に推
奨される。この場合には、コーティングされるべき面の
すべての点において反応ガスに対し等しい流れの条件を
作り出すことは非常に困難であるので、均一なコーティ
ングを施すには、コーティングされるべき面に向い合っ
て配置された変位体の端面上に一様に分布されかつ変位
体内の中央流路を経由して真空容器の外部にあるガス源
に接続された多数のガス導入開口を通して、反応空間に
新鮮な反応ガスを供給するのが好都合である。この条件
は、開口ドームをコーティングするときには特に単純に
なる。この場合には、ガス流が変位体を通して供給され
る必要はなく、ガス源または真空ポンプにつながる適当
な供給ラインに開口ドームの首部それ自体を接続するこ
とが可能である。このような実施態様では、ガス流の方
向に対して如何なる好ましい方向も存在しない。
【００３９】“開口”ドームの場合には、ドーム首部を
封止して閉じられたドームの場合と類似した方法でコー
ティングを行うことも便利な方法である。閉じられたド
ームをコーティングするための装置は、各真空容器は唯
一つのシールのみで封止されねばならないので、量産の
ためにより単純にスケールアップすることができる。不
相応に大きくない、例えばドーム基底部で２０ｍｍより
大きくない直径をもつ“開口”ドームの場合には、反応
空間容積は、一般に、変位体なしに行われるコーティン
グに対してもなお充分なほど小さい。本発明によれば、
この場合、真空容器を形成するように結合されまた互に
気密に接続された２個のドームから構成される容器の中
でコーティングが行われるような配置が作られる。この
場合に、反応ガス流は開口ドームの首部を通って流され
る。この変形された方法において、もしパルス方法が採
用されるならば、基板の形が半球状に近ければ近い程、
コーティングはより一層均一になる。
封止して閉じられたドームの場合と類似した方法でコー
ティングを行うことも便利な方法である。閉じられたド
ームをコーティングするための装置は、各真空容器は唯
一つのシールのみで封止されねばならないので、量産の
ためにより単純にスケールアップすることができる。不
相応に大きくない、例えばドーム基底部で２０ｍｍより
大きくない直径をもつ“開口”ドームの場合には、反応
空間容積は、一般に、変位体なしに行われるコーティン
グに対してもなお充分なほど小さい。本発明によれば、
この場合、真空容器を形成するように結合されまた互に
気密に接続された２個のドームから構成される容器の中
でコーティングが行われるような配置が作られる。この
場合に、反応ガス流は開口ドームの首部を通って流され
る。この変形された方法において、もしパルス方法が採
用されるならば、基板の形が半球状に近ければ近い程、
コーティングはより一層均一になる。
【００４０】本発明に係る方法においては、ＰＣＶＤ法
の通常の基板温度が採用できる。これに関連した制限は
、基板材料の熱抵抗によって先ず設定される。より高い
基板温度は析着された物質をより緻密にし、それ故、も
し特別な要求が被膜の機械的、熱的及び化学的安定性に
対して課せられるならば、有用であることが知られてい
る。
の通常の基板温度が採用できる。これに関連した制限は
、基板材料の熱抵抗によって先ず設定される。より高い
基板温度は析着された物質をより緻密にし、それ故、も
し特別な要求が被膜の機械的、熱的及び化学的安定性に
対して課せられるならば、有用であることが知られてい
る。
【００４１】反射鏡の製作のためにドームをコーティン
グするときには、室温〜２００℃の間の基板温度が好適
に設定される。それによって得られる被膜品質は反射鏡
として用いるのに充分良好であり、かつそのプロセスは
経済的に作動する。さらに加わる利点は、この程度の高
さの基板温度は、例えば通常コーティングされるべき基
板面の条件を整えるために実際のコーティングの前に用
いられるＯ２ ガスの放電のような単なるプラズマ前処
理によって、付加的な加熱なしに設定可能なことである
。 プラズマ前処理の持続時間が同時に到達される基板温度
の高さをも決定する。
グするときには、室温〜２００℃の間の基板温度が好適
に設定される。それによって得られる被膜品質は反射鏡
として用いるのに充分良好であり、かつそのプロセスは
経済的に作動する。さらに加わる利点は、この程度の高
さの基板温度は、例えば通常コーティングされるべき基
板面の条件を整えるために実際のコーティングの前に用
いられるＯ２ ガスの放電のような単なるプラズマ前処
理によって、付加的な加熱なしに設定可能なことである
。 プラズマ前処理の持続時間が同時に到達される基板温度
の高さをも決定する。
【００４２】変位体は、便宜的に、少なくとも選択され
た基板温度まで寸法的に安定でありかつ真空中で使用可
能である材料から製作される。これに関連して、真空中
で使用可能ということは、選択された基板温度において
その材料からプロセスに有害な影響を与える如何なるガ
スの放出も発生しないことを意味する。このことは、可
能な圧力の低下と、被膜品質を害する種（ｓｐｅｃｉｅ
ｓ）の容器内雰囲気における増加との両方に関係してい
る。
た基板温度まで寸法的に安定でありかつ真空中で使用可
能である材料から製作される。これに関連して、真空中
で使用可能ということは、選択された基板温度において
その材料からプロセスに有害な影響を与える如何なるガ
スの放出も発生しないことを意味する。このことは、可
能な圧力の低下と、被膜品質を害する種（ｓｐｅｃｉｅ
ｓ）の容器内雰囲気における増加との両方に関係してい
る。
【００４３】上に述べたコーティングに対しては、もし
変位体が約２００℃の温度まで寸法的に安定であり、か
つ真空中で使用可能であり、また放電中において存在す
る種に耐性を有する材料から構成されるならば充分であ
る。これらの要求に合致する材料は、例えば、Ａｌ、Ｔ
ｉ、ステンレス鋼のような金属材料、または例えば、ガ
ラス、セラミック、ガラスセラミックのような誘電体材
料、またはプラスチック、特にフッ素樹脂、好ましくは
ポリテトラフルオロエチレン等である。
変位体が約２００℃の温度まで寸法的に安定であり、か
つ真空中で使用可能であり、また放電中において存在す
る種に耐性を有する材料から構成されるならば充分であ
る。これらの要求に合致する材料は、例えば、Ａｌ、Ｔ
ｉ、ステンレス鋼のような金属材料、または例えば、ガ
ラス、セラミック、ガラスセラミックのような誘電体材
料、またはプラスチック、特にフッ素樹脂、好ましくは
ポリテトラフルオロエチレン等である。
【００４４】コーティングは、望ましくは０．０３〜１
０ミリバールの容器内の圧力下において行われる。０．
０３ミリバールより低い圧力では成膜速度が著しく低下
して、プロセスがもはや経済的に機能しなくなる。加わ
うるに、プラズマが十分安定に保持されなくなり、その
結果、より高価な磁界により支援された方法を用いねば
ならなくなる。高い圧力は成膜速度に関しては有利であ
るが、均質反応の存在する確率が圧力の増大と共に増加
し、その結果、変位体と基板との間隔が適当に縮小され
ねばならなくなる。不当に小さな間隔で処理を行わない
ようにするためには、１０ミリバール以上に圧力を増大
するのは不適当であることが明らかになった。
０ミリバールの容器内の圧力下において行われる。０．
０３ミリバールより低い圧力では成膜速度が著しく低下
して、プロセスがもはや経済的に機能しなくなる。加わ
うるに、プラズマが十分安定に保持されなくなり、その
結果、より高価な磁界により支援された方法を用いねば
ならなくなる。高い圧力は成膜速度に関しては有利であ
るが、均質反応の存在する確率が圧力の増大と共に増加
し、その結果、変位体と基板との間隔が適当に縮小され
ねばならなくなる。不当に小さな間隔で処理を行わない
ようにするためには、１０ミリバール以上に圧力を増大
するのは不適当であることが明らかになった。
【００４５】ＰＣＶＤ法において、プラズマは通常反応
ガスの約１〜４％のみがコーティング材料に変換される
ような弱い電力で作られる。この収率は、そのプロセス
のコスト効率と、コーティングされるべき面に沿って流
される反応ガス中のコーティング材料の不当に著しい欠
乏の結果として起る平坦でないコーティングが生じる危
険性との間の妥協の産物である。
ガスの約１〜４％のみがコーティング材料に変換される
ような弱い電力で作られる。この収率は、そのプロセス
のコスト効率と、コーティングされるべき面に沿って流
される反応ガス中のコーティング材料の不当に著しい欠
乏の結果として起る平坦でないコーティングが生じる危
険性との間の妥協の産物である。
【００４６】好ましくは、コーティングはプラズマパル
スＣＶＤ法で行われるのがよく、その場合、１つのプラ
ズマパルスの間に基板面の単位面積に析着される被膜の
厚さは、従来より知られているように基板のすべての点
でガス容積の中の単位面積の上に存在する被膜形成粒子
の数によって決定される。その結果、１つのプラズマパ
ルスの間にコーティング材料の完全な消費すら含みまた
それから派生する連続波方法におけるより著しく高い析
着速度をもたらすが故に反応ガスの改善された利用が達
成されるばかりでなく、またプラズマパルスＣＶＤ法は
さらに変位体の適当な形状や配置によって特定の軸方向
および包囲角方向の膜厚分布を形成させることができる
。
スＣＶＤ法で行われるのがよく、その場合、１つのプラ
ズマパルスの間に基板面の単位面積に析着される被膜の
厚さは、従来より知られているように基板のすべての点
でガス容積の中の単位面積の上に存在する被膜形成粒子
の数によって決定される。その結果、１つのプラズマパ
ルスの間にコーティング材料の完全な消費すら含みまた
それから派生する連続波方法におけるより著しく高い析
着速度をもたらすが故に反応ガスの改善された利用が達
成されるばかりでなく、またプラズマパルスＣＶＤ法は
さらに変位体の適当な形状や配置によって特定の軸方向
および包囲角方向の膜厚分布を形成させることができる
。
【００４７】このようにして、例えば、ドームが反射鏡
として用いられるときには、前面から全反射鏡面にわた
る平面図において、ドームの中心に配置された光源より
放射された光の入射角が異っているにも拘らず均一な反
射の色合いが形成されることが一般に望ましい。特定の
反射色をもたらす干渉現象が、誘電体被膜系における個
々の被膜を透過する光の光学的経路に依存するものであ
るという事実に着目するなら、均一な反射色を作るのに
必要な被膜の厚さの分布は容易に簡単な幾何学的関係を
用いて基板内面の形状の関数として決定され、また基板
内面と変位体との間の“間隔分布”に変換できる。これ
に関連して、間隔分布を決定するときに、ガス流の方向
における反応ガスの圧力損失を考慮するのは賢明なこと
である。
として用いられるときには、前面から全反射鏡面にわた
る平面図において、ドームの中心に配置された光源より
放射された光の入射角が異っているにも拘らず均一な反
射の色合いが形成されることが一般に望ましい。特定の
反射色をもたらす干渉現象が、誘電体被膜系における個
々の被膜を透過する光の光学的経路に依存するものであ
るという事実に着目するなら、均一な反射色を作るのに
必要な被膜の厚さの分布は容易に簡単な幾何学的関係を
用いて基板内面の形状の関数として決定され、また基板
内面と変位体との間の“間隔分布”に変換できる。これ
に関連して、間隔分布を決定するときに、ガス流の方向
における反応ガスの圧力損失を考慮するのは賢明なこと
である。
【００４８】本発明によって達成される利点は、特に、
その利点のために知られている試みられたコーティング
方法、すなわちプラズマＣＶＤコーティング法が今また
例えば反射鏡の製作のために強度に湾曲した基板内面の
コーティングに用いられることである。ＰＣＶＤ法の使
用は、高い光学的品質で、また基板を動かすことなく、
機械的、化学的及び熱的安定性のよい均一な被膜を、実
質的に任意の形状をもつ強度に湾曲した基板に付与する
ことを可能にし、もしプラズマパルス法が用いられるな
らば、変位体を適当に形成することによって特定の軸方
向または包囲角方向の被膜の膜厚分布を重畳することが
可能である。
その利点のために知られている試みられたコーティング
方法、すなわちプラズマＣＶＤコーティング法が今また
例えば反射鏡の製作のために強度に湾曲した基板内面の
コーティングに用いられることである。ＰＣＶＤ法の使
用は、高い光学的品質で、また基板を動かすことなく、
機械的、化学的及び熱的安定性のよい均一な被膜を、実
質的に任意の形状をもつ強度に湾曲した基板に付与する
ことを可能にし、もしプラズマパルス法が用いられるな
らば、変位体を適当に形成することによって特定の軸方
向または包囲角方向の被膜の膜厚分布を重畳することが
可能である。
【００４９】基板の個々のコーティングにおいては、実
際上如何なる面も基板から切り離してはコーティングさ
れない、すなわちそれは同時にまた容器の部品でありか
つ変位体でもある。コーティングは容易に制御可能に実
施され、かつ費用のかからぬ圧力領域で実施される。コ
ーティング材料への反応ガスの変換は実質上完全であり
、これは反応ガスの最高の可能な利用をもたらすのみな
らず、高い成膜速度をもたらす。励起場、例えばマイク
ロ波電磁場における局所的不規則性は、プラズマパルス
法の場合には、電磁場の強さがコーティング材料への変
換がその最大値に達する（容易に決定可能な）閾値を超
過して与えられているならば、被膜の膜厚が指定された
値から偏位する結果には必ずしもならない。
際上如何なる面も基板から切り離してはコーティングさ
れない、すなわちそれは同時にまた容器の部品でありか
つ変位体でもある。コーティングは容易に制御可能に実
施され、かつ費用のかからぬ圧力領域で実施される。コ
ーティング材料への反応ガスの変換は実質上完全であり
、これは反応ガスの最高の可能な利用をもたらすのみな
らず、高い成膜速度をもたらす。励起場、例えばマイク
ロ波電磁場における局所的不規則性は、プラズマパルス
法の場合には、電磁場の強さがコーティング材料への変
換がその最大値に達する（容易に決定可能な）閾値を超
過して与えられているならば、被膜の膜厚が指定された
値から偏位する結果には必ずしもならない。
【００５０】
【実 施 例】本発明とそれにより達成される利点
について、例示的な概略図及び２つの代表的な実施例を
参照しながら以下に詳細に説明する。
について、例示的な概略図及び２つの代表的な実施例を
参照しながら以下に詳細に説明する。
【００５１】図１において、複数個のドーム１が、プラ
ズマパルス法を用いてコーティングされる目的で、容器
３のベース板２の上のグリッドの中に１個づつ隣り合っ
て配置されている。反応空間の容積をできる限り小さく
保つために、ドーム１はベース板２の形状の合致した窪
み４の中にはめ込まれている。容器３のカバー板５には
変位体６が設けられており、それらはベース板２の窪み
４の配置と合致してコーティングされるべきドームの内
面７によって囲まれた空洞８に送入される。反応ガスを
供給する目的のため、各変位体６には図示されていない
ガス源に接続することができる中央流路９が設けられて
いる。容器３の側壁に設けられているのは複数のガス排
出口１０であり、それを通ってコーティング材料が消費
された反応ガスは真空ポンプ（図示せず）によって吸出
すことができる。
ズマパルス法を用いてコーティングされる目的で、容器
３のベース板２の上のグリッドの中に１個づつ隣り合っ
て配置されている。反応空間の容積をできる限り小さく
保つために、ドーム１はベース板２の形状の合致した窪
み４の中にはめ込まれている。容器３のカバー板５には
変位体６が設けられており、それらはベース板２の窪み
４の配置と合致してコーティングされるべきドームの内
面７によって囲まれた空洞８に送入される。反応ガスを
供給する目的のため、各変位体６には図示されていない
ガス源に接続することができる中央流路９が設けられて
いる。容器３の側壁に設けられているのは複数のガス排
出口１０であり、それを通ってコーティング材料が消費
された反応ガスは真空ポンプ（図示せず）によって吸出
すことができる。
【００５２】ドームの内面７およびそれと対向して配さ
れた組合された変位体６の側面との間隔は、プラズマ放
電中に２つの面の間のガス空間内に生じる粒子形成が被
膜品質を害することがないような寸法に保たれている。 加わうるに、図示の実施例では、変位体６は、均一な被
膜形成の目的のため流れ方向における反応ガスの圧力降
下を相殺するために、ガスの入口側に当るドーム首部に
おけるよりもガスの出口側に当る各ドーム１の端部、す
なわちドーム端部で間隔がより広くなるように構成され
ている。
れた組合された変位体６の側面との間隔は、プラズマ放
電中に２つの面の間のガス空間内に生じる粒子形成が被
膜品質を害することがないような寸法に保たれている。 加わうるに、図示の実施例では、変位体６は、均一な被
膜形成の目的のため流れ方向における反応ガスの圧力降
下を相殺するために、ガスの入口側に当るドーム首部に
おけるよりもガスの出口側に当る各ドーム１の端部、す
なわちドーム端部で間隔がより広くなるように構成され
ている。
【００５３】容器中でプラズマゾーンを発生させる手段
は従来より知られており、それ故図示されていない。か
くして、プラズマは、例えば容器のベース板とカバー板
の両者が金属で構成され、電圧が２つの板の間に印加さ
れるという方法で容量結合的に励起される。この配置に
より、誘電体及び金属の両被膜又は誘電体と金属材料と
の混合被膜が析着可能である。誘電体材料のカバー板の
上またはベース板の下にマイクロ波アンテナを配設して
、マイクロ波エネルギーの照射によりプラズマを点火し
保持することもまた同様に可能である。
は従来より知られており、それ故図示されていない。か
くして、プラズマは、例えば容器のベース板とカバー板
の両者が金属で構成され、電圧が２つの板の間に印加さ
れるという方法で容量結合的に励起される。この配置に
より、誘電体及び金属の両被膜又は誘電体と金属材料と
の混合被膜が析着可能である。誘電体材料のカバー板の
上またはベース板の下にマイクロ波アンテナを配設して
、マイクロ波エネルギーの照射によりプラズマを点火し
保持することもまた同様に可能である。
【００５４】コーティングプロセスを実施するために、
反応ガスはドーム内面７および変位体６によって画成さ
れた空洞８に変位体６を通して連続的なガス流として供
給される。この工程において、ガス流はドームによって
画成された空洞に入った後に、ドームの首部１２におい
て進路を曲げられ、コーティングされるべき面に沿って
再びドーム１から横方向に進みかつ変位体６を通過する
（図において連続的に引かれた矢印がガス流の方向を示
している）。ガス放電の励起の結果、コーティング材料
がドームの内面７、変位体６の表面及び容器３のすべて
の内壁に析着される。２つのプラズマパルスの間の時間
間隔とガスの流速は、プラズマパルスＣＶＤ法において
通常行われるように互いに適切に合致され、そのように
してドームの内面上の反応空間は各プラズマパルスが加
えられる前に再び新鮮なガスで充満される。
反応ガスはドーム内面７および変位体６によって画成さ
れた空洞８に変位体６を通して連続的なガス流として供
給される。この工程において、ガス流はドームによって
画成された空洞に入った後に、ドームの首部１２におい
て進路を曲げられ、コーティングされるべき面に沿って
再びドーム１から横方向に進みかつ変位体６を通過する
（図において連続的に引かれた矢印がガス流の方向を示
している）。ガス放電の励起の結果、コーティング材料
がドームの内面７、変位体６の表面及び容器３のすべて
の内壁に析着される。２つのプラズマパルスの間の時間
間隔とガスの流速は、プラズマパルスＣＶＤ法において
通常行われるように互いに適切に合致され、そのように
してドームの内面上の反応空間は各プラズマパルスが加
えられる前に再び新鮮なガスで充満される。
【００５５】異なった組成を有する個々の層は、通常知
られている方法によりガスの組成を変えることによって
一つの層の上に他の層を堆積させることができる。基板
を加熱するために、図１の装置は炉の中に設けられる。 プラズマ前処理の手段によって望ましい基板温度に基板
を昇温させるのがより簡単である。
られている方法によりガスの組成を変えることによって
一つの層の上に他の層を堆積させることができる。基板
を加熱するために、図１の装置は炉の中に設けられる。 プラズマ前処理の手段によって望ましい基板温度に基板
を昇温させるのがより簡単である。
【００５６】図２および図３は個別のドームをコーティ
ングするための装置を示す。それぞれの場合について、
ドーム１が容器３を形成する片側開口横型容器１３と結
合されている。気密接続が２個の容器部材の端部の間に
設けられたシールリング１４によって付与されている。 図２の装置は閉じられたドーム首部をもつドームをコー
ティングするのに適している。反応ガスは、ドームに結
合された容器部材１３のガス導入口１５より供給される
。
ングするための装置を示す。それぞれの場合について、
ドーム１が容器３を形成する片側開口横型容器１３と結
合されている。気密接続が２個の容器部材の端部の間に
設けられたシールリング１４によって付与されている。 図２の装置は閉じられたドーム首部をもつドームをコー
ティングするのに適している。反応ガスは、ドームに結
合された容器部材１３のガス導入口１５より供給される
。
【００５７】反応ガスは、変位体６を通過してコーティ
ングされるべき面に沿ってドーム首部１２に供給され、
そこで方向を変えられて、変位体６の中央流路１６及び
変位体６を支えまた図示されていない真空ポンプに接続
された曲がったガラス管１７を経て吸出される。変位体
を取付けるためには、真空容器内に同軸状に配設された
真直なガラス管を用いることもまた可能であり、それは
ドームに向い合った容器の壁に融着される。ガスの供給
は、この場合、例えば融着部周辺に集められたガス導入
口を通して行われる。上に述べたガス流の方向は、もし
コーティング材料による流路１６の詰まりが懸念される
ような場合には有利である。
ングされるべき面に沿ってドーム首部１２に供給され、
そこで方向を変えられて、変位体６の中央流路１６及び
変位体６を支えまた図示されていない真空ポンプに接続
された曲がったガラス管１７を経て吸出される。変位体
を取付けるためには、真空容器内に同軸状に配設された
真直なガラス管を用いることもまた可能であり、それは
ドームに向い合った容器の壁に融着される。ガスの供給
は、この場合、例えば融着部周辺に集められたガス導入
口を通して行われる。上に述べたガス流の方向は、もし
コーティング材料による流路１６の詰まりが懸念される
ような場合には有利である。
【００５８】図示の装置において、プラズマはマイクロ
波エネルギーの照射によって励起される。この目的のた
めに、その外部胴体１９がドームの端部まで真直ぐに延
在し、その内部導体２０が閉じられたドーム首部の直前
で終端している導波管１８がドーム１に取付けられてい
る。この配置により、プラズマゾーンは、ドームの内面
７および変位体６の終端面１１によって画成された反応
空間２１に容易に限定可能である。これらの状態の下で
もなお、プラズマゾーンが部分的に変位体内の流路１６
内に広がるのは事実である。しかしながら、コーティン
グ材料が消費された反応ガスのみがこの流路を通って供
給されるにすぎないという事実の故に、コーティング材
料による開口部や流路の漸次の詰まりは実質的に避けら
れる。コーティングは、その他の点に関しては先に述べ
たように行われる。
波エネルギーの照射によって励起される。この目的のた
めに、その外部胴体１９がドームの端部まで真直ぐに延
在し、その内部導体２０が閉じられたドーム首部の直前
で終端している導波管１８がドーム１に取付けられてい
る。この配置により、プラズマゾーンは、ドームの内面
７および変位体６の終端面１１によって画成された反応
空間２１に容易に限定可能である。これらの状態の下で
もなお、プラズマゾーンが部分的に変位体内の流路１６
内に広がるのは事実である。しかしながら、コーティン
グ材料が消費された反応ガスのみがこの流路を通って供
給されるにすぎないという事実の故に、コーティング材
料による開口部や流路の漸次の詰まりは実質的に避けら
れる。コーティングは、その他の点に関しては先に述べ
たように行われる。
【００５９】図３は開いたドーム首部をもつドームをコ
ーティングするための装置を示す。この実施例では、コ
ーティングは本質的に図２の実施例に類似した方法で実
施される。１つの相違点は、消費された反応ガスが変位
体６を通してではなく、開いたドーム首部１２を通って
排除される点である。この目的のため、真空ポンプに接
続されたガラス管２２が外部からドーム１にはめ込まれ
、シールリング１４により外部空間に対して信頼性良く
封止されている。プラズマは、例えば、ドームの周囲に
横方向に集められたマイクロ波アンテナ（図示せず）に
よるマイクロ波エネルギーの照射（破線で描かれた矢印
参照）によって励起される。
ーティングするための装置を示す。この実施例では、コ
ーティングは本質的に図２の実施例に類似した方法で実
施される。１つの相違点は、消費された反応ガスが変位
体６を通してではなく、開いたドーム首部１２を通って
排除される点である。この目的のため、真空ポンプに接
続されたガラス管２２が外部からドーム１にはめ込まれ
、シールリング１４により外部空間に対して信頼性良く
封止されている。プラズマは、例えば、ドームの周囲に
横方向に集められたマイクロ波アンテナ（図示せず）に
よるマイクロ波エネルギーの照射（破線で描かれた矢印
参照）によって励起される。
【００６０】図２の変位体６は必ずしも中央流路１６を
持つ必要性はなく、図４に示されるように全面に一様に
分布した小さな多数の流路２３（約１ｍｍ以下の径φ）
を有するものでもよい（例えば、フリット）。
持つ必要性はなく、図４に示されるように全面に一様に
分布した小さな多数の流路２３（約１ｍｍ以下の径φ）
を有するものでもよい（例えば、フリット）。
【００６１】ドーム封止１４の洩れによる失敗を避ける
ために、図５に示されるように、第２の真空容器２４を
ドームの上に配備するのが有益であり、この容器内には
ドーム材料を害さずかつプラズマ中のコーティングにそ
れ自身が関与しないガス（例えばＯ２ ）が供給される
。 変らない洩れの大きさでは、ドーム１に流れ込むガスの
総量はドームの内側と外側との圧力差がより小さければ
、より小さくなるであろう。有利には、真空容器２４内
の圧力はプラズマがまだドームの内面７のプラズマコー
ティングのために点火されない大きさの圧力（約５０乃
至１００ミリバールに等しい圧力Ｐ）に正確に調整され
る。
ために、図５に示されるように、第２の真空容器２４を
ドームの上に配備するのが有益であり、この容器内には
ドーム材料を害さずかつプラズマ中のコーティングにそ
れ自身が関与しないガス（例えばＯ２ ）が供給される
。 変らない洩れの大きさでは、ドーム１に流れ込むガスの
総量はドームの内側と外側との圧力差がより小さければ
、より小さくなるであろう。有利には、真空容器２４内
の圧力はプラズマがまだドームの内面７のプラズマコー
ティングのために点火されない大きさの圧力（約５０乃
至１００ミリバールに等しい圧力Ｐ）に正確に調整され
る。
【００６２】上に述べられた基準は、もし多くのドーム
が同一のガス供給システムから同時にコーティングされ
るなら重要となろう。この基準がない場合には、単一の
洩れがすべてのドームのコーティングを危うくすること
になるかもしれない。
が同一のガス供給システムから同時にコーティングされ
るなら重要となろう。この基準がない場合には、単一の
洩れがすべてのドームのコーティングを危うくすること
になるかもしれない。
【００６３】図６には、２つの小さな半球状のドーム１
が真空容器２５を形成するように結合されている。真空
容器２５が球形である結果として、同一量のガスが基板
表面の各単位面積の上に配されることになる。その結果
、もしプラズマＣＶＤ法が用いられるならば変位体なし
でも均一なコーティングが保証される。２個のドームに
よって画成された容積は、ガス空間中の均質反応による
被膜品質の毀損を排除することができるだけ十分に小さ
い。図示の実施例においては、ガス流は、図３の装置と
類似の状態で、ガスの流入管２６及び排出管２７がガス
気密状態で当接された開口ドーム首部１２を通って流さ
れる。この変形においても、また、プラズマは真空容器
の周囲に横方向に集められたマイクロ波アンテナにより
マイクロ波エネルギーを照射することによって単純な方
法で励起可能である。
が真空容器２５を形成するように結合されている。真空
容器２５が球形である結果として、同一量のガスが基板
表面の各単位面積の上に配されることになる。その結果
、もしプラズマＣＶＤ法が用いられるならば変位体なし
でも均一なコーティングが保証される。２個のドームに
よって画成された容積は、ガス空間中の均質反応による
被膜品質の毀損を排除することができるだけ十分に小さ
い。図示の実施例においては、ガス流は、図３の装置と
類似の状態で、ガスの流入管２６及び排出管２７がガス
気密状態で当接された開口ドーム首部１２を通って流さ
れる。この変形においても、また、プラズマは真空容器
の周囲に横方向に集められたマイクロ波アンテナにより
マイクロ波エネルギーを照射することによって単純な方
法で励起可能である。
【００６４】これらの図からも既に明らかな如く、コー
ティング体および変位体は原理上相互に変位可能である
。このようにして、例えば、図３に示されるような実施
例では、コーティングされるべきドームは、外面コーテ
ィングの目的のために変位体のある位置に変位される。 外面コーティングと同時に起る内面コーティングを避け
るために、ドームの内部空間に如何なるコーティング材
料も存在しないことを確認することのみが必要となる。 この目的のために、ドームは、例えば、容器中に配され
たもう一つの真空容器の部品であってもよい。
ティング体および変位体は原理上相互に変位可能である
。このようにして、例えば、図３に示されるような実施
例では、コーティングされるべきドームは、外面コーテ
ィングの目的のために変位体のある位置に変位される。 外面コーティングと同時に起る内面コーティングを避け
るために、ドームの内部空間に如何なるコーティング材
料も存在しないことを確認することのみが必要となる。 この目的のために、ドームは、例えば、容器中に配され
たもう一つの真空容器の部品であってもよい。
【００６５】図２に示された装置は、真空容器の一端の
みが封止されているだけなので、大量生産におけるドー
ムのコーティングに特に適している。グリッドに互いに
隣り合ってドームに当接される複数の容器を永久的に備
えることが推奨される。ガスの供給および真空ポンプへ
の接続もまた、通常の原料供給システムを介して行うこ
とができる。
みが封止されているだけなので、大量生産におけるドー
ムのコーティングに特に適している。グリッドに互いに
隣り合ってドームに当接される複数の容器を永久的に備
えることが推奨される。ガスの供給および真空ポンプへ
の接続もまた、通常の原料供給システムを介して行うこ
とができる。
【００６６】コーティングの目的のために、ドームは永
久的に備えつけられた片側容器にもし必要ならばシール
リングを用いて取付けられ、このようにして形成された
真空容器は真空に排気される。プラズマは、例えばドー
ムの頂部に嵌め込まれた導波管によるマイクロ波エネル
ギーの照射よって単純な方法で励起することができる。 コーティング後、真空容器は開かれ、その後コーティン
グされたドームは簡単に取りはずされ、また新しい基板
と取り替えることができる。
久的に備えつけられた片側容器にもし必要ならばシール
リングを用いて取付けられ、このようにして形成された
真空容器は真空に排気される。プラズマは、例えばドー
ムの頂部に嵌め込まれた導波管によるマイクロ波エネル
ギーの照射よって単純な方法で励起することができる。 コーティング後、真空容器は開かれ、その後コーティン
グされたドームは簡単に取りはずされ、また新しい基板
と取り替えることができる。
【００６７】実施例１
５０ｃｍの直径を持つショット、グラスヴェルケ（Ｓｃ
ｈｏｔｔ Ｇｌａｓｗｅｒｋｅ）社製硼硅酸ガラスＮ
ｏ．８４８６から作られたドームのプレスされた端部が
、同様に５０ｃｍの直径を持つ管に当接される。研磨さ
れた管端部上に配備されたヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）製０
−リングが管とドームの間の気密接合を保証する。管は
誘電体材料、本実施例の場合はショット、グラスヴェル
ケ社製硼硅酸ガラスＮｏ．８３３０から作られている。 反応ガスは、直径１０ｍｍの横方向に融着されたガラス
管を通してこの通路に形成された反応空間に供給するす
ることができる。消費された反応ガスは管の端のテーパ
を通して排除される。寸法は１：１の比率で描かれた図
２から推定可能である。ガス導入管はより大きな管の軸
に対して曲げられており、それは軸に沿って穴が開けら
れたテフロン変位体に終端している。穴の直径は５ｍｍ
であるが、この値はそれ程重要なものではない。反応ガ
スはこの穴を通って反応空間に入ることができる。 変位体はドームの内面からその表面に至る間隔が、ドー
ム首部の領域は別にして何処でも同じ大きさ、すなわち
７ｍｍになるように成形されている。
ｈｏｔｔ Ｇｌａｓｗｅｒｋｅ）社製硼硅酸ガラスＮ
ｏ．８４８６から作られたドームのプレスされた端部が
、同様に５０ｃｍの直径を持つ管に当接される。研磨さ
れた管端部上に配備されたヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）製０
−リングが管とドームの間の気密接合を保証する。管は
誘電体材料、本実施例の場合はショット、グラスヴェル
ケ社製硼硅酸ガラスＮｏ．８３３０から作られている。 反応ガスは、直径１０ｍｍの横方向に融着されたガラス
管を通してこの通路に形成された反応空間に供給するす
ることができる。消費された反応ガスは管の端のテーパ
を通して排除される。寸法は１：１の比率で描かれた図
２から推定可能である。ガス導入管はより大きな管の軸
に対して曲げられており、それは軸に沿って穴が開けら
れたテフロン変位体に終端している。穴の直径は５ｍｍ
であるが、この値はそれ程重要なものではない。反応ガ
スはこの穴を通って反応空間に入ることができる。 変位体はドームの内面からその表面に至る間隔が、ドー
ム首部の領域は別にして何処でも同じ大きさ、すなわち
７ｍｍになるように成形されている。
【００６８】コーティングに先立ち、Ｏ２ ガス放電が
コーティングされるべきドーム内面の状態調整のために
、ドーム及び変位体によって形成された反応空間に点火
される。望ましい基板温度は該Ｏ２ ガス放電の強さと
持続時間の条件によって設定される。マイクロ波エネル
ギーは、マイクロ波アンテナにより上からドームへと照
射される。Ｏ２ ガス放電に対するパラメータは以下の
ように指定される。 Ｏ２ マスフロー（ｍｌ／分）：２００容器内の圧力（
ミリバール）：０．７ パルス持続時間（ミリ秒） ：０．６パルス間隔時間
（ミリ秒） ：２０ マイクロ波周波数（ＧＨｚ）：２．４５平均マイクロ波
電力（Ｗ） ：７５ 基板温度（℃） ：９０
コーティングされるべきドーム内面の状態調整のために
、ドーム及び変位体によって形成された反応空間に点火
される。望ましい基板温度は該Ｏ２ ガス放電の強さと
持続時間の条件によって設定される。マイクロ波エネル
ギーは、マイクロ波アンテナにより上からドームへと照
射される。Ｏ２ ガス放電に対するパラメータは以下の
ように指定される。 Ｏ２ マスフロー（ｍｌ／分）：２００容器内の圧力（
ミリバール）：０．７ パルス持続時間（ミリ秒） ：０．６パルス間隔時間
（ミリ秒） ：２０ マイクロ波周波数（ＧＨｚ）：２．４５平均マイクロ波
電力（Ｗ） ：７５ 基板温度（℃） ：９０
【００
６９】次いでマイクロ波照射が中断され、ガス混合物が
第１ＴｉＯ２被膜を形成するために調整される。 このガス混合物はまず約０．５分間バイパスラインに流
される。マスフローはそのとき不変である。この時間の
間、ドームはわずかに冷たくなるだけである。 ＴｉＯ２ 被膜は次のパラメータで形成される。 ＴｉＣｌ４ の流速（ｍｌ／分）：３ 波長λ＝５５０ｎｍに対するλ／４被膜のためのコーテ
ィング時間（秒）：２５ 他のパラメータはＯ２ ガス放電の場合のそれらと較べ
て変えられていない。
６９】次いでマイクロ波照射が中断され、ガス混合物が
第１ＴｉＯ２被膜を形成するために調整される。 このガス混合物はまず約０．５分間バイパスラインに流
される。マスフローはそのとき不変である。この時間の
間、ドームはわずかに冷たくなるだけである。 ＴｉＯ２ 被膜は次のパラメータで形成される。 ＴｉＣｌ４ の流速（ｍｌ／分）：３ 波長λ＝５５０ｎｍに対するλ／４被膜のためのコーテ
ィング時間（秒）：２５ 他のパラメータはＯ２ ガス放電の場合のそれらと較べ
て変えられていない。
【００７０】次いでマイクロ波照射が中断され、ガス混
合物が第１ＳｉＯ２被膜を形成するために調整される。 ＳｉＯ２ 被膜が定常のマスフローにより形成される（
上記参照）。この工程のパラメータは以下の通りである
。 Ｃ６ Ｈ１８ＯＳｉ２ の流速（ｍｌ／分）：３．６波
長λ＝５５０ｎｍに対するλ／４被膜のためのコーティ
ング時間（秒）：２５ 他のパラメータはＯ２ ガス放電の場合のそれらと較べ
て変えられていない。全体で３１層のＴｉＯ２ ／Ｓｉ
Ｏ２ λ／４被膜形成が交互に行われ、そしてそれらの
膜厚は、形成される干渉被膜系がいわゆる冷光鏡面であ
るような公知の光学的基準に基づいて調整される。
合物が第１ＳｉＯ２被膜を形成するために調整される。 ＳｉＯ２ 被膜が定常のマスフローにより形成される（
上記参照）。この工程のパラメータは以下の通りである
。 Ｃ６ Ｈ１８ＯＳｉ２ の流速（ｍｌ／分）：３．６波
長λ＝５５０ｎｍに対するλ／４被膜のためのコーティ
ング時間（秒）：２５ 他のパラメータはＯ２ ガス放電の場合のそれらと較べ
て変えられていない。全体で３１層のＴｉＯ２ ／Ｓｉ
Ｏ２ λ／４被膜形成が交互に行われ、そしてそれらの
膜厚は、形成される干渉被膜系がいわゆる冷光鏡面であ
るような公知の光学的基準に基づいて調整される。
【００７１】実施例２
５０ｍｍの直径を有するショット、グラスヴェルケ社製
硼硅酸ガラスＮｏ．８４８６よりなるドームが、容器内
の１３．５６ＭＨｚプラズマ発生器の下部電極上に載置
される。上部電極はガス噴霧器及び変位体として設計さ
れている。コーティングされるべき基板内面から変位体
への間隔は基板のあらゆる点で１５ｍｍである。
硼硅酸ガラスＮｏ．８４８６よりなるドームが、容器内
の１３．５６ＭＨｚプラズマ発生器の下部電極上に載置
される。上部電極はガス噴霧器及び変位体として設計さ
れている。コーティングされるべき基板内面から変位体
への間隔は基板のあらゆる点で１５ｍｍである。
【００７２】容器は０．０３ミリバールに真空排気され
、そしてドームはこの圧力下でＯ２ ガス放電により前
処理が施される。それからコーティングが同一圧力下で
実施される。この目的のため、ＴｉＣｌ４ １ｍｌ／分
及びＯ２ ３５ｍｌ／分のマスフローが設定され、Ｔｉ
Ｏ２ コーティングが５０Ｗの高周波電力で行われる。 それからＣ６ Ｈ１８ＯＳｉ２ （ヘキサメチルジシロ
キサン）０．５ｍｌ／分およびＯ２ ３５ｍｌ／分の流
速が設定され、そしてＳｉＯ２ コーティングが５０Ｗ
の高周波電力で行われる。３１層のＴｉＯ２ ／ＳｉＯ
２ λ／４被膜形成が交互に行われ、その膜厚は干渉被
膜系がいわゆる冷光鏡面となるように公知の光学的基準
に基づいて調整される。
、そしてドームはこの圧力下でＯ２ ガス放電により前
処理が施される。それからコーティングが同一圧力下で
実施される。この目的のため、ＴｉＣｌ４ １ｍｌ／分
及びＯ２ ３５ｍｌ／分のマスフローが設定され、Ｔｉ
Ｏ２ コーティングが５０Ｗの高周波電力で行われる。 それからＣ６ Ｈ１８ＯＳｉ２ （ヘキサメチルジシロ
キサン）０．５ｍｌ／分およびＯ２ ３５ｍｌ／分の流
速が設定され、そしてＳｉＯ２ コーティングが５０Ｗ
の高周波電力で行われる。３１層のＴｉＯ２ ／ＳｉＯ
２ λ／４被膜形成が交互に行われ、その膜厚は干渉被
膜系がいわゆる冷光鏡面となるように公知の光学的基準
に基づいて調整される。
【図１】本発明によるプラズマパルス法を用いて容器内
の複数のドームをコーティングするための装置の長手方
向の概略断面図である。
の複数のドームをコーティングするための装置の長手方
向の概略断面図である。
【図２】閉じられたドーム首部を持つ単一のドームのコ
ーティングのための装置の同様な断面図である。
ーティングのための装置の同様な断面図である。
【図３】開口ドーム首部を持つ単一のドームをコーティ
ングするための装置の概略構成図である。
ングするための装置の概略構成図である。
【図４】非回転対称形の基板をコーティングするための
ガス噴霧器として設計された変位体の概略構成図である
。
ガス噴霧器として設計された変位体の概略構成図である
。
【図５】洩れによる損傷を回避するためにドームがもう
１つ真空容器によって囲まれた図２の装置の変形例を示
す概略構成図である。
１つ真空容器によって囲まれた図２の装置の変形例を示
す概略構成図である。
【図６】変位体を有さず、コーティングに用いる真空容
器を形成するために結合された２個の小さな半球状ドー
ムを示す概略構成図である。
器を形成するために結合された２個の小さな半球状ドー
ムを示す概略構成図である。
１ ドーム、２ ベース板、３ 容器、４ 窪
み、５ カバー板、６ 変位体、７ ドームの内
面、８ 空洞、９ 中央流路、１０ ガス排出口
、１１ 変位体の終端面、１２ ドーム首部、１３
片側開口横型容器、１４ シールリング、１５
ガス導入口、 １６ 中央流路、１７ ガラス
管、１８ 導波管、２４真空容器、２６ 流入管、
２７ 排出管。
み、５ カバー板、６ 変位体、７ ドームの内
面、８ 空洞、９ 中央流路、１０ ガス排出口
、１１ 変位体の終端面、１２ ドーム首部、１３
片側開口横型容器、１４ シールリング、１５
ガス導入口、 １６ 中央流路、１７ ガラス
管、１８ 導波管、２４真空容器、２６ 流入管、
２７ 排出管。
Claims (13)
- 【請求項１】 内面及び／又は外面に誘電体及び／又
は金属の被膜系が付与されたほぼドーム形の基板、特に
内面誘電体冷光鏡被膜を有する反射鏡を製作するための
方法であって、コーティングされるべき基板面上で反応
されるべきガス層の厚さが、変位体の助けによりプラズ
マ相の間に起る均質反応（“ガラスすすの形成”）の程
度が望ましい被膜品質に対して無害にとどまるように調
節されることを特徴とするプラズマＣＶＤ法。 - 【請求項２】 反応すべきガス層の厚さが２〜２０ｍ
ｍに調節されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 反応すべきガス層の厚さが、２００℃
の温度まで寸法的に安定でありかつ真空中で使用可能で
ある材料から作られた変位体によって調節されることを
特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 反応すべきガス層の厚さが、金属材料
、特にＡｌ、Ｔｉ、ステンレス鋼、又は誘電体材料、特
にガラス、セラミック、ガラスセラミック、又はプラス
チック、特にフッ素樹脂から作られた変位体により調節
されることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 内面に誘電体被膜系が付与され、かつ
開口ドーム首部と少なくとも２ｃｍの直径のドーム基底
部直径とを有するほぼドーム形の基板、特に内面冷光鏡
被膜を有する反射鏡を製造するための方法であって、コ
ーティングが、真空容器を形成するために結合されかつ
互いに気密に接合された２個の基板から構成された容器
内で行われ、また反応ガスが、ドーム首部の開口を通っ
てコーティングされるべき面に沿って連続的ガス流とし
て供給され、そしてプラズマが２個の基板によって囲ま
れた全反応空間内に生成されることを特徴とするプラズ
マＣＶＤ法。 - 【請求項６】 真空容器３と、真空容器３内に１又は
それ以上の基板１を取付ける手段と、真空容器３の中で
反応すべきガス層の厚さを制限するような間隔を置かれ
、かつコーティングされるべき面７に対して変位可能に
配置されている１又はそれ以上の変位体６と、ガス源又
は真空ポンプに接続され、かつ反応ガスがコーティング
されるべき面に沿って連続的ガス流で通過できるように
配置された真空容器３内のガス流入口及び排出口と、反
応すべきガス層内にプラズマゾーンを励起する手段とを
備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項
に記載の方法を実施するための装置。 - 【請求項７】 ドーム状の基板１とそれと結合されか
つ気密に接合され、その端部において横方向に開口部を
有する容器部材１３とによって形成された真空容器３と
、真空容器３の中で反応すべきガス層を制限するような
間隔を置かれ、かつコーティングされるべき面７に対し
て変位可能に配置された変位体６と、容器部分１３内の
変位体６を保持するための手段と、変位体６のコーティ
ングされるべき面に面した側面１１に開口し、少なくと
も１つのガス流入口又はガス排出口へ接続される変位体
６内の流路１６と、真空容器３の外部にあるガス源又は
真空ポンプに流路１６を接続する手段と、ガス源又は真
空ポンプに接続され、かつ変位体６のガス流入口又はガ
ス排出口と共にコーティングされるべき面に沿って反応
ガスの連続的な流れを可能ならしめる容器部材１３の少
なくとももう１つのガス流入口またはガス排出口と、反
応すべきガス層内にプラズマゾーンを励起する手段とを
備えることを特徴とする単一基板の内面及び／又は外面
のコーティングのための請求項１乃至４のいづれか一項
に記載の方法を実施するための装置。 - 【請求項８】 反応ガスを供給し又は除去する目的の
ため真空容器３から突出した部分においてガス源又は真
空ポンプに接続された管１７が容器部材１３の壁内に導
かれており、該管の基板の内部空間に面した他の端部に
は変位体６が軸線方向に変位できるように配置されてい
て、そして変位体内の流路１６が管１７に続いているこ
とを特徴とする請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 管１７が反応ガスを供給する目的のた
めにガス源に接続されていることを特徴とする請求項８
記載の装置。 - 【請求項１０】 管１７が反応ガスを供給するために
ガス源に接続され、そして変位体６がコーティングされ
るべき面７に面する側におけるガス噴霧器として設計さ
れていることを特徴とする請求項８記載の装置。 - 【請求項１１】 ドーム形の基板１と該基板にその端
部において結合されかつ気密に接合された横方向に開口
した容器部材１３とによって形成された真空容器３と、
真空容器３の中で反応すべきガス層を制限するような間
隔を置かれ、かつコーティングされるべき面７に対して
変位可能に配置された変位体６と、容器部材１３に変位
体６を取付けるための手段と、開口ドーム首部を通じて
供給又は除去される反応ガス供給又は排除のための容器
部材１３内のガス流入口又はガス排出口１５と、反応す
べきガス層内にプラズマゾーンを励起せしめるための手
段とを備えることを特徴とする開口ドーム首部を有する
単一基板の内面をコーティングするための請求項１乃至
４のいづれか一項に記載の方法を実施するための装置。 - 【請求項１２】 変位体６が２００℃の温度まで寸法
的に安定でありかつ真空中で使用可能な材料から構成さ
れていることを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか
一項記載の装置。 - 【請求項１３】 変位体６が金属材料、特にＡｌ、Ｔ
ｉ、ステンレス鋼、又は誘電体材料、特にガラス、セラ
ミック、ガラスセラミック、又はプラスチック、特にフ
ッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１２記載の装
置。
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