JPH02107779A - プラズマ型化学気相成長法 - Google Patents
プラズマ型化学気相成長法Info
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- JPH02107779A JPH02107779A JP1226344A JP22634489A JPH02107779A JP H02107779 A JPH02107779 A JP H02107779A JP 1226344 A JP1226344 A JP 1226344A JP 22634489 A JP22634489 A JP 22634489A JP H02107779 A JPH02107779 A JP H02107779A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
-
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はプラズマ導入型の化学気相メツキ法とも言われ
る化学気相成長法、つまりＰＣＶＤ法によって、基本的
には母材の平面にコーティング層つまり被覆層を形成す
るプラズマ型化学気相成長法に関し、特に、プラズマは
反応混合ガスが占位する雰囲気中における反応空間内の
所定の領域で、プラズマ電極によって発生され、前記領
域の位置と大きさは前記プラズマ電極の位置と大きさに
よって前記反応室内に構造的に予め決定され、更に、前
記プラズマの領域内に設定された被覆領域において、少
なくとも１つの母材からなる被覆されるべき部分の上に
、誘電体製の被覆物質が、反応混合ガス物質から付着形
成されるようにしたものである。
る化学気相成長法、つまりＰＣＶＤ法によって、基本的
には母材の平面にコーティング層つまり被覆層を形成す
るプラズマ型化学気相成長法に関し、特に、プラズマは
反応混合ガスが占位する雰囲気中における反応空間内の
所定の領域で、プラズマ電極によって発生され、前記領
域の位置と大きさは前記プラズマ電極の位置と大きさに
よって前記反応室内に構造的に予め決定され、更に、前
記プラズマの領域内に設定された被覆領域において、少
なくとも１つの母材からなる被覆されるべき部分の上に
、誘電体製の被覆物質が、反応混合ガス物質から付着形
成されるようにしたものである。
（従来の技術）
”ｌ’ｈｔｎ ５ｏｌｆｄ Ｆｉｌｍｓ （固体薄膜）
″の第１１８号（１９８４年版）の第２０３頁から２１
０頁においては、プラズマｍ合の方法が記載されており
、ここには、プラズマを活性化させることによって反応
性混合ガスの中から母材平面の」二に、薄い炭化水素の
コーティングつまり被覆層を付着させるというそれ自体
公知となっている方法が示されている。この方法におい
ては、複数の目的母料は枠体の中にクランプされるよう
になっており、マイクロ波の電場によって発生つまり活
性化されたプラズマ領域を通って反応室の中に導かれ、
この電場はマイクロ波に対しては透過性となった窓部を
通って反応室に入り込む。この装置にあっては、前記窓
部の大きさ、つまりサイズが、反応室内のコーティング
用プラズマ領域の範囲を決定することになる。
″の第１１８号（１９８４年版）の第２０３頁から２１
０頁においては、プラズマｍ合の方法が記載されており
、ここには、プラズマを活性化させることによって反応
性混合ガスの中から母材平面の」二に、薄い炭化水素の
コーティングつまり被覆層を付着させるというそれ自体
公知となっている方法が示されている。この方法におい
ては、複数の目的母料は枠体の中にクランプされるよう
になっており、マイクロ波の電場によって発生つまり活
性化されたプラズマ領域を通って反応室の中に導かれ、
この電場はマイクロ波に対しては透過性となった窓部を
通って反応室に入り込む。この装置にあっては、前記窓
部の大きさ、つまりサイズが、反応室内のコーティング
用プラズマ領域の範囲を決定することになる。
西独特許公開公報第３，３２６，０２０号公報にはプラ
ズマのパルスの方法が開示されており、この公報には、
より大きな目的母材に対して被覆し得るようにするため
に、プラズマ電極は被”＋ｙ１されるべき物体の表面の
」二で、これに対して直線方向に前進したり後退するよ
うになっている。
ズマのパルスの方法が開示されており、この公報には、
より大きな目的母材に対して被覆し得るようにするため
に、プラズマ電極は被”＋ｙ１されるべき物体の表面の
」二で、これに対して直線方向に前進したり後退するよ
うになっている。
当初に挙げた前記方法は、Ｋｉｃｓｃｒ （カイザー）
、Ｍａｓｅｈｉｎｃｍａｒｋｔ （７シンマークＩ−
） ３７／８６の第３頁から第７頁に示された被覆方法
に最も近く、この方法でも１．マイクロ波プラズマの小
会が用いられている。この方法では、相互に隣り合って
配置された複数の母材を有する９祠パレットがマイクロ
波に対して透過性の窓部を通るように案内される。この
窓部の」、−には、マイクロ波案内構造体が配置されて
おり、これらの構造体は多数のマイクロ波供給導体と下
方導体に連結されている。前記窓部を貫通するマイクロ
波電場は反応空間内に発生し、この反応空間は、空間的
に区画形成された領域の下に位置し、この中で案内され
た母材が被覆される。
、Ｍａｓｅｈｉｎｃｍａｒｋｔ （７シンマークＩ−
） ３７／８６の第３頁から第７頁に示された被覆方法
に最も近く、この方法でも１．マイクロ波プラズマの小
会が用いられている。この方法では、相互に隣り合って
配置された複数の母材を有する９祠パレットがマイクロ
波に対して透過性の窓部を通るように案内される。この
窓部の」、−には、マイクロ波案内構造体が配置されて
おり、これらの構造体は多数のマイクロ波供給導体と下
方導体に連結されている。前記窓部を貫通するマイクロ
波電場は反応空間内に発生し、この反応空間は、空間的
に区画形成された領域の下に位置し、この中で案内され
た母材が被覆される。
（発明が解決しようとする課題）
上述したそれぞれの方法にあっては、母材の広い範囲に
対する被覆層を形成するには、プラズマ発生器と母材と
の間の相対移動が不可避であり、これが装置の破損を招
来するという欠点がある。
対する被覆層を形成するには、プラズマ発生器と母材と
の間の相対移動が不可避であり、これが装置の破損を招
来するという欠点がある。
心材の温度を高くしても適用し得るべく、精密な母材移
動機構を得るには、その製造コストが非常に高くなるの
で、ｔｙ材の温度は、多数の機器にとって充分に低い温
度に限定されることになる。更に、反応空間内での薄膜
付着工程の間中、母材を移動させることは、好ましくな
い粒子の形成を（。
動機構を得るには、その製造コストが非常に高くなるの
で、ｔｙ材の温度は、多数の機器にとって充分に低い温
度に限定されることになる。更に、反応空間内での薄膜
付着工程の間中、母材を移動させることは、好ましくな
い粒子の形成を（。
ばしば生ヒさせることになる。−上述した方法では、Ｉ
す材の各々の部分に所定のコーテイング品質を持った薄
膜を形成することができないという欠点がある。このよ
うに、例えば１−述した従来技術にあっては、被覆され
るべき全ての部分にわたり、厚さ、組織、及び組成に関
して一定となって母材の広い範囲に被）夏つまりコーテ
ィングを形成し得ることが不可能である。これは、通常
、母材の周辺つまりエツジの部分で、より高い電場力が
発生ずるからであり、これによって、母材の中央部に比
して、周辺の部分の方がより高い付着率となることにな
るからである。大きな母材−つだけの場合であろうと、
小さなｌｌ材が多数の場合であろうとも、何れの場合で
も同時に被覆されるのであるから、上述した従来の方法
は、母材の大きな平面に被覆する場合については高価と
なり、不経済である。
す材の各々の部分に所定のコーテイング品質を持った薄
膜を形成することができないという欠点がある。このよ
うに、例えば１−述した従来技術にあっては、被覆され
るべき全ての部分にわたり、厚さ、組織、及び組成に関
して一定となって母材の広い範囲に被）夏つまりコーテ
ィングを形成し得ることが不可能である。これは、通常
、母材の周辺つまりエツジの部分で、より高い電場力が
発生ずるからであり、これによって、母材の中央部に比
して、周辺の部分の方がより高い付着率となることにな
るからである。大きな母材−つだけの場合であろうと、
小さなｌｌ材が多数の場合であろうとも、何れの場合で
も同時に被覆されるのであるから、上述した従来の方法
は、母材の大きな平面に被覆する場合については高価と
なり、不経済である。
（発明の概要）
したがって、本発明は、前述したタイプの方法を改良、
かつ発展することを目的とし、大きな被覆領域を有する
場合をも含めて多数の１す祠を簡単な方法で同時に被覆
することであり、各々のＤ）材について、被覆されるべ
き各々の部分に目的に適うような被覆品質を達成し得る
ようにすることである。
かつ発展することを目的とし、大きな被覆領域を有する
場合をも含めて多数の１す祠を簡単な方法で同時に被覆
することであり、各々のＤ）材について、被覆されるべ
き各々の部分に目的に適うような被覆品質を達成し得る
ようにすることである。
本発明にあっては、この目的は請求項１に記載の方法で
達成される。
達成される。
本発明の方法にあっては、多数のプラズマ電極が相互に
隣接し合って配置されることになり、これらによって発
生されたプラズマ柱が相互にオーバーラツプすることに
なる。ただし、例えば高周波電場における干渉作用によ
って、これらが相互に、影響しないようにしている。そ
の結果、プラズマ電極は、相互に独立してオンオフされ
制御される。本発明によれば、プラズマ電極は、供給電
源からオンオフされ制御される。
隣接し合って配置されることになり、これらによって発
生されたプラズマ柱が相互にオーバーラツプすることに
なる。ただし、例えば高周波電場における干渉作用によ
って、これらが相互に、影響しないようにしている。そ
の結果、プラズマ電極は、相互に独立してオンオフされ
制御される。本発明によれば、プラズマ電極は、供給電
源からオンオフされ制御される。
本発明の方法では、それ自体公知となっているプラズマ
電極が使用されるという利点を有しており、これらの電
極は構造簡単で小型なものとなっており、更に耐久性が
良好であることで知られており、また、操作が簡単であ
るということでも知られている。ただし、それぞれが小
型であることから、母材の広い範囲に対する被覆操作に
は適用されていない。スタンディングウェーブの形成は
、大きい領域に対するプラズマ電極においてしばしば観
察され、かつ被覆用のプラズマ、そして付着された被１
υ層における不均一を発生させることになるが、これは
本発明では発生しない。
電極が使用されるという利点を有しており、これらの電
極は構造簡単で小型なものとなっており、更に耐久性が
良好であることで知られており、また、操作が簡単であ
るということでも知られている。ただし、それぞれが小
型であることから、母材の広い範囲に対する被覆操作に
は適用されていない。スタンディングウェーブの形成は
、大きい領域に対するプラズマ電極においてしばしば観
察され、かつ被覆用のプラズマ、そして付着された被１
υ層における不均一を発生させることになるが、これは
本発明では発生しない。
多数の任意の数のプラズマ電極が相互に隣接して配置さ
れるので、被）犯されるべき大きさと広さは特に制限さ
れない。目的ｆホ月としては、全て誘電性の拐料が用い
られる。特に、石英ガラスが用いられる。プラズマ加工
によって付着されるものであれば、どのような誘電性の
旧材に対しても被覆することが可能である。好ましくは
、Ｓ１０□、１３２０３ ｓ Ｇａ１ｔ、Ｐ２ｏ 、
、ＴｌＯ２、’ｌｒｏ、、＋１１’０２．５ｎＯｚ ｓ
ＺｎＯ、Ａｌ１０３及び５１ｏｘ Ｎ ｙからなるグ
ループから１つ又はそれ以上の酸化物により構成される
ガラス製被覆が付着形成され、好ましくは、反応ガスと
して、水酸基がない塩化物混合物と、比較的高い圧力の
ために、被覆されるべき母材の金属有機化合物との一方
か或いは両方が用いられる。
れるので、被）犯されるべき大きさと広さは特に制限さ
れない。目的ｆホ月としては、全て誘電性の拐料が用い
られる。特に、石英ガラスが用いられる。プラズマ加工
によって付着されるものであれば、どのような誘電性の
旧材に対しても被覆することが可能である。好ましくは
、Ｓ１０□、１３２０３ ｓ Ｇａ１ｔ、Ｐ２ｏ 、
、ＴｌＯ２、’ｌｒｏ、、＋１１’０２．５ｎＯｚ ｓ
ＺｎＯ、Ａｌ１０３及び５１ｏｘ Ｎ ｙからなるグ
ループから１つ又はそれ以上の酸化物により構成される
ガラス製被覆が付着形成され、好ましくは、反応ガスと
して、水酸基がない塩化物混合物と、比較的高い圧力の
ために、被覆されるべき母材の金属有機化合物との一方
か或いは両方が用いられる。
本発明にあっては、前記プラズマ電極と同様に１つ又は
複数の目的心材の両方は、ハウジング内に固定して配置
されるようになっている。従来技術において知られてお
り、母材とプラズマ電極との相対移動が不可避となると
いう上述の問題点は、本発明では回避されることになる
。そして、例えば、母材の加熱は、装置全体を加熱炉に
組込むか、又は加熱炉で匿うようにする等のそれ自体公
知の方式で行なわれる。
複数の目的心材の両方は、ハウジング内に固定して配置
されるようになっている。従来技術において知られてお
り、母材とプラズマ電極との相対移動が不可避となると
いう上述の問題点は、本発明では回避されることになる
。そして、例えば、母材の加熱は、装置全体を加熱炉に
組込むか、又は加熱炉で匿うようにする等のそれ自体公
知の方式で行なわれる。
本発明にあっては、母材の温度は２００から１２００℃
に設定される。例えば、石英ガラスを母材として用い、
ＳｉＯ□を高い含有率でｈするコーティングを行なう場
合には１１００°Ｃ程度のできるだけ高い温度に、被覆
操作中に母料温度を保てば、ガラスのようなもの、つま
り水素を包含することなく光学的に高品質の被覆層（つ
まり光の吸収と散乱か最も少なく、かつ均一となった被
覆層）を付着形成することが保障される。
に設定される。例えば、石英ガラスを母材として用い、
ＳｉＯ□を高い含有率でｈするコーティングを行なう場
合には１１００°Ｃ程度のできるだけ高い温度に、被覆
操作中に母料温度を保てば、ガラスのようなもの、つま
り水素を包含することなく光学的に高品質の被覆層（つ
まり光の吸収と散乱か最も少なく、かつ均一となった被
覆層）を付着形成することが保障される。
好適な実施例にあっては、マイクロ波プラズマが用いら
れるようになっている。このマイクロ波というのは、数
１００ ＭＩＩＺから数Ｇ１１ｚの範囲の電磁波であっ
て、これよりも低い周波数の電磁波に対して区分される
ことになり、プラズマの励起つまり発生に最適である。
れるようになっている。このマイクロ波というのは、数
１００ ＭＩＩＺから数Ｇ１１ｚの範囲の電磁波であっ
て、これよりも低い周波数の電磁波に対して区分される
ことになり、プラズマの励起つまり発生に最適である。
なぜならば、ｍｂａｒの圧力範囲内で高い被覆率が得ら
れ、マイクロ波プラズマが非常に安定的であり、所望の
プラズマ容量を得るための電力消費量が少なくて済み、
プラズマ発生器から、プラズマへの変換効率が高いから
である。
れ、マイクロ波プラズマが非常に安定的であり、所望の
プラズマ容量を得るための電力消費量が少なくて済み、
プラズマ発生器から、プラズマへの変換効率が高いから
である。
マイクロ波プラズマを形成するために、マイクロ波アン
テナを用いることが好ましく、これは、大型領域放射器
、または誘電体アンテナ、或いはこれらアンテナの組合
わせ等のグループから選択される。前記大型領域放射器
としては、特にホーンアンテナが好適であり、前記誘電
体アンテナとしては、誘電体棒アンテナが好適である。
テナを用いることが好ましく、これは、大型領域放射器
、または誘電体アンテナ、或いはこれらアンテナの組合
わせ等のグループから選択される。前記大型領域放射器
としては、特にホーンアンテナが好適であり、前記誘電
体アンテナとしては、誘電体棒アンテナが好適である。
これらのタイプのプラズマ電極が、大型領域のＩｒｅ
）Ａに対するプラズマ被覆つまりコーティングとして最
適であることは、今日まで未だ知られていないが、措造
が簡単であって小型であり、良い放出特性を有すること
等顕著な点を有している。また、操作も簡単である。
）Ａに対するプラズマ被覆つまりコーティングとして最
適であることは、今日まで未だ知られていないが、措造
が簡単であって小型であり、良い放出特性を有すること
等顕著な点を有している。また、操作も簡単である。
しかし本発明の方法に対して、他の特殊なタイプのプラ
ズマ電極を用いることも何ら限定されない。原理的には
、プラズマ電極として、全く異なったタイプのものの使
用も考えられる。
ズマ電極を用いることも何ら限定されない。原理的には
、プラズマ電極として、全く異なったタイプのものの使
用も考えられる。
本発明の好適な実施例では、前記プラズマ電極は、絶縁
性つまり誘電体製の板を備えたハウジングによって反応
室からは分離されている。また、このハウジングによっ
て囲まれ、プラズマ電極の配置部を有する空間は、この
中でフラッシュオーバーが発生しないように所定の圧力
にまでガス抜きがなされる。同様な効果は、例えば、ハ
ウジングの中のこの空間内に、ＳＦ６をこのＳＦ６の圧
力とは無関係に満たすようにしても良い。マイクロ波の
電場は、目的母材に対向し、かっ母材としても用いられ
ることが可能なハウジングの板を貫通し、この誘電性の
ハウジングの板と前記１１月との間における反応室の中
で、多数列のプラズマ社を活性化させる。
性つまり誘電体製の板を備えたハウジングによって反応
室からは分離されている。また、このハウジングによっ
て囲まれ、プラズマ電極の配置部を有する空間は、この
中でフラッシュオーバーが発生しないように所定の圧力
にまでガス抜きがなされる。同様な効果は、例えば、ハ
ウジングの中のこの空間内に、ＳＦ６をこのＳＦ６の圧
力とは無関係に満たすようにしても良い。マイクロ波の
電場は、目的母材に対向し、かっ母材としても用いられ
ることが可能なハウジングの板を貫通し、この誘電性の
ハウジングの板と前記１１月との間における反応室の中
で、多数列のプラズマ社を活性化させる。
本発明の更に他の実施例にあっては、複数枚のｒｌ材が
、これらに対して同時に反応室内で被覆するために、相
互に」−下方向に配置されるようになっている。絶縁性
つまり誘電体性の板は、高い周波数のプラズマ発生用の
電場を伝達させないので、前記母材の下方又は上方或い
は両方の面上にプラズマ電極を配列することで充分であ
り、この面は被覆されるべき領域に対して基本的には平
行であり、場合によっては僅かに傾ぶ１していても良く
、プラズマの伝達が前記面に対して垂直の方向に発生す
るようにすることが必要である。単一枚の１ミ上材に対
する被覆を行なう隙にも、プラズマ電極の配置が同様に
なされることも可能である。
、これらに対して同時に反応室内で被覆するために、相
互に」−下方向に配置されるようになっている。絶縁性
つまり誘電体性の板は、高い周波数のプラズマ発生用の
電場を伝達させないので、前記母材の下方又は上方或い
は両方の面上にプラズマ電極を配列することで充分であ
り、この面は被覆されるべき領域に対して基本的には平
行であり、場合によっては僅かに傾ぶ１していても良く
、プラズマの伝達が前記面に対して垂直の方向に発生す
るようにすることが必要である。単一枚の１ミ上材に対
する被覆を行なう隙にも、プラズマ電極の配置が同様に
なされることも可能である。
複数のり材に対して被覆を行なう際には、２つの７］材
の彼）夏されるべき領域は離して相互に対向させるよう
に配置し、前記反応空間内にそれぞれ反応室を区画形成
するようにすることが特に、好都合である。
の彼）夏されるべき領域は離して相互に対向させるよう
に配置し、前記反応空間内にそれぞれ反応室を区画形成
するようにすることが特に、好都合である。
この場合には、２つのＱ）ｒＡからなる各々の部分の対
応する背面は、相互に接触させるように配置しても良く
、さもなくば、これらの間で更に室を形成すべく等しく
離すようにしても良いが、これらの室内には非反応性の
ガスが晒されることになる。このガスとしては、０２ガ
スが用いられ、このガスは、プラズマが活性化されたと
きに、Ｕｖ放射を放出して、この室を区画形成するＣＪ
材を所望の母材温度にまで加熱する目的を果すことにな
る。被覆されるべき領域間の距離は、１から３０Ｏ■の
値に設定すべきできる。
応する背面は、相互に接触させるように配置しても良く
、さもなくば、これらの間で更に室を形成すべく等しく
離すようにしても良いが、これらの室内には非反応性の
ガスが晒されることになる。このガスとしては、０２ガ
スが用いられ、このガスは、プラズマが活性化されたと
きに、Ｕｖ放射を放出して、この室を区画形成するＣＪ
材を所望の母材温度にまで加熱する目的を果すことにな
る。被覆されるべき領域間の距離は、１から３０Ｏ■の
値に設定すべきできる。
被覆層の特性をより良好に制御する目的のために、被１
夏されるべき２つの領域の間の面内に、更にプラズマ電
極を配置するようにすると好都合であり、これらのプラ
ズマ電極によって得られたプラズマの伝達は、これらの
面に平行に発生することになる。
夏されるべき２つの領域の間の面内に、更にプラズマ電
極を配置するようにすると好都合であり、これらのプラ
ズマ電極によって得られたプラズマの伝達は、これらの
面に平行に発生することになる。
コーティング層の厚さと組成と成分とに関して被覆され
るべき全ての領域にわたり均一となった被覆層が望まれ
るならば、本発明の方法にあっては、前述したように電
場力の不均一から発生する前記エツジ（周辺部）効果を
分散させることが可能であり、これは、母材の中央部分
における電場力に比較して前記周辺部のプラズマ電極を
異なった電力値で作動させ、異なったタイミングでオン
オフすることによって補償されることになる。
るべき全ての領域にわたり均一となった被覆層が望まれ
るならば、本発明の方法にあっては、前述したように電
場力の不均一から発生する前記エツジ（周辺部）効果を
分散させることが可能であり、これは、母材の中央部分
における電場力に比較して前記周辺部のプラズマ電極を
異なった電力値で作動させ、異なったタイミングでオン
オフすることによって補償されることになる。
本発明の更に他の実施例にあっては、１枚の１す上材又
は上述したタイプの母材配列部の一方側又は両方側に、
被覆されるべき領域に対して何れの場合も基本的には平
行又は僅かに傾斜させて誘電性板を配置するようになっ
ている。更に、相互に上下方向に配列された）］材と母
材の被覆されるべき表面との一方又は両方と、誘電性板
との間における面に、これらの面に平行にプラズマの伝
達が発生するようにプラズマ電極を配置するようになっ
ている。この方式にあっては、複数の母材または１枚の
母材と誘電性の板とによって区画形成される反応空間の
各々での被覆特性を異なるようにプラズマを活性化させ
ることが可能となる。プラズマパルスを用いたＣＶＤプ
ロセスが良好になされる。これに関して、最も簡潔なタ
イプでは反応空間が、そして、各々の反応室のそれぞれ
は、新たな混合反応ガスにより満され、ガス流入用と流
出用の開口部は閉じられる。プラズマ電極はそれからオ
ンされて、プラズマが活性化され、その結果、反応空間
又は反応室内に占位する反応ガス混合物から、被覆され
るべき領域に被覆材料が付着されることになる。短いプ
ラズマ作動時間の後に、反応混合ガスは消費され、プラ
ズマは停止される。
は上述したタイプの母材配列部の一方側又は両方側に、
被覆されるべき領域に対して何れの場合も基本的には平
行又は僅かに傾斜させて誘電性板を配置するようになっ
ている。更に、相互に上下方向に配列された）］材と母
材の被覆されるべき表面との一方又は両方と、誘電性板
との間における面に、これらの面に平行にプラズマの伝
達が発生するようにプラズマ電極を配置するようになっ
ている。この方式にあっては、複数の母材または１枚の
母材と誘電性の板とによって区画形成される反応空間の
各々での被覆特性を異なるようにプラズマを活性化させ
ることが可能となる。プラズマパルスを用いたＣＶＤプ
ロセスが良好になされる。これに関して、最も簡潔なタ
イプでは反応空間が、そして、各々の反応室のそれぞれ
は、新たな混合反応ガスにより満され、ガス流入用と流
出用の開口部は閉じられる。プラズマ電極はそれからオ
ンされて、プラズマが活性化され、その結果、反応空間
又は反応室内に占位する反応ガス混合物から、被覆され
るべき領域に被覆材料が付着されることになる。短いプ
ラズマ作動時間の後に、反応混合ガスは消費され、プラ
ズマは停止される。
引き続いて、ガス流入用及び流出用開口部が開き、新た
な被覆を開始するために、古い反応混合ガスは新たな混
合反応ガスに交換される。
な被覆を開始するために、古い反応混合ガスは新たな混
合反応ガスに交換される。
しかしながら、実際には連続的にガスを流すようにする
ことが望ましい。このために、２度のプラズマパルスが
発生する間の時間は、反応空間又は反応室内における古
い混合ガスを新しい混合ガスに交換するための時間と等
しい時間に設定されている。高価な反応ガスをできるだ
け白゛効に利用するために、反応空間又は反応の室中に
流れるガスの量をできるだけ良い割合いで、被覆される
べき領域の間に流すようにし、更にプラズマパルスが出
された後に、閉塞された反応ガスが完全に空になるよう
にして操作が制御されるようになっている。例えば、ガ
スの組成や圧力にもよるが、電力がしきい値を越えない
限り、局部的な被覆率は、プラズマに変換される電力の
大きさには、もはや依存しなくなるが、しかし、特に、
被覆されるべき領域に対応した反応ガスの分子数には依
存することになる。
ことが望ましい。このために、２度のプラズマパルスが
発生する間の時間は、反応空間又は反応室内における古
い混合ガスを新しい混合ガスに交換するための時間と等
しい時間に設定されている。高価な反応ガスをできるだ
け白゛効に利用するために、反応空間又は反応の室中に
流れるガスの量をできるだけ良い割合いで、被覆される
べき領域の間に流すようにし、更にプラズマパルスが出
された後に、閉塞された反応ガスが完全に空になるよう
にして操作が制御されるようになっている。例えば、ガ
スの組成や圧力にもよるが、電力がしきい値を越えない
限り、局部的な被覆率は、プラズマに変換される電力の
大きさには、もはや依存しなくなるが、しかし、特に、
被覆されるべき領域に対応した反応ガスの分子数には依
存することになる。
この結果、局部的な被覆率の影響、そして被覆特性の影
響は、被覆されるべき領域を何する母材を相互に傾斜さ
せるか、或いは誘電性の板に対して傾斜させることによ
り可能であり、これにより、反応空間または反応室内に
囲まれた反応混合ガスの量が、被覆されるべき領域に沿
って変化する。
響は、被覆されるべき領域を何する母材を相互に傾斜さ
せるか、或いは誘電性の板に対して傾斜させることによ
り可能であり、これにより、反応空間または反応室内に
囲まれた反応混合ガスの量が、被覆されるべき領域に沿
って変化する。
この傾斜角度は、３０°よりも小さくすべきであり、達
成せんとする被覆特性に依存することになる。
成せんとする被覆特性に依存することになる。
例えば、母材に対する被覆厚さを局所的に一定にするこ
とは、ガスの流れの方向に前記角度を開くようにした実
施例によって達成されることになり、以下の関係がほぼ
満足される。つまり、ここで、Ｐｉｎはガス入口部での
母材端部のβ−〇に対する圧力を示し、Ｐｏｕｔはガス
出口部での母材端部のβ＝０に対する圧力を示し、Ｌは
母材の長さを示し、ａは母材とこれに対向する板との間
の最小距離を示す。
とは、ガスの流れの方向に前記角度を開くようにした実
施例によって達成されることになり、以下の関係がほぼ
満足される。つまり、ここで、Ｐｉｎはガス入口部での
母材端部のβ−〇に対する圧力を示し、Ｐｏｕｔはガス
出口部での母材端部のβ＝０に対する圧力を示し、Ｌは
母材の長さを示し、ａは母材とこれに対向する板との間
の最小距離を示す。
例えば、ウェッジフィルター又はダレイブラド（漸変）
干渉フィルターのようなウェッジ（楔）形状を有する被
覆層を持った光学部品を製造する場合には、相互に対向
し合う母材領域の距離が被覆率に非常に関係があること
が利用される。グレイデッド干渉フィルターを製造する
には、開口部の方向には無関係であって、傾斜角度がほ
ぼ次の関係に設定される。
干渉フィルターのようなウェッジ（楔）形状を有する被
覆層を持った光学部品を製造する場合には、相互に対向
し合う母材領域の距離が被覆率に非常に関係があること
が利用される。グレイデッド干渉フィルターを製造する
には、開口部の方向には無関係であって、傾斜角度がほ
ぼ次の関係に設定される。
ここで、λ２はグレイデッドフィルターの最大波長を示
し、λ１はグレイデッドフィルターの最小波長を示し、
Ｌはグレイデッドフィルターの長さを示し、ａは母材と
これに対向する板との間の最小距離を示す。
し、λ１はグレイデッドフィルターの最小波長を示し、
Ｌはグレイデッドフィルターの長さを示し、ａは母材と
これに対向する板との間の最小距離を示す。
この場合では、ガス入口部とガス出口部との間における
圧力降下は零である。
圧力降下は零である。
更に、多数枚の母材に対して同時に被覆することも可能
であり、個々の母材の間の距離を相違させれば、個々の
母材の一ヒに異なった被覆が形成される。
であり、個々の母材の間の距離を相違させれば、個々の
母材の一ヒに異なった被覆が形成される。
本発明によれば、反応混合ガスの流入及び流出は、反応
空間または反応室における少なくとも１つの入口用開口
部と少なくとも１つの出口用開口部によって達成される
ことになる。複数のガス入口用開口部が設けられている
ならば、供給されたガスの流れは、複数の流れに分けら
れる。
空間または反応室における少なくとも１つの入口用開口
部と少なくとも１つの出口用開口部によって達成される
ことになる。複数のガス入口用開口部が設けられている
ならば、供給されたガスの流れは、複数の流れに分けら
れる。
更に他の実施例においては、少なくとも１つの被覆され
るべき領域の」二の面内にプラズマ電極と共に、複数の
ガス流入用開口部が設けられるようになっており、この
ガスの流れとプラズマの伝達は、母材の表面に垂直な同
一の方向に形成される。
るべき領域の」二の面内にプラズマ電極と共に、複数の
ガス流入用開口部が設けられるようになっており、この
ガスの流れとプラズマの伝達は、母材の表面に垂直な同
一の方向に形成される。
新しい反応ガスが母材の領域の全体に対して常に供給さ
れるので、パルス工程つまり間欠的に供給することなく
、この装置によって、次の問題を回避することが可能と
なる。つまり、被覆されるべきｌ郵相に沿ってガスが流
されているときに、被）夏操作の間にガス流出側部にお
ける被覆領域の端部では混合反応ガスが減少してしまう
という問題である。適宜バルブを操作して相互に独立さ
せて各々のガスの流れを制御すれば、局部的に被覆層の
特性を変化させることが可能となる。
れるので、パルス工程つまり間欠的に供給することなく
、この装置によって、次の問題を回避することが可能と
なる。つまり、被覆されるべきｌ郵相に沿ってガスが流
されているときに、被）夏操作の間にガス流出側部にお
ける被覆領域の端部では混合反応ガスが減少してしまう
という問題である。適宜バルブを操作して相互に独立さ
せて各々のガスの流れを制御すれば、局部的に被覆層の
特性を変化させることが可能となる。
上述した場合は母材が水平となって配置された場合であ
るが、この水平配置に代えて、プラズマ電極と丁度同様
に垂直方向に配置することも、本発明の方法において可
能であることは、言うまでも無い。
るが、この水平配置に代えて、プラズマ電極と丁度同様
に垂直方向に配置することも、本発明の方法において可
能であることは、言うまでも無い。
上述した本発明は図示されたいくつかの実施例によって
より詳細に示されている。
より詳細に示されている。
（実施例）
以下、本発明を図示する実施例に基いて詳細に説明する
。
。
第１図に示されるように、ガス供給源１は、／Ｘウジン
グ３の端部壁に形成された流入用開口部２を介して、前
記ハウジング３内の反応空間４に連結されている。前記
ハウジング３の他方の端部壁には、ガス流出用の開口部
５が設けられており、この開口部５は絞り弁６を介して
前記反応室４と真空ポンプ７とを連通状態に設定する。
グ３の端部壁に形成された流入用開口部２を介して、前
記ハウジング３内の反応空間４に連結されている。前記
ハウジング３の他方の端部壁には、ガス流出用の開口部
５が設けられており、この開口部５は絞り弁６を介して
前記反応室４と真空ポンプ７とを連通状態に設定する。
前記真空ポンプ７の吸引作動と絞り弁６の開度の調整と
によって、反応空間４内に所定のガス物質の流れが得ら
れるべく、この中は０．１〜２０ミリバ一ルｍｂａｒの
所望の減圧状態、７！Ｉ整され、この状態はプラズマパ
ルスの帯電粒子の生成に最適である。目的１？Ｊ１８は
、母材ホルダー９によって反応空間４内に支持される。
によって、反応空間４内に所定のガス物質の流れが得ら
れるべく、この中は０．１〜２０ミリバ一ルｍｂａｒの
所望の減圧状態、７！Ｉ整され、この状態はプラズマパ
ルスの帯電粒子の生成に最適である。目的１？Ｊ１８は
、母材ホルダー９によって反応空間４内に支持される。
プラチナまたはその他の熱的に安定な金属からなるポー
ンアンテナの形状となった多数のプラズマ電極が、反応
空間４内の目的１１月８の１−に９ｉ′・面状に配列さ
れている。フラッシュオーバー（閃絡）を防止するため
に、前記電極１０の配置部は、誘電性の板１１を有する
ハウジングによって反応空間４からは分離されている。
ンアンテナの形状となった多数のプラズマ電極が、反応
空間４内の目的１１月８の１−に９ｉ′・面状に配列さ
れている。フラッシュオーバー（閃絡）を防止するため
に、前記電極１０の配置部は、誘電性の板１１を有する
ハウジングによって反応空間４からは分離されている。
このハウジングの内部空間は、真空ポンプ１２の作用に
よって真空状態となる。プラズマ電極１０はそれぞれ制
御部１３を介してマイクロ波発生器１４に連結されてい
る。それぞれの制御部を介してそれぞれの電極は別々に
スイッヂング動作がなされると共に制御される。前記目
的母材８を加熱するために、上述した装置の外部は加熱
炉１５によって覆われており、これはコーティング層の
品質を良くする目的である。
よって真空状態となる。プラズマ電極１０はそれぞれ制
御部１３を介してマイクロ波発生器１４に連結されてい
る。それぞれの制御部を介してそれぞれの電極は別々に
スイッヂング動作がなされると共に制御される。前記目
的母材８を加熱するために、上述した装置の外部は加熱
炉１５によって覆われており、これはコーティング層の
品質を良くする目的である。
上記装置の作動状態にあっては、マイクロ波の電場が誘
電性つまり絶縁性の板１１を貫通し、これが、前記誘電
性の板１１と、被）夏つまりコーティングされるべき目
的母材の領域との間の反応空間４内において、前記多数
列のプラズマ柱１６を活性化することになるが、これら
のプラズマ柱１６は相互にオーバーラツプしている。各
々のプラズマのパルスによって、被覆されるべき領域と
誘電性板１１とに被覆層１７が堆積つまり被覆され、こ
れらの被覆層の特性は、母材の各々の部分において、こ
れらの所定の部分の上に配置されている個々のプラズマ
電極を別々に制御することによって設定される。被覆さ
れるべき領域の大きさと範囲は、多数のプラズマ電極の
配列状態とその数とによって決定される。
電性つまり絶縁性の板１１を貫通し、これが、前記誘電
性の板１１と、被）夏つまりコーティングされるべき目
的母材の領域との間の反応空間４内において、前記多数
列のプラズマ柱１６を活性化することになるが、これら
のプラズマ柱１６は相互にオーバーラツプしている。各
々のプラズマのパルスによって、被覆されるべき領域と
誘電性板１１とに被覆層１７が堆積つまり被覆され、こ
れらの被覆層の特性は、母材の各々の部分において、こ
れらの所定の部分の上に配置されている個々のプラズマ
電極を別々に制御することによって設定される。被覆さ
れるべき領域の大きさと範囲は、多数のプラズマ電極の
配列状態とその数とによって決定される。
第２図に示すように、プラズマ電極は母材の１−に、破
線１８で示されるように格子状に配列されている。プラ
ズマ柱が相互にオーバーラツプするように、これらを配
置することも同様に最適である。
線１８で示されるように格子状に配列されている。プラ
ズマ柱が相互にオーバーラツプするように、これらを配
置することも同様に最適である。
第３図に示される他の実施例にあっては、複数のＣ）祠
８が上下方向に分離されて配置されている。
８が上下方向に分離されて配置されている。
２つのＤｒ ）ｒＡのうちの被覆されるべき領域は、相
互に対向し合い、これらのＬＩ材が前記反応空間４内に
反応室１９を区画形成しており、これらの反応室におい
て被覆が成される。各々の反応室１９は、それぞれのケ
ース部内に、各々別々のガス入口用開口部２と、更に、
ガス出口用開口部５とを有している。１″、）材の配列
部の上方と下方との平面における各々のケース部にはプ
ラズマ電極１０が設けられており、これらは前記複数の
母材を貫通するプラズマ柱１６を発生させる。母材８の
背面によって区画形成される背面室２０には、同様にガ
ス入口用開口部２１と、ガス出口用開口部２２とが設け
られている。それぞれの空間２０は真空ポンプ２３によ
ってガス出口用開口部２２を介してガス抜きがなされる
。プラズマ内にＵＶ放射を放出することになる非反応性
ガス、この実施例では酸素ガスが、ガス入口用開口部２
１を介して前記背面室２０内に供給される。この実施例
の作動時にあっては、プラズマ柱１６が前記反応室１９
と背面室２０を貫通して形成される。前記酸素ガスは、
プラズマ内で励起されてＵＶ放射を放出し、これに隣接
し合う母材によって吸収され、母材を必要な温度まで」
１昇させる。
互に対向し合い、これらのＬＩ材が前記反応空間４内に
反応室１９を区画形成しており、これらの反応室におい
て被覆が成される。各々の反応室１９は、それぞれのケ
ース部内に、各々別々のガス入口用開口部２と、更に、
ガス出口用開口部５とを有している。１″、）材の配列
部の上方と下方との平面における各々のケース部にはプ
ラズマ電極１０が設けられており、これらは前記複数の
母材を貫通するプラズマ柱１６を発生させる。母材８の
背面によって区画形成される背面室２０には、同様にガ
ス入口用開口部２１と、ガス出口用開口部２２とが設け
られている。それぞれの空間２０は真空ポンプ２３によ
ってガス出口用開口部２２を介してガス抜きがなされる
。プラズマ内にＵＶ放射を放出することになる非反応性
ガス、この実施例では酸素ガスが、ガス入口用開口部２
１を介して前記背面室２０内に供給される。この実施例
の作動時にあっては、プラズマ柱１６が前記反応室１９
と背面室２０を貫通して形成される。前記酸素ガスは、
プラズマ内で励起されてＵＶ放射を放出し、これに隣接
し合う母材によって吸収され、母材を必要な温度まで」
１昇させる。
第４図に示されるように母材を配置した場合には、Ｒ）
ｒＡ８がそれぞれの背面側を接触するようにして相互に
載置される。第３図に示されるように配置した場合に比
較して、このように配置した場合には、占有スペースが
小さくなるという利点があり、更には多数の母材を同時
に被覆することが可能となる。異なった被覆率を発生さ
せるために、対をなす母材は、相互に異なった距離で離
れている。この場合にはε）＋４の加熱は外部から、例
えば加熱炉によって達成される。
ｒＡ８がそれぞれの背面側を接触するようにして相互に
載置される。第３図に示されるように配置した場合に比
較して、このように配置した場合には、占有スペースが
小さくなるという利点があり、更には多数の母材を同時
に被覆することが可能となる。異なった被覆率を発生さ
せるために、対をなす母材は、相互に異なった距離で離
れている。この場合にはε）＋４の加熱は外部から、例
えば加熱炉によって達成される。
第５図に示された実施例では、被覆されるべき２つの１
８材８の表面の間の面内に位置して、プラズマ電極１０
が各々のケース部内に取付けられており、この面に対し
て平行にプラズマ柱１６が形成されることになる。母材
の配列状態とプラズマの発生状態は、第６図に示されて
いる。
８材８の表面の間の面内に位置して、プラズマ電極１０
が各々のケース部内に取付けられており、この面に対し
て平行にプラズマ柱１６が形成されることになる。母材
の配列状態とプラズマの発生状態は、第６図に示されて
いる。
第７図に示された本発明の実施例にあっては、多数のガ
ス入口用開口部２を介して反応混合ガスが反応室４内に
流れるようになっており、これらの開口部２は、母材８
の上方の面に位置して、プラズマの伝達方向と平行とな
ってプラズマ電極と共に配置されている。各々のガスの
質量流れは、絞り弁６によって別々に設定される。
ス入口用開口部２を介して反応混合ガスが反応室４内に
流れるようになっており、これらの開口部２は、母材８
の上方の面に位置して、プラズマの伝達方向と平行とな
ってプラズマ電極と共に配置されている。各々のガスの
質量流れは、絞り弁６によって別々に設定される。
第８図には、均一なコーティングを形成すべく、どのよ
うにして反応室内における反応混合ガスの流れによるこ
れの圧力降下を補償するようにしているかが示されてお
り、このために誘電性の板１１に対向させて角度２αで
母材８が配置されている。
うにして反応室内における反応混合ガスの流れによるこ
れの圧力降下を補償するようにしているかが示されてお
り、このために誘電性の板１１に対向させて角度２αで
母材８が配置されている。
第１図に示されるような構造した場合を用いて、本発明
の方法による高い反射の被覆層でｌユ拐の広い領域に被
覆するための全ての実施例についての説明は以下の通り
である。マイクロ波プラズマによるプラズマパルス方法
が用いられた。Ｌ″、１月は石英ガラスにより形成され
ている。被覆されるべき領域は直径４５ｃｍの円形ｎｆ
！域とした。このＬす材に対して対向して配置され同様
に被覆されることになる誘電性板に対する距離は、各々
の場合１．５ａｍで、母材と誘電性板の厚みは１ｃ１１
であった。マイクロ波プラズマを発生させるための電極
としては、プラチナ性のホーン型のアンテナが使用され
、このホーン部の直径は１５ｃｍであった。７つのホー
ンアンテナが被覆されるべき領域の上に設けられており
、個、々のアンテナによって発生したプラズマ社は前記
被覆領域で相互にオーバーラツプすることになる。この
領域の端部には、６つのポーンアンテナが中央のホーン
アンテナの回りに一７！Ｔとなっており、全てのホーン
アンテナは相互に接触している。マイクロ波の周波数は
２．４５ＧＨ２となっており、そのパルスの持続時間は
１ｍｓで、その周期は５０ｍ５である。プラズマ電極は
全て平均電力５００ Ｗａｔｔで作動し、同時にスイッ
ヂング動作がなされることになる。誘電性の板が備えら
れたハウジング内のプラズマ電極を持つ空間は、フラッ
シュオーバー（閃絡）を防止するために、１０ ’ｍｂ
ａｒ （ミリバール）の圧力に設定された。反応ガスの
混合物として、次のような反応ガスが次に示される流量
で用いられる。
の方法による高い反射の被覆層でｌユ拐の広い領域に被
覆するための全ての実施例についての説明は以下の通り
である。マイクロ波プラズマによるプラズマパルス方法
が用いられた。Ｌ″、１月は石英ガラスにより形成され
ている。被覆されるべき領域は直径４５ｃｍの円形ｎｆ
！域とした。このＬす材に対して対向して配置され同様
に被覆されることになる誘電性板に対する距離は、各々
の場合１．５ａｍで、母材と誘電性板の厚みは１ｃ１１
であった。マイクロ波プラズマを発生させるための電極
としては、プラチナ性のホーン型のアンテナが使用され
、このホーン部の直径は１５ｃｍであった。７つのホー
ンアンテナが被覆されるべき領域の上に設けられており
、個、々のアンテナによって発生したプラズマ社は前記
被覆領域で相互にオーバーラツプすることになる。この
領域の端部には、６つのポーンアンテナが中央のホーン
アンテナの回りに一７！Ｔとなっており、全てのホーン
アンテナは相互に接触している。マイクロ波の周波数は
２．４５ＧＨ２となっており、そのパルスの持続時間は
１ｍｓで、その周期は５０ｍ５である。プラズマ電極は
全て平均電力５００ Ｗａｔｔで作動し、同時にスイッ
ヂング動作がなされることになる。誘電性の板が備えら
れたハウジング内のプラズマ電極を持つ空間は、フラッ
シュオーバー（閃絡）を防止するために、１０ ’ｍｂ
ａｒ （ミリバール）の圧力に設定された。反応ガスの
混合物として、次のような反応ガスが次に示される流量
で用いられる。
Ｓ ｉ Ｃｌ ４２００（５５［３）Ｘ ｍｌ／１ｌ
ｌｉｎ０２ ８００（２２２４，） ｍｌ
／ｆｆｉｎＣＣ１２Ｆ ２ ４（１１） ｍｌ
／ｌｌ１ｉｎＧｃ Ｃ１４ｍａｘ、 ２４（６７）
ｍｌ／ｆｆ１ｉｎ（Ｘが付されたものは第２実施例
に用いられる。）被覆層の厚みに正弦変化を持った屈折
率を形成するために、ＧａＣｌ２のガス質量が１１秒の
周期で正弦的に調整された。その周波数は５００であっ
た。
ｌｉｎ０２ ８００（２２２４，） ｍｌ
／ｆｆｉｎＣＣ１２Ｆ ２ ４（１１） ｍｌ
／ｌｌ１ｉｎＧｃ Ｃ１４ｍａｘ、 ２４（６７）
ｍｌ／ｆｆ１ｉｎ（Ｘが付されたものは第２実施例
に用いられる。）被覆層の厚みに正弦変化を持った屈折
率を形成するために、ＧａＣｌ２のガス質量が１１秒の
周期で正弦的に調整された。その周波数は５００であっ
た。
被覆効率は、０．７２μｍ／ｍｉｎであり、１つのプラ
ズマパルス当りほぼ６オングストロームの厚みで被覆が
形成された。被覆工程の間中、反応空間内は３ ｍｂａ
ｒの圧力に設定され、Ｉ’ｒ ＋Ａの温度は１０００℃
に達した。
ズマパルス当りほぼ６オングストロームの厚みで被覆が
形成された。被覆工程の間中、反応空間内は３ ｍｂａ
ｒの圧力に設定され、Ｉ’ｒ ＋Ａの温度は１０００℃
に達した。
１−述した方法によって、５２０ ｎｍで高い反射とな
り、直径３５ｃｍの円形領域にわたり均一な厚みとなっ
た非常に良い被覆つまりコーティングが、Ｌｑ祠と誘電
板との両方に得られた。端部に向かうに従って、被覆厚
さは薄（なる。しかし、本発明の方法によれば、外側に
位置するプラズマ電極と内側のそれとで相違させて制御
すれば、このようなことは防止される。
り、直径３５ｃｍの円形領域にわたり均一な厚みとなっ
た非常に良い被覆つまりコーティングが、Ｌｑ祠と誘電
板との両方に得られた。端部に向かうに従って、被覆厚
さは薄（なる。しかし、本発明の方法によれば、外側に
位置するプラズマ電極と内側のそれとで相違させて制御
すれば、このようなことは防止される。
更に他の実施例としては、前記実施例に類似したものと
して、母材の領域に７５ｃｍの円形に被覆された。この
為に、更に１２個のプラズマ電極が上述したプラズマ配
列の回りに一体に固定される。
して、母材の領域に７５ｃｍの円形に被覆された。この
為に、更に１２個のプラズマ電極が上述したプラズマ配
列の回りに一体に固定される。
この場合の作動条件は上述した場合と同様に選択された
。この場合には前述したカック内に明記された増加され
たガス質量が流された。この例では、直径６５ｃｍの円
形領域にわたり、非常に良好な均一な厚みの被覆層が得
られた。
。この場合には前述したカック内に明記された増加され
たガス質量が流された。この例では、直径６５ｃｍの円
形領域にわたり、非常に良好な均一な厚みの被覆層が得
られた。
（発明の効果）
以」−のように、本発明によれば、Ｃｌ材をコーティン
グつまり被覆するためにプラズマ工程が使用される。こ
れまで知られているプラズマ工程を使用して大型の領域
の母材に対して被覆を行なうことは、プラズマ電極と母
材とを相対移動させることが不可避であった。母材の各
々の部分に所定の被覆特性で被覆層を形成することは不
可能であったが、本発明では、同時に多数の広い領域に
対して１１月を被覆することが可能となった。本発明の
方法では、プラズマ電極とＬす材とを相対的に移動させ
ることなく、少なくとも１つのＩ；Ｊ 利に対して被覆
を行なうことが可能であり、所定の被覆特性が各々の部
分に形成される。母材の大きさやザイズに対応させた数
と配置で複数のプラズマ電極が用いられ、これらの電極
は、ｔ１材の［−１間、或い下に装着され、各々のプラ
ズマ電極は別々にオンオフされ制御される。これにより
、光学用の多層構造の被覆層を広い領域に渡りガラス製
１：１制に形成することが可能となる。
グつまり被覆するためにプラズマ工程が使用される。こ
れまで知られているプラズマ工程を使用して大型の領域
の母材に対して被覆を行なうことは、プラズマ電極と母
材とを相対移動させることが不可避であった。母材の各
々の部分に所定の被覆特性で被覆層を形成することは不
可能であったが、本発明では、同時に多数の広い領域に
対して１１月を被覆することが可能となった。本発明の
方法では、プラズマ電極とＬす材とを相対的に移動させ
ることなく、少なくとも１つのＩ；Ｊ 利に対して被覆
を行なうことが可能であり、所定の被覆特性が各々の部
分に形成される。母材の大きさやザイズに対応させた数
と配置で複数のプラズマ電極が用いられ、これらの電極
は、ｔ１材の［−１間、或い下に装着され、各々のプラ
ズマ電極は別々にオンオフされ制御される。これにより
、光学用の多層構造の被覆層を広い領域に渡りガラス製
１：１制に形成することが可能となる。
第１図は本発明のプラズマパルスを用いたＣＶＤの原理
による方法を達成する装置の垂直方向の断面で示す概略
図であり、目的ＪＪ月の面に多数のプラズマ電極が配置
されプラズマの伝達が被覆されるべき領域に垂直に形成
されている状態を示す図、第２図は第１図に示された装
置と同じ装置を示し、第１図における■−■線に沿う平
面側の断面図、第３図は本発明の方法を達成する他の実
施例に関する装置を示す垂直方向の断面図であって、相
互に１−下方向に離れて多数の母材が配置され、プラズ
マ加熱による被覆層の形成がなされている間に所望の母
材温度に設定される場合を示す図、第４図は多数の母材
に対して同時に被覆層を形成するようにした本発明の実
施例を示す垂直方向の断面図、第５図は本発明の更に他
の実施例に係る水平方向の断面図であって、プラズマ電
極は母材相互の間の面に配置され、プラズマの伝達がこ
れらの面に平行に形成された状態を示す図、第６図は第
５図における■−■線に沿う部分を示す平面側断面図、
第７図は多数のガス流入開口部を通って反応空間の中に
反応今後ガスが流入し、プラズマの伝達が反応混合ガス
と同一の方向に形成されているようにした本発明の更に
他の実施例に係る断面図、第８図は目的母材と誘電性の
ハウジング板とが相互に所定の角度で傾斜するようにし
た本発明の他の実施例に係る断面図である。 ２・・・ガス流入用開口部、３・・・ハウジング、４・
・・反応空間、５・・・ガス流出用開口部、８・・・１
：ｌ材、１０・・・電極、１１・・・誘電体性板、１３
・・・制御器、１４・・・マイクロ波発生器、１５・・
・加熱炉、１６・・・プラズマ柱、１７・・・被覆層、
１つ・・・反応室。
による方法を達成する装置の垂直方向の断面で示す概略
図であり、目的ＪＪ月の面に多数のプラズマ電極が配置
されプラズマの伝達が被覆されるべき領域に垂直に形成
されている状態を示す図、第２図は第１図に示された装
置と同じ装置を示し、第１図における■−■線に沿う平
面側の断面図、第３図は本発明の方法を達成する他の実
施例に関する装置を示す垂直方向の断面図であって、相
互に１−下方向に離れて多数の母材が配置され、プラズ
マ加熱による被覆層の形成がなされている間に所望の母
材温度に設定される場合を示す図、第４図は多数の母材
に対して同時に被覆層を形成するようにした本発明の実
施例を示す垂直方向の断面図、第５図は本発明の更に他
の実施例に係る水平方向の断面図であって、プラズマ電
極は母材相互の間の面に配置され、プラズマの伝達がこ
れらの面に平行に形成された状態を示す図、第６図は第
５図における■−■線に沿う部分を示す平面側断面図、
第７図は多数のガス流入開口部を通って反応空間の中に
反応今後ガスが流入し、プラズマの伝達が反応混合ガス
と同一の方向に形成されているようにした本発明の更に
他の実施例に係る断面図、第８図は目的母材と誘電性の
ハウジング板とが相互に所定の角度で傾斜するようにし
た本発明の他の実施例に係る断面図である。 ２・・・ガス流入用開口部、３・・・ハウジング、４・
・・反応空間、５・・・ガス流出用開口部、８・・・１
：ｌ材、１０・・・電極、１１・・・誘電体性板、１３
・・・制御器、１４・・・マイクロ波発生器、１５・・
・加熱炉、１６・・・プラズマ柱、１７・・・被覆層、
１つ・・・反応室。
Claims (35)
- （１）プラズマ誘導型の化学気相成長法によって基本的
に平板状の母材を被覆する方法であって、プラズマは反
応混合ガスが存在する雰囲気の反応空間内の領域でプラ
ズマ電極によって発生され、前記領域の位置と大きさは
プラズマ電極の位置と大きさによって前記反応空間内に
形成され、前記プラズマ領域に形成された被覆領域に少
なくとも１つの母材の被覆されるべき部分に反応混合ガ
スから誘電性被覆材料が付着されるようにした化学気相
成長法において、複数のプラズマ電極が用いられ、前記
プラズマ電極の数と配置は前記反応空間内の母材の数と
配置に対応し、更に各々の母材の被覆されるべき全ての
部分の大きさと広さとに対応して設けられ、前記各々の
プラズマ電極によって発生するプラズマ柱は相互にオー
バーラップするようにし、１つ若しくはそれ以上の誘電
性の母材のうち被覆されるべき全ての部分の各々に同時
に被覆が行なわれ、また、少なくとも１つの母材の表面
に形成される被覆層は前記母材の各々の部分で組織的に
所望の被覆特性を有するように前記プラズマ電極が制御
されるようにしてなるプラズマ型化学気相成長法。 - （２）前記個々のプラズマ電極は相互に独立して供給電
源からオンオフされかつ制御されるようにしてなる請求
項１に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （３）マイクロ波プラズマが使用され、プラズマ電極と
してマイクロ波アンテナを使用してなる前記請求項１又
は２の何れかに記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （４）マイクロ波アンテナが大型領域放射器、誘電体ア
ンテナ、前記マイクロ波アンテナの組合せからなるグル
ープから選択されてなる請求項３に記載のプラズマ型化
学気相成長法。 - （５）マイクロ波アンテナとして、アンテナ及び誘電体
棒状放射器の両方又は何れか一方が用いられてなる請求
項３又は４に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （６）前記プラズマ電極は、母材又は母材配列部の上ま
たは下の面上に配置され、かつこの面は被覆されるべき
領域に対してほぼ平行か僅かに傾斜しており、プラズマ
の伝達がこの面に対して垂直になされるようにしてなる
請求項１から５の何れかに記載のプラズマ型化学気相成
長法。 - （７）複数の母材を、これらの被覆されるべき領域の部
分が上下方向に位置するように配置して、複数の母材が
同時に被覆されるようにしてなる請求項６に記載のプラ
ズマ型化学気相成長法。 - （８）複数の母材が相互に分離されて上下に配置され、
２つの母材の各々の被覆されるべき領域が相互に対向し
合って反応室を区画形成し、これらの反応室内には反応
混合ガスが占位し、前記母材の背面側には室が区画形成
され、プラズマがＵＶ放射によって活性化されたときに
、前記ガスが母材を所望の母材温度まで加熱するように
した請求項７に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （９）励起されたＯ＿２がＵＶ放射として用いられてな
る請求項８に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （１０）被覆されるべき領域に対して反対側の背面が相
互に接触されるように２つの母材が相互に配置され、２
つの前記母材が、これらのうち被覆されるべき領域が分
離されて相互に反対側に位置するように対となって配置
されてそれぞれの背面側で反応室を区画形成し、それぞ
れの反応室内には反応混合ガスが占位してなる請求項７
に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （１１）分離された母材の間、または各々対をなす母材
対の相互間の面内に、更にプラズマ電極が配置され、前
記面に対して平行に配置されたプラズマ電極から前記プ
ラズマが伝達されるようにした請求項８から１０の何れ
かに記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （１２）母材の一方面または両方面、或いは、被覆され
るべき領域が上下となるように配置された複数の母材か
らなる母材配列部の一方面または両方面に対して、それ
ぞれ被覆されるべき領域に基本的に平行となるか僅かに
傾斜させて誘電性板を配置し、誘電性板と母材の被覆さ
れるべき領域との間、及び相互に上下方向に分離されて
配置された母材の間の面の両方又は一方に、プラズマ電
極が設けられ、前記プラズマが前記面に対して平行に伝
達されるようにしてなる請求項１から５の何れかに記載
のプラズマ型化学気相成長法。 - （１３）２つの母材がそれぞれの被覆されるべき領域に
対して反対側の面が相互に接触するようにして配置され
、接触し合う母材対のそれぞれの被覆されるべき領域が
相互に離れて対向し合うように配置されて、それぞれの
母材によって反応室を区画形成し、反応室内には混合反
応ガスが占位して、複数の母材に対して被覆されるよう
にしてなる請求項１２に記載のプラズマ型化学気相成長
法。 - （１４）複数の母材は相互に分離されて上下方向に配置
され、相互に対向し合う母材のそれぞれ被覆されるべき
領域によって反応室が区画形成され、反応室内には混合
反応ガスが占位し、前記母材の背面側には他の室が区画
形成され、この室内には更にガスが占位し、ＵＶ放射に
よってプラズマが活性化されたときに、前記ガスが母材
を所望の母材温度まで加熱するようにし、複数の母材を
被覆するようにしてなる請求項１又は２に記載のプラズ
マ型化学気相成長法。 - （１５）ＵＶ放射として励起されたＯ＿２が用いられて
なる請求項１４に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （１６）プラズマ電極は、誘電性の板からなる少なくと
も１つのハウジングによって、前記反応空間または前記
反応室から分離されてなる請求項１から１５の何れかに
記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （１７）前記ハウジングによって分離された空間は、空
気抜きがなされ、この空間内ではフラッシュオーバーが
発生しないようにしてなる請求項１６に記載のプラズマ
型化学気相成長法。 - （１８）前記ハウジングによって分離された空間はＳＦ
＿６によって充満されてなる請求項１６に記載のプラズ
マ型化学気相成長法。 - （１９）ハウジングをなす前記誘電性板が母材として用
いられてなる請求項１６から１８に記載のプラズマ型化
学気相成長法。 - （２０）反応混合ガスは少なくとも１つの入口用開口部
から前記反応室ないし反応空間内に導入され、前記反応
空間ないし反応室に開口した少なくとも１つの排出用開
口部を通って前記ガスが排出されるようにしてなる上記
全ての請求項のうち何れかに記載のプラズマ型化学気相
成長法。 - （２１）混合反応ガスが複数のガス流入用開口部を通っ
て導入され、ガス源からのガス流が複数の流れ部分に分
割され、各々の分割流れが前記複数のガス流入用開口部
に導かれるようにしてなる請求項２０に記際のプラズマ
型化学気相成長法。 - （２２）前記ガスの流れが被覆されるべき領域に導かれ
るようにしてなる請求項２０又は２１の何れかに記載の
プラズマ型化学気相成長法。 - （２３）母材の表面に対して垂直な方向にプラズマの伝
達がなされ、母材の被覆されるべき領域の上の面にプラ
ズマ電極と共に多数のガス流入用開口部が形成され、前
記ガスの流れと前記プラズマの伝達とが前記母材の表面
に対して垂直となった同一の方向に形成され、１つの母
材に被覆するようにした請求項２０又は２１の何れかに
記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （２４）前記個々のガス流入用開口部を介して、異なっ
た量のガス流れが導入されるようにしてなる請求項２３
に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （２５）被覆されるべき母材領域及び誘電体性板との両
方又は一方と、母材領域との間に占位される全ての反応
混合ガスの中から、プラズマパルス発生巾に、被覆用物
質が消費されるように、プラズマパルス工程が用いられ
るようにしてなる請求項１から２２の何れかに記載のプ
ラズマ型化学気相成長法。 - （２６）被覆されるべき複数の母材表面のうちの各々の
母材表面にプラズマパルスが供給されている間に、付着
形成される被覆層の量が、隣り合う母材又は隣り合う誘
電性板に対する距離によって設定され、相互に上下に配
置された複数の母材に同時に被覆するようにしてなる請
求項２５に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （２７）各々のプラズマパルスが送られた後に、消費さ
れた混合反応ガスは反応空間または反応室から排除され
、新しい混合ガスが供給され、プラズマパルスの発生中
では、前記ガス流入用開口部と前記ガス流出用開口部と
が閉じられるようにしてなる請求項２５または２６に記
載のプラズマ型化学気相成長法。 - （２８）前記混合反応ガスの流入及び流出が連続的にな
され、２度のプラズマパルスが発生する間に、使用され
た反応混合ガスの全てが排出され、再度新しい反応ガス
が完全に満たされるようにガス流れが設定されてなる請
求項２５又は２６の何れかに記載のプラズマ型化学気相
成長法。 - （２９）２つの相互に対向し合う母材または、１つの母
材と１つの誘電性の板は、相互に３０°以下の角度で傾
斜してなる請求項２５から２８の何れかに記載のプラズ
マ型化学気相成長法。 - （３０）グレイデッドフィルターを製造すべく、傾斜角
度の半分αが、次の関係によって設定されるようにして
なる請求項２９に記載のプラズマ型化学気相成長法。 α＝ａｒｃｓｉｎ（λ＿２／λ＿１−１）・ａ／２Ｌこ
こで、λ＿２はグレイデッドフィルターの最大波長を示
し、λ＿１はグレイデッドフィルターの最小波長を示し
、Ｌはグレイデッドフィルターの長さを示し、ａは母材
とこれに対向する板との間の最小距離を示す。 - （３１）被覆厚さの変化を一定にするために、ガスの流
れ方向に開いた傾斜角度の半分βが次の関係にほぼ設定
されるようにしてなる請求項２９に記載のプラズマ型化
学気相成長法。 β＝ａｒｃｓｉｎ（Ｐｉｎ／Ｐｏｕｔ−１）・ａ／２Ｌ
ここで、Ｐｉｎはガス入口部での母材端部のβ＝０に対
する圧力を示し、Ｐｏｕｔはガス出口部での母材端部の
β＝０に対する圧力を示し、Ｌは母材の長さを示し、ａ
は母材とこれに対向する板との間の最小距離を示す。 - （３２）被覆は前記反応空間または反応室内における圧
力を０．１から２０ｍｂｒの間に設定してなる上記全て
の請求項の何れかに記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （３３）母材相互の間の距離または母材と誘電性板との
間の距離を１から３００ｍｍの間に設定してなる上記全
ての請求項の何れかに記載のプラズマ型化学気相成長法
。 - （３４）母材は被覆操作がなされる間、２００から１２
００℃の温度に設定してなる上記全ての請求項の何れか
に記載のプラズマ型化学気相成長法。 - （３５）母材の被覆されるべき領域の周囲の部分に配置
されたプラズマ電極は、内方に配置されたプラズマ電極
よりも高い電圧が供給され、かつ異なったタイミングで
オンオフされ、構造、組成、及び厚さが一定となった被
覆層を形成するようにしてなる上記全ての請求項の何れ
かに記載のプラズマ型化学気相成長法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3830249.7 | 1988-09-06 | ||
| DE3830249A DE3830249A1 (de) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Plasmaverfahren zum beschichten ebener substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107779A true JPH02107779A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2542438B2 JP2542438B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=6362369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226344A Expired - Fee Related JP2542438B2 (ja) | 1988-09-06 | 1989-08-31 | プラズマ型化学気相成長法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5017404A (ja) |
| JP (1) | JP2542438B2 (ja) |
| DE (1) | DE3830249A1 (ja) |
| FR (1) | FR2636079B1 (ja) |
| GB (1) | GB2224289B (ja) |
| NL (1) | NL194087C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992005867A1 (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-16 | Idemitsu Petrochemical Company Limited | Device for generating microwave plasma and method of making diamond film utilizing said device |
| KR100657354B1 (ko) * | 2004-01-19 | 2006-12-14 | 염근영 | 상압에서 탄소나노튜브 형성 장치 및 방법 |
Families Citing this family (80)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4114108C1 (ja) * | 1991-04-30 | 1991-12-19 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
| DE4029268C2 (de) * | 1990-09-14 | 1995-07-06 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zur gleichspannungs-bogenentladungs-unterstützten, reaktiven Behandlung von Gut und Vakuumbehandlungsanlage zur Durchführung |
| DE4137606C1 (ja) * | 1991-11-15 | 1992-07-30 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
| JPH05267186A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置および該装置を用いた気相成長方法 |
| US6007878A (en) * | 1993-05-27 | 1999-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing an optical recording medium having a protective layer formed using a plasma processing device |
| JP2611732B2 (ja) * | 1993-12-13 | 1997-05-21 | 日本電気株式会社 | プラズマ処理装置 |
| EP0688038B1 (en) * | 1994-06-14 | 2001-12-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Microwave plasma processing system |
| DE4443608C1 (de) * | 1994-12-07 | 1996-03-21 | Siemens Ag | Plasmareaktor und Verfahren zu dessen Betrieb |
| JPH08259386A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物薄膜の製造方法及びそれに用いる化学蒸着装置 |
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