(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（４）上に薄い酸化物コーティングを形成するコーティング製造装置であって、
前記基板（４）を保持しかつ回転自在な回転式基板ホルダ（１５）と、
開口部（１６）を有しており前記開口部が前記回転式基板ホルダ（１５）によって覆われる酸素チャンバ（１４）と、
前記酸素チャンバ（１４）と前記回転式基板ホルダ（１５）とを内部に含む真空チャンバ（１）と、
前記真空チャンバ（１）内にコーティング材の蒸気を供給する供給手段（８）と、
前記回転式基板ホルダ（１５）を回転せしめる駆動手段（５７）と、
を含み、
前記駆動手段（５７）は、前記回転式基板ホルダ（１５）の回転中心と同心の回転中心の回りに回転自在でかつ前記基板ホルダ（１５）の周縁部に結合して前記回転式基板ホルダ（１５）に回転トルクを付与する回転マウント（２２）を含むことを特徴とするコーティング製造装置。
【請求項２】
前記回転マウント（２２）は、離間配置された複数の回転アーム（２３）と、前記回転アームに関係する従属支柱（２５）とを含み、前記従属支柱は、基板ホルダの周縁部（２４）と係合して、前記回転アーム（２３）を基板ホルダ（１５）に接続し、前記回転アーム（２３）は長方形あるいは平行四辺形の形状を有し、前記回転アーム（２３）はスペーサ（３５）によって前記従属支柱（２５）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のコーティング製造装置。
【請求項３】
前記スペーサ（３５）は、セラミック部品であることを特徴とする請求の範囲第２項記載のコーティング製造装置。
【請求項４】
少なくとも１つの回転アーム（２３）は、前記酸素チャンバ（１４）の前記開口部（１６）からの基板ホルダ（１５）の距離を設定するように調整され、前記少なくとも１つの回転アーム（２３）の調節に対し、回転アーム（２３）の長方形や平行四辺形の構成の弾性変形用にアジャスタ（５３）が設けられることを特徴とする請求の範囲第２項記載のコーティング製造装置。
【請求項５】
前記酸素チャンバ（１４）は、前記回転マウント（２２）の前記従属支柱（２５）と平行であるとともに同心円状に配置された調整可能なハンガ（３０）によって位置決めされ、前記回転マウント（２２）の前記従属支柱（２５）及び前記酸素チャンバ（１４）の前記ハンガ（３０）は、同じ材料を含み、あるいは同じ材料から成るとともに同一の断面を有することを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項６】
前記基板ホルダ（１５）は、リング（２６）を含み、前記リングへと少なくとも１つのキャリアプレート（２０）が置かれ、これは少なくとも１つの基板（４）を保持するように設計されていることを特徴とする請求の範囲の第１項乃至第５項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項７】
前記回転マウント（２２）は、固定シャフト（３７）に回転自在に装着され、前記固定シャフト（３７）は、冷却され、前記基板ホルダ（１５）の前記回転マウント（２２）の支持は、前記基板ホルダに隣接していることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項８】
前記冷却は、水冷であることを特徴とする請求項７記載のコーティング製造装置。
【請求項９】
熱シールド（３４）が、前記基板ホルダ（１５）と前記基板ホルダ（１５）の前記回転マウント（２２）のベアリングとの間で前記固定シャフト（３７）に配置されるとともに、前記固定シャフト（３７）と一体的に形成されることを特徴とする請求の範囲第７項または第８項記載のコーティング製造装置。
【請求項１０】
前記熱シールド（３４）は、前記固定シャフトの冷却用に接続された冷却体（３８）と、複数の層状あるいはリーフ状の放射シールド（３９）とを含み、前記放射シールドは、前記冷却体（３８）と前記基板ホルダ（１５）との間に位置することを特徴とする請求の範囲第９項記載のコーティング製造装置。
【請求項１１】
前記熱シールド（３４）と前記基板ホルダ（１５）との間に、前記固定シャフト（３７）を介して供電される上部加熱器（４６）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第９項または第１０項記載のコーティング製造装置。
【請求項１２】
周辺加熱器（４９）が、前記基板ホルダ（１５）の円周の周囲に設けられ、前記酸素チャンバ（１４）は、基板ホルダ（１５）から見て外側に配置された底部加熱器（５０）によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１３】
蒸着領域は、前記酸素チャンバ（１４）の外側の基板ホルダ（１５）の領域内に形成されるとともに、前記基板ホルダ（１５）にて向けられた蒸着煙道（５１）によって画定され、前記蒸着煙道を加熱する煙道加熱器（５２）が設けられ、底部加熱器（５０）が基板ホルダ（１５）用に配置されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１４】
前記周辺加熱器（４９）及び前記底部加熱器（５０）は、前記基板ホルダ（１５）から見て外側でそれぞれ熱的にシールドされ、前記煙道加熱器（５２）は、前記蒸着煙道（５１）から見て外側で熱的にシールドされることを特徴とする請求の範囲第１２項または第１３項記載のコーティング製造装置。
【請求項１５】
前記上部加熱器（４６）と、前記周辺加熱器（４９）と、前記底部加熱器（５０）と、前記煙道加熱器（５２）とは、ジャケットヒータ線（４８）をそれぞれ含み、前記ジャケットヒータ線（４８）は、半田付けせずに機械的結合手段によってヒータ線ホルダ（４７）に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１１項乃至第１４項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１６】
前記酸素チャンバ（１４）の外側の前記基板ホルダ（１５）の領域において、蒸着領域は、扇形に形成され、中心点が前記基板ホルダ（１５）の軸上にあり且つ半径方向の扇形の側部に沿って前記蒸着領域内で凹状に描かれる扇形切り欠きマスク（１９）によって画定されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１７】
前記回転マウント（２２）を駆動するモータ（５７）は、前記真空チャンバ（１）内に配置されるとともに、前記固定シャフト（３７）での前記回転マウント（２２）のベアリングの領域内で前記回転マウントに駆動により接続され、
前記回転マウント（２２）及び前記モータ（５７）の接続用に、例えば、コイルばね（５９）及びベルトプーリ（６０）、スプロケットやギアドライブを備えたチェーンを含む金属トランスミッション（５８）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１６項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１８】
前記真空チャンバ（１）において、前記装置の前記真空チャンバ（１）の内部に位置する各アセンブリを前記真空チャンバから完全にあるいは部分的に引き出すことができる引き出しスライドが、配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１７項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項１９】
前記装置の加熱領域での各部品は、ステンレス鋼、インコネル、セラミックから全体がまたは一部が構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１８項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの蒸着装置（８）が設けられて、前記酸素チャンバ（１４）の外側に位置するとともに、前記煙道（５１）と関係し、その半径がセグメント切り抜きマスク（１９）の半径の２分の１であり且つその中心点が基板ホルダ（１６）の軸とアライメントされる円上に配置され、
前記蒸着装置（８）は、前記円上に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１９項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項２１】
前記蒸着装置（８）と、電子ビーム銃とは、相対的に移動可能に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２０項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【請求項２２】
前記蒸着装置（８）は、蒸着るつぼ（９）であることを特徴とする請求の範囲第２０項または第２１項記載のコーティング製造装置。
【請求項２３】
前記酸素チャンバ（１４）の前記開口部（１６）からの前記基板ホルダ（１５）の距離は、調節自在であり、装置が運転中の場合、それは０．３ｍｍ未満までになることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２２項のいずれか１項に記載のコーティング製造装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求の範囲第１項の前文による薄い酸化物コーティングの製造装置に関する。
薄い酸化物コーティングは、電子回路及び電気技術の現代の作業材料である。それらは、酸素を有する通常複数の金属原子の化合物である。組成に依存して、薄い酸化物コーティングは、高温超伝導材料、フェロエレクトリカル、磁気抵抗コーティング、あるいは強磁性体を生成する。
高温超伝導材料の薄いコーティングの使用の例は、対応するトランスを備えた磁界センサ（ＳＱＵＩＤ）、核共鳴断層撮影法及び核共鳴分析用のアンテナ、移動無線及び衛星通信用のマイクロ波用のフィルタ及びアンテナ、エネルギ技術の電流制限器、磁気コイル用の導体やエネルギの伝達用のコーティングテープ等である。
強誘電体の薄い酸化物コーティングは、例えば、不揮発性の読取り書き込みメモリ（ＲＡＭ）として、マイクロ波フィルタの常駐チューニング用に、コンピュータハードディスク用の読み込みヘッドとしての磁気抵抗コーティング、磁気記憶媒体及びマイクロ波部品用の強磁性の薄いコーティングとして、一般に使用される。
ほとんどの用途において、大きな面積の薄いコーティングが要求される。しかし、大きな面積の部品は、多数が同時に作成でき、その結果経済効果が生じる。故に、工業生産プロセスは、一様且つ再現性のある品質で大きな面積をコーティングできなければならない。
直径が最大約７５ｍｍ（約３インチ）までの小及び中間の面積に対して、適切な方法及び装置は多数存在する。最も重要なものは、陰極スパッタ、レーザ切断、有機金属合金（９ＭＯＣＶＤ）からの化学蒸着、及び酸素雰囲気中での金属の蒸発（co-evaporation）である。後者のうち、熱蒸発の基礎的な原理は、図２に基づいて、最初に説明する。
この場合、金属元素は、真空装置においてそれぞれ蒸発され、一方、薄いコーティングの所望の組成が得られるように、蒸着の速度が制御される。酸素は、金属原子と同時に、基板で成長する薄い層に供給され、その結果、酸化物が形成される。蒸発源と基板との間の距離が十分であれば、コーティング速度は、広い面積に対して均一になる。蒸発源は、るつぼを流れる電流によって直接加熱される蒸着るつぼと、電子ビーム蒸発器と、クヌドゥセン（Ｋｎｕｄｓｅｎ）セルとである。
加熱された蒸発るつぼは、蒸発速度が安定して制御されるという長所を有し、るつぼは、装置の中に常に存在する酸素に反応しないという長所を有する。さらに、直接加熱した蒸発るつぼの小さな寸法も、大きな効果である。何となれば、互いに近接した蒸発源の配置を許容するからである。その結果、例えば、３つの金属が、仮想的に同じポイントから蒸発する。次に、蒸発源の方向性は、組成の変化の小ささとなり、その結果によって、大なる表面積においてさえ、コーティングの品質が十分に均一にする。
コーティングは高温（３００−８００℃）で一般に実行されるので、基板は、この場合、熱放射線による間接加熱を許容する小さく、且つ垂直方向に位置する管状の炉に配置される。酸素は、この炉に供給される。炉の中の酸素圧力は、チャンバの残りの領域よりも約２０倍高い。何となれば、チャンバは、絶えず吸引されているからである。これによって、基板の十分な酸化と、大なる分散の無い金属原子の直線伝搬が可能になる。
しかしながら、ここに記載された基礎的なバージョンは大面積に対して適切ではない。何となれば、管状炉の拡大に限界があるからである。その直径を増やす場合、基板までの高濃度の酸素ガスによる金属原子の移動距離は、さらに増加する。従って、金属原子が非常に大きな散乱を被るので、蒸着速度は、圧力に依存し、さらに十分な精度でもはや調整できない。実際に、最大３×３ｃｍ2の面積だけが、作製され、低い品質を免れる。
故に、実際に、回転構成は、周知であり、この中で、蒸着領域と酸化領域とは互いに分けられている。このターンテーブル原理を、図３に示す。基板は、熱放射によって再び加熱される回転テーブルに配置される。ターンテーブルのシャフトは、回転リードスルーを挿通し、モータによって外側で駆動される。
ターンテーブルの底部に、基板が載るプレートが螺合されている。プレートは、端部によってのみ基板（ウェハ）を保持して、ウェハの残りの部分を自由にして、ウェハが真下からコーティングされるようにする。約３００−６００ｒｐｍまでの回転により、ウェハは、約１原子厚み（1atom thickness）でコーティングされた後、酸素が供給されるポケットへ進む。そこで、この原子層は酸化された、所望の化合物を形成する。
他の部品から、できる限り高い圧力差を保証するために、酸素ポケットは、できる限り理想的に密閉すべきである。高温のためにシーリング材料を使用できず、材料ガスケットの摩耗は、成長しているコーティングを非常に汚染するので、回転プレートと静止酸素ポケットのマージンとの間のギャップによって形成される制御された流れ抵抗が、ガスケットの代わりに使用される。
流れ抵抗は、ギャップの長さに応じて増加し、その幅の２乗に反比例する。故に、できる限り狭いギャップを作ることが、特に重要である。直径が大きくなるとさらに重要になるギャップの狭さを機械的に考察することによって課される限界がある。従って、中心シャフトを備えたターンテーブルでは、直径が最大１０ｃｍの面積のコーティングのみが可能である。
故に、この制限は、中心シャフトが熱伝導によってかなり加熱され、熱膨張によって伸長されて歪むという事実に基づいている。伸長の結果は、ギャップが温度に応じて狭くなることである。これは、ギャップを室温でかなり広めに設定することによって、所望温度において原則として補償される。しかしながら、この手順は、面倒であり、単にうまくいくだけである。しかしながら、避けられない困難は、シャフトも同時に歪むということである。その結果、ターンテーブルは、酸素ポケットと正確に平行ではなくなり、摩擦し始める。摩擦は、高温で固まり、それ自体が堆積する堆積物を形成する。故に、ターンテーブルが完全に停止するまで、摩耗は、急速にますます強くなる。プレートの直径が大きくなると、このプロセスを始めるのに十分なシャフトの歪みは小さくなる。従って、中心シャフトに取り付けられるターンテーブルは、直径が実際には最大約１０ｃｍまでである。
本発明の目的は、前述の問題点が回避されるとともに２０ｃｍ以上の面に蒸着可能とする薄い酸化物コーティングの製造装置を作成することである。
この目的は、請求の範囲第１項による薄い酸化物コーティングの製造装置で達成される。
薄い酸化物コーティングを製造する本発明の装置は、開口を備えた酸素チャンバと、この開口をカバーする回転基板ホルダとを含む真空チャンバを含む。基板ホルダの回転構成については、基板ホルダの周縁領域と係合する回転マウントが、設けられている。このように、基板ホルダの全表面は、１つ以上の基板を収納するために自由であり、駆動軸によって妨害されない。さらに、この種の周辺マウントは、有効な方法で、特に酸素チャンバに関して、基板ホルダのより静かな且つより正確な回転を可能にする。この構成の別の効果は、回転マウント及びその駆動への温度の影響を最小にすることができることである。本発明は、適切な基準によって機構を改善することにより、最先端技術をこのように越える。
本発明の好ましい実施例によれば、回転マウントは、基板の傾きや、酸素チャンバの開口からの基板ホルダの距離の調節を可能にする。このように、基板ホルダの回転と、酸素チャンバの開口からの基板ホルダの距離と、は最適化できる。
本発明の他の有効な実施例では、回転マウントは、互いに離間配置された回転アームと、特に３本以上の回転アームと、基板ホルダの周縁部と係合して回転アームを基板ホルダに接続する従属支柱とを含む。回転アームは、好ましくは、長方形、または平行四辺形である。さらに、回転アームは、中間部品、例えばワッシャや熱伝導に対する抵抗が高いセラミック部品によって従属支柱に接続される。従って、各実施例バージョンのこれらの部品の熱膨張は、動作時の基板ホルダの歪みや衝突に殆ど影響しない。さらに、基板ホルダのローディングは、これらの実施例によって本質的に容易になる。
少なくとも１つのアーム、好ましくは回転アームのすべてが、酸素チャンバの開口からの基板ホルダの距離を変えるために調整可能であれば、また、少なくとも１つのアームの調節に対して、好ましくはアームの長方形や平行四辺形の弾性変形用にアジャスタが設けられれば、基板ホルダは、酸素チャンバに関して有効に調整可能に作製される。これらの実施例は、基板ホルダの簡単、且つ優れた調節自在性を回転マウントの最小熱伝導と組み合わせる。
例えば、アームは、長方形のプレートを折ることによって、長方形に作られる。このように、低い熱伝導率と十分な安定性とが、低移動質量によって同時に得られる。長方形の形をしている残る領域の断面は、できる限り小さく維持される。存在し得る回転アームの調節可能性は、回転アームの長方形や平行四辺形の角の近傍に、平行四辺形の変形を支持し同時に熱伝導を効率良く妨害するスコア状の切り込みが存在するという事実によって、容易になる。
酸素チャンバに対して基板ホルダを調節する手段は、各調整自在アームにおいてボルトを含み、後者に対して角度をなしている。２つのボルトは、内部にねじ山が切られたスリーブによって一緒に保持される。ボルトの各々は、ねじ山が異なり、あるボルトでは右手のネジ山であり、別のものでは左手のネジ山となり、異なるスローを備えた異なるピッチやネジ山を有している。スリーブは、対応するねじ山を内側に有し、故に、スリーブの調節は、システムの縮みや伸長、例えば平行四辺形の形を取るアームの弾性変形になる。これは、回転マウントの従属支柱の低下や上昇につながる。従って、基板ホルダは、回転マウントのベアリングによって画定される平面、及び回転マウントのベアリングによって画定される軸に対する高さに設定される。この調節によって、簡単且つ最適な方法で基板ホルダと酸素ポケットとの間の間隔、すなわちギャップ幅を調節することが可能になる。
他の有効な実施例において、酸素チャンバが好ましくは調節自在なハンガによって配置されるようになっている。かかるハンガは、回転マウントの従属支柱と少なくとも大部分が平行であり、わずかに大きな円に位置している。また、酸素チャンバのハンガ及び回転マウントの従属支柱は、同一の材料を含み、または、同一の材料からなり、または、同一或いは類似した断面を有するように設けられている。従って、従属支柱及びハンガの熱膨張と、酸素チャンバ、すなわちポケットと基板ホルダとの間のギャップの最小変化は、相互に補償される。
従って、基板ホルダに関しての酸素ポケットすなわちチャンバの調節は、例えばそれらの取り付けねじによって一般に個々にあるいは組み合せの中で作ることができる。何となれば、対応するハンガが調節されるからである。ハンガを取り付けるねじに、スプリングワッシャあるいは他の弾性手段を設けることができることは、効果的である。この調節自在性で、酸素チャンバは、回転マウントのベアリングによって判別された平面に、故に回転マウントのベアリングによって判別された軸に対しての正確な高さに設定でき、また、酸素チャンバと基板ホルダとの間のギャップを調節できる。
さらに従属支柱及びハンガの熱伝導を減らすために、後者は最小の断面を有する。例えば、これらの部品は、シートメタルストリップで作られ、幾何学によって、これらの部品は、回転マウントセットにより、互いに近接して配置されて、故に、熱による伸長を同程度とするという効果を有する。酸素チャンバと基板ホルダとの間に設定された距離の優れたメンテナンスに加えて、これによって、薄いコーティングの製造装置の中に存在する高温領域の優れた断熱が得られる。これは、必要な加熱電力が小さくなり、蒸着装置や各ユニット及び部品と呼ばれる装置全体が、さほど熱くなく、発熱が減少するという結果をもたらす。
本発明の他の有利な実施例では、基板ホルダは、少なくとも１つの基板の収納及び保持用に設計されている少なくとも１つのキャリヤディスクが挿入されるリングを含んでいる。本発明の実施例によれば、基板ホルダは、周縁領域に回転マウントとその従属支柱とが正確に係合されるリングと、基板を保持するために曲げられた領域を含むリングへと入れられたディスクとからなる。その場合、キャリヤディスクは、特殊効果のセラミックかな成る。そのような配置で、複数の基板を、キャリヤディスクを全ての基板とともに操作することによって、基板ホルダへと同時且つ簡単に配置することができる。従って、基板ホルダのローディングのオートメーションを行うことができる。
本発明の他の有利な実施例では、回転マウントは、固定シャフトに接して回動し、固定シャフトは冷却され、特に水冷されている。さらに、基板ホルダの回転マウントのベアリングは、その近くに配置されるのが好ましい。結果は、構造の改善された安定性と同様に、例えば回転マウントの回転に対するベアリング、ボールベアリングの優れた冷却になる。ボールベアリングが使用される場合、それは、複数のボールベアリングから形成され、これは、次に、安定性のさらなる改良に対して互いにクランプされるのが好ましい。
固定シャフトでの回転マウントのベアリングの保護は、基板ホルダと基板ホルダの回転マウントのベアリングとの間に固定シャフトに接して熱シールドを配置することによって、さらに、固定シャフトと好ましくは一体にシールドを作ることによって、または固定シャフトと熱シールドとを、使用するなら熱伝導性の良い材料で作ることによって、効果的に達成される。熱シールドが、固定シャフトの冷却に接続された冷却体や、複数の層状あるいはリーフ状の放射シールド（冷却体と基板ホルダとの間に位置する）を含む場合、これらの実施例の可能性は補足される。この方法にて、簡単且つ効果的な熱シールドと、システムのいわゆる「高温」領域にある基板に対する回転マウントのベアリングの冷却とが、行われる。これは、酸素チャンバと基板ホルダとの間の距離の維持と、最適な運営の維持と、回転マウントの一様なアラインメントとに正の効果を呈する。放射シールドは、シートのスタックの形を取り、容易に実現される。他の種類の構成は、クリート（cleats）によって互いに支持される薄いプレートまたは同種のものである。
コーティングされる全表面を一様な温度とするために、熱シールドと基板ホルダの間の表面加熱器を設けることは効果的である。これは、固定シャフトによって効果的に達成される。例えば、電気導体を、シャフトの孔を介して表面加熱器まで、冷却水路を設けた場合は次に冷却水を運ぶ通路に、通すことができる。
さらに、コーティングする表面の一様に温度を得るために、周辺加熱器を、基板ホルダの周縁部の周囲に、酸素チャンバを加熱することによって、特に基板ホルダから離れて対向する側部の底側加熱器によって、設けることができる。同じ目的は、基板ホルダの領域内に、酸素チャンバの外側に、蒸着領域を形成することによって、好ましくは、蒸着煙道を加熱する煙道加熱器を設けることによって、または蒸着煙道の外側の領域にて、蒸着煙道に向かって対向する基板ホルダの側部に基板ホルダを加熱する底部加熱器を配置することによって、機能する。なお、蒸着領域は、基板ホルダで狙いを付けた蒸着煙道によって画定される。各加熱器を組み合わせることによって、空洞放射に接近するために、それらは全基板加熱器を囲むようになる。この方法では、均一な温度が、全蒸着面において最適な方法で保証される。
基板ホルダからの熱放射に対する熱シールドによる上部加熱器のシールドと同様に、周辺加熱器及び底部加熱器は、基板ホルダから離れて対向する側部にて熱シールドされ、または、煙道加熱器は、蒸着煙道から離れて対向するその側部にてシールドされる。
本発明の他の実施例は、加熱器の構築に関する。従って、上部加熱器、周辺加熱器、底部加熱器、煙道加熱器は、近接して位置するジャケットヒータ線を含む。これは、機械的な結合により、ハンダ付けせずに、加熱ワイヤホルダに取り付けられる。加熱表面がすべてジャケットヒータ線でできるだけ緊密に覆われている場合、有効である。その結果は、大なる放射加熱表面である。ある必要な放射電力に対して、この結果は、加熱器が最も低い温度を有するということである。これは、対応する不純物の低燃焼につながり、さらに、薄いコーティングのより優れた品質となる。さらに、それ故、ヒータ線の寿命は延びる。ハンダ付けせずにジャケットヒートワイヤを固定することによって、例えば、薄いステンレス鋼ワイヤで結合することによって、ハンダからの不純物の蒸発を効率良く防ぐことができる。更に、発熱素子が加熱され冷却されるので、機械的張力は殆ど生じない。これは、加熱ワイヤの寿命を長くする。これらの概念は、本発明の特徴部分の１つである。
基板を蒸着する際に、大抵、正確に一様なコーティングの厚みは得られない。コーティングの厚さは、蒸発源と向きが反対であり、基板の回転中に半径方向内側かつ外側に増加する。特に、蒸着面が小さい場合、この効果は、薄いコーティングの有用性に関して重要ではない。しかし、コーティングされる面が大きくなると、それが単一の大なる基板、あるいは多数の小さな面であるか、この効果によって、コーティングの品質をさらに落とす。これを打ち消すために、本発明の他の概念から、本発明にとって大切なことは、基板ホルダの領域で酸素チャンバに外側に、扇形の蒸着領域を形成し蒸着領域内で、扇形の半径方向に沿って凹状にへこむ扇形の切り欠きマスクによって好ましくは画定される。このようにして、蒸着の動作の時間は、蒸着源の真上で短い蒸着時間が扇形の半径方向側部が線形である場合よりも有効である基板ホルダの半径に対する基板の回転に基づいて、影響される。これは、蒸着されるコーティングの厚さがより一定であるという結果を有している。
本発明の他の構成は、これも重要であり、回転マウントを駆動するために、モータがチャンバ内に配置されるという事実を有する。これは、特に回転マウントのベアリングの領域において、固定シャフトの回転マウントにダイナミックに接続され、好ましくは、金属トランスミッションは、コイルばね、ベルトプーリ、スプロケットやギアドライブを備えたチェーンを含み、モータ及び回転マウントの動的な結合用に設けられる。一方、これは、真空チャンバの外側に装着されたモータから回転マウントまで、真空リードスルーのような、摩耗を被るトランスミッション手段のリードスルーの短命を回避する。他方では、この種の構成は、回転マウントを有する単一のユニットとしてモータ及びその駆動手段を作ることを可能にし、それは容易に取り出され、例えばサービスと調節とのために、その仕事は、非常に容易になる。
真空チャンバや蒸着装置内のモータに、冷却ジャケットが設けられて、例えば水冷される。例えばコイルばね及びベルトプーリ、スプロケットやギアドライブを備えたチェーン等の金属部品の伝達の構成は、これらの部品の熱分解の危険性を回避する。耐火性ではない、またはこの熱抵抗を持たない他の材料で作られた部品の使用は、それらの燃焼により汚染に結びつき、故に、トランスミッションを無効にする。
サービス及び調節の動作の容易さは、真空チャンバ内で引き出しスライドの配置によってもたらされ、その上で、真空チャンバ内に位置する装置の閣部品は、真空チャンバから完全にあるいは部分的に引き出される。
好ましくは、装置の加熱領域の部品は、高級鋼、インコネル（Inconel）等の高温鋼、セラミックから完全にまたは部分的に作られ、また、回転マウントや基板ホルダは、低熱伝導率や低熱膨張の材料から完全にまたは部分的に作られている。特に、セラミック構造は、寸法面で正確であり、酸素チャンバと基板ホルダと基板との間のギャップにより接近して設定される。これは、ギャップを流れる酸素の低流量につながり、その結果、より大なる基板や多数の基板を同時に処理するために、必要とされるポンプ容量が小さくなり、大きな基板ホルダを使用できる。
発明の重要性を有する本発明の他の有効な実施例において、少なくとも１つの蒸着装置、特に蒸着るつぼがふくまれ、酸素チャンバの外側且つ蒸着煙道と関連しておかれ、その半径が基板ホルダやキャリアディスクの半径のほぼ半分となる円に配置され、そして、その中心は基板ホルダの軸とアライメントされ、好ましくは、円の近接して配置される複数の蒸着装置やるつぼが設けられている。従って、コーティング厚さは一様になり、複数の金属組成を含む薄いコーティングの濃度勾配は回避される。
更に、複数の蒸着装置、特にるつぼが設けられ、電子ビーム銃がるつぼに対して移動する。本実施例では、電子ビーム銃は、好ましくは蒸着装置に取り付けられ、故に、電子ビーム銃は、蒸着るつぼの上を移動することができる。この方法では、本来の場所に（in-situ）バッファコーティング及びカバーコーティングが準備され、これは、例えばマイクロ波フィルタにおいて重要である。
装置が動作している場合の基板ホルダと酸素チャンバの開口との間の距離の好ましい寸法は、０．３ｍｍに達する。
本発明の好ましく且つ有効な実施例は、従属請求の範囲及びその組み合せに見いだされる。さらに、この記載の初めに述べた最先端技術からの特徴は、上記実施例と請求の範囲に記載したものと組み合わせられる。
本発明は、図面を参照しながら、実施例に基づいて説明する。
図１は、薄い酸化物コーティングの製造装置の実施例の多数の重要な部品を示す断面図である。
図２は、るつぼからの熱反応蒸着の基本バージョンのスケッチである。
図３は、最先端技術による薄い酸化物コーティングの製造装置のターンテーブルシステムを中心シャフトと共に示す。
図４ａ乃至図４ｃは、基板を担持するキャリアディスクの様々な実施例の平面図である。
図５は、薄いコーティングの製造装置の図１に示す実施例の平面図の設計図である。
図６は、図５の線分ＶＩ−ＶＩに沿った断面図において、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す装置の設計図である。
図７は、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の回転アーム及びシャフトの平面図における部分的な概要の描写である。
図８ａは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例のハンガの側面図である。
図８ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の従属支柱の側面図である。
図８ｃは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の回転アームの断面図である。
図９ａ及び図９ｂは、ハンガの詳細を示す平面図及び分解図において薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例のカバープレート及びマウント部品の設計図である。
図１０ａ及び図１０ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の熱シールドのシャフト及び冷却体の断面図及び一部平面図である。
図１０ｃは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の熱シールドのシャフト及び冷却体の詳細を示す断片的な図を示す。
図１１ａは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例のシャフト、アーム、従属支柱をそれぞれ引き抜いた断面図である。
図１１ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の従属支柱の実施例、シャフト、アームをそれぞれ引き抜いた平面図である。
図１１ｃは、図１１ａ及び図１１ｂに示すアームのアジャスタの図面である。
図１２ａ及び図１２ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の酸素チャンバ及び蒸着領域扇形切り欠きを備えたカバープレートの平面図及び断面図である。
図１３ａ及び図１３ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の加熱プレートの平面図及び断面図である。
図１４ａ及び図１４ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の３つの４インチウェハ用の、ターンテーブルとも呼ばれるキャリアプレートの図４ａと同様な実施例の平面図及び断面図である。
図１５ａ乃至図１５ｂは、薄い酸化物コーティングの製造装置の図５に示す実施例の１つのウェハ用のキャリアプレートのさらなる実施例の平面図及び断面図である。
表現及び図面において、同一の、あるいは類似した動作をなす部品と同様に、同一または類似部品は、同じ参照符号を付すものである。従って、図面そのものによって、各特徴は、全ての図に詳細に記載されていなくても、当業者によって認識されるものである。
図２に示す全体図から分かるように、薄い酸化物コーティングの製造装置は、真空チャンバ１を含む。真空チャンバ１の上部に、基板４を熱するオーブン３が示されている。吸気排気５によって図示せぬポンプと接続している真空チャンバ１の底部に、蒸着制御７を備えた蒸発器６がある。蒸発器６は、図示した実施例ではるつぼ９の形を取る３つの蒸着装置８を含み、その各々が、イットリウム、バリウム、銅の蒸発用に設計されている。蒸着制御装置８は、各るつぼ９毎に理想的には別々に存在する計数率計１０に基づき蒸着装置８の動作を制御する。なお、図面では計数率計の２つのみを示す。故に、各計数率計１０は、可能な限り１つの蒸着るつぼ９の蒸発速度、従って１つの材料の蒸発速度を検知し、コリメータ１１には、図２に示すように、各計数率計１０が備えられている。
基板４を少なくとも実質的に包囲するオーブン２の真下に、基板上にるつぼ９から蒸発した材料の蒸着の開始と終了とを行う目的で、クロージャ１２がある。
上記記載の部品は、本発明による薄い酸化物コーティングの製造装置において、また導入部分での明細書において、基本的に存在する。
図２に関するこの説明の導入において既に述べられたように、最先端技術において、蒸発プロセスの間に、例えば図２に概略的に表わされるように、金属蒸気で酸化物を永久に形成するために、基板４の蒸発面に酸素を絶えず供給する。また、図３に関して記載されるように、ターンテーブル１３に基板を保持し、ターンテーブルを回転させて基板を金属蒸気と酸素チャンバ１４の酸素とに交互に曝すことが知られていた。
図１を参照しながら第２の原理に基づいて、本発明による酸化コーティングの製造装置は、図２及び図３に示す部品に加えて、あるいはその部品の代わりに、少なくとも１つの酸素供給ライン１７を備えた酸素チャンバの開口１６を覆うように配置されている基板ホルダ１５を含む。基板ホルダ１５は、ターンテーブルとも呼ばれ、円形であり、図１２ａ及び図１２ｂにて分かれて示される、同様な円形底部プレート１８の上に位置している。
特に図１２ｂに見られるように、酸素チャンバ１４は、底部プレート１８の内部に直接形成され、扇形をしているが、図１２ｂに見られるように、底部プレート１８によって画定された円形の中心点までは達していない。底部プレート１８は、さらに、扇形の切り欠きを有するマスク１９として機能する扇形の開口を含んでいる。マスク１９は、酸素チャンバとは対照的に、底部プレート１８によって画定された円の中心まで達している。酸素チャンバ１４及びマスク１９は、底部プレート１８によって画定された円において対称に配置され、例えば１４０°に亘って伸びている。
分けて表わされないマスタ１９の変形は、その中心点が基板ホルダ１５の軸上にあり、蒸着領域の内部に向けて扇形の半径方向の側部に沿って凹状に描かれている。セグメント１９の半径方向の側部の内部の曲率により、蒸着の動作の時間は、マスク１９の半径の中心領域におけるコーティングの厚みがより厚く作成されないように制御される。何となれば、ここでの金属原子の高い金属蒸気濃度を一様にするために、短時間だけが基板への蒸着に対して有効であるからである。マスク１９の半径方向の側部を正確な成形によって、基板ホルダの半径全体に積層される厚さは、少なくとも基板ホルダにマスク１９がないという範囲では、少なくとも本質的に一定に維持される。しかしながら、必要に応じて、特定の厚みの分布をこの手段によって得ることができる。但し、マスク１９の形状をこれに応じて設計することが必要になる。
酸素チャンバ１４及びマスク１９も、図１に見られ、図１から、基板ホルダ１５は、基板が置かれているキャリアプレート２０を例えば適切な凹部２１によって保持していることが分かる（例えば図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂ参照）。基板ホルダ１５の位置決め及び回転に対して、回転マウントが設けられ、これは、符号２２で一般に識別され、３本の回転アーム２３と、アームをマージンや基板ホルダ１５の周辺領域２４と接続する従属支柱（dependent struts）２５とを本質的に含んでいる。これは、回転マウント２２が、図３で示す最先端技術とは対照的に、基板ホルダ１５の周辺領域２４と係合していることを意味する。回転マウント２２及びその部品と、特に従属支柱２５とは、低熱伝導率及び最小熱膨張率の材料から少なくとも本質的になる。従って、熱膨張は、ホルダの回転中に、基板ホルダ１５のゆがみ及び衝突に殆ど影響を与えない。さらに、従属支柱の間のスペースや間隔を介した基板４を有するホルダ１５のローディングは、非常に容易になる。
基板ホルダ１５は、既述したように、キャリアプレート２０が置かれたリング２６から成り、リングは、凹部２１に基板４を保持する（例えば図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂ参照）。従って、全ての基板４は、横方向に、同時に非常に容易に挿入したり、除去したりすることができる。これによって、基板４のローディングの自動化を可能にする。凹部２１の可能な構成の例は、図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂ、さらに図４ａ乃至図４ｃに見ることができ、基板４が、後の図面で表わされる場所の中に置かれている。図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂは、キャリアプレート２０及び凹部２１の両方が肩部２７，２８をそれぞれ含むことを更に示す。前者はその外側のマージンにあり、後者はそれらの内側のマージンにある。キャリアプレートがその外側のマージンに肩状の成型物を有することは必ずしも必要ではない。または、あるいはさらに、基板ホルダ１５のリング２６は、例えば、その内側の周辺のマージンに肩部１９を有することができる（図１を参照）。
酸素ポケットすなわちチャンバ１４の懸架は、基板ホルダ１５と同様な方法で図１に示す実施例の場合は行われる。すなわち、従属支柱２５と同じ材料の３つのハンガ３０と同様に酸素チャンバ１４に対して設けて、可能なかぎり半径方向に近接せしめてそれらを配置することによる。この方法の中で、従属支柱２５及びハンガ３０の熱膨張の広範囲に及ぶ相互の補正は、酸素チャンバ１４と基板ホルダ１５との間のギャップ幅の最小の変化につながる。できるだけこのギャップを小さく維持することが必要である。何となれば、真空チャンバ１４を満たしたり一掃する酸素は、真空チャンバの残りの空間から密閉する必要があるからであり、これは、キャリヤディスク及びいずれの場合も基板４を有する基板ホルダ１５と酸素チャンバ１４とその開口１６との間に最小の空間を有するスロットシールによってのみ保証される。
基本的に、従属支柱及びハンガ支柱３０の数を変えて設けることもできる。しかし、３つの従属支柱２５及びハンガ支柱３０でここに議論されたバージョンは、特に有効であり、好ましい。
酸素チャンバ１４の配置を扱う時、これは、本実施例に関して、ハンガ３０の一端部によって周辺のマージンが係合している底部プレート１８の配置を意味する。ハンガ３０の他端部は、ねじ３１及びスプリング３２、板ばねによって、例えばカバープレート３３に調節自在に取り付けられ。なお、カバープレート３３は、図９ａ及び図９ｂに分かれて示され、追加部品については後述する。ハンガ３０も、図７、図８ａ、図９ｂに示される。従属支柱２５のさらなる描写は、図７、図８ｂ、図１１ａ、図１１ｂに含まれる。
従属支柱２５とハンガ支柱３０とは、熱伝導をさらに減らすためにできる限り最小の断面を有する。シートメタルのストリップにて従属支柱２５とハンガ支柱の３０とを作製すると、熱シールド３４間のギャップは非常に狭くなり、これは基板のまわりの空間をできるだけ完全に包囲する。この方法では、熱シールド３４内の高温領域の優れた断熱が得られる。この場合、最先端技術では、大なるギャップが各熱シールド３４間に存在する状態と比較すると、オーブン２は、蒸着装置の加熱ほど熱くならないように基板４のまわりに作られる。
本実施例において回転アーム２３は、長方形のカットアウトを有するプレートからなり、すなわち、それらは、空の長方形の形状を有している。この長方形の側部は、最小の断面を有し、これも、回転マウント２２の熱伝導の減少に寄与している。従属支柱２５と回転アーム２３との間に、特に低熱伝導率のスペーサ３５を設けることもできる。後者の例は、ワッシャ、セラミック部分などである。
回転マウント２２は、回転アーム２３によってボールベアリング３６によって水冷固定シャフト３７に接して回転する。基板ホルダ１５と冷却ボールベアリング３６（その２つは、図示した実施例に存在する）との間の距離が短いので、高い安定性が得られる。ボールベアリング３６は、自由な遊びなしで互いに保持している。
ボールベアリング３６と直接接触しているメリーゴーラウンドや回転マウント２２の回転アーム２３の間の熱伝導に対する抵抗と、基板ホルダ１５の懸架のそれとは、回転アームを介したボールベアリングの加熱を減らすために、前述のスペーサ３５（例えばセラミック部品）によって増加させることができる。
酸素チャンバすなわちポケット１４は、ハンガ３０のねじ３１によって調節される。ねじ３１は、板ばね３１や他の弾性手段によって、上述のように対抗している。この調節によって、酸素チャンバ１４は、ボールベアリング３６によって画定される軸や面に対して正確な高さに作製され、次に、酸素チャンバ１４と基板ホルダ１５との間のギャップが、最適化される。
シャフト３７の下端部に、熱伝導率の良い材料のシャフト３７で一体に作られている冷却体３８を含む熱シールド３４が存在する。従って、冷却体３８も、シャフト３７の冷却水によって冷却される。熱シールド３４の冷却体３８は、後者に属する積み重ねシート３９と伴に、最先端技術に記載された加熱オーブン２を形成する加熱装置４０によって放射された熱から、ボールベアリング３６を保護する。熱シールド３４は、ボールベアリング３６と水冷固定シャフト３７との熱に対するシールドを形成する。
固定シャフト３７及び冷却体３８の詳細を図１０ａ乃至図１０ｃに示す。図１０ａ乃至図１０ｃにおいて、加熱システム４０を通る配線４３（図１参照）用のリードスルー４２と冷却水路４１とが見られる。中空の軸３７は、ねじ（図示せず）によってねじ用に設けられたタップ４５を介して中空軸３７に固定されるカバー３４によって閉じられる。冷却水路４１の構成は、図示したバージョン以外に様々な形式及びコースを取ることができる。特に、複数の冷却水路４１は、シャフト３７や冷却体３８に含まれ、あるいは外部にてその上に取り付けられている。
シャフト３７の熱シールド３４は、回転アーム２３と従属支柱２５と基板ホルダ１５とによって画定される円筒形の空間に位置する。この熱シールド３４の底部に、すなわち、基板ホルダ１５に対して、上部加熱器４６が、加熱システム４０の部品として設けられている。これは、ヒータ線４８ができる限り一緒に接近して配置される加熱プレート４７を含む。これは、多量の熱を放射する面になり、故にある放射電力に対しては、ヒータ線４８の極低温につながる。これにより、不純物が殆ど蒸発しなくなり、すなわち、薄いコーティングの品質の良さにつながる。さらに、ヒータ線４８の低温によって、ヒータ線の寿命が長くなる。
特に図１から分かるように、加熱システム４０は、基板ホルダ１５の領域内の回転マウントを囲む周辺の加熱器４９をハンガ３０の外側に更に含むが、この加熱器は、ハンガ３０と従属支柱２５との間のギャップに関して記載された対応する熱シールド３４の内部に配置され、熱シールドは、加熱システム４０によって形成された熱い領域を周辺方向に終了させる。さらに、基板ホルダ１５の真下に、マスク１９を除いては、底部プレート１８の全面積をカバーする底部加熱器５０が存在する。底部加熱器５０によってカバーされた領域は、熱シールド３４によって、残りの空間からシールドされている。さらに、周辺加熱器４９及び底部加熱器５０は、上部加熱器４６の場合と同じ理由で、ヒータ線４８ができる限り一緒に近接して配置される加熱プレート４７を含み、上部加熱器４６の場合と同じ効果を呈する。
加熱器４６，４９，５０は、空洞放射暖房器に近づけるために、四方に基板ホルダ１５を囲む。この目的のために、るつぼ９から基板４まで蒸発した材料のパスを画定する煙道５１が、マスク１９の領域に設けられている。煙道５１は、その外側に、すなわち、金属蒸気パスから遠ざかるように通過する側部に、煙道加熱器５２が設けられ、これも、近接して配置されたジャケットヒータ線４８を含む。このようにして、基板４の全表面において非常に均一の温度が保証される。
ジャケットヒータ線４８は、薄いステンレス鋼線（stainless steel ire）で結合することにより、加熱プレート４７にあるいは直接煙道５１の外側に半田付けせずに、固定される。この種のボンディングは、半田から蒸発する不純物を回避し、金冷却における機械応力の減少につながり、加熱部品の耐用年数の延長につながる。加熱システム４０の部品への電力の供給は、リード４３がボールベアリング３８のシャフト３７にて担持されるという事実によって簡単になる。リード線４３は、水冷システムの通路４１のそばのシャフト３７のリードスルー４２や孔の内部に含まれている。
基板ホルダ１５は、回転アーム２３と関連しているアジャスタ５３によって調節される。図示した実施例（図１、図７、図１１ａ、特に図１１ｃ参照）において、各アジャスタ５３は、ねじ山が切られた２つのボルト５４とねじ山が切られたスリーブ５５とによって形成される。２つのボルト５４は、内部にネジ山を備えたスリーブ５５によって１つに保持される。ボルト５４及びスリーブ５５は、右手及び左手のねじ切り、すなわち螺旋が異なる別々のねじ山を有する。このように、スリーブ５５の調節は、システムの収縮または伸張を生成し、従って平行四辺形の形を取るアーム２３の弾性変形を生成する。これは、従属支柱２５の上昇や下降につながる。従って、基板ホルダ１５は、ボールベアリング３６によって画定された軸や平面に関して正確な高さに作られる。この調節により、酸素チャンバ１４と基板ホルダ１５との間のギャップ幅を最適化できる。
一方では、回転アーム２３の変形を容易とするために、他方では、最小熱伝導率を得るために、回転アーム２３は、かどの近くにへこみ５６を有する。
ボールベアリング回転マウント２２によってターンテーブルや基板ホルダ１５を駆動するモータ５７は、蒸着装置内に、すなわち、真空チャンバ１の内部に位置し、水冷式スリーブ（図面では見えない）が形成されている。従って、シャフトの入り口のベアリングは、原則として短命だが、これは回避される。水冷式スリーブを備えたモータ５７の冷却に加えて、対応する熱シールド３４は、モータ５７の過熱の回避に貢献する。
さらに、例えば、箱コーター（box coater）であり得る、真空チャンバ１の壁を通過するシャフト入り口ベアリングの除去によって、ターンテーブルや基板ホルダ１５、モータ５７は、サービスと調節とを容易にしたコンパクトなユニットとして容易に除去できる。図面に分けて示していないが、そのような部品が、全装置から、あるいは真空チャンバ１からの引き出しスライド上で除去可能とするために取り付けられる場合、それらのサービスはより容易になることを、当業者は容易に理解する。
モータ５７とボールベアリング回転マウント２２、故に基板ホルダ１５との間での電力の伝達は、プーリ６０を備えたコイルばね５９や、例えばスプロケットやギアドライブを備えたチェーン等の、金属トランスミッション５８の形を取る。従って、トランスミッション３８の熱的破壊の危険はない。例えばベルトプーリ６０に接して走行する金属コイルばね５９を備えた金属トランスミッション５８は、フィルム材料の汚染に帰着する加熱器４０から出る熱によって破損されない。
高温領域の中で、すなわち、５２と同様に加熱器４６、４９，５０内で使用される材料は、作製する場合、ステンレス鋼や特殊な高温鋼（例えばインコネル（Inconel））である。または、装置のうちの少なくともいくつかの部品を、セラミックで作ることができる。従って、基板ホルダ１５と酸素チャンバ１４との間の寸法の精度と狭いギャップ幅とを、高温での形状の安定性とより高い許容誤差と同様に、得ることができる。これは、酸素の流量の減少、低ポンプ電力、より大きな基板ホルダ１５を使用する可能性とをもたらす。
この目的の簡単さのために、マスク１９領域でのターンテーブルや基板ホルダ１５の下方のるつぼ９の配置は、分けて示さない。これは、るつぼ９の配置が、本実施例においてそれらの中心点が、基板ホルダ１５やキャリアプレート２０の少なくともおよそ半分の半径となる円を形成し、その中心点が基板ホルダ１５の中心の真下に垂直に位置するようになっているからである。より正確に、本実施例のるつぼ９のアークの直径は、マスク１９が基礎としている半径のほぼ半分である。このように、複数の金属成分を含む薄いコーティングの濃度勾配は、回避される。
本来の場所へのバッファコーティングを行うために、これは例えばマイクロ波フィルタにとって重要であるが、電子ビーム銃が、蒸着装置内に可動に取り付けられて、るつぼ９の上を移動することができる。なお、これは当業者にとって簡単な事象であるので、図面にこれを示す必要はない。
本実施例におけるギャップシールの安定性は、実際にテスト済みであるが、この安定性によって、基板ホルダ１５の直径を大きくしても、基板ホルダ１５と酸素チャンバ１４との間のギャップを０．３ｍｍ未満にして、気圧勾配を１０００：１にし、ポンプ電力を非常に経済的にすることができる。
特に、上述のアジャスタ５３を含み、回転アーム２３の長方形の隅に形成されたへこみを含む、冷たいカバープレート３３から酸素ポケットすなわちチャンバ１４の調整可能な懸架と調整可能な回転アーム２３との組み合せによって、基板ホルダ１５と酸素チャンバ１４との間のギャップ幅の、優れており、簡単、且つ最適の設定が可能になる。この調節可能性により、酸素チャンバを有する基板ホルダ１５の平行と回転中心との調節が、可能になる。酸素ポケット１４及び基板ホルダ１５の懸架が、同じ熱膨張率の材料によって形成されている場合、セッティングは、温度の変化中においても殆ど安定したままである。従って、ギャップ幅の調節は、かなり省略される。
基板４の加熱は、時として加熱器５２と同様に、すなわち、基板ホルダ１５の周辺マージンの上の酸素チャンバ及び周辺加熱器のまわりのヒータ線と、放射線すなわち熱シールド３４によって加熱器５２からシールドされた冷たいカバープレート３３の真下で、固定加熱器４６，４９，５０によっても実行される、コーティングされる全表面に亘って一様な温度と仮想的に閉じたオーブンの形状とをもたらす。いずれの場合も放射損失は、蒸着領域を介してのみ生じ、そこでは、放射損失は煙道加熱によって最小限になる。シールドプレートや熱シールド３４は、高温領域からの熱損失を減らし、加熱システム４０によって吸収される電力を最小限に制限できる。
加熱フィラメント（Ｔｈｅｒｍｏｃｏａｘ）は、本システムにおいては金属ワイヤによって所定の場所に固定され、はんだ付けされない。何となれば、ハンダは、劣化や蒸発によって長期の運用では、フィルム材料を汚染するからである。
上記薄い酸化物コーティングの製造装置の実施例の詳細は、議論せずとも、図面から知ることができる。
図５，図６、図７、図９ａ、図９ｂは、様々な部品の詳細を示す図である。特に、これらの図面から、モータ５７を中間プレート６１，６２によってカバープレート３３に固定する方法が分かる。
図８ａ、図８ｂ、図８ｃ、図１１ａ、図１１ｂは、アーム２３（断面）と従属支柱２５とハンガ支柱３０との形状のさらなる情報を、シャフト３７への様々な取り付け方法と同様に、提供するものである。
図１３ａ及び図１３ｂでは、上部加熱器４６の加熱プレート４７が表わされている。図１０ａ、図１３ａ、図１３ｂに見られるように、加熱プレート４７が、対応する熱シールド３４の冷却体３８と一緒にねじ（図示せず）によってシャフト３７に、図に示す孔を介して固定される方法を、理解することができる。加熱プレート４７を冷却体３８に固定するこの方法は、加熱プレート４７から冷却体３８への熱伝導を最少にする。
本発明は、具体的な実施例に関して与えられた記載に限定されず、実施形は単なる例として理解すべきものである。
特に、本発明において、開口と開口と重複する回転基板ホルダとを備えた酸素チャンバが配置される真空チャンバを備えた薄い酸化物コーディングの製造装置において、回転マウントが、基板ホルダの回転配置用に設けられて、これが基板ホルダの周辺部と係合することは、重要である。この場合、本発明から逸脱せずに、様々な可能性が、回転マウントと、基板ホルダと、酸素チャンバ及びその開口との調節に提供される。本発明は、図面に示して説明したタイプの基板ホルダの構築に制限されていない。他の形式、容量、機構を、基板を回転するために使用できる。熱シールドと加熱器との配置及び構成は、最終的なものではなく、限定として理解すべきではない。
真空チャンバ内のモータの配置は、単独で且つ金属の移動と共に、独立した効果をもたらし、回転マウントによる基板ホルダの結合とは独立に考慮すべきである。これも、少なくとも１つの蒸着装置の配置と、分かれた切り込みマスクの構成と、好ましくは煙道加熱器を含む冷却体及び煙道と関連した回転マウントに対するシャフトの設計とに当てはまる。
最先端技術の記載にて説明し、既に開示された特徴も、それらが発明の構成に反したり、本発明の範囲において容易に認識自在に代用できない限り、本発明の特徴である。
本発明の完全な範囲は、実施例の具体的な変形に対して当業者に制限なしで現われるので、現明細書によって開示された請求項及び内容全体を意味するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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