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1. WO2020104270 - VERFAHREN UND BESCHICHTUNGSANLAGE ZUM HERSTELLEN BESCHICHTETER OPTISCHER KOMPONENTEN

Veröffentlichungsnummer WO/2020/104270
Veröffentlichungsdatum 28.05.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/081166
Internationales Anmeldedatum 13.11.2019
IPC
C23C 14/04 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
04Beschichten ausgewählter Oberflächenbereiche, z.B. unter Verwendung von Masken
C23C 14/50 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
22gekennzeichnet durch das Beschichtungsverfahren
50Substrathalter
G02B 1/10 2015.01
GPhysik
02Optik
BOptische Elemente, Systeme oder Geräte
1Optische Elemente, gekennzeichnet durch das Material, aus dem sie hergestellt sind; optische Beschichtungen für optische Elemente
10Optische Beschichtungen, die durch Aufbringen auf optische Elemente oder durch Oberflächenbehandlung von optischen Elementen hergestellt sind
CPC
C23C 14/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING 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
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
C23C 14/042
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING 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
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
042using masks
C23C 14/044
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING 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
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
042using masks
044using masks to redistribute rather than totally prevent coating, e.g. producing thickness gradient
C23C 14/505
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING 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
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
22characterised by the process of coating
50Substrate holders
505for rotation of the substrates
G02B 1/10
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
1Optical elements characterised by the material of which they are made
10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
Anmelder
  • CARL ZEISS SMT GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • FORCHT, Konstantin
  • REISCHLE, Matthias
Vertreter
  • PATENTANWÄLTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PARTNER MBB
Prioritätsdaten
10 2018 219 881.020.11.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN UND BESCHICHTUNGSANLAGE ZUM HERSTELLEN BESCHICHTETER OPTISCHER KOMPONENTEN
(EN) METHOD AND COATING INSTALLATION FOR PRODUCING COATED OPTICAL COMPONENTS
(FR) PROCÉDÉ ET INSTALLATION DE REVÊTEMENT PERMETTANT DE PRODUIRE DES ÉLÉMENTS OPTIQUES REVÊTUS
Zusammenfassung
(DE)
Bei einem Verfahrenzum Herstellen einer optischen Komponente, insbesondere einer Linse oder eines Spiegels, wird ein Substratmit mindestens einergekrümmten Substratoberfläche ausgewählt und eine in Bezug auf ein Symmetriezentrum rotationssymmetrische optische Beschichtung auf die Substratoberfläche aufgebracht. Zum Beschichten des Substratswerden folgende Schritte ausgeführt: Anordnen einer Beschichtungsmaterial aufweisenden Materialquelle (110) in einer Quellenposition; Anordnen des Substrats (140) an einem um eine Substratträgerdrehachse (132) drehbaren Substratträger (130) derart, dass sich das Substrat bei Drehung des Substratträgers um eine zur Substratträgerdrehachse koaxiale Substratdrehachse dreht, wobei der Materialquelle zugewandte Bereiche derzu beschichtenden Substratoberfläche (142) durch von der Materialquelle ausgehendes Beschichtungsmaterial unter örtlich variierenden Auftreffwinkeln (Θ2) beschichtbar sind; Anordnen einer Abschattungsblende (150) zwischen der Materialquelle (110) und dem Substratträger zur phasenweisen Abschattung von Teilen der Substratoberfläche (142) gegen von der Materialquelle ausgehendes Beschichtungsmaterial während der Beschichtung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Substratträgerdrehachse (132) gegenüber einer Referenzrichtung (138) derart schräg gestellt wird, dass die Substratträgerdrehachse mit der Referenzrichtung einen Kippwinkel (ϰ) einschließt; eine Abschattungsblende (150) verwendet wird, die einen von Blendenrändern (155-1, 155-2) begrenzten Blendenausschnitt (158) aufweist, der sich von einem inneren Scheitelbereichnach außen erweitert, und die Abschattungsblende in Bezug auf den Substratträger ortsfest derart angeordnet wird, dass der Scheitelbereich auf oder nahe der Substratträgerdrehachse (132) liegt und der Blendenausschnitt (158) einen Bereich minimaler Auftreffwinkel des Beschichtungsmaterials auf der Substratoberfläche einschließt. Beschrieben werden auch eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Beschichtungsanlage sowie damit herstellbare optische Komponenten.
(EN)
In the case of a method for producing an optical component, in particular a lens or a mirror, a substrate with at least one curved substrate surface is selected and an optical coating that is rotationally symmetrical with respect to a centre of symmetry is applied to the substrate surface. For coating the substrate, the following steps are performed: Arranging a material source (110), comprising a coating material, in a source position; arranging the substrate (140) on a substrate carrier (130), which is rotatable about a substrate carrier axis of rotation (132), in such a way that, when the substrate carrier rotates, the substrate rotates about a substrate axis of rotation coaxial to the substrate carrier axis of rotation, wherein regions of the substrate surface (142) to be coated that are facing the material source can be coated at locationally varying angles of incidence (Θ2) by coating material leaving the material source; arranging a shielding screen (150) between the material source (110) and the substrate carrier so that parts of the substrate surface (142) are shielded in a phased manner, during coating, from the coating material leaving the material source. The method is characterized in that the substrate carrier axis of rotation (132) is set at an inclination with respect to a reference direction (138) in such a way that the substrate carrier axis of rotation forms a tilting angle (ϰ) with the reference direction; a shielding screen (150) is used, having a screen cutout (158), which is delimited by screen borders (155-1, 155-2) and widens outwards from an inner apex region, and the shielding screen is arranged fixed in place with respect to the substrate carrier in such a way that the apex region lies on or near the substrate carrier axis of rotation (132) and the screen cutout (158) includes a region of minimal angle of incidence of the coating material on the substrate surface. Also described is a coating installation suitable for carrying out the method and optical components that can be produced thereby.
(FR)
L'invention concerne un procédé permettant de produire un élément optique, en particulier une lentille ou un miroir, consistant à choisir un substrat comportant au moins une surface de substrat incurvée, et à appliquer, sur la surface de substrat, un revêtement optique symétrique en rotation par rapport à un centre de symétrie. Afin de revêtir le substrat, les étapes suivantes sont mises en œuvre : agencement d'une source de matériau (110) présentant un matériau de revêtement dans une position source ; agencement du substrat (140) sur un support de substrat (130) rotatif autour d'un axe de rotation de support de substrat (132) de façon à ce que le substrat soit mis en rotation lors de la rotation du support de substrat autour d'un axe de rotation de substrat coaxial à l'axe de rotation de support de substrat, des zones tournées vers la source de matériau de la surface de substrat à revêtir (142) pouvant être revêtues par un matériau de revêtement provenant de la source de matériau à des angles d'incidence (Θ2) variant dans l'espace ; agencement d'un bandeau d'ombrage (150) entre la source de matériau (110) et le support de substrat pour l'ombrage par phases de parties de la surface de substrat (142) par rapport au matériau de revêtement provenant de la source de matériau pendant le revêtement. Le procédé est caractérisé en ce que l'axe de rotation de support de substrat (132) est réglé de manière oblique par rapport à une direction de référence (138), de façon à ce que l'axe de rotation de support de substrat forme un angle de basculement (ϰ) avec la direction de référence ; qu'un bandeau d'ombrage (150) est utilisé, qui présente une partie de bandeau (158) délimitée par des bords de bandeau (155-1, 155-2), laquelle partie de bandeau s'élargit vers l'extérieur à partir d'une zone de sommet interne, et que le bandeau d'ombrage (150) est agencé à demeure par rapport au support de substrat de façon à ce que la zone de sommet se trouve sur ou près de l'axe de rotation de support de substrat (132), et que la partie de bandeau (158) entoure une zone d'angle d'incidence minimal du matériau de revêtement sur la surface de substrat. L'invention concerne également une installation de revêtement appropriée pour la mise en œuvre du procédé ainsi que des éléments optiques pouvant être produits au moyen de cette dernière.
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