WO2008031604A1 - Methods for the application of layers to substrates having curved surfaces - Google Patents

Abstract

The invention relates to methods for depositing layers having a uniform layer thickness distribution on at least one curved surface of a substrate (6) by means of a plasma CVD process in which a plasma or ion beam (1) extending in the direction of the substrate surface is generated by a plasma or ion beam source (7) located opposite the substrate (6), and a process gas is fed behind the plasma or ion beam source (7) via a gas supply system (12). The process gas is distributed on the surface (14) of the substrate (6) in a defined manner by means of the gas supply system (12). A gas flow of the excitation gas as well as a plasma power of the plasma or ion beam source are adjusted to levels at which the amount of process gas is almost entirely reacted on the surface of the substrate by the excited excitation gas of the plasma or ion beam.

Description

Beschreibung description

Verfahren zum Aufbringen von Schichten auf Substrate mit gekrümmtenMethod of applying layers to curved substrates

Oberflächensurfaces

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abscheidung von Schichten mit gleichmäßiger Schichtdickenverteilung auf zumindest eine gekrümmte Oberfläche eines Substrates mittels eines Plasma-CVD-Prozesses.The invention relates to a method for depositing layers having a uniform layer thickness distribution on at least one curved surface of a substrate by means of a plasma CVD process.

Vakuumbeschichtungsverfahren zum Abscheiden von Schichten für verschiedenste Anwendungen sind allgemein bekannt. Auf einem Substrat abgeschiedene Schichten haben je nach ihrem Abscheidungsprozess unterschiedliche Schichteigenschaften. Dies sind beispielsweise mechanische Eigenschaften, insbesondere Härte, Abriebsfestigkeit, Kratzfestigkeit, elektrische und magnetische Eigenschaften, insbesondere Leitfähigkeit, Magnetisierbarkeit, optische Eigenschaften, insbesondere Transparenz, Farbe, Reflexionsvermögen, Antireflexionsvermögen für auftreffendes Licht, und chemische Eigenschaften, insbesondere Benetzbarkeit.Vacuum coating methods for depositing layers for a variety of applications are well known. Deposited on a substrate layers have different layer properties depending on their deposition process. These are, for example, mechanical properties, in particular hardness, abrasion resistance, scratch resistance, electrical and magnetic properties, in particular conductivity, magnetizability, optical properties, in particular transparency, color, reflectivity, anti-reflection ability for incident light, and chemical properties, in particular wettability.

Die Schichteigenschaften sind in erster Linie von der Zusammensetzung der chemischen Elemente der Schicht selbst, der Schichtdicke und Schichtdickengleichmäßigkeit, der geometrische Ausdehnung der Schicht, aber auch von der Art des Schichtbildungsprozesses und Eigenschaften des Substrates, insbesondere Werkstoff und Geometrie, abhängig.The layer properties are primarily dependent on the composition of the chemical elements of the layer itself, the layer thickness and layer thickness uniformity, the geometric extent of the layer, but also on the nature of the layer formation process and properties of the substrate, in particular material and geometry.

Zur Erzeugung von abriebfesten Beschichtungen oder Kratzschutzschichten, insbesondere von transparenten abriebfesten Beschichtungen oder Kratzschutzschichten auf Kunststoffsubstraten, sind Plasma-CVD-Verfahren (CVD steht für chemical vapor deposition), bei denen siliziumorganische Verbindungen polymerisiert werden, verbreitet. Derartige Verfahren sind beispielsweise in der DE 39 31 713 C1 und in der DE 34 13 019 beschrieben. Beim Plasma-CVD-Verfahren werden mittels eines Plasmas gasförmige Verbindungen eines Prozessgases, welche die schichtbildenden Elemente umfassen, derart „aufgebrochen", dass die im Prozessgas befindlichen chemischen Elemente als Schicht auf die Oberfläche des Substrates abgeschieden werden können. Die Gaszuführung erfolgt dabei über Gaseinlässe in die Vakuumkammer.To produce abrasion-resistant coatings or scratch-resistant coatings, in particular transparent abrasion-resistant coatings or scratch-resistant coatings on plastic substrates, plasma CVD (CVD stands for chemical vapor deposition), in which organosilicon compounds are polymerized, is widespread. Such methods are described for example in DE 39 31 713 C1 and in DE 34 13 019. In the plasma CVD method, gaseous compounds of a process gas which comprise the layer-forming elements are "broken up" by means of a plasma in such a way that the chemical elements in the process gas can be deposited as a layer on the surface of the substrate in the vacuum chamber.

Weiter modifizierte Verfahren zur Verbesserung der Schichteigenschaften der abriebfesten Beschichtungen oder Kratzschutzschichten , wie beispielsweise in der EP 0748 260 B1 beschrieben, beeinflussen die Schichteigenschaften hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften durch die zusätzliche gerichtete Einwirkung von energetischen Teilchen und/oder Ionen auf die Schicht während des Schichtwachstums. Der Plasmastrahl/Ionenstrahl kann dabei aus einer in der Prozesskammer angeordneten Plasmastrahl-/Ionenstrah!quelle, wie sie beispielsweise in „The Physics and Technology of Ion Sources, ed. lan Brown, Wiley, 1989 und in der EP 349 556 B1 sowie der DE 10317 027 A1 beschrieben sind, extrahiert werden.Further modified methods for improving the layer properties of the abrasion-resistant coatings or scratch-resistant layers, as described, for example, in EP 0748 260 B1, influence the layer properties with regard to their mechanical properties by the additional directional action of energetic particles and / or ions on the layer during layer growth. The plasma jet / ion beam can consist of a plasma jet / ion beam source arranged in the process chamber, as described, for example, in "The Physics and Technology of Ion Sources, Ed. Brown, Wiley, 1989 and in EP 349 556 B1 and DE 10317 027 A1 are extracted.

Die vorbeschriebenen Plasma-CVD-Verfahren liefern bei entsprechender Einstellung der Verfahrensparameter abriebfeste Beschichtungen oder Kratzschutzschichten mit sehr guten mechanischen Eigenschaften. Die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Beschichtung ist dabei wesentlich geringer als beispielsweise für optische Beschichtungen. Insbesondere bei Substraten mit gewölbten Oberflächen oder komplexen Geometrien sind mit den vor beschriebenen Verfahren keine optischen Beschichtungen mit ausreichend genauer Schichtdicke oder Schichtdickenverteilung herstellbar.With the appropriate adjustment of the process parameters, the above-described plasma CVD processes provide abrasion-resistant coatings or scratch-resistant coatings with very good mechanical properties. The requirements for the uniformity of the coating is much lower than, for example, for optical coatings. Particularly in the case of substrates with curved surfaces or complex geometries, no optical coatings having a sufficiently precise layer thickness or layer thickness distribution can be produced using the methods described above.

Optische Beschichtungen werden daher üblicherweise mittels PVD (physical-vapor-deposition), insbesondere mittels Aufdampfverfahren aufgebracht, da mit diesen u.a. die geforderte Genauigkeit der Schichtdicken und Schichtdickenverteilung für optische Beschichtungen zu realisieren ist.Optical coatings are therefore usually applied by means of PVD (physical vapor deposition), in particular by means of vapor deposition methods, as these include u.a. the required accuracy of the layer thicknesses and layer thickness distribution for optical coatings is to be realized.

Soll ein Substrat, beispielsweise eine Kunststofflinse, sowohl mit einer Kratzschutzschicht als auch mit optischen Schichten, beispielsweise mit einer Anti-Reflexionsschicht beschichtet werden, wird das Substrat zum Aufbringen der optischen Beschichtung einer weiteren Beschichtungsanlage zugeführt. Da diese Verfahrensweise sehr aufwendig ist, gibt es Bestrebungen auch die optischen Beschichtungen mittels eines Plasma-CVD-Prozesses, der eine verbesserte Schichtdickenverteilung ermöglicht, aufzubringen. Allerdings treten bei der Herstellung von hochqualitativen und alterungsstabilen Schichten bzw. Schichtsystemen bei Plasma-CVD-Prozessen aufgrund hoher thermischer Belastung der Substrate und Schichten Probleme auf.If a substrate, for example a plastic lens, is to be coated both with a scratch-resistant layer and with optical layers, for example with an anti-reflection layer, the substrate is supplied to a further coating installation for applying the optical coating. Since this procedure is very expensive, efforts are also being made to apply the optical coatings by means of a plasma CVD process which enables an improved layer thickness distribution. However, problems arise in the production of high-quality and aging-stable layers or layer systems in plasma CVD processes due to high thermal stress on the substrates and layers.

In der WO 95/26427 wird die Beschichtung eines gewölbten Substrates mit einer Kratzschutzschicht und einer optischen Beschichtung mit einem Plasma-Impuls CVD-Verfahren offenbart. Ausgehend von dem Ansatz, dass die Dicke der Beschichtung im wesentlichen von der Menge des schichtbildenden Materials im Volumenelement über dem zu beschichtenden Flächenelement abhängt, wird vorgeschlagen, die Prozessgase über eine Gaszonendusche in die Prozesskammer einzuleiten, wobei gleichzeitig die Impulspause derart verkürzt wird, dass kein vollständiger Gaswechsel mehr in der Impulspause erfolgt, sondern ein Restgasanteil in der Prozesskammer verbleibt, der dafür sorgt, dass die Schichtdicke nicht mehr durch die Höhe der Volumenelemente zwischen Substrat- und Gasduschenoberfläche bestimmt wird. Die Gaszonendusche ist in mehrere Gasdurchlassflächen (Zonen) aufgeteilt, wobei die Größe der Gasdurchlassflächen und/oder der Massenfluss durch die Gasdurchlassflächen einstellbar ist. Zur Einstellung der Prozessparameter wird die Gasmassenflussdichte in allen Zonen gleich eingestellt und die Impulspause iterativ ermittelt, welche eine optimale Schichtdickenverteilung liefert. Anschließend wird der Massenfluss und/oder die Konzentration des Prozessgases in bestimmten Zonen der Gasdusche erhöht bzw. verringert, um die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke weiter zu erhöhen. Diese Lösung ist dabei auf Plasma-Impuls CVD-Verfahren beschränkt und nur sehr aufwendig an unterschiedliche Substratgeometrien anpassbar. Weiterhin ist die Gaszonendusche nicht flexibel anwendbar, da diese direkt unterhalb der Substratoberfläche angeordnet werden muss und den Einsatz weiterer Anlagenkomponenten, beispielsweise einer lonenstrahlquelle zur Unterstützung des Beschichtungsprozesses, erschwert oder nicht ermöglicht.In WO 95/26427, the coating of a curved substrate with a scratch-resistant layer and an optical coating with a plasma pulse CVD method is disclosed. Based on the approach that the thickness of the coating depends essentially on the amount of the layer-forming material in the volume element on the surface element to be coated, it is proposed to introduce the process gases via a gas zone shower in the process chamber, while the pulse interval is shortened so that no complete gas exchange takes place more in the pulse break, but a residual gas content remains in the process chamber, which ensures that the layer thickness is no longer determined by the height of the volume elements between substrate and gas shower surface. The gas zone shower is divided into several gas passage areas (zones), the size of the Gas passage surfaces and / or the mass flow through the gas passage surfaces is adjustable. In order to set the process parameters, the gas mass flux density is set the same in all zones and the pulse break iteratively determined, which provides an optimal layer thickness distribution. Subsequently, the mass flow and / or the concentration of the process gas in certain zones of the gas shower is increased or decreased in order to further increase the uniformity of the layer thickness. This solution is limited to plasma pulse CVD method and only very expensive adaptable to different substrate geometries. Furthermore, the gas zone shower is not flexibly applicable, since this must be arranged directly below the substrate surface and the use of other system components, such as an ion beam source to support the coating process, difficult or impossible.

Aus der US 4,970,435 ist bereits eine Reaktionskammer mit einer Plasmavorrichtung bekannt, bei der mittels einer Mirkowelleneinstrahlung ein Plasma in einer Plasmakammer erzeugt wird und ein gegenüber der Plasmakammer angeordnetes Objekt bearbeitet wird. In einem Bereich in der Nähe der Objektoberfläche wird ein Reaktionsgas in das Plasma injiziert. Bei dem Objekt handelt es sich um Halbleiterwafer.US Pat. No. 4,970,435 already discloses a reaction chamber with a plasma apparatus in which a plasma is generated in a plasma chamber by means of microwave radiation and an object arranged opposite the plasma chamber is processed. In a region near the object surface, a reaction gas is injected into the plasma. The object is semiconductor wafer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abscheidung von Schichten auf zumindest einer gekrümmten Oberfläche eines Substrats mittels eines Plasma-CVD-Prozesses zu schaffen und dabei die im Stand der Technik dargestellten Nachteile zu vermeiden.The object of the present invention is to provide a method for depositing layers on at least one curved surface of a substrate by means of a plasma CVD process while avoiding the drawbacks described in the prior art.

Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung mit einem Plasma-CVD-Prozess Kratzschutzschichten und optische Schichten, mit einer hohen Schichtdickengleichmäßigkeit und/ oder Alterungsbeständigkeit auf Substrate unterschiedlichster gekrümmter oder gewölbter Geometrien aufzubringen.Furthermore, it is an object of the invention with a plasma CVD process scratching layers and optical layers, with a high layer thickness uniformity and / or aging resistance applied to substrates of different curved or curved geometries.

Die erfindungsgemäße Lösung findet sich im unabhängigen Anspruch 1 , vorteilhafte Ausführungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The solution according to the invention can be found in the independent claim 1, advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Abscheidung von Schichten auf zumindest einer gekrümmten Oberfläche eines Substrats mittels eines Plasma-CVD-Prozesses in einer Vakuumkammer, bei welchem ein Plasma- oder lonenstrahl eines Anregungsgases in Richtung zur Substratoberfläche mittels einer Plasma- oder lonenstrahlquelle erzeugt wird, wobei die Plasma- oder lonenstrahlquelle eine Plasmakammer mit einem Plasmaraum umfasst, die Plasmakammer eine periphere Kammerwand mit einer Austrittsöffnung beinhaltet und Substrat und Austrittsöffnung beabstandet einander gegenüber liegend angeordnet sind und ein Prozessgas mit zumindest einem Monomer über ein Gaszufuhrsystem in die Vakuumkammer eingelassen wird und einen Bereich nahe der Oberfläche des Substrates beaufschlagt, ist vorgesehen dass die Plasma- oder lonenstrahlquelle mit einer Frequenz von < als 100 MHz, vorzugsweise 80 MHz, besonders bevorzugt 13,56 MHz betrieben wird und die mittlere lonenenergie in einem Bereich nahe der Oberfläche des Substrats weniger als 100 eV beträgt.In the inventive method for depositing layers on at least one curved surface of a substrate by means of a plasma CVD process in a vacuum chamber in which a plasma or ion beam of an excitation gas is generated towards the substrate surface by means of a plasma or ion beam source, wherein the Plasma or ion beam source comprises a plasma chamber having a plasma chamber, the plasma chamber includes a peripheral chamber wall with an outlet opening and substrate and outlet opening spaced from each other and a process gas with at least one monomer via a gas supply system in the vacuum chamber is admitted and applied to an area near the surface of the substrate, it is provided that the plasma or ion beam source with a frequency of <than 100 MHz, preferably 80 MHz, more preferably 13.56 MHz is operated and the average ion energy in a range close to Surface of the substrate is less than 100 eV.

Im Sinne dieser Erfindung wird als Plasma- oder lonenstrahl sowohl eine gerichtete Bewegung der energetischen Teilchen des Plasmas der Plasma- oder lonenstrahlquelle in Richtung Substrat, als auch die Diffusion des angeregten Anregungsgases von der Plasma- oder lonenstrahlquelle in Richtung Substrat definiert.For the purposes of this invention, a directed movement of the energetic particles of the plasma of the plasma or ion beam source in the direction of the substrate as well as the diffusion of the excited excitation gas from the plasma or ion beam source in the direction of the substrate is defined as the plasma or ion beam.

Gemäß der Erfindung wird die zu beschichtende gekrümmte Substratoberfläche, zumindest während der Beschichtung, in einer Vakuumkammer mit einem Plasma- oder lonenstrahl bestrahlt, der von einer dem Substrat beabstandet gegenüberliegenden Plasma- oder lonenstrahlquelle erzeugt wird. Die Plasmaanregung mittels eines Anregungsgases erfolgt dabei entfernt vom Substrat in der Plasma- oder lonenstrahlquelle.According to the invention, the curved substrate surface to be coated, at least during the coating, is irradiated in a vacuum chamber with a plasma or ion beam which is generated by a plasma or ion beam source located opposite the substrate. The plasma excitation by means of an excitation gas takes place away from the substrate in the plasma or ion beam source.

Überraschenderweise gelingt es, durch die Beabstandung von Quelle und Substrat und Wahl einer Betriebsfrequenz von weniger als 100Mhz bei einer mittleren lonenenergie von weniger als 10OeV alterungsbeständige Schichten mit hoher Dickengleichmäßigkeit herzustellen, da hierbei die thermische Last auf der Substratoberfläche ausreichend niedrig ist und der schichtinterne Stress sowie die Schichthärte positiv beeinflusst werden.Surprisingly, by spacing the source and substrate and choosing an operating frequency of less than 100 MHz at an average ion energy of less than 10 OeV, it is possible to produce age-resistant layers with high thickness uniformity, since the thermal load on the substrate surface is sufficiently low and the internal layer stress as well the layer hardness can be positively influenced.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Prozessgas über ein Gaszufuhrsystem in die Vakuumkammer eingelassen, wobei das Prozessgas mittels des Gaszufuhrsystems einen Bereich nahe der Oberfläche des Substrates beaufschlagt und ein Gasfluss des Anregungsgases und/oder eine Plasmaleistung der Plasma- oder lonenstrahlquelle eingestellt werden, bei welchen eine die Oberfläche des Substrates beaufschlagende Prozessgasmenge größtenteils umgesetzt wird.According to a further aspect of the invention, a process gas is introduced into the vacuum chamber via a gas supply system, the process gas being supplied by the gas supply system to a region near the surface of the substrate and a gas flow of the excitation gas and / or a plasma power of the plasma or ion beam source being adjusted which is a largely applied to the surface of the substrate acted upon process gas quantity.

Mögliche Inhomogenitäten des Plasmas werden im Plasma- oder lonenstrahl auf dem Weg zum Substrat ausgeglichen, so dass sich diese an der Substratoberfläche nicht mehr auswirken können.Possible inhomogeneities of the plasma are compensated in the plasma or ion beam on the way to the substrate, so that they can no longer affect the substrate surface.

Der der Plasma- oder lonenstrahl kann vorteilhaft mittels einer gitterlosen Plasma- oder lonenstrahlquelle als direktes Plasma erzeugt werden.The plasma or ion beam can advantageously be generated by means of a gridless plasma or ion beam source as direct plasma.

Die Plasma- oder lonenstrahlquelle kann auch eine DC-Plasmaquelle, eine HF-Plasmaquelle, eine Oechsnerquelle, eine APS-Quelle, Hall-End-Quelle oder eine Quelle mit einer transparenten Schnittstelle zur Einkopplung von elektrischer Strahlung zwischen einer Abstrahleinheit und dem Plasmaraum sein.The plasma or ion beam source may also include a DC plasma source, an RF plasma source, an Oechsner source, an APS source, a Hall-end source or a source with a be transparent interface for coupling of electrical radiation between a radiation unit and the plasma chamber.

Bevorzugt ist das Substrat floatend, also elektrisch isoliert gegenüber der Kammerwand und/oder der Plasma- oder lonenstrahlquelle angeordnet, da hiermit überraschenderweise bessere Schichteigenschaften erreicht werden können.Preferably, the substrate is floating, that is, electrically insulated from the chamber wall and / or the plasma or ion beam source arranged, since hereby surprisingly better layer properties can be achieved.

Vorzugsweise wird ein Plasma- oder lonenstrahl erzeugt, welcher einen Strahlquerschnitt aufweist, der geeignet ist die gesamte Substratoberfläche zu erfassen. Insbesondere wird der Plasmastrahl von einer Hochfrequenz-Plasmastrahlquelle erzeugt. Mit einer Hochfrequenz- Plasmastrahlquelle kann sowohl ein paralleler, als auch ein divergenter Plasmastrahl auf die Substratoberfläche gerichtet werden. Hochfrequenz-Plasmastrahlquellen sind im Stand der Technik, beispielsweise in der EP 349 556 B1 und der DE 103 17 027 A1 beschrieben und es wird auf die technischen Ausgestaltungen der dort offenbarten Ausführungsbeispiele verwiesen. Ferner kann die Quelle eine der in der EP 463 239 B1 oder DE 10 2004 039 969 A1 beschriebenen Quellen sein.Preferably, a plasma or ion beam is generated, which has a beam cross section, which is suitable to detect the entire substrate surface. In particular, the plasma jet is generated by a high frequency plasma jet source. With a high-frequency plasma jet source, both a parallel and a divergent plasma jet can be directed onto the substrate surface. High-frequency plasma jet sources are described in the prior art, for example in EP 349 556 B1 and DE 103 17 027 A1, and reference is made to the technical configurations of the embodiments disclosed therein. Furthermore, the source may be one of the sources described in EP 463 239 B1 or DE 10 2004 039 969 A1.

Das Prozessgas wird über ein Gaszufuhrsystem in die Vakuumkammer eingelassen, wobei das Prozessgas mittels des Gaszufuhrsystems definiert an der Oberfläche des Substrates verteilt wird und der Plasma- oder lonenstrahl gleichzeitig auf die Substratoberfläche während des Aufwachsens der Schicht einwirkt.The process gas is introduced into the vacuum chamber via a gas supply system, wherein the process gas is distributed by means of the gas supply system defined on the surface of the substrate and the plasma or ion beam simultaneously acts on the substrate surface during the growth of the layer.

Das Prozessgas wird dabei vorzugsweise stromab der Plasma- oder lonenstrahlquelle, insbesondere in unmittelbarer Nähe zur Substratoberfläche, eingelassen und in den Plasmaoder lonenstrahl eingeleitet und dort aktiviert, so dass die Umsetzung des Monomers durch die Wechselwirkung mit dem angeregten Anregungsgas des Plasma- oder lonenstrahls in unmittelbarer Nähe der Substratoberfläche erfolgt und die Beeinflussung der Strömung des eingelassenen Prozessgases weiter reduziert wird.The process gas is preferably introduced downstream of the plasma or ion beam source, in particular in the immediate vicinity of the substrate surface, and introduced into the plasma or ion beam and activated there, so that the reaction of the monomer by the interaction with the excited excitation gas of the plasma or ion beam in the immediate Near the substrate surface takes place and the influence on the flow of the admitted process gas is further reduced.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das Prozessgas innerhalb der Plasma- oder lonenstrahlquelle eingelassen. Diese Ausführungsvariante ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Substrat in einem geringen Abstand von der Plasma- oder lonenstrahlquelle angeordnet wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the process gas is admitted within the plasma or ion beam source. This embodiment variant is particularly advantageous if the substrate is arranged at a small distance from the plasma or ion beam source.

Des Weiteren wird das Prozessgas erfindungsgemäß mittels des Gaszufuhrsystems definiert an der Oberfläche des Substrates verteilt. Um eine hohe Schichtdickengleichmäßigkeit zu erreichen, wird das Prozessgas mit hoher Gleichmäßigkeit an der Oberfläche des Substrates verteilt. Eine gleichmäßige Verteilung des Prozessgases ist dann gegeben, wenn die Menge an Prozessgas im Volumenelement über jedem zu beschichtenden Flächenelement gleicher Größe gleich ist.Furthermore, according to the invention, the process gas is distributed on the surface of the substrate in a defined manner by means of the gas supply system. In order to achieve a high layer thickness uniformity, the process gas is distributed with high uniformity at the surface of the substrate. An even distribution of the process gas is given when the amount of Process gas in the volume element over each surface element of the same size to be coated is the same.

Eine Verteilung des Prozessgases erfolgt vorzugsweise durch mehrere Gasbohrungen des Gaszuführungssystems, die für eine definierte Verteilung vorgegebene geometrische Abmessungen und eine definierte Anordnung zueinander und zur Substratoberfläche aufweisen.A distribution of the process gas is preferably carried out by a plurality of gas bores of the gas supply system, which have predetermined geometric dimensions for a defined distribution and a defined arrangement to one another and to the substrate surface.

Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung, durch eine gezielte ungleichmäßige Verteilung des Prozessgases gezielt entsprechende Schichtdickenabweichungen auf der Substratoberfläche einzustellen.It is also within the scope of the invention to set specific targeted layer thickness deviations on the substrate surface by a targeted non-uniform distribution of the process gas.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Einstellung eines Gasflusses des Anregungsgases und einer Plasmaleistung der Plasma- oder lonenstrahlquelle, bei welchen die an der Oberfläche des Substrates befindliche schichtbildende Prozessgasmenge größtenteils, d.h. zumindest zu 51%, umgesetzt wird und als Schicht abgeschieden wird. Bevorzugt ist eine Umsetzung von zumindest 60%, 70%, 80% oder 90%. Ferner kann auch eine Umsetzung von100% vorgesehen sein. Bevorzugt wird die Beschichtungsrate und damit die Schichtdicke im Wesentlichen durch die Menge an Prozessgas an der Substratoberfläche bestimmt. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise durch das Anregungsgas des Plasma- oder lonenstrahls an der Oberfläche des SubstratesA further aspect of the invention is the adjustment of a gas flow of the excitation gas and a plasma power of the plasma or ion beam source, in which the layer-forming process gas present on the surface of the substrate is largely, i. at least 51%, is implemented and deposited as a layer. Preferred is a conversion of at least 60%, 70%, 80% or 90%. Furthermore, a conversion of 100% can be provided. Preferably, the coating rate and thus the layer thickness is determined essentially by the amount of process gas at the substrate surface. The reaction is preferably carried out by the excitation gas of the plasma or ion beam at the surface of the substrate

Vorzugsweise wird dazu ein Schwellwert eines Verhältnisse zwischen Prozessgasfluss und angeregtem Anregungsgasfluss ermittelt, ab welchem die Beschichtungsrate bei einer Steigerung der Plasmaleistung nicht mehr ansteigt.For this purpose, a threshold value of a ratio between the process gas flow and the excited excitation gas flow is preferably determined, from which the coating rate no longer increases with an increase in the plasma power.

Vorzugsweise wird ein Verhältnisses von Prozessgasfluss zu Anregungsgasfluss unterhalb des doppelten Schwellwertes, besonders bevorzugt unterhalb des einfachen Schwellwertes eingestellt. Dabei können bei einer Annäherung und Unterschreitung des einfachen Schwellwertes die Schichtdickengleichmäßigkeit erhöht und bei einer Überschreitung des einfachen Schwellwertes und Annäherung an den doppelten Schwellwert Schichteigenschaften, beispielsweise hinsichtlich verringerter Sprödigkeit und Schichtstress, angepasst werden.Preferably, a ratio of process gas flow to excitation gas flow is set below twice the threshold value, particularly preferably below the simple threshold value. In this case, the layer thickness uniformity can be increased when the simple threshold value is approached and undershot, and if the simple threshold value is approached and the double threshold value is exceeded, layer properties, for example with regard to reduced brittleness and layer stress, can be adapted.

Während des Beschichtungsvorganges wird vorzugsweise ein relativ niedriger Druck im Bereich von 0,1 Pa bis 10 Pa eingestellt, so dass die Strömung eines eingelassenen Prozessgases nicht oder nur noch geringfügig verändert wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere Schichten mit einer gleichmäßigen Schichtdicke, deren Abweichung weniger als +/- 6 % beträgt, auf einer stark gewölbten Oberfläche eines Substrates abgeschieden wird. Die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke hängt dabei auch von der Stärke der Krümmung der Substrate ab. Bei weniger stark gekrümmten Substraten, beispielsweise bei Linsen mit einer Dioptrinzahl kleiner oder gleich 4, werden vorzugsweise Schichten mit einer gleichmäßigen Schichtdicke, deren Abweichung weniger als +/- 2 % beträgt, abgeschieden.During the coating process, a relatively low pressure in the range of 0.1 Pa to 10 Pa is preferably set, so that the flow of a recessed process gas is not or only slightly changed. With the method according to the invention, in particular layers with a uniform layer thickness whose deviation is less than +/- 6%, can be deposited on a strongly curved surface of a substrate. The uniformity of the layer thickness also depends on the strength of the curvature of the substrates. In the case of less curved substrates, for example lenses with a dioptric number less than or equal to 4, it is preferable to deposit layers with a uniform layer thickness whose deviation is less than +/- 2%.

Eine derart geringe Abweichung der Schichtdicke der auf gekrümmte Oberflächen von Substraten aufgebrachten Schichten wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, dass durch die eingestellten Verfahrensparameter, mit welchen eine homogene Anregung des Prozessgases an der Substratoberfläche durch den Plasma- oder lonenstrahl sowie eine nahezu vollständige Umsetzung des Prozessgases an der Substratoberfläche ermöglicht wird, die Schichtdicke an einer Stelle P der Substratoberfläche im wesentlichen nur noch von der Menge der auf diese Stelle P strömenden Prozessgasmenge abhängig ist, so dass mittels einer entsprechend an die Geometrie der Substratoberfläche angepassten Gaszuführung durch eine entsprechende Verteilung des Prozessgases die Schichtdicke und Schichtdickenverteilung gezielt und genau eingestellt werden kann.Such a small deviation of the layer thickness of the layers applied to curved surfaces of substrates is achieved by the process according to the invention in that by the set process parameters with which a homogeneous excitation of the process gas at the substrate surface by the plasma or ion beam and a nearly complete implementation of Process gas at the substrate surface is made possible, the layer thickness at a point P of the substrate surface is essentially only dependent on the amount of process gas flowing to this point P process gas, so that by means of a correspondingly adapted to the geometry of the substrate surface gas supply by a corresponding distribution of the process gas the layer thickness and layer thickness distribution can be adjusted specifically and accurately.

Die geometrische Gestaltung und Anordnung der Gasbohrungen des Gaszufuhrsystems für eine gleichmäßige Verteilung der Prozessgasmenge und damit eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung lässt sich aus der Berechnung der Schichtdicke an einer Stelle P der Oberfläche ableiten. Die Schichtdicke an einer Stelle P der Oberfläche ergibt sich aus der Summe aller Anteile an Prozessgasmenge, welche aus den einzelnen Gasbohrungen zum Punkt P geleitet werden. Die Schichtdickenverteilung ergibt sich durch die Berechnung der Schichtdicken an allen Stellen P der Oberfläche.The geometric design and arrangement of the gas bores of the gas supply system for a uniform distribution of the process gas quantity and thus a uniform layer thickness distribution can be derived from the calculation of the layer thickness at a point P of the surface. The layer thickness at a point P of the surface results from the sum of all portions of the process gas quantity which are conducted from the individual gas bores to the point P. The layer thickness distribution results from the calculation of the layer thicknesses at all points P of the surface.

In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens erfolgt die Prozessgaszufuhr und -Verteilung über eine erste ringartige Gaszufuhreinheit des Gaszufuhrsystems und mindestens eine zweite Gaszufuhreinheit des Gaszufuhrsystems.In an advantageous embodiment of the method, the process gas supply and distribution takes place via a first annular gas supply unit of the gas supply system and at least one second gas supply unit of the gas supply system.

Die zweite Gaszufuhreinheit ist vorzugsweise ebenfalls ringartig oder als zentrisch zur ersten ringartige Gaszufuhreinheit oder zum Plasma- oder lonenstrahl angeordnetes Gaszuführungsrohr ausgebildet.The second gas supply unit is preferably likewise designed ring-like or as a centric to the first annular gas supply unit or to the plasma or ion beam arranged gas supply pipe.

Ein wesentlicher Vorteil der ringartigen Gaszufuhreinheiten besteht darin, dass diese die Anordnung einer Plasma- oder lonenstrahlquelle gegenüber einer zu beschichtenden Oberfläche des Substrates ermöglichen, wobei die Gaszufuhreinheiten das Prozessgas direkt in den Plasma- oder lonenstrahl, vorzugsweise unmittelbar in die Schichtbildungszone einleiten können.An essential advantage of the annular gas supply units is that they allow the arrangement of a plasma or ion beam source with respect to a surface of the substrate to be coated, wherein the gas supply units, the process gas directly into the plasma or ion beam, preferably can initiate directly into the film forming zone.

Vorzugsweise sind die Gaszufuhreinheiten stromab der Plasma- oder lonenstrahlquelle angeordnet. Die Gaszufuhreinheiten können jedoch auch die Plasma- oder lonenstrahlquelle umfangen oder innerhalb der Plasma- oder lonenstrahlquelle angeordnet sein.Preferably, the gas supply units are arranged downstream of the plasma or ion beam source. However, the gas supply units may also surround the plasma or ion beam source or be located within the plasma or ion beam source.

Die Einstellung geometrischer Parameter zur Erzeugung einer gewünschten Verteilung des Prozessgases auf der Substratoberfläche erfolgt vorzugsweise durch die Einstellung der Abstände der Gaszufuhreinheiten zum Substrat bzw. zur Substratebene und durch Verwendung von Gaszufuhreinheiten mit jeweils festlegbarem Umfang bzw. Radius und durch die Gestaltung der Gasaustrittsöffnungen. Dabei können beispielsweise zwei oder mehr Gaszufuhreinheiten mit gleichem Umfang und unterschiedlichen Abständen zum Substrat, zwei oder mehr Gaszufuhreinheiten mit unterschiedlichem Umfang und gleichem Abstand zum Substrat sowie zwei oder mehr Gaszufuhreinheiten mit unterschiedlichen Umfang und Abständen zum Substrat eingesetzt werden.The setting of geometric parameters for generating a desired distribution of the process gas on the substrate surface is preferably carried out by adjusting the distances of the gas supply units to the substrate or to the substrate level and by using gas supply units each having a definable circumference or radius and by the design of the gas outlet openings. In this case, for example, two or more gas supply units with the same circumference and different distances to the substrate, two or more gas supply units with different circumference and the same distance from the substrate and two or more gas supply units with different circumference and distances from the substrate can be used.

Weitere einstellbare Parameter sind die Anzahl der Austrittsöffnungen und/oder die Verteilung der Austrittsöffnungen und/oder die Größe der Austrittsöffnungen und/oder die Winkel der Austrittsöffnungen. Bevorzugt sind die Austrittsöffnungen kreisförmig ausgebildet und gleichmäßig und konzentrisch zur Strahlachse des Plasma- oder lonenstrahls angeordnet, da dadurch gleichförmige Gasströme entstehen.Further adjustable parameters are the number of outlet openings and / or the distribution of the outlet openings and / or the size of the outlet openings and / or the angles of the outlet openings. Preferably, the outlet openings are circular in shape and arranged uniformly and concentrically to the beam axis of the plasma or ion beam, since this produces uniform gas flows.

Ein weiterer wesentlicher Parameter zur Einstellung einer gewünschten Verteilung des Prozessgases auf der Substratoberfläche ist die Einstellung eines bestimmten Gasflusses für eine definierte Zeit oder einer bestimmten Gasmenge für jede Gaszufuhreinheit. Vorzugsweise wird dazu der Prozessgasfluss oder die Prozessgasmenge für jede Gaszufuhreinheit separat eingestellt oder geregelt.Another important parameter for setting a desired distribution of the process gas on the substrate surface is the setting of a specific gas flow for a defined time or a specific gas quantity for each gas supply unit. For this purpose, the process gas flow or the process gas quantity is preferably set or regulated separately for each gas supply unit.

Eine Dimensionierung der geometrischen Parameter und die Ermittlung der einzustellenden Gasmenge kann mit Simulationsberechnungen erfolgen.A dimensioning of the geometric parameters and the determination of the amount of gas to be adjusted can be done with simulation calculations.

Da die Beschichtungsrate in einigen Plasma-CVD-Prozessen auch durch die Substrattemperatur beeinflusst werden kann, ist es in diesen Fällen von Vorteil, wenn das Substrat vor der Beschichtung beheizt werden kann und somit eine genaue Substrattemperatur eingestellt werden kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Abgas vorzugsweise derart abgesaugt, dass die Absaugung die Gasströmungen des Prozessgases und des Anregungsgases nicht oder möglichst geringfügig behindert. Vorzugsweise erfolgt eine Absaugung mittels einer ringartigen, zwischen Plasma- oder lonenstrahlquelle und Substrat angeordneten Abgasabsaugeinheit, wobei das Abgas radial abgesaugt wird.Since the coating rate in some plasma CVD processes can also be influenced by the substrate temperature, it is advantageous in these cases if the substrate can be heated before the coating and thus an exact substrate temperature can be set. In a further advantageous embodiment of the method, the exhaust gas is preferably sucked off in such a way that the suction does not obstruct the gas flows of the process gas and the excitation gas as little as possible. Preferably, an extraction by means of a ring-like, between plasma or ion beam source and substrate arranged Abgasabsaugeinheit, wherein the exhaust gas is sucked radially.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Substrat beidseitig beschichtet. Dazu erfolgt die Gaszufuhr und/oder die Bestrahlung mit einem Plasma- oder lonenstrahl beidseitig des Substrates durch jeweils ein der Vorderseite und der Rückseite zugeordnetes Gaszufuhrsystem und/oder durch jeweils eine der Vorderseite und der Rückseite zugeordnete Plasma- oder lonenstrahlquelle.In a further embodiment of the invention, the substrate is coated on both sides. For this purpose, the gas supply and / or the irradiation with a plasma or ion beam on both sides of the substrate by one of the front and the rear associated gas supply system and / or by one of the front and the back associated plasma or ion beam source.

Ein Wechsel des Prozessgases zur Aufbringung von verschiedenen Schichten kann während des Prozesses ohne Unterbrechung der Gaszuführung realisiert werden. Ferner können Kratzschutz- und optische Schichten ( wie beispielsweise Antireflexschichten) in der gleichen Vorrichtung zur Plasma-CVD Beschichtung, vorzugsweise ohne das Vakuum zu brechen, hergestellt werden.A change of the process gas for the application of different layers can be realized during the process without interruption of the gas supply. Furthermore, scratch-resistant and optical layers (such as antireflection layers) can be made in the same plasma CVD coating apparatus, preferably without breaking the vacuum.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben, aus denen sich auch unabhängig von den Patentansprüchen weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben.The invention will be described in more detail below with reference to figures, from which further features, details and advantages of the invention are also independent of the patent claims.

Es zeigt in schematischer Darstellung:It shows in a schematic representation:

Figur 1 eine Vorrichtung zur Plasma-CVD Beschichtung;1 shows a device for plasma CVD coating;

Figur 2 die Abhängigkeit der Schichtdickenverteilung von dem Verhältnis derFigure 2 shows the dependence of the layer thickness distribution of the ratio of

Gasflüsse durch die beiden Gaszufuhreinheiten auf einer 4 dpt gekrümmten OberflächeGas flows through the two gas supply units on a 4-D curved surface

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Plasma- CVD-Beschichtung eines Substrates 6. Die Vorrichtung umfasst eine Prozesskammer 2 mit einer Vakuumpumpe 4, mit einem Substrathalter 5, auf dem das Substrat 6 mit einer gekrümmten Oberfläche angeordnet ist, einem Gaszufuhrsystem 12 für die Zuführung zumindest eines Prozessgases und einer Hochfrequenz-Plasmastrahlquelle 7 zur Erzeugung eines Plasmastrahls 1. Der Substrathalter 5 oder das Substrat 6 kann floatend, das heißt elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer und/oder der Quelle 7 angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsform sind Substrathalter 5 und das Substrat 6 auf Masse gelegt. Es können, abweichend von der Darstellung in Figur 1 , auf einem Substrathalter auch mehrere Substrate auf dem Substrathalter angeordnet sein und gleichzeitig beschichtet werden. Die Oberfläche eines Substrates kann insbesondere konvex oder konkav gekrümmt sein. Typischerweise sind die zu beschichtenden Substrate kreisförmig, es können aber auch Substrate mit anderen geometrischen Formen beschichtet werden.1 shows schematically a device for carrying out a method for plasma CVD coating of a substrate 6. The device comprises a process chamber 2 with a vacuum pump 4, with a substrate holder 5, on which the substrate 6 is arranged with a curved surface Gas supply system 12 for supplying at least one process gas and a high frequency plasma jet source 7 for generating a plasma jet 1. The substrate holder 5 or the substrate 6 may be floating, that is electrically isolated from the vacuum chamber and / or the source 7 may be arranged. In another embodiment, the substrate holder 5 and the substrate 6 are grounded. Deviating from the illustration in FIG. 1, it is also possible for a plurality of substrates to be arranged on the substrate holder on a substrate holder and to be coated simultaneously. The surface of a substrate may in particular be curved convexly or concavely. Typically, the substrates to be coated are circular, but substrates with other geometric shapes may also be coated.

Die Hochfrequenz-Plasmastrahlquelle 7, im folgenden Hf-Plasmastrahlquelle 7 genannt, erzeugt einen parallelen oder divergenten neutralen Plasmastrahl 1 , der die gesamte zu beschichtende Oberfläche des Substrates 6 bestrahlt. Die Hf-Plasmastrahlquelle 7 ist als Plasmakammer 11 ausgebildet und in einem Bereich der als Vakuumkammer ausgebildeten Prozesskammer 2 angeordnet. Die Hf-Plasmastrahlquelle 7 weist einen Plasmaraum 8 auf, in dem ein Plasma gezündet wird, z. B. durch eine Hochfrequenzeinstrahlung. Zum Zünden und Aufrechterhalten des Plasmas sind nicht dargestellte elektrische Mittel vorgesehen, etwa ein Hochfrequenz-Sender und elektrische Verbindungen. Weiterhin kann zumindest ein Magnet 9 vorgesehen sein, der in üblicher Weise zum Einschließen des Plasmas in dem Plasmaraum 8 eingesetzt wird. Die Hf-Plasmastrahlquelle 7 wird dabei beispielsweise mit dem in der Literatur unter dem ECWR-Prinzip beschriebenen Verfahren zur Erhöhung der Effizienz der Gasentladung betrieben. Für eine Gasversorgung der Hf-Plasmastrahlquelle 7 mit einem Anregungsgas ist eine Zuführung 10 vorgesehen. Zum Extrahieren eines neutralen Plasmastrahls 1 aus dem Plasma des Plasmaraumes 8 ist in einem Bereich einer Austrittsöffnung ein Extraktionsgitter mit vorzugsweise hoher Transmission angeordnet.The high-frequency plasma jet source 7, hereinafter referred to as Hf plasma jet source 7, generates a parallel or divergent neutral plasma jet 1 which irradiates the entire surface of the substrate 6 to be coated. The Hf plasma jet source 7 is designed as a plasma chamber 11 and arranged in a region of the process chamber 2 designed as a vacuum chamber. The RF plasma jet source 7 has a plasma chamber 8 in which a plasma is ignited, for. B. by a high-frequency radiation. For igniting and maintaining the plasma, electrical means, not shown, are provided, such as a radio frequency transmitter and electrical connections. Furthermore, at least one magnet 9 can be provided, which is used in the usual way for enclosing the plasma in the plasma chamber 8. The Hf plasma jet source 7 is operated, for example, with the method described in the literature under the ECWR principle for increasing the efficiency of the gas discharge. For a gas supply to the RF plasma jet source 7 with an excitation gas, a supply 10 is provided. For extracting a neutral plasma jet 1 from the plasma of the plasma chamber 8, an extraction grid with preferably high transmission is arranged in a region of an outlet opening.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Quelle gitterfrei ausgebildet sein, so dass der Plasmastrahl durch das direkt Plasma der Quelle gebildet und das Substrat dem direkten Plasma der Quelle ausgesetzt wird.In another embodiment, the source may be lattice-free so that the plasma jet is formed by the direct plasma of the source and the substrate is exposed to the direct plasma of the source.

Zwischen der Hf-Plasmastrahlquelle 7 und dem Substrat 6 sind die Gaszufuhreinheiten 16, 17 des Gaszufuhrsystems 12 angeordnet, welche das Prozessgas in den Plasmastrahl 1 einleiten und auf der Substratoberfläche gleichmäßig verteilen. Die ringförmigen Gaszufuhreinheiten 16, 17 umfangen den Plasmastrahl 1 und sind vorzugsweise so ausgebildet, dass der Plasmastrahl 1 ungehindert zum Substrat 6 gelangen kann.Between the Hf plasma jet source 7 and the substrate 6, the gas supply units 16, 17 of the gas supply system 12 are arranged, which introduce the process gas in the plasma jet 1 and evenly distributed on the substrate surface. The annular gas supply units 16, 17 surround the plasma jet 1 and are preferably designed so that the plasma jet 1 can pass unhindered to the substrate 6.

Während des Beschichtungsprozesses wird das für die aufzubringende Schicht erforderliche Prozessgas, beispielsweise ein Monomergas, aus einem Vorratsbehälter über die erste Gaszuführung 22 in die erste Gaszufuhreinheit 16 und/oder über die zweite Gaszuführung 23 in die zweite Gaszufuhreinheit 17 geleitet und strömt durch die Öffnungen 18 in die Prozesskammer 2 an den Ort der Schichtbildungszone. Die Gaszuführungen 22 und 23 sind vorzugsweise mit einem (nicht dargestellten) Gasverteilersystem des Gaszufuhrsystems 12 verbunden, welches unterschiedliche Vorratsbehälter für verschiedene Prozessgase aufweist.During the coating process, the process gas required for the layer to be applied, for example a monomer gas, is conducted from a storage container via the first gas supply 22 into the first gas supply unit 16 and / or via the second gas supply 23 into the second gas supply unit 17 and flows through the openings 18 the process chamber 2 to the location of the layer forming zone. The gas supply lines 22 and 23 are preferably connected to a (not shown) gas distribution system of the gas supply system 12, which has different reservoirs for different process gases.

Ein Wechsel des Prozessgases zur Aufbringung der verschiedenen Schichten kann dann während des Prozesses ohne Unterbrechung der Gaszuführung und/oder das Vakuum zu brechen, realisiert werden.A change of the process gas for application of the various layers can then be realized during the process without interrupting the gas supply and / or breaking the vacuum.

Die geometrischen Parameter der Gaszufuhreinheiten 16, 17 sind für eine gleichmäßige Verteilung des Prozessgases an die Geometrie und Oberfläche des Substrates 6 angepasst. Die geometrischen Parameter, insbesondere die Anordnung, Durchmesser und Austrittswinkel der Austrittsöffnungen 18 der Gaszufuhreinheiten 16, 17 wurden für eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung abgeleitet aus der Formel:The geometric parameters of the gas supply units 16, 17 are adapted for a uniform distribution of the process gas to the geometry and surface of the substrate 6. The geometric parameters, in particular the arrangement, diameter and exit angle of the outlet openings 18 of the gas supply units 16, 17 were derived for a uniform layer thickness distribution from the formula:

Schichtdicke(P) ~ Summe aller ( M_A ^* (cos(α)^{n *} cos(ß)/R_P-A ²)) mit:Layer thickness (P) ~ sum of all (M _A ^* (cos (α) ^{n *} cos (β) / R _PA ² )) with:

M_A Anteil der Monomergasmenge aus einer AustrittsöffnungM _A proportion of monomer gas quantity from an outlet opening

R_P-A Länge der Verbindungsstrecke zwischen der Austrittsöffnung und dem Punkt P auf der Substratoberfläche a Winkel zwischen der Verbindungsstrecke R_P-A und der Zylinderachse der Austrittsöffnung ß Winkel zwischen der Verbindungsstrecke R_P-A und der Oberflächennormalen am Punkt P n ist bestimmbar aus der Gerichtetheit des aus der Austrittsöffnung emittierten Gasstrahls (in Analogie zur Verteilungsberechnung der Schichtdicke in der Aufdampftechnik, beschrieben in G. Deppisch: Schichtdickengleichmäßigkeit von aufgedampften Schichten, Vakuum-Technik, Heft 3, Jg. 30 (1981 ) S. 67-77)R _PA length of the connecting path between the outlet opening and the point P on the substrate surface a angle between the connecting line R _PA and the cylinder axis of the outlet opening ß angle between the connecting line R _PA and the surface normal at the point P n can be determined from the directionality of the out of the outlet opening emitted gas jet (in analogy to the distribution calculation of the layer thickness in the vapor deposition technique, described in G. Deppisch: layer thickness uniformity of vapor-deposited layers, vacuum technique, Issue 3, Jg. 30 (1981) pp 67-77)

Um eine gleichmäßige Verteilung des Prozessgases auf einem kreisförmigen, konkav oder konvex gekrümmten Substrat, beispielsweise auf einer optischen Linse, zu erreichen, liegen die geometrischen Mittelpunkte der ringförmigen Gaszufuhreinheiten 16, 17 vorzugsweise auf einer senkrecht zur Substratebene 13 und durch den geometrischen Mittelpunkt des Substrates 6 verlaufenden Achse 3. Die Gaszufuhreinheiten 16, 17 haben vorzugsweise den gleichen Umfang, wobei der Umfang der Gaszufuhreinheiten 16, 17 vorzugsweise größer als der Umfang des Substrates 6 ist und die Abstände der Gaszufuhreinheit 16,17 zum Substrat 6 unterschiedlich eingestellt sind. Jede der Gaszufuhreinheiten 16, 17 weist beispielsweise zehn Austrittsöffnungen 18 auf, die in gleichmäßigen Abständen zueinander auf dem Umfang einer Gaszufuhreinheit 16, 17 angeordnet und mit einheitlicher Lochgröße ausgeführt sind. Die Winkel der Austrittsöffnungen 18 zur Achse 3 der Gaszufuhreinheiten 16, 17 betragen jeweils 60°. In Fig.2 wird, beispielhaft für die Beschichtung einer optischen Linse mit einer TiO2 Schicht, dargestellt wie über die Einstellung der Gasflüsse die Gleichmäßigkeit der Schichtdickenverteilung einstellbar ist. Die TiO2 Schichten wurden dabei mit Hilfe des oben beschriebenen Gaszufuhrsystems 12 bei Einstellung vorgegebener Gasflüsse durch die Gaszufuhreinheiten 16, 17 auf eine 4 dpt gekrümmten konvexen Oberfläche einer Linse mit 70 mm Durchmesser, wie im folgenden noch näher beschrieben, aufgebracht. Zur Einstellung einer optimalen Schichtdickenverteilung wurde das Verhältnis der Gasflüsse durch die erste Gaszufuhreinheit 16 und durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 in 25% Schritten von 100 % Gasfluss durch die erste Gaszufuhreinheit 16 und 0% durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 (Linie 100% und 0% in Fig.2) bis hin zu 0 % Gasfluss durch die erste Gaszufuhreinheit 16 und 100% durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 (Linie 0% und 100% in Fig.2) für je einen Beschichtungsversuch eingelassen ( und jeweils die Plasmastrahlquelle mit einem Sauerstoffgas gefüllt und gezündet). Die Gasflüsse sind auf 100% normiert; dabei entspricht 100% dem maximalen Gasfluss, den die verwendeten Gasflussregler liefern. Die Gasflüsse durch die Gaszufuhreinheiten 16, 17 werden also durch Einstellen von zwei unabhängigen Gasflussreglern eingestellt. Alternativ kann auch ein Gasflussregler verwendet werden und der Gasfluss über ein „variables Dreiwegeventil" eingestellt werden.In order to achieve a uniform distribution of the process gas on a circular, concave or convex curved substrate, for example on an optical lens, the geometric centers of the annular gas supply units 16, 17 are preferably perpendicular to the substrate plane 13 and through the geometric center of the substrate 6 extending axis 3. The gas supply units 16, 17 preferably have the same circumference, wherein the circumference of the gas supply units 16, 17 is preferably greater than the circumference of the substrate 6 and the distances of the gas supply unit 16,17 to the substrate 6 are set differently. Each of the gas supply units 16, 17 has, for example, ten outlet openings 18, which are arranged at equal distances from each other on the circumference of a gas supply unit 16, 17 and designed with a uniform hole size. The angles of the outlet openings 18 to the axis 3 of the gas supply units 16, 17 are each 60 °. In FIG. 2, by way of example for the coating of an optical lens with a TiO 2 layer, it is shown how the uniformity of the layer thickness distribution can be set via the adjustment of the gas flows. The TiO 2 layers were applied by means of the above-described gas supply system 12 with predetermined gas flows through the Gaszufuhreinheiten 16, 17 on a 4 dpt curved convex surface of a lens with 70 mm diameter, as described in more detail below. To set an optimum layer thickness distribution, the ratio of the gas flows through the first gas supply unit 16 and the second gas supply unit 17 was 25% steps of 100% gas flow through the first gas supply unit 16 and 0% by the second gas supply unit 17 (100% and 0% in line 2) down to 0% gas flow through the first gas supply unit 16 and 100% through the second gas supply unit 17 (line 0% and 100% in FIG. 2) for one coating test each time (and in each case the plasma jet source is filled with an oxygen gas and fired). The gas flows are normalized to 100%; 100% corresponds to the maximum gas flow supplied by the gas flow controllers used. The gas flows through the gas supply units 16, 17 are thus adjusted by setting two independent gas flow controllers. Alternatively, a gas flow regulator can be used and the gas flow can be set via a "variable three-way valve".

Nach der Beschichtung wurde die Schichtdicke des Substrates 6 vom Zentrum (0 mm ) bis hin zum linken Rand (+30 mm) und zum rechten Rand ( -30 mm) vermessen. Das Diagramm in Fig. 2 zeigt, dass bei Verwendung nur der ersten Gaszufuhreinheit 16 (Linie 100% und 0% in Fig.2) die Schichtdicke im Zentrum des Substrates 6 am höchsten ist. Dagegen ist die Schichtdicke bei Verwendung nur der zweiten Gaszufuhreinheit 17 (Linie 0% und 100% in Fig.2) im Zentrum des Substrates 6 am geringsten.After coating, the layer thickness of the substrate 6 was measured from the center (0 mm) to the left edge (+30 mm) and the right edge (-30 mm). The diagram in Fig. 2 shows that when using only the first gas supply unit 16 (line 100% and 0% in Figure 2), the layer thickness in the center of the substrate 6 is highest. In contrast, when using only the second gas supply unit 17 (line 0% and 100% in FIG. 2), the layer thickness is lowest in the center of the substrate 6.

Bei einer Oberflächenkrümmung des Substrates 6 von 4 dpt ergibt sich ein Optimum bei ca. 25 % Gasfluss durch die erste Gaszufuhreinheit 16 und 75 % durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 (Linie 25% und 75% in Fig.2).At a surface curvature of the substrate 6 of 4 dpt results in an optimum at about 25% gas flow through the first gas supply unit 16 and 75% by the second gas supply unit 17 (line 25% and 75% in Figure 2).

Bei anderen Oberflächenkrümmungen kann ebenfalls eine homogene Beschichtung erzielt werden. So liegt das Optimum für eine plane Fläche bei 15% durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 und 85% durch die erste Gaszufuhreinheit 16.For other surface curvatures, a homogeneous coating can also be achieved. Thus, the optimum for a plane surface is 15% through the second gas supply unit 17 and 85% through the first gas supply unit 16.

In der vor beschriebenen Vorrichtung soll als Substrat 6 beispielsweise eine optische Linse mit 4 dpt mit einer Kratzschutzschicht und einer mehrlagigen Entspiegelungsschicht beschichtet werden. Vorzugsweise ist das Substrat 6 aus einem Polymerwerkstoff hergestellt, beispielsweise CR 39. Das Substrat 6 ist lediglich beispielhaft. Zur besseren Haftung der aufzubringenden Kratzschutzschichten wird die zu beschichtende Oberfläche des Substrates 6 vor der Beschichtung mit dem Plasmastrahl 1 in der evakuierten Vakuumkammer 2 vorbehandelt.In the apparatus described above, as the substrate 6, for example, an optical lens of 4 dpt is to be coated with a scratch-resistant layer and a multilayer anti-reflection layer. Preferably, the substrate 6 is made of a polymeric material, such as CR 39. The substrate 6 is merely exemplary. For better adhesion of the applied scratch-resistant layers to be coated surface of the substrate 6 is pretreated prior to coating with the plasma jet 1 in the evacuated vacuum chamber 2.

Zur Erzeugung einer Kratzschutzschicht von ca. 3 μm wird als Prozessgas vorzugsweise ein siliziumhaltiges Monomer, beispielsweise HMDS-O (Hexamethyldisiloxan) über die Gaszufuhreinheiten 16, 17 in den durch die HF-Plasmastrahlquelle 7 erzeugten Plasmastrahl 1 eingeleitet und wie vor beschriebenen durch die Einstellung der geometrischen Parameter der Gaszufuhreinheiten 16, 17 und der Gasflüsse mit ca. 25 % Gasfluss durch die erste Gaszufuhreinheit 16 und 75 % durch die zweite Gaszufuhreinheit 17 gleichmäßig verteilt.To produce a scratch-resistant layer of about 3 .mu.m is preferably introduced as a process gas, a silicon-containing monomer, for example HMDS-O (hexamethyldisiloxane) via the gas supply units 16, 17 in the plasma jet 1 generated by the RF plasma jet source 7 and as described above by adjusting the geometric parameters of the gas supply units 16, 17 and the gas flows with approximately 25% gas flow through the first gas supply unit 16 and 75% evenly distributed by the second gas supply unit 17.

Die Erzeugung des Plasmastrahls 1 erfolgt dabei wie oben beschrieben unter Einleitung von Anregungsgasen, wie Sauerstoff, Argon, Stickstoff oder einem Gemisch aus diesen Gasen über die Gaszuführung 10 in die HF-Plasmastrahlquelle 7.The generation of the plasma jet 1 is effected as described above by introducing excitation gases, such as oxygen, argon, nitrogen or a mixture of these gases via the gas supply 10 into the RF plasma jet source 7.

In einem weiteren Schritt können unmittelbar nach dem Aufbringen der Kratzschutzschicht die Schichten für die Entspiegelung des Substrates 6 aufgebracht werden. Dazu werden über das Gaszufuhrsystem 12 beispielsweise als Prozessgas abwechselnd ein titanhaltiges Monomer zur Erzeugung einer hochbrechenden Schicht und ein siliziumhaltiges Monomer zur Erzeugung einer niedrigbrechenden Schicht in den Plasmastrahl 1 eingeleitet. Typischerweise werden vier Einzelschichten (TiO2 mit 12 nm, SiO2 mit 25 nm, TiO2 mit 123 nm, SiO2 mit 86 nm) als Breitband-Antireflexschicht aufgebracht. Die Erzeugung des Plasmastrahls 1 erfolgt dabei unter Einleitung von Sauerstoff-, Argon-, Stickstoff- Gasgemischen über die Gaszuführung 10 in die HF-Plasmastrahlquelle 7.In a further step, the layers for the antireflection coating of the substrate 6 can be applied immediately after the application of the scratch-resistant layer. For this purpose, a titanium-containing monomer for generating a high-index layer and a silicon-containing monomer for generating a low-refractive layer in the plasma jet 1 are alternately introduced via the gas supply system 12, for example as a process gas. Typically, four single layers (12 nm TiO 2, 25 nm SiO 2, 123 nm TiO 2, 86 nm SiO 2) are applied as a broadband antireflective layer. The generation of the plasma jet 1 takes place with introduction of oxygen, argon, nitrogen gas mixtures via the gas supply 10 into the RF plasma jet source 7.

Während der Beschichtung mit der Kratzschutzschicht und den Schichten zur Entspiegelung wird ein Druck von vorzugsweise 0,5 bis 5 Pa in der Vakuumkammer eingestellt, so dass die Gasströmungen des Monomergases, welches aus den Austrittsöffnungen 18 tritt, erhalten bleiben.During the coating with the scratch-resistant layer and the anti-reflection layers, a pressure of preferably 0.5 to 5 Pa is set in the vacuum chamber, so that the gas flows of the monomer gas passing out of the outlet openings 18 are maintained.

Um eine vollständige Umsetzung der Prozessgasmengen durch das angeregte Anregungsgas an der Oberfläche des Substrates zu gewährleisten, wird eine HF-Leistung der Plasmastrahlquelle von mehr als 400 W eingestellt, bei welcher die Schichtdicke nur noch durch die Menge an Monomergas bestimmt ist. Der erzeugte Plasmastrahl 1 zersetzt das Monomergas somit vollständig und homogen an der Substratoberfläche.In order to ensure a complete conversion of the process gas quantities by the excited excitation gas at the surface of the substrate, an RF power of the plasma jet source of more than 400 W is set, in which the layer thickness is determined only by the amount of monomer gas. The generated plasma jet 1 thus completely and homogeneously decomposes the monomer gas at the substrate surface.

Die Kratzschutzschicht und Entspiegelungsschichten wurden mit einer gleichmäßigen Schichtdicke, deren Abweichung weniger als +/- 2 % beträgt, beschichtet. BezugszeichenlisteThe scratch-resistant layer and the anti-reflection layers were coated with a uniform layer thickness whose deviation is less than +/- 2%. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Plasmastrahlplasma jet

Prozesskammerprocess chamber

Achseaxis

Vakuumpumpevacuum pump

Substrathaltersubstrate holder

Substratsubstratum

Hochfrequenz-PlasmastrahlquelleHigh-frequency plasma jet source

Plasmaraumplasma space

Magnetmagnet

Gaszufuhrgas supply

Extraktionsgitterextraction grid

GaszufuhrsystemGas supply system

Substratebenesubstrate plane

Substratoberfläche erste Gaszufuhreinheit zweite GaszufuhreinheitSubstrate surface first gas supply unit second gas supply unit

Austrittsöffnung erste Gaszuführung zweite Gaszuführung Outlet opening of the first gas supply second gas supply

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur Abscheidung von Schichten auf zumindest einer gekrümmten Oberfläche eines Substrats mittels eines Plasma-CVD-Prozesses in einer Vakuumkammer, bei welchem ein Plasma- oder lonenstrahl eines Anregungsgases in Richtung zur Substratoberfläche mittels einer Plasma- oder lonenstrahlquelle erzeugt wird, wobei die Plasma- oder lonenstrahlquelle eine Plasmakammer mit einem Plasmaraum umfasst, die Plasmakammer eine periphere Kammerwand mit einer Austrittsöffnung beinhaltet und Substrat und Austrittsöffnung beabstandet einander gegenüber liegend angeordnet sind und ein Prozessgas mit zumindest einem Monomer über ein Gaszufuhrsystem in die Vakuumkammer eingelassen wird und die Oberfläche des Substrates beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasma- oder lonenstrahlquelle mit einer Frequenz von < als 100 MHz, vorzugsweise 80 MHz, besonders bevorzugt 13,56 MHz betrieben wird und die mittlere lonenenergie in einem Bereich nahe der Oberfläche des Substrats weniger als 100 eV beträgt.A method of depositing layers on at least one curved surface of a substrate by means of a plasma CVD process in a vacuum chamber in which a plasma or ion beam of excitation gas is generated toward the substrate surface by means of a plasma or ion beam source or ion beam source comprises a plasma chamber with a plasma chamber, the plasma chamber includes a peripheral chamber wall with an outlet opening and substrate spaced apart and arranged opposite each other and a process gas is admitted with at least one monomer via a gas supply system in the vacuum chamber and the surface of the substrate acted upon , characterized in that the plasma or ion beam source with a frequency of <than 100 MHz, preferably 80 MHz, more preferably 13.56 MHz is operated and the average ion energy in a region near the surface of the substrate less than 100 eV.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Plasma- oder lonenstrahl mittels einer gitterlosen Plasma- oder lonenstrahlquelle erzeugt wird oder dass die Plasma- oder lonenstrahlquelle eine DC-Plasmaquelle, eine HF-Plasmaquelle, eine Oechsnerquelle, eine APS-Quelle und eine Hall-End-Quelle oder eine Quelle mit einer transparenten Schnittstelle zur Einkopplung von elektrischer Strahlung zwischen einer Abstrahleinheit und dem Plasmaraum ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the plasma or ion beam is generated by means of a gridless plasma or ion beam source or that the plasma or ion beam source a DC plasma source, an RF plasma source, a Oechsnerquelle, an APS source and is a hall-end source or source with a transparent interface for coupling in electrical radiation between a radiation unit and the plasma chamber.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasfluss des Anregungsgases und/oder eine Plasmaleistung der Plasma- oder lonenstrahlquelle eingestellt werden, bei welchen eine die Oberfläche des Substrates beaufschlagende Prozessgasmenge größtenteils umgesetzt wird und das Prozessgas stromab der Plasma- oder lonenstrahlquelle in einem Bereich zwischen der Austrittsöffnung und dem Substrat eingelassen wird oder dass das Prozessgas innerhalb der Plasma- oder lonenstrahlquelle eingelassen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a gas flow of the excitation gas and / or a plasma power of the plasma or ion beam source are set, in which a surface of the substrate acting on the process gas quantity is largely implemented and the process gas downstream of the plasma or Lonenstrahlquelle is admitted in a region between the outlet opening and the substrate or that the process gas is admitted within the plasma or ion beam source.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert eines Verhältnisses von Prozessgasfluß zu angeregten Anregungsgasflus ermittelt wird, ab welchem die Beschichtungsrat bei einer Steigerung der Plasmaleistung nicht mehr ansteigt und uns das die Abscheidung der Schichten oberhalb dieses Schwellwertes erfolgt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a threshold value of a ratio of process gas flow to excited excitation gas flow is determined, from which the Beschichtungsrat no longer increases with an increase in plasma power and us the deposition of the layers is above this threshold.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Prozess- gasfluss zu angeregtem Anregungsgasfluss unterhalb des zweifachen Schwellwertes eingestellt, vorzugsweise dass ein Verhältnis von Prozessgasfluss zu angeregtem Anregungsgasfluss unterhalb des einfachen Schwellwertes eingestellt wird5. The method according to claim 4, characterized in that a ratio of process gas flow to excited excitation gas flow is set below twice the threshold value, preferably that a ratio of process gas flow to excited excitation gas flow is set below the simple threshold value

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel des Prozessgases zur Aufbringung von verschiedenen Schichten während des Prozesses ohne Unterbrechung der Gaszuführung und/oder ohne das Vakuum zu brechen erfolgt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a change of the process gas for the application of different layers during the process without interrupting the gas supply and / or without breaking the vacuum takes place.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschichtung ein Druck im Bereich von 0,1 Pa bis 10 Pa eingestellt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that during the coating, a pressure in the range of 0.1 Pa to 10 Pa is set.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgas über eine erste ringartige Gaszufuhreinheit des Gaszufuhrsystems und mindestens eine zweite Gaszufuhreinheit des Gaszufuhrsystems an der Oberfläche des Substrates verteilt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the process gas is distributed via a first annular gas supply unit of the gas supply system and at least a second gas supply unit of the gas supply system to the surface of the substrate.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung des Prozessgases an der Substratoberfläche durch geometrischer Parameter zumindest einer Gaszufuhreinheit definiert eingestellt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the distribution of the process gas is set to the substrate surface defined by geometric parameters of at least one gas supply unit.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung des Prozessgases an der Substratoberfläche durch zentrisch und/ oder konzentrisch zum Plasma- oder lonenstrahl angeordnete Öffnungen der Gaszufuhreinheiten erfolgt.10. The method according to claim 9, characterized in that the distribution of the process gas takes place at the substrate surface by openings of the gas supply units arranged centrally and / or concentrically with the plasma or ion beam.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung des Prozessgases an der Substratoberfläche durch Einstellung jeweils eines Abstandes einer Gaszufuhreinheit zum Substrat und/oder jeweils eines Umfanges einer Gaszufuhreinheit und/oder jeweils einer Anzahl der Austrittsöffnungen und/oder einer Größe der Austrittsöffnungen und/oder einer Verteilung der Austrittsöffnungen und/oder eines Winkels der Austrittsöffnungen zum Substrat und durch die Anordnung der Gaszufuhreinheiten zueinander eingestellt wird.11. The method according to any one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the distribution of the process gas at the substrate surface by adjusting in each case a distance of a gas supply unit to the substrate and / or each circumference of a gas supply unit and / or in each case a number of outlet openings and / or a size of the outlet openings and / or a distribution of the outlet openings and / or an angle of the outlet openings to the substrate and by the arrangement of the gas supply units to each other is set.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das der Prozessgasfluss oder die Prozessgasmenge für jede Gaszufuhreinheit separat eingestellt oder geregelt wird. 12. The method according to any one of the preceding claims 8 to 11, characterized in that the process gas flow or the process gas quantity is set or regulated separately for each gas supply unit.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgas in unmittelbarer Nähe zur Substratoberfläche eingelassen wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the process gas is embedded in close proximity to the substrate surface.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Plasmastrahl erzeugt wird, welcher die gesamte zu beschichtende Oberfläche erfasst.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a plasma jet is generated, which detects the entire surface to be coated.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Gaszufuhrsystem ein Prozessgas, welches zumindest Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Silizium umfasst, eingeleitet wird und eine Kratzschutzschicht abgeschieden wird.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that via the gas supply system, a process gas, which comprises at least oxygen, hydrogen, carbon and silicon, is introduced and a scratch-resistant coating is deposited.

16 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Gaszufuhrsystem ein Prozessgas, welches zumindest Sauerstoff, Aragon und/oder Stickstoff oder ein Gemisch aus dieses Gasen und Silizium- oder titanhaltige Gase umfasst, eingeleitet wird und eine optische Schicht abgeschieden wird.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that via the gas supply system, a process gas, which comprises at least oxygen, Aragon and / or nitrogen or a mixture of these gases and silicon or titanium-containing gases, is introduced and an optical layer is deposited.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über zwei Gaszufuhrsysteme Prozessgase in die Prozesskammer eingeleitet werden und das Substrat beidseitig beschichtet wird.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that via two gas supply systems process gases are introduced into the process chamber and the substrate is coated on both sides.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht mit einer gleichmäßigen Schichtdicke, deren Abweichung weniger als +/- 2 % beträgt, auf einer Oberfläche mit einer Krümmung von maximal 4 Dioptrin abgeschieden wird.18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a layer having a uniform layer thickness whose deviation is less than +/- 2%, is deposited on a surface having a curvature of at most 4 dioptrin.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat vor der Beschichtung auf eine definierte Temperatur erwärmt wird.19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substrate is heated to a defined temperature prior to coating.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas mittels einer ringartigen, zwischen Plasma- oder lonenstrahlquelle und Substrat angeordneten Abgasabsaugeinheit radial abgesaugt wird. 20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is sucked radially by means of a ring-like, between plasma or ion beam source and substrate arranged Abgasabsaugeinheit.