(57)【要約】【課題】プラズマを原因として排気管のバルブにリークが生じるのを防ぐことができるプラズマ成膜装置を提供する。【解決手段】容器２０を収容可能なチャンバ１と、チャンバ１内に原料ガスＧ１を供給する原料ガス供給部２と、原料ガスＧ１をプラズマ化させるプラズマ発生手段３と、チャンバ１に接続された第１管部２１、第１管部２１に交差するように接続されて折り返し通路を有する折り返し管部２５，２６、及び、折り返し管部２５，２６に交差するように接続された第２管部３８，３９を有する排気管４と、第２管部３８，３９に設けられたプラズマバリア５Ａ，５Ｂと、第２管部３８，３９におけるプラズマバリア５Ａ，５Ｂよりも排気側に設けられた排気ポンプ７Ａ，７Ｂと、を備えたプラズマ成膜装置１０。【選択図】図１
2018141177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を収容可能なチャンバと、
前記チャンバ内に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記原料ガスをプラズマ化させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバに接続された第１管部、該第１管部に交差するように接続されて折り返し通路を有する折り返し管部、及び、該折り返し管部に交差するように接続された第２管部を有する排気管と、
前記第２管部に設けられたプラズマバリアと、
前記第２管部における前記プラズマバリアよりも排気側に設けられたバルブと、
を備えるプラズマ成膜装置。
【請求項２】
前記折り返し管部内に、前記折り返し管部の長さ方向に沿って隔壁が設けられ、
前記折返し通路は、前記隔壁の一方の面側の一方側通路と、前記隔壁の他方の面側の他方側通路とを有し、
前記一方側通路と前記他方側通路とは、それぞれの一端において互いに連通されている、請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項３】
前記折り返し管部は、前記第１管部に接続された基端から、前記第１管部に交差する方向に延出し、
前記一方側通路と前記他方側通路とは、前記折り返し管部の延出方向の先端部において前記一端どうしが連通されている、請求項２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項４】
前記折り返し管部は、前記第１管部に垂直に接続され、
前記第２管部は、前記折り返し管部に垂直に接続されている、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項５】
チャンバに容器を収容する容器装填工程と、
原料ガス供給部によって前記チャンバ内に原料ガスを供給する原料ガス導入工程と、
プラズマ発生手段によって前記原料ガスをプラズマ化させることによって前記容器の内面にバリア膜を形成し、その際、前記チャンバに接続された第１管部、該第１管部に交差するように接続されて折り返し通路を有する折り返し管部、及び、該折り返し管部に交差するように接続された第２管部を有する排気管と、前記第２管部に設けられたプラズマバリアと、前記第２管部における前記プラズマバリアよりも排気側に設けられたバルブと用いて、前記容器内のガスを排出する成膜工程と、を有する、プラズマ成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ成膜装置およびプラズマ成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばペットボトルなどの容器は、ガスバリア性を高めるため、内面にバリア膜、例えばＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）などからなる炭素膜が形成されることがある。 容器内面にバリア膜を形成する装置としては、高周波プラズマＣＶＤにより炭素膜を形成するプラズマ成膜装置がある（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００３】
図３は、従来技術に係るプラズマ成膜装置の一例であるプラズマ成膜装置２１０を示す模式図である。
プラズマ成膜装置２１０は、チャンバ１０１と、原料ガス供給源１０２と、内部電極１０３Ａと、外部電極１０３Ｂと、排気管１０４と、プラズマバリア１０５と、バルブ１０６と、排気装置１０７とを備えている。
【０００４】
プラズマ成膜装置２１０では、高周波電力の印加によって、内部電極１０３Ａと外部電極１０３Ｂとの間にプラズマが生成され、プラズマによって原料ガスＧ１が解離し、容器１２０の内面に炭素膜が形成される。炭素膜の形成後、高周波電力の印加および原料ガスＧ１の供給を停止し、残留する原料ガスＧ１（排出ガスＧ２）を排気装置１０７によって排気管１０４を通して排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１４６８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５３９５号公報
【特許文献３】特開２００５−７６０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラズマ成膜装置１００では、成膜時にプラズマによって排気管１０４のバルブ１０６内に炭素膜が形成され、バルブ１０６のシールに影響が及ぶ可能性がある。そのため、バルブ１０６におけるガスのリークを防ぐことが求められていた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、プラズマを原因として排気管のバルブにリークが生じるのを防ぐことができるプラズマ成膜装置およびプラズマ成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明の一態様に係るプラズマ成膜装置は、容器を収容可能なチャンバと、前記チャンバ内に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記原料ガスをプラズマ化させるプラズマ発生手段と、前記チャンバに接続された第１管部、該第１管部に交差するように接続されて折り返し通路を有する折り返し管部、及び、該折り返し管部に交差するように接続された第２管部を有する排気管と、前記第２管部に設けられたプラズマバリアと、前記第２管部における前記プラズマバリアよりも排気側に設けられたバルブと、を備える。
【０００９】
この構成によれば、排気管を流れる流体は、第１管部から折り返し管部に移行する際に方向が変えられ、折り返し管部の折返し通路内で大きく方向が変えられ、さらに、第２管部に移行する際にも方向が変えられる。
成膜工程においては、プラズマの一部が排気管内に進入することがあるが、前記複数回の流れ方向変換によりプラズマ量は減衰するため、バルブに到達するプラズマは少なくなる。そのため、バルブ内の膜形成を抑制し、バルブにおけるガスのリークを防いで真空維持性能を高めることができる。また、排気管を短く形成してプラズマ成膜装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
前記プラズマ成膜装置は、前記折り返し管部内に、前記折り返し管部の長さ方向に沿って隔壁が設けられ、前記折返し通路は、前記隔壁の一方の面側の一方側通路と、前記隔壁の他方の面側の他方側通路とを有し、前記一方側通路と前記他方側通路とは、それぞれの一端において互いに連通されている構成としてもよい。
【００１１】
この構成によれば、一方側通路と他方側通路との流体の流れ方向が反対方向となるため、一方側通路から他方側通路に移行する際の流体の流れ方向を大きく（すなわち１８０°）変換させることができる。よって、プラズマを効率よく減衰させることができる。
また、折り返し管部内の空間を有効に利用して折返し通路が形成されるため、排気管内の容積を小さくすることができる。よって、排気ポンプによる減圧対象の空間の容積を最小限にすることができる。
【００１２】
前記折り返し管部は、前記第１管部に接続された基端から、前記第１管部に交差する方向に延出し、前記一方側通路と前記他方側通路とは、前記折り返し管部の延出方向の先端部において前記一端どうしが連通されている構成としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、折り返し管部内の空間をさらに有効に利用し、一方側通路および他方側通路に十分な長さを確保できる。よって、プラズマを効率的に減衰させることができる。
【００１４】
前記折り返し管部は、前記第１管部に垂直に接続され、前記第２管部は、前記折り返し管部に垂直に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、流体は第１管部から折り返し管部に移行する際に方向が大きく変えられ、かつ、折り返し管部から第２管部に移行する際にも方向が大きく変えられる。よって、プラズマを効率的に減衰させることができる。
【００１５】
本発明の一態様に係るプラズマ成膜方法は、チャンバに容器を収容する容器装填工程と、原料ガス供給部によって前記チャンバ内に原料ガスを供給する原料ガス導入工程と、プラズマ発生手段によって前記原料ガスをプラズマ化させることによって前記容器の内面にバリア膜を形成し、その際、前記チャンバに接続された第１管部、該第１管部に交差するように接続されて折り返し通路を有する折り返し管部、及び、該折り返し管部に交差するように接続された第２管部を有する排気管と、前記第２管部に設けられたプラズマバリアと、前記第２管部における前記プラズマバリアよりも排気側に設けられたバルブと用いて、前記容器内のガスを排出する成膜工程と、を有する。
【００１６】
この方法によれば、排気管を流れる流体は、第１管部から折り返し管部に移行する際に方向が変えられ、折り返し管部の折返し通路内で大きく方向が変えられ、さらに、第２管部に移行する際にも方向が変えられる。
成膜工程においては、プラズマの一部が排気管内に進入することがあるが、前記複数回の流れ方向変換によりプラズマ量は減衰するため、バルブに到達するプラズマは少なくなる。そのため、バルブ内の膜形成を抑制し、バルブにおけるガスのリークを防いで真空維持性能を高めることができる。また、排気管を短く形成してプラズマ成膜装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態によれば、プラズマを原因として排気管のバルブにリークが生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ成膜装置を示す模式図である。
【図２】図１のプラズマ成膜装置の排気管を拡大して示す模式図である。
【図３】従来のプラズマ成膜装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るプラズマ成膜装置１０を示す模式図である。図２は、プラズマ成膜装置１０の排気管４を拡大して示す模式図である。
図１および図２に示すように、プラズマ成膜装置１０は、チャンバ１と、原料ガス供給部２と、プラズマ発生手段３と、排気管４と、プラズマバリア５Ａ，５Ｂと、バルブ６Ａ，６Ｂと、排気ポンプ７Ａ，７Ｂと、基体部８とを備えている。
【００２０】
チャンバ１は、例えば有底筒状（例えば有底円筒状）の本体１Ａと、本体１Ａの上部開口を塞ぐ蓋体１Ｂとを備えている。蓋体１Ｂは、排出ガスＧ２を排出するための排出口１Ｂａを有する。
チャンバ１は、本体１Ａの内部空間１ａに容器２０（被処理物）を収容可能である。チャンバ１は、内部空間１ａに、例えば容器２０が収容された外部電極１４と、絶縁板１６とを収容できる。
【００２１】
原料ガス供給部２は、供給源（図示略）から供給された原料ガスＧ１をチャンバ１に供給できるように構成される。原料ガス供給部２は、例えば原料ガスＧ１を供給管１２により内部電極１３内に供給できるように構成される。
【００２２】
プラズマ発生手段３は、内部電極１３と、外部電極１４とを備えている。
内部電極１３は、例えば筒状に形成され、原料ガスＧ１を放出する吹出し部（図示略）が形成されている。内部電極１３は、容器２０内に挿入可能とされている。内部電極１３は接地側に接続される。
外部電極１４は、例えば有底筒状（例えば有底円筒状）に形成されており、内部空間１４ａに容器２０が収容される。外部電極１４は、チャンバ１の内部空間１ａに収容される。外部電極１４は、チャンバ１の底面１ｂに設置された絶縁板１６の上に設置される。
図１に示す高周波電源１５は、外部電極１４に高周波電力を供給することにより容器２０内に放電プラズマを発生させ、容器２０の内面に炭素膜などのバリア膜を形成することができる。
【００２３】
排気管４は、上流側管部（第１管部）２１と、折り返し管部２２と、下流側管部（第２管部）２３とを有する。
上流側管部２１の基端２１ａ（一端）は、内部空間２１ｂが排気通路１８に連通するように基体部８に接続されている。そのため、上流側管部２１は、排気通路１８を介してチャンバ１に接続されている。
【００２４】
図２に示すように、折り返し管部２２の長さ方向の中間位置２２ｃには、導入口２４が形成されている。中間位置２２ｃには、上流側管部２１の先端２１ｃ（他端）が接続されている。上流側管部２１の内部通路２１ｂと、折り返し管部２２の内部空間２２ｄとは導入口２４により連通している。
折り返し管部２２の、中間位置２２ｃから一端２２ｅ側の部分を第１折り返し管部２５といい、他端２２ｆ側の部分を第２折り返し管部２６という。
【００２５】
第１折り返し管部２５および第２折り返し管部２６は、上流側管部２１に交差するように接続されている。例えば、図１では、第１折り返し管部２５および第２折り返し管部２６は、中間位置２２ｃを基端２５ａ，２６ａ（一端）として、上流側管部２１に対して垂直に延出している。
第１折り返し管部２５および第２折り返し管部２６は、基端２５ａ，２６ａから互いに反対の方向に延出している。
【００２６】
折り返し管部２５，２６が上流側管部２１に交差するように接続されるとは、例えば、それぞれの接続端である基端２５ａ，２６ａにおける折り返し管部２５，２６の延在方向が、当該接続箇所における上流側管部２１の延在方向に対して交差することをいう。前記接続箇所において折り返し管部２５，２６が上流側管部２１に対して交差する角度は、例えば０°を越え、１８０°未満（例えば３０°〜１５０°、好ましくは６０°〜１２０°）である。
【００２７】
第１折り返し管部２５の内部には、隔壁２７が形成されている。
隔壁２７は、第１折り返し管部２５の長さ方向に沿う主壁部２８と、主壁部２８の基端２８ａ（一端）から第１折り返し管部２５の内壁面２５ｂにかけて形成された基端隔壁２９とを有する。
主壁部２８の先端２８ｂ（他端）は、第１折り返し管部２５の先端２５ｃ（他端）に近い位置にあるが、先端２５ｃの内壁面２５ｄには達していない。
【００２８】
第１折り返し管部２５の内部空間は、折返し通路３４を有する。折返し通路３４は、基部通路３０と、一方側通路３１と、端部通路３２と、他方側通路３３とを有する。
基部通路３０は、導入口２４を通して上流側管部２１の内部通路２１ｂに連通する。
端部通路３２は、主壁部２８よりも第１折り返し管部２５の先端２５ｃ側の空間であり、一方側通路３１の先端３１ａ（一端）と、他方側通路３３の先端３３ａ（一端）との間に介在する。
他方側通路３３は、主壁部２８の他方の面２８ｄ側の空間であり、主壁部２８によって一方側通路３１から隔てられている。他方側通路３３の基端３３ｂは、端部隔壁２９によって基部通路３０から隔てられている。
【００２９】
折返し通路３４は、主壁部２８の一方の面２８ｃ側の一方側通路３１と主壁部２８の他方の面２８ｄ側の他方側通路３３とが、先端３１ａ，３３ａにおいて端部通路３２を介して互いに接続された折り返し構造を有する。
折返し通路３４は、互いに接続された一方側通路３１および他方側通路３３における流体の流れ方向が互いに異なる構造を有する。詳しくは、一方側通路３１における流体の流れ方向が基端２５ａから先端２５ｃに向かう方向であるのに対し、他方側通路３３における流体の流れ方向は、先端２５ｃから基端２５ａに向かう方向であるため、一方側通路３１および他方側通路３３における流体の流れ方向は互いに反対の方向である。
【００３０】
第１折り返し管部２５の、先端２５ｃよりも基端２５ａ寄りの位置には、他方側通路３３に臨む第１排出口３６が形成されている。第１排出口３６は、主壁部２８の先端２８ｂよりも基端２５ａ寄りの位置に形成されている。図１では、第１排出口３６は、他方側通路３３の基端３３ｂに近い位置に形成されている。
【００３１】
第２折り返し管部２６の内部には、隔壁４７が形成されている。
隔壁４７は、第２折り返し管部２６の長さ方向に沿う主壁部４８と、主壁部４８の基端４８ａ（一端）から第２折り返し管部２６の内壁面２６ｂにかけて形成された基端隔壁４９とを有する。
主壁部４８の先端４８ｂ（他端）は、第２折り返し管部２６の先端２６ｃ（他端）に近い位置にあるが、先端２６ｃの内壁面２６ｄには達していない。
【００３２】
第２折り返し管部２６の内部空間は、基部通路５０と、一方側通路５１と、端部通路５２と、他方側通路５３とを有する折返し通路５４を有する。
基部通路５０は、導入口２４を通して上流側管部２１の内部通路２１ｂに連通する。
一方側通路５１は、主壁部４８の一方の面４８ｃ側の空間であって、基部通路５０に連通する。
端部通路５２は、主壁部４８よりも第２折り返し管部２６の先端２６ｃ側の空間であり、一方側通路５１の先端５１ａ（一端）と、他方側通路５３の先端５３ａ（一端）との間に介在する。
他方側通路５３は、主壁部４８の他方の面４８ｄ側の空間である。他方側通路５３の基端５３ｂは、端部隔壁４９によって基部通路５０から隔てられている。
【００３３】
折返し通路５４は、主壁部４８の一方の面４８ｃ側の一方側通路５１と主壁部４８の他方の面４８ｄ側の他方側通路５３とが、先端５１ａ，５３ａにおいて端部通路５２を介して接続された折り返し構造を有する。
【００３４】
第２折り返し管部２６の、先端２６ｃよりも基端２６ａ寄りの位置には、他方側通路５３に臨む第２排出口５６が形成されている。第２排出口５６は、主壁部４８の先端４８ｂよりも基端２６ａ寄りの位置に形成されている。図１では、第２排出口５６は、他方側通路５３の基端５３ｂに近い位置に形成されている。
【００３５】
下流側管部２３は、第１折り返し管部２５に接続された第１下流側管部３８と、第２折り返し管部２６に接続された第２下流側管部３９とを有する。
第１下流側管部３８は、第１折り返し管部２５に交差するように接続されている。例えば、図１では、第１下流側管部３８は、第１折り返し管部２５に接続された基端３８ａ（一端）から、第１折り返し管部２５に対して垂直に延出している。第１下流側管部３８の内部空間３８ｂは、第１排出口３６を通して他方側通路３３に連通している。
【００３６】
第２下流側管部３９は、第２折り返し管部２６に交差するように接続されている。例えば、図１では、第２下流側管部３９は、第２折り返し管部２６に接続された基端３９ａ（一端）から、第２折り返し管部２６に対して垂直に延出している。第２下流側管部３９の内部空間３９ｂは、第２排出口５６を通して他方側通路５３に連通している。
【００３７】
下流側管部３８，３９がそれぞれ折り返し管部２５，２６に交差するように接続されるとは、例えば、それぞれの接続端である基端３８ａ，３９ａにおける下流側管部３８，３９の延在方向が、当該接続箇所において、それぞれ折り返し管部２５，２６の延在方向に対して交差することをいう。前記接続箇所において下流側管部３８，３９がそれぞれ折り返し管部２５，２６に対して交差する角度は、例えば０°を越え、１８０°未満（例えば３０°〜１５０°、好ましくは６０°〜１２０°）である。
【００３８】
図１に示すように、プラズマバリア５Ａ，５Ｂは、アルミニウムなどの金属からなるシート材等を備えて構成されている。
プラズマバリア５Ａは、第１下流側管部３８に設けられており、排出ガスＧ２に含まれるプラズマの少なくとも一部を捕捉する機能を有する。プラズマバリア５Ｂは、第２下流側管部３９に設けられており、排出ガスＧ２に含まれるプラズマの少なくとも一部を捕捉する機能を有する。
以下、プラズマバリア５Ａを第１プラズマバリア５Ａといい、プラズマバリア５Ｂを第２プラズマバリア５Ｂということがある。
【００３９】
バルブ６Ａは、第１下流側管部３８に設けられており、開状態において排出ガスＧ２を流通させることができ、閉状態において排出ガスＧ２の流れを停止させることができる。バルブ６Ａは、プラズマバリア５Ａよりも排気側（すなわち排気ポンプ７Ａにより近い位置）に設けられている。
バルブ６Ｂは、第２下流側管部３９に設けられており、開状態において排出ガスＧ２を流通させることができ、閉状態において排出ガスＧ２の流れを停止させることができる。バルブ６Ｂは、プラズマバリア５Ｂよりも排気側（すなわち排気ポンプ７Ａにより近い位置）に設けられている。
以下、バルブ６Ａを第１バルブ６Ａといい、バルブ６Ｂを第２バルブ６Ｂということがある。
【００４０】
排気ポンプ７Ａ，７Ｂとしては、公知の真空ポンプが使用できる。
排気ポンプ７Ａは、第１下流側管部３８の先端３８ｃ（他端）に設けられており、第１下流側管部３８を通して排出ガスＧ２を排出することができる。排気ポンプ７Ｂは、第２下流側管部３９の先端３９ｃ（他端）に設けられており、第２下流側管部３９を通して排出ガスＧ２を排出することができる。
以下、排気ポンプ７Ａを第１排気ポンプ７Ａといい、排気ポンプ７Ｂを第２排気ポンプ７Ｂということがある。
【００４１】
次に、図１および図２に示すプラズマ成膜装置１０を用いて容器２０の内面に炭素膜を形成する場合を例として、本発明の実施の形態に係るプラズマ成膜方法を説明する。
【００４２】
（容器装填工程）
図１および図２に示すように、容器２０（被処理物）を外部電極１４に収容し、外部電極１４を絶縁板１６とともにチャンバ１に収容する。
内部電極１３を容器２０内に挿入するとともに、蓋体１Ｂによりチャンバ１の本体１Ａの上部開口を閉止する。
【００４３】
（排気工程）
排気ポンプ７Ａ，７Ｂのうち少なくとも一方を稼働し、排気通路１８および排気管４を通して、容器２０内を所定の圧力となるまで排気する。
例えば、第１排気ポンプ７Ａを用いる場合には、第１バルブ６Ａを開とし、第２バルブ６Ｂを閉として、上流側管部２１、第１折り返し管部２５、および第１下流側管部３８を通して容器２０の排気を行う。第２排気ポンプ７Ｂを用いる場合には、第２バルブ６Ｂを開とし、第１バルブ６Ａを閉として、上流側管部２１、第２折り返し管部２６、および第２下流側管部３９を通して容器２０の排気を行う。第１排気ポンプ７Ａと第２排気ポンプ７Ｂの両方を用いる場合には、第１バルブ６Ａと第２バルブ６Ｂの両方を開として、上流側管部２１、折り返し管部２５，２６、および下流側管部３８，３９を通して容器２０の排気を行う。
【００４４】
（原料ガス導入工程）
原料ガス供給部２により、原料ガスＧ１を、供給管１２を通して内部電極１３内に供給する。原料ガスＧ１は、内部電極１３の吹出し部（図示略）から容器２０内に供給される。原料ガスＧ１の流量は、供給管１２に設けられた質量流量制御装置（ＭＦＣ）１１によって調整できる。
本工程では、第１バルブ６Ａと第２バルブ６Ｂの一方または両方は開とされ、排気ポンプ７Ａ，７Ｂのうち少なくとも一方による排気が継続される。
【００４５】
（成膜工程）
高周波電源１５により高周波電力を外部電極１４に印加して、外部電極１４と内部電極１３と間に電界を付与し、容器２０内にプラズマを生成させる。原料ガスＧ１はプラズマによって解離またはイオン化し、成膜種が生成する。成膜種は容器２０の内面に堆積し、炭素膜などのバリア膜が形成される。
バリア膜の形成後、原料ガス供給部２による原料ガスＧ１の供給を停止する。
【００４６】
炭素膜は、例えばアモルファスカーボン膜である。アモルファスカーボン膜は、ダイヤモンド成分（炭素原子の結合がＳＰ３結合）とグラファイト成分（炭素原子の結合がＳＰ２結合）、ポリマー成分（炭素原子の結合がＳＰ１結合）が混在したアモルファス状の構造を有する炭素膜である。アモルファスカーボン膜は、それぞれの炭素原子の結合成分の存在比率の変化により硬度が変化する。アモルファスカーボン膜は、硬質の炭素膜および軟質の炭素膜を含んでいてもよい。硬質の炭素膜には、ＳＰ３結合を主体にした、アモルファスのＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）膜も含まれる。
アモルファスカーボン膜は、水素を含む水素化アモルファスカーボンからなる膜であってもよい。
【００４７】
本工程では、第１バルブ６Ａと第２バルブ６Ｂの一方または両方は開とされ、排気ポンプ７Ａ，７Ｂのうち少なくとも一方による排気が継続される。これにより、容器２０に残留した原料ガスＧ１は排出ガスＧ２として排出される。
図２に示すように、排出ガスＧ２は、排気通路１８（図１参照）を経て上流側管部２１に導入される。
導入口２４を通して第１折り返し管部２５の基部通路３０に導入された排出ガスＧ２は、第１折り返し管部２５の基端２５ａから先端２５ｃに向けて一方側通路３１を流れ、端部通路３２を経て他方側通路３３に導入される。排出ガスＧ２は、先端３３ａから基端３３ｂに向けて他方側通路３３を流れ、第１排出口３６を通って第１下流側管部３８に導入され、第１プラズマバリア５Ａ、第１バルブ６Ａを経て、第１排気ポンプ７Ａに向かって流れる。
導入口２４を通して第２折り返し管部２６の基部通路５０に導入された排出ガスＧ２は、第２折り返し管部２６の基端２６ａから先端２６ｃに向けて一方側通路５１を流れ、端部通路５２を経て他方側通路５３に導入される。排出ガスＧ２は、先端５３ａから基端５３ｂに向けて他方側通路５３を流れ、第２排出口５６を通って第２下流側管部３９に導入され、第２プラズマバリア５Ｂ、第２バルブ６Ｂ（図１参照）を経て、第２排気ポンプ７Ｂに向かって流れる。
【００４８】
（容器取出し工程）
蓋体１Ｂを開放し、炭素膜などのバリア膜が形成された容器２０を外部電極１４から取り出す。
本工程では、第１バルブ６Ａおよび第２バルブ６Ｂが閉とされ、排気ポンプ７Ａ，７Ｂによる排気は停止する。
【００４９】
プラズマ成膜装置１０では、折り返し管部２５，２６は上流側管部２１に交差するように上流側管部２１に接続されている。下流側管部３８，３９は折り返し管部２５，２６に交差するように接続されている。そのため、排気管４を流れる流体は、上流側管部２１から折り返し管部２５，２６に移行する際に方向が変えられ、折り返し管部２５，２６の折返し通路３４，５４内で一方側通路３１，５１から他方側通路３３，５３に移行する際に大きく方向が変えられ、さらに、他方側通路３３，５３から下流側管部３８，３９に移行する際にも方向が変えられる。
成膜工程においては、プラズマの一部が排気管４内に進入することがあるが、前記複数回の流れ方向変換によりプラズマ量は減衰するため、バルブ６Ａ，６Ｂに到達するプラズマは少なくなる。そのため、バルブ６Ａ，６Ｂ内の膜形成を抑制し、バルブ６Ａ，６Ｂにおけるガスのリークを防いで真空維持性能を高めることができる。また、排気管４を短く形成してプラズマ成膜装置１０の小型化を図ることができる。
【００５０】
例えば、図３に示すプラズマ成膜装置２１０では、約７０万回の成膜を行った時点で、バルブ１０６において真空維持性能の低下が見られたが、図１に示すプラズマ成膜装置１０では、約３４０万回の成膜を行った時点で、バルブ６Ａ，６Ｂにおける真空維持性能に問題は生じなかった。
【００５１】
プラズマ成膜装置１０では、一方側通路３１，５１および他方側通路３３，５３が、それぞれの先端において互いに接続された構造を有するため、一方側通路３１，５１と他方側通路３３，５３との流体の流れ方向が反対方向となる。そのため、一方側通路３１，５１から他方側通路３３，５３に移行する際の流体の流れ方向を大きく（すなわち１８０°）変換させることができる。よって、プラズマを効率よく減衰させることができる。
また、折り返し管部２５，２６内の空間を有効に利用して折返し通路３４，５４が形成されるため、排気管４内の容積を小さくすることができる。よって、排気ポンプ７Ａ，７Ｂによる減圧対象の空間の容積を最小限にすることができる。
【００５２】
一方側通路３１，５１と他方側通路３３，５３とは、折り返し管部２５，２６の先端部（先端２５ｃ，２６ｃを含む部分）においてそれぞれの先端が連通されるため、折り返し管部２５，２６内の空間をさらに有効に利用し、一方側通路３１，５１および他方側通路３３，５３に十分な長さを確保できる。よって、プラズマを効率的に減衰させることができる。
【００５３】
プラズマ成膜装置１０では、折り返し管部２５，２６は上流側管部２１に垂直に接続され、下流側管部３８，３９は折り返し管部２５，２６に垂直に接続されているため、流体は上流側管部２１から折り返し管部２５，２６に移行する際に方向が大きく変えられ、かつ、折り返し管部２５，２６から下流側管部３８，３９に移行する際にも方向が大きく変えられる。よって、プラズマを効率的に減衰させることができる。
【００５４】
前記プラズマ成膜方法によれば、排気管４を流れる流体は、上流側管部２１から折り返し管部２５，２６に移行する際に方向が変えられ、折り返し管部２５，２６の折返し通路３４，５４内で一方側通路３１，５１から他方側通路３３，５３に移行する際に大きく方向が変えられ、さらに、他方側通路３３，５３から下流側管部３８，３９に移行する際にも方向が変えられる。
成膜工程においては、プラズマの一部が排気管４内に進入することがあるが、前記複数回の流れ方向変換によりプラズマ量は減衰するため、バルブ６Ａ，６Ｂに到達するプラズマは少なくなる。そのため、バルブ６Ａ，６Ｂ内の膜形成を抑制し、バルブ６Ａ，６Ｂにおけるガスのリークを防いで真空維持性能を高めることができる。また、排気管４を短く形成してプラズマ成膜装置１０の小型化を図ることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、折り返し管部２５，２６の形成方向は、第１管部２１に交差する方向であれば、第１管部２１に垂直でなくてもよい。下流側管部３８，３９の形成方向は、折り返し管部２５，２６に交差する方向であれば、折り返し管部２５，２６に垂直でなくてもよい。
また、プラズマ成膜装置１０では、一方側通路３１，５１と他方側通路３３，５３とは流体の流れ方向が互いに反対であるが、折返し通路は、互いに接続された少なくとも２つの通路における流体の流れ方向が互いに異なっていればよい。
プラズマ成膜装置１０の折返し通路３４は、一方側通路３１と他方側通路３３とが先端３１ａ，３３ａで接続された折り返し構造を有する。実施形態のプラズマ成膜装置は、この折り返し構造が複数連なって形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・チャンバ
２・・・原料ガス供給部
３・・・プラズマ発生手段
４・・・排気管
５・・・プラズマバリア
６Ａ，６Ｂ・・・バルブ
１０・・・プラズマ成膜装置
２０・・・容器
２１・・・上流側管部（第１管部）
２２，７０，９０・・・折り返し管部
２３・・・第２管部
２５・・・第１折り返し管部
２５ａ・・・基端
２６・・・第２折り返し管部
２６ａ・・・基端
２７，４７・・・隔壁
３１，５１・・・一方側通路
３１ａ，５１ａ・・・先端（一端）
３３，５３・・・他方側通路
３３ａ，５３ａ・・・先端（一端）
３４，５４・・・折返し通路
３８・・・第１下流側管部（第２管部）
３９・・・第２下流側管部（第２管部）
【図１】
2018141177.tif 000003
【図２】
2018141177.tif 000004
【図３】
2018141177.tif 000005