(57)【要約】【課題】プラスチック容器の厚さを薄くしても膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、プラスチック容器７の外側に配置された外部電極３と、前記プラスチック容器の内側に配置された内部電極９ｂと、前記プラスチック容器内に原料ガスを供給するガス供給経路と、前記プラスチック容器内を真空排気する排気経路と、前記外部電極に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する出力供給機構と、を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック容器の外側に配置された外部電極と、
前記プラスチック容器の内側に配置された内部電極と、
前記プラスチック容器内に原料ガスを供給するガス供給経路と、
前記プラスチック容器内を真空排気する排気経路と、
前記外部電極に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期で１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
プラスチック容器を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、前記プラスチック容器を保持する保持部と、
前記プラスチック容器内または前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給経路と、
前記チャンバー内を真空排気する排気経路と、
前記チャンバーの側壁に沿って巻き付けられたコイルと、
前記コイルに、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期で１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記出力供給機構の高周波出力は１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記出力供給機構によって前記コイルに高周波出力を供給することで、前記チャンバー内に原料ガスの誘導結合プラズマを発生させることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
請求項２または４において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルは、前記第２側面に対向する前記コイルより密に巻き付けられていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
請求項２、４及び５のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルの幅は、前記第２側面に対向する前記コイルの幅より大きいことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
請求項２、４乃至６のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の口は前記チャンバーの下方に位置し、
前記ガス供給経路は、前記原料ガスが前記チャンバーの下方から供給されるように構成され、
前記排気経路は、前記チャンバー内のガスが前記チャンバーの上方から排気されるように構成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記チャンバーは、側壁部と、前記側壁部に着脱可能な下部を有し、
前記保持部は、前記下部に配置されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記プラスチック容器の厚さは、２５０μｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項において、
前記プラズマＣＶＤ装置によって前記プラスチック容器に成膜される膜は、ＤＬＣ又はＳｉを含むバリア膜であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１１】
請求項２、４乃至８のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の底面に対向する電極を有し、
前記出力供給機構は、前記電極に前記高周波出力を前記ＤＵＴＹ比のパルス状に供給することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項において、
前記ガス供給経路は、前記プラスチック容器の内部に配置された管を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１３】
プラスチック容器の内側に内部電極を配置し、
前記プラスチック容器の外側に外部電極を配置し、
前記プラスチック容器内を真空排気し、
前記プラスチック容器内に原料ガスを供給し、
前記外部電極に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期で１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することで、前記プラスチック容器の内面に膜を成膜することを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１４】
チャンバー内にプラスチック容器を収容し、
前記プラスチック容器内または前記チャンバー内に原料ガスを供給し、
前記チャンバー内を真空排気し、
前記チャンバーの側壁に沿って巻き付けられたコイルに、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期で１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することで、前記プラスチック容器の内面または外面に膜を成膜することを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
前記高周波出力は１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１６】
請求項１４において、
前記コイルに前記高周波出力を供給することで、前記チャンバー内に原料ガスの誘導結合プラズマを発生させることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１７】
請求項１４または１６において、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルは、前記第２側面に対向する前記コイルより密に巻き付けられていることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１８】
請求項１４または１６において、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルの幅は、前記第２側面に対向する前記コイルの幅より大きいことを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項１９】
請求項１４、１６乃至１８のいずれか一項において、
前記チャンバー内に収容された前記プラスチック容器の口は前記チャンバーの下方に位置し、
前記原料ガスは前記チャンバーの下方から供給され、
前記チャンバー内のガスが前記チャンバーの上方から排気されることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項２０】
請求項１３乃至１９のいずれか一項において、
前記プラスチック容器の厚さは２５０μｍ以下であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【請求項２１】
請求項１３乃至２０のいずれか一項において、
前記膜は、ＤＬＣ又はＳｉを含むバリア膜であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置及びプラスチック容器の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）等からなるプラスチック容器はガスバリア性が缶と比較して劣る。そのため、プラスチック容器の内面に硬質炭素膜であるＤＬＣ(Diamond Like Carbon)膜をコーティングすることで、プラスチック容器におけるガスバリア性を向上させる方法が知られている。プラスチック容器の外側に外部電極を配置し、プラスチック容器の内側に原料ガス導入管を兼ねた内部電極を配置し、容器内に原料ガスとしてアセチレンガスを供給した状態で、外部電極に高周波電圧を印加する。これにより、原料ガスがプラズマ化され、プラスチック容器の内面にＤＬＣ膜が成膜される（例えば特許文献１参照)。
【０００３】
一方、プラスチック容器の原料コストを低減するために、プラスチック容器の厚さを薄くすることが求められている。しかし、プラスチック容器の厚さを薄くすると、プラスチック容器の内面にＤＬＣ膜を成膜できなくなることがある。その理由は、プラスチック容器の内面にＤＬＣ膜を成膜する際のプラズマにより容器が加熱されて容器の一部が溶けることがあるためである。
【０００４】
また、現在、プラスチック容器は食品や薬品包装の他、多様な分野に展開されており、これにともない、容器の形状、厚さや大きさが多様化してきている。容器のガスバリア性や、耐久性については、より向上することが求められており、多様化する容器に合わせたバリア膜の成膜方法の検討が急務となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許２７８８４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一態様は、プラスチック容器の厚さを薄くしても膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置またはプラスチック容器の成膜方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、本発明の種々の態様について説明する。
［１］プラスチック容器の外側に配置された外部電極と、
前記プラスチック容器の内側に配置された内部電極と、
前記プラスチック容器内に原料ガスを供給するガス供給経路と、
前記プラスチック容器内を真空排気する排気経路と、
前記外部電極に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
なお、前記外部電極は、前記プラスチック容器の外側を囲むように配置されることが好ましい。また、前記内部電極は、前記外部電極内に配置されることが好ましい。
【０００８】
［２］  プラスチック容器を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、前記プラスチック容器を保持する保持部と、
前記プラスチック容器内または前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給経路と、
前記チャンバー内を真空排気する排気経路と、
前記チャンバーの側壁に沿って巻き付けられたコイルと、
前記コイルに、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する出力供給機構と、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【０００９】
［３］上記［１］または［２］において、
前記出力供給機構の高周波出力は１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１０】
［４］上記［２］において、
前記出力供給機構によって前記コイルに高周波出力を供給することで、前記チャンバー内に原料ガスの誘導結合プラズマを発生させることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１１】
［５］上記［２］または［３］において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルは、前記第２側面に対向する前記コイルより密に巻き付けられていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１２】
［６］上記［２］、［４］及び［５］のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルの幅は、前記第２側面に対向する前記コイルの幅より大きいことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１３】
［７］上記［２］、［４］乃至［６］のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の口は前記チャンバーの下方に位置し、
前記ガス供給経路は、前記原料ガスが前記チャンバーの下方から供給されるように構成され、
前記排気経路は、前記チャンバー内のガスが前記チャンバーの上方から排気されるように構成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１４】
［８］上記［７］において、
前記チャンバーは、側壁部と、前記側壁部に着脱可能な下部を有し、
前記保持部は、前記下部に配置されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１５】
［９］上記［１］乃至［８］のいずれか一項において、
前記プラスチック容器の厚さは、２５０μｍ以下（２００μｍ以下でもよく、１５０μｍ以下でもよく、１００μｍ以下でもよい）であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１６】
［１０］上記［１］乃至［９］のいずれか一項において、
前記プラズマＣＶＤ装置によって前記プラスチック容器に成膜される膜は、ＤＬＣ又はＳｉを含むバリア膜であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１７】
［１１］上記［２］、［４］乃至［８］のいずれか一項において、
前記保持部に保持された前記プラスチック容器の底面に対向する電極を有し、
前記出力供給機構は、前記電極に前記高周波出力を前記ＤＵＴＹ比のパルス状に供給することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１８】
［１２］上記［１］乃至［１１］のいずれか一項において、
前記ガス供給経路は、前記プラスチック容器の内部に配置された管を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【００１９】
［１３］  プラスチック容器の内側に内部電極を配置し、
前記プラスチック容器の外側に外部電極を配置し、
前記プラスチック容器内を真空排気し、
前記プラスチック容器内に原料ガスを供給し、
前記外部電極に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することで、前記プラスチック容器の内面に膜を成膜することを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
なお、前記外部電極は、前記プラスチック容器の外側を囲むことが好ましい。
【００２０】
［１４］チャンバー内にプラスチック容器を収容し、
前記プラスチック容器内または前記チャンバー内に原料ガスを供給し、
前記チャンバー内を真空排気し、
前記チャンバーの側壁に沿って巻き付けられたコイルに、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下）の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数、好ましくは５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数、より好ましくは５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することで、前記プラスチック容器の内面または外面に膜を成膜することを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２１】
［１５］上記［１３］または［１４］において、
前記高周波出力は１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２２】
［１６］上記［１４］において、
前記コイルに前記高周波出力を供給することで、前記チャンバー内に原料ガスの誘導結合プラズマを発生させることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２３】
［１７］上記［１４］または［１６］において、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルは、前記第２側面に対向する前記コイルより密に巻き付けられていることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２４】
［１８］上記［１４］または［１６］において、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁に対向し、
前記プラスチック容器の側面は、前記チャンバーの側壁との距離が長い第１側面と、前記チャンバーの側壁との距離が短い第２側面を有し、
前記第１側面に対向する前記コイルの幅は、前記第２側面に対向する前記コイルの幅より大きいことを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２５】
［１９］上記［１４］、［１６］乃至［１８］のいずれか一項において、
前記チャンバー内に収容された前記プラスチック容器の口は前記チャンバーの下方に位置し、
前記原料ガスは前記チャンバーの下方から供給され、
前記チャンバー内のガスが前記チャンバーの上方から排気されることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２６】
［２０］上記［１３］乃至［１９］のいずれか一項において、
前記プラスチック容器の厚さは２５０μｍ以下（２００μｍ以下でもよく、１５０μｍ以下でもよく、１００μｍ以下でもよい）であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【００２７】
［２１］上記［１３］乃至［２０］のいずれか一項において、
前記膜は、ＤＬＣ又はＳｉを含むバリア膜であることを特徴とするプラスチック容器の成膜方法。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、プラスチック容器の厚さを薄くしても膜を成膜できるプラズマＣＶＤ装置またはプラスチック容器の成膜方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【図３】１００Ｓ／Ｔ％のＤＵＴＹ比の場合を説明する図である。
【図４】本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明の実施形態及び実施例について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施形態の記載内容及び実施例に限定して解釈されるものではない。
【００３１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置は真空チャンバー６を有し、この真空チャンバー６は、導電性の蓋部５、絶縁部材４及び外部電極３から構成されている。蓋部５の下には絶縁部材４が配置されており、この絶縁部材４の下には外部電極３が配置されている。この外部電極３は、上部電極２と下部電極１からなり、上部電極２の下部に下部電極１の上部がＯリング８ｃを介して着脱自在に取り付けられるよう構成されている。また、外部電極３は絶縁部材４によって蓋部５と絶縁されている。
【００３２】
外部電極３の内部には空間が形成されており、この空間はコーティング対象のペットボトル等のプラスチック容器７を収容するためのものである。外部電極３内の空間は、そこに収容されるプラスチック容器７の外形よりも僅かに大きくなるように形成されている。すなわち、外部電極３はプラスチック容器７の外側を囲むように配置されている。絶縁部材４及び蓋部５には、外部電極３内の空間につながる開口部が設けられている。また、蓋部５の内部には空間が設けられており、この空間は上記開口部を介して外部電極３内の空間につながっている。外部電極３内の空間は、上部電極２と下部電極１の間に配置されたＯリング８ｃによって外部から密閉されている。
【００３３】
外部電極３の下部電極１は整合器２２に接続されており、整合器２２は同軸ケーブルを介して出力供給機構２３に接続されている。その出力供給機構２３はパルス機能付高周波電源である。
【００３４】
つまり、出力供給機構２３は、整合器２２を介して外部電極３に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下、より好ましくは１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給するものである。
【００３５】
ＤＵＴＹ比は、１周期の間で外部電極３に高周波出力が印加される期間の比率である。例えば、２５％のＤＵＴＹ比の場合は、１周期の２５％の期間が外部電極３に高周波出力が印加される期間（高周波出力オンの期間）となり、１周期の７５％の期間が外部電極３に高周波出力が印加されない期間（高周波出力オフの期間）となる。詳細には、例えば１ｍｓの周期（１ｋＨｚの周波数）で２５％のＤＵＴＹ比の場合は、１ｍｓ（１周期）の２５％の１／４ｍｓの期間が高周波出力オンの期間となり、１ｍｓ（１周期）の７５％の３／４ｍｓの期間が高周波出力オフの期間となる。
【００３６】
蓋部５の上部から蓋部５内の空間、蓋部５と絶縁部材４の開口部を通して、外部電極３内の空間に内部電極９ｂが差し込まれている。即ち、内部電極９ｂの基端は蓋部５の上部に配置され、内部電極９ｂの先端は外部電極３内の空間であって外部電極３内に収容されたプラスチック容器７の内部に配置される。
【００３７】
内部電極９ｂは、その内部が中空からなる管形状を有している。内部電極９ｂの先端にはガス吹き出し口９ａが設けられている。内部電極９ｂの基端には配管１０の一方側が接続されており、この配管１０の他方側は真空バルブ１６を介してマスフローコントローラー１９ａの一方側に接続されている。マスフローコントローラー１９ａの他方側は配管１１を介して原料ガス発生源２０ａに接続されている。この原料ガス発生源２０ａは炭化水素ガス等を発生させるものである。内部電極９ｂの内部はプラスチック容器７内に原料ガスを供給するガス供給経路を有している。
【００３８】
内部電極９ｂは蓋部５を介して接地されている。蓋部５内の空間は配管１２の一方側に接続されており、配管１２の他方側は真空バルブ１７ａを介して大気開放状態とされている。また、蓋部５内の空間は配管１３の一方側に接続されており、配管１３の他方側は真空バルブ１８を介して真空ポンプ２１に接続されている。この真空ポンプ２１は排気側に接続されている。配管１３はプラスチック容器７内を真空排気する排気経路を有している。
【００３９】
次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてプラスチック容器７の内面にＤＬＣ膜を成膜する方法について説明する。
【００４０】
まず、真空バルブ１７ａを開いて真空チャンバー６内を大気開放する。これにより、配管１２を通して空気が蓋部５内の空間、外部電極３内の空間に入り、真空チャンバー６内が大気圧にされる。次に、外部電極３の下部電極１を上部電極２から取り外し、上部電極２の下側から上部電極２内の空間にプラスチック容器７を差し込み、設置する。これにより、プラスチック容器７の外側が外部電極３で囲まれる。この際、内部電極９ｂはプラスチック容器７内に挿入された状態になる。次に、下部電極１を上部電極２の下部に装着し、外部電極３はＯリング８ｃによって密閉される。
【００４１】
この後、真空バルブ１７ａを閉じた後、真空バルブ１８を開き、真空ポンプ２１を作動させる。これにより、プラスチック容器７内を含む真空チャンバー６内（外 部電極３内の空間及び蓋部５内の空間）が配管１３を通して排気され、外部電極３内が真空となる。
【００４２】
次に、真空バルブ１６を開き、原料ガス発生源２０ａにおいて炭化水素ガスを発生させ、この炭化水素ガスを配管１１内に導入し、マスフローコントローラー１９ａによって流量制御された炭化水素ガスを配管１０及びアース電位の内部電極９ｂを通してガス吹き出し口９ａから吹き出す。これにより、炭化水素ガスがプラスチック容器７内に導入される。そして、真空チャンバー６内とプラスチック容器７内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、ＤＬＣ成膜に適した圧力（例えば０．０５〜０．５Torr程度）に保たれる。
【００４３】
この後、整合器２２を介して出力供給機構２３から外部電極３に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下、より好ましくは１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する。これにより、外部電極３と内部電極９ｂ間にプラズマを着火する。このとき、整合器２２は、外部電極３と内部電極９ｂのインピーダンスに、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣによって合わせている。これによって、プラスチック容器７内に炭化水素系プラズマが発生し、ＤＬＣ膜がプラスチック容器７の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
【００４４】
次に、出力供給機構２３からの高周波出力を停止し、真空バルブ１６を閉じて原料ガスの供給を停止する。この後、真空バルブ１８を開き、真空チャンバー６内及びプラスチック容器７内の炭化水素ガスを真空ポンプ２１によって排気する。その後、真空バルブ１８を閉じ、 真空ポンプ２１を停止する。このときの真空チャンバー６内の真空度は５×１０-3 Torr〜５×１０-2 Torrである。 この後、真空バルブ１７ａを開いて真空チャンバー６内を 大気開放し、前述した成膜方法を繰り返すことにより、 複数のプラスチック容器７内にＤＬＣ膜が成膜される。
【００４５】
上記実施形態によれば、外部電極３に出力供給機構２３によって高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期、１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する。このため、外部電極３に連続波の高周波出力を供給する場合に比べて、高周波出力がオフの時間にプラスチック容器７に加えられる熱エネルギーが減少し、プラスチック容器７の内面または外面に発生するプラズマにより容器７が加熱されて容器７の一部が溶けることを抑制できる。例えば、ＤＵＴＹ比の上限を小さくすれば（即ち高周波出力オンの期間の百分率を小さくすれば）、プラスチック容器７の内面または外面に加えられるプラズマのエネルギーが小さくなるため、プラスチック容器７の厚さを薄くしても、容器７が加熱されにくくなり、容器７の一部が溶けることを抑制できる。別言すれば、外部電極３に連続波の高周波出力を供給する場合に比べて、容器７の一部が溶けない成膜条件のマージンを大きくとることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、外部電極３に出力供給機構２３によって、１３．５６ＭＨｚより低周波である１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下の高周波出力を供給することで、１３．５６ＭＨｚのような高周波では均一に成膜することが難しかった高さ、長さがあるプラスチック容器（例えば２０ｃｍ以上の長さ又は高さのプラスチック容器）にも、底部まで均一性よく成膜することが可能となる。
【００４７】
また、１３．５６ＭＨｚより低周波である１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下の高周波出力を利用すると、プラズマのＶＤＣ（直流成分）が上昇するため、発熱が大きくなると言った点や、柔らかい膜が成膜されないと言った点が問題となる場合がある。しかし、上記の低周波の出力をパルス状に供給し、そのＤＵＴＹ比を１０％以上９０％以下の適切な値に設定することで、発熱を抑えつつ、成膜される膜の硬さを４００〜１０００Ｈｖの間でコントロールすることが可能となる。
【００４８】
次に、上述したプラスチック容器７に加えられる熱エネルギーが減少することを実証するための実験を行ったので、その実験方法及び実験結果について説明する。
【００４９】
チャンバー内に平行平板型の電極が配置されたプラズマＣＶＤ装置を用い、以下の実施例の成膜条件によりＳｉ基板上にＤＬＣ膜を成膜したものと、以下の比較例の成膜条件によりＳｉ基板上にＤＬＣ膜を成膜したものを作製した。成膜時のＳｉ基板温度を測定し、成膜後のＤＬＣ膜の膜厚及び硬さを測定した。硬さはナノインテンダーにより測定した。その結果は、以下のとおりである。
【００５０】
（実施例の成膜条件）
原料ガス：  Ｃ７Ｈ８
流量    ：  １００ｓｃｃｍ
圧力    ：  ３〜４Ｐａ
成膜時間：  ２０ｍｉｎ
高周波出力の周波数：  ３８０ｋＨｚ
高周波電源のＦＷＤ  ：  １０００Ｗ
パルス周波数  ：  ０．１ｋＨｚ
パルスの周期  ：１０ｍｓ
ＤＵＴＹ比  ：  ７０％
【００５１】
（比較例の成膜条件）
ＤＵＴＹ比  ：  １００％（パルスなし）
ＤＵＴＹ比以外の条件は、実施例の成膜条件と同一である。
【００５２】
（実施例の結果）
成膜時のＳｉ基板温度：  ９０℃
ＤＬＣ膜の膜厚：  １．８２μｍ
硬さ（Ｈｉｔ）：  １０４６．６ｍｇｆ／μｍ２
【００５３】
（比較例の結果）
成膜時のＳｉ基板温度：  ９５℃
ＤＬＣ膜の膜厚：  ２．０６μｍ
硬さ（Ｈｉｔ）：  １０１５．７ｍｇｆ／μｍ２
【００５４】
上記の結果に示すように、成膜時のＳｉ基板温度はＤＵＴＹ比が１００％でパルスなしの比較例の場合に９５℃まで上昇したのに対し、ＤＵＴＹ比が７０％のパルスを使用した実施例の場合に９０℃と下げることできた。これにより、高周波出力をパルス状に印加することで、基板の成膜時の温度が下がることが確認できた。このことから、上記の第１の実施形態によるプラスチック容器７に膜を成膜する場合であっても、高周波出力をパルス状に印加することで成膜時にプラスチック容器７に加えられる熱エネルギーを減少させることができるといえる。また、後述する第２及び第３の実施形態によるプラスチック容器に膜を成膜する場合であっても、高周波出力をパルス状に印加することで成膜時にプラスチック容器７に加えられる熱エネルギーを減少させることができるといえる。
【００５５】
上記の結果に示すように、パルスなしで成膜した比較例のＤＬＣ膜の硬さが１０１５．７[ｍｇｆ／μｍ２]であるのに対し、周波数０．１ｋＨｚ（周期１０ｍｓ）かつＤＵＴＹ比が７０％のパルス状に高周波出力を印加した実施例のＤＬＣ膜の硬さは１０４６．６[ｍｇｆ／μｍ２]であった。パルスを使用することで、電力を３０％低下させているにもかかわらず、硬さは３％向上している。このことより、パルスにより電力供給はONとOFFを繰り返しているが、OFF時にも反応は進んでいることになる。
【００５６】
［第２の実施形態］
図２は、本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置はチャンバー２７を有し、このチャンバー２７は上部２４と、側壁部２５と、その側壁部２５に着脱可能に形成された下部２６を有している。上部２４は側壁部２５とＯリング３５によって真空シールされており、側壁部２５は下部２６とＯリング３６によって真空シールされている。チャンバー２７の上部２４、側壁部２５及び下部２６それぞれは、絶縁物で形成されているとよく、例えば、テフロン（登録商標）、セラミックス、ガラス、石英、樹脂等を用いることができる。
【００５７】
下部２６にはプラスチック容器７を保持する保持部２８が設けられている。保持部２８は、プラスチック容器７の口７ａがチャンバー２７の下方に位置する状態で保持するものであり、プラスチック容器７を少なくとも３点で支えるように構成されている。チャンバー２７の側壁部２５から下部２６を取り外し、保持部２８にプラスチック容器７を保持し、その保持部２８とともにプラスチック容器７を側壁部２５に挿入しつつ下部２６を側壁部２５に取り付ける。これにより、プラスチック容器７をチャンバー２７に収容することができる。プラスチック容器７の厚さは、２５０μｍ以下であるとよく、２００μｍ以下でもよく、１５０μｍ以下でもよく、１００μｍ以下でもよい。
【００５８】
プラズマＣＶＤ装置は、チャンバー２７内に原料ガスを供給するガス供給機構１７と、このガス供給機構１７に接続されたガス供給経路９を有している。ガス供給経路９は、ガス供給機構１７から供給される原料ガスを下部２６からチャンバー２７に導入する経路である。ガス供給経路９はガス供給管を含む。このガス供給管は下部２６を介してプラスチック容器７の口７ａから挿入されている。なお、本実施形態では、ガス供給管の先端はプラスチック容器７の底部７ｂの近傍に位置するが、ガス供給管の先端をプラスチック容器７の口７ａの近傍に位置させてもよい。
【００５９】
また、プラズマＣＶＤ装置は、チャンバー２７内を真空排気する排気機構１９と、この排気機構１９に接続された排気経路２９を有している。排気経路２９は、排気機構１９によりチャンバー２７から排気されるガスが通過する経路であり、チャンバー２７の上部２４の側に位置する。排気機構１９は真空ポンプ（図示せず）を含む。
【００６０】
ガス供給機構１７から供給される原料ガスは、ガス供給経路９のガス供給管の先端からプラスチック容器７内に供給され、その原料ガスはプラスチック容器７の口７ａからチャンバー２７とプラスチック容器７との間を通ってチャンバー２７の下部２６から上部２４へ流れる。そして、排気機構１９によりチャンバー２７内のガスが排気経路２９を通って排気される。
【００６１】
なお、本実施形態では、排気機構１９及び排気経路２９をチャンバー２７の上部２４に配置しているが、これに限定されるものではなく、排気機構及び排気経路をチャンバー２７の下部２６に配置してもよい。また、排気経路２９を金属で形成する場合は、排気経路２９にアース電位を接続するとよい。
【００６２】
チャンバー２７には側壁部２５に沿って高周波コイル３１が巻き付けられている。高周波コイル３１は、側壁部２５の第１領域３１ａでは密に巻き付けられており、側壁部２５の第２領域３１ｂでは粗く巻き付けられている。
【００６３】
保持部２８に保持されたプラスチック容器７の側面は、チャンバー２７の側壁部２５に対向している。プラスチック容器７の側面８は、チャンバー２７の側壁部２５との距離が長い第１側面８ａと、チャンバー２７の側壁部２５との距離が短い第２側面８ｂを有している。第１側面８ａは側壁部２５の第１領域３１ａに対向しており、第２側面８ｂは側壁部２５の第２領域３１ｂに対向している。従って、プラスチック容器７の第１側面８ａに対向する第１領域３１ａの高周波コイル３１は、第２側面８ｂに対向する第２領域３１ｂの高周波コイル３１より密に巻き付けられている。
【００６４】
また、プラズマＣＶＤ装置は出力供給機構２３を有し、その出力供給機構２３はパルス機能付高周波電源である。出力供給機構２３は整合器２２を介して高周波コイル３１の一端に接続されており、高周波コイル３１の他端は共振コンデンサ２０を介して接地電位に接続されている。
【００６５】
つまり、出力供給機構２３は、整合器２２を介して高周波コイル３１に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下、より好ましくは１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給するものである。
【００６６】
ＤＵＴＹ比は、１周期の間で高周波コイル３１に高周波出力が印加される期間の比率である。例えば、２５％のＤＵＴＹ比の場合は、１周期の２５％の期間が高周波コイル３１に高周波出力が印加される期間（高周波出力オンの期間）となり、１周期の７５％の期間が高周波コイル３１に高周波出力が印加されない期間（高周波出力オフの期間）となる。詳細には、例えば１ｍｓの周期（１ｋＨｚの周波数）で２５％のＤＵＴＹ比の場合は、１ｍｓ（１周期）の２５％の１／４ｍｓの期間が高周波出力オンの期間となり、１ｍｓ（１周期）の７５％の３／４ｍｓの期間が高周波出力オフの期間となる。
【００６７】
また、例えば図３は、１００Ｓ／Ｔ％のＤＵＴＹ比の場合を示しており、１周期の１００Ｓ／Ｔ％の期間が高周波出力オンの期間となり、１周期の残りの１００Ｎ／Ｔ％の期間が高周波出力オフの期間となる。
【００６８】
共振コンデンサ２０は、出力供給機構２３から出力される高周波電流の周波数及び高周波コイル３１のインダクタンスに対して共振条件又は共振条件の許容動作範囲を満たす容量を有している。
【００６９】
つまり、出力供給機構２３によって、周波数が例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電流を、整合器２２を介して高周波コイル３１に供給すると、共振条件で高周波コイル３１に高周波電流が流れるため、その高周波電流が前記周波数の場合の最大電流となる。このような最大高周波電流が高周波コイル３１を流すことにより、高周波コイル３１から大きな磁場を発生させ、この磁場によって高周波コイル３１の内側に大きな電界を発生させる。その結果、チャンバー２７内に原料ガスの誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を極めて高密度で発生させることができる。
【００７０】
換言すれば、高周波コイル３１と直列に共振コンデンサ２０を接続し、使用周波数で共振するようにそれらの定数（高周波コイル３１のインダクタンス、高周波電流の周波数、共振コンデンサ２０の容量）を選択した共振回路（ＩＣＰ回路）を構成するため、下記（１）、（２）のような工学的な利点を有する。
（１）高周波コイル３１の浮遊容量が極めて小さく、放電初期に起こる容量結合放電（ＣＣＤ：capacitive coupling  discharge）が殆ど無視でき、誘導結合放電（ＩＣＤ：inductive coupling discharge）によってプラズマが作られる。このため、プラズマは安定であり、高密度である。
（２）高周波コイル３１と生成プラズマの磁気的結合が強く、上記共振回路のＱ 値（後述する）は低く、回路定数の許容誤差は緩く、単純な回路であるにも関わらず、回路の動作は安定で、運転が容易である。
【００７１】
なお、共振コンデンサ２０の容量を共振条件の許容動作範囲に設定している場合は、高周波コイル３１に高周波電流を供給した際、共振条件に近い条件で高周波コイル３１に高周波電流が流れるため、その高周波電流が最大電流に近い電流となる。従って、この場合も高周波コイル３１の内側に原料ガスの誘導結合プラズマを高密度で発生させることができる。以下に共振条件及び共振条件の許容動作範囲について説明する。
【００７２】
共振条件を達成するには、出力供給機構２３からの高周波出力の周波数をｆ（単位：Ｈｚ）とし、高周波コイル３１のインダクタンスをａ（単位：Ｈ（ヘンリー））とし、共振コンデンサ２０の容量をｂ（単位：Ｆ（farad））とした場合、下記式（１）が成立するとよい。
ω＝２πｆ＝（ａｂ）−１／２    ・・・（１）
【００７３】
上記式（１）より、下記式（２）が成り立つ。
ｂ＝１／（２πｆ）２ａ    ・・・（２）
従って、共振条件を達成する共振コンデンサ２０の容量ｂは、１／（２πｆ）２ａに設定するとよい。
【００７４】
上記式（１）について、両辺の自然対数を取ると、
ｌｎ２π＋ｌｎｆ＝−１／２（ｌｎａ＋ｌｎｂ）
両辺の微分を取ると、
δｆ／ｆ＝−１／２（δａ／ａ＋δｂ／ｂ）
両辺の絶対値を取ると、右辺の符号は＋になる。
従って、δａ／ａ＝δｂ／ｂ＝０．１とすれば、
δｆ／ｆ＝０．１となり、これはＱ値１０に相当する。
それ故、高周波コイル３１と共振コンデンサ２０の誤差は最大で１０％まで許される。
【００７５】
上記計算のように、高周波コイル３１とプラズマの結合を十分に良くすれば、高周波コイル３１のインダクタンスの誤差と共振コンデンサ２０の容量の誤差は十分大きくとることができると考えられ、両者を合わせて１０％程度の誤差は許容できると考えられる。そこで、１０％の誤差を高周波コイル３１と共振コンデンサ２０の誤差に等配分すれば、共振コンデンサ２０の誤差は１０％許容できると考えられる。従って、共振コンデンサ２０の容量ｂは下記式（３）の範囲に設定することも可能であり、より好ましくは、下記式（４）の範囲に設定することである。
０．９／（２πｆ）２ａ≦ｂ≦１．１／（２πｆ）２ａ    ・・・（３）
０．９５／（２πｆ）２ａ≦ｂ≦１．０５／（２πｆ）２ａ    ・・・（４）
【００７６】
上記式（２）及び（４）に具体例を入れて説明する。例えば、ｆ＝１３．５６ＭＨｚ、ａ＝１μＨとすると、下記に示すように、共振コンデンサ２０の容量は１３１．１ｐＦ以上１４４．９ｐＦ以下の範囲とすることが好ましく、より好ましい共振コンデンサ２０の容量は１３８ｐＦであり、このような共振コンデンサ２０の入手は容易である。
ｂ＝１／（６．２８×１３．５６×Ｅ６）２×１×Ｅ−６
＝１．３８×１０−１０（farad）
＝１３８ｐＦ
ｂ（下限値）＝１３８×０．９５
＝１３１．１ｐＦ
ｂ（上限値）＝１３８×１．０５
＝１４４．９ｐＦ
【００７７】
上述したような構成のプラズマＣＶＤ装置においては、原料ガスを減圧したチャンバー２７内に供給し、高周波コイル３１に高周波電流を流すことによりプラスチック容器７の内面に高密度のプラズマを安定的に発生させる。これにより、プラスチック容器７の内面に膜が成膜される。
【００７８】
また、プラズマＣＶＤ装置は、保持部２８に保持されたプラスチック容器７の底面７ｂに対向する電極３４を有するとよい。この電極３４は整合器２２を介して出力供給機構２３に電気的に接続されている。この出力供給機構２３によって電極３４に、５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下、より好ましくは１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することが可能である。これにより、プラスチック容器７の底面７ｂに膜を成膜しやすくなる。
【００７９】
次に、図２に示すプラズマＣＶＤ装置を用いてプラスチック容器の内面にガスバリア性を有する膜を成膜する方法について説明する。なお、本実施形態で成膜する膜は、ガスバリア性を有する膜であれば、種々の膜を用いてもよく、例えばＤＬＣ膜等の炭素膜を用いることができる。
【００８０】
図２に示す下部２６の保持部２８にプラスチック容器７を、その口７ａを下方に向けて保持し、チャンバー２７内にプラスチック容器７を収容する。次いで、ガス供給機構１７からガス供給経路９を通して原料ガスをプラスチック容器７内またはチャンバー２７内に供給し、チャンバー２７内を排気機構１９により真空排気する。詳細には、ガス供給経路９のガス供給管の先端から原料ガスがプラスチック容器７の底部７ｂの近傍に供給され、その原料ガスはプラスチック容器７の口７ａからチャンバー２７の側壁部２５とプラスチック容器７の側面８との間を通って（即ちチャンバー２７の下部２６から上部２４へ）流される。そして、排気機構１９によりチャンバー２７内のガスが排気経路２９を通って排気される。このような原料ガスの供給と排気のバランスによりチャンバー２７内は所定の圧力に保持される。なお、原料ガスは、成膜する膜に応じて適宜選択するとよい。
【００８１】
次いで、チャンバー２７の側壁部２５に沿って巻き付けられた高周波コイル３１に、出力供給機構２３によって５ｋＨｚ以上２６ＭＨｚ以下（好ましくは１００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下、より好ましくは１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下）の高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期（１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数）で（好ましくは１／３０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上３０ｋＨｚ以下の周波数）、より好ましくは１／２０ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期（５０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数）で）１０％以上９０％以下（好ましくは５０％以上９０％以下）のＤＵＴＹ比のパルス状に供給することで、プラスチック容器７の内面または外面に膜を成膜する。プラスチック容器７の厚さは２５０μｍ以下であるとよく、２００μｍ以下でもよく、１５０μｍ以下でもよく、１００μｍ以下でもよい。なお、プラスチック容器７に成膜される膜は、ＤＬＣ又はＳｉを含むバリア膜であるとよい。
【００８２】
上記実施形態によれば、高周波コイル３１に出力供給機構２３によって高周波出力を、１／１００ｍｓ以上１００ｍｓ以下の周期、１０％以上９０％以下のＤＵＴＹ比のパルス状に供給する。このため、高周波コイル３１に連続波の高周波出力を供給する場合に比べて、プラスチック容器７の内面または外面に発生するプラズマにより容器７が加熱されて容器７の一部が溶けることを抑制できる。例えば、ＤＵＴＹ比の上限を小さくすれば（即ち高周波出力オンの期間の百分率を小さくすれば）、プラスチック容器７の内面または外面に加えられるプラズマのエネルギーが小さくなるため、プラスチック容器７の厚さを薄くしても、容器７が加熱されにくくなり、容器７の一部が溶けることを抑制できる。別言すれば、高周波コイル３１に連続波の高周波出力を供給する場合に比べて、容器７の一部が溶けない成膜条件のマージンを大きくとることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、高周波コイル３１に出力供給機構２３によって、１３．５６ＭＨｚより低周波である１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下の高周波出力を供給することで、１３．５６ＭＨｚのような高周波では均一に成膜することが難しかった高さ、長さがあるプラスチック容器（例えば２０ｃｍ以上の長さ又は高さのプラスチック容器）にも、底部まで均一性よく成膜することが可能となる。
【００８４】
また、１３．５６ＭＨｚより低周波である１００ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下の高周波出力を利用すると、プラズマのＶＤＣ（直流成分）が上昇するため、発熱が大きくなると言った点や、柔らかい膜が成膜されないと言った点が問題となる場合がある。しかし、上記の低周波の出力をパルス状に供給し、そのＤＵＴＹ比を１０％以上９０％以下の適切な値に設定することで、発熱を抑えつつ、成膜される膜の硬さを４００〜１０００Ｈｖの間でコントロールすることが可能となる。
【００８５】
また、本実施形態では、チャンバー２７の側壁部２５との距離が長いプラスチック容器７の第１側面８ａに対向する高周波コイル３１を密に巻き、チャンバー２７の側壁部２５との距離が短いプラスチック容器７の第２側面８ｂに対向する高周波コイル３１を粗く巻く。そのため、プラスチック容器７の内側面に均一性よく膜を成膜することが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では、チャンバー２７内に原料ガスの誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を発生させるため、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）に比べてプラズマ密度を高くすることができる。その結果、プラスチック容器７の内面または外面に膜を成膜する速度を高くすることができ、成膜時間の短縮が可能となる。
【００８７】
また、本実施形態では、チャンバー２７の上に排気機構１９を配置するため、チャンバー２７の下に排気機構を配置する場合に比べて、プラスチック容器７をチャンバー２７内に収容することが容易となる。その理由は、排気機構をチャンバー２７の下に配置すると、チャンバー２７の下部２６が重くなるため、側壁部２５から下部２６を着脱するのが難しくなるからである。
【００８８】
また、本実施形態では、プラスチック容器７の口７ａを下方に向けて配置するため、プラスチック容器７の口７ａを上方に向けて配置する場合に比べて、プラスチック容器７の内部に剥離した膜が残ることを防止できる。詳細には、プラスチック容器７の口７ａを上方に向けて配置すると、原料ガスをチャンバーの上部から導入することになり、チャンバーの上部に付着した膜が、成膜時間が長くなるにつれて厚くなり、剥離してプラスチック容器７の内部に残りやすくなるからである。
【００８９】
また、本実施形態では、チャンバー２７の下部２６から原料ガスを導入し、チャンバー２７の上部２４でガスを排気するため、ガスの排気速度を向上させることができる。例えば原料ガスの導入と排気を共に上部に配置すると、排気口が小さくなりやすいため、ガスの排気速度が低下しやすくなるのに対し、原料ガスの導入を下部、排気を上部にすることで、ガスの排気速度を向上させることができる。
【００９０】
なお、プラスチック容器７を成形する際に使用する樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、シクロオレフィンコポリマー樹脂（ＣＯＣ、環状オレフィン共重合）、アイオノマ樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、又は、４弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂を例示することができる。この中で、ＰＥＴが特に好ましい。
【００９１】
［第３の実施形態］
図４は、本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図２と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
チャンバー２７には側壁部２５に沿って高周波コイル３２が巻き付けられている。高周波コイル３２は、側壁部２５の第１領域３２ａでは幅３３ａの大きいコイル３２が巻き付けられており、側壁部２５の第２領域３２ｂでは幅３３ｂの小さいコイル３２が巻き付けられている。
【００９３】
プラスチック容器７の側面８は、チャンバー２７の側壁部２５との距離が長い第１側面８ａと、チャンバー２７の側壁部２５との距離が短い第２側面８ｂを有している。第１側面８ａは側壁部２５の第１領域３２ａに対向しており、第２側面８ｂは側壁部２５の第２領域３２ｂに対向している。従って、プラスチック容器７の第１側面８ａに対向する第１領域３２ａの高周波コイル３２は、第２側面８ｂに対向する第２領域３２ｂの高周波コイル３１よりコイルの幅が大きい。
【００９４】
本実施形態においても第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、チャンバー２７の側壁部２５との距離が長いプラスチック容器７の第１側面８ａに対向する高周波コイル３１の幅３３ａを大きくし、チャンバー２７の側壁部２５との距離が短いプラスチック容器７の第２側面８ｂに対向する高周波コイル３１の幅３３ｂを小さくする。そのため、プラスチック容器７の内側面に均一性よく膜を成膜することが可能となる。
【００９５】
なお、上記の第１の実施形態から第３の実施形態を適宜組み合わせて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１    下部電極
２    上部電極
３    外部電極
４    絶縁部材
５    蓋部
６    真空チャンバー
７    プラスチック容器
７ａ  プラスチック容器の口
７ｂ  プラスチック容器の底面
８    プラスチック容器の側面
８ａ  第１側面
８ｂ  第２側面
８ｃ  Ｏリング
９    ガス供給経路
９ａ  ガス吹き出し口
９ｂ  内部電極
１０，１１，１２，１３    配管
１６    真空バルブ
１７    ガス供給機構
１７ａ，１８  真空バルブ
１９    排気機構
１９ａ  マスフローコントローラー
２０    共振コンデンサ
２０ａ  原料ガス発生源
２１    真空ポンプ
２２    整合器
２３    出力供給機構
２４    チャンバーの上部
２５    チャンバーの側壁部
２６    チャンバーの下部
２７    チャンバー
２８    保持部
２９    排気経路
３１，３２  高周波コイル
３１ａ，３２ａ  第１領域
３１ｂ，３２ｂ  第２領域
３３ａ，３３ｂ  コイルの幅
３４    電極
３５，３６  Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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