(57)【要約】【課題】小容量の電源装置で複数のチャンバに確実に高周波電源を供給できる成膜装置用高周波電力供給装置を提供する。【解決手段】ロータリ盤１上に配置された対チャンバ１０１〜１０ｎと、対チャンバ１０１〜１０ｎに高周波電力を供給する高周波電源３３と、ロータリ盤１に載置されて回転する対チャンバ１０１〜１０ｎが所定位置に到着したことを検出する位置検出部３８１〜３８ｎ、３７１〜３７ｎと、高周波電源３３からの高周波電力を位置検出部３８１〜３８ｎ、３７１〜３７ｎで検出された対チャンバ１０１〜１０ｎに給電後、該高周波電源３３に接続された次の位置の対チャンバ１０１〜１０ｎに高周波電力が供給されるように切り替える制御装置３１とを備えている。【選択図】　　　図１
2004018934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリ盤の外周部に配置されたチャンバと、
前記ロータリ盤の回転中心部の偏心位置に配置され、インターロック回路を介して出力を通電又は遮断することが可能であって、前記チャンバに高周波電力を供給する高周波電源と、
前記各チャンバに設けた運動側の位置検出手段と固定側に設けた固定側の位置検出手段で構成されるチャンバ位置検出手段と、
前記高周波電源出力を接続する前記チャンバを切り替える切り替え手段と、
チャンバ位置検出手段からの位置検出信号を入力して、前記インターロック回路及び切り替え手段の動作信号を出力する制御手段、
とを備えた成膜装置用高周波電力供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
所定時間の経過を計時するタイマ手段と、
タイマ限時到達から所定の遅延時間を設定できる遅延時間設定手段、
とを具備し、
前記チャンバ位置検出手段からの位置検出信号とタイマ手段に基づき前記高周波電源のインターロックを解除して高周波電源の出力を所定時間だけ維持した後、前記高周波電源をインターロックして高周波電源の出力を遮断すると共に所定遅延時間後に前記切り替え手段の切替動作を行わせる、
請求項１に記載の成膜装置用高周波電力供給装置。
【請求項３】
前記チャンバ、高周波電源、チャンバ位置検出手段及び制御手段から成る組を、円周方向に等間隔に複数配置し、以て連続的に高周波電力を供給可能にした請求項１又は２に記載の成膜装置用高周波電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成膜装置用高周波電力供給装置に関し、特にロータリ式のＤＬＣコーティング用のチャンバに高周波電力を供給する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック製のリターナブル容器を製造する製造装置は、例えば特開平１０−２５８８２５により知られている。それは、プラスチック容器の内壁にＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ　Ｌｉｋｅ　Ｃａｒｂｏｎ）膜と称する硬質炭素膜のコーティングを施したプラスチック容器を量産する技術である。
【０００３】
このプラスチック容器に炭素膜コーティングを施す製造装置は、外部電極内に内壁を処理対象であるプラスチック容器の外形形状と相似な形状に形成されたチャンバに処理対象となるプラスチック容器を収容し、さらにこのプラスチック容器の内部に内部電極を挿入してチャンバを真空にすると共に外部電極と内部電極間に高周波電力を印加させながらプラスチック容器内に炭素源となる原料ガスを供給しながら外部電極と内部電極間に高周波電力を供給して電極間にプラズマを発生させることにより、炭素をプラスチック容器の内壁面に収着させてＤＬＣ膜を形成する。
【０００４】
この炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置では、ＤＬＣ膜のコーティング膜厚のばらつきの少ないプラスチック容器を量産可能にすると共に１回の処理工程における処理時間を短くして製造効率を上げるために、１つの高周波電源に対して複数のチャンバの外部電極を接続し、この外部電極を互いに導線によって接続してインピーダンス整合を図っている。これにより、外部電極に電力を均等に供給することができ、コーティング膜厚がほぼ均一なＤＬＣ膜でコーティングされたプラスチック容器を量産することができるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−２５８８２５では、テーブル上に複数のチャンバを配置し、このテーブルの中心に配設された高周波電源から複数の外部電極に一括して高周波電力を供給する構成を用いて膜厚が均一で大量生産を可能にしている。
【０００６】
しかしながら、この改良に係る炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置では、複数のチャンバに対して同時に高周波電力を供給するので、大容量の電源装置が必要である。また、高周波電力を複数のチャンバに均一に供給するためには上述のごとく外部電極を互いに導線で接続する必要があるため、他の機器を設置する際の制約となる。更に、チャンバ数が増加するのに従って上記導線の数は大幅に増加するため、インピーダンス整合の調整が困難になることが予想される。
【０００７】
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、その目的は、ロータリ盤の中央部に小容量の高周波電源を回転中心部に配置するとともに、これを跨ぐように２つのチャンバを円周部に対配置して、各チャンバの電極と高周波電源を切り替え手段を介して連結し、さらに各チャンバの回転方向の位置を位置検出手段で検出してこの位置検出信号を用いて切り替え手段の動作を切替制御する制御手段を設けることにより所定のチャンバが所定の円周位置に到達したのち所定期間確実に高周波電力を供給できるようにした１組の高周波電力供給装置を提供することにある。
【０００８】
さらに上記電源装置を円周方向に等間隔に多数組配置して多数のチャンバを円周方向に等間隔に配置して構成し、各チャンバが円周方向の所定位置に連続的に到達したのち所定期間だけ高周波電力を供給できるようにした連続処理型の回転式成膜装置に好適な成膜装置用高周波電力供給装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
本発明に係る成膜装置用高周波電力供給装置では、１つの高周波電源に接続されるチャンバの数は任意であるが、以下では、説明を簡単にするために、１つの高周波電源に２つのチャンバから成る対チャンバが接続され、この対チャンバが複数設けられているものとして説明する。以下では、添字は対番号を示し、対番号「１」を代表として説明する。
【００１１】
本発明に係る成膜装置用高周波電力供給装置は、上記目的を達成するために、ロータリ盤（１）上に配置されたチャンバ（１０１１、１０１２）から成る対チャンバ（１０１）、高周波電源（２０１）、各チャンバ（１０１１、１０１２）に設けたスイッチ（３７１１、３７１２）から成る運動側の位置検出手段（３７１）と固定位置に設けた固定側の位置検出手段（３８１）とから成るチャンバ位置検出手段（３０１）、切り替え手段（３４）及び制御手段（３１）からなる。
【００１２】
高周波電源（２０１）はインターロック回路（４２）を内臓していて、これを操作すれば出力端の通電と遮断を制御できる。このような高周波電源（２０１）がロータリ盤（１）の略中心部の偏心位置に設けられ、対チャンバ（１０１）の各チャンバ（１０１１、１０１２）はロータリ盤（１）の円周上であつて回転中心の対称位置に配置され、高周波電源（２０１）を中心部で跨いでいる。
【００１３】
制御手段（３１）にはチャンバ位置検出手段（３０１）から位置検出信号が入力され、出力信号としてインターロック回路（４２）を操作するインターロック信号、切り替え手段（３４）の動作を制御するスイッチ制御信号を出力する。
【００１４】
チャンバ位置検出手段（３０１）からの入力に対する出力の関係は、入力と同時にインターロック回路（４２）が所定時間解除され高周波電力が所定時間出力状態に保持される。
【００１５】
所定時間経過後、先ずインターロック回路（４２）が作動して高周波電力の供給を遮断した後、所定の遅延時間後に切り替え手段（３４）を切り替え、以て各チャンバ（１０１１、１０１２）への高周波電力の供給を切り替えることを基本とする。
【００１６】
具体的には以下のとおりである。対チャンバ（１０１）が円周方向に運動すると、円周方向の固定位置に設けられた固定側の位置検出手段（３８１）とチャンバ（１０１１）のスイツチ（３７１１）による動作状態が位置検出信号として制御手段（３１）に入力される。
【００１７】
制御手段（３１）はこの位置検出信号を起点にしてタイマ手段（３６）で高周波電源（２０１）のインターロック回路（４２）を所定時間解除させて高周波電力を出力させる。
【００１８】
所定時間経過すると、高周波電源（２０１）のインターロック回路（４２）を作動させて高周波電力の出力を遮断させる。
【００１９】
その後遅延回路（３２）を介して所定遅延時間後に切り替え手段（３４）を動作させる。これにより高周波電源（２０１）はチャンバ（１０１２）に接続される。
【００２０】
チャンバ（１０１２）が円周上の所定位置まで回転すると、固定側の位置検出手段（３８１）とチャンバ（１０１２）に固定されたスイッチ（３７１２）によりチャンバ（１０１２）の円周方向位置が検出されこの位置検出信号に基づき高周波電源（２０１）のインターロック機能が解除されて所定時間だけチャンバ（１０１２）に通電される。
【００２１】
所定時間経過後先ず高周波電源（２０１）の出力が遮断され、これから所定遅延時間の後に切り替え手段（３４）が作動してチャンバ（１０１２）の接続状態が切り替えられ、最初の状態に戻る。
【００２２】
以上は単一の対チャンバ（１０１）と高周波電源（２０１）と制御手段（３１）から成る組を１組だけロータリ盤（１）上に配置した場合である。高周波電源の構成を図３に、動作シーケンスを図４にそれぞれ示す。以上の構成のものを、円周上に等間隔に複数対配置すれば連続処理が可能である。この連続処理を可能にした成膜装置用高周波電力供給装置を図１に示す。
【００２３】
図１に示すように、対チャンバ（１０１、１０２、・・・１０ｎ（（１０１１及び１０１２）、（１０２１及び１０２２）、・・・（１０ｎ１及び１０ｎ２））から成る対チャンバ１０と、対チャンバ１０に電力を供給する高周波電源（２０１、２０２、・・・、２０ｎから成る高周波電源（２０）と、対チャンバ１０が所定位置に到着したことを検出する運動側の位置検出手段（３７１、３７２、・・・）、固定側の位置検出手段（３８、３８２、・・・、３８ｎ）で対構成される位置検出手段３０１、３０２、・・・から成る位置検出手段３０と、切り替え手段（３４１１、３４１２、・・・）から成る切り替え手段（４１）と制御手段（３１１、３１２、・・・）から成る制御装置（３１）とで構成される。動作は、上述した単一の対チャンバ（１０１）と高周波電源（２０１）と制御手段（３１）から成る組を１組だけロータリ盤（１）上に配置した場合と同じである。
【００２４】
この成膜装置用高周波電力供給装置によれば、チャンバ位置検出手段（３０１）によって、ロータリ盤（１）に載置されて回転するチャンバ（１０）が所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、その到着したチャンバ（１０）に高周波電源（３３）からの電力が供給される。従って、電力が必要になったタイミングでチャンバ（１０）に確実に高周波電力を供給できる。また、回転するチャンバ（１０）が所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、チャンバ（１０）に供給する電力が切り替えられるので、ロータリ盤（１）の回転数が変動する場合であっても、電力の切替タイミングが遅れることなく、切替を確実に行うことができる。
【００２５】
また、複数のチャンバに同時に電力を供給する必要がないので、電源の容量を小さくできる。また、所定位置に到着したチャンバ（１０）に電力が順次供給されるので、従来の炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置のように外部電極を互いに導線で接続する必要がなく、他の機器の設置の際の制約とならない。更に、チャンバ（１０）の数が増加した場合にもインピーダンス整合の調整が容易である。
【００２６】
また、本発明係る成膜装置用高周波電力供給装置において、制御手段（３１）は、所定時間の経過を計時するタイマ手段（３６）と、タイマ限時到達から所定の遅延時間を設定できる遅延時間設定手段（３２）、とを具備し、チャンバ位置検出手段（３０１）からの位置検出信号とタイマ手段（３６）に基づき高周波電源（３３）のインターロックを解除して高周波電源の出力を所定時間だけ維持した後、高周波電源（３３）をインターロックして高周波電源の出力を遮断すると共に所定遅延時間後に切り替え手段（３４）の切替動作を行わせるように構成できる。
【００２７】
この構成により、高周波電源（３３）からチャンバ（１０）に電力を供給する時間を一定にすることができるので、上述した炭素膜コーティングプラスティック容器の製造装置に適用した場合に、各チャンバ（１０）に収容されたプラスチック容器の内壁に、均一な炭素膜コーティングを施すことができる。
【００２８】
また、この構成によれば、切替スイッチ（３４）が切り替えられる時に高周波電源（３３）の出力は停止しているので、切替時に発生するスパークの発生を防止することができる。その結果、電力の切替に伴う切替スイッチ（３４）の接点の溶融による焼きつきを防止することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る成膜装置用高周波電力供給装置では、１つの高周波電源に接続されるチャンバの数は任意であるが、以下では、説明を簡単にするために、１つの高周波電源に２つのチャンバから成る対チャンバが接続され、この対チャンバが複数設けられているものとして説明する。
【００３０】
先ず、本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置の概要を説明する。この成膜装置用高周波電力供給装置は、ロータリ盤１上に配置されたチャンバ１０１１、１０１２から成る対チャンバ１０１、電源装置２０１、各チャンバ１０１１、１０１２に設けたチャンバ位置検出スイッチ３７１１、３７１２から成る運動側の位置検出手段３７１と固定位置に設けた位置検出部３８１とから成るチャンバ位置検出部３０１、切替スイッチ３４、及び制御装置３１から構成される。
【００３１】
電源装置２０１はインターロック回路４２を内臓していて、これを操作すれば出力端の通電と遮断を制御できる。このような電源装置２０１がロータリ盤１の略中心部の偏心位置に設けられ、対チャンバ１０１の各チャンバ１０１１、１０１２はロータリ盤１の円周上であつて回転中心の対称位置に配置され、電源装置２０１を中心部で跨いでいる。
【００３２】
制御装置３１にはチャンバ位置検出部３０１から位置検出信号が入力され、出力信号としてインターロック回路４２を操作するインターロック信号、切替スイッチ３４の動作を制御するスイッチ制御信号を出力する。
【００３３】
チャンバ位置検出部３０１からの入力に対する出力の関係は、入力と同時にインターロック回路４２が所定時間解除され高周波電力が所定時間出力状態に保持される。所定時間経過後、先ずインターロック回路４２が作動して高周波電力の供給を遮断した後、所定の遅延時間後に切替スイッチ３４を切り替え、以て各チャンバ１０１１、１０１２への高周波電力の供給を切り替える。
【００３４】
より具体的には以下のとおりである。対チャンバ１０１が円周方向に運動すると、円周方向の固定位置に設けられた位置検出部３８１とチャンバ１０１１のチャンバ位置検出スイツチ３７１１による動作状態が位置検出信号として制御装置３１に入力される。
【００３５】
制御装置３１はこの位置検出信号を起点にしてタイマ３６で電源装置２０１のインターロック回路４２を所定時間解除させて高周波電力を出力させる。所定時間経過すると、電源装置２０１のインターロック回路４２を作動させて高周波電力の出力を遮断させる。その後遅延回路３２を介して所定遅延時間後に切替スイッチ３４を動作させる。これにより電源装置２０１はチャンバ１０１２に接続される。
【００３６】
チャンバ１０１２が円周上の所定位置まで回転すると、位置検出部３８１とチャンバ１０１２に固定されたチャンバ位置検出スイッチ３７１２によりチャンバ１０１２の円周方向位置が検出されこの位置検出信号に基づき電源装置２０１のインターロック機能が解除されて所定時間だけチャンバ１０１２に通電される。所定時間経過後先ず高周波電源３３１の出力が遮断され、これから所定遅延時間の後に切替スイッチ３４が作動してチャンバ１０１２の接続状態が切り替えられ、最初の状態に戻る。
【００３７】
以上は単一の対チャンバ１０１と電源装置２０１と制御装置３１から成る組を１組だけロータリ盤１上に配置した場合である。高周波電源の構成を図３に、動作シーケンスを図４にそれぞれ示す。以上の構成のものを、円周上に等間隔に複数対配置すれば連続処理が可能である。この連続処理を可能にした成膜装置用高周波電力供給装置を図１に示す。
【００３８】
図１に示すように、対チャンバ１０１、１０２、・・・１０ｎ（１０１１及び１０１２、１０２１及び１０２２、・・・１０ｎ１及び１０ｎ２）から成る対チャンバ１０と、対チャンバ１０に電力を供給する電源装置２０１、２０２、・・・、２０ｎから成る電源装置２０と、対チャンバ１０が所定位置に到着したことを検出する運動側のチャンバ位置検出スイッチ３７１、３７２、・・・、固定側の位置検出部３８、３８２、・・・、３８ｎで対構成されるチャンバ位置検出部３０１、３０２、・・・から成るチャンバ位置検出部３０と、切替スイッチ３４１１、３４１２、・・・から成る切替スイッチ４１と制御装置３１１、３１２、・・・から成る制御装置３１とで構成される。動作は、上述した単一の対チャンバ１０１と電源装置２０１と制御装置３１から成る組を１組だけロータリ盤（１）上に配置した場合と同じである。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態の詳細を、図面を参照しながらに説明する。以下では、本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置が、炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置に適用される例を挙げて説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置の構成を概略的に示す図である。この成膜装置用高周波電力供給装置は、ロータリ盤１、第１チャンバ１０１１〜第ｎチャンバ１０ｎ１、第１チャンバ１０１２〜第ｎチャンバ１０ｎ２と、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１１〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ３７ｎ１、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１２〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ３７ｎ２、第１電源装置２０１〜第ｎ電源装置２０ｎ及び第１位置検出部３８１〜第ｎ位置検出部３８ｎから構成されている。ここで、ｎは正の整数である。
【００４１】
以下では、第１チャンバ１０１１〜第ｎチャンバ１０ｎ１と第１チャンバ１０１２〜第ｎチャンバ１０ｎ２との各対を第１対チャンバ１０１〜第ｎ対チャンバ１０ｎという。同様に、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１１〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ３７ｎ１と第１チャンバ位置検出スイッチ３７１２〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ３７ｎ２との各対を第１対チャンバ位置検出スイッチ３７１〜第ｎ対チャンバ位置検出スイッチ３７ｎという。同様に、第１半固定整合器３５１１〜第ｎ半固定整合器３５ｎ１と第１半固定整合器３５１２〜第ｎ半固定整合器３５ｎ２との各対を第１対半固定整合器３５１〜第ｎ対半固定整合器３５ｎという。
【００４２】
ロータリ盤１は、図示しない基台に回転自在に固定された円形状の回転テーブルから構成されており、図示しない電動機で駆動されることにより図示矢印Ａ方向に回転する。このロータリ盤１の上の外周部分には、第１対チャンバ１０１〜第ｎ対チャンバ１０ｎが略等間隔に配設されている。
【００４３】
第１対チャンバ１０１〜第ｎ対チャンバ１０ｎとしては、上述した特開平１０−２５８８２５に開示されたチャンバと同じものを使用できる。具体的には、各チャンバは、図２に示すように、基台５０上に取り付けられたセラミック製の絶縁板５１と、この絶縁板５１上に取り付けられた外部電極５２と、この外部電極５２により形成された真空室５３に挿入される内部電極５４とを備えている。
【００４４】
この外部電極５２は、その内側に形成された真空室５３でプラズマ放電を行うように構成されており、本体部５２Ａ内にプラスチック容器Ｂが挿入され蓋体５２Ｂによって真空室５３内が密閉された後、排気管５５から図示しない真空ポンプによって空気が排出されて真空室５３内が真空にされる。
【００４５】
そして、この真空状態にされた真空室５３内に、原料ガス供給管５６から供給される原料ガスが内部電極５４の吹出し孔５４Ａから吹き出されて均一に拡散された後、外部電極５２に、後に詳述する整合器３５を介して高周波電源３３から高周波電力が供給され、アースされた内部電極５４との間にプラズマが発生されることにより、プラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜が形成される。
【００４６】
外部電極５２により形成される真空室５３は、プラスチック容器Ｂの外形に沿ってほぼ相似形に形成され且つ内部電極５４の外形はプラスチック容器Ｂの内壁面に沿ってほぼ相似形に形成され、互いの間隔がほぼ均一に保たれるようになっており、更に、原料ガスがプラスチック容器Ｂの内側に噴き出される。これにより、プラスチック容器Ｂの内壁面のみにＤＬＣ膜を形成できる。
【００４７】
図１に示すように、第１電源装置２０１〜第ｎ電源装置２０ｎは、ロータリ盤１の回転中心部の偏心位置に、周方向に略等間隔で設置されている。第ｉ電源装置２０ｉは、第ｉ対チャンバ１０ｉに高周波電力を供給する。ここで、ｉは１，２，・・・，ｎの何れかの値であり、以下においても同じである。これら第１電源装置２０１〜第ｎ電源装置２０ｎの詳細は後述する。
【００４８】
運動側の第ｉ対チャンバ位置検出スイッチ３７ｉは、例えばリミットスイッチから構成されている。運動側の第ｉ対チャンバ位置検出スイッチ３７ｉは、第ｉ対チャンバ１０ｉに対応して設けられており、位置検出部３８ｉと相俟って、第ｉ対チャンバ１０ｉの位置を検出する。この検出結果は、位置検出信号として第ｉ電源装置２０ｉに送られる。
【００４９】
固定側の位置検出部３８１〜３８ｎは、例えばカムから構成され、ロータリ盤１の外周の外側に位置するように、該ロータリ盤１と同じ基台に固着されている。この位置検出部３８ｉは、回転するロータリ盤１上の第ｉチャンバ１０ｉ１が、該位置検出部３０ｉに対向する位置に到着した時に、第ｉチャンバ位置検出スイッチ３７ｉ１をオンにし、第ｉチャンバ１０ｉ２が、該位置検出部３８ｉに対向する位置に到着した時に、第ｉチャンバ位置検出スイッチ３７ｉ２をオンにし、以てチャンバ位置検出部として機能する。なお、チャンバ位置検出部としては、カムとリミットスイッチとから構成する他に、投光器と受光器との組合せやその他の手段によって構成することもでき、要はチャンバの円周方向位置を検出できる種々の手段を用いて構成できる。
【００５０】
なお、図１では図示を省略しているが、第１チャンバ１０１１〜第ｎチャンバ１０ｎ１に対応してチャンバ用の第１半固定整合器３５１１〜第ｎ半固定整合器３５ｎ１がそれぞれ設けられており、第１チャンバ１０１２〜第ｎチャンバ１０ｎ２に対応してチャンバ用の第１半固定整合器３５１２〜第ｎ半固定整合器３５ｎ２がそれぞれ設けられている。
【００５１】
次に、第１電源装置２０１〜第ｎ電源装置２０ｎの詳細を、図３を参照しながら説明する。なお、第１電源装置２０１〜第ｎ電源装置２０ｎの構成は全て同じであるので、以下では第１電源装置２０１を例に挙げて説明する。
【００５２】
第１電源装置２０１は、制御装置３１、高周波電源３３、切替スイッチ３４、第１チャンバ１０１１用の第１半固定整合器３５１１、第１チャンバ１０１２用の第１半固定整合器３５１２、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１１及び第１チャンバ位置検出スイッチ３７１２から構成されている。なお、チャンバ用の第１半固定整合器３５１１及びチャンバ用の第１半固定整合器３５１２は、概念的には第１電源装置２０１に含まれないが、便宜上第１電源装置２０１に含まれるものとして説明する。
【００５３】
制御装置３１は、演算制御部３１ａ、遅延回路３２及びタイマ３６から構成されている。この制御装置３１は、マイクロコンピュータ又はその一部によって構成できる。
【００５４】
演算制御部３１ａは、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１１及び第１チャンバ位置検出スイッチ３７１２から位置検出信号を受け取った場合に、インアクティブになり、タイマ３６からのタイムオーバー信号を受け取った場合に、アクティブになるインターロック信号を生成する。このインターロック信号は、高周波電源３３及びタイマ３６に供給される。また、演算制御部３１ａは、タイムオーバー信号を受け取った場合に、スイッチ制御信号を生成するための信号を生成して遅延回路３２に送る。
【００５５】
遅延回路３２は、遅延リレー又はマイクロコンピュータ内部で遅延時間を得る処理によって構成できる。演算制御部３１ａからの信号を所定時間だけ遅延させ、切替スイッチ３４の切替を制御するためのスイッチ制御信号を生成する。従って、このスイッチ制御信号は、高周波電源３３から高周波電力の供給が停止されてから所定時間が経過した後に変化する。
【００５６】
タイマ３６は、単体で製作された限時タイマ又はマイクロコンピュータに組み込まれたクロック回路とカウンタとから成るタイマから構成できる。このタイマ３６は、演算制御部３１ａからのインターロックが解除されてから（演算制御部３１ａから送られてくるインターロック信号がインアクティブになってから）所定時間Ｔが経過した後にタイムオーバー信号を生成する。ここで、所定時間Ｔとは、プラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜を形成するために必要な時間であり、炭素膜コーティングプラスチック容器に要求されるＤＬＣ膜の厚さによって任意に定められる。このタイムオーバー信号は、演算制御部３１ａに送られる。
【００５７】
高周波電源３３は、高周波電力を出力する。この高周波電源３３は、高周波発振回路４０、アッテネータ４１、インターロック回路４２及び高周波増幅回路４３から構成されている。高周波発振回路４０は、交流商用電源からの高周波電力に基づいて高周波で発振する高周波電力を生成する。この生成された高周波電力は、アッテネータ４１に送られる。アッテネータ４１は、高周波発振回路４０からの高周波電力に含まれる不要な周波数帯域を減衰させインターロック回路４２に送る。
【００５８】
インターロック回路４２は、例えばリレー又はトランジスタ回路から構成され、制御装置３１からのインターロック信号に応じてオン／オフする。これにより、アッテネータ４１からの高周波電力を高周波増幅回路４３に送るかどうかが決定される。高周波増幅回路４３は、インターロック回路４２から送られてくる高周波電力を増幅し、出力端子を介して切替スイッチ３４に送る。
【００５９】
以上のように構成される高周波電源３３は、演算制御部３１ａからのインターロック信号がインアクティブにされた場合にインターロック回路４２がオンにされ、高周波電力の出力を開始する。そして、インターロック信号がアクティブになった時点でインターロック回路４２がオフにされ、高周波電力の出力を停止する。
【００６０】
切替スイッチ３４は、メカニカルスイッチから構成されており、遅延回路３２からのスイッチ制御信号に応じて、共通端子Ｃに入力された高周波電源３３からの高周波電力を出力端子Ａ又は出力端子Ｂから出力する。この切替スイッチ３４の出力端子Ａは、第１半固定整合器３５１１に接続され、出力端子Ｂは、第１半固定整合器３５１２に接続されている。
【００６１】
遅延回路３２からのスイッチ制御信号によって、切替スイッチ３４の共通端子Ｃが出力端子Ａに接続されている場合は、高周波電源３３から切替スイッチ３４を経由した高周波電力は、第１半固定整合器３５１１に送られる。また、切替スイッチ３４の共通端子Ｃが出力端子Ｂに接続されている場合は、高周波電源３３から切替スイッチ３４を経由した高周波電力は、第１半固定整合器３５１２に送られる。
【００６２】
第１半固定整合器３５１１は、反射電力を低減するために、電源側、つまり高周波電源３３側のインピーダンスと負荷側、つまり第１チャンバ１０１１側のインピーダンスが一致するように回路定数を調整する。同様に、第１半固定整合器３５１２は、電源側、つまり高周波電源３３側のインピーダンスと負荷側、つまり第１チャンバ１０１２側のインピーダンスが一致するように回路定数を調整する。これら第１半固定整合器３５１１及び第１半固定整合器３５１２の回路定数の調整は、人手によって行われる。なお、第１半固定整合器３５１１及び３５１２の代わりに、人手によらず自動的に回路定数を調整する自動整合器を使用することもできる。
【００６３】
第１半固定整合器３５１１でインピーダンスマッチングがなされた高周波電力は第１チャンバ１０１１の外部電極５２に送られる。同様に、第１半固定整合器３５１２でインピーダンスマッチングがなされた高周波電力は第１チャンバ１０１２の外部電極５２に送られる。
【００６４】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置の動作を、図４に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００６５】
本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置が適用された炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置が起動されると、ロータリ盤１は、図１に示すように、図示しない電動機で駆動されることにより、図示矢印Ａ方向に常時回転する。
【００６６】
この状態で、位置検出部３８１の上流側に配置された容器供給装置（図示しない）から供給されるプラスチック容器Ｂが第１チャンバ１０１１に収容される。そして、プラスチック容器Ｂが収容された第１チャンバ１０１１が位置検出部３８１に対向する位置に到着すると、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１１がオンにされる。これにより、図４（Ａ）に示すように、位置検出信号が生成されて制御装置３１の演算制御部３１ａに送られる。
【００６７】
位置検出信号を受け取った演算制御部３１ａは、図４（Ｂ）に示すように、インターロック信号をインアクティブ（低レベル、以下、「Ｌレベル」という）にして高周波電源３３及びタイマ３６に送る。
【００６８】
高周波電源３３は、演算制御部３１ａからのインターロック信号がＬレベルに変化した時点から、図４（Ｃ）に示すように、高周波電力の出力を開始する。これにより、高周波電源３３からの高周波電力は、切替スイッチ３４及び第１半固定整合器３５１１を介して第１チャンバ１０１１の外部電極５２に印加され、第１チャンバ１０１１内に収容されたプラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜の形成が開始される。一方、タイマ３６は、演算制御部３１ａからのインターロック信号がＬレベルに変化した時点から計時を開始する。
【００６９】
タイマ３６は、上述した所定時間Ｔが経過した後に、図４（Ｅ）に示すように、タイムオーバー信号を生成して演算制御部３１ａに送る。演算制御部３１ａは、このタイムオーバー信号を受け取ることにより、インターロック信号をアクティブ（高レベル、以下、「Ｈレベル」という）にする。高周波電源３３は、このインターロック信号がＨレベルに変化することによりインターロック回路４２をオフにし、高周波電力の出力を停止する。これにより、第１チャンバ１０１１に収容されたプラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜を形成する処理が完了する。
【００７０】
この内壁面にＤＬＣ膜が形成されたプラスチック容器Ｂは、位置検出部３８１の下流側に配置された容器排出装置（図示しない）によって第１チャンバ１０１１から取り出され、次の工程に送られる。
【００７１】
また、演算制御部３１ａは、タイムオーバー信号を受け取ることにより、スイッチ制御信号を生成するための信号を遅延回路３２に送る。遅延回路３２は、この信号を、図４（Ｄ）に示すように、所定時間だけ遅延させて、スイッチ制御信号として切替スイッチ３４に送る。これにより、切替スイッチ３４の共通端子Ｃは、タイムオーバー信号を受け取ってから所定時間が経過した後に、出力端子Ｂに接続される。
【００７２】
以上の動作が、以下ロータリ盤１の回転に伴って、第２チャンバ１０２１〜第ｎチャンバ１０ｎ１について順次行われる。
【００７３】
次に、ロータリ盤１が更に回転することにより、図示しない容器供給装置から供給されるプラスチック容器Ｂが第１チャンバ１０１２に収容される。そして、プラスチック容器Ｂが収容された第１チャンバ１０１２が位置検出部３８１に対向する位置に到着すると、第１チャンバ位置検出スイッチ３７１２がオンにされる。これにより、図４（Ａ）に示すように、位置検出信号が生成されて制御装置３１の演算制御部３１ａに送られる。
【００７４】
位置検出信号を受け取った演算制御部３１ａは、図４（Ｂ）に示すように、インターロック信号を再びインアクティブ（Ｌレベル）にして高周波電源３３及びタイマ３６に送る。
【００７５】
高周波電源３３は、演算制御部３１ａからのインターロック信号がＬレベルに変化した時点から、図４（Ｃ）に示すように、高周波電力の出力を開始する。これにより、高周波電源３３からの高周波電力は、切替スイッチ３４及び第１半固定整合器３５１２を介して第１チャンバ１０１２の外部電極５２に印加され、第１チャンバ１０１２内に収容されたプラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜の形成が開始される。一方、タイマ３６は、演算制御部３１ａからのインターロック信号がＬレベルに変化した時点から計時を開始する。
【００７６】
タイマ３６は、上述した所定時間Ｔが経過した後に、図４（Ｅ）に示すように、タイムオーバー信号を再び生成して演算制御部３１ａに送る。演算制御部３１ａは、このタイムオーバー信号を受け取ることにより、インターロック信号をアクティブ（Ｈレベル）にする。高周波電源３３は、このインターロック信号がＨレベルに変化することによりインターロック回路４２をオフにし、高周波電力の出力を停止する。これにより、第１チャンバ１０１２に収容されたプラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜を形成する処理が完了する。
【００７７】
この内壁面にＤＬＣ膜が形成されたプラスチック容器Ｂは、位置検出部３８１の下流側に配置された容器排出装置（図示しない）によって第１チャンバ１０１２から取り出され、次の工程に送られる。
【００７８】
また、演算制御部３１ａは、タイムオーバー信号を受け取ることにより、スイッチ制御信号を生成するための信号を遅延回路３２に送る。遅延回路３２は、この信号を、図４（Ｄ）に示すように、所定時間だけ遅延させて、スイッチ制御信号として切替スイッチ３４に送る。これにより、切替スイッチ３４の共通端子Ｃは、タイムオーバー信号を受け取ってから所定時間が経過した後に、出力端子Ａに接続される。
【００７９】
以上の動作が、ロータリ盤１の回転に伴って、第２チャンバ１０２２〜第ｎチャンバ１０ｎ２について順次行われる。
【００８０】
以下、上述した動作が、第１対チャンバ１０１〜第ｎ対チャンバ１０ｎについて繰り返されることにより、容器供給装置から順次供給されるプラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜を形成して容器排出装置から排出するという処理が連続的に行われる。
【００８１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置によれば、位置検出部３８１〜３８ｎにおいて、ロータリ盤１に載置されて回転する第１〜第ｎ対チャンバ１０１〜１０ｎが所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、その到着したチャンバに高周波電源３３からの高周波電力が供給される。従って、高周波電力が必要になったタイミングでチャンバに確実に高周波電力を供給できる。
【００８２】
また、回転する第１〜第ｎ対チャンバ１０１〜１０ｎが所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、第１〜第ｎ対チャンバ１０１〜１０ｎに供給する高周波電力が切り替えられるので、ロータリ盤の回転数が変動する場合であっても、高周波電力の切替タイミングが遅れることなく、切替を確実に行うことができる。
【００８３】
また、複数のチャンバに同時に高周波電力を供給する必要がないので、電源の容量を小さくできる。また、従来の炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置のように外部電極を互いに導線で接続する必要がなく、他の機器を設置する際の制約にならない。更にチャンバ数が増加した場合もインピーダンス整合の調整が容易である。
【００８４】
更に、切替スイッチ３４によって第１〜第ｎ対チャンバ１０１〜１０ｎに供給される高周波電力が切り替えられる時に高周波電源３３の出力が停止されるので、切替時に発生するスパークの発生を防止することができる。その結果、高周波電力の切替に伴う切替スイッチ３４の接点の溶融による焼きつきを防止できる。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、小容量の電源装置で複数のチャンバに確実に高周波電源を供給できる成膜装置用高周波電力供給装置を提供できる。
【００８６】
より詳しくは、本発明によれば、位置検出部において、ロータリ盤と共に回転するチャンバが所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、その到着したチャンバに高周波電源からの高周波電力が供給されるので、高周波電力が必要になったタイミングでチャンバに確実に高周波電力を供給できる。また、回転するチャンバが所定位置に到着したことが検出されたことに基づいて、チャンバに供給する高周波電力が切り替えられるので、ロータリ盤の回転数が変動する場合であっても、高周波電力の切替タイミングが遅れることなく、切替を確実に行うことができる。
【００８７】
また、複数のチャンバに同時に高周波電力を供給する必要がないので、電源の容量を小さくできる。また、従来の炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置のように外部電極を互いに導線で接続する必要がなく、他の機器を設置する際の制約とならない。更にチャンバ数が増加した場合にもインピーダンス整合の調整が容易である。
【００８８】
更に、切替スイッチが切り替えられる時に高周波電源の出力が停止されるので、切替時に発生するスパークの発生を防止することができる。その結果、高周波電力の切替に伴う切替スイッチの接点の溶融による焼きつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置で使用されるチャンバの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置における電源装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る成膜装置用高周波電力供給装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　ロータリ盤
１０１１〜１０ｎ１　第１〜第ｎチャンバ
１０１２〜１０ｎ２　第１〜第ｎチャンバ
１０１〜１０ｎ　第１〜第ｎ対チャンバ
２０１〜２０ｎ　第１〜第ｎ電源装置
３０　位置検出部
３１　制御部
３２　遅延回路
３３　高周波電源
３４　切替スイッチ
３５　整合器
３５１１〜３５ｎ１　第１〜第ｎ半固定整合器
３５１２〜３５ｎ２　第１〜第ｎ半固定整合器
３５１〜３５ｎ　第１〜第ｎ対半固定整合器
３６　タイマ
３７１１〜３７ｎ１　第１〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ
３７１２〜３７ｎ２　第１〜第ｎチャンバ位置検出スイッチ
３７１〜３７ｎ　第１〜第ｎ対チャンバ位置検出スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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