(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、プラズマの不着火若しくは着火不良が生じたときに、これを全数、検出できることが可能なプラズマＣＶＤ成膜装置、そのプラズマ着火確認方法、ＣＶＤ膜性状確認方法並びに装置汚れ確認方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置は、プラスチック容器の収容空間を有する真空チャンバーと、収容空間に配置された容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、原料ガスをプラズマ化させための高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段と、原料ガスを排気する排気手段と、を少なくとも有し、容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜する装置であり、接地された導電性部材を容器の内部に口から挿脱自在に配置し、且つ、導電性部材の接地線に流れる電流を測定する第１電流計を接続したことを特徴とする。【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収容空間を有する真空チャンバーと、前記収容空間に配置された前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記原料ガスをプラズマ化させための高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段と、前記原料ガスを排気する排気手段と、を少なくとも有し、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置において、
接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、且つ、該導電性部材の接地線に流れる電流を測定する第１電流計を接続したことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項２】
前記収容空間から前記排気手段との間の排気経路を接地し、且つ、排気経路の接地線に流れる電流を測定する第２電流計が接続されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項３】
前記排気経路に通気性を有する導電材からなるプラズマシールドが配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項４】
真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときのプラズマ着火確認方法であって、
高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流を測定して電流の有無によりプラズマの着火を確認することを特徴とするプラズマ着火確認方法。
【請求項５】
高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流と時間とのプロファイルを求めてプラズマの着火安定性を確認することを特徴とする請求項４記載のプラズマ着火確認方法。
【請求項６】
高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電荷を測定してプラズマのイオン化率を確認することを特徴とする請求項４又は５記載のプラズマ着火確認方法。
【請求項７】
真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときのＣＶＤ膜性状確認方法であって、
高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流値と放電時間との積を求めて前記ＣＶＤ膜の膜質及び／又は膜厚を確認することを特徴とするＣＶＤ膜性状確認方法。
【請求項８】
真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときの装置汚れ確認方法であって、
高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流を測定して装置汚れ具合を確認することを特徴とする装置汚れ確認方法。
【請求項９】
前記収容空間から前記排気手段との間の排気経路を接地し、且つ、前記排気経路の接地線に流れる電流を測定し、前記排気経路の接地線に流れる電流と前記導電性部材の接地線に流れる電流との総和電流を測定して装置汚れ具合を確認することを特徴とする請求項８記載の装置汚れ確認方法。
【請求項１０】
前記ＣＶＤ膜を連続して成膜する量産装置の装置汚れ確認方法であって、前記導電性部材の接地線に流れる電流、又は前記総和電流の値が、初期値と比較して所定の割合に低下したときに装置のクリーニングの時期とすることを特徴とする請求項８又は９記載の装置汚れ確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長）法により、プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくとも一方にＣＶＤ膜、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜等のガスバリア膜をコーティングするためのプラズマＣＶＤ成膜装置、及び、その装置におけるプラズマ着火確認方法と装置汚れ確認方法並びにＣＶＤ膜性状確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバリア性等の向上の目的でプラスチック容器の内表面にＤＬＣ膜を蒸着するために、ＣＶＤ法、特にプラズマＣＶＤ法を用いた蒸着装置の発明の開示がある（例えば特許文献１を参照。）。特許文献１記載の装置では、真空チャンバー内にプラスチック容器が配置され、容器内部に原料ガスを流した状態で真空チャンバーの一部を構成する外部電極に高周波が印加される。これにより、容器内部に配置された内部電極と外部電極との間にバイアス電圧が発生すると共に原料ガスがプラズマ化されて、容器の内表面にＣＶＤ膜が形成される。そしてプラズマ化された原料は、真空チャンバーの排気手段によって真空チャンバーの外に排気される。
【０００３】
また、真空チャンバーをターンテーブルに載せて、ターンテーブルが１周するごとに成膜を行なう量産型の成膜装置に関する技術の開示もある（例えば特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平８−５３１１７号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のＣＶＤ成膜装置を例とする、プラスチック容器の壁面にＣＶＤ膜の成膜を行なうプラズマＣＶＤ成膜装置では、プラスチック容器の内部で原料ガスがプラズマ化され、成膜が行なわれる。ここで成膜を多く行なうと、内部電極へ絶縁体である炭素系異物が付着し堆積していくこととなる。また、ＣＶＤ膜として消費されずに残った原料ガス若しくはアルゴン等のキャリアガスを含む原料ガスは、成膜チャンバーである真空チャンバーから排気されることとなる。しかし、これらの排気ガスはなおもプラズマ化による残存エネルギーを有しており、成膜チャンバーから真空ポンプに至るまでの排気経路の壁面に炭素系異物を付着させる。
【０００５】
特許文献１の装置では、容器を取り囲んだ外部電極に高周波を印加し、容器の内部に配置した内部電極との間で原料系プラズマを発生させる。ただし、排気経路までプラズマが漏れていることから、外部電極と内部電極のみではインピーダンスが決まらず、実際には外部電極、その他の真空チャンバー部材、排気配管部材及び内部電極との間でインピーダンスが決まると考えられる。したがって、特許文献２を例とする量産型成膜装置では、成膜を重ねるごとに絶縁物である前記炭素系異物が付着していくので、インピーダンスは徐々に増加していく。
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に開示された成膜装置では、高周波電源を外部電極に直接に接続せずに、自動整合器を介して接続している。これは自動整合器が、出力供給している電極全体からの反射波が最小になるように、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣによってインピーダンスを合わせることができるためである。
【０００７】
炭素系異物は壁に徐々に堆積するので、成膜の前後２回のインピーダンスの変化はかなり小さい。したがって、このような場合、自動整合器は固定整合器とほぼ同じ使われ方となる。一方、インピーダンスの長期的変化については自動整合で対応させる。
【０００８】
ところが、前記炭素系異物が厚くなり、内部応力によって壁から剥離する場合がある。このような剥離が発生するとインピーダンスが急激に変化する。しかし、自動整合器のマッチングスピードは、最速でも０．４秒程度はかかる。一方、特許文献２の装置において製造効率を考慮すると、プラズマ発生時間、すなわち実質の成膜時間は、数秒以下、例えば２秒以下であることが望まれる。したがって、炭素系異物の剥離が発生してインピーダンスの大きな変化が生じた場合には、最悪の場合、プラズマが着火せずに全く成膜がされないか、或いは着火したとしても成膜時間が所定の半分となる。こうなると、ガスバリア性が不十分なボトルが予測できずに発生してしまうこととなる。
【０００９】
プラスチック容器の表面へのＣＶＤ膜の成膜装置において、容器を外部電極にて取り囲む必要があることから、プラズマの着火の有無の確認、さらに着火したとしても安定してプラズマが発生しているかの確認が困難であり、本発明者らは、やむなく成膜したプラスチック容器のガスバリア性を測定することで成膜の良否を判定していた。しかし、この判定方法には、（１）ガスバリア性を測定することに要する時間は数日を要すること、及び、（２）その全数検査ができないことから突発的に成膜不良が発生したとしてもこれを確実に検出することが困難であること、という問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、プラズマの不着火若しくは着火不良が生じたときに、これを全数、検出できることが可能なプラズマＣＶＤ成膜装置を提供することである。また、プラズマの不着火若しくは着火不良の有無を容易且つ全数確認することが可能なプラズマ着火確認方法を提供することを目的とする。また、容器に成膜したＣＶＤ膜のガスバリア性等の膜質及び／又はその膜厚の確認を個々の容器について行なうことが可能なＣＶＤ膜性状確認方法を提供することである。さらに、プラズマ着火不良の原因となる内部電極や排気経路に付着した炭素系異物の清掃について、そのタイミングの指標を知るための装置汚れ確認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】
【００１１】
例えば特許文献１記載の成膜装置では原料ガスを容器内部に供給する原料供給管を兼用する内部電極がアースされているが、本発明者らは、容器内部でプラズマが発生すると、接地線に流れる電流がプラズマ発生状態を間接的であるが正確に反映していることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置は、プラスチック容器の収容空間を有する真空チャンバーと、前記収容空間に配置された前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記原料ガスをプラズマ化させための高周波を供給するプラズマ発生手段と、前記原料ガスを排気する排気手段と、を少なくとも有し、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置において、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、且つ、該導電性部材の接地線に流れる電流を測定する第１電流計を接続したことを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置では、前記収容空間から前記排気手段との間の排気経路を接地し、且つ、排気経路の接地線に流れる電流を測定する第２電流計が接続されていることが好ましい。排気経路においても前述の通りプラズマが発生しているので、導電性部材の接地線に流れる電流を測定することに加えて、排気経路の接地線に流れる電流も測定することで、成膜空間内だけでなく全体のプラズマの発生状態を把握することが可能な装置となる。
【００１３】
さらに本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置では、前記排気経路に通気性を有する導電材からなるプラズマシールドが配置されていることが好ましい。このプラズマシールドによってプラズマ発生空間の体積を確定させることができる。したがって、プラズマ発生の安定化に寄与するとともに、プラズマシールド以降の排気経路には炭素系異物が付着しにくくなる。
【００１４】
本発明に係るプラズマ着火確認方法は、真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときのプラズマ着火確認方法であって、高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流を測定して電流の有無によりプラズマの着火を確認することを特徴とする。導電性部材の接地線に流れる電流を測定することで、例えば、電流が流れなければプラズマが不着火である、等の確認を行なうことができる。
【００１５】
また本発明に係るプラズマ着火確認方法では、高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流と時間とのプロファイルを求めてプラズマの着火安定性を確認することが好ましい。導電性部材の接地線に流れる電流と時間との関係を示すプロファイルを求めることで、プラズマがオンからオフまでの間、安定して発生しているかを確認することができる。例えば、（１）電流が所定値以上であれば正常にプラズマが着火し、成膜も行なわれている、（２）電流が流れなければプラズマが不着火である、（３）電流が所定値未満であればプラズマは着火しているものの着火不良となりかけている、等の確認を行なうことができ、膜質の良否を判断することもできる。
【００１６】
さらに本発明に係るプラズマ着火確認方法では、高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電荷を測定してプラズマのイオン化率を確認することが好ましい。導電性部材の接地線に流れる電荷は、前記プロファイルの積分値に相当し、所定値以上の電荷が流れたことを確認することにより、膜質の良否を判断することもできる。
【００１７】
本発明に係るＣＶＤ膜性状確認方法は、真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときのＣＶＤ膜性状確認方法であって、高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流値と放電時間との積を求めて前記ＣＶＤ膜の膜質及び／又は膜厚を確認することを特徴とする。接地線に流れる電流値と放電時間との積は、前記イオン化率と近似した値が得られ、その値が所定値以上であれば膜質及び膜厚が確保されており、所定値未満であれば膜厚が薄く、膜質も不十分であると確認できる。
【００１８】
本発明に係る装置汚れ確認方法は、真空チャンバーに設けた収容空間にプラスチック容器を収容し、接地された導電性部材を前記プラスチック容器の内部に口から挿脱自在に配置し、前記プラスチック容器の内部空間又は外部空間の少なくともいずれか一方に原料ガスを供給し、前記原料ガスを高周波又はマイクロ波によりプラズマ化させて、前記プラスチック容器の内表面又は外表面の少なくともいずれか一方にＣＶＤ膜を成膜するときの装置汚れ確認方法であって、高周波又はマイクロ波を供給して前記原料ガスをプラズマ化させているときに、前記導電性部材の接地線に流れる電流を測定して装置汚れ具合を確認することを特徴とする。導電性部材に炭素系異物が付着すると、インピーダンスが上昇し、導電性部材の接地線に流れる電流が低下することを利用して、導電性部材に付着した炭素系異物の付着量を知ることができる。
【００１９】
本発明に係る装置汚れ確認方法では、前記収容空間から前記排気手段との間の排気経路を接地し、且つ、前記排気経路の接地線に流れる電流を測定し、前記排気経路の接地線に流れる電流と前記導電性部材の接地線に流れる電流との総和電流を測定して装置汚れ具合を確認することが好ましい。プラズマと接する装置の壁面に炭素系異物が付着すると、インピーダンスが上昇し、前記総和電流が低下することを利用して、装置に付着した炭素系異物の総付着量を知ることができる。
【００２０】
また本発明に係る装置汚れ確認方法では、前記ＣＶＤ膜を連続して成膜する量産装置の装置汚れ確認方法であって、前記導電性部材の接地線に流れる電流、又は前記総和電流の値が、初期値と比較して所定の割合に低下したときに装置のクリーニングの時期とすることが好ましい。前記導電性部材の接地線に流れる電流から導電性部材に付着した炭素系異物の付着量を知ることができ、又、前記総和電流から装置に付着した炭素系異物の総付着量を知ることができるので、それぞれの初期値との比較により、装置のクリーニングのタイミングを知ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、プラズマの不着火若しくは着火不良の有無について、全数、検出することが可能である。ＣＶＤ膜の膜質の良否も判断することができる。また、プラズマ着火不良の原因となる内部電極や排気経路に付着した炭素系異物の清掃について、そのタイミングを知ることができる。これにより長期連続運転を行なっても、常に一定品質以上のガスバリア性を有する容器を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、実施形態を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されない。また、各図面において部材が共通する場合には、同一の符号を附した。以下本発明の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２３】
図１は、本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置の第１実施形態を示した概念図である。本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置１００は、プラスチック容器７の収容空間２３を有する真空チャンバー３と、収容空間２３に配置されたプラスチック容器７の内部空間に原料ガスを供給する原料ガス供給手段２２と、原料ガスをプラズマ化させための高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段１５と、原料ガスを排気する排気手段３７と、を少なくとも有し、プラスチック容器７の内表面にＣＶＤ膜を成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置である。
【００２４】
このプラズマＣＶＤ成膜装置１００では、接地された導電性部材９をプラスチック容器７の内部に口から挿脱自在に配置され、且つ、導電性部材９の接地線４３に流れる電流を測定する第１電流計２８が接続されている。さらに、プラズマＣＶＤ成膜装置１００では、収容空間２３から排気手段３７との間の排気経路を接地し、且つ、排気経路の接地線４２に流れる電流を測定する第２電流計４１が接続されている。ここで排気経路は、一連に連通した空間１１、空間１２及び配管３０からなる。
【００２５】
真空チャンバー３は、外部電極を兼ねている。外部電極（真空チャンバー）３は、上部外部電極２と下部外部電極１からなり、プラスチック容器７を収容する。上部外部電極２の下部に下部外部電極１の上部がＯリング８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。上部外部電極２と下部外部電極１を脱着することでプラスチック容器７を装着することができる。外部電極３の内部には空間が形成されており、この収容空間２３はコーティング対象のプラスチック容器７、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製の容器であるＰＥＴボトルを収容するための収容空間である。外部電極３の収容空間２３は、上部外部電極２と下部外部電極１の間に配置されたＯリング８によって外部から密閉されている。外部電極３の周囲には、シールドカバー１０が設けられている。シールドカバーは上部シールドカバー１０ａと下部シールドカバー１０ｂとに分割可能となっており、その分割箇所は、上部外部電極２と下部外部電極１の分割箇所と対応させて、同じ高さとしている。
【００２６】
外部電極３は絶縁部材４によって、他の部材とは電気的に絶縁している。すなわち、外部電極３とシールドカバー１０との間には絶縁部材４ｂを介在させている。また、外部電極３の上部には絶縁部材４ａが当てられている。絶縁部材４ａには、プラスチック容器７の口部上方となる位置に、口部とほぼ同径の開口部３５が設けられている。
【００２７】
絶縁部材４ａの上部は、基体５に取り付けられている。基体５は、原料供給管を兼ねた内部電極９を支持し、且つ、排気手段３７に接続されており、プラスチック容器７の内部空間を含む収容空間２３が排気される。ここで基体５は、外部電極３とは絶縁部材４によって電気的に絶縁されている。また、基体５には、内部に空間１１とこれに連通する空間１２が設けられていている。空間１１の下部には開口部３４が設けられている。この開口部３４は、絶縁部材４ａに設けられた開口部３５とほぼ同一径で、開口部同士が重なる位置に設けられている。開口部３４と開口部３５によって、空間１１と収容空間２３はつながっている。基体５は、真空チャンバーを兼ねる外部電極３内の収容空間２３を密封する蓋の役割も為している。基体５による密封により、外部電極３が真空チャンバーとなる。また、基体５も接地することが好ましい。また、基体５の空間１１の圧力を測定するために、圧力ゲージ１７が真空バルブ１６を介して基体５に取り付けられている。
【００２８】
内部電極９は、挿脱自在に外部電極３内に配置され且つプラスチック容器７の内部に配置される。すなわち、内部電極９は、空間１１内に配置されるようにその一端が、基体５の一部で空間１１を密閉する導電性蓋２７に支持され、一方、基体５の開口部３４及び絶縁部材４ａの開口部３５を通して、外部電極３の収容空間２３内にその他端が差し込まれている。図１の成膜装置では、内部電極９は導電性部材を兼ねている。しかし、内部電極とは別個に導電性部材を設け、プラスチック容器７の内部に挿脱自在に配置することとしても良い。導電性蓋２７は、絶縁部材２６により、基体５とは絶縁されている。これにより、内部電極９は、基体５から電気的に浮かされている。内部電極９の他端はプラスチック容器７の内部に配置される。内部電極９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９は原料ガス供給ノズルを兼用している。すなわち、内部電極９の先端にはガス吹き出し口９ａが設けられている。さらに内部電極９は接地される。内部電極９の側胴にガス吹き出し口を設けても良い。
【００２９】
本実施形態では、国際公開ＷＯ０３／１０４５２３号公報、国際公開ＷＯ０３／０８６８７８号公報又は特開特開２００３−２６８５５０号公報に記載された内部電極クリーニング手段を設けることが好ましい。これにより、内部電極９に付着した炭素系異物を除去し、放電を安定させることができる。
【００３０】
第１電流計２８は、プラスチック容器７内でプラズマが発生した際に、接地線４３に流れる微弱な電流を検出するものであり、電流計の方式は問わない。なお、第１電流計２８の保護のため、第１電流計２８と導電性蓋２７との間にノイズカットフィルタ（不図示）を接続しても良い。内部電極９に絶縁体である炭素系異物が付着し、堆積するとプラズマの発生が安定せず、第１電流計２８によって検出される電流はより微弱となる。さらにプラズマ不着火の場合には電流が流れない。したがって、第１電流計２８により、接地線４３に流れる電流を測定することにより、プラスチック容器７内で発生するプラズマの着火状態の指標とすることができる。
【００３１】
原料ガス供給手段２２は、プラスチック容器７の内部に原料ガス発生源２１から供給される原料ガスを導入する。すなわち、内部電極９の一端には、導電性蓋２７の内部を通る配管１８の一方側が接続されており、この配管１８の他方側は真空バルブ１９を介してマスフローコントローラー２０の一方側に接続されている。マスフローコントローラー２０の他方側は配管を介して原料ガス発生源２１に接続されている。この原料ガス発生源２１はアセチレンなどの炭化水素ガス等を発生させるものである。
【００３２】
原料ガスとしては、例えば、ＤＬＣ膜を成膜する場合、常温で気体又は液体の脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、含酸素炭化水素類、含窒素炭化水素類などが使用される。特に炭素数が６以上のベンゼン，トルエン，ｏ−キシレン，ｍ−キシレン，ｐ−キシレン，シクロヘキサン等が望ましい。食品等の容器に使用する場合には、衛生上の観点から脂肪族炭化水素類、特にエチレン、プロピレン又はブチレン等のエチレン系炭化水素、又は、アセチレン、アリレン又は１−ブチン等のアセチレン系炭化水素が好ましい。これらの原料は、単独で用いても良いが、２種以上の混合ガスとして使用するようにしても良い。さらにこれらのガスをアルゴンやヘリウムの様な希ガスで希釈して用いる様にしても良い。また、ケイ素含有ＤＬＣ膜を成膜する場合には、Ｓｉ含有炭化水素系ガスを使用する。
【００３３】
本発明でいうＤＬＣ膜とは、ｉカーボン膜又は水素化アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ：Ｈ） と呼ばれる膜のことであり、硬質炭素膜も含まれる。またＤＬＣ膜はアモルファス状の炭素膜であり、ＳＰ３結合も有する。このＤＬＣ膜を成膜する原料ガスとしては炭化水素系ガス、例えばアセチレンガスを用い、Ｓｉ含有ＤＬＣ膜を成膜する原料ガスとしてはＳｉ含有炭化水素系ガスを用いる。このようなＤＬＣ膜をプラスチック容器の内表面に形成することにより、炭酸飲料や発泡飲料等の容器としてワンウェイ、リターナブルに使用可能な容器を得る。
【００３４】
上記ＤＬＣ膜はＣＶＤによって得られるガスバリア薄膜の例示であり、ＣＶＤ膜としてはＳｉＯｘ膜（ケイ素酸化物膜）、アルミナ膜、ＡｌＮ膜等のガスバリア膜であっても良い。
【００３５】
排気手段３７は、基体５の空間１２とつながっていて、原料ガスの排気を行なうものである。空間１２は、排気経路を構成する配管３０の一方側に接続されており、配管３０の他方側は真空バルブ３１を介して真空ポンプ３２に接続されている。この真空ポンプ３２はさらに排気ダクト３３に接続されている。真空ポンプ３２と排気ダクト３３とから構成される排気手段３７と収容空間２３とを連通する排気経路には、通気性を有する導電材からなるプラズマシールド２９が配置されている。
【００３６】
プラズマシールド２９は、排気経路である配管３０の継ぎ手等の配管部品へのアタックを防止すると共に、プラズマ空間の体積を一定にする役割がある。プラズマ空間の主たるところは、プラスチック容器７の内部空間であるが、排気ガスが依然としてプラズマ化されるので空間１１とそれにつながっている空間１２もプラズマ空間となる。
【００３７】
プラズマシールド２９として、図２〜図４に図示するように、金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルが例示できる。図２は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、金網を３枚重ねた場合を示す。図３は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、パンチングメタルを２枚重ねた場合を示す。図４は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、エキスパンドメタルを２枚重ねた場合を示す。プラズマシールド２９が金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルである場合、その重ね枚数は、２〜１０枚が好ましい。１枚であると、排気ガスの有する残存エネルギーを充分に除去しきれない。このとき残存エネルギーを低減するために金網のメッシュを小さくする方法もあるが、圧力損失による排気抵抗が上昇してしまう。一方、１０枚を超えると、排気抵抗が上昇して排気手段３７の能力を大幅に上げる必要がある。さらに、パンチングメタル又はエキスパンドメタルのそれぞれ間隔は接触させずに間隔を空けて配置し、この間隔は少なくともプラズマシールド２９の孔径よりも大きくすることが好ましい。プラズマシールド２９間の間隔を空けることで、排気経路の配管内で排気ガスを攪拌して接触機会を増やす。プラズマシールド２９が金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルである場合、その特性は丸形、角形、矩形等の孔形状、孔径、開口率、材厚、又は金属線の太さによって決定される。本実施形態のプラズマシールド２９では、同一の特性を有する金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルを並べて配置しても良いし、異なる特性を有する金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルを並べて配置しても良い。その組み合わせは適宜変更できる。例えば図２に示すように、排気ガスの流れに対して目の大きさｄ１が疎の金網２９ａ、それよりも目の大きさｄ２が密の金網２９ｂ、及び目の大きさｄ１が疎の金網２９ｃと並列に配列し、目の大きさの異なる金網２９を交互に配置してもよい。また図３に示すように、プラズマシールド２９を孔径φの丸形にパンチングしたパンチングメタル２２ｄと辺ｄ１と辺ｄ２からなる矩形にパンチングしたパンチングメタル２２ｅとを並べて配列した構成しても良い。さらに、図４に示すように、プラズマシールド２９を長目方向中心間距離ｄ１と短目方向中心間距離ｄ２を有する孔を設けたエキスパンドメタル２９ｆとそれと同一のエキスパンドメタル２９ｇとを並べて配列構成しても良い。なお、プラズマシールド同士を所定間隔で保持するようにプラズマシールド２９を保持枠に固定して、この保持枠を空間１２に係止しても良い。プラズマシールドの孔径ｄは、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。１ｍｍ未満の孔径とすると排気抵抗の増加をもたらす。一方孔径が１０ｍｍを超えると、排気ガスとの接触機会が減少し、充分に排気ガスの残存エネルギーを除去できない。なお、孔の形状が角形である場合は、短目方向中心間距離を１〜５ｍｍ、長目方向中心間距離を３〜１０ｍｍ、好ましくは短目方向中心間距離を１．５〜３ｍｍ、長目方向中心間距離を３〜５ｍｍとする。なお、エキスパンドメタルにはスタンダ���ドタイプとグレーチングタイプをともに含む。
【００３８】
またプラズマシールド２９として、図５に図示するように、金属タワシ状の金属リボンを不規則に巻いたものが例示できる。図５は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、金属リボンを不規則に巻いたものを配置した場合を示す。プラズマシールド２９が金属タワシ状の金属リボンを不規則に巻いたものである場合、その特性は金属リボンの厚さ及び幅、並びに金属リボンの巻き方によって決定される。金属リボンを不規則に巻いたものであるプラズマシールド２９は、排気ガスの流れ方向に対して厚さがあるため、複数配置しても良いが、排気抵抗を上昇させないため１つのみ配置することが好ましい。この場合、プラズマシールドの平均孔径は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。
【００３９】
さらにプラズマシールド２９として、図６に図示するように、複数の金属製不規則充填物の集合体、ラシヒスーパーリング（ラシヒ社、登録商標）が例示できる。金属製不規則充填物とは、吸収塔（物理吸収、化学吸収）、放散塔及び蒸留塔で使用される充填物がその代表例であり、配管中に充填しても低圧力損失でガスを通すことができる。図６は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、金属製不規則充填物の集合体を配置した場合を示す。プラズマシールド２９が不規則に変形した中空チューブ状の金属製不規則充填物である場合、その特性は金属製不規則充填物のチューブ口径、長さ及びチューブ肉厚、並びに金属製不規則充填物の形状によって決定される。この場合、プラズマシールドの平均孔径、すなわちチューブ口径は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。
【００４０】
またプラズマシールド２９として、図７に図示するように、柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管４０を複数設けたものが例示できる。図７は、排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管を複数設けたものを配置した場合を示す。プラズマシールド２９が柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管４０を複数設けたものである場合、その特性は中体状金属の高さ（上底と下底との距離）、細管４０の開口部の孔径によって決定される。この場合、開口部の孔径は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。
【００４１】
前述したプラズマシールドの材質は、ステンレス、アルミニウム、チタン、金、銀、銅などが例示できる。また、同一プラズマシールドにおいて、孔径は同一としても良いが、開口面積率を大きくするために、異なる孔径の孔を組み合わせて設けても良い。プラズマシールドの開口面積率は、通気抵抗の上昇を抑えるために４０％〜７０％とすることが好ましい。
【００４２】
配管３０の内壁２４ｂは、内壁２４ａと同じく排気経路の内壁であるが、プラズマシールド２９の下流側であるため、炭素系異物の付着は阻止される。
【００４３】
第２電流計４１は、空間１１及び空間１２でプラズマが発生した際に、接地線４２に流れる微弱な電流を検出するものであり、電流系の方式は問わない。なお、第２電流計４１の保護のため、第２電流計４１と基体５との間にノイズカットフィルタ（不図示）を接続しても良い。内壁２５及び内壁２４ａに絶縁体である炭素系異物が付着し、堆積すると、空間１１及び空間１２で発生するプラズマが安定せず、第２電流計４１によって検出される電流はより微弱となる。さらにプラズマ不着火の場合には電流が流れない。したがって、第２電流計４１により、接地線４２に流れる電流を測定することにより、空間１１及び空間１２で発生するプラズマの着火状態の指標とすることができる。
【００４４】
第１電流計２８に検出される電流と第２電流計４１に検出される電流との総和電流を求めることで、プラスチック容器７の内部とそれにつながる空間１１及び空間１２で発生するプラズマ全体の着火状態の指標とすることができる。
【００４５】
プラズマ発生手段１５は、高周波発生器若しくはマイクロ波発生器であり、第１実施形態の場合は高周波供給手段である。この高周波供給手段は、高周波を外部電極３に供給して原料ガスをプラズマ化させるものである。プラズマ発生手段１５は、高周波電源１４と、高周波電源１４に接続された自動整合器１３とを備え、高周波電源１４は自動整合器１３を介して外部電極３に接続される。高周波電源１４は、グランド電位との間に高周波電圧を発生させ、これにより内部電極９と外部電極３との間に高周波電圧が印加される。この結果、プラスチック容器７の内部に供給された原料ガスがプラズマ化する。高周波電源の周波数は、１００ｋＨｚ〜１０００ＭＨｚであるが、例えば、工業用周波数である１３．５６ＭＨｚのものを使用する。
【００４６】
真空チャンバー３は、リーク用の配管３８が接続されていて、配管３８は真空バルブ３９を介して、リーク源（大気開放）と連通されている。
【００４７】
本発明に係る容器とは、蓋若しくは栓若しくはシールして使用する容器、またはそれらを使用せず開口状態で使用する容器を含む。開口部の大きさは内容物に応じて決める。プラスチック容器は、剛性を適度に有する所定の肉厚を有するプラスチック容器と剛性を有さないシート材により形成されたプラスチック容器を含む。本発明に係るプラスチック容器の充填物は、炭酸飲料若しくは果汁飲料若しくは清涼飲料等の飲料、並びに医薬品、農薬品、又は吸湿を嫌う乾燥食品等を挙げることができる。
【００４８】
本発明のプラスチック容器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）、ポリエチレンテレフタレート系コポリエステル樹脂（ポリエステルのアルコール成分にエチレングリコールの代わりに、シクロヘキサンディメタノールを使用したコポリマーをＰＥＴＧと呼んでいる、イーストマンケミカル製）、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。
（第２実施形態）
【００４９】
本実施形態は、成膜方式において、図１に示した外部電極に高周波を供給するタイプのプラズマＣＶＤ成膜装置に限定されない。外部電極と対向関係となる内部電極の代わりに、原料ガス供給ノズルを兼ねたアース電極をプラスチック容器の内部に配置し、プラスチック容器の内部に供給される原料ガスに直接、マイクロ波（例えば周波数２４５０ＭＨｚ）を照射して原料ガスをプラズマ化するＣＶＤ成膜装置とし、アース電極の接地線に第１電流計を設けた場合も本発明の範囲である。ここでアース電極が導電性部材を兼ねている。同様に排気経路の接地線に第２電流計を設けた場合も本発明の範囲である。この成膜装置の場合、プラズマ発生手段はマイクロ波発生器であり、収容空間２３に導波管を介してマイクロ波が導入される。また、自動整合器１３の代わりに、マイクロ波導入のための導波管と対照の位置にマイクロ波整合器を配置する。この成膜装置ではプラスチック容器の内表面にＣＶＤ膜を成膜することができる。
（第３実施形態）
【００５０】
第１実施形態及び第２実施形態の成膜装置は、プラスチック容器の内表面にＣＶＤ膜を成膜するタイプのプラズマＣＶＤ成膜装置であるが、プラスチック容器の外表面にＣＶＤ膜を成膜するタイプのプラズマＣＶＤ成膜装置としても良い。すなわちアース電極となる原料ガス供給ノズルをプラスチック容器の外部に配置し、プラスチック容器の外部に供給される原料ガスに直接、マイクロ波を照射して原料ガスをプラズマ化するＣＶＤ成膜装置とし、アース電極の接地線に第１電流計を設けた場合も本発明の範囲である。ここでアース電極が導電性部材を兼ねている。同様に排気経路の接地線に第２電流計を設けた場合も本発明の範囲である。
【００５１】
第２実施形態及び第３実施形態の成膜装置の形態は例示であり、マイクロ波で原料ガスをプラズマ化する装置であれば、いずれも本発明の範囲内である。マイクロ波を用いた場合においても、容器内部にアース電極を兼ねる導電性部材を挿入しておくことにより、プラズマを着火させやすくすることができる。
（第４実施形態）
【００５２】
本実施形態は、プラスチック容器の内部空間のガス及び外部空間のガスのいずれもプラズマ化して、容器の内表面或いは外表面若しくは両面にＣＶＤ膜を形成させる成膜装置、具体的には国際公開ＷＯ０３／０８５１６５号公報記載の成膜装置の内部電極の接地線に第１電流計を設けた場合も本発明の範囲である。同様に排気経路の接地線に第２電流計を設けた場合も本発明の範囲である。
【００５３】
本発明は、容器の内表面或いは外表面若しくは両面にＣＶＤ膜を形成させるか、或いは原料をプラズマ化させる方式が高周波又はマイクロ波を使用するかによって、制限を受けない。また、いずれの実施形態においても排気経路にプラズマシールドを配置することが好ましい。
（ＣＶＤ膜の成膜方法）
【００５４】
次に、プラズマ着火確認方法と装置汚れ確認方法を説明する前に、まず図１に示したプラズマＣＶＤ成膜装置１００を用いて容器の内部にＤＬＣ膜を成膜する方法を説明する。ここで第１実施形態から第４実施形態を代表して、第１実施形態の成膜装置を用いた場合で説明する。なお、他の実施形態の成膜装置により高周波の代わりにマイクロ波を供給しても良い。収容空間２３内は、真空バルブ３９を開いて大気開放されており、外部電極３の下部外部電極１が上部外部電極２から取り外された状態となっている。上部外部電極２の下側から上部外部電極２内の収容空間２３にプラスチック容器７を差し込み、設置する。この際、内部電極９はプラスチック容器７内に挿入された状態になる。次に、下部外部電極１を上部外部電極２の下部に装着し、外部電極３はＯリング８によって密閉される。
【００５５】
次に、プラスチック容器７の内部を原料ガスに置換するとともに所定の成膜圧力に調整する。すなわち、図１に示すように、真空バルブ３９を閉じた後、真空バルブ３１を開き、真空ポンプ３２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（外部電極）３内、空間１１内及び空間１２内が配管３０を通して排気されて真空となる。このときの真空チャンバー３内の圧力は２．６〜６６Ｐａである。
【００５６】
次に、真空バルブ１９を開き、原料ガス発生源２１においてアセチレンガス等の炭化水素ガスを発生させ、この炭化水素ガスをマスフローコントローラー２０によって流量制御して配管１８に流す。さらに内部電極９を通してガス吹き出し口９ａから原料ガスを吹出させる。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、プラスチック容器７内、空間１１内及び空間１２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６．６〜６６５Ｐａ程度）に保たれ、安定化させる。
【００５７】
次に外部電極３に高周波出力を供給してプラスチック容器７内で原料ガスをプラズマ化させてプラスチック容器７の内表面にＤＬＣ膜を成膜する。すなわち真空チャンバー３は、プラズマ発生手段１５によりＲＦ出力（例えば１３．５６ＭＨｚ）が供給される。これにより、外部電極３と内部電極９と間でバイアス電圧が生ずると共にプラスチック容器７内の原料ガスがプラズマ化されて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の内表面に成膜される。このとき、自動整合器１３は、出力供給している電極全体からの反射波が最小になるように、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣによってインピーダンスを合わせている。
【００５８】
ここで、図１に示すようにプラズマシールド２９を配置することで、プラズマの発生空間の体積を一定となり、プラズマの安定化及びインピーダンスの一定化に寄与する。
【００５９】
プラズマ発生手段１５から外部電極３への高周波の供給時間は、量産型装置の場合、２秒以下とすることが望まれる。ＤＬＣ膜の膜厚は例えば５〜４０ｎｍとなるように形成する。
【００６０】
成膜時間の経過後、プラズマ発生手段１５からのＲＦ出力を停止し、プラズマを消滅させてＤＬＣ膜の成膜を終了させる。ほぼ同時に真空バルブ１９を閉じて原料ガスの供給を停止する。
【００６１】
次に、装置内に残存した炭化水素ガスを除くために、真空バルブ３１を開き、真空ポンプ３２によって排気する。その後、真空バルブ３１を閉じ、排気を終了させる。このときの真空チャンバー３内の圧力は６.６〜６６５Ｐａである。この後、真空バルブ３９を開く。これにより、真空チャンバー３が大気開放される。そしてプラスチック容器７を取り出す。
【００６２】
これらの工程を繰り返して、次々と新たなプラスチック容器にＤＬＣ膜を成膜する。
（プラズマ着火確認方法）
【００６３】
次に高周波又はマイクロ波を供給している間のプラズマ発生の確認方法について説明する。高周波又はマイクロ波を供給しているときに、導電性部材である内部電極９の接地線４３に流れる電流を、第１電流計２８を用いて測定する。このとき、原料ガスがプラズマ化されているときは、導電性部材９の接地線４３に電流が流れる。電流の有無によりプラスチック容器７の内部でのプラズマの着火の有無を確認することができる。
【００６４】
同時に、導電性部材９の接地線４３に流れる電流と時間とのプロファイルを求める。このとき得られるプロファイルの例を図８に示した。（ａ）は装置に炭素系異物が付着していないときのプロファイル、（ｂ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル１、（ｃ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル２、（ｄ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル３、（ｅ）は装置に炭素系異物が多く堆積してきたときのプロファイルを示す。なお、（ａ）の場合の電流値を１００として基準とし、（ｂ）〜（ｅ）を併記した。ここで、時間軸とで囲まれた面積で示される電流の積分値は、導電性部材９の接地線４３に流れる電荷を示している。この電荷は、プラスチック容器７の内部でのプラズマのイオン化率の指標とすることができる。したがって、（ａ）のプロファイルが得られる成膜工程では、成膜中に電流が安定して流れ、且つ、イオン化率も高いことから、所望の膜厚の膜が成膜され、ガスバリア性も良好である。（ｂ）のプロファイルが得られる成膜工程では、成膜中に電流が安定して流れるもののイオン化率は、（ａ）よりも低いことから、所望の膜厚よりも薄い膜が成膜され、ガスバリア性も低下する。（ｃ）のプロファイルが得られる成膜工程では、成膜中の前半に電流が流れず、後半には安定して流れる。すなわち、成膜時間が短いと判断できる。このときイオン化率は、（ａ）よりも低いことから、所望の膜厚よりも薄い膜が成膜され、ガスバリア性も低下する。（ｄ）のプロファイルが得られる成膜工程では、成膜中の前半は電流が流れ、プラズマが着火しているものの、後半では電流が流れずプラズマが消えている。すなわち、この場合も成膜時間が短いと判断できる。このときイオン化率は、（ａ）よりも低いことから、所望の膜厚よりも薄い膜が成膜され、ガスバリア性も低下する。（ｃ）、（ｄ）のケースは未着火になりかけており、着火不良である。（ｅ）のプロファイルが得られる成膜工程では、成膜中は電流が流れず、プラズマが不着火である。すなわち、この場合も成膜時間は実質零相当と判断できる。このときイオン化率も零であり、成膜はなされない。
（ＣＶＤ膜性状確認方法）
【００６５】
次にＣＶＤ膜性状確認方法について説明する。接地線４３に流れる電流値と放電時間との積は、前記イオン化率と近似した値を示す。図８に示すプロファイルを求める場合と比較して、接地線４３に流れる電流値と放電時間との積という数値で判断できるという利点があり、積の値が所定値以上であれば膜質及び膜厚が確保されており、所定値未満であれば膜厚が薄く、膜質も不十分であると確認できる。また、プラズマが不着火の場合には、接地線４３に流れる電流値と放電時間との積は零となり、成膜はなされない。
【００６６】
（装置汚れ確認方法）
次に装置汚れ確認方法について説明する。装置汚れは、内部電極９や、空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａに付着した炭素系異物である。まず、導電性部材である内部電極９の汚れ具合の確認方法について説明する。高周波又はマイクロ波を供給して原料ガスをプラズマ化させているときに、内部電極９の接地線４３に流れる電流を、第１電流計２８を用いて測定する。このとき、原料ガスがプラズマ化されているときは、導電性部材９の接地線４３に電流が流れる。内部電極９に付着した炭素系異物の付着量が増えるにしたがって、電気抵抗（インピーダンス）が増加し、第１電流計２８によって測定される電流が小さくなる。これにより、炭素系異物が付着する前の初期電流値を基準として、電流値の低下の程度を求めることにより、内部電極９に付着した炭素系異物の付着量を確認することができる。そして、接地線４３に流れる電流値が、初期値と比較して所定の割合、５０〜９０％、例えば８０％に低下したときに装置のクリーニングの時期とすることにより、プラズマ不着火若しくはプラズマ着火不良を防止することができる。なお、この割合は適宜変更可能である。
【００６７】
次に、空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａの汚れ具合の確認方法について説明する。高周波又はマイクロ波を供給して原料ガスをプラズマ化させているときに、排気経路と導通関係にある基体５の接地線４２に流れる電流を、第２電流計４１を用いて測定する。このとき、原料ガスがプラズマ化されているときは、接地線４２に電流が流れる。空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａに付着した炭素系異物の付着量が増えるにしたがって、電気抵抗（インピーダンス）が増加し、第２電流計４２によって測定される電流が小さくなる。これにより、炭素系異物が付着する前の初期電流値を基準として、電流値の低下の程度を求めることにより、空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａに付着した炭素系異物の付着量を確認することができる。
【００６８】
上記で求めた接地線４２に流れる電流と接地線４３に流れる電流との総和電流を求めることにより、装置全体の汚れ具合を確認することが可能となる。すなわち、初期電流値の総和電流を基準として、総和電流値の低下の程度が大きくなるにつれて装置が汚れていることが確認できる。
【００６９】
そして、上記の総和電流の値が、初期値と比較して所定の割合、５０〜９０％、例えば８０％に低下したときに装置のクリーニングを行なうことで、プラズマ不着火若しくはプラズマ着火不良を防止することができる。なお、この割合は適宜変更可能である。
【００７０】
なお、第１電流計２８と第２電流計４１を別個に設けることで、内部電極９或いは空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａのクリーニングの必要性を別々に判断することもできる。
【実施例】
【００７１】
図１の成膜装置を用いて、肉厚０．３ｍｍの５００ｍｌのＰＥＴボトルに成膜時間２秒でＤＬＣ膜を成膜した。高周波出力は一定とし、不図示の内部電極９のクリーニング機構は作動させなかった。成膜を行なう前の第１電流計の初期電流値を１００とすると、成膜回数を２００としたとき、第１電流計の電流値は、６０であった。さらに成膜を行なう前の第２電流計の初期電流値を１００とすると、成膜回数を２００としたとき、第２電流計の電流値は、８５であった。成膜を行なう前の第１電流計と第２電流計の総和電流値を１００とすると、成膜回数を２００としたとき、初期総和電流値は、８０であった。なお、プラズマは２秒間着火していた。成膜回数が１回目において、膜厚は３０ｎｍであり、成膜回数を２００としたとき、膜厚は２０ｎｍであった。これにより、第１電流計の電流値と放電時間との積によって、ＤＬＣ膜の膜厚が確認することができることが明らかになった。また、成膜回数が１回目の容器の酸素バリア性は０．００３３ｍｌ／容器／日であるのに対して、成膜回数が２００回目の容器の酸素バリア性は０．００８０ｍｌ／容器／日であり、ガスバリア性も相対的に確認することができることが明らかとなった。なお、酸素透過度はＭｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ社製Ｏｘｔｒａｎにて２２℃×６０％ＲＨの条件にて測定した。
【００７２】
さらに成膜回数を６００としたとき、第１電流計の電流値は、０となった。このとき、ＰＥＴボトルの内壁面にはＤＬＣ膜が成膜されなかった。これにより、第１電流計に電流が流れるかの有無を調べることにより、プラズマ着火の有無を確認することができることが明らかとなった。
【００７３】
次に内部電極９をクリーニングして炭素系異物を除去し、また空間１１の内壁２５や空間１２の内壁２４ａをクリーニングして炭素系異物を除去した。そして、装置クリーニング直後に５回成膜を行なったときの第１電流計の平均電流値は、初期電流値と比較すると９９であった。また第２電流計の平均電流値は、初期電流値と比較すると９８であった。また総和電流値の平均は、初期総和電流値と比較すると９８であった。
【００７４】
実施例より炭素系異物の付着が多いと、電流値及び総和電流値が小さくなることが示され、また、クリーニングすることによって、電流値及び総和電流値が初期値に戻ることが明らかとなった。したがって、第１電流計、第２電流計に流れる電流を測定することで、装置汚れの程度の確認ができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係るＣＶＤ成膜装置の第１実施形態を示す概念図である。
【図２】排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、金網を３枚重ねた場合を示す。
【図３】排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、パンチングメタルを２枚重ねた場合を示す。
【図４】排気経路にプラズマシールドを配置したときの形態例を示す概略図であって、エキスパンドメタルを２枚重ねた場合を示す。
【図５】排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、金属リボンを不規則に巻いたものを配置した場合を示す。
【図６】排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、金属製不規則充填物の集合体を配置した場合を示す。
【図７】排気経路にプラズマシールドを配置したときの別形態を示す概略図であって、柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管を複数設けたものを配置した場合を示す。
【図８】導電性部材９の接地線４３に流れる電流と時間とのプロファイルの例を示したものであり、（ａ）は装置に炭素系異物が付着していないときのプロファイル、（ｂ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル１、（ｃ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル２、（ｄ）は装置に炭素系異物が堆積してきたときのプロファイル３、（ｅ）は装置に炭素系異物が多く堆積してきたときのプロファイル、をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００７６】
１００，ＣＶＤ成膜装置
１，下部外部電極
２，上部外部電極
３，外部電極（真空チャンバー）
４，４ａ，４ｂ，絶縁部材
５，基体
７，プラスチック容器
８，Ｏリング
９，内部電極（導電性部材）
９ａ，ガス吹き出し口
１０，シールドカバー
１０ａ，上部シールドカバー
１０ｂ，下部シールドカバー
１１，１２，空間
１３，自動整合器
１４，高周波電源
１５，プラズマ発生手段
１６，１９，３１，３９，真空バルブ
１７，圧力ゲージ
１８，３０，３８，配管
２０，マスフローコントローラー
２１，原料ガス発生源
２２，原料ガス供給手段
２３，収容空間
２４，２４ａ，２４ｂ，２５，内壁
２６，絶縁部材
２７，導電性蓋
２８，第１電流計
２９，プラズマシールド 
３２，真空ポンプ
３３，排気ダクト
３４，３５，開口部
３７，排気手段
４０，細管
４１，第２電流計
４２，４３，接地線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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