(57)【要約】【課題】本発明の目的は、真空チャンバーから排気された排気ガスの残存エネルギーを低減化して排気経路の劣化を抑止することで、装置の長期安定稼動を実現することである。【解決手段】  本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置は、プラスチック容器を収容した真空チャンバーと、プラスチック容器の内部空間又はプラスチック容器の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る高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段と、真空チャンバーに接続され、原料ガスの排気を行なう排気手段とを少なくとも有し、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膜を成膜する装置において、真空チャンバーと排気手段とを連通する排気経路に、通気性を有する導電部材を配置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】
プラスチック容器を収容した真空チャンバーと、前記プラスチック容器の内部空間又は前記プラスチック容器の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る高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段と、前記真空チャンバーに接続され、前記原料ガスの排気を行なう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、
前記真空チャンバーと前記排気手段とを連通する排気経路に、通気性を有する導電部材を配置したことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項２】
前記導電部材は、金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルを複数重ねたものであ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】
前記導電部材は、金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルの重ね枚数が２〜１０枚であり且つそれぞれ間隔を空けて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】
前記導電部材は、金属リボンを不規則に巻いたもの又は金属製不規則充填物からな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５】
前記導電部材は、柱体状金属に、その上底と下底に開口を有する細管を複数設けたものであ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６】
前記導電部材の孔径は、１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【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）膜をコーティングするためのプラズマＣＶＤ成膜装置に関する。
【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外に排気される。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５３１１７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、このような成膜装置において、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、本発明者らは、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をアタックし、配管等の金属部品並びに配管継ぎ手等で使用される非金属部品を劣化させることをつきとめた。そこで、本発明の目的は、排気経路側に拡散していくプラズマを通気性のある導電部材で遮蔽することで、真空チャンバーから排気された排気ガスの残存エネルギーを低減化したのち透過・排気させて、排気経路の劣化を抑止し、プラズマＣＶＤ成膜装置の長期安定稼動を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、排気経路に通気性を有する導電部材を配置し、導電部材に排気ガスを通過させることで、排気ガスの残存エネルギーを低減化して排気経路へのアタックを防止することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置は、プラスチック容器を収容した真空チャンバーと、前記プラスチック容器の内部空間又は前記プラスチック容器の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る高周波又はマイクロ波を供給するプラズマ発生手段と、前記真空チャンバーに接続され、前記原料ガスの排気を行なう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、前記真空チャンバーと前記排気手段とを連通する排気経路に、通気性を有する導電部材を配置したことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置では、前記導電部材は、金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルを複数重ねたものであることが好ましい。ここで、前記導電部材は、金網、パンチングメタル又はエキスパンドメタルの重ね枚数が２〜１０枚であり且つそれぞれ間隔を空けて配置されていることがより好ましい。或いは前記導電部材は、金属リボンを不規則に巻いたもの又は金属製不規則充填物からなるものであることがより好ましい。
【０００８】
また本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置では、前記導電部材は、柱体状金属に、その上底と下底に開口を有する細管を複数設けたものであることが好ましい。プラズマがほぼ消失した排気ガスの残存エネルギーを低減するための導電部材の別形態を提供するものである。
【０００９】
さらに本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置では、前記導電部材の孔径は、１〜１０ｍｍであることがより好ましい。このような孔径とするのは排気ガスの残存エネルギーを効果的に低減するとともに圧力損失による排気抵抗の上昇を防止するためである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、排気経路側に拡散していくプラズマの残存エネルギーを低減化することで、排気経路の劣化を抑止し、プラズマＣＶＤ成膜装置の長期安定稼動を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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１〜７に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置の一形態を示した概念図である。本発明に係るプラズマＣＶＤ成膜装置は、プラスチック容器７を収容した真空チャンバー６と、プラスチック容器７の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する原料ガス供給手段１８と、高周波を外部電極３に供給し、原料ガスをプラズマ化させるプラズマ発生手段１２と、真空チャンバー６に接続され、原料ガスの排気を行なう排気手段２８とを少なくとも備えていて、プラスチック容器７の内表面にＣＶＤ膜を成膜する。
【００１３】
真空チャンバー６は、図１に示すようにプラスチック容器７を収容する外部電極３とプラスチック容器７の内部に挿脱可能に配置される内部電極９並びに蓋５とから構成され、密封可能な真空室を形成する。真空チャンバーは成膜チャンバーとなる。
【００１４】
蓋５は、導電部材４ｂ及び絶縁部材４ａとから構成され、内部電極９がプラスチック容器７に挿入された時に内部電極９と外部電極３とを絶縁状態とする。導電部材４ｂの下に絶縁部材４ａが配置されて蓋５を形成し、外部電極３は、絶縁部材４ａの下に配置されている。蓋５には、外部電極３の収容空間につながる開口部が設けられている。また、蓋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の収容空間につながっている。
【００１５】
外部電極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。
【００１６】
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、導電部材４ｂの上部から導電部材４ｂ内の空間、導電部材４ｂと絶縁部材４ａの開口部を通して、外部電極３の収容空間に内部電極９が差し込まれている。内部電極９の基端は導電部材４ｂの上部に配置される。一方、内部電極９の先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４９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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
原料ガス供給手段１８は、プラスチック容器７の内部に原料ガス発生源１７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の基端には、配管１３の一方側が接続されており、この配管１３の他方側は真空バルブ１４を介してマスフローコントローラー１５の一方側に接続されている。マスフローコントローラー１５の他方側は配管１６を介して原料ガス発生源１７に接続されている。この原料ガス発生源１７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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
排気手段２８は、真空チャンバー６に接続され、原料ガスの排気を行なうものである。真空チャンバー６の一部である導電部材４ｂ内の空間は、排気経路を構成する配管２３の一方側に接続されており、配管２３の他方側は真空バルブ２５を介して真空ポンプ２６に接続されている。この真空ポンプ２６はさらに排気ダクト２７に接続されている。真空ポンプ２６と排気ダクト２７とから構成される排気手段２８と、真空チャンバー６とを連通する排気経路である配管２３には、通気性を有する導電部材２２と圧力ゲージ２４が配置されている。圧力ゲージ２４は排気経路における圧力を検出する。
【００２３】
排気経路である配管２３は、真空チャンバー６から排気手段２８に至るまで、継ぎ手等の配管部品によって形成される。ここで、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を含む、真空チャンバー６からの排気ガスは、なおもプラズマ化による残存エネルギーを有している。この残存エネルギーが残っていると、これらの成膜チャンバーから真空ポンプに至るまでの排気経路をアタックし、配管等の金属部品並びに配管継ぎ手等で使用される非金属部品を劣化させる。劣化が生じると、ガス漏れ等の問題が生じ、プラズマＣＶＤ成膜装置の長期安定稼動が不能となる。したがって、導電部材２２は、上記排気ガスの残存エネルギーを除去するために設ける。導電部材２２は、配管２３を介して接地されていることが好ましい。
【００２４】
導電部材２２として、図２〜図４に図示するように、排気経路である配管２３に配置した、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、排気経路に通気性を有する導電部材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、排気経路に通気性を有する導電部材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、排気経路に通気性を有する導電部材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。導電部材２２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２２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導電部材２２の孔径よりも大きくすることが好ましい。導電部材２２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。導電部材２２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。本実施形態の導電部材２２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２２ａ、それよりも目の大きさｄ２が密の金網２２ｂ、及び目の大きさｄ１が疎の金網２２ｃと並列に配列し、目の大きさの異なる金網２２を交互に配置してもよい。また図３に示すように、導電部材２２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、導電部材２２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２２ｆとそれと同一のエキスパンドメタル２２ｇとを並べて配列構成しても良い。なお、導電部材同士を所定間隔で保持するように導電部材２２を保持枠に固定して、この保持枠を配管２３に係止しても良い。導電部材の孔径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ードタイプとグレーチングタイプをとも���含む。
【００２５】
また導電部材２２として、図５に図示するように、排気経路である配管２３に配置した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、排気経路に通気性を有する導電部材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。導電部材２２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導電部材２２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、導電部材の平均孔径は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。
【００２６】
さらに導電部材２２として、図６に図示するように、排気経路である配管２３に配置した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（ラヒシ社、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、排気経路に通気性を有する導電部材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。導電部材２２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、導電部材の平均孔径、すなわちチューブ口径は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍとする。
【００２７】
また導電部材２２として、図７に図示するように、排気経路である配管２３に、柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管２９を複数設けたものが例示できる。図７は、排気経路に通気性を有する導電部材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。導電部材２２が柱体状金属でその上底と下底に開口を有する細管２９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２９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。
【００２８】
前述した導電部材の材質は、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、同一導電部材において、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。導電部材の開口面積率は、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。
【００２９】
プラズマ発生手段１２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１２は、高周波電源１１と、高周波電源１１に接続された自動整合器１０とを備え、高周波電源１１は自動整合器１０を介して外部電極３に接続される。高周波電源１１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。
【００３０】
真空チャンバー６は、リーク用の配管１９が接続されていて、配管１９は真空バルブ２０を介して、リーク源２１（大気開放）と連通されている。
【００３１】
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。例えば、内部電極を設けず、原料ガス供給ノズル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成膜装置がある。この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、この装置の排気経路の配管に導電部材２２を配置しても良い。また、内部電極を設けず、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製膜装置もある。この装置は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成膜装置となるが、この装置の排気経路の配管に導電部材２２を配置しても良い。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。
【００３２】
次に、図１に示したプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて容器の内部にＤＬＣ膜を成膜する方法を説明する。真空チャンバー６内は、真空バルブ２０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内の空間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。
【００３３】
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２０を閉じた後、真空バルブ２５を開き、真空ポンプ２６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内が配管２３を通して排気され、真空チャンバー６内が真空となる。このときの真空チャンバー６内の圧力は２．６〜６６Ｐａである。
【００３４】
次に、真空バルブ１４を開き、原料ガス発生源１７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配管１６内に導入し、マスフローコントローラー１５によって流量制御された炭化水素ガスを配管１３及びアース電位の内部電極９を通してガス吹き出し口４９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６．６〜６６５Ｐａ程度）に保たれ、安定化させる。
【００３５】
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６は、プラズマ発生手段１２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１０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。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。ＤＬＣ膜の膜厚は０．００３〜５μｍとなるように形成する。
【００３６】
次に、プラズマ発生手段１２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１４を閉じて原料ガスの供給を停止する。
【００３７】
次に、真空チャンバー６内及びプラスチック容器７内に残存した炭化水素ガスを除くために、真空バルブ２５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２６によって排気する。その後、真空バルブ２５を閉じ、排気を終了させる。このときの真空チャンバー６内の圧力は６.６〜６６５Ｐａである。この後、真空バルブ２０を開く。これにより、真空チャンバー６が大気開放される。
【００３８】
上記成膜工程において高周波を印加している間、外部電極３と内部電極９と間、すなわちプラスチック容器７の内部で原料ガスがプラズマ化されている。そして、原料ガスは供給され続けているため、成膜を終えた原料ガスが容器口部から排出され、蓋５内部の空間を経て排気経路である配管２３へと排気される。成膜を終えた原料ガスは、真空チャンバーから排気される段階で、内部電極９及び外部電極３とから遠ざかるため、ほぼプラズマが消失した状態となる。しかし、排気経路の配管２３に通気性を有する導電部材２２を設けなかった場合、排気ガスの残存エネルギーにより、排気経路の構成部品がアタックを受ける。なお、構成部品としてはフロロエラストマーやフッ素ゴム（登録商標バイトン）等からなるパッキンが例示できる。そして、１回成膜２秒で１００回の成膜を行なうと配管２３から漏れが検出された。ここで、導電部材２２として３ｍｍメッシュの金網を１つ配置した場合、１回成膜２秒で１００回の成膜を行なうと配管２３から漏れが検出された。そこで、０．５ｍｍメッシュの金網を１つ配置すると、排気抵抗が増大し、排気経路の配管に配置するには不適であることが判明した。そこで、導電部材２２を３ｍｍメッシュの金網を２つ並列に配列させて配置した場合、１回成膜２秒で５０００回の成膜を行なっても配管２３から漏れが検出されなかった。３ｍｍメッシュの金網を２枚並列に配置することで、排気抵抗の増大を抑制しつつ、効果的に排気ガスから残存エネルギーを低減できた。金網を１０枚まで増やしても同様の効果が得られた。なお、図２〜図７に示した各種形態の導電部材２２を配置した場合においても、１回成膜２秒で５０００回の成膜を行なっても配管２３から漏れが検出されなかった。この結果、排気配管からのガス漏れ発生を防止して装置の長期稼動が可能となる。
【００３９】
導電部材２２の開口面積率を５０％とした場合は、排気抵抗の上昇はほとんどなく、且つ得られたＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器（７００ｍｌ）の酸素透過度は、０．００３ｍｌ／日／容器と、導電部材２２を設けないで成膜した場合と同レベルであった。また、真空引き時間は、３．０秒であり、導電部材２２を設けないで成膜した場合と同レベルであった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るＣＶＤ成膜装置の一形態を示す概念図である。
【図２】排気経路に通気性を有する導電部材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】排気経路に通気性を有する導電部材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】排気経路に通気性を有する導電部材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】排気経路に通気性を有する導電部材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】排気経路に通気性を有する導電部材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】排気経路に通気性を有する導電部材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。
【符号の説明】
【００４１】
１，下部外部電極
２，上部外部電極
３，外部電極
４ａ，絶縁部材
４ｂ，導電部材
５，蓋
６，真空チャンバー、
７，プラスチック容器（ＰＥＴボトル）
８，Ｏリング
９，内部電極
１０，自動整合器
１１，高周波電源（ＲＦ電源）
１２，プラズマ発生手段
１３，１６，１９，２３，配管
１４，２０，２５，真空バルブ
１５，マスフローコントローラー
１７，原料ガス発生源
１８，原料ガス供給手段
２１，リークガス（空気）供給源
２２，通気性を有する導電部材
２４，圧力ゲージ
２６，真空ポンプ
２７，排気ダクト
２８，排気手段
２９，細管
【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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