(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に互いに平行を成して伸延するように設けられた複数の搬送路と、
上記複数の搬送路によって複数の被処理物が並行して搬送されるように該複数の搬送路を駆動する該複数の搬送路に共通の駆動手段と、
を具備し、
上記チャンバ内は上記複数の搬送路の伸延方向に沿って該複数の搬送路に共通の１つの前処理室と該複数の搬送路にそれぞれ対応する複数の成膜室とに仕切られており、
上記前処理室は上記複数の被処理物に対して所定の前処理を一括して施し、
上記複数の成膜室は上記前処理室における上記前処理後の上記複数の被処理物に対してそれぞれ個別に成膜処理を施し、
上記複数の成膜室における上記成膜処理時の成膜条件が該複数の成膜室それぞれにおいて個別に調整可能とされた、
成膜装置。
【請求項２】
上記チャンバ内は上記前処理室の上記複数の成膜室が設けられている側とは反対側において上記複数の搬送路に共通の１つの挿入取出室が設けられるようにさらに仕切られており、
上記挿入取出室は上記前処理室と略同等の環境を形成可能とされており、
上記複数の被処理物は上記複数の搬送路によって外部から上記挿入取出室及び上記前処理室を介して上記複数の成膜室に搬送され、
上記複数の成膜室における上記成膜処理後の上記複数の被処理物は上記複数の搬送路によって上記前処理室及び上記挿入取出室を介して上記外部に搬送され、
上記前処理室は上記複数の成膜室において上記複数の被処理物に対して上記成膜処理が施されている最中に別の複数の被処理物を待機させる待機領域を備えると共に該別の複数の被処理物に対して上記前処理を施し、
上記複数の成膜室における上記成膜処理後の上記複数の被処理物は上記待機領域に上記別の複数の被処理物が待機している状態にある上記前処理室を介して該前処理室と略同等の環境とされた上記挿入取出室に搬送され、
上記成膜処理後の上記複数の被処理物が上記挿入取出室に搬送された後に上記前処理室における上記前処理後の上記別の複数の被処理物が上記複数の成膜室に搬送され、
上記別の複数の被処理物が上記複数の成膜室に搬送された後に上記成膜処理後の上記複数の被処理物に代えてさらに別の複数の被処理物が上記挿入取出室を介して上記前処理室に搬送される、
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
上記待機領域は上記複数の搬送路から外れた位置にある、
請求項２に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物の表面に所定の膜を形成する成膜装置に関し、特に、被処理物として水分やガス等の不純物を含有する物質に成膜処理を施すのに適した成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように不純物を含有する物質として、例えば含水性ヒドロゲルを用いたソフトコンタクトレンズや、多孔性の金属或いはセラミックス製の成形品等がある。これらの物質の表面に保護膜等の所定の膜を形成するには、上記不純物を排出させてから、成膜する必要がある。従来、このような物質に成膜する装置として、例えばインライン方式と呼ばれているものがある。
【０００３】
これは、被処理物挿入室、挿入側真空保持室、成膜室、取出側真空保持室及び被処理物取出室というそれぞれ独立した複数の室を一列に並べ、これら各室の順に、例えばローラコンベア等の搬送路により成膜の対象となる被処理物を順次搬送するものである。即ち、外部から被処理物挿入室内に挿入された被処理物は、内部が高真空状態にある挿入側真空保持室内に搬送され、ここで所定時間保持される。これによって、被処理物内の不純物が排出される。そして、この不純物排出後の被処理物を成膜室に搬送し、ここでＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等による成膜処理を施す。この成膜後の被処理物は、取出側真空保持室及び被処理物取出室を経て、外部に取り出され、一連の成膜作業が終了する。
【０００４】
ところで、上記ＣＶＤ法やＰＶＤ等による成膜処理では、通常、その処理前に成膜室内を排気することが要求される。従って、成膜室は、内部を排気するための例えば真空ポンプ等の排気手段を備えている。勿論、上記挿入側真空保持室及び取出側真空保持室も、それぞれ個々に真空ポンプを備えている。更に、被処理物挿入室及び被処理物取出室もまた、それぞれの機能を果たすべく、個々に真空ポンプを備えている。これら被処理物挿入室及び被処理物取出室は、それぞれ次の機能を担う。
【０００５】
即ち、上記被処理物挿入室を設けずに、外部から直接、挿入側真空保持室内に被処理物を挿入するとする。この場合、挿入側真空保持室内の圧力は、一旦大気圧となる。このように大気圧状態にある挿入側真空保持室内を高真空にまで排気するには、時間が掛かる。そこで、この挿入側真空保持室の前に、上記被処理物挿入室というある程度の真空度にまで高速排気が可能な室をワンクッション設ける。そして、この被処理物挿入室内に被処理物を挿入した後、被処理物挿入室内をある程度の真空度にまで高速排気し、所謂粗引きする。この粗引き終了後、ここで初めて、被処理物挿入室内と上記挿入側真空保持室内とを連通させて、挿入側真空保持室内に被処理物を搬入する。このようにすれば、挿入側真空保持室内が外部と直接連通することはないので、挿入側真空保持部内の真空状態を、ある程度のレベルに保つことができる。よって、上記のように大気圧から排気する場合に比べて、挿入側真空保持室内の排気時間を短縮でき、ひいては装置全体の成膜処理時間を短縮できる。
【０００６】
一方、上記被処理物取出室を設けずに、上記取出側真空保持室から直接、成膜済の被処理物を外部に取り出すとする。この場合、取出側真空保持室内の圧力は、大気圧となる。このように大気圧状態にある取出側真空保持室内を排気して再度真空状態に戻すには、時間が掛かる。そこで、この取出側真空保持室の後に、上記被処理物取出室というある程度の真空度にまで高速排気が可能な室をワンクッション設ける。そして、この被処理物取出室内を、予めある程度の真空度にまで高速排気し、即ち粗引きしておく。そして、この粗引きした後の被処理物取出室内に、取出側真空保持室から成膜済の被処理物を搬入し、その後、被処理物取出室と取出側真空保持室とを遮蔽してから、被処理物を外部に取り出す。このようにすれば、取出側真空保持室内が外部と直接連通することはないので、取出側真空保持室内の真空状態を、ある程度のレベルに保つことができる。よって、上記のように大気圧から排気する場合に比べて、取出側真空保持室内の排気時間を短縮でき、ひいては装置全体の成膜処理時間を短縮できる。
【０００７】
なお、上記インライン方式の成膜装置により、一度に大量の被処理物に成膜処理を施す場合には、上記成膜装置を複数台用いる。そして、これらの成膜装置の上記各室の真空度や諸成膜条件等を統一させた上で、各成膜装置を並行して稼働させる。このようにすれば、大量生産の需要にも十分に対応できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように複数台の成膜装置を用いた場合、これに伴い、上記各室内を排気するための真空ポンプ等の排気手段や、上記ローラコンベア等の搬送路を駆動するための例えばモータ等の駆動手段等も、各搬送路毎に複数必要となる。従って、装置全体が複雑かつ高コスト化するという問題がある。この問題は、成膜装置の設置台数が多いほど、より顕著になる。
【０００９】
そこで、本発明は、大量生産の需要に対応できる成膜装置を、簡単な構成かつ低コストで提供することを目的とする。また、装置全体を小型化することも、本発明の目的とするところである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、チャンバ内に互いに平行を成して伸延するように設けられた複数の搬送路と、これら複数の搬送路によって複数の被処理物が並行して搬送されるように当該複数の搬送路を駆動する当該複数の搬送路に共通の駆動手段と、を具備する。ここで、チャンバ内は、複数の搬送路の伸延方向に沿って、当該複数の搬送路に共通の１つの前処理室と、当該複数の搬送路にそれぞれ対応する複数の成膜室と、に仕切られている。そして、前処理室は、複数の被処理物に対して所定の前処理を一括して施し、複数の成膜室は、前処理室における前処理後の複数の被処理物に対してそれぞれ個別に成膜処理を施す。さらに、複数の成膜室における成膜処理時の成膜条件が、当該複数の成膜室それぞれにおいて個別に調整可能とされたものである。
【００１１】
即ち、本発明の成膜装置は、大量生産の需要に対応すべく複数の成膜室を備えている。ただし、前処理室については、各成膜室に対して１つのみ設け、即ち一元化している。従って、この前処理室における前処理に必要な各種手段、例えば前処理が各被処理物を真空状態に所定時間保持するものである場合には前処理室内を排気する真空ポンプ等の排気手段等も、１つで足りる。
【００１２】
さらに、各被処理物は、複数の搬送路によって並行して搬送され、これら複数の搬送路は、それぞれに共通の駆動手段によって駆動される。
【００１３】
なお、ここで言う搬送路とは、例えばローラコンベアやベルトコンベア等の各種搬送系のことを言う。また、駆動手段は、例えばモータやエンジン等によって構成される。
【００１４】
さらに、本発明において、チャンバ内は、前処理室の各成膜室が設けられている側とは反対側に各搬送路に共通の１つの挿入取出室が設けられるように、仕切られてもよい。この場合、挿入取出室は、前処理室と略同等の環境を形成可能とする。そして、各被処理物は、各搬送路によって、外部から挿入取出室及び前処理室を介して各成膜室に搬送される。一方、各成膜室における成膜処理後の各被処理物は、各搬送路によって、前処理室及び挿入取出室を介して外部に搬送されるものとする。
【００１５】
この構成によれば、上述した従来技術における被処理物挿入室と被処理物取出室とを挿入取出室という１つの室で兼用すると共に、上記従来技術における挿入側真空保持室と取出側真空保持室とを前処理室という１つの室で兼用するのと略等価な構成となる。このように、一連の成膜作業に必要な室の数を削減できるので、装置全体を小型化できる。
【００１６】
そして、挿入取出室の環境を前処理室の環境と略同等とするための手段、例えばこれが挿入取出室内を真空状態とするためのものであるならば上記真空ポンプ等の排気手段等も、１つで足りる。
【００１７】
さらに、前処理室は、各成膜室において各被処理物に成膜処理が施されている最中に、別の複数の被処理物を待機させる待機領域を備えると共に、これら別の複数の被処理物に対して前処理を施すものとする。このようにすれば、成膜室における各被処理物に対する成膜処理と、前処理の待機領域に待機している別の各被処理物に対する前処理とを、同時に実現することができる。
【００１８】
そして、成膜室における各被処理物に対する成膜処理が終了したら、これら成膜処理後の各被処理物は、上述の待機領域に別の各被処理物が待機している状態にある前処理室を介して、当該前処理室と略同等の環境とされた挿入取出室に搬送されるものとする。その際、一時的ではあるが、成膜処理後の各被処理物と、成膜処理前の別の各被処理物とが、前処理室に同時に保持される。
【００１９】
上記成膜処理後の各被処理物が挿入取出室に搬送された後、前処理室の待機領域に待機していた（つまり前処理室における前処理後の）別の各被処理物が各成膜室に搬送される。そして、各成膜室に搬送された別の各被処理物に対して成膜処理が実行されている間に、次の成膜対象であるさらに別の各被処理物が、挿入取出室を介して、前処理室に搬送される（詳しくは、上記成膜処理後の各被処理物が挿入取出室から外部に取り出され、これに代えて、次の成膜対象であるさらに別の各被処理物が、挿入取出室を介して、前処理室に搬送される）。このようにすれば、一連の成膜作業を並行して連続的に実行でき、より規模の大きい大量生産の需要に対応できる。このことは、成膜処理または前処理に時間が掛かるほど、顕著になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述した含水性ヒドロゲルを用いたソフトコンタクトレンズや、多孔性の金属或いはセラミックス製の成形品等のように、不純物を含有する物質を、被処理物とし、その表面に保護膜等の所定の膜を形成することを前提とするものである。そして、大量生産に対応すべく、一度に複数、例えば５つの被処理物に、成膜処理を施すことのできる成膜装置を実現しようとするものである。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る成膜装置の内部構造を、平面的に見た図である。同図に示すように、この成膜装置は、水平方向に沿う断面が概略長方形状のチャンバ１を有している。このチャンバ１内には、その長手方向（同図の左右方向）に沿って、５つの搬送路２、２、・・・が、それぞれ平行に伸延する状態に設けられている。そして、チャンバ１内は、これら各搬送路２、２、・・・の伸延方向に沿って、各搬送路２、２、・・・に共通の積み降ろし部３、挿入取出室４及び真空保持室５と、各搬送路２、２、・・・をそれぞれ個別に含む５つの成膜室６、６、・・・と、に仕切られている。
【００２２】
各搬送路２、２、・・・は、例えばローラコンベア構成のもので、上記積み降ろし部３、挿入取出室４、真空保持室５及び各成膜室６、６、・・・間にわたって、５つの被処理物７、７、・・・を、並行して往復搬送する。なお、図示しないが、各搬送路２、２、・・・は、それぞれに共通の３つのモータにより駆動される。詳しくは、各搬送路２、２、・・・のうち、積み降ろし部３と挿入取出室４内との部分は、或る１台のモータによって駆動され、真空保持室５内の部分は、別の１台のモータによって駆動され、各成膜室６、６、・・・内の部分は、残りの１台のモータによって駆動される。従って、本実施の形態によれば、各搬送路２、２、・・・による各被処理物７、７、・・・の搬送速度及び搬送方向を、積み降ろし部３及び挿入取出室４内、真空保持室５内、各成膜室６、６、・・・内、毎に、それぞれ個別に制御できる。
【００２３】
積み降ろし部３は、挿入取出室４との間の仕切壁に各搬送路２、２、・・・毎に設けられた開閉手段としてのゲートバルブ３１、３１、・・・により、挿入取出室４内と挿通または遮蔽可能とされている。そして、この積み降ろし部３の上記挿入取出室４の位置する側とは反対側は、開放されている。この開放部分が、チャンバ１内への各被処理物７、７、・・・の挿入または取出口となる。
【００２４】
挿入取出室４は、真空保持室５との間の仕切壁に各搬送路２、２、・・・毎に設けられたゲートバルブ４１、４１、・・・により、真空保持室５内と挿通または遮蔽可能とされている。そして、この挿入取出室４内は、例えば２つのルーツ型ポンプ４２、４３とロータリ型ポンプ４４とを直列に接続した構成の真空排気系４５によって、比較的に短時間で排気可能とされている。なお、この真空排気系４５に直列に設けられている開閉バルブ４６は、真空排気系４５を非動作としたときの挿入取出室４内の真空状態を維持するためのものである。また、挿入取出室４内と真空排気系４５とを繋ぐ配管には、これと分岐して、挿入取出室４内の圧力を大気圧に戻すための所謂外気導入用の配管系４７が設けられている。
【００２５】
真空保持室５は、各成膜室６、６、・・・との間の仕切壁に各搬送路２、２、・・・毎に設けられたゲートバルブ５１、５１、・・・により、各成膜室６、６、・・・内とそれぞれ個別に挿通または遮蔽可能とされている。そして、この真空保持室５内は、上記真空排気系４５とは別の例えばルーツ型ポンプ５２とロータリ型ポンプ５３とを直列に接続した構成の真空排気系５４によって、比較的に高い真空度、例えば１Ｐａ（パスカル）程度にまで排気可能とされている。なお、この真空排気系５４に直列に設けられている開閉バルブ５５は、真空排気系５４を非動作としたときの真空保持室５内の真空状態を維持するためのものである。また、真空保持室５内と真空排気系５４とを繋ぐ配管にも、これと分岐して、上記配管系４７と同様の外気導入用の配管系５６が設けられている。
【００２６】
更に、真空保持室５内には、同図に矢印５７、５７、・・・で示すように、後述する次の成膜対象となる各被処理物７ａ、７ａ、・・・を、各搬送路２、２、・・・の伸延方向を横切る方向、例えば横方（同図における上下方向）に移動させるための、図示しない平面移動機構が設けられている。なお、この平面移動機構は、例えば一般に知られているスライドテーブル機構やスクリュー式送り機構等によって構成でき、各搬送路２、２、・・・駆動用のモータとは別のモータによって駆動される。
【００２７】
各成膜室６、６、・・・は、それぞれの各搬送路２、２、・・・の伸延方向に沿う長さ寸法が、挿入取出室４内や真空保持室５内の同寸法の概略３倍程度とされている。そして、各成膜室６、６、・・・内は、上記各搬送路２、２、・・・の伸延方向に沿う方向において、それぞれ、２つの遮蔽板６２、６３によって３つの領域（ゾーン）６４乃至６６に概略３等分されている。なお、各遮蔽板６２、６３は、被処理物７が各領域６４乃至６６間を自在に通過できる程度に開口している。
【００２８】
上記各領域６４乃至６６のうち、中央に位置する領域６５が、成膜領域である。この成膜領域６５は、一般に知られているプラズマＣＶＤ法により被処理物７に成膜処理を施すもので、これを実現するために、搬送路２を挟んで、一般に知られている水冷式マグネットを備えた２対のプラズマ電極６７、６８を備えている。これら各電極６７、６８は、それぞれ、チャンバ１の外方にあるプラズマ放電用電源６９、７０に接続されている。この他に、成膜領域６５には、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）を備えた原料ガス導入系７１が接続されており、この原料ガス導入系７１を介して、膜の原料となる原料ガスが、成膜領域６５内に導入される。なお、この原料ガス導入系７１も、チャンバ１の外方に備えられており、この原料ガス導入系７１と各プラズマ放電用電源６９、７０とから成る所謂プラズマＣＶＤ制御部７２は、各成膜室６、６、・・・（各成膜領域６５、６５、・・・）毎に、それぞれ１つずつ設けられている。
【００２９】
上記成膜領域６５の両側にある各領域６４、６６は、一般にバッファ領域とよばれている領域で、成膜処理の均一化を図るためのものである。即ち、上記成膜領域６５において上記プラズマ放電を用いて被処理物７に成膜処理を施す際、各バッファ領域６４、６６の一方から他方に向けて被処理物７を移動させながら成膜処理を施す。このようにすれば、被処理物７全体に対して一様に成膜処理を施すことができ、この成膜処理により形成されるプラズマ重合膜の品質、例えば膜厚や膜の硬度等の均一化を図ることができる。
【００３０】
なお、上記成膜処理を施す前に、各成膜室６、６、・・・内を排気する必要がある。これを実現するために、本実施の形態では、各成膜室６、６、・・・にそれぞれ共通の例えばルーツ型ポンプ７３とロータリ型ポンプ７４とを直列に接続した構成の真空排気系７５を設け、この真空排気系７５により、各成膜室６、６、・・・内を排気する。また、各成膜室６、６、・・・と真空排気系７５とをそれぞれ繋ぐ配管中に、それぞれ、可変コンダクタンスバルブ７６、７６、・・・を設けることにより、各成膜室６、６、・・・内の圧力をそれぞれ個別に調整可能としている。
【００３１】
本実施の形態において、各搬送路２、２、・・・の伸延方向に沿う方向（同図の左右方向）を、例えばチャンバ１の長さ方向とすると、このチャンバ１内全体の長さ寸法は、例えば約３８００ｍｍとされている。その内訳は、積み降ろし部３、挿入取出室４内及び真空保持室５内の各長さ寸法が、それぞれ約７００ｍｍとされており、各成膜室６、６、・・・内の長さ寸法が、約１７００ｍｍとされている。また、各搬送路２、２、・・・の並び方向に沿う方向（同図の上下方向）を、例えばチャンバ１の幅方向とすると、このチャンバ１の幅寸法は、約１５００ｍｍとされている。各成膜室６、６、・・・の各幅寸法については、それぞれ約３００ｍｍ均一とされている。そして、同図を記載した紙面に垂直な方向を、チャンバ１の高さ方向とすると、このチャンバ１内の高さ寸法は、約９００ｍｍとされている。
【００３２】
上記のように構成された成膜装置により、例えば、使い捨て用の含水性ヒドロゲル製ソフトコンタクトレンズの表面に、耐久性保護膜を形成する場合について、図２を参照して説明する。なお、上記コンタクトレンズのように、外形の小さい物質を成膜処理の対象とする場合には、その物質を複数個纏める。そして、これら複数個の物質を１つの被処理物７として取り扱う。そこで、本実施の形態では、上記コンタクトレンズを、数百個乃至数千個単位で、例えば高さ寸法が約６００ｍｍ、長さ寸法が約５００ｍｍ、幅寸法が約数十ｍｍ程度、の適当な被処理物積載治具に取り付ける。そして、この治具に取り付けた複数のコンタクトレンズを、１つの被処理物７として取り扱う。
【００３３】
また、図２は、或る１つの搬送路２（成膜室６）に係る部分のみを抜粋した図である。他の搬送路２、２、・・・に係る部分についても、同図と全く同様であるので、ここでは、それらの記載を省略する。そして、同図では、チャンバ１以外の部分、例えば各真空排気系４５、５４、７５や各プラズマＣＶＤ制御部７２、７２、・・・等についても、それぞれの記載を省略している。
【００３４】
例えば、今、チャンバ１（積み降ろし部３、挿入取出室４、真空保持室５及び各成膜室６、６、・・・）内が、空の状態にあるとする。この状態で、まず、挿入取出室４及び真空保持室５間の各ゲートバルブ４１、４１、・・・と、真空保持室５及び各成膜室６、６、・・・間のゲートバルブ５１、５１、・・・と、を閉じて、真空保持室５内と各成膜室６、６、・・・内とを、それぞれ密閉する。そして、真空排気系５４によって、真空保持室５内を例えば１Ｐａ程度にまで排気すると共に、真空排気系７５によって、各成膜室６、６、・・・内を例えば１Ｐａ程度にまで排気する。
【００３５】
上記真空保持室５内及び各成膜室６、６、・・・内の排気が完了した後、図２（ａ）に示すように、これから成膜しようとする被処理物７、７、・・・を積み降ろし部３の各搬送路２、２、・・・上に積載する。そして、積み降ろし部３と挿入取出室４との間の各ゲートバルブ３１、３１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、各搬送路２、２、・・・により各被処理物７、７、・・・を挿入取出室４内に搬送する。
【００３６】
挿入取出室４内への各被処理物７、７、・・・の搬入が完了した後、図２（ｂ）に示すように、上記各ゲートバルブ３１、３１、・・・を閉じて、挿入取出室４内を密閉する。そして、真空排気系４５によって、挿入取出室４内を真空保持室５内の圧力と略同等の例えば１Ｐａ付近にまで、高速排気する。この排気作業が完了した後、図２（ｃ）に示すように、ゲートバルブ４１、４１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、各被処理物７、７、・・・を真空保持室５内に搬送する。
【００３７】
真空保持室５内への各被処理物７、７、・・・の搬入が完了した後、図２（ｄ）に示すように、各ゲートバルブ４１、４１、・・・を閉じて、真空保持室５内を再度密閉する。そして、真空排気系５４により真空保持室５内の高真空状態を維持する。このように、各被処理物７、７、・・・を高真空中に保持することによって、被処理物７、７、・・・である各コンタクトレンズ内から、それぞれに含まれる水分等の不純物を排出させることができる。なお、ここでは、各被処理物７、７、・・・内から上記不純物を排出させるのに必要かつ十分な時間、例えば上記挿入取出室４内における排気時間を含めて約２０分間、各被処理物７、７、・・・を上記高真空の環境下に保持する。
【００３８】
上記のように、各被処理物７、７、・・・内から不純物を排出させる作業と同時に、上述した配管系４７の操作により挿入取出室４内の圧力を大気圧に戻す。そして、図２（ｄ）に示すように、上記各被処理物７、７、・・・とは別の次の成膜対象となる新たな被処理物７ａ、７ａ、・・・を、積み降ろし部３の各搬送路２、２、・・・上に積載する。そして、各ゲートバルブ３１、３１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、上記各次の被処理物７ａ、７ａ、・・・を、積み降ろし部３から挿入取出室４内に搬送する。
【００３９】
上記被処理物７ａ、７ａ、・・・の挿入取出室４内への搬入が完了した後、図２（ｅ）に示すように、ゲートバルブ３１、３１、・・・を閉じて、挿入取出室４内を密閉する。そして、上記図２（ｂ）のときと同様、真空排気系４５により挿入取出室４内を１Ｐａ付近にまで高速排気する。
【００４０】
一方、上記図２（ｄ）の状態で、真空保持室５内に保持した各被処理物７、７、・・・から不純物を十分に排出させた後、図２（ｅ）に示すように、ゲートバルブ５１、５１、・・・を開き、同図に矢印で示すように、各被処理物７、７、・・・を各成膜室６、６、・・・内に搬送する。そして、図２（ｆ）に示すように、ゲートバルブ５１、５１、・・・を閉じる。この状態で、各原料ガス導入系７１、７１、・・・から、それぞれ、例えばメタン（ＣＨ４）ガスと乾燥空気とを２：１の割合で混合した炭化物原料ガスを、各成膜室６、６、・・・内に導入する。これと同時に、プラズマ放電用電源６９、７０から各プラズマ電極６７、６８に対して、例えば１５ｋＨｚの交流電力を供給する。これにより、各成膜室６、６、・・・内の各成膜領域６５、６５、・・・に、プラズマ放電が発生する。なお、このとき、各可変コンダクタンスバルブ７６、７６、・・・により、各成膜室６、６、・・・内の放電圧力を４Ｐａに調整する。
【００４１】
上記のようにプラズマ放電を発生させた状態で、図２（ｆ）に点線の矢印で示すように、各成膜室６、６、・・・内において、各被処理物７、７、・・・を、それぞれ、５ｍｍ／ｓｅｃの速度で、バッファ領域６４→成膜領域６５→バッファ領域６６→成膜領域６５→バッファ領域６４の順に１往復させる。これにより、被処理物７、７、・・・（コンタクトレンズ）の表面に、プラズマ重合膜が一様に形成される。
【００４２】
上記のように各被処理物７、７、・・・に成膜処理を施している最中に、図２（ｆ）に示すように、ゲートバルブ４１、４１、・・・を開く。そして、同図に実線の矢印で示すように、上記次の成膜対象である各被処理物７ａ、７ａ、・・・を、挿入取出室４から真空保持室５内に搬送する。この真空保持室５内への各被処理物７ａ、７ａ、・・・の搬入が完了した後、図２（ｇ）に示すように、各ゲートバルブ４１、４１、・・・を閉じて真空保持室５内を再度密閉し、この真空保持室５内の高真空状態を真空排気系５４により維持する。更に、同図に実線の矢印で示すように、各被処理物７ａ、７ａ、・・・を、上述した平面移動機構により横方、即ち各搬送路２、２、・・・の外方にずらし、この状態で、上記各被処理物７、７、・・・への成膜処理が終了するのを待機させると共に、各被処理物７ａ、７ａ、・・・に含まれる不純物を排出させる。このように、真空保持室５内において各被処理物７ａ、７ａ、・・・を待機させるための領域が、特許請求の範囲に記載の待機領域に対応する。
【００４３】
上記各成膜室６、６、・・・内における各被処理物７、７、・・・への成膜処理が完了したら、各成膜室６、６、・・・への原料ガスの導入を停止すると共に、プラズマ電極６７、６８への交流電力を供給を停止して、プラズマ放電を停止する。そして、真空排気系７５により各成膜室６、６、・・・内を排気した後、図２（ｈ）に示すように、ゲートバルブ５１、５１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、成膜処理済の被処理物７、７、・・・を真空保持室５内に搬送する。
【００４４】
真空保持室５内への各被処理物７、７、・・・の搬入が完了した後、図２（ｉ）に示すように、各ゲートバルブ５１、５１、・・・を閉じる。このとき、成膜処理前の被処理物７、７、・・・と成膜処理前の被処理物７ａ、７ａ、・・・とが、それぞれ真空保持室５という同じ空間内に存在することになる。次に、図２（ｊ）に示すように、ゲートバルブ４１、４１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、成膜処理済の各被処理物７、７、・・・を挿入取出室４内に搬送する。
【００４５】
上記挿入取出室４内への各被処理物７、７、・・・の搬入が完了した後、図２（ｋ）に示すように、ゲートバルブ４１、４１、・・・を閉じる。そして、同図に矢印で示すように、真空保持室５内において各搬送路２、２、・・・から外れた位置で待機させておいた各被処理物７ａ、７ａ、・・・を、上述した平面移動機構により、各搬送路２、２、・・・上に戻す。これにより、チャンバ１内における成膜処理済の被処理物７、７、・・・と成膜処理前の被処理物７ａ、７ａ、・・・との入れ替えが実現される。
【００４６】
これと同時に、上述した配管系４７の操作により挿入取出室４内の圧力を大気圧に戻す。そして、図２（ｍ）に示すように、ゲートバルブ３１、３１、・・・を開いて、同図に矢印で示すように、挿入取出室４内にある成膜処理済の各被処理物７、７、・・・を積み降ろし部３に搬送して、外部に取り出す。
【００４７】
上記成膜処理済の各被処理物７、７、・・・の取り出しが完了した後、これに替えて、図２（ｎ）に示すように、更に次の成膜対象となる新たな被処理物７ｂ、７ｂ、・・・を、積み降ろし部３の各搬送路２、２、・・・上に積載する。これにより、上述した図２（ｄ）と同様の状態となる。これ以降は、上記と同じ作業工程を繰り返す。
【００４８】
上記一連の成膜作業によれば、各被処理物７、７、・・・（コンタクトレンズ）の表面に、膜厚約２０ｎｍの保護膜を形成できる。そして、このような保護膜を形成することにより、２週間乃至４週間という長時間着用に十分耐え得る使い捨て用のソフトコンタクトレンズを実現できる。
【００４９】
なお、上記とは別の例として、多孔性金属製のカミソリの刃を被処理物７、７、・・・とし、このカミソリの刃の表面に耐磨耗性の保護膜を形成する実験も試みた。その際、原料ガスとして、メタン（ＣＨ４）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとを混合したものを使用し、これ以外は、上記と同様の条件で成膜処理を施してみた。その結果、カミソリの刃の表面に膜厚が１５ｎｍ乃至２０ｎｍの保護膜を形成できた。そして、このような保護膜を形成したカミソリの刃は、成膜しないものに比べて、耐久性に優れ、かつ非常に切れ味の良いものになった。
【００５０】
上記のように、本実施の形態によれば、大量生産の需要に対応すべく複数の成膜室６、６、・・・を備えているものの、その成膜処理前に必要な各被処理物７、７、・・・内から不純物を排出させるという所謂前処理を施すための真空保持室５を、各成膜室６、６、・・・に対して一元化している。従って、この前処理に必要な真空排気系５４等も１系統のみで足りるので、装置全体の構成を簡素化でき、かつ低コスト化できる。
【００５１】
また、本実施の形態では、上述した従来技術における被処理物挿入室と被処理物取出室とを挿入取出室３という１つの室で兼用すると共に、上記従来技術における挿入側真空保持室と取出側真空保持室とを１つの真空保持室４で兼用するのと略等価な構成としている。よって、上記従来技術に比べて、成膜装置を構成する各室の数を削減でき、その分、装置全体を小型化できる。
【００５２】
更に、挿入取出室３についても、真空保持室４と同様に、各成膜室６、６、・・・に対して一元化している。従って、この挿入取出室３に付随する真空排気系４５等についても、上記真空保持室４の場合と同様、１系統のみで足りる。
【００５３】
また、各成膜室６、６、・・・内を排気するための真空排気系７５についても、各成膜室６、６、・・・に共通の１系統のみとしているので、その分、装置構成を簡素化及び低コスト化を実現できる。
【００５４】
そして、真空保持室５内に、次の成膜処理の対象となる被処理物７ａ、７ａ、・・・を待機させるための領域を設けているので、これら各被処理物７ａ、７ａ・・・の前処理と、現在成膜処理中の各被処理物７、７、・・・の成膜処理とを、同時に実現できる。従って、一連の成膜作業を連続的に実行でき、より規模の大きい大量生産の需要に対応できる。
【００５５】
また、各搬送路２、２、・・・を、それぞれに共通のモータによって駆動しているので、各搬送路毎にモータを必要とする上記従来技術に比べて、モータの設置台数を削減できる。このことによっても、装置構成の簡素化及び低コスト化を実現できる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、ソフトコンタクトレンズ及びカミソリの刃を被処理物７とする場合について説明したが、これに限らない。例えば、多孔性セラミックスやプラスチック製の成形品等を被処理物７として成膜処理する場合にも、本発明を適用できる。
【００５７】
また、本実施の形態において、上記ソフトコンタクトレンズやカミソリの刃等に成膜処理を施す際の各条件、例えば各成膜室６、６、・・・内における移動速度や放電圧力、或いはプラズマ放電用電源の電力態様や原料ガス等は、飽くまで一例である。よって、これ以外の成膜条件により成膜処理を施してもよい。
【００５８】
中でも、各成膜室６、６、・・・内の放電圧力やプラズマ放電用電源の電力態様、及び原料ガスの成分等については、各成膜室６、６、・・・毎にそれぞれ個別に調整できる。よって、これらの条件を各成膜室６、６、・・・毎に異ならせば、同時に異なる成膜処理を実現できる。
【００５９】
また、各成膜室６、６、・・・を、プラズマＣＶＤ法により成膜処理を実現する構成としたが、これに限らない。例えば、常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ法等の他のＣＶＤ法、或いはスパッタリングやイオンプレーティング等に代表されるＰＶＤ法等、他の成膜方法により成膜処理を実現する構成としてもよい。
【００６０】
そして、各搬送路２、２、・・・を、例えばローラコンベア構成としたが、例えばベルトコンベア等、他の搬送系により、各搬送路２、２、・・・を構成してもよい。また、真空保持室５内において、次の成膜対象となる被処理物７ａ、７ａ、・・・を搬送路２、２、・・・上からずらすために、これらを上述した平面移動機構により横方に移動させるよう構成したが、これに限らない。例えば、上下移動により、各被処理物７ａ、７ａ、・・・を各搬送路２、２、・・・上からずらしてもよい。
【００６１】
更に、本実施の形態では、成膜処理前に、各被処理物７、７、・・・を所定の時間だけ高真空の環境下に置くことを前提とする成膜装置について説明したが、成膜処理前に各被処理物７、７、・・・を加熱する等、他の処理を施すことを前提とする成膜装置にも、本発明を適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の成膜装置によれば、大量生産の需要に対応すべく複数の成膜室を備えているものの、その成膜処理前に必要な前処理を施すための前処理室を、各成膜室に対して一元化している。従って、この前処理に必要な各種手段、例えばこの前処理が各被処理物を真空内に所定時間保持するものである場合には前処理室内を排気する真空ポンプ等の排気手段等も、一元化できる。また、各被処理物を搬送するための複数の搬送路は、それぞれに共通の駆動手段により駆動される、よって、複数の排気手段等を必要とする上述した従来技術に比べて、装置全体の構成の簡素化及び低コスト化を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の概略構成を示す図で、内部構造を平面的に見た図である。
【図２】  同実施の形態において、一連の成膜作業の工程を示す図である。
【符号の説明】
１  チャンバ
２  搬送路
４  挿入取出室
５  真空保持室
６  成膜室
７  被処理物
【図１】
0004392073.tif 000002
【図２】
0004392073.tif 000003