JP2003013231A

JP2003013231A - 容器内面成膜用ｃｖｄ装置及び容器内面成膜方法

Info

Publication number: JP2003013231A
Application number: JP2001194385A
Authority: JP
Inventors: Takumi Kobayashi; 小林　　巧
Original assignee: Universal Technics Co Ltd
Current assignee: Universal Technics Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP4804654B2

Abstract

(57)【要約】【課題】容器の受け渡しに要する時間を短縮して量産
効率を向上させた容器内面成膜用ＣＶＤ装置を提供す
る。【解決手段】本発明に係る容器内面成膜用ＣＶＤ装置
は、第１容器内と第２容器内に交互に薄膜を成膜するも
のであって、スタンドＡとスタンドＢを有するテーブル
１２と、スタンドＡに載置された第１容器とスタンドＢ
に載置された第２容器を交互に収容するために、スタン
ドＡとスタンドＢが交互に装着される成膜チャンバ１１
と、テーブルが成膜チャンバに装着された状態とテーブ
ルが成膜チャンバから取り外された状態との間でテーブ
ルを移動させる第１駆動機構と、テーブルが成膜チャン
バから取り外された状態でテーブルをスライド又は回転
させる第２駆動機構と、一方の容器に薄膜を成膜してい
る間に、他方の成膜終了後の容器と未成膜の容器を交換
してテーブルに載置する機構と、を具備するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器の内面に薄膜
を成膜する容器内面成膜用ＣＶＤ装置及び容器内面成膜
方法に係わり、特に、量産効率を向上させた容器内面成
膜用ＣＶＤ装置及び容器内面成膜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のＣＶＤ（Chemical Vapor D
eposition）成膜装置について説明する。

【０００３】従来の容器内面成膜用ＣＶＤ装置は外部電
極を備えた成膜チャンバを有し、この外部電極は上部電
極と底部電極から構成されている。上部電極の下部に底
部電極の上部がＯリングを介して着脱自在に取り付けら
れている。外部電極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容器を収容するためのも
のである。外部電極内の空間は、そこに収容される容器
の外形よりも僅かに大きくなるように形成されている。
また、外部電極内の空間は、上部電極と底部電極の間に
配置されたＯリングによって外部から密閉されている。

【０００４】外部電極は高周波電源（ＲＦ電源）に接続
されている。外部電極内の空間には内部電極が差し込ま
れており、内部電極の先端は外部電極内の空間であって
外部電極内に収容された容器の内部に配置される。

【０００５】内部電極は、その内部が中空からなる管形
状を有している。内部電極の先端にはガス吹き出し口が
設けられており、このガス吹き出し口から炭化水素ガス
等の原料ガスを外部電極内の空間に供給するようになっ
ている。また、外部電極内の空間は第１真空バルブを介
して大気開放可能な状態とされている。また、外部電極
内の空間は第２真空バルブを介して真空ポンプに接続さ
れている。

【０００６】また、容器内面成膜用ＣＶＤ装置は容器収
納機構を有している。この容器収納機構は、上述した外
部電極の一部を構成する底部電極、この底部電極を上下
に移動させる上下駆動機構、容器を搬送する搬送用ロボ
ット、及び、制御部などから構成されている。

【０００７】底部電極は、容器を載置する凹部を有して
いる。搬送用ロボットはロボットアームを備えており、
このロボットアームは、底部電極の凹部に容器をセット
し、取り出すためのものである。制御部は、上下駆動機
構及び搬送用ロボットなどの動作を制御するものであ
る。

【０００８】次に、上記容器内面成膜用ＣＶＤ装置を用
いて容器の内部に炭素膜を成膜する方法について説明す
る。

【０００９】まず、第１真空バルブを開いて成膜チャン
バ内を大気開放する。これにより、空気が外部電極内の
空間に入り、成膜チャンバ内が大気圧にされる。次に、
外部電極の底部電極を上下駆動機構により下方に移動さ
せ、底部電極を上部電極から取り外す。次いで、ロボッ
トアームが未成膜の容器をつかみ、この容器を持ったロ
ボットアームを底部電極上にスライドさせて搬送し、こ
の底部電極の凹部に該容器を載置し、ロボットアームが
該容器を放す。そして、ロボットアームは底部電極上か
らスライドして引っ込む。その後、上下駆動機構により
底部電極を上方に移動させ、底部電極を上部電極の下部
に装着し、外部電極はＯリングによって密閉される。即
ち、底部電極を上方に移動させると、上部電極の下側か
ら上部電極内の空間に容器が差し込まれて設置され、内
部電極が容器内に挿入された状態となる。

【００１０】この後、真空ポンプは作動させた状態で、
第１真空バルブを閉じた後、第２真空バルブを開く。こ
れにより、容器内を含む成膜チャンバ内（外部電極内の
空間等）が排気され、外部電極内が真空とされる。

【００１１】次に、流量制御された炭化水素ガスなどの
原料ガスを、内部電極を通してガス吹き出し口から吹き
出す。これにより、原料ガスが容器内に導入される。そ
して、成膜チャンバ内と容器内が、制御されたガス流量
と排気能力のバランスによって、炭素膜の成膜に適した
圧力に保たれる。

【００１２】この後、外部電極に高周波電源（ＲＦ電
源）からＲＦ出力を供給する。これにより、外部電極と
内部電極間にプラズマを着火する。これによって、容器
内に炭化水素系プラズマが発生し、炭素膜が容器の内側
に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いも
のである。

【００１３】次に、ＲＦ電源からのＲＦ出力を停止し、
原料ガスの供給を停止する。そして、成膜チャンバ及び
容器内の炭化水素ガスが真空ポンプによって排気され
る。その後、第２真空バルブを閉じる。次に、第１真空
バルブを開いて成膜チャンバ内を大気開放した後、底部
電極を上下駆動機構により下方に移動させ、底部電極を
上部電極から取り外す。

【００１４】次いで、底部電極に載置されている成膜完
了後の容器の上部にロボットアームをスライドさせ、ロ
ボットアームにより容器をつかみ、ロボットアームが容
器を持ち上げ、ロボットアームをスライドさせて容器を
底部電極から取り出す。

【００１５】その後、ロボットアームが未成膜の容器を
つかみ、この容器を持ったロボットアームを底部電極上
にスライドさせて搬送し、この底部電極の凹部に該容器
を載置し、ロボットアームが該容器を放す。そして、ロ
ボットアームは底部電極上からスライドして引っ込む。
この後は、前述した成膜方法を繰り返すことにより、炭
素膜が成膜された容器が量産される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の容器内面成膜用ＣＶＤ装置においては、外部電極の一
部を構成する底部電極が成膜チャンバへの容器の出し入
れを行う蓋の役目をしており、従来はこの底部電極が単
純に上下して容器の取り出し、セットを行っている。こ
のため、底部電極に容器を置いたり、成膜完了した容器
を取り出す際には、搬送用ロボットのロボットアームが
上部電極と底部電極の間に入り込んで、容器を掴み取っ
て行かなければならない。従って、従来の容器内面成膜
用ＣＶＤ装置では、ロボットアームが成膜済みの容器を
取り出し、未成膜の容器を置くまでの間、成膜チャンバ
は大気開放された状態となり、容器の受け渡しが終了す
るまで閉じることができない。その結果、容器の成膜を
量産する際には、容器の搬送（即ち容器の受け渡し）に
要する時間がそのままサイクルタイム（１個の容器を成
膜するのに必要な合計時間）の一部になり、量産効率が
悪かった。

【００１７】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、容器の受け渡しに要する
時間を短縮して量産効率を向上させた容器内面成膜用Ｃ
ＶＤ装置及び容器内面成膜方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る容器内面成膜用ＣＶＤ装置は、第１容
器の内面と第２容器の内面に交互に薄膜を成膜する容器
内面成膜用ＣＶＤ装置であって、第１容器を保持する保
持部Ａと第２容器を保持する保持部Ｂを有する台部材
と、保持部Ａに保持された第１容器と保持部Ｂに保持さ
れた第２容器を交互に収容するために、台部材における
保持部Ａと保持部Ｂが交互に装着される成膜チャンバ
と、台部材が成膜チャンバに装着された状態と台部材が
成膜チャンバから取り外された状態との間で台部材を移
動させる第１駆動機構と、上記台部材が成膜チャンバか
ら取り外された状態で台部材をスライド又は回転させる
第２駆動機構と、第１容器及び第２容器のうち一方の容
器に薄膜を成膜している間に、他方の成膜終了後の容器
と未成膜の容器を交換して台部材に保持する機構と、を
具備することを特徴とする。

【００１９】また、上記容器内面成膜用ＣＶＤ装置にお
いて、上記第２駆動機構は、成膜チャンバと保持部Ａが
対応する位置と成膜チャンバと保持部Ｂが対応する位置
との間で台部材を移動させるために、台部材をスライド
又は回転させる機構であることが好ましい。また、第１
容器及び第２容器それぞれは単数でも複数でも良い。

【００２０】上記容器内面成膜用ＣＶＤ装置では、次の
ように動作させることができる。保持部Ａの第１容器内
に薄膜を成膜している間に、保持部Ｂにおいて成膜終了
後の容器と未成膜の第２容器を交換して保持する。そし
て、第１容器の成膜が終了した後、第１駆動機構により
台部材を移動させて成膜チャンバから取り外す。この
時、成膜チャンバと保持部Ａが対応した位置にある。次
に、第２駆動機構により台部材をスライド又は回転させ
る。この時、成膜チャンバと保持部Ｂが対応した位置に
ある。そして、第１駆動機構によって台部材を移動させ
て成膜チャンバに装着することにより未成膜の第２容器
を成膜チャンバ内に収納する。次に、第２容器内に薄膜
を成膜している間に、保持部Ａにおいて成膜終了後の第
１容器と未成膜の容器を交換して載置する。この後は、
上記と同様の動作を繰り返す。したがって、容器の受け
渡しに要する時間を短縮することができ、量産効率を大
幅に向上させることができる。

【００２１】また、本発明に係る容器内面成膜用ＣＶＤ
装置においては、上記保持部Ａが第１容器を載置するス
タンドＡであり、上記保持部Ｂが第２容器を載置するス
タンドＢであることも可能である。また、上記保持部Ａ
が第１容器の口部を保持するサスペンドＡであり、上記
保持部Ｂが第２容器の口部を保持するサスペンドＢであ
ることも可能である。

【００２２】また、本発明に係る容器内面成膜用ＣＶＤ
装置においては、上記薄膜が非晶質水素含有炭素を主成
分とする膜であることも可能である。

【００２３】本発明に係る容器内面成膜方法は、第１容
器を載置するスタンドＡと第２容器を載置するスタンド
Ｂを有する底部台と、スタンドＡに載置された第１容器
とスタンドＢに載置された第２容器を交互に収容するた
めに、底部台におけるスタンドＡとスタンドＢが交互に
装着される成膜チャンバと、を備えた容器内面成膜用Ｃ
ＶＤ装置を用いて第１容器の内面と第２容器の内面に交
互に薄膜を成膜する方法であって、スタンドＡに成膜チ
ャンバを装着した状態でスタンドＡ上の第１容器内に薄
膜を成膜し、その間に、スタンドＢにおいて成膜終了後
の容器と未成膜の第２容器を交換して載置し、底部台を
成膜チャンバから取り外すことにより、スタンドＡ上の
第１容器を成膜チャンバから取り出し、底部台をスライ
ド又は回転させ、底部台を成膜チャンバに装着すること
により、スタンドＢ上の未成膜の第２容器を成膜チャン
バ内に収納し、スタンドＢ上の第２容器内に薄膜を成膜
し、その間に、スタンドＡにおいて成膜終了後の第１容
器と未成膜の容器を交換して載置することを特徴とす
る。

【００２４】本発明に係る容器内面成膜方法は、第１容
器の口部を保持するサスペンドＡと第２容器の口部を保
持するサスペンドＢを有する上部台と、サスペンドＡに
保持された第１容器とサスペンドＢに保持された第２容
器を交互に収容するために、上部台におけるサスペンド
ＡとサスペンドＢが交互に装着される成膜チャンバと、
を備えた容器内面成膜用ＣＶＤ装置を用いて第１容器の
内面と第２容器の内面に交互に薄膜を成膜する方法であ
って、サスペンドＡに成膜チャンバを装着した状態でサ
スペンドＡ下の第１容器内に薄膜を成膜し、その間に、
サスペンドＢにおいて成膜終了後の容器と未成膜の第２
容器を交換して保持し、上部台を成膜チャンバから取り
外すことにより、サスペンドＡ下の第１容器を成膜チャ
ンバから取り出し、上部台をスライド又は回転させ、上
部台を成膜チャンバに装着することにより、サスペンド
Ｂ下の未成膜の第２容器を成膜チャンバ内に収納し、サ
スペンドＢ下の第２容器内に薄膜を成膜し、その間に、
サスペンドＡにおいて成膜終了後の第１容器と未成膜の
容器を交換して保持することを特徴とする。

【００２５】また、本発明に係る容器内面成膜方法にお
いては、上記薄膜が非晶質水素含有炭素を主成分とする
膜であることが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る第１
の実施の形態による容器内面成膜用ＣＶＤ装置における
成膜チャンバ及び底部台を模式的に示す構成図である。
図２は、図１に示す成膜チャンバ及び底部台の一部を示
すものであり、図２（ａ）は、成膜チャンバから底部台
を取り外した状態を示す断面図であり、図２（ｂ）は、
成膜チャンバに底部台を装着した状態を示す断面図であ
る。

【００２７】容器内面成膜用ＣＶＤ装置は図１に示す成
膜チャンバ１１及び容器収納機構を備えている。この容
器収納機構は、テーブル（底部台）１２、これを上下に
移動させる第１駆動機構（図示せず）、テーブル１２を
水平方向にスライド又は回転させる第２駆動機構（図示
せず）、容器１９を搬送する搬送用ロボット（図示せ
ず）、及び、制御部（図示せず）などから構成されてい
る。ここでの容器１９には種々の容器が含まれ、それを
構成する材質などに限定されるものではなく、例えばプ
ラスチック容器、ＰＥＴボトル、アルミ缶、スチール
缶、ガラス瓶などが挙げられる。

【００２８】テーブル１２は、図１に示すように第１容
器としての容器を載置するスタンドＡと第２容器として
の容器を載置するスタンドＢから構成されている。スタ
ントＡ及びスタンドＢそれぞれが成膜チャンバ１１に対
応するように構成されている。なお、第１容器及び第２
容器それぞれは、単数の容器でも複数の容器でも良い。
即ち、図１では、スタンドＡ及びスタンドＢそれぞれに
４個の容器を載置するように構成しているが、スタンド
Ａ及びスタンドＢそれぞれに１〜３個又は５個以上の容
器を載置するように構成することも可能である。

【００２９】第１駆動機構は、成膜チャンバ１１に対し
て矢印１６のようにテーブル１２を上下に移動させる機
構である。つまり、成膜チャンバ１１にテーブル１２の
スタンドＡ又はスタンドＢが装着されている状態（即ち
図２（ｂ）に示す状態）において、テーブル１２を第１
駆動機構により下方に移動させることにより、成膜チャ
ンバ１１からスタンドＡ又はスタンドＢが取り外され、
成膜チャンバ１１の下方にスタンドＡ又はスタンドＢが
位置する状態（即ち図２（ａ）に示す状態）になる。ま
た逆に、成膜チャンバ１１の下方にスタンドＡ又はスタ
ンドＢが位置している状態（即ち図２（ａ）に示す状
態）において、テーブル１２を第１駆動機構により上方
に移動させることにより、成膜チャンバ１１にスタンド
Ａ又はスタンドＢが装着される状態（即ち図２（ｂ）に
示す状態）になる。なお、具体的な駆動機構としては、
種々の駆動機構を用いることが可能であるが、例えばス
テッピングモータ、サーボモータ、油圧サーボ、エアシ
リンダなどを用いることも可能である。

【００３０】第２駆動機構は、成膜チャンバ１１に対し
て矢印１７のように水平方向にテーブル１２をスライド
させるスライド機構、又は、成膜チャンバ１１に対して
水平方向にテーブルを回転させる回転機構である。スラ
イド機構の場合は、成膜チャンバ１１の下方にスタンド
Ａが位置している状態において、テーブル１２をスライ
ドさせることにより、成膜チャンバ１１の下方にスタン
ドＢが位置する状態になる。また逆に、成膜チャンバ１
１の下方にスタンドＢが位置している状態において、テ
ーブル１２をスライドさせることにより、成膜チャンバ
１１の下方にスタンドＡが位置する状態になる。回転機
構の場合は、成膜チャンバ１１の下方にスタンドＡが位
置している状態において、テーブル１２を回転させるこ
とにより、成膜チャンバ１１の下方にスタンドＢが位置
する状態になる。また逆に、成膜チャンバ１１の下方に
スタンドＢが位置している状態において、テーブル１２
を回転させることにより、成膜チャンバ１１の下方にス
タンドＡが位置する状態になる。なお、具体的な駆動機
構としては、種々の駆動機構を用いることが可能である
が、例えばステッピングモータ、サーボモータ、油圧サ
ーボ、エアシリンダなどを用いることも可能である。

【００３１】図２（ａ），（ｂ）に示すように、成膜チ
ャンバ１１は上部電極１０を有している。テーブル１２
は底部電極１３、テフロン（登録商標）などの絶縁物１
４及び基台１５から構成されている。基台１５は絶縁物
１４によって底部電極１３と電気的に絶縁されている。

【００３２】また、容器内面成膜用ＣＶＤ装置は外部電
極を有しており、この外部電極は上部電極１０と底部電
極１３から構成されている。底部電極１３は、容器１９
を載置するボトル固定用スタンド（凹部）１３ａを有し
ている。上部電極１０の下部に底部電極１３の上部がＯ
リング１８を介して着脱自在に取り付けられるようにな
っている。外部電極の内部には空間２０が形成されてお
り、この空間２０はコーティング対象の容器１９を収容
するためのものである。外部電極内の空間２０は、そこ
に収容される容器１９の外形よりも僅かに大きく形成さ
れている。また、外部電極内の空間２０は、図２（ｂ）
に示すように上部電極１０と底部電極１３の間に配置さ
れたＯリング１８によって外部から密閉可能になってい
る。

【００３３】外部電極１０及び１３は図示せぬ高周波電
源（ＲＦ電源）に接続されている。外部電極内の空間２
０には内部電極（図示せず）が差し込まれており、内部
電極の先端は外部電極内の空間２０であって外部電極内
に収容された容器１９の内部に配置される。

【００３４】内部電極は、その内部が中空からなる管形
状を有している。内部電極の先端にはガス吹き出し口が
設けられており、このガス吹き出し口から炭化水素ガス
等の原料ガスを外部電極内の空間２０に供給するように
なっている。また、外部電極内の空間２０は第１真空バ
ルブ（図示せず）を介して大気開放可能な状態とされて
いる。また、外部電極内の空間２０は第２真空バルブ
（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に接続さ
れている。

【００３５】前記搬送用ロボットはロボットアームを備
えており、このロボットアームは、ボトル固定用スタン
ド１３ａに容器１９をセットし、取り出すためのもので
ある。前記制御部は、第１駆動機構、第２駆動機構及び
搬送用ロボットなどの動作を制御するものである。

【００３６】次に、上記容器内面成膜用ＣＶＤ装置を用
いて容器（容器）の内部に炭素膜を成膜する方法につい
て説明する。図３（ａ）〜（ｅ）は、ＣＶＤ成膜時にお
ける成膜チャンバとテーブルの動作を模式的に示す構成
図である。なお、炭素膜としては、非晶質水素含有炭素
を主成分とする膜であることが好ましい。

【００３７】まず、第１真空バルブを開いて成膜チャン
バ１１内を大気開放する。これにより、空気が外部電極
内の空間２０に入り、成膜チャンバ内が大気圧にされ
る。次に、テーブル１２を第１駆動機構により下方に移
動させ、底部電極１３を上部電極１０から取り外す。こ
の時は成膜チャンバ１１の下部にはスタンドＡが位置し
ている。

【００３８】次いで、ロボットアームが未成膜の容器を
複数本つかみ、これら容器を持ったロボットアームを底
部電極１３上にスライドさせて搬送し、この底部電極１
３のボトル固定用スタンド（凹部）１３ａに該容器を載
置し、ロボットアームが該容器を放す。そして、ロボッ
トアームは底部電極上からスライドして引っ込む。

【００３９】その後、図３（ａ）に示すように、第１駆
動機構によりテーブル１２を上方に移動させ、底部電極
１３を上部電極１０の下部に装着し、外部電極はＯリン
グ１８によって密閉される。即ち、テーブル１２を上方
に移動させると、上部電極１０の下側から上部電極内の
空間２０に容器１９ａが差し込まれて設置され、内部電
極が容器内に挿入された状態となり、成膜チャンバ１１
内に容器１９ａが収納される。

【００４０】この後、真空ポンプは作動させた状態で、
第１真空バルブを閉じた後、第２真空バルブを開く。こ
れにより、容器１９ａ内を含む成膜チャンバ１１内（外
部電極内の空間２０等）が排気され、外部電極内が真空
とされる。

【００４１】次に、流量制御された炭化水素ガスなどの
原料ガス２３を、内部電極を通してガス吹き出し口から
吹き出す。これにより、原料ガス２３が容器１９ａ内に
導入される。そして、成膜チャンバ１１内と容器１９ａ
内が、制御されたガス流量と排気能力のバランスによっ
て、炭素膜の成膜に適した圧力に保たれる。

【００４２】この後、外部電極に高周波電源（ＲＦ電
源）からＲＦ出力を供給する。これにより、外部電極と
内部電極間にプラズマを着火する。これによって、容器
１９ａ内に炭化水素系プラズマが発生し、炭素膜が容器
１９ａの内側に成膜される。このときの成膜時間は数秒
程度と短いものである。

【００４３】このように成膜している間に、スタンドＢ
に未成膜の容器１９ｂを複数本載置する。すなわち、ロ
ボットアームが未成膜の容器１９ｂをつかみ、該容器１
９ｂを持ったロボットアームをスタンドＢ上にスライド
させて搬送し、スタンドＢにおける底部電極１３の凹部
１３ａに該容器１９ｂを載置し、ロボットアームが該容
器１９ｂを放す。そして、ロボットアームはスタンドＢ
上からスライドして引っ込む。

【００４４】次に、ＲＦ電源からのＲＦ出力を停止し、
原料ガスの供給を停止する。そして、成膜チャンバ及び
容器１９ａ内の炭化水素ガスが真空ポンプによって排気
される。その後、第２真空バルブを閉じる。

【００４５】次に、図３（ｂ）に示すように、第１真空
バルブを開いて成膜チャンバ１１内を大気開放した後、
テーブル１２を第１駆動機構により下方に移動させ、底
部電極１３を上部電極１０から取り外す。この時、成膜
チャンバ１１の下部にはスタンドＡが位置しており、ス
タンドＡには成膜完了後の容器１９ａが複数本載置され
ており、スタンドＢには複数本の未成膜の容器１９ｂが
載置されている。

【００４６】次いで、図３（ｃ）に示すように、第２駆
動機構によりテーブル１２を、回転軸２１を中心として
矢印２２のように１８０°回転させる。これにより、成
膜チャンバ１１の下部にはスタンドＢが位置し、スタン
ドＢは未成膜の容器１９ｂが複数本載置された状態にあ
り、スタンドＡは複数本の成膜完了後の容器１９ａが載
置された状態にある。なお、第２駆動機構は、前述した
ようにスライド機構であっても良く、この場合は、テー
ブル１２をスライドさせることにより成膜チャンバ１１
の下部にスタンドＢを位置させることになる。

【００４７】この後、図３（ｄ）に示すように、第１駆
動機構によりテーブル１２を上方に移動させ、底部電極
１３を上部電極１０の下部に装着し、外部電極はＯリン
グ１８によって密閉される。即ち、テーブル１２を上方
に移動させると、上部電極１０の下側から上部電極内の
空間２０に容器１９ｂが差し込まれて設置され、内部電
極が容器１９ｂ内に挿入された状態となり、成膜チャン
バ１１内に容器１９ｂが収納される。

【００４８】この後、真空ポンプは作動させた状態で、
第１真空バルブを閉じた後、第２真空バルブを開く。こ
れにより、容器１９ｂ内を含む成膜チャンバ内が排気さ
れ、外部電極内が真空とされる。

【００４９】次に、流量制御された炭化水素ガスなどの
原料ガス２３を、内部電極を通してガス吹き出し口から
吹き出す。これにより、原料ガス２３が容器１９ｂ内に
導入される。そして、成膜チャンバ１１内と容器１９ｂ
内が、制御されたガス流量と排気能力のバランスによっ
て、炭素膜の成膜に適した圧力に保たれる。

【００５０】この後、外部電極に高周波電源（ＲＦ電
源）からＲＦ出力を供給する。これにより、外部電極と
内部電極間にプラズマを着火する。これによって、容器
１９ｂ内に炭化水素系プラズマが発生し、炭素膜が容器
１９ｂの内側に成膜される。

【００５１】このように成膜している間に、スタンドＡ
に載置された成膜完了後の容器１９ａと未成膜の容器１
９ｃを矢印２５のように交換して載置する。すなわち、
成膜完了後の容器１９ａの上部にロボットアームをスラ
イドさせ、ロボットアームにより容器１９ａをつかみ、
ロボットアームが容器１９ａを持ち上げ、ロボットアー
ムをスライドさせて容器１９ａを底部電極から取り出
す。そして、取り出された容器１９ａを所定の場所に保
管する。その後、ロボットアームが未成膜の容器１９ｃ
をつかみ、該容器１９ｂを持ったロボットアームをスタ
ンドＡ上にスライドさせて搬送し、スタンドＡにおける
底部電極１３の凹部１３ａに該容器１９ｃを載置し、ロ
ボットアームが該容器１９ｃを放す。そして、ロボット
アームはスタンドＡ上からスライドして引っ込む。

【００５２】次に、ＲＦ電源からのＲＦ出力を停止し、
原料ガスの供給を停止する。そして、成膜チャンバ及び
容器１９ｂ内の炭化水素ガスが真空ポンプによって排気
される。その後、第２真空バルブを閉じる。

【００５３】次に、図３（ｅ）に示すように、第１真空
バルブを開いて成膜チャンバ１１内を大気開放した後、
テーブル１２を第１駆動機構により下方に移動させ、底
部電極１３を上部電極１０から取り外す。この時、成膜
チャンバ１１の下部にはスタンドＢが位置しており、ス
タンドＢには成膜完了後の容器１９ｂが複数本載置され
ており、スタンドＡには複数本の未成膜の容器１９ｃが
載置されている。この後は、図３（ｂ）に示す工程から
前述した成膜方法を繰り返すことにより、炭素膜が成膜
された容器が量産される。

【００５４】上記第１の実施の形態によれば、図３
（ｄ）の工程のようにスタンドＢ上の容器１９ｂを成膜
している間に、スタンドＡにおいて成膜完了後の容器１
９ａと未成膜の容器１９ｃを交換して載置している。こ
のため、従来の容器内面成膜用ＣＶＤ装置のように成膜
チャンバの下方にテーブルを下げた状態で成膜完了後の
容器と未成膜の容器を交換して載置する必要がない。こ
れにより、その時間だけサイクルタイムを短縮すること
ができ、量産効率を大幅に向上させることができる。

【００５５】さらに詳しく説明すると、本実施の形態に
よる容器内面成膜用ＣＶＤ装置では、成膜チャンバから
成膜済みボトルを取り出し、未成膜ボトルを成膜チャン
バに収容するまでに、テーブル１２を下げ、テーブル１
２をスライド又は回転させ、テーブルを上げるという３
つの動作のみが必要で、従来のボトル出し入れに比べて
工程数が少なくて済む。具体的には、テーブル１２を下
げてチャンバを開くのに１秒要し、テーブル１２をスラ
イド又は回転させるのに２秒を要し、テーブル１２を上
げてチャンバを閉じるのに１秒を要するので、これらに
要する時間は４秒程度である。そして、チャンバ内に未
成膜ボトルを搬入した後、チャンバ内を真空引きし、チ
ャンバ内にガスを導入し、未成膜ボトルを成膜するのに
合計６秒〜１０秒程度を要する。これに対して、従来の
容器内面成膜用ＣＶＤ装置では、テーブルを下げた状態
で、成膜完了後の容器と未成膜の容器を交換する動作が
さらに必要となる。具体的には、チャンバを開くのに１
秒を要し、成膜済みボトルを搬出するのに３秒を要し、
未成膜ボトルを搬入するのに３秒を要し、チャンバを閉
じるのに１秒を要するので、これらに要する時間は８秒
程度である。そして、真空引き、ガス導入、成膜に要す
る時間は６秒〜１０秒程度である。従って、本実施の形
態による容器内面成膜用ＣＶＤ装置では、１サイクルの
所要時間が１０秒〜１４秒程度であるのに対して、従来
の容器内面成膜用ＣＶＤ装置では、１サイクルの所要時
間が１４秒〜１８秒程度である。よって、本実施の形態
では、従来のそれに比べて１サイクルに４秒程度短縮す
ることができ、大幅に量産効率を向上させることができ
る。つまり、本発明を用いることでチャンバへのボトル
の出し入れの時間を短縮することが可能となり、ひいて
は１本（１バッチ）あたりの製造にかかる時間を短縮す
ることが可能となる。さらに、成膜に必要な時間（真空
引き、ガス導入、成膜）が短縮されるほどこの効果が顕
著になる。

【００５６】また、従来の容器内面成膜用ＣＶＤ装置で
は、成膜終了後に容器が下がった位置で容器を取り出
し、未成膜ボトルのセットを行うため、ボトルと成膜チ
ャンバの間にロボットアームが入るだけの間隔が必要で
あった。これに対して、本実施の形態による容器内面成
膜用ＣＶＤ装置では、スライド又は回転式のボトル収納
機構を用いているため、この間隔を全く無くすことがで
きる。これにより、ボトルを成膜チャンバに収納する際
の上昇下降の動作長を短くすることができ、テーブルの
上下動作時間の短縮にも寄与する。従って、ボトルの出
し入れに割かれる装置停止時間を極力抑えることができ
る。

【００５７】尚、上記第１の実施の形態では、成膜チャ
ンバ１１の下方にテーブル１２を配置しているが、この
配置に限定されるものではなく、例えば、成膜チャンバ
の水平方向にテーブルを配置することも可能である。こ
の場合、テーブル１２における底部電極１３のボトル固
定用スタンド１３ａが単なる凹部ではなく、容器を確実
に保持、固定できる手段をさらに含むことが好ましい。

【００５８】図４は、本発明に係る第２の実施の形態に
よる容器内面成膜用ＣＶＤ装置における上部台及び成膜
チャンバを模式的に示す構成図である。図５は、図４に
示す上部台及び成膜チャンバの一部を示すものであり、
図５（ａ）は、成膜チャンバから上部台を取り外した状
態を示す断面図であり、図５（ｂ）は、成膜チャンバに
上部台を装着した状態を示す断面図である。ただし、第
２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分
の説明は省略する。

【００５９】テーブル３２は、図４に示すように第１容
器としての容器を吊るすサスペンドＡと第２容器として
の容器を吊るすサスペンドＢから構成されている。サス
ペンドＡ及びサスペンドＢそれぞれが成膜チャンバ３１
に対応するように構成されている。

【００６０】第１駆動機構は、成膜チャンバ３１に対し
て矢印３６のようにテーブル３２を上下に移動させる機
構である。つまり、成膜チャンバ３１にテーブル３２の
サスペンドＡ又はサスペンドＢが装着されている状態
（即ち図５（ｂ）に示す状態）において、テーブル３２
を第１駆動機構により上方に移動させることにより、成
膜チャンバ３１からサスペンドＡ又はサスペンドＢが取
り外され、成膜チャンバ３１の上方にサスペンドＡ又は
サスペンドＢが位置する状態（即ち図５（ａ）に示す状
態）になる。また逆に、成膜チャンバ３１の上方にサス
ペンドＡ又はサスペンドＢが位置している状態（即ち図
５（ａ）に示す状態）において、テーブル３２を第１駆
動機構により下方に移動させることにより、成膜チャン
バ３１にサスペンドＡ又はサスペンドＢが装着される状
態（即ち図５（ｂ）に示す状態）になる。

【００６１】図６（ａ）〜（ｅ）は、ＣＶＤ成膜時にお
ける成膜チャンバとテーブルの動作を模式的に示す構成
図である。

【００６２】第２の実施の形態による容器内面成膜用Ｃ
ＶＤ装置を用いて容器の内部に炭素膜を成膜する方法
は、サスペンドＡ、Ｂに容器（ボトル）を上部で支持す
る点以外は第１の実施の形態と同様である。

【００６３】上記第２の実施の形態においても第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００６４】また、上記第２の実施の形態では、上部電
極３３で容器３９の口部を掴んで保持し、この容器を底
部電極３０に収容する構成としている。このため、外部
電極内の空間４０の高さを調整することにより、太さが
同程度で高さが異なる容器に対する成膜を一つの容器内
面成膜用ＣＶＤ装置で行うことが可能となる。また、異
なるサイズの容器に対して上部電極又は底部電極のいず
れかを共用することが可能となる。

【００６５】また、上記第２の実施の形態では、成膜チ
ャンバ３１の上方にテーブル３２を配置しているが、こ
の配置に限定されるものではなく、例えば、成膜チャン
バの水平方向にテーブルを配置することも可能である。

【００６６】また、上記実施の形態では、スタンドＡと
スタンドＢという２つのスタンド又はサスペンドＡとサ
スペンドＢという２つのサスペンドを有するテーブル１
２，３２を用いているが、３つ以上のスタンド又はサス
ペンドを有するテーブルを用いることも可能である。

【００６７】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。

【００６８】また、上記実施の形態では、炭素膜を成膜
する容器内面成膜用ＣＶＤ装置について説明している
が、炭素膜以外の薄膜を成膜する容器内面成膜用ＣＶＤ
装置に本発明を適用することも可能であり、例えば、ア
ルミ缶の内面にアルミの溶出を防ぐための窒化珪素を主
成分とする膜を形成することも可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、保
持部Ａ及び保持部Ｂのうち一方の保持部に保持された容
器内に薄膜を成膜している間に、他方の保持部において
成膜終了後の容器と未成膜の容器を交換して載置すると
いう動作が可能となる。したがって、容器の受け渡しに
要する時間を短縮して量産効率を向上させた容器内面成
膜用ＣＶＤ装置及び容器内面成膜方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態による容器内面
成膜用ＣＶＤ装置における成膜チャンバ及び底部台を模
式的に示す構成図である。

【図２】図１に示す成膜チャンバ及び底部台の一部を示
すものであり、（ａ）は、成膜チャンバから底部台を取
り外した状態を示す断面図であり、（ｂ）は、成膜チャ
ンバに底部台を装着した状態を示す断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、ＣＶＤ成膜時における成膜
チャンバとテーブルの動作を模式的に示す構成図であ
る。

【図４】本発明に係る第２の実施の形態による容器内面
成膜用ＣＶＤ装置における上部台及び成膜チャンバを模
式的に示す構成図である。

【図５】図４に示す上部台及び成膜チャンバの一部を示
すものであり、（ａ）は、成膜チャンバから上部台を取
り外した状態を示す断面図であり、（ｂ）は、成膜チャ
ンバに上部台を装着した状態を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｅ）は、ＣＶＤ成膜時における成膜
チャンバとテーブルの動作を模式的に示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１０，３３…上部電極１１，３１…成膜チャンバ１２，３２…テーブル１３，３０…底部電極１３ａ…ボトル固定用スタンド（凹部）１４，３４…絶縁物１５，３５…基台１６，１７，３６，３７…矢印１８，３８…Ｏリング１９，１９ａ〜１９ｃ，３９，３９ａ〜３９ｃ…容器２０，４０…空間２１，４１…回転軸２２，４２…矢印２３，４３…原料ガス２５，４５…矢印

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１容器の内面と第２容器の内面に交互
に薄膜を成膜する容器内面成膜用ＣＶＤ装置であって、第１容器を保持する保持部Ａと第２容器を保持する保持
部Ｂを有する台部材と、保持部Ａに保持された第１容器と保持部Ｂに保持された
第２容器を交互に収容するために、台部材における保持
部Ａと保持部Ｂが交互に装着される成膜チャンバと、台部材が成膜チャンバに装着された状態と台部材が成膜
チャンバから取り外された状態との間で台部材を移動さ
せる第１駆動機構と、上記台部材が成膜チャンバから取り外された状態で台部
材をスライド又は回転させる第２駆動機構と、第１容器及び第２容器のうち一方の容器に薄膜を成膜し
ている間に、他方の成膜終了後の容器と未成膜の容器を
交換して台部材に保持する機構と、を具備することを特徴とする容器内面成膜用ＣＶＤ装
置。
【請求項２】上記第２駆動機構は、成膜チャンバと保
持部Ａが対応する位置と成膜チャンバと保持部Ｂが対応
する位置との間で台部材を移動させるために、台部材を
スライド又は回転させる機構であることを特徴とする請
求項１に記載の容器内面成膜用ＣＶＤ装置。
【請求項３】上記保持部Ａが第１容器を載置するスタ
ンドＡであり、上記保持部Ｂが第２容器を載置するスタ
ンドＢであることを特徴とする請求項１に記載の容器内
面成膜用ＣＶＤ装置。
【請求項４】上記保持部Ａが第１容器の口部を保持す
るサスペンドＡであり、上記保持部Ｂが第２容器の口部
を保持するサスペンドＢであることを特徴とする請求項
１に記載の容器内面成膜用ＣＶＤ装置。
【請求項５】上記薄膜が非晶質水素含有炭素を主成分
とする膜であることを特徴とする請求項１〜４のうちい
ずれか１項記載の容器内面成膜用ＣＶＤ装置。
【請求項６】第１容器を載置するスタンドＡと第２容
器を載置するスタンドＢを有する底部台と、スタンドＡ
に載置された第１容器とスタンドＢに載置された第２容
器を交互に収容するために、底部台におけるスタンドＡ
とスタンドＢが交互に装着される成膜チャンバと、を備
えた容器内面成膜用ＣＶＤ装置を用いて第１容器の内面
と第２容器の内面に交互に薄膜を成膜する方法であっ
て、スタンドＡに成膜チャンバを装着した状態でスタンドＡ
上の第１容器内に薄膜を成膜し、その間に、スタンドＢ
において成膜終了後の容器と未成膜の第２容器を交換し
て載置し、底部台を成膜チャンバから取り外すことにより、スタン
ドＡ上の第１容器を成膜チャンバから取り出し、底部台をスライド又は回転させ、底部台を成膜チャンバに装着することにより、スタンド
Ｂ上の未成膜の第２容器を成膜チャンバ内に収納し、スタンドＢ上の第２容器内に薄膜を成膜し、その間に、
スタンドＡにおいて成膜終了後の第１容器と未成膜の容
器を交換して載置することを特徴とする容器内面成膜方
法。
【請求項７】第１容器の口部を保持するサスペンドＡ
と第２容器の口部を保持するサスペンドＢを有する上部
台と、サスペンドＡに保持された第１容器とサスペンド
Ｂに保持された第２容器を交互に収容するために、上部
台におけるサスペンドＡとサスペンドＢが交互に装着さ
れる成膜チャンバと、を備えた容器内面成膜用ＣＶＤ装
置を用いて第１容器の内面と第２容器の内面に交互に薄
膜を成膜する方法であって、サスペンドＡに成膜チャンバを装着した状態でサスペン
ドＡ下の第１容器内に薄膜を成膜し、その間に、サスペ
ンドＢにおいて成膜終了後の容器と未成膜の第２容器を
交換して保持し、上部台を成膜チャンバから取り外すことにより、サスペ
ンドＡ下の第１容器を成膜チャンバから取り出し、上部台をスライド又は回転させ、上部台を成膜チャンバに装着することにより、サスペン
ドＢ下の未成膜の第２容器を成膜チャンバ内に収納し、サスペンドＢ下の第２容器内に薄膜を成膜し、その間
に、サスペンドＡにおいて成膜終了後の第１容器と未成
膜の容器を交換して保持することを特徴とする容器内面
成膜方法。
【請求項８】上記薄膜が非晶質水素含有炭素を主成分
とする膜であることを特徴とする請求項６又は７に記載
の容器内面成膜方法。