JP2005113202A - Plasma cvd film deposition system - Google Patents

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Takeshi Kage
鹿毛  剛
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase plasma density in a film deposition system where a CVD (Chemical Vapor Deposition) film is deposited at least either the inner surface or the outer surface of a plastic vessel. <P>SOLUTION: In the CVD film deposition system, the whole of the wall face in a space for storing a plastic vessel provided on an external electrode or a part of the wall face is provided with a secondary electron emission layer composed of a material having a secondary electron emission coefficient higher than that of an electrode material in the external electrode. Further, in an insulated state with the external electrode, the whole of the surface of an internal electrode arranged freely attachably/detachably at the inside of the vessel or a part of the surface is provided with a secondary electron emission layer composed of a material having a secondary electron emission coefficient higher than that of the electrode material in the internal electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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、特に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。   The present invention is a plasma CVD film forming method for coating a CVD film, particularly a DLC (diamond-like carbon) film, on at least one of an inner surface and an outer surface of a plastic container by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Relates to the device.

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では、外部電極は、収容される容器の外形とほぼ相似形の空所を有する。外部電極の空所の壁面とプラスチック容器の外表面とがほぼ全面で接するように保つ理由はプラスチック容器の内壁面に自己バイアス電圧を均一にかけるためである。   In order to deposit a DLC film on the inner surface of a plastic container for the purpose of improving gas barrier properties, etc., there is a disclosure of an invention of a vapor deposition apparatus using a CVD method, particularly a plasma CVD method (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, the external electrode has a void that is substantially similar to the outer shape of the container to be accommodated. The reason why the wall surface of the void of the external electrode and the outer surface of the plastic container are kept substantially in contact is to apply a self-bias voltage uniformly to the inner wall surface of the plastic container.

外部電極の空所の壁面とプラスチック容器の外表面とが離隔した箇所があると、プラスチック容器の内壁面のうち、その離隔した箇所については自己バイアス電圧がかかり難くなる。したがって、プラズマ着火時にプラズマ化された原料ガスイオンが容器の内壁面に強く衝突せず、緻密なDLC膜が得られず、膜質は不均一なものとなってしまう。さらに、外部電極の空所の壁面とプラスチック容器の外表面とが全面において離隔すると、容器の内壁面に自己バイアス電圧がかからず、均一な膜がついたとしても、その膜は緻密なDLC膜とはならない。そして、緻密なDLC膜が得られなければ充分なガスバリア性が得られない。耐熱型容器等の凹凸の多い容器については容器の外表面と外部電極の空所の壁面とを完全に接面させることが出来ず、充分なガスバリア性を達成することが難しい。   If there is a place where the wall surface of the void of the external electrode is separated from the outer surface of the plastic container, the self-bias voltage is hardly applied to the separated part of the inner wall surface of the plastic container. Therefore, the source gas ions that have been converted to plasma during plasma ignition do not strongly collide with the inner wall surface of the container, a dense DLC film cannot be obtained, and the film quality becomes non-uniform. Further, when the wall surface of the void of the external electrode and the outer surface of the plastic container are separated from each other, no self-bias voltage is applied to the inner wall surface of the container, and even if a uniform film is formed, the film is a dense DLC. It is not a membrane. If a dense DLC film is not obtained, sufficient gas barrier properties cannot be obtained. For a container with many irregularities such as a heat-resistant container, the outer surface of the container and the wall surface of the cavity of the external electrode cannot be completely brought into contact with each other, and it is difficult to achieve sufficient gas barrier properties.

特開平8−53117号公報JP-A-8-53117

容器の内壁面に自己バイアス電圧を高くかけることが出来れば、膜が緻密化し、結果としてガスバリア性の良い膜となることが期待できる。ここで、自己バイアス電圧を高くする手段としては外部電極に供給する高周波電力を高くする方法が考えられる。しかし、過大な高周波電力の供給はプラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせる。そこで、高周波電力の供給量を多くせずにプラズマ密度を上げることができれば、上記熱変形・熱劣化を起こさせずに自己バイアス電圧を上げることができる。この結果、膜の緻密化を実現できるので好都合である。また、プラズマ密度を上げることにより成膜速度の高速化を実現できる。   If a high self-bias voltage can be applied to the inner wall surface of the container, it can be expected that the film becomes dense and, as a result, a film having good gas barrier properties. Here, as a means for increasing the self-bias voltage, a method of increasing the high-frequency power supplied to the external electrode can be considered. However, excessively high frequency power supply causes the plastic container to be thermally deformed and deteriorated. Therefore, if the plasma density can be increased without increasing the amount of high-frequency power supplied, the self-bias voltage can be increased without causing the above-described thermal deformation and thermal deterioration. As a result, the film can be densified, which is advantageous. In addition, the film formation rate can be increased by increasing the plasma density.

本発明は、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、発生させたプラズマと外部電極又は内部電極との接触部位に、外部電極又は内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けることでプラズマ密度を高めることを目的とする。   The present invention relates to an apparatus for forming a CVD film on at least one of an inner surface and an outer surface of a plastic container, and an electrode of an external electrode or an internal electrode at a contact site between the generated plasma and the external electrode or the internal electrode. An object is to increase the plasma density by providing a secondary electron emission layer made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the material.

本発明らは、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、プラスチック容器を収容する外部電極の空所の壁面全体若しくは壁面の一部に外部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けることで、空所内の容器外部の空間に発生させるプラズマガスのプラズマ密度を上昇させることができることを見出した。また、高周波電力を供給する外部電極に対してアース電極となる内部電極の表面全体若しくは表面の一部に内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けることで、容器内部に発生させたプラズマガスのプラズマ密度を同様に上昇させることができることを見出し、本発明を完成させた。   In an apparatus for forming a CVD film on at least one of an inner surface and an outer surface of a plastic container, the present invention provides an external electrode on the entire wall surface or a part of the wall surface of the external electrode housing the plastic container. It has been found that by providing a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than that of the electrode material, the plasma density of the plasma gas generated in the space outside the container in the void can be increased. Further, a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than that of the electrode material of the internal electrode is formed on the entire surface or a part of the surface of the internal electrode serving as the ground electrode with respect to the external electrode supplying the high frequency power It has been found that the plasma density of the plasma gas generated inside the container can be increased in the same manner, and the present invention has been completed.

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するための空所を有し、前記プラスチック容器の容器内部ガスと容器外部ガスとが相交わらないように前記プラスチック容器を前記空所に収容し得る真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器内部ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器外部ガスを前記空所に導入する容器外部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、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成膜装置であって、前記外部電極の空所の壁面全体若しくは壁面の一部に、外部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とする。   That is, the plasma CVD film forming apparatus according to the present invention has a space for accommodating a plastic container, and the plastic container is placed in the space so that the gas inside the container and the gas outside the container do not cross each other. An external electrode that also serves as a vacuum chamber that can be housed in an internal electrode, an internal electrode that is insulated from the external electrode and is removably disposed inside the plastic container, and a source gas or a discharge gas for plasmatization A container internal gas introduction means for introducing the container internal gas into the plastic container, and a container external gas introduction means for introducing the container external gas, which is a raw material gas or a discharge gas for plasmatization, into the space, A high frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode, and a minimum of an inner surface or an outer surface of the plastic container. Is a plasma CVD film forming apparatus for forming a CVD film on either one of them, and has a secondary electron emission coefficient larger than the electrode material of the external electrode on the entire wall surface of the void of the external electrode or a part of the wall surface A secondary electron emission layer made of a material is provided.

特許文献1のCVD成膜装置の外部電極において、その空所の壁面形状は容器の外表面と相似形状としなければならなかった。ところが本発明に係るプラズマCVD成膜装置では、空所の壁面形状を、プラスチック容器を収容することができれば自由とすることができる。すなわち、外部電極の空所の壁面と容器外表面とが離隔することにより生ずる空間内に容器外部ガスを供給し、容器外部ガスをプラズマ化させることで、CVD膜成膜時にプラズマ化した容器外部ガスが導電体となって容器外表面に高周波を電導させて、空所の壁面がプラスチック容器外表面と接面している状態と近似的な状態を創出させる。これにより容器内壁面に均一な自己バイアス電圧を印加させることを可能とする。すなわち、容器外部ガスの導入により、均一でしかも緻密なCVD膜を容器壁面に形成することができる。これにより、減圧吸収面を有する耐熱ボトルにおいて、外部電極の空所の壁面と容器の外表面との間に隙間があってもCVD膜を成膜することができる。また、一種類の外部電極を交換せずに多種類の形状のプラスチック容器にそれぞれCVD膜を成膜することができる。さらに、このプラズマCVD成膜装置は、容器内部ガス、容器外部ガスとして、それぞれ原料ガス若しくは放電ガスを選択することで、容器内表面のみ、容器外表面のみ、或いは容器の内表面と外表面の両方にCVD膜を成膜可能とする。さらに、容器内部ガス又は容器外部ガスを放電ガスとした場合には、プラズマ化した放電ガスによりプラスチック容器の壁面をプラズマ表面改質することが可能となる。   In the external electrode of the CVD film forming apparatus of Patent Document 1, the shape of the wall surface of the space has to be similar to the outer surface of the container. However, in the plasma CVD film forming apparatus according to the present invention, the shape of the wall surface of the space can be made free as long as the plastic container can be accommodated. That is, by supplying a gas outside the container into a space formed by the separation of the wall surface of the void of the external electrode and the outer surface of the container, and converting the gas outside the container into a plasma, The gas becomes a conductor and conducts high frequency to the outer surface of the container, thereby creating an approximate state in which the wall surface of the void is in contact with the outer surface of the plastic container. This makes it possible to apply a uniform self-bias voltage to the inner wall surface of the container. That is, a uniform and dense CVD film can be formed on the container wall surface by introducing the gas outside the container. Thereby, in a heat-resistant bottle having a reduced pressure absorption surface, a CVD film can be formed even if there is a gap between the wall surface of the void of the external electrode and the outer surface of the container. In addition, CVD films can be formed on plastic containers of various types without changing one type of external electrode. Furthermore, this plasma CVD film-forming apparatus can select only the inner surface of the container, only the outer surface of the container, or the inner and outer surfaces of the container by selecting the source gas or the discharge gas as the container inner gas and the container outer gas, respectively. A CVD film can be formed on both. Furthermore, when the container internal gas or the container external gas is used as the discharge gas, the wall surface of the plastic container can be subjected to plasma surface modification by the plasmaized discharge gas.

ここで本発明に係るプラズマCVD成膜装置では、外部電極の空所の壁面全体若しくは壁面の一部に、外部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設ける。これにより、2次電子放出層から容器外部ガスへ向けて多くの2次電子が放出され、結果として容器外部ガスのプラズマ密度を上げることができる。これにより、プラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせずに自己バイアス電圧を上昇させることができる。この結果、膜の緻密化を実現できる。   Here, in the plasma CVD film forming apparatus according to the present invention, the secondary electron emission layer made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the electrode material of the external electrode is formed on the entire wall surface of the void of the external electrode or a part of the wall surface. Is provided. Thereby, many secondary electrons are emitted from the secondary electron emission layer toward the container external gas, and as a result, the plasma density of the container external gas can be increased. As a result, the self-bias voltage can be increased without causing thermal deformation or thermal deterioration of the plastic container. As a result, densification of the film can be realized.

ここで、本発明に係るプラズマCVD成膜装置では、前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けることが好ましい。これにより、2次電子放出層から容器内部ガス及び容器外部ガスへ向けて多くの2次電子が放出され、結果としてそれぞれプラズマ化した容器内部ガス及び容器外部ガスのプラズマ密度を上昇させることができる。容器外部ガスのプラズマ密度の上昇により、プラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせずに、容器壁面での自己バイアス電圧を上昇させることができる。この結果、膜の緻密化を実現できる。さらに容器内部ガスのプラズマ密度の上昇により、プラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせずに、成膜速度の高速化を実現できる。   Here, in the plasma CVD film forming apparatus according to the present invention, a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than the electrode material of the internal electrode is formed on the entire surface of the internal electrode or a part of the surface. It is preferable to provide it. As a result, many secondary electrons are emitted from the secondary electron emission layer toward the container inner gas and the container outer gas, and as a result, the plasma density of the container inner gas and the container outer gas that are turned into plasma can be increased. . By increasing the plasma density of the gas outside the container, the self-bias voltage on the container wall surface can be increased without causing thermal deformation / deterioration of the plastic container. As a result, densification of the film can be realized. Furthermore, by increasing the plasma density of the gas inside the container, it is possible to increase the deposition rate without causing thermal deformation or thermal deterioration of the plastic container.

さらに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するための空所を有し、前記プラスチック容器の容器内部ガスと容器外部ガスとが相交わらないように前記プラスチック容器を前記空所に収容し得る真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器内部ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器外部ガスを前記空所に導入する容器外部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、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成膜装置であって、前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とする。2次電子放出層から容器内部ガスへ向けて多くの2次電子が放出され、結果としてプラズマ化した容器内部ガスのプラズマ密度が上昇する。これにより、プラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせずに、成膜速度の高速化を実現できる。   Furthermore, the plasma CVD film forming apparatus according to the present invention has a space for accommodating a plastic container, and the plastic container is placed in the space so that the gas inside the container and the gas outside the container do not cross each other. An external electrode that also serves as a vacuum chamber that can be housed in an internal electrode, an internal electrode that is insulated from the external electrode and is removably disposed inside the plastic container, and a source gas or a discharge gas for plasmatization A container internal gas introduction means for introducing the container internal gas into the plastic container, and a container external gas introduction means for introducing the container external gas, which is a raw material gas or a discharge gas for plasmatization, into the space, High-frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode, and at least an inner surface or an outer surface of the plastic container 2 is a plasma CVD film forming apparatus for forming a CVD film on either one of the above materials, wherein the entire surface or a part of the surface of the internal electrode is made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the electrode material of the internal electrode. A secondary electron emission layer is provided. Many secondary electrons are emitted from the secondary electron emission layer to the gas inside the container, and as a result, the plasma density of the gas inside the container is increased. As a result, it is possible to increase the deposition rate without causing the plastic container to undergo thermal deformation or thermal deterioration.

また、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得る空所を有し、真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、前記プラスチック容器の内表面にCVD膜を成膜するプラズマCVD成膜装置において、前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とする。本装置においても、内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、2次電子放出層を設けたので、2次電子放出層から容器内部のプラズマ化した原料ガスへ向けて多くの2次電子が放出され、結果として原料ガスのプラズマ密度が上昇する。これにより、プラスチック容器の熱変形・熱劣化を起こさせずに、成膜速度の高速化を実現できる。   The plasma CVD film forming apparatus according to the present invention has a space that can accommodate a plastic container, and is inserted into and removed from the inside of the plastic container in an insulated state from the external electrode that also serves as a vacuum chamber. An internal electrode that can be arranged, a container internal gas introduction means for introducing a raw material gas for plasmatization into the plastic container, and a high frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode, the plastic In the plasma CVD film forming apparatus for forming a CVD film on the inner surface of the container, the entire surface of the internal electrode or a part of the surface is formed of a secondary material having a secondary electron emission coefficient larger than that of the electrode material of the internal electrode. An electron emission layer is provided. Also in this apparatus, since the secondary electron emission layer is provided on the entire surface of the internal electrode or a part of the surface, many secondary electrons are transferred from the secondary electron emission layer to the plasma source gas inside the container. As a result, the plasma density of the source gas increases. As a result, it is possible to increase the deposition rate without causing the plastic container to undergo thermal deformation or thermal deterioration.

前記プラズマCVD成膜装置では、前記外部電極の外壁面に、誘導コイル、永久磁石等の磁場生成手段を周設することが好ましい。外部電極の外壁面に、誘導コイル、永久磁石等の磁場生成手段を周設することで、プラズマ密度をより高くすることができる。   In the plasma CVD film forming apparatus, it is preferable that magnetic field generating means such as an induction coil or a permanent magnet is provided around the outer wall surface of the external electrode. By providing magnetic field generating means such as induction coils and permanent magnets on the outer wall surface of the external electrode, the plasma density can be increased.

以上のように、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、プラズマガスのプラズマ密度を上昇させることで、成膜速度の高速化及び膜の緻密化を実現できる。膜の緻密化により、プラスチック容器のガスバリア性が向上する。   As described above, in an apparatus for forming a CVD film on at least one of the inner surface and the outer surface of a plastic container, the film formation speed is increased and the film density is increased by increasing the plasma density of the plasma gas. Can be realized. Due to the densification of the film, the gas barrier property of the plastic container is improved.

以下、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載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1〜6に基づいて説明する。
(容器内部及び容器外部の同時プラズマ着火型装置の実施形態)
Hereinafter, although an embodiment is shown and explained in detail about the present invention, the present invention is limited to these descriptions and is not interpreted. Moreover, the same code | symbol was attached | subjected when the member was common in each drawing. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(Embodiment of simultaneous plasma ignition type apparatus inside and outside the container)

図1は、本実施形態に係るCVD成膜装置の第1実施形態の基本構成の関係を示した概念図である。本実施形態に係るCVD成膜装置は、プラスチック容器7を収容する空所80を有し、真空チャンバーを兼用する外部電極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と、プラスチック容器7の口部が密接される口部用開口部52を有し、内部電極9を支持する蓋5と、容器内部ガス導入手段41と、容器外部ガス導入手段38と、外部電極3に高周波を供給する高周波供給手段39とを備える。外部電極3と蓋5とから成膜チャンバー6が構成され、密閉可能な真空室を形成する。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing the relationship of the basic configuration of the first embodiment of the CVD film forming apparatus according to the present embodiment. The CVD film forming apparatus according to the present embodiment has a void 80 that accommodates the plastic container 7, an external electrode 3 that also serves as a vacuum chamber, and an internal electrode 9 that is detachably disposed inside the plastic container 7. A lid 5 for supporting the internal electrode 9, a container internal gas introduction means 41, a container external gas introduction means 38, an external electrode 3 is provided with high frequency supply means 39 for supplying a high frequency. A film forming chamber 6 is constituted by the external electrode 3 and the lid 5 to form a sealable vacuum chamber.

外部電極3の内部には、空所80が設けられており、この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。ここで本実施形態では、外部電極3の空所80の内壁は、プラスチック容器7の収容時にプラスチック容器7の外表面から離隔した部分を有する形状であることが好ましい。空所80の壁面と容器の外表面とが一部離れていても良いし、全面が離れていても良い。特許文献1の装置を例とする従来装置では、容器の内表面に自己バイアス電圧を印加しようとすると、空所80の壁面と容器の外表面を近接させなければならなかったが、本実施形態ではこれらを近接させなくても容器壁面に自己バイアス電圧が印加されるように、高周波を容器壁面まで伝達させる手段を設けた。この手段については後述するように、空所80内の容器外部においてプラズマを発生させ、プラズマを導電体とすることである。なお、容器の壁面に自己バイアス電圧を印加させる理由は、プラズマ化した原料ガスのイオンを容器壁面に衝突させ、緻密なCVD膜を形成させるためである。   A space 80 is provided inside the external electrode 3, and this space is a storage space for storing a plastic container 7 to be coated, for example, a PET bottle which is a container made of polyethylene terephthalate resin. Here, in the present embodiment, it is preferable that the inner wall of the void 80 of the external electrode 3 has a shape having a portion separated from the outer surface of the plastic container 7 when the plastic container 7 is accommodated. The wall surface of the void 80 and the outer surface of the container may be partially separated, or the entire surface may be separated. In the conventional apparatus exemplified by the apparatus of Patent Document 1, when the self-bias voltage is applied to the inner surface of the container, the wall surface of the void 80 and the outer surface of the container must be brought close to each other. Then, means for transmitting a high frequency to the container wall surface is provided so that a self-bias voltage is applied to the container wall surface without bringing them close to each other. As will be described later, this means is to generate plasma outside the container in the void 80 and use the plasma as a conductor. The reason why the self-bias voltage is applied to the wall surface of the container is to cause ions of plasma source gas to collide with the wall surface of the container to form a dense CVD film.

本実施形態において、空所80の壁面と容器の外表面との隙間は、プラズマ化した容器外部ガスの電気伝導度に左右されるが、例えば、高さ207mm、肉厚0.3mm、容器容量は500ml、内表面積は400cm2、胴部直径68.5mmの炭酸丸型PET容器(図2(a)タイプ)では、おおよそ2〜50mmである。この値は、印加する高周波出力、容器の形状大きさ等に大きく左右されるので、本発明を限定するものではない。しかし、プラズマ化した容器外部ガスを導入しない従来のCVD成膜装置、例えば特許文献1記載の装置では、同様の容器に成膜する場合に容器の空所80の壁面と容器の外表面との隙間をおおよそ1mm以下にする必要がある。これは容器外表面全体にわたって確保しなければならい。第1実施形態に係るCVD成膜装置では、例えば容器胴部では隙間をなくし、肩部では隙間を設けることができる。すなわち、空所80の壁面形状を容器の外形と相似形とする必要はなく、空所80を種々の形状の容器が収容可能な包括的形状とすることができる。 In the present embodiment, the gap between the wall surface of the void 80 and the outer surface of the container depends on the electrical conductivity of the plasma container external gas. For example, the height is 207 mm, the wall thickness is 0.3 mm, and the container capacity Is about 2 to 50 mm in a carbonated round PET container (FIG. 2A type) having an inner surface area of 400 cm 2 and a body diameter of 68.5 mm. This value largely depends on the high frequency output to be applied, the shape and size of the container, etc., and thus does not limit the present invention. However, in a conventional CVD film forming apparatus that does not introduce plasmaized container external gas, for example, an apparatus described in Patent Document 1, when forming a film in a similar container, the wall surface of the void 80 of the container and the outer surface of the container The gap needs to be approximately 1 mm or less. This must be ensured over the entire outer surface of the container. In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, for example, a gap can be eliminated in the container body and a gap can be provided in the shoulder. That is, the wall shape of the void 80 does not need to be similar to the outer shape of the container, and the void 80 can have a comprehensive shape that can accommodate containers of various shapes.

第1実施形態に係るCVD成膜装置では、空所80にプラスチック容器7を収容したときに、空所80の壁面形状をプラスチック容器7の底部及び胴部の形状に沿って接する壁面形状やプラスチック容器7の底部の形状に沿って接する壁面形状としても良い。また、第1実施形態に係るCVD成膜装置では、空所80に収容されるプラスチック容器の本数は複数でも良い。   In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, when the plastic container 7 is accommodated in the void 80, the wall surface shape or plastic that contacts the wall surface shape of the void 80 along the shapes of the bottom portion and the trunk portion of the plastic container 7. It is good also as a wall surface shape which touches along the shape of the bottom part of the container 7. FIG. In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, a plurality of plastic containers may be accommodated in the empty space 80.

第1実施形態に係るCVD成膜装置では、外部電極3の空所80の壁面全体若しくは壁面の一部に、外部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層81を設けることが好ましい。2次電子放出層81の膜厚は10nm〜50μmが好ましい。10nm未満では、2次電子放出量が低下する。上限を50μmとしたのはアルゴンガスによるエッチングの発生を考慮して厚めに形成することで寿命を延ばすためである。したがって、これ以上の厚みに2次電子放出層を形成しても良いし、再コーティングを行なって再生しても良い。プラズマが2次電子放出層81に接触し、2次電子放出層81から2次電子がプラズマ内へ放出される。このとき、2次電子放出層81を設けない場合においても空所の壁面から2次電子は放出されるがその量は少ない。2次電子放出層81を設けることで電子が放出されやすくなり、プラズマ密度が上がる。なお、外部電極はステンレス、アルミニウム等の電極材料で形成する。プラズマの導電率σは、電子の電荷(eの2乗)、電子密度(Ne)に比例し、電子の質量(Mc)、衝突頻度(v)に反比例する。したがって、プラズマ密度の上昇により、ガスの導電率も上昇する。そのため外部電極および容器の外表面近傍に生成されるシース厚が薄くなる。その結果シースの静電容量が増えて、外部電極からシース間の電圧降下を小さくする事が可能となる。これによってボトル内面への自己バイアス電圧を大きくする事ができ、結果として緻密な膜が成膜されるので、ガスバリア性が向上する。   In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, secondary electron emission made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the electrode material of the external electrode is formed on the entire wall surface of the void 80 of the external electrode 3 or a part of the wall surface. It is preferable to provide the layer 81. The film thickness of the secondary electron emission layer 81 is preferably 10 nm to 50 μm. If it is less than 10 nm, the amount of secondary electron emission decreases. The upper limit is set to 50 μm in order to extend the life by forming a thicker film in consideration of the generation of etching by argon gas. Therefore, the secondary electron emission layer may be formed to a thickness greater than this, or may be regenerated by recoating. The plasma contacts the secondary electron emission layer 81, and secondary electrons are emitted from the secondary electron emission layer 81 into the plasma. At this time, even when the secondary electron emission layer 81 is not provided, secondary electrons are emitted from the wall surface of the empty space, but the amount thereof is small. By providing the secondary electron emission layer 81, electrons are easily emitted, and the plasma density is increased. The external electrode is formed of an electrode material such as stainless steel or aluminum. The plasma conductivity σ is proportional to the electron charge (e squared) and the electron density (Ne), and inversely proportional to the electron mass (Mc) and the collision frequency (v). Therefore, the conductivity of the gas also increases due to the increase in plasma density. Therefore, the sheath thickness generated near the outer surface of the external electrode and the container is reduced. As a result, the capacitance of the sheath increases, and the voltage drop between the outer electrode and the sheath can be reduced. As a result, the self-bias voltage applied to the inner surface of the bottle can be increased. As a result, a dense film is formed, and the gas barrier property is improved.

2次電子放出層81の材料としては、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO等の2A族アルカリ土類金属系酸化物、TiO、ZrO等の4A族金属系酸化物、ZnO等の2B族金属系酸化物、Y等の3A族金属系酸化物、Al、Ga等の3B族金属系酸化物、SiO、PbO、PbO等の4B族金属系酸化物、AlN等の3B族系窒化物、GaN,SiN等の3B族系窒化物、バリウム酸窒化物、LiF、MgF、CaF等のフッ化物、SiC等の炭化物、並びに、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、DLC等の炭素系材料を単独又は混合して用いる。これらの化合物としても良い。MgO系では、MgO-Al,MgO-TiO,MgO-ZrO,MgO‐V,MgO-ZnO,MgO‐SiO,MgO‐SiO‐TiO,MgO-RuO,MgO-MnOx,MgO-Crなどがある。BaO系では、BaTiOが例示できる。さらに2次電子放出層の材料にNbO、LaO又はSeO等の希土類酸化物を少量添加して使用しても良い。上記の2次電子放出層は、外部電極の空所80の壁面を被成膜体として、MOCVD法、スパッタリング法、溶射、ゾルゲル法等の成膜法により形成する。 Examples of the material of the secondary electron emission layer 81 include 2A group alkaline earth metal oxides such as BeO, MgO, CaO, SrO, and BaO, 4A group metal oxides such as TiO 2 and ZrO 2 , and 2B such as ZnO. group metal-based oxide, 3A group metal oxide such as Y 2 O 3, Al 2 O 3, Ga 3B group metal oxides, such as 2 O 3, SiO 2, PbO 2, 4B group metal such as PbO Oxides, 3B group nitrides such as AlN, 3B group nitrides such as GaN and SiN, barium oxynitrides, fluorides such as LiF, MgF, and CaF, carbides such as SiC, diamond, carbon nanotubes, A carbon-based material such as DLC is used alone or in combination. These compounds may be used. In the MgO system, MgO—Al 2 O 3 , MgO—TiO 2 , MgO—ZrO 2 , MgO—V 2 O 5 , MgO—ZnO, MgO—SiO 2 , MgO—SiO 2 —TiO 2 , MgO—RuO, MgO -MnOx, MgO-Cr 2 O 3 and the like. In the BaO system, BaTiO 3 can be exemplified. Further, a small amount of a rare earth oxide such as NbO, LaO 2 or SeO 2 may be added to the material of the secondary electron emission layer. The secondary electron emission layer is formed by a film formation method such as MOCVD, sputtering, thermal spraying, sol-gel method, etc., with the wall surface of the void 80 of the external electrode as the film formation target.

図1では外部電極3の空所80の壁面全体に設けた場合を図示したが、壁面の一部であっても良い。壁面の一部に2次電子放出層81をコーティングする場合、次のように例示できる。容器底部に他の場所と比較して厚めのCVD膜を成膜するために、空所80の壁面のうちプラスチック容器7の底部付近にコーティングしても良い。また、容器胴部に他の場所と比較して厚めのCVD膜を成膜するために、空所80の壁面のうちプラスチック容器7の胴部付近にコーティングしても良い。或いは空所80の壁面の全面にわたって、線を配列した縞状にパターン形成しても良い。線幅及び線間隔を調整することによりコーティング面と非コーティング面との面積比を最適化することが可能となり、プラズマ放電の着火を妨げずに、プラズマ密度の高密度化が可能となる。また海島状にコーティングを行なっても良く、島の径と間隔を調整することで同様の面積調整が可能となる。ドット状にコーティングしても良い。さらに空所80の壁面のうちプラスチック容器7の底部付近或いは胴部付近に縞状、海島状若しくはドット状のコーティングを行なっても良い。壁面の一部に2次電子放出層81をコーティングする場合、30〜70%の面積をコーティングすることが好ましい。   Although FIG. 1 illustrates the case where the external electrode 3 is provided on the entire wall surface of the space 80, it may be a part of the wall surface. When the secondary electron emission layer 81 is coated on a part of the wall surface, it can be exemplified as follows. In order to form a thicker CVD film on the bottom of the container than on other places, coating may be performed on the vicinity of the bottom of the plastic container 7 on the wall surface of the space 80. In addition, in order to form a thicker CVD film on the container body than in other places, the vicinity of the body of the plastic container 7 may be coated on the wall surface of the space 80. Alternatively, a pattern may be formed in a striped pattern in which lines are arranged over the entire wall surface of the void 80. By adjusting the line width and line interval, the area ratio between the coated surface and the non-coated surface can be optimized, and the plasma density can be increased without impeding the ignition of the plasma discharge. Further, the coating may be performed in a sea island shape, and the same area adjustment is possible by adjusting the diameter and interval of the islands. You may coat in the shape of a dot. Further, a striped, sea-island or dot-like coating may be applied to the vicinity of the bottom or the body of the plastic container 7 on the wall surface of the void 80. When the secondary electron emission layer 81 is coated on a part of the wall surface, it is preferable to coat an area of 30 to 70%.

以上のように、2次電子放出層81を空所80の壁面に設けることで、2次電子放出層を設けない場合と比較してプラズマ密度が増大するため、同一ガス流量・同一ガス圧・同一高周波出力で自己バイアス電圧の高電圧化により緻密なCVD膜が成膜されて、ガスバリア性の向上がなされる。   As described above, by providing the secondary electron emission layer 81 on the wall surface of the void 80, the plasma density increases as compared with the case where the secondary electron emission layer is not provided, so that the same gas flow rate, the same gas pressure, By increasing the self-bias voltage with the same high-frequency output, a dense CVD film is formed, and the gas barrier property is improved.

また本実施形態では、図3に示すように外部電極3の外壁面に、永久磁石50を周設しても良い。あるいは図4に示すように外部電極3の外壁面に、誘導コイル51(誘導コイルの電流供給手段は不図示)を周設しても良い。図3又は図4に示した誘導コイル、永久磁石等の磁場生成手段を周設することにより、空所80内で容器外部のプラズマ密度を上げることが好ましい。磁場生成手段の周設によるプラズマ密度の上昇により、容器外部におけるプラズマ着火を確実とし、さらに容器外部ガスを導電体として安定させることができる。   In this embodiment, a permanent magnet 50 may be provided around the outer wall surface of the external electrode 3 as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 4, an induction coil 51 (the current supply means of the induction coil is not shown) may be provided around the outer wall surface of the external electrode 3. It is preferable to increase the plasma density outside the container in the void 80 by providing a magnetic field generating means such as an induction coil or a permanent magnet shown in FIG. By increasing the plasma density due to the circumferential arrangement of the magnetic field generating means, it is possible to ensure plasma ignition outside the container and to stabilize the gas outside the container as a conductor.

なお、外部電極3内にトリガー(不図示)を設置し、プラズマ着火を強制的に行なわせても良い。   Note that a trigger (not shown) may be installed in the external electrode 3 to forcibly perform plasma ignition.

外部電極部3内の収容空間は、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。外部電極3を上部外部電極2と下部外部電極1に分割する理由は、容器7の装着・取り出しを容易に行なうためである。すなわち、下部外部電極1を上部外部電極2から外し、上部外部電極2の下方から容器7を装着・取り出しする。各電極は例えばOリング8等を挟んでシール性を確保する。なお、外部電極3を3以上に分割しても良い。また、外部電極3を分割させなくても良い。分割させない場合では、外部電極3の開口部53から容器7の装着・取り出しを行なうことが可能である。   The accommodation space in the external electrode portion 3 is sealed from the outside by an O-ring 8 disposed between the upper external electrode 2 and the lower external electrode 1. The reason why the external electrode 3 is divided into the upper external electrode 2 and the lower external electrode 1 is to easily mount and remove the container 7. That is, the lower external electrode 1 is removed from the upper external electrode 2, and the container 7 is attached and taken out from below the upper external electrode 2. Each electrode secures a sealing property with an O-ring 8 or the like interposed therebetween. The external electrode 3 may be divided into three or more. Further, the external electrode 3 may not be divided. In the case where the container 7 is not divided, the container 7 can be mounted and taken out from the opening 53 of the external electrode 3.

外部電極3の開口部53には、プラスチック容器7内へ原料ガスを導入するため、また内部電極9を支持するため等の役割を果たす蓋5が設置される。空所80にプラスチック容器7を収容した時に、容器口部付近に蓋が位置するように開口部53を設けることが好ましい。開口部53に蓋5をして、成膜チャンバー6を密閉させる。このとき蓋5と外部電極3は、例えばOリング54等を挟んでシール性を確保する。   The opening 53 of the external electrode 3 is provided with a lid 5 that plays a role of introducing a source gas into the plastic container 7 and supporting the internal electrode 9. When the plastic container 7 is accommodated in the void 80, it is preferable to provide the opening 53 so that the lid is positioned near the container mouth. The opening 53 is covered with a lid 5 to seal the film forming chamber 6. At this time, the lid 5 and the external electrode 3 ensure a sealing property with, for example, an O-ring 54 interposed therebetween.

また、蓋5にはプラスチック容器7の口部が接触される口部用開口部52が設けられている。口部用開口部52とプラスチック容器7の口部が接する箇所には、Oリング55が具設され、プラスチック容器7を収容した時に、プラスチック容器7の口部を境に、プラスチック容器7の容器内部ガスと容器外部ガスが相交わらないように密着状態とする。さらに、プラズマ放電時にプラスチック容器7の壁面に自己バイアス電圧を生じさせる電子がアースされないように、プラッスチック容器7は絶縁体を介して口部用開口部52に当接される。第1実施形態に係るCVD成膜装置では絶縁状態を実現するために、例えば蓋5を導電部材4bと絶縁部材4a,10により構成し、絶縁部材4aとプラスチック容器とが接するようにしている。蓋5は内部電極9が口部用開口部52を貫通するように内部電極9を支持する。内部電極9を支持するに際して、蓋5は内部電極9と外部電極3とを絶縁状態とする。本実施形態では、絶縁状態を実現するために例えば外部電極3の開口部53と接するのは蓋5の絶縁部材4aとし、内部電極9と接するのは蓋5の絶縁部材10とする。   In addition, the lid 5 is provided with an opening 52 for the mouth that contacts the mouth of the plastic container 7. An O-ring 55 is provided at a location where the mouth opening 52 and the mouth of the plastic container 7 are in contact. When the plastic container 7 is received, the container of the plastic container 7 is bordered by the mouth of the plastic container 7. Make sure that the internal gas and the container external gas do not cross each other. Further, the plastic container 7 is brought into contact with the mouth opening 52 through an insulator so that electrons that generate a self-bias voltage on the wall surface of the plastic container 7 are not grounded during plasma discharge. In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, in order to realize an insulating state, for example, the lid 5 is constituted by the conductive member 4b and the insulating members 4a and 10 so that the insulating member 4a and the plastic container are in contact with each other. The lid 5 supports the internal electrode 9 so that the internal electrode 9 penetrates the opening 52 for the mouth. When the internal electrode 9 is supported, the lid 5 insulates the internal electrode 9 and the external electrode 3 from each other. In the present embodiment, in order to realize the insulation state, for example, the insulating member 4 a of the lid 5 is in contact with the opening 53 of the external electrode 3, and the insulating member 10 of the lid 5 is in contact with the internal electrode 9.

蓋5には、外部電極3内の空所80につながる口部開口部52が設けられ、また蓋5の内部には空間23が設けられている。導電部材4bの上部から導電部材4b内の空間23、導電部材4bと絶縁部材4aの口部開口部52を通して、外部電極3内の空所80に内部電極9が差し込まれている。内部電極9の基端は絶縁部材10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。蓋5には、プラスチック容器9を電気的に絶縁状態で支持し、固定する容器支持具56が設置される。容器支持具56は、フローティングポテンシャルであっても良い。   The lid 5 is provided with a mouth opening 52 connected to the void 80 in the external electrode 3, and a space 23 is provided inside the lid 5. The internal electrode 9 is inserted into the space 80 in the external electrode 3 from above the conductive member 4b through the space 23 in the conductive member 4b, the opening portion 52 of the conductive member 4b and the insulating member 4a. The proximal end of the internal electrode 9 is disposed on the insulating member 10. On the other hand, the tip of the internal electrode 9 is disposed inside the plastic container 7. The lid 5 is provided with a container support 56 for supporting and fixing the plastic container 9 in an electrically insulated state. The container support 56 may be a floating potential.

内部電極9は、その内部が中空からなる管形状を有し、プラスチック容器7の内部に挿脱可能に配置される。このときプラスチック容器7の内部でプラズマ放電を発生させるために、内部電極9はプラスチック容器7の内表面と非接触であることが好ましい。図1に示すように成膜チャンバー6にプラスチック容器7を装着したときに、内部電極9は外部電極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こととなる。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は接地されることが好ましい。内部電極9の材質はステンレス(SUS304)、アルミニウムが例示できる。さらに内部電極9の内口径は、内部電極の管内部でのプラズマ発生を防止するため1.5mm以下、より好ましくは1.0mm以下とすることが好ましい。内口径を1.5mm以下とすることにより、内部電極の管内部における電極汚れの発生を抑制できる。また、内部電極の肉厚は、機械的強度確保のため1mm以上とすることが好ましい。   The internal electrode 9 has a tubular shape whose inside is hollow, and is disposed in the plastic container 7 so as to be insertable / removable. At this time, in order to generate plasma discharge inside the plastic container 7, the internal electrode 9 is preferably not in contact with the inner surface of the plastic container 7. As shown in FIG. 1, when the plastic container 7 is mounted in the film forming chamber 6, the internal electrode 9 is disposed in the external electrode 3 and is disposed in the plastic container 7. A gas blowing port 49 is provided at the tip of the internal electrode 9. Further, the internal electrode 9 is preferably grounded. Examples of the material of the internal electrode 9 include stainless steel (SUS304) and aluminum. Furthermore, the inner diameter of the internal electrode 9 is preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.0 mm or less in order to prevent plasma generation inside the tube of the internal electrode. By setting the inner diameter to 1.5 mm or less, it is possible to suppress the occurrence of electrode contamination inside the tube of the internal electrode. Further, the thickness of the internal electrode is preferably 1 mm or more in order to ensure mechanical strength.

ここで内部電極9の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極9の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層82を設けることが好ましい。2次電子放出層82の膜厚は10nm〜50μmが好ましい。10nm未満では、2次電子放出量が低下する。上限を50μmとしたのはアルゴンガスによるエッチングの発生を考慮して厚めに形成することで寿命を延ばすためである。したがって、これ以上の厚みに2次電子放出層を形成しても良いし、再コーティングを行なって再生しても良い。プラスチック容器7内に発生するプラズマが2次電子放出層82に接触し、2次電子放出層82から2次電子がプラズマ内へ放出される。このとき、2次電子放出層82を設けない場合においても表面から2次電子は放出されるがその量は少ない。2次電子放出層82を設けることで電子が放出されやすくなり、プラズマ密度が上がる。これにより成膜速度が高速化する。   Here, it is preferable to provide a secondary electron emission layer 82 made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the electrode material of the internal electrode 9 on the entire surface or a part of the surface of the internal electrode 9. The film thickness of the secondary electron emission layer 82 is preferably 10 nm to 50 μm. If it is less than 10 nm, the amount of secondary electron emission decreases. The upper limit is set to 50 μm in order to extend the life by forming a thicker film in consideration of the generation of etching by argon gas. Therefore, the secondary electron emission layer may be formed to a thickness greater than this, or may be regenerated by recoating. The plasma generated in the plastic container 7 contacts the secondary electron emission layer 82, and secondary electrons are emitted from the secondary electron emission layer 82 into the plasma. At this time, even when the secondary electron emission layer 82 is not provided, secondary electrons are emitted from the surface but the amount thereof is small. By providing the secondary electron emission layer 82, electrons are easily emitted, and the plasma density is increased. Thereby, the film forming speed is increased.

2次電子放出層82の材料としては、2次電子放出層81の材料と同様である。2次電子放出層82は、内部電極の外表面を被成膜体として、MOCVD法、スパッタリング法、溶射、ゾルゲル法等の成膜法により形成する。   The material of the secondary electron emission layer 82 is the same as the material of the secondary electron emission layer 81. The secondary electron emission layer 82 is formed by a film formation method such as an MOCVD method, a sputtering method, thermal spraying, or a sol-gel method using the outer surface of the internal electrode as a film formation target.

図1では内部電極9が容器に挿入されている部分のみをコーティングした場合を示したが、表面全体にコーティングしても良い。表面の一部に2次電子放出層82をコーティングする場合、容器挿入部分にコーティングした上記の他、次のように例示できる。内部電極9の表面全体にわたって、線を配列した縞状にパターン形成しても良い。線幅及び線間隔を調整することによりコーティング面と非コーティング面との面積比を最適化することが可能となり、プラズマ放電の着火を妨げずに、プラズマ密度の高密度化が可能となる。また海島状にコーティングを行なっても良く、島の径と間隔を調整することで同様の面積調整が可能となる。ドット状にコーティングしても良い。さらに容器の挿入部分につき、縞状、海島状若しくはドット状のコーティングを行なっても良い。表面の一部に2次電子放出層82をコーティングする場合、10〜40%の面積をコーティングすることが好ましい。   Although FIG. 1 shows a case where only the portion where the internal electrode 9 is inserted into the container is shown, the entire surface may be coated. When the secondary electron emission layer 82 is coated on a part of the surface, the following can be exemplified in addition to the case where the container insertion portion is coated. The entire surface of the internal electrode 9 may be formed in a striped pattern in which lines are arranged. By adjusting the line width and line interval, the area ratio between the coated surface and the non-coated surface can be optimized, and the plasma density can be increased without impeding the ignition of the plasma discharge. Further, the coating may be performed in a sea island shape, and the same area adjustment is possible by adjusting the diameter and interval of the islands. You may coat in the shape of a dot. Further, a striped, sea-island or dot-like coating may be applied to the insertion portion of the container. When the secondary electron emission layer 82 is coated on a part of the surface, it is preferable to coat an area of 10 to 40%.

以上のように、2次電子放出層82を内部電極の表面に設けることで、2次電子放出層を設けない場合と比較してプラズマ密度が増大するため、同一ガス流量・同一ガス圧・同一高周波出力で成膜速度の高速化がなされる。   As described above, by providing the secondary electron emission layer 82 on the surface of the internal electrode, the plasma density is increased as compared with the case where the secondary electron emission layer is not provided. Therefore, the same gas flow rate, the same gas pressure, and the same The film forming speed is increased by the high frequency output.

図1では内部電極9の表面のうち容器挿入部分と外部電極3の空所80の壁面全体の両方に、2次電子放出層を設けた場合を図示したが、いずれか一方のみに設けても良い。   In FIG. 1, the case where the secondary electron emission layer is provided on both the container insertion portion and the entire wall surface of the cavity 80 of the external electrode 3 on the surface of the internal electrode 9 is illustrated. good.

なお、2次電子放出層がMgO等のアルカリ土類金属系酸化物である場合には、成膜チャンバー6の大気開放中は、乾燥窒素ガスで2次電子放出層をブローする乾燥空気送風手段(不図示)を設けることが好ましい。   In the case where the secondary electron emission layer is an alkaline earth metal oxide such as MgO, a dry air blowing means for blowing the secondary electron emission layer with dry nitrogen gas while the film formation chamber 6 is opened to the atmosphere. (Not shown) is preferably provided.

本実施形態に係る容器とは、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。本実施形態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。   The container according to the present embodiment includes a container that is used with a lid, a stopper, or a seal, or a container that is used without being used. The size of the opening is determined according to the contents. The plastic container includes a plastic container having a predetermined thickness having moderate rigidity and a plastic container formed by a sheet material having no rigidity. Examples of the filling material in the plastic container according to the present embodiment include beverages such as carbonated beverages, fruit juice beverages, and soft drinks, as well as pharmaceuticals, agricultural chemicals, and dry foods that dislike moisture absorption.

本実施形態では、容器形状を図2に例示した形状を含め、形状の自由度の高い容器を採用することができる。容器の底部、胴部、肩部及び首部は図2に示したように容器形状に併せて称呼することとする。したがって、容器の高さでこれらは規定されない。また、容器には減圧吸収面を設けても良い。なお、減圧吸収面を設けた場合には、外部電極の内壁面と容器の外表面とを全面にわたって完全に密着状態とすることが困難である。第1実施形態に係るCVD成膜装置では、空所80の壁面と容器外表面との間に隙間を設けても良いので、減圧吸収面を有する容器へのCVD膜の成膜に適している。   In the present embodiment, a container having a high degree of freedom in shape can be employed including the container shape illustrated in FIG. The bottom, trunk, shoulder and neck of the container will be referred to together with the container shape as shown in FIG. Therefore, these are not defined by the height of the container. The container may be provided with a reduced pressure absorption surface. When the reduced pressure absorption surface is provided, it is difficult to make the inner wall surface of the external electrode and the outer surface of the container completely adhere to each other. In the CVD film forming apparatus according to the first embodiment, since a gap may be provided between the wall surface of the void 80 and the outer surface of the container, it is suitable for forming a CVD film on a container having a reduced pressure absorption surface. .

本実施形態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。   Resin used when molding the plastic container of this embodiment is polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene terephthalate copolyester resin (copolymer using cyclohexane dimethanol instead of ethylene glycol as the alcohol component of polyester) Eastman), polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin (PP), cycloolefin copolymer resin (COC, cyclic olefin copolymer), ionomer resin, poly-4-methyl Pentene-1 resin, polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, acrylonitrile resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride tree , Polyamide resin, polyamideimide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polysulfone resin, or ethylene tetrafluoride resin, acrylonitrile - styrene resins, acrylonitrile - butadiene - styrene resin, can be exemplified. Among these, PET is particularly preferable.

容器内部ガス導入手段41は、プラスチック容器7の内部に容器内部ガス発生源20から供給される容器内部ガスを導入する。すなわち、内部電極9の基端には、配管11の一方側が接続されており、この配管11の他方側は真空バルブ16を介してマスフローコントローラー19の一方側に接続されている。マスフローコントローラー19の他方側は配管22を介して容器内部ガス発生源20に接続されている。この容器内部ガス発生源20はプラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスを発生させるものである。   The container internal gas introduction means 41 introduces the container internal gas supplied from the container internal gas generation source 20 into the plastic container 7. That is, one side of the pipe 11 is connected to the base end of the internal electrode 9, and the other side of the pipe 11 is connected to one side of the mass flow controller 19 via the vacuum valve 16. The other side of the mass flow controller 19 is connected to a container internal gas generation source 20 via a pipe 22. The container internal gas generation source 20 generates a raw material gas or a discharge gas for making it into plasma.

原料ガスは、プラスチック容器の内表面にCVD膜を成膜する場合に容器内部ガスとして選択される。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ようにしても良い。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。   The source gas is selected as the container internal gas when a CVD film is formed on the inner surface of the plastic container. As the source gas, for example, when a DLC film is formed, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, oxygen-containing hydrocarbons, nitrogen-containing hydrocarbons, etc. that are gaseous or liquid at room temperature are used. In particular, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, cyclohexane and the like having 6 or more carbon atoms are desirable. When used for food containers, aliphatic hydrocarbons, especially ethylene hydrocarbons such as ethylene, propylene or butylene, or acetylene hydrocarbons such as acetylene, arylene or 1-butyne from the viewpoint of hygiene Is preferred. These raw materials may be used alone, or may be used as a mixed gas of two or more. Further, these gases may be diluted with a rare gas such as argon or helium. In addition, when a silicon-containing DLC film is formed, a Si-containing hydrocarbon gas is used.

本実施形態でいう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、SP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。 The DLC film referred to in the present embodiment is a film called i-carbon film or hydrogenated amorphous carbon film (aC: H), and includes a hard carbon film. The DLC film is an amorphous carbon film and also has SP 3 bonds. A hydrocarbon gas such as acetylene gas is used as a source gas for forming the DLC film, and a Si-containing hydrocarbon gas is used as a source gas for forming the Si-containing DLC film. By forming such a DLC film on the inner surface of a plastic container, a container that can be used in a one-way and returnable manner as a container for carbonated beverages, sparkling beverages, and the like is obtained.

一方、放電ガスは、プラスチック容器7の内表面をプラズマ表面改質する場合に容器内部ガスとして選択される。原料ガスと同様にプラズマ化するガスが選択される。放電ガスは、プラズマ化するガスのうち、ヘリウム、アルゴン等の希ガス、窒素、酸素、二酸化炭素、フッ素、水蒸気ガス、アンモニアガス、4フッ化炭素或いはこれらの混合ガスが好ましい。   On the other hand, the discharge gas is selected as a container internal gas when the inner surface of the plastic container 7 is subjected to plasma surface modification. A gas to be converted into plasma is selected in the same manner as the source gas. The discharge gas is preferably a rare gas such as helium or argon, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, fluorine, water vapor gas, ammonia gas, carbon tetrafluoride, or a mixed gas thereof among the gases to be converted into plasma.

容器外部ガス導入手段38は、プラスチック容器7の外部であって且つ空所80内の密閉空間(以下「容器外部」という)にプラズマ化するための原料ガス若しくは放電ガスを導入するものである。容器外部ガス導入手段38は、容器外部ガス発生源37から供給される容器外部ガスを導入する。すなわち、成膜チャンバー6のうち容器外部にガス導入しうる蓋5若しくは外部電極3の所定箇所に容器外部ガス導入口(不図示)を設ける。図1の場合は、蓋5に容器外部ガス導入口を設けた場合を示している。蓋5若しくは外部電極3に設けた容器外部ガス導入口を起点として、配管33の一方側が接続されており、この配管33の他方側は真空バルブ34を介してマスフローコントローラー35の一方側に接続されている。マスフローコントローラー35の他方側は配管36を介して容器外部ガス発生源37に接続されている。この容器外部ガス発生源37はプラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスを発生させるものである。   The container external gas introduction means 38 is for introducing a raw material gas or a discharge gas into the outside of the plastic container 7 and into a sealed space in the space 80 (hereinafter referred to as “container outside”). The container external gas introduction means 38 introduces the container external gas supplied from the container external gas generation source 37. That is, a container external gas introduction port (not shown) is provided at a predetermined position of the lid 5 or the external electrode 3 through which gas can be introduced outside the container in the film forming chamber 6. In the case of FIG. 1, a case where a container external gas introduction port is provided in the lid 5 is shown. Starting from the container external gas inlet provided in the lid 5 or the external electrode 3, one side of the pipe 33 is connected, and the other side of the pipe 33 is connected to one side of the mass flow controller 35 via the vacuum valve 34. ing. The other side of the mass flow controller 35 is connected to a container external gas generation source 37 via a pipe 36. The container external gas generation source 37 generates a raw material gas or a discharge gas for making it into plasma.

容器外部ガスはプラズマ化する原料ガス若しくは放電ガスであるため、外部電極3に供給された高周波により、密閉空間である容器外部においてプラズマ化する。プラズマ化した容器外部ガスは導電体であるため、高周波をプラスチック容器7の外表面に電導させる。プラスチック容器7の壁面に電導した高周波により、壁面と内部電極9との間で電位差が生じ、プラスチック容器7の内部で容器内部ガスがプラズマ化される。   Since the gas outside the container is a raw material gas or a discharge gas that is turned into plasma, it is turned into plasma outside the container that is a sealed space by the high frequency supplied to the external electrode 3. Since the containerized gas outside the plasma is a conductor, a high frequency is conducted to the outer surface of the plastic container 7. Due to the high frequency conducted to the wall surface of the plastic container 7, a potential difference is generated between the wall surface and the internal electrode 9, and the gas inside the container is turned into plasma inside the plastic container 7.

容器内部ガスと容器外部ガスとは相交わらないようにさせているため、容器内部と密閉空間である容器外部とはそれぞれ独立にプラズマが着火することとなる。   Since the gas inside the container and the gas outside the container do not cross each other, the plasma is ignited independently from the inside of the container and the outside of the container which is a sealed space.

原料ガスは、プラスチック容器の外表面にCVD膜を成膜する場合に容器外部ガスとして選択される。原料ガスとしては、容器内部ガスの原料ガスの場合と同種のガスが選択される。   The source gas is selected as a container external gas when a CVD film is formed on the outer surface of the plastic container. As the source gas, the same type of gas as that of the source gas of the container internal gas is selected.

一方放電ガスは、プラスチック容器7の外表面をプラズマ表面改質する場合に容器外部ガスとして選択される。原料ガスと同様にプラズマ化するガスが選択される。放電ガスとしては、容器外部ガスの放電ガスの場合と同種のガスが選択される。   On the other hand, the discharge gas is selected as a container external gas when the outer surface of the plastic container 7 is subjected to plasma surface modification. A gas to be converted into plasma is selected in the same manner as the source gas. As the discharge gas, the same type of gas as that of the discharge gas of the container external gas is selected.

導電部材4b内の空間23は配管13の一方側に接続されており、配管13の他方側は真空バルブ18を介して真空ポンプ21に接続されている。この真空ポンプ21は排気ダクト29に接続されている。また、導電部材4b内の空間23は配管12の一方側に接続されており、配管12の他方側は真空バルブ17を介して容器内部を大気開放するためのリーク源27に接続されている。   The space 23 in the conductive member 4 b is connected to one side of the pipe 13, and the other side of the pipe 13 is connected to the vacuum pump 21 via the vacuum valve 18. This vacuum pump 21 is connected to an exhaust duct 29. The space 23 in the conductive member 4 b is connected to one side of the pipe 12, and the other side of the pipe 12 is connected to a leak source 27 for opening the inside of the container to the atmosphere via the vacuum valve 17.

密閉空間である容器外部を大気開放するために、外部電極3は配管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を介してリーク源32に接続されている。また、密閉空間である容器外部は配管45の一方側に接続されており、配管45の他方側は真空バルブ40を介して真空ポンプ25に接続されている。この真空ポンプ25は排気ダクト26に接続されている。   In order to open the outside of the container, which is a sealed space, to the atmosphere, the external electrode 3 is connected to one side of the pipe 30, and the other side of the pipe 30 is connected to the leak source 32 via the vacuum valve 31. Further, the outside of the container, which is a sealed space, is connected to one side of the pipe 45, and the other side of the pipe 45 is connected to the vacuum pump 25 via the vacuum valve 40. This vacuum pump 25 is connected to an exhaust duct 26.

高周波供給手段39は、外部電極3に接続された自動整合器(マッチングボックス)14と、自動整合器14に同軸ケーブルを介して接続された高周波電源15とを備える。高周波電源15は接地されている。   The high-frequency supply means 39 includes an automatic matching unit (matching box) 14 connected to the external electrode 3 and a high-frequency power source 15 connected to the automatic matching unit 14 via a coaxial cable. The high frequency power supply 15 is grounded.

高周波電源15は、容器外部ガス並びに容器内部ガスをプラズマ化するためのエネルギーである高周波を発生させるものである。マッチングを素早く行ない、プラズマ着火に要する時間を短縮させるために、トランジスタ型高周波電源であり、且つ周波数可動式か或いは電子式でマッチングを行なう高周波電源であることが好ましい。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。高周波出力は、例えば10〜2000Wのものが選択される。   The high frequency power supply 15 generates a high frequency which is energy for converting the container external gas and the container internal gas into plasma. In order to perform matching quickly and reduce the time required for plasma ignition, it is preferably a transistor type high frequency power source and a frequency movable type or a high frequency power source that performs electronic matching. The frequency of the high-frequency power source is 100 kHz to 1000 MHz, and for example, an industrial frequency of 13.56 MHz is used. For example, a high frequency output of 10 to 2000 W is selected.

自動整合器14は、内部電極9と成膜チャンバー6のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わさるように調整するものである。   The automatic matching unit 14 adjusts the impedance of the internal electrode 9 and the film forming chamber 6 so as to match with the inductance L and the capacitance C.

図5に第2実施形態に係るCVD成膜装置を示す。図5の装置では、上部外部電極60と下部外部電極61からなる外部電極62を成膜チャンバーとした例である。この場合、前記実施形態とは異なり、蓋を設けていない。すなわち、外部電極62と内部電極9とが絶縁状態であれば、成膜チャンバーの形状を種々変更することができる。下部外部電極61は昇降手段65に支持され、下部外部電極61の昇降により、外部電極62(成膜チャンバー)は自在に開閉できる。   FIG. 5 shows a CVD film forming apparatus according to the second embodiment. The apparatus of FIG. 5 is an example in which an external electrode 62 composed of an upper external electrode 60 and a lower external electrode 61 is used as a film forming chamber. In this case, unlike the embodiment, no lid is provided. That is, as long as the external electrode 62 and the internal electrode 9 are insulated, the shape of the film forming chamber can be variously changed. The lower external electrode 61 is supported by an elevating means 65, and the external electrode 62 (deposition chamber) can be freely opened and closed by raising and lowering the lower external electrode 61.

次に第1実施形態に係るCVD成膜装置を使用して、CVD膜コーティングプラスチック容器の製造方法について説明する。成膜チャンバー6内の容器外部は、真空バルブ31を開いて大気開放されている。プラスチック容器7の内部は、真空バルブ17を開いて大気開放されている。また外部電極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。未コーティングのプラスチック容器7を上部外部電極2の下側から上部外部電極2内の空間に差し込み、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。   Next, a method for manufacturing a CVD film-coated plastic container using the CVD film forming apparatus according to the first embodiment will be described. The outside of the container in the film forming chamber 6 is opened to the atmosphere by opening the vacuum valve 31. The inside of the plastic container 7 is opened to the atmosphere by opening a vacuum valve 17. Further, the lower external electrode 1 of the external electrode 3 is removed from the upper external electrode 2. The uncoated plastic container 7 is inserted into the space in the upper external electrode 2 from the lower side of the upper external electrode 2 and installed. At this time, the internal electrode 9 is inserted into the plastic container 7. Next, the lower external electrode 1 is attached to the lower part of the upper external electrode 2, and the external electrode 3 is sealed with an O-ring 8.

次に、真空バルブ17を閉じた後、真空バルブ18を開き、真空ポンプ21を作動させる。これによりプラスチック容器7内が配管13を通して排気されて真空となる。このときのプラスチック容器7内の圧力は2.6〜66Paである。この作業と同時に真空バルブ31を閉じた後、真空バルブ40を開き、真空ポンプ25を作動させる。これにより密閉空間である容器外部内が配管45を通して排気されて真空となる。このときの容器外部内の圧力は2.6〜66Paである。   Next, after the vacuum valve 17 is closed, the vacuum valve 18 is opened and the vacuum pump 21 is operated. As a result, the inside of the plastic container 7 is exhausted through the pipe 13 to be evacuated. The pressure in the plastic container 7 at this time is 2.6 to 66 Pa. Simultaneously with this operation, the vacuum valve 31 is closed, the vacuum valve 40 is opened, and the vacuum pump 25 is operated. As a result, the inside of the container, which is a sealed space, is evacuated through the pipe 45 to become a vacuum. The pressure inside the container at this time is 2.6 to 66 Pa.

次に、真空バルブ16を開き、容器内部ガス発生源20において容器内部ガスを発生させ、この容器内部ガスを配管22内に導入し、マスフローコントローラー19によって流量制御された容器内部ガスを配管11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、容器内部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内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、容器内部ガスがプラズマ化するのに適した圧力、例えば6.6〜665Pa程度に保たれ、安定化させる。この作業と同時に、真空バルブ34を開き、容器外部ガス発生源37において容器外部ガスを発生させ、この容器外部ガスを配管36内に導入し、マスフローコントローラー35によって流量制御された容器外部ガスを、配管33を通して容器外部ガス導入口(不図示)から密閉空間である容器外部内に吹き出させる。これにより容器外部ガスが容器外部内に導入される。そして、容器外部内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、容器外部ガスがプラズマ化するのに適した圧力、例えば6.6〜665Pa程度に保たれ、安定化させる。容器内部ガスと容器外部ガスの流量は容器の容量で異なるが、例えば50〜500sccmである。   Next, the vacuum valve 16 is opened, the container internal gas generation source 20 generates the container internal gas, the container internal gas is introduced into the pipe 22, and the container internal gas whose flow rate is controlled by the mass flow controller 19 is supplied to the pipe 11 and The gas is blown out from the gas outlet 49 through the internal electrode 9 at the ground potential. Thereby, the gas inside the container is introduced into the plastic container 7. The inside of the plastic container 7 is maintained and stabilized at a pressure suitable for converting the gas inside the container into plasma, for example, about 6.6 to 665 Pa, by controlling the balance between the gas flow rate and the exhaust capacity. Simultaneously with this operation, the vacuum valve 34 is opened, the container external gas generation source 37 generates the container external gas, the container external gas is introduced into the pipe 36, and the container external gas whose flow rate is controlled by the mass flow controller 35 is The air is blown out from the container external gas inlet (not shown) through the pipe 33 into the outside of the container which is a sealed space. As a result, the gas outside the container is introduced into the outside of the container. Then, the inside of the container is maintained at a pressure suitable for turning the container outside gas into plasma, for example, about 6.6 to 665 Pa, and is stabilized by the balance between the controlled gas flow rate and the exhaust capacity. The flow rates of the container internal gas and the container external gas differ depending on the capacity of the container, but are, for example, 50 to 500 sccm.

次に外部電極3に高周波出力を供給して容器内部ガス並びに容器外部ガスをほぼ同時にプラズマ化させて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DLC膜を成膜する。すなわち、外部電極3には、高周波供給手段39によりRF出力(例えば13.56MHz)が供給される。高周波出力は、例えば10〜2000Wとする。これにより、外部電極3と内部電極9間にプラズマを着火する。このとき、プラスチック容器7の内部と容器外部はプラスチック容器の壁面を境界として別空間を形成しているが、両方ともプラズマが着火する。すなわち外部電極3に供給された高周波により容器外部においてプラズマ化し、プラズマ化した容器外部ガスを導電体として高周波がプラスチック容器7の壁面に導かれ、プラスチック容器7の内部においても容器内部ガスがプラズマ化される。このとき、自動整合器14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。これによって、原料ガスを満たした空間内で炭化水素系プラズマが発生し、プラスチック容器7の内表面又は外表面の少なくとも一方にDLC膜が成膜される。このとき、2次電子放出層81、82がプラズマにさらされることによって2次電子を放出し、容器外部のプラズマ密度及び容器内部のプラズマ密度が共に上昇する。容器外部のプラズマ密度の上昇により、プラスチック容器の壁面に高い自己バイアス電圧がかかることとなる。そして成膜速度が大きく且つ膜は緻密となる。またこのとき、容器内部のプラズマ密度の上昇は、成膜速度の高速化に寄与する。成膜速度は2次電子放出層を設けた場合(例えば200〜500Å/秒)では、2次電子放出層を設けなかった場合(例えば100Å/秒)と比較して、成膜速度が2〜5倍に向上していた。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。次に、高周波供給手段39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16及び真空バルブ34を閉じて容器内部ガス及び容器外部ガスの供給を停止する。   Next, a high frequency output is supplied to the external electrode 3 to make the container internal gas and the container external gas into plasma almost simultaneously, and a DLC film is formed on at least one of the inner surface and the outer surface of the plastic container. That is, an RF output (for example, 13.56 MHz) is supplied to the external electrode 3 by the high frequency supply means 39. The high frequency output is, for example, 10 to 2000 W. Thereby, plasma is ignited between the external electrode 3 and the internal electrode 9. At this time, although the inside of the plastic container 7 and the outside of the container form separate spaces with the wall surface of the plastic container as a boundary, plasma is ignited in both. That is, plasma is generated outside the container by the high frequency supplied to the external electrode 3, and the high frequency is guided to the wall surface of the plastic container 7 using the plasmaized container external gas as a conductor, and the container internal gas is also converted into plasma inside the plastic container 7. Is done. At this time, the automatic matching unit 14 matches the impedance by the inductance L and the capacitance C so that the reflected wave from the entire electrode supplying the output is minimized. As a result, hydrocarbon-based plasma is generated in the space filled with the source gas, and a DLC film is formed on at least one of the inner surface and the outer surface of the plastic container 7. At this time, the secondary electron emission layers 81 and 82 are exposed to the plasma to emit secondary electrons, and both the plasma density outside the container and the plasma density inside the container increase. As the plasma density outside the container increases, a high self-bias voltage is applied to the wall surface of the plastic container. The film formation rate is high and the film becomes dense. At this time, the increase in the plasma density inside the container contributes to an increase in the deposition rate. When the secondary electron emission layer is provided (for example, 200 to 500 liters / second), the film formation rate is 2 to 2 compared with the case where the secondary electron emission layer is not provided (for example, 100 liters / second). It was improved 5 times. The film formation time at this time is as short as several seconds. Next, the RF output from the high frequency supply means 39 is stopped, the plasma is extinguished, and the film formation of the DLC film is completed. At substantially the same time, the vacuum valve 16 and the vacuum valve 34 are closed to stop the supply of the gas inside the container and the gas outside the container.

次に、プラスチック容器7の内部及び容器外部内に残存した容器内部ガス又は容器外部ガスを除くために、真空バルブ18,40を開き、これらのガスを真空ポンプ21,25によって排気する。その後、真空バルブ18,40を閉じ、排気を終了させる。このときのプラスチック容器7の内部内と容器外部内の圧力はそれぞれ6.6〜665Paである。この後、真空バルブ17,31を開く。これにより、空気が蓋5内の空間23並びにプラスチック容器7の内部に入り、また並列して空気が容器外部内の空間に入り、成膜チャンバー6内が大気開放される。   Next, in order to remove the container internal gas or the container external gas remaining inside and outside the plastic container 7, the vacuum valves 18 and 40 are opened, and these gases are exhausted by the vacuum pumps 21 and 25. Thereafter, the vacuum valves 18 and 40 are closed, and the exhaust is finished. At this time, the pressure inside the plastic container 7 and inside the container is 6.6 to 665 Pa, respectively. Thereafter, the vacuum valves 17 and 31 are opened. As a result, air enters the space 23 in the lid 5 and the inside of the plastic container 7, and in parallel, air enters the space inside the container and the inside of the film forming chamber 6 is opened to the atmosphere.

次に外部電極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する。上部外部電極2内の空間に収容されているプラスチック容器7を上部外部電極2の下側から取り出す。なお、蓋5と外部電極3とを取り外して、外部電極3に装着されているプラスチック容器7を取り外しても良い。   Next, the lower external electrode 1 of the external electrode 3 is removed from the upper external electrode 2. The plastic container 7 accommodated in the space inside the upper external electrode 2 is taken out from the lower side of the upper external electrode 2. The lid 5 and the external electrode 3 may be removed and the plastic container 7 attached to the external electrode 3 may be removed.

次に本実施形態の装置において、容器外部ガス、容器内部ガスとして、原料ガス若しくは放電ガスを選択した場合の具体的形態について説明する。本実施形態において、容器外部ガスと容器内部ガスの選択の組合せは3通りである。これを表1に示す。

Figure 2005113202
Next, in the apparatus of the present embodiment, a specific form in the case where a raw material gas or a discharge gas is selected as the container external gas and the container internal gas will be described. In the present embodiment, there are three combinations of selection of the container external gas and the container internal gas. This is shown in Table 1.
Figure 2005113202

ガス組合せ1では、容器の内表面にCVD膜を成膜させ、一方外表面はプラズマ表面改質を行なうことができる。特に原料ガスとして先に挙げた原料ガス、例えばアセチレンガスを用いるとプラスチック容器の内表面にガスバリア性を有する緻密なDLC膜を成膜することができる。DLC膜を容器内表面に成膜することにより、酸素、二酸化炭素等のガスバリア性並びに水蒸気バリア性を付与し、さらに香気成分等の容器壁面における吸着及び容器樹脂への収着を抑制することができる。一方、容器外表面のプラズマ表面改質は次のとおりである。すなわち容器外部ガスの放電ガスとして不活性ガスであるヘリウム又はアルゴン等の希ガスを用いるとプラスチック容器の外表面を不活性プラズマ処理による表面粗面化を促し、ラベル等の接着性向上、インクの印刷適性向上、静電気防止(汚れ付着防止)を図ることができる。放電ガスとして水素、酸素、窒素、水蒸気、アンモニアガス、4フッ化炭素或いはこれらの混合ガスを用いることで、反応性プラズマ処理による官能基を付与し、ラベル等の接着性向上を図ることもできる。したがって、容器内表面と容器外表面に異なった機能を別個に付与することができる。   In gas combination 1, a CVD film can be formed on the inner surface of the container, while the outer surface can be subjected to plasma surface modification. In particular, when the source gas mentioned above, for example, acetylene gas, is used as the source gas, a dense DLC film having gas barrier properties can be formed on the inner surface of the plastic container. By forming a DLC film on the inner surface of the container, it is possible to provide gas barrier properties such as oxygen and carbon dioxide and water vapor barrier properties, and to further suppress adsorption of fragrance components and the like on the container wall surface and sorption to the container resin. it can. On the other hand, the plasma surface modification of the outer surface of the container is as follows. That is, if a rare gas such as helium or argon, which is an inert gas, is used as the discharge gas for the container external gas, the outer surface of the plastic container is promoted to be roughened by inert plasma treatment, improving the adhesion of labels and the like, It is possible to improve printability and prevent static electricity (prevention of dirt). By using hydrogen, oxygen, nitrogen, water vapor, ammonia gas, carbon tetrafluoride or a mixed gas thereof as the discharge gas, functional groups can be imparted by reactive plasma treatment to improve the adhesion of labels and the like. . Therefore, different functions can be separately imparted to the inner surface of the container and the outer surface of the container.

ガス組合せ2では、容器外表面にCVD膜を成膜させ、一方、内表面はプラズマ表面改質を行なうことができる。原料ガスとして先に挙げた原料ガス、例えばアセチレンガスを用いると、容器外表面にDLC膜を成膜することができる。容器外表面に成膜したDLC膜によって、ガスバリア性を確保することが可能となる。さらに静摩擦係数の低下を実現し、外面擦り傷防止を図ることも可能となる。一方、容器内表面のプラズマ表面改質は次のとおりである。すなわち容器内部ガスの放電ガスとしてヘリウム、アルゴン、酸素、窒素などを使用すると微生物の殺菌を図ることができる。この殺菌作用はプラズマ活性種のみによるものでなく、プラズマから放射される紫外線によるところも大きい。放電ガスとして窒素、酸素、二酸化炭素或いはフッ素若しくはこれらの混合ガスを用いることで反応性プラズマ処理による極性を導入して容器内表面の濡れ性向上を図ることもできる。   In the gas combination 2, a CVD film can be formed on the outer surface of the container, while the inner surface can be subjected to plasma surface modification. When the source gas mentioned above, for example, acetylene gas, is used as the source gas, a DLC film can be formed on the outer surface of the container. The gas barrier property can be secured by the DLC film formed on the outer surface of the container. Furthermore, it is possible to realize a reduction in the static friction coefficient and prevent external scratches. On the other hand, the plasma surface modification of the inner surface of the container is as follows. That is, when helium, argon, oxygen, nitrogen or the like is used as the discharge gas for the container internal gas, sterilization of microorganisms can be achieved. This bactericidal action is not only due to plasma active species, but also due to ultraviolet rays emitted from plasma. By using nitrogen, oxygen, carbon dioxide, fluorine or a mixed gas thereof as the discharge gas, polarity by reactive plasma treatment can be introduced to improve the wettability of the inner surface of the container.

ガス組合せ3では、容器内表面及び容器外表面ともにCVD膜を成膜させることができる。原料ガスとして先に挙げた原料ガス、例えばアセチレンガスを用いると容器の内表面及び外表面にガスバリア性を有する緻密なDLC膜を成膜することができる。プラスチック容器の両壁面にガスバリア性のDLC膜を成膜することで、超高ガスバリア性のプラスチック容器を製造することができる。また、両壁面にてガスバリア性を確保するためDLC膜の膜厚を小さくすることが可能となり、成膜時間の短縮を図ることができる。さらに、容器の外表面にDLC膜が成膜されたことにより、静摩擦係数の低下を図り外面擦り傷防止を図ることが可能となる。
(容器内部のみプラズマ着火型装置の実施形態)
In the gas combination 3, a CVD film can be formed on both the inner surface and the outer surface of the container. When the source gas mentioned above, for example, acetylene gas, is used as the source gas, a dense DLC film having gas barrier properties can be formed on the inner surface and the outer surface of the container. By forming a gas barrier DLC film on both wall surfaces of the plastic container, an ultra-high gas barrier plastic container can be manufactured. In addition, since the gas barrier property is secured on both wall surfaces, the thickness of the DLC film can be reduced, and the film formation time can be shortened. Further, since the DLC film is formed on the outer surface of the container, it is possible to reduce the static friction coefficient and prevent the outer surface scratches.
(Embodiment of plasma ignition type device only inside the container)

図6は、本実施形態に係るCVD成膜装置の第3実施形態の基本構成の関係を示した概念図である。本実施形態に係るCVD成膜装置は、プラスチック容器7を収容し得る空所80を有し、真空チャンバーを兼用する外部電極3と、外部電極3と絶縁状態で、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と、プラズマ化させるための原料ガスをプラスチック容器7の内部に導入する容器内部ガス導入手段41と、外部電極3に高周波を供給する高周波供給手段39と、を備える。外部電極3と蓋5から成膜チャンバー6が構成され、密閉可能な真空室を形成する。第3実施形態に係るCVD成膜装置は、プラズマ導電体としての容器外部ガスを導入しないタイプの装置であるため、外部電極3の空所80の壁面は、プラスチック容器7の収容時にプラスチック容器7の外表面とほぼ接する相似形状とする。   FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship of the basic configuration of the third embodiment of the CVD film forming apparatus according to this embodiment. The CVD film forming apparatus according to the present embodiment has a void 80 that can accommodate the plastic container 7, and is inserted into the plastic container 7 while being insulated from the external electrode 3 that also serves as a vacuum chamber and the external electrode 3. An internal electrode 9 that is detachably disposed, a container internal gas introduction means 41 that introduces a raw material gas to be converted into plasma into the plastic container 7, and a high frequency supply means 39 that supplies a high frequency to the external electrode 3. Prepare. A film forming chamber 6 is constituted by the external electrode 3 and the lid 5 to form a sealable vacuum chamber. Since the CVD film forming apparatus according to the third embodiment is an apparatus of a type that does not introduce a container external gas as a plasma conductor, the wall surface of the void 80 of the external electrode 3 is formed in the plastic container 7 when the plastic container 7 is accommodated. Similar shape almost in contact with the outer surface.

第3実施形態に係るCVD成膜装置では、図3、図4で示した第1実施形態での装置のように外部電極3の外壁面に永久磁石或いは誘導コイルを周設しても良い。これにより容器内部のプラズマ密度を上げることが好ましい。   In the CVD film forming apparatus according to the third embodiment, a permanent magnet or an induction coil may be provided around the outer wall surface of the external electrode 3 as in the apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. Thus, it is preferable to increase the plasma density inside the container.

第1実施形態と同様に外部電極3は、上部外部電極2と下部外部電極1とに分かれた構造を有し、また、内部電極9と外部電極3との絶縁性を確保するため、蓋5は絶縁部材で形成されている。絶縁部材10で内部電極9を支持させている。さらに、蓋5に設けた空間23及び口部開口部52を通して、外部電極3の空所80に内部電極9が差し込まれている。内部電極9の先端は、空所80内に収容されたプラスチック容器7の内部に配置される。   As in the first embodiment, the external electrode 3 has a structure divided into an upper external electrode 2 and a lower external electrode 1, and a lid 5 is provided to ensure insulation between the internal electrode 9 and the external electrode 3. Is formed of an insulating member. The internal electrode 9 is supported by the insulating member 10. Further, the internal electrode 9 is inserted into the space 80 of the external electrode 3 through the space 23 and the mouth opening 52 provided in the lid 5. The tip of the internal electrode 9 is arranged inside the plastic container 7 accommodated in the space 80.

内部電極9は第1実施形態と同様の構成をとり、また内部電極9の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極9の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層82を設ける。これにより、第2実施形態に係るCVD成膜装置においてもプラズマ密度が上がる。これにより成膜速度が高速化する。2次電子放出層82の材料、コーティング態様及びコーティング方法は実施形態と同様である。2次電子放出層がMgO等のアルカリ土類金属系酸化物である場合には、成膜チャンバー6の大気開放中は、乾燥窒素ガスで2次電子放出層をブローする乾燥空気送風手段(不図示)を設けることが好ましい。   The internal electrode 9 has the same configuration as that of the first embodiment, and secondary electrons made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than the electrode material of the internal electrode 9 on the entire surface or a part of the surface of the internal electrode 9. An emission layer 82 is provided. As a result, the plasma density also increases in the CVD film forming apparatus according to the second embodiment. Thereby, the film forming speed is increased. The material, coating mode, and coating method of the secondary electron emission layer 82 are the same as those in the embodiment. In the case where the secondary electron emission layer is an alkaline earth metal oxide such as MgO, a dry air blowing means for blowing the secondary electron emission layer with dry nitrogen gas (non-air) while the film formation chamber 6 is opened to the atmosphere (Shown) is preferably provided.

容器内部ガス導入手段41は第1実施形態と同様の構成をとり、容器内部に第1実施形態と同様の原料ガスが供給される。高周波供給手段39、容器内部の排気系統を構成する排気配管13、真空ポンプ21及び排気ダクト29も第1実施形態と同様の構成をとる。   The container internal gas introduction means 41 has the same configuration as that of the first embodiment, and the same raw material gas as that of the first embodiment is supplied into the container. The high frequency supply means 39, the exhaust pipe 13, the vacuum pump 21, and the exhaust duct 29 constituting the exhaust system inside the container also have the same configuration as in the first embodiment.

第3実施形態に係るCVD成膜装置を使用して、CVD膜コーティングプラスチック容器を製造するときは、容器内部にのみ原料ガスを供給し、原料ガスをプラズマ化して成膜を行なう。容器内部にプラズマを発生させる操作に関しては第1実施形態に係るCVD成膜装置の場合と同様である。2次電子放出層82がプラズマにさらされることによって2次電子を放出し、容器内部のプラズマ密度が上昇する。これにより成膜速度が大きくなる。成膜速度は2次電子放出層を設けた場合(例えば200〜500Å/秒)では、2次電子放出層を設けなかった場合(例えば100Å/秒)と比較して、成膜速度が2〜5倍に向上していた。   When manufacturing a CVD film-coated plastic container using the CVD film forming apparatus according to the third embodiment, a source gas is supplied only into the container, and the source gas is converted into plasma to form a film. The operation for generating plasma inside the container is the same as in the CVD film forming apparatus according to the first embodiment. When the secondary electron emission layer 82 is exposed to the plasma, secondary electrons are emitted, and the plasma density inside the container increases. This increases the deposition rate. When the secondary electron emission layer is provided (for example, 200 to 500 liters / second), the film formation rate is 2 to 2 compared with the case where the secondary electron emission layer is not provided (for example, 100 liters / second). It was improved 5 times.

第1〜3の実施形態では、内部に薄膜を成膜する容器として飲料用のPETボトルを用いているが、他の用途に使用される容器を用いることも可能である。   In 1st-3rd embodiment, although the PET bottle for drinks is used as a container which forms a thin film inside, it is also possible to use the container used for another use.

また、第1〜3の実施形態では、CVD成膜装置で成膜する薄膜としてDLC膜又はSi含有DLC膜を挙げているが、容器内に他の薄膜を成膜する際に上記成膜装置を用いることも可能である。   In the first to third embodiments, the DLC film or the Si-containing DLC film is cited as the thin film formed by the CVD film forming apparatus. However, when forming another thin film in the container, the above film forming apparatus is used. It is also possible to use.

DLC膜の膜厚は0.003〜5μmとなるように形成する。   The DLC film is formed to have a thickness of 0.003 to 5 μm.

本実施形態に係るCVD成膜装置の第1形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st form of the CVD film-forming apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るプラスチック容器の具体的形状を示す概念図であり、(a)〜(f)の6形態を示す。It is a conceptual diagram which shows the specific shape of the plastic container which concerns on this embodiment, and shows 6 forms of (a)-(f). CVD成膜装置の第1形態において、外部電極の周囲に磁場発生手段として永久磁石を周設した場合の概念図である。In the 1st form of a CVD film-forming apparatus, it is a conceptual diagram at the time of arranging a permanent magnet as a magnetic field generation means around an external electrode. CVD成膜装置の第1形態において、外部電極の周囲に磁場発生手段として誘導コイルを周設した場合を示す。In the first embodiment of the CVD film forming apparatus, the case where an induction coil is provided around the external electrode as a magnetic field generating means is shown. 本実施形態に係るCVD成膜装置の第2形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 2nd form of the CVD film-forming apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るCVD成膜装置の第3形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 3rd form of the CVD film-forming apparatus which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,61 下部外部電極
2,60 上部外部電極
3,62 外部電極
4a,4c,10 絶縁部材
4b 導電部材
5 蓋
6 成膜チャンバー
7 プラスチック容器
8,53,54,55,64 Oリング
9 内部電極
11,12,13,22,30,33,36,45 配管
14 自動整合器(マッチングボックス)
15 高周波電源(RF電源)
16,17,18,31,34,40 真空バルブ
19,35 マスフローコントローラー
20 容器内部ガス発生源
21,25 真空ポンプ
27,32 リーク源
24,28 真空計
26,29 排気ダクト
37 容器外部ガス発生源
38 容器外部ガス導入手段
39 高周波供給手段
41 容器内部ガス導入手段
49 ガス吹き出し口
50 永久磁石
51 誘導コイル
56 容器支持具
65 昇降手段
80 空所
81,82 2次電子放出層
1, 61 Lower external electrode 2, 60 Upper external electrode 3, 62 External electrode 4a, 4c, 10 Insulating member 4b Conductive member 5 Lid 6 Film forming chamber 7 Plastic container 8, 53, 54, 55, 64 O-ring 9 Internal electrode 11, 12, 13, 22, 30, 33, 36, 45 Piping 14 Automatic matching device (matching box)
15 High frequency power supply (RF power supply)
16, 17, 18, 31, 34, 40 Vacuum valve 19, 35 Mass flow controller 20 Vessel internal gas generation source 21, 25 Vacuum pump 27, 32 Leak source 24, 28 Vacuum gauge 26, 29 Exhaust duct 37 Vessel external gas generation source 38 External gas introduction means 39 High frequency supply means 41 Internal gas introduction means 49 Gas outlet 50 Permanent magnet 51 Inductive coil
56 Container support
65 Lifting means
80 Void 81, 82 Secondary electron emission layer

Claims (5)

プラスチック容器を収容するための空所を有し、前記プラスチック容器の容器内部ガスと容器外部ガスとが相交わらないように前記プラスチック容器を前記空所に収容し得る真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器内部ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器外部ガスを前記空所に導入する容器外部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、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成膜装置であって、
前記外部電極の空所の壁面全体若しくは壁面の一部に、外部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とするプラズマCVD成膜装置。
An external electrode also serving as a vacuum chamber having a space for accommodating a plastic container, and capable of accommodating the plastic container in the space so that the gas inside the container and the gas outside the container do not cross each other An internal electrode that is detachably disposed inside the plastic container in an insulated state from the external electrode, and introduces the container internal gas, which is a raw material gas or a discharge gas, to be converted into plasma into the plastic container A container internal gas introducing means, a container external gas introducing means for introducing the container external gas, which is a raw material gas or a discharge gas to be converted into plasma, into the void, and a high frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode; And a plasma C for forming a CVD film on at least one of the inner surface and the outer surface of the plastic container. A D film-forming apparatus,
A plasma CVD film-forming method, wherein a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than that of the electrode material of the external electrode is provided on the entire wall surface of the void of the external electrode or a part of the wall surface apparatus.
前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とする請求項1記載のプラズマCVD成膜装置。   2. The plasma CVD according to claim 1, wherein a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than that of the electrode material of the internal electrode is provided on the entire surface of the internal electrode or a part of the surface. Deposition device. プラスチック容器を収容するための空所を有し、前記プラスチック容器の容器内部ガスと容器外部ガスとが相交わらないように前記プラスチック容器を前記空所に収容し得る真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器内部ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、プラズマ化させるための原料ガス若しくは放電ガスである前記容器外部ガスを前記空所に導入する容器外部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、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成膜装置であって、
前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とするプラズマCVD成膜装置。
An external electrode also serving as a vacuum chamber having a space for accommodating the plastic container and capable of accommodating the plastic container in the space so that the gas inside the container and the gas outside the container do not intersect with each other The internal electrode disposed in the plastic container so as to be insertable / removable in an insulated state from the external electrode, and the container internal gas, which is a raw material gas or a discharge gas to be converted into plasma, is introduced into the plastic container. A container internal gas introducing means, a container external gas introducing means for introducing the container external gas which is a raw material gas or a discharge gas to be converted into plasma into the space, and a high frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode And plasma C for forming a CVD film on at least one of the inner surface and the outer surface of the plastic container A D film-forming apparatus,
A plasma CVD film forming apparatus, wherein a secondary electron emission layer made of a material having a secondary electron emission coefficient larger than an electrode material of the internal electrode is provided on the entire surface of the internal electrode or a part of the surface.
プラスチック容器を収容し得る空所を有し、真空チャンバーを兼用する外部電極と、該外部電極と絶縁状態で、前記プラスチック容器の内部に挿脱可能に配置される内部電極と、プラズマ化させるための原料ガスを前記プラスチック容器の内部に導入する容器内部ガス導入手段と、前記外部電極に高周波を供給する高周波供給手段と、を備え、前記プラスチック容器の内表面にCVD膜を成膜するプラズマCVD成膜装置において、
前記内部電極の表面全体若しくは表面の一部に、内部電極の電極材料よりも2次電子放出係数が大きい材料からなる2次電子放出層を設けたことを特徴とするプラズマCVD成膜装置。
An external electrode having a space that can accommodate a plastic container and also serving as a vacuum chamber; an internal electrode that is insulated from the external electrode and is detachably disposed inside the plastic container; Plasma CVD for forming a CVD film on the inner surface of the plastic container, the container internal gas introduction means for introducing the raw material gas into the plastic container, and the high frequency supply means for supplying a high frequency to the external electrode In the film forming apparatus,
A plasma CVD film forming apparatus, wherein a secondary electron emission layer made of a material having a larger secondary electron emission coefficient than an electrode material of the internal electrode is provided on the entire surface of the internal electrode or a part of the surface.
前記外部電極の外壁面に、誘導コイル、永久磁石等の磁場生成手段を周設したことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のプラズマCVD成膜装置。
5. The plasma CVD film forming apparatus according to claim 1, wherein a magnetic field generating means such as an induction coil or a permanent magnet is provided around the outer wall surface of the external electrode.
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