JP2007113049A - バリヤ膜形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器を取り囲む大きさの空洞を有する外部電極と、容器内部を排気管を介して減圧する排気手段と、容器内に、排気管側から挿入されバリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し孔と、外部電極と接地電極である内部電極間に電界を付与するための高周波電源と整合器とからなる電界付与手段とを具備してなるバリヤ膜形成装置であって、高周波電源からの電力を複数の外部電極へ供給する同軸線路62の電力分岐部61と、複数の外部電極への各電力接続部63との線路長Lは、全て同じ長さであると共に、電気長(L/λg)は、略(N/4)の関係(ここで、λgは線路内伝搬波長であり、N=2n又はN=2n+1、nは整数である。)を有する。
【選択図】 図1−1
Description
特に、1つの電源を用いて同時に複数の電極(チャンバー)で放電を発生させる場合、着火のタイミングをできるだけ合わせるとともに、均等なプラズマを発生する必要があるが、従来複数のチャンバーをつないだ場合、着火のタイミングを合わせることが困難である、という問題がある。この結果、複数のチャンバーをつなぐ方法をとることができず、電源がチャンバーに対応した個数が必要となり、コストが高くなるという問題がある。
よって、着火のタイミングをできるだけ合わせ、その後の放電電流、放電電圧が均一となるようにして、良好なバリヤ膜を形成することができる成膜装置の出現が切望されている。
図1−1、1−2は同軸線路を用いた整合器と外部電極との接続状態を示す模式図であり、図2は、実施例1に係るバリヤ膜形成装置を示す概略図である。
図2に示すように、本実施例に係るバリヤ膜形成装置10Aは、被処理物である例えばプラスチック容器(以下、「容器」という)12を取り囲む大きさの空洞を有する外部電極13と、前記容器12の口部11が位置する側の前記外部電極13の端面に絶縁部材26を介して取り付けられ、容器12内部を、排気管14を介して減圧する図示しない排気手段と、前記外部電極13内の前記容器12内に、前記排気管14側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガス15を吹き出すためのガス吹出し孔16と、前記外部電極13と接地電極である内部電極17間に電界を付与するための高周波電源18aと整合器18bとからなる電界付与手段18とを具備してなるバリヤ膜形成装置であって、前記高周波電源18aからの電力を複数の外部電極へ供給する同軸線路62(本実施例では3本)の電力分岐部(図中黒丸で示す。)61と、複数の外部電極への各電力接続部(図中白丸で示す。)63との線路長Lは、全て同じ長さ(例えばL1=L2=L3)であると共に、電気長(L/λg)は、
略(N/4)・・・(1)
の関係(ここで、λgは線路内伝搬波長であり、N=2n又はN=2n+1、nは整数である。)を有するものである。
ここで、図3に示すように、式(1)において、N=2nの場合は偶数となり、各接続部点において、電圧が等しくなる。
また、式(1)において、N=2n+1の場合は奇数となり、各接続部点において、電流が等しくなる。
なお、実際には図1−2に示すように、同軸線路62はコネクタ等の接続部材により接続されているので、それらの接続長(α1+α2)と真の同軸線路の線路長L'とを合わせたものが線路長である。
すなわち、それぞれの部分での伝搬波長を考慮し、(L'/λg)+(α1/λg1)+(α2/λg2)は、略(1/4+n×1/2)となる。
前記同軸線路62−1、62−2、62−3の長さは、3本とも全て同じ(L1=L2=L3)とすると共に、電力分岐部61からチャンバー22までの電気長が略(1/4+n×1/2)とする。
ここで、nは整数であり、電気長(L/λg)は実際の線路長Lを、供給するRF電力の線路内伝搬波長λgで割ったもので、線路内伝搬波長λgが線路の部分部分で異なる場合は、それぞれの部分を別々に計算して足し合わせたものである。
そして、他端は個々のチャンバー22であり、放電電流をすべてのチャンバー22で等しくすることができ、容器内部で均等なプラズマを発生させることができる。
また、着火後も放電電流がほぼ等しい状態が保たれる。
その結果として当該外部電極に放電が集中することが無くなる。よって、外部電極間の放電着火遅れがほとんど無くなり、ほぼ同時に着火することとなる。また、着火後も放電電圧がほぼ等しい状態が保たれる。
図2に示すように、本実施例にかかるバリヤ膜形成装置10Aの前記外部電極13は、上下端にフランジ22a,22bを有する筒状のチャンバー22内に設けられている。また、円板状の絶縁板24は、前記基台23と前記外部電極(下部)13−2の底部側との間に配置されている。外部電極(上部)13−1と有底の外部電極(下部)13−2とを分離可能とするのは、容器12の挿入に際して外部電極全体を降下させる場合に較べて、降下のストロークを軽減させ、装置のコンパクト化を図るためである。
また、前記筒状のチャンバー22も前記外部電極13と同様に、二分割可能としてチャンバー(上部)22−1とチャンバー(下部)22−2とから構成されている。
なお、本実施例では、チャンバー22を用いて外部電極全体を覆い、電磁波を遮蔽するようにしているが、これを用いないものであってもよい。
一方、成膜後の場合には真空状態を解除した後、外部電極(下部)13−2を下降させて、容器12を排出する。
また、式(1)において、N=2n+1の場合は奇数となり、各接続部点において、電流が等しくなり、安定したタイミングで放電の着火が可能となり、その後の放電電流、放電電圧が均一となる。
また、ケイ素(Si)を主成分としたバリヤ膜であってもよい。
図5はロータリー装置100の回転盤(図示せず)上にチャンバー20が30個設けられている模式図、図6はその接続の模式図であり、図7はチャンバーと高周波電源との接続の模式図である。
本実施例では、チャンバーを3台同じ同軸線路で連結し、整合器に接続している様子を示している。なお、チャンバー22内の数字は30台のチャンバーの連続番号である。
そして、ユニットIIのNo21、20、19のチャンバーが、放電部104の領域の最後に到達した際に、高周波電源をOFFにして高周波電力の供給を停止している。
この構成により、高周波電源から高周波電力をある1つのユニットに供給している間は、該高周波電源に接続された対向するユニットには電源を供給するようなことはない。
なお、本実施例ではチャンバーを3台からなる群としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、2台又は3台以上としてもよい。この場合には、電界付与手段からの供給する電力は、接続する台数の数に応じて適宜変化させるようにすればよい。
図8は各ユニットI〜IVのロータリー装置での配置を示しており、例えばユニットIVが放電部104の領域内に入った際に、高周波電源をONにして供給し、ユニットIが放電部104の領域の最後に達した際に、高周波電源をOFFにしている。
この構成により、高周波電源から高周波電力をある1つのユニットに供給している間は、該高周波電源に接続された他のユニットには電源を供給するようなことはない。
図11は第2の実施例にかかるバリヤ膜形成装置の概略図である。図11に示すように、本実施例にかかるバリヤ膜形成装置10Bは、図2に示したチャンバー22を4台からなる固定式の成膜装置である。本実施例では、1台の高周波電源18a及び1台の整合器18bからなる電界付与手段18と、2本の同軸線路70−1、70−2が接続された1台の2系統の切り替えのスイッチ71と、2本の同軸線路70−1、70−2の2個所の電力分岐部72−1、72−2から分岐された計4本の同軸線路73−1、73−2、73−3、73−4と、この4本の同軸線路に電力接続点74−1、74−2、74−3、74−4で接続されたチャンバー22−1、22−2、22−3、22−4とから構成されている。
図12は第3の実施例にかかるバリヤ膜形成装置の概略図である。
本実施例では、同軸線路の単部にコイルを設けたものであり、他の構成は実施例2と同様である。
図12に示すように、本実施例にかかるバリヤ膜形成装置10Cは、実施例2のバリヤ膜形成装置10Bにおいて、計4本の同軸線路73−1、73−2、73−3、73−4のチャンバー接続側に、コイル80−1、80−2、80−3、80−4を設けている。
このように、計4本の同軸線路73−1、73−2、73−3、73−4のチャンバー接続側に、コイル80−1、80−2、80−3、80−4を設けているので、同軸線路先端の電圧が等しいため、もし一つのチャンバーの放電開始が早く放電電流が大きくなると、コイルに逆起電力が生じ、チャンバーにかかる電圧が低くなり、当該チャンバーに放電電流が集中するのを防ぐことができる。
また、着火後も放電電流がほぼ等しい状態が保たれる。
また、この樹脂、ガラス、セラミック基材には、例えば発光層、電極層等の電子材料を有するものであってもよい。例えば電子材料としては、有機EL(Organic Electro Luminescence、又は、OLED(Organic Light Emitting Diode)ともいう。)又は無機EL基板の保護膜としてアモルファスカーボン膜を用いるようにしてもよい。
11 口部
12 プラスチック容器
13 外部電極
14 排気管
15 媒質ガス
16 ガス吹出し孔
17 内部電極
18a 高周波電源
18b 整合器
18 電界付与手段
61 電力分岐部
62 同軸線路
63 電力接続部
Claims (13)
- 被処理物である容器を取り囲む大きさの空洞を有する外部電極と、
前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられ、容器内部を、排気管を介して減圧する排気手段と、
前記外部電極内の前記容器内に、前記排気管側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し部と、
前記外部電極と接地電極間に電界を付与するための電界付与手段とを具備してなるバリヤ膜形成装置であって、
電界付与手段からの電力を複数の外部電極へ供給する同軸線路の電力分岐部と、複数の外部電極への各電力接続部との線路長(L)は、全て同じ長さであると共に、
電気長(L/λg)は、略(N/4)の関係(ここで、λgは線路内伝搬波長であり、N=2n又はN=2n+1、nは整数である。)を有することを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 被処理物である容器を取り囲む大きさの空洞を有する外部電極と、
前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられ、容器内部を、排気管を介して減圧する排気手段と、
前記外部電極内の前記容器内に、前記排気管側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し部と、
前記外部電極と接地電極間に電界を付与するための電界付与手段とを具備してなるバリヤ膜形成装置であって、
電界付与手段からの電力を複数の外部電極へ供給する同軸線路の電力分岐部と、複数の外部電極への各電力接続部との線路長(L)は、全て同じ長さであると共に、
電気長(L/λg)は、略(1/4+n×1/2)の関係(ここで、λgは線路内伝搬波長であり、nは整数である。)を有することを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 被処理物である容器を取り囲む大きさの空洞を有する外部電極と、
前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられ、容器内部を、排気管を介して減圧する排気手段と、
前記外部電極内の前記容器内に、前記排気管側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し部と、
前記外部電極と接地電極間に電界を付与するための電界付与手段とを具備してなるバリヤ膜形成装置であって、
電界付与手段からの電力を複数の外部電極へ供給する同軸線路の電力分岐部と、複数の外部電極への各電力接続部との線路長(L)は、全て同じ長さであると共に、
電気長(L/λg)は、略(n×1/2)の関係(ここで、λgは線路内伝搬波長であり、nは整数である。)を有することを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、
前記同軸線路の先端にコイルを設けてなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
複数の外部電極を回転基台に所定間隔を持って円環状に配置されてなると共に、
回転基台が一回りする間に、容器の供給工程、容器内の真空排気工程、容器内への放電工程及び容器の排出工程を完了してなり、且つ
2以上の外部電極からなる外部電極群同士と、他の2以上の外部電極からなる外部電極群同士とがスイッチを介して一つ電界付与手段と連結する際に、1つの外部電極群が放電工程内に存在する場合に、電界付与手段と通電すると共に、
その他の1つの外部電極群が放電工程以外の工程に位置するように存在してなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項5において、
前記他の2以上の外部電極からなる外部電極群が、少なくとも二以上であることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項5において、
前記外部電極群を構成する外部電極の数が、少なくとも二種類以上の異なるものであり、前記電界付与手段から供給する電力をそれに合わせて変化させてなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
前記外部電極を支持し、電磁波を遮蔽する接地されたチャンバーを有すると共に、
前記同軸線路の中心の中心導体が外部電極に接続され、前記同軸線路の外部導体がチャンバーに接続されてなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項8において、
複数のチャンバーを回転基台に所定間隔を持って円環状に配置されてなると共に、
回転基台が一回りする間に、容器の供給工程、容器内の真空排気工程、容器内への放電工程及び容器の排出工程を完了してなり、且つ
2以上のチャンバー群同士と、他の2以上のチャンバー群同士とがスイッチを介して一つ電界付与手段と連結する際に、1つのチャンバー群が放電工程内に存在する場合に、電界付与手段と通電すると共に、
他の1つチャンバー群が放電工程以外の工程に位置するように存在してなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項9において、
前記他の2以上のチャンバーからなるチャンバー群が、少なくとも二以上であることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項8において、
前記チャンバー群を構成するチャンバーの数が、少なくとも二種類以上の異なるものであり、前記電界付与手段から供給する電力をそれに合わせて変化させてなることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一つにおいて、
前記バリヤ膜は炭素を主成分の一つとして含む膜であることを特徴とするバリヤ膜形成装置。 - 請求項1乃至12のいずれか一つにおいて、
前記バリヤ膜はSiを主成分の一つとして含む膜であることを特徴とするバリヤ膜形成装置。
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JP2019070184A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 三菱重工機械システム株式会社 | 成膜システム、制御方法及びプログラム |
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JPH10258825A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-09-29 | Kirin Brewery Co Ltd | 炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置および製造方法 |
JP2004002905A (ja) * | 2002-04-17 | 2004-01-08 | Kirin Brewery Co Ltd | ロータリー型量産用cvd成膜装置及びプラスチック容器内表面へのcvd膜成膜方法 |
JP2004027271A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Mitsubishi Shoji Plast Kk | ロータリー型量産用cvd成膜装置及びプラスチック容器内表面へのcvd膜成膜方法 |
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