JP2014125651A - インライン式プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間に亘って使用しても清掃などの手間をかけることなく、安定した成膜条件を維持しつつ、高い生産効率で成膜処理する。
【解決手段】プラズマＣＶＤ装置１００は、成膜室１と、成膜室１とは別のロードロック室２０、３０を備え、それらの室間を基材を搬送して基材に成膜を生成するインライン式であって、成膜室１には、真空チャンバ２と、真空チャンバ２内の空気を排気する真空排気手段（真空ポンプ）３と、真空チャンバ２内に原料ガスを供給するガス供給部９と、真空チャンバ２内にプラズマを発生させるプラズマ発生電源１０とを備え、成膜室１において、基材は、プラズマ発生電源１０の一方極に接続された第１の群１８と、プラズマ発生電源１０の他方極に接続される第２の群１９とのいずれかに分けられて、互いに異なる極性とされた第１の群１８の基材と、第２の群１９の基材との間にプラズマが発生可能とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材にＣＶＤ皮膜を形成するプラズマＣＶＤ装置に関し、特に、安定した成膜条件を維持しつつ生産効率が高いインライン式プラズマＣＶＤ装置に関する。

ピストンリングのような自動車のエンジン部品などには、良好な耐摩耗性、耐熱性、耐焼付き性等が求められる。そのため、これら機械部品には、ＤＬＣ（Diamond-Like-Carbon）のような耐摩耗性コーティングがプラズマＣＶＤ法を用いて施される。
ところで、上述した基材にプラズマＣＶＤ法を施す際は、生産性を考えて真空チャンバ内に多数の基材を収容して一度に処理を行うのが好ましい。このように多数の基材を一度に処理する場合には、それぞれの基材に形成される皮膜の厚さや膜質を基材同士で均一にしなくてはならないので、従来のプラズマＣＶＤ装置では、基材をテーブル上に並べて自公転させた状態で成膜処理する方法が採用されている。

あるいは、別の生産性向上の観点では、真空排気等を専用に行なう室を成膜室とは別に設けて、それらの部屋の間を基材を搬送することで、成膜室は常に真空状態に維持したままで、多数の成膜サイクルを実施するような、いわゆるインライン型の装置構成や、ロードロック室付きの装置構成が採用されている。
特開平５−２９５５５１号公報（特許文献１）には、プラズマＣＶＤ法によって被処理物（基材、基板）の表面に被膜を形成するインライン型のプラズマＣＶＤ装置の改良技術が開示されている。この特許文献１の図２には、従来技術としてインライン型プラズマＣＶＤ装置の典型的な例が開示されている。この図２およびその説明によると、このインライン型プラズマＣＶＤ装置は、真空排気・基材の加熱、成膜処理、大気開放の成膜工程における各ステップを互いに仕切られた独立室（隔室）で実施し、基材をその内部で順次搬送しながら皮膜形成のプロセスを実行する。このインライン型プラズマＣＶＤ装置によると、プロセスの各段階が独立の部屋で行なわれるので、高い生産性が期待できると共に、成膜室を基材挿入の度に大気開放する必要がなく、成膜室内へのガス吸着が無く、高品質の皮膜を安定的に形成できることが期待できる。なお、特許文献１は、このようなインライン型プラズマＣＶＤ装置において大気圧下で基材を予備加熱する大気加熱炉を設けて、ロード室において基材を所定の温度とするまでの昇温時間を短くする技術を開示している。

特開平５−２９５５５１号公報

ところで、プラズマＣＶＤ法により皮膜形成を行う装置の場合、皮膜は成膜対象の基材に成膜されるだけで無く、成膜室の壁や基材に対向する電極等にも堆積する。特に、プラズマを発生させるための電流の通り道になる場所には皮膜が形成されやすい。成膜対象の基材やそれを支持する治具は成膜処理が完了すると取外され、次に処理を行なう対象物と交換されるが、成膜室の壁や基材に対向する電極等は何回もの処理の間に亘って使用するので、成膜サイクルを重ねるにつれて厚い皮膜が堆積する。

例えば、特許文献１の図２に示された成膜装置では、符号３０が付された高周波電極と、符号１が付された基材カート上に搭載された基材２４とを対向させた状態で、高周波電極に高周波電力を加えてプラズマを発生させて、基材上に皮膜形成を行う。と同時に、高周波電極にも、基材とほぼ同じ量の皮膜が堆積する。基材カートと基材は成膜のサイクルが完了するたびに新しいものに交換されるが、高周波電極は常に使用するため皮膜が継続的に堆積する。このように皮膜が厚く堆積すると、剥がれて飛散し易くなり、皮膜欠陥の原因となる問題が生じる。このような内部の堆積物は、定期的な清掃による除去が必要となる。

さらに、プラズマＣＶＤ法による皮膜がＤＬＣのような絶縁性の皮膜である場合はさらに別の問題も生じる。すなわち成膜が進んで膜厚が大きくなれば、絶縁性の皮膜は電力を供給するときの抵抗成分を生む。このため、同一の電力条件を設定しても、プラズマ発生の状態が変動して、皮膜の特性も変化してしまう問題が生じる。
また、別の方式のプラズマＣＶＤ装置では、高周波電極の部分は単なるチャンバの壁として、基材および基材カート側に電力を加える方式もある。しかしながら、この方式であっても、基材に対向するチャンバ壁には基材と同じように皮膜が堆積する。結果として、厚く付着した堆積物が飛散する問題が生じる。また、形成される皮膜が絶縁性の場合には、チャンバー側であったとしても、電力が流れる部分であるため、チャンバ内壁の電気的な抵抗が増大し、内壁を一方の電極として発生するプラズマの生成が不安定になったり、操業条件が最適な条件からズレたりする可能性が生じる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、インライン式プラズマＣＶＤ装置であって、基材以外の部分にＣＶＤ皮膜が堆積しにくく、長期にわたり清掃を行なわずに安定操業が可能で、かつ、生産効率の高いプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明のインライン式プラズマＣＶＤ装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のインライン式プラズマＣＶＤ装置は、成膜室と、前記成膜室とは別の隔室を備え、前記成膜室と別の隔室との間を基材を搬送して前記基材に成膜するインライン式プラズマＣＶＤ装置であって、前記成膜室には、真空チャンバと、前記真空チャンバ内の空気を排気するポンプと、前記真空チャンバ内に原料ガスを供給するガス供給部と、前記真空チャンバ内に供給された原料ガスにプラズマを発生させる交流型のプラズマ発生電源とを備え、前記成膜室において、前記基材は２群に分かれており、前記プラズマ発生電源の一方極に接続された第１の群および前記プラズマ発生電源の他方極に接続される第２の群のいずれかに属することを特徴とする。

好ましくは、前記２群の基材は、対向配置された平板状の基材であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記２群の基材は、交互に間隔をおいて配置されたホルダー上に固定された平板状の基材、または、交互に間隔をおいて配置された平板状の基材であって、前記２群の基材または基材ホルダーは、交互に異なる群に属するように構成することができる。

さらに好ましくは、前記２群の基材は、成膜中にそれぞれ回転する基材ホルダーに搭載されているように構成することができる。
さらに好ましくは、前記２群の基材は、成膜中にそれぞれ自公転する基材ホルダーに搭載されているように構成することができる。
さらに好ましくは、前記２群の基材は、自公転する基材ホルダに搭載され、第１の群に属する自転テーブルと第２の群に属する自転テーブルとは、互いに同数とされており、前記公転軸回りに１つずつ交互に並んで配備されているように構成することができる。

本発明のインライン式プラズマＣＶＤ装置を用いることで、基材以外の部分である成膜室の内部等の部分にＣＶＤ皮膜が堆積しにくく、長期にわたり清掃を行なわずに安定操業が可能となる。特に、本発明のプラズマＣＶＤ装置は、大気開放して清掃するという機会が少なくなるインライン式に適しており、高い生産効率で基材に成膜を生成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示すインライン式プラズマＣＶＤ装置の上面図である。 自転テーブルへの基材の設置例を示した図である。 図１に示すインライン式プラズマＣＶＤ装置の作動状態を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。 本発明の第７の実施形態に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置の全体構成を示す図である。

以下、本発明に係るインライン式プラズマＣＶＤ装置１００（以下、単にプラズマＣＶＤ装置１００と記載）の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。なお、本発明ではインライン式と記載するが、このインライン式はロードロック室（予備排気室）を有し、この部屋を介して装置外部（大気圧）と成膜室（真空圧）との間で基材をやり取りすることにより、成膜室を基材の入れ替え時も含めて常時真空状態に保つ機構を有する装置の方式を総称し、ロードロック式、インターバック式、マルチチャンバー式も包含する意味である。また、このプラズマＣＶＤ装置１００における成膜処理の対象は、基材（符号Ｗ（ワークの意味）を付す）であるとする。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の全体構成の斜視図を図１に、その上面図を図２に、それぞれ示す。
このプラズマＣＶＤ装置１００は、プラズマＣＶＤ機構を備えた成膜室１と成膜室１の上流側に配置されたロードロック室（隔室）２０および成膜室１の下流側に配置されたロードロック室（隔室）３０で構成されている。なお、ここでいう上流および下流は、基材Ｗの移送方向に沿っている。ロードロック室２０の入口には仕切弁４１が、ロードロック室２０の出口と成膜室１の入口との間には仕切弁４２が、成膜室１の出口とロードロック室３０の入口との間には仕切弁４３が、および、ロードロック室３０の出口には仕切弁４４が、それぞれ設置されている。なお、図１では仕切弁４４のみを図示しているが、図２に示すようにこのプラズマＣＶＤ装置１００には４つの仕切弁４１〜４４（言い換えれば、仕切扉４１〜４４）が設けられている。

これらの仕切弁４１〜４４が閉状態であると、成膜室１、ロードロック室２０およびロードロック室３０を隣室または大気と遮断することができる。すなわち、仕切弁が閉状態であると隣室間で雰囲気や圧力の遮断が可能であり、仕切弁が開状態であると、独立状態の基材Ｗまたは基材テーブルに搭載した状態の基材Ｗを隣室間において移送することが可能である。図１および図２では基材Ｗを基材テーブルに搭載した状態で移送する例を示している。

基材Ｗは、二つの群に分けられ、少なくとも成膜室１においては、真空チャンバの電位（接地）と群相互の間で絶縁が取られており、独立の電位が印加可能である。これについての詳細は後述する。
ロードロック室２０は、基材Ｗの搬入用の扉となる仕切弁４１と真空排気機構を備える。仕切弁４１を開状態として（このとき仕切弁４２は閉状態である）大気開放状態で基材Ｗと基材テーブルとをこのプラズマＣＶＤ装置１００の外部からロードロック室２０へ搬入する。その後、仕切弁４１を閉状態として（このとき仕切弁４２は閉状態を維持）、ロードロック室２０の内部を真空に排気することが可能である。ロードロック室２０の内部が真空状態となって加熱等の前処理が完了したら、次に、あらかじめ真空排気状態にある成膜室１との間の仕切弁４２を開状態とし（このとき仕切弁４１、４３は閉状態である）、真空状態で基材Ｗと基材テーブルとを成膜室１に移送する。この室間を移送するための移送機構が備えられている。

移送が完了したら、仕切り弁４２を閉じ、ロードロック室２０には大気を導入して、大気圧として、次のロットの基材Ｗと基材テーブルを受入れ可能な状態となる。
成膜室１には、図１および図２に示すように、真空チャンバ２と、真空チャンバ２内を真空排気する真空排気手段３を備え、真空排気手段３により真空状態にされた真空チャンバ２内に原料ガスを供給するガス供給部９と、真空チャンバ２内に供給されたプロセスガスにプラズマを発生させる交流電力供給型のプラズマ発生電源１０とを備えている。成膜室１において、２群の基材Ｗは、プラズマ発生電源１０の両極にそれぞれ接続され、２群の基材Ｗの間に印加された電圧によってグロー放電が発生し、皮膜形成が行われる。この成膜室１には、下流側のロードロック室３０が仕切弁４３を介して接続されている。

ロードロック室３０は、基材Ｗの搬出用の扉となる仕切弁４４と真空排気機構を備える。仕切弁４４を閉状態としてあらかじめ内部を真空状態として、仕切弁４３は開状態として、真空状態で成膜室１で皮膜が形成された基材Ｗと基材テーブルとを成膜室１からロードロック室３０へ搬入する。その後、仕切弁４３を閉状態として、成膜室１は再びロードロック室２０からの基材Ｗと基材テーブルの搬入を待つ状態となる。
ロードロック室３０では、仕切り弁４３を閉状態となった後、内部が真空状態で冷却等の後処理が完了したら、次に大気を導入して、内部が大気圧となったら、仕切弁４４を開状態とし（このとき仕切弁４３は閉状態である）、大気開放状態で基材Ｗと基材テーブルとをロードロック室３０からこのプラズマＣＶＤ装置１００の外部へ搬出する。この室間を移送するための移送機構が備えられている。
その後、仕切り弁４４は閉状態となり、ロードロック室３０内部は真空に排気されて、成膜室１からのロットの基材Ｗと基材テーブルを受入れ可能な状態となる。

第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の上述した構成は、後述する本発明の特徴である、２群に分けた基材Ｗに交流電力を印加する点を除けば、通常のいわゆるインライン式成膜装置と同様であり、インライン式成膜装置の一般的な長所、すなわち、成膜室が大気に晒される機会が少なく安定な被覆が可能であったり、短いタクトタイムでの処理により量産が可能であったりする等の優位点を有する。これに加えて、通常のインライン式成膜装置の短所、すなわち、大気に晒される機会が少ないために成膜室１の内壁面に堆積した被膜を清掃するためには、ロードロック室２０およびロードロック室３０に挟まれた成膜室１をわざわざ大気開放しなければならない点を、本発明のプラズマＣＶＤ装置１００においては成膜室１の構成を工夫することにより解決していることが本発明の最大の特徴である。以下において、このプラズマＣＶＤ装置１００の成膜室１の構成について詳しく説明する。

プラズマＣＶＤ装置１００の中の成膜室１の構成を、図１〜図４を用いて説明する。真空チャンバ２は、その内部が外部に対して気密可能とされた筺体である。真空チャンバ２の側方にはこの真空チャンバ２内にある気体を外部に排気してこの真空チャンバ２内を低圧状態（真空状態）にする真空ポンプ３（真空排気手段）が設けられていて、この真空ポンプ３により真空チャンバ２内は真空状態まで減圧可能である。そして、この真空チャンバ２の内部には、複数の基材Ｗが基材テーブル上に搭載して処理可能であり、第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００においては、基材テーブル上で基材Ｗが遊星回転（自転および公転）が可能である。図４に示すように、基材テーブルは、６個の自転テーブル４とそれを搭載した公転テーブル５とにより構成されている。

基材テーブルはさらに、基材Ｗを基材テーブルごと移送する移送機構である、車輪５１を備えたテーブル台車５０に搭載されてプラズマＣＶＤ装置１００の内部を水平方向に移動することが可能となっている。なお、第１の実施形態においては、テーブル台車５０は、プラズマＣＶＤ装置１００の外部からロードロック室２０へ、ロードロック室２０から成膜室１へ、成膜室１からロードロック室３０へ、ロードロック室３０からプラズマＣＶＤ装置１００の外部へ移動する。

テーブル台車５０が移動して成膜室１の中央に停止した状態で、成膜室１の下部から回転導入機構（軸部１４および回転駆動部１５で構成）がテーブル台車５０に接続されて、基材テーブルを回転駆動し、基材テーブルに組み込まれた遊星回転機構により基材テーブル上の自転テーブル４は公転しつつ自転する。
第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００で成膜される基材Ｗは、均一な成膜を可能とするため上下に長尺な円柱状空間内に配備するとよい。

例えば、基材Ｗが図３（ａ）に示すようなピストンリングである場合は、そのままでは不均一に成膜される可能性がある。図３（ａ）のように、積み重ねても周方向の一部が欠落して完全な円筒にならない場合は、必要に応じてカバー１１で開口部分に蓋をすることにより、均一な成膜が可能となる。
また、成膜しようとする基材Ｗが図３（ｂ）に示すような小型部材（例えば小さなピストンピン）の場合は、円板１２が上下方向に多段に積み重ねられた設置ジグ１３を用意し、それぞれの円板１２に基材Ｗを配備するとよい。そして、この設置ジグ１３を、円柱状空間内に収まるようにすればよい。

さらに、基材Ｗが前記以外の形状物である場合であっても、適宜固定用のジグを製作し、ジグと基材が円柱状空間内に収まるようにすればよい。
図３（ａ）および図３（ｂ）に示した基材Ｗの集合体は、基材セット（ワークセット）と呼ばれる場合がある。後述するように、この基材セット毎に、プラズマ発生電源１０の一方極に接続された第１の群１８および他方極に接続された第２の群１９のいずれかに設定される。

自転テーブル４は、例えばその上面が水平となっている円形の載置台であり、上面乃至は上方に配備された基材Ｗを回転軸回りに自転させつつ保持できるようになっている。自転テーブル４へは給電可能な状態となっており、供給された電圧は基材Ｗにも印加される。
図１、図２および図４に示すプラズマＣＶＤ装置１００の場合、自転テーブル４は全部で６つ配備されている。これら６つの自転テーブル４は、平面視で一つの円の上に並ぶように公転テーブル５の上面に起立状態で配備されている。

一方、図１、図２および図４に示すように、真空チャンバ２内には、真空チャンバ２内に原料ガスを含むプロセスガスを供給するガス供給部９が設けられている。このガス供給部９は、ＣＶＤ皮膜の形成に必要な原料ガスや、成膜をアシストするアシストガスを、ボンベ１６から所定量だけ真空チャンバ２内に供給する構成とされている。
プロセスガスとしては、具体的には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン、非晶質カーボン膜）などのカーボン系のＣＶＤ皮膜を成膜する場合には、炭化水素（アセチレン、エチレン、メタン、エタン、ベンゼン、トルエンなど）を含む原料ガスに、不活性ガス（アルゴン、ヘリウムなど）の不活性ガスをアシストガスとして加えたものが用いられる。また、シリコン酸化物系のＣＶＤ皮膜（ＳｉＯｘ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＣＮ膜）を成膜する場合には、シリコン系有機化合物（モノシラン、ＴＭＳ、ＴＥＯＳ、ＨＭＤＳＯなど）やシランなどシリコン含む原料ガスに、酸素などの反応ガスを加え、さらにアルゴンなどの不活性ガスをアシストガスとして加えたものを用いることができる。なお、ＣＶＤ皮膜としては、上述したもの以外にも、ＴｉＯｘ膜、ＡｌＯｘ膜、ＡｌＮ膜などを成膜することができる。

また、主たる原料ガスに少量の添加原料ガスを混合させることもある。例えば、ＤＬＣ皮膜の形成の際に、炭化水素を主たる原料ガスとして、シリコン系有機化合物ガスを少量添加することにより、ＤＬＣ中にＳｉを含む皮膜を形成することができる。あるいは、ＤＬＣ皮膜の形成の際に、炭化水素を主たる原料ガスとして、金属を含有する原料ガス（例として、ＴｉＰＰ（チタニウムイソプロポキサイド）やＴＤＭＡＴ（テトラジメチルアミノチタン））を少量添加することで、ＤＬＣ中に金属（例ではチタン）を含む皮膜を形成することができる。

なお、これらの原料ガス、反応ガス及びアシストガスは、使用するガスの種類を適宜組みあわせて用いることができる。
第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の成膜室１の特徴的な構成である、プラズマ発生電源１０およびそのプラズマ発生電源１０から基材Ｗへの電力供給について説明する。

プラズマ発生電源１０は、真空チャンバ２内に供給したプロセスガスにグロー放電を発生させて、プラズマを発生させるために用いるもので、交流の電力を供給する。このプラズマ発生電源１０が供給する交流の電力としては、正弦波の波形に従って電流や電圧が正負に変化する交流だけでなく、パルス状の波形に従って正負に入れ替わる矩形波の交流を用いても良い。また、この交流には、連続した同一極性のパルス群が交互に現れるものや、正弦波の交流に矩形波を重畳したものを用いることもできる。なお、実際のプラズマ発生中の電圧波形は、プラズマ生成の影響によって歪む場合がある。また、プラズマが発生すると交流電圧のゼロレベルがシフトし、各電極の電位を接地電位に対して測定すると、マイナス側電極に印加電圧の８０〜９５％が、プラス側電極に印加電圧の５〜２０％が加わるのが多く観察される。

プラズマ発生電源１０から供給される交流は、その周波数が１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。周波数が１ｋＨｚ未満では皮膜のチャージアップが起り易く、１００ＭＨｚを超えるとチャンバの内部への電気的な給電が困難になるからである。特に、基材Ｗへの電力の容易な供給やさらには電源の入手容易性等を考えると、１０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲が好ましい。また、特に、基材Ｗの自公転機構を含むような場合は、その周波数が１ｋＨｚ〜１ＭＨｚが好ましい。１ｋＨｚ未満では皮膜のチャージアップが起り易く、１ＭＨｚを超える周波数の電力を自転公転する基材Ｗに伝達する機構が難しいからである。さらに電源の入手容易性等を考慮すると、１０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲とするのがなお好ましい。また、プラズマ発生電源１０から供給される交流の電圧は、波高値でグロー放電の維持に必要な３００〜３０００Ｖが好ましい。さらに、プラズマ発生電源１０から供給される交流の電力は、基材Ｗの表面積によって変動するが、単位面積あたりの電力で０．０５〜５Ｗ／ｃｍ^２程度の電力密度であるのが好ましい。

このような周波数、電圧、電力（電力密度）の交流電流を真空チャンバ２内に配備された一対の電極間に作用させれば、グロー放電が電極間に発生し、発生したグロー放電で真空チャンバ２内に供給されたプロセスガスが分解されてプラズマが発生する。そして、プラズマにより分解されたこれらのガス成分が電極表面に堆積することで、ＣＶＤ皮膜の成膜が行われる。つまり、一対の電極のいずれかに基材Ｗを用いれば、基材Ｗの表面にＣＶＤ皮膜を成膜することが可能となる。

ところで、図１、図２および図４に示すように、第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００においては、複数の自転テーブル４の半数が、プラズマ発生電源１０の一方極に接続された第１の群１８とされている。併せて、複数の自転テーブル４の残り半数が、プラズマ発生電源１０の他方極に接続された第２の群１９とされている。互いに異なる極性とされた第１の群１８の自転テーブル４に保持された基材Ｗと、第２の群１９の自転テーブル４に保持された基材Ｗとの間にプラズマが発生できる。

詳しくは、公転テーブル５に自転テーブル４が全部で６つ配備されている状態においては、図２の「Ａ」で示される第１の群１８の自転テーブル４は全部で３つ、また、図２の「Ｂ」で示される第２の群１９の自転テーブル４も全部で３つ存在していて、第１の群１８に属する自転テーブル４の数と第２の群１９に属する自転テーブル４の数とは同数となっている。

これらの自転テーブル４については、第１の群１８に属する自転テーブル４の両隣に第２の群１９の自転テーブル４が設けられ、これらの第２の群１９の自転テーブル４のさらに隣に別の第１の群１８に属するある自転テーブル４が設けられている。つまり、第１の群１８に属する自転テーブル４と第２の群１９に属する自転テーブル４とは、公転テーブル５の公転軸Ｑ回りに１つずつ交番に（交互に）並ぶように配備されている。

そして、第１の群１８に属する３つの自転テーブル４はいずれも、プラズマ発生電源１０の一方の電極に接続されている。また、第２の群１９に属する３つの自転テーブル４はいずれもプラズマ発生電源１０の他方の電極に接続されている。つまり、電圧印加中は、
第１の群１８に属する自転テーブル４と、第２の群１９に属する自転テーブル４とは、常に逆の極性となっている。

なお、各自転テーブル４を上述した極性とするためには、公転軸Ｑならびに自転軸Ｐにそれぞれブラシ機構（図示略）を設け、このブラシ機構を通じてそれぞれの極性の電圧を印加するとよい。公転軸Ｑ及び自転軸Ｐはベアリング機構を介して回転時自在に保持されているが、このベアリング機構を通じて電圧を印加するようにしてもよい。
次に、図１および図２に示す如く、公転テーブル５上に自転テーブル４が公転軸Ｑを中心として６０°ごとに６軸配備されたプラズマＣＶＤ装置１００を用いて、ＣＶＤ皮膜を実際に成膜する場合の作動状態について、図４を用いて説明する。なお、図４（ａ）はプラズマＣＶＤ装置１００を上方から見た上面図であって、図４（ｂ）はプラズマＣＶＤ装置１００を側方から見た側面図である。

（第１工程：基材Ｗの準備）
まず、基材Ｗを自転テーブル４に設置する。基材Ｗは自転テーブル４の上に載置して固定してもよいし、設置ジグ１３を用いて基材Ｗを自転テーブル４の上に載置してもよい。自転テーブル４は公転テーブル５とともに基材テーブルを構成する。さらに、基材テーブルはテーブル台車５０に搭載されて、プラズマＣＶＤ装置１００の中を移動可能である。

（第２工程：ロードロック室２０への搬入および前処理）
このようにして基材Ｗが用意されたら、まず、ロードロック室２０の入口扉（仕切弁４１）を開き、基材Ｗを搭載した状態でテーブル台車５０をロードロック室２０に搬入する。次に、ロードロック室２０の入口扉（仕切弁４１）を閉じて、真空ポンプ３（真空排気手段３）を用いてロードロック室２０内を排気する。この後、ロードロック室２０内で加熱ヒータによって、基材Ｗを加熱しても良い。なお、この工程において仕切弁４２は閉状態を維持している、なお、図４においては、このロードロック室２０内においても成膜室１と同様に、ロードロック室２０の底面にある基材テーブルの回転機構を上昇させてテーブル台車５０上にある基材テーブルと結合させて、基材テーブルを回転可能にしている。回転不要であれば、ロードロック室２０には基材テーブルの回転機構は不要である。

（第３工程：成膜室１での処理）
次に、ロードロック室２０とあらかじめ真空に排気された状態の成膜室１との間の仕切弁４２を開き、基材Ｗを搭載した状態でテーブル台車５０を成膜室１まで移送する。成膜室１への移送が完了したら仕切弁４２を閉じて、成膜室１で真空排気を行なう。加えて、第１の実施形態の場合には、成膜室１の底面にある基材テーブルの回転機構を上昇させてテーブル台車５０上にある基材テーブルと結合させて、基材テーブルを回転可能にすると共に、プラズマ発生電源１０と電気的に接続する。

次に、必要に応じて、Ａｒ等の不活性ガスやＨ_２やＯ_２などのガスをガス供給部９を用いて真空チャンバ２内に供給し、プラズマ発生電源１０から電力を供給して基材Ｗ間に表面清化のためのグロー放電を発生させても良い（イオンボンバード処理）。
この後、ガス供給部９を用いてプロセスガスを真空チャンバ２内に供給し、真空チャンバ２内は成膜に適した０．１〜１０００Ｐａの圧力に保持する。

成膜にあたっては、プラズマ発生電源１０から交流の電力を供給して、第１の群１８に属する自転テーブル４の基材Ｗと第２の群１９に属する自転テーブル４の基材Ｗとの間にグロー放電を発生させ、基材Ｗ間に成膜に必要なプラズマを発生させる。
成膜時の圧力は成膜しようとするＣＶＤ皮膜（プロセスガスや反応性ガス）の種類によって好適な値は異なるが、０．１Ｐａ〜１０００Ｐａ程度の圧力が好ましい。上述したように０．１Ｐａ〜１０００Ｐａ程度の圧力にすることで、安定したグロー放電を発生させることが可能となり、良好な成膜速度で成膜を行うことが可能となる。なお、気体中での反応に伴うパウダー生成を抑制する観点では成膜時の圧力はさらに１００Ｐａ以下の圧力が好ましい。

また、プラズマ発生電源１０から供給される交流の電圧は、グロー放電の維持に必要な３００Ｖ〜３０００Ｖの間（両極間の電圧の波高値）となる。さらに、プラズマ発生電源１０から供給される交流の出力電力は、単位面積あたりの電力に換算すると０．０５〜５
Ｗ／ｃｍ^２程度が好ましい。
このようにプラズマ発生電源１０から供給される交流の電圧及び電力を調整した上で、基材を自転テーブル４ごと自公転させれば、周方向に隣り合う基材Ｗ（近接する基材Ｗ）の間に安定したグロー放電が発生し、基材Ｗの表面に膜厚が均一なＣＶＤ皮膜を形成することが可能となる。なお、これらの工程において仕切弁４２および仕切弁４３は閉状態を維持している、
（第４工程：ロードロック室３０への搬入および後処理）
次に、成膜処理が終わったら、プラズマ発生電源１０からの出力およびプロセスガスの導入を停止して成膜処理を完了する。成膜処理が完了したら、成膜室１とあらかじめ真空に排気されている下流側のロードロック室３０の間の仕切弁４３を開いて、基材Ｗを基材テーブルに搭載した状態で、テーブル台車５０の移動によりロードロック室３０にまで移動させ、仕切弁４３を閉じる。その後、ロードロック室３０内で、必要に応じて基材Ｗの温度が低下するのを待つ。なお、この工程において仕切弁４４は閉状態を維持している、
（第５工程：ロードロック室３０からの搬出）
次に、大気あるいは不活性ガスなどをロードロック室３０に導入する。ロードロック室３０が大気圧となったら、ロードロック室３０の出口扉（仕切弁４４）を開き、基材Ｗを搭載した状態でテーブル台車５０をロードロック室３０から搬出する。

（成膜工程における作動状態）
成膜室１においては、上述したように、互いが逆極性とされた第１の群１８の自転テーブル４と第２の群１９の自転テーブル４とを周方向に交番（交互）に配置すれば、周方向に隣り合う自転テーブル４に保持される基材Ｗ間に必ず電位差が生じて、両者の間に確実にグロー放電が発生する。そして、プラズマ発生電源１０の正負が入れ替われば、周方向に隣り合う自転テーブル４の極性も入れ替わり、引き続き両者間にグロー放電が発生する。それ故、多数の基材Ｗに対して一度に且つ均一に成膜を行うことが可能となる。

すなわち、第１の群１８に属する自転テーブル４の基材Ｗが作用極として働いてこの基材Ｗ側にＣＶＤ皮膜が成膜されているときには、第２の群１９に属する自転テーブル４の基材Ｗが対極（反対極）となる。そして、プラズマ発生電源１０の正負が入れ替われば、第２の群１９に属する自転テーブル４の基材Ｗが作用極となり、第１の群１８に属する自転テーブル４の基材Ｗが対極となる。

つまり、上述の構成であれば、基材Ｗは対極となっても、公転テーブル５や真空チャンバ２の筐体が対極になることはない。これらの部材は放電発生電極として作用していないため、原料ガスを分解するプラズマに直接的にはさらされず、従来技術に比べてこれらの部材には皮膜が堆積しにくい。その結果、皮膜の厚い堆積が原因となるフレークの飛散も起りにくく、皮膜欠陥も発生しにくい。また、これらの部材はプラズマ生成のためのグロー放電発生用電極としては作用せず、仮に絶縁皮膜が長時間の運転で厚く堆積したとしても、プラズマの不安定化が発生せず、膜質や厚みにバラツキのないＣＶＤ皮膜を安定的に生産することも可能となる。

特に、インライン式の場合には、成膜室１は大気開放することなく、多数の処理を行うことが求められるため、真空チャンバ２の筐体に皮膜が厚く堆積することのない、第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の構成は非常に有効である。
なお、上述したように、大気状態で搬入→真空排気→加熱→プラズマＣＶＤによる成膜→冷却→大気状態で取り出しという、最小限の成膜プロセスを説明したが、必要に応じて、プラズマＣＶＤ装置１００の部屋数を増加させる等の方法で、より複雑な成膜プロセスを実現することも可能である。例えば、プラズマＣＶＤ装置１００における隔室の構成を、
１）ロードロック室：真空排気
２）加熱室：基材Ｗの予備加熱
３）前処理室：基材Ｗのエッチング等の密着性向上処理
４）中間層成膜室：スパッタリング法などにより密着性向上のための中間層形成
５）成膜室：基材を２群に分けたプラズマＣＶＤによる成膜
６）冷却室：冷却
７）ロードロック室：大気開放
のように構成することも可能である。この場合においても、「５）成膜室」において、第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の構成を採用することにより、成膜室での安定的な成膜と低いメンテナンス頻度とを実現することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置２００について説明する。なお、第２の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置２００は、上述した第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００と基材テーブル上の基材Ｗの配置が異なる。それ以外は、第１の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図５に第２の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置２００を示す。この図５は図４に対応する。
図５（ａ）に示すように、このプラズマＣＶＤ装置２００は、プラズマＣＶＤ機構を備えた成膜室２０１（真空チャンバ２０２）とその上流側に配置されたロードロック室２２０およびその下流側に配置されたロードロック室２３０で構成されている。このプラズマＣＶＤ装置２００においては、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、テーブル台車の上に２つの回転する基材テーブルが設けられており、この基材テーブル上に基材Ｗが搭載されている。

２つの基材テーブルは、お互いの間および真空チャンバ２０２との間で絶縁されており、各テーブル上の基材Ｗは群を構成している。このような２つの基材テーブルを収納することができる大きさを、成膜室２０１、ロードロック室２２０およびロードロック室２３０は備える。
成膜室２０１においては、この２つの基材テーブル上の基材Ｗの群の間に、プラズマを生成して、基材Ｗを成膜する。

なお、図５（ｄ）に示すように、基材テーブルはそれぞれ、遊星回転機構を有するものであっても良い。
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００について説明する。なお、第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００は、上述した第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００と基材Ｗの配置が異なる。それ以外は、第１の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図６に第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００を示す。この図６は図４に対応する。
図６（ａ）に示すように、このプラズマＣＶＤ装置３００は、プラズマＣＶＤ機構を備えた成膜室３０１（真空チャンバ３０２）とその上流側に配置されたロードロック室３２０およびその下流側に配置されたロードロック室３３０で構成されている。このプラズマＣＶＤ装置３００においては、図６（ｂ）に示すように、基材Ｗは平板状の一対の基材ホルダー３１３に搭載される。１つの基材ホルダー３１３に固定される基材Ｗは１つであっても複数であっても良い（図６（ｂ）では９個）。１つの基材ホルダーに搭載された基材Ｗは、１つの群を形成する。

一対の基材ホルダー３１３は、少なくとも成膜室３０１においては、相互および真空チャンバ３０２に対して絶縁されており、独立の電位が印加可能である。そして、ロードロック室３２０内、成膜室３０１内およびロードロック室３３０内において、基材ホルダー３１３の基材Ｗを搭載した側を向かい合わせにして、基材ホルダー３１３が対向して配置されている。

このような状態で、基材Ｗを搭載した一対の基材ホルダー３１３は、ロードロック室３２０に搬入され、真空状態まで排気される。そして、必要に応じてロードロック室３２０内に設置した加熱ヒータによりあらかじめ加熱される。
所定の真空排気、あるいは加熱が完了したら、ロードロック３２０室と成膜室３０１と
の間の仕切弁４２が開状態となり、基材Ｗを搭載した一対の基材ホルダー３１３は、成膜室１に搬入され、仕切弁４２が閉状態になる。この後、ロードロック室３２０は、再び大気に開放されて、次の処理物の受入れの準備を行う。

成膜室３０１に搬入された基材Ｗの成膜は次のように進展する。真空排気された成膜室３０１の基材ホルダー３１３間の空間にプロセスガス（成膜原料ガス、反応ガス、補助ガス）が供給され、所定の圧力に維持される。この状態で、一対の基材ホルダー３１３に対して、交流のプラズマ発生電源１０から高周波の交流電力を供給する。この結果、それぞれの基材ホルダー３１３に固定された基材群の間には交流電圧が加わり、２群の基材間（一対の基材ホルダー３１３間）にはグロー放電が発生し、基材Ｗ上に皮膜が形成される。

このとき、プラズマは基材ホルダー３１３間の空間を主体に形成されるため、皮膜形成は当該空間に面する部分にのみ発生する。このため、成膜室３０１の内面には殆ど皮膜は形成されない。皮膜形成が完了すると、プラズマ発生電源１０の出力は停止され、プロセスガスの導入も停止し、成膜工程が完了する。
次に、ロードロック室３３０と成膜室３０１との間の仕切弁４３を開き、基材ホルダー３１３と共に基材Ｗを成膜室３０１からロードロック室３３０へ移送する。移送が完了したら、２室間の仕切弁４３を閉状態とする。成膜室３０１は、再び、ロードロック室２０からの基材Ｗの搬入を待つ状態となる。

ロードロック室３３０は、基材Ｗの所定の冷却時間を経た後、大気又は不活性ガスの導入をおこなって大気圧状態とし、仕切弁４４を開いて、基材Ｗを基材ホルダー３１３と共に搬出し、成膜の処理は完了となる。
仕切弁４４を閉じた後、ロードロック室３３０は再び排気され、成膜室３０１からの次のロットの移送を待つ状態となる。

第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００によれば、皮膜形成は基材および基材ホルダーには発生するが、成膜室の壁面等には殆ど発生しない。基材および基材ホルダーは１ロット毎に搬出されるため、成膜室への皮膜形成は最小限に維持できる。結果として、多数のロットに対する成膜を行なっても、成膜室は汚染されず、欠陥の原因となる皮膜フレークの飛散や、絶縁皮膜の形成に伴うプロセスの変動は発生しない。

＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置４００について説明する。なお、第４の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置４００は、上述した第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００における下流側のロードロック室３３０を備えない、いわゆるインターバック式の装置である。それ以外は、第３の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図７に第４の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置４００を示す。この図７は図６に対応する。
図７に示すように、このプラズマＣＶＤ装置４００は、プラズマＣＶＤ機構を備えた成膜室４０１（真空チャンバ４０２）とその上流側に配置されたロードロック室３２０で構成され、その下流側にロードロック室を備えない構成である。このため、成膜室４０１（真空チャンバ４０２）は、下流側に開口部を備えない。

このプラズマＣＶＤ装置４００においては、図７に示すように、成膜室４０１における成膜処理が完了したら、基材Ｗおよび基材ホルダー３１３は、上流側のロードロック室３２０へ逆方向へ搬送されて、さらに大気状態でプラズマＣＶＤ装置４００から搬出される。
このプラズマＣＶＤ装置４００においては、第３の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置３００と比べると、隔室数が少なくなり設備コストが抑制可能である。

＜第５の実施形態＞
以下、本発明の第５の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置５００について説明する。なお、第５の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置５００は、上述した第１の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００と基材Ｗの配置が異なる。それ以外は、第１の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図８に第５の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置５００を示す。この図８は図４に対応する。
図８（ａ）に示すように、このプラズマＣＶＤ装置５００は、プラズマＣＶＤ機構を備えた成膜室５０１（真空チャンバ５０２）とその上流側に配置されたロードロック室５２０およびその下流側に配置されたロードロック室５３０で構成されている。このプラズマＣＶＤ装置５００においては、図８（ｂ）に示すように、基材Ｗの形状は、平板状または略平板状であって、多数の基材Ｗが間隔をおいて多層に配置される。そして、多数の基材Ｗは、ひとつおきに、別の群に分類する。言い換えると、多層に並べた基材Ｗは、ひとつごとに同一電位になるように電気的に接続されると共に、別の群および真空チャンバとは、少なくとも成膜室５０１におては、絶縁を取る。

また、変形例として図８（ｃ）に示すように、平板状の基材ホルダー５１３を間隔をおいて多層に配置し、その両面に基材Ｗを取り付けることも可能である。
このように、多層に間隔をおいて重ねた基材Ｗ、または、基材Ｗがセットされた基材ホルダー５１３をプラズマＣＶＤ装置５００に搬入する。
成膜室５０１に搬入された基材Ｗの成膜は次のように進展する。真空排気された成膜室５０１の基材Ｗ間（または基材ホルダー５１３間）の空間にプロセスガス（成膜原料ガス、反応ガス、補助ガス）が供給され、所定の圧力に維持される。この状態で、多層に配置された基材Ｗ（または基材ホルダー５１３）に対して、交流のプラズマ発生電源１０から高周波の交流電力を供給する。この結果、Ａ群またはＢ群の基材Ｗ（または基材ホルダー５１３に固定された基材Ｗ）の間には交流電圧が加わり、２群の基材Ｗ間（２群の基材ホルダー５１３間）にはグロー放電が発生し、基材Ｗ上に皮膜が形成される。この場合、プラズマは多層に積層した基材Ｗ間（または基材ホルダー５１３間）の空間に発生し、基材Ｗ（または基材ホルダー５１３）の両面に皮膜形成を行うことが可能である。

＜第６の実施形態＞
以下、本発明の第６の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置６００について説明する。なお、第６の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置６００は、上述した実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置とは隔室の配置および基材テーブルの動作が異なる。それ以外は、上述した他の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図９に第６の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置６００の上面図を示す。この図９は、図２に対応する。
図９に示すように、このプラズマＣＶＤ装置６００においては、その上方から見て、中央にトランスファーチャンバー６１０を配置して、その周囲の、左側に上流側のロードロック室２０、上側に中間層を成膜する中間層成膜室４０、下側に成膜室１（真空チャンバ２）、右側に下流側のロードロック室３０を配置してある。ロードロック室２０には、基材Ｗの搬入用の扉（仕切弁）６５が、ロードロック室３０には、基材Ｗの搬出用の扉（仕切弁）６６が、それぞれ設けられている。

トランスファ−チャンバー６１０と、周囲の各室の間には仕切り弁が配置されている。詳しくは、トランスファ−チャンバー６１０とロードロック室２０との間には仕切弁６１が、トランスファ−チャンバー６１０と成膜室１との間には仕切弁６２が、トランスファ−チャンバー６１０と中間層成膜室４０との間には仕切弁６３が、トランスファ−チャンバー６１０とロードロック室３０との間には仕切弁６４が、それぞれ開閉自在に設けられている。これらの仕切弁により、トランスファーチャンバー６１０、成膜室１および中間層成膜室４０は、このプラズマＣＶＤ装置６００の稼働中は真空状態に排気された状態を維持することができる。

図９に示すように、基材Ｗは第１の実施形態と同じく、６個の自転テーブル４が配置された公転テーブル５に搭載されている。基材Ｗは公転テーブル５に搭載された状態のままでこのプラズマＣＶＤ装置６００の外部から上流側のロードロック室２０へ搬入されて、トランスファーチャンバー６１０を経由して、中間層成膜室４０、成膜室１（真空チャンバ２）、下流側のロードロック室３０へ順次移送され、下流側のロードロック室３０から
このプラズマＣＶＤ装置６００の外部へ搬出される。この公転テーブル５の移送の順序を、図９に白抜き矢示で示す。

なお、公転テーブル５の移送機構については、第１の実施形態に示したテーブル台車５０と同じ、または、それに類するものが用いられる。また、図９においては、基材Ｗは、第１の実施形態と同じく６個の自転テーブル４が配置された公転テーブル５に搭載されているが、テーブルの形態および基材Ｗの搭載形態は、上述した他の実施形態に示した形態であっても構わない。

このプラズマＣＶＤ装置６００における基材Ｗの成膜処理の手順について説明する。なお、このプラズマＣＶＤ装置６００における成膜プロセスとしては、真空排気を経て中間層成膜を行い、その後、プラズマＣＶＤによる成膜をし、さらに冷却して大気取り出しを行う構成となっている。公転テーブル５に搭載された基材Ｗは以下のように処理される。なお、初期状態においては、仕切弁６１〜６６は閉状態であって、トランスファーチャンバー６１０、成膜室１および中間層成膜室４０は真空状態であるとする。

仕切弁６５を開状態にして、基材Ｗが搭載された公転テーブル５をロードロック室２０へ搬入する。その後、仕切弁６５を閉状態にして、ロードロック室２０が真空状態になるまで排気する。
ロードロック室２０において排気が完了したら、仕切弁６１および仕切弁６２とを開状態にして、基材Ｗを搭載した公転テーブル５を、トランスファーチャンバー６１０を経由して、中間層成膜室４０へ移送する。移送が完了すると、仕切弁６１を閉状態にする。

ロードロック室２０は、仕切弁６１が閉状態にされた後、大気に開放され、仕切弁６５が開状態にされて次に搬入される基材Ｗを待つ状態となる。中間層成膜室４０においては、皮膜供給源（スパッタ蒸発源）６を動作させて、ＣＶＤ層の下地となる中間層を基材Ｗの表面に形成する。
中間層成膜室４０において中間層の成膜が完了したら、仕切弁６２および仕切弁６３とを開状態にして、基材Ｗを搭載した公転テーブル５を、トランスファーチャンバー６１０を経由して、成膜室１へ移送する。中間層成膜室４０は、ロードロック室２０から次に移送される基材Ｗを待つ状態となる。

成膜室１においては、仕切弁６３を閉状態にした後、公転テーブル５に搭載された２群の基材Ｗがプラズマ発生電源１０の両極に接続されて、プロセスガスを導入しながら成膜が行なわれる。
成膜室１においてＣＶＤ層の成膜が完了したら、仕切弁６３および仕切弁６４とを開状態にして、基材Ｗを搭載した公転テーブル５を、トランスファーチャンバー６１０を経由して、ロードロック室３０へ移送する。成膜室１は、中間層成膜室４０から次に移送される基材Ｗを待つ状態となる。

ロードロック室３０においては、仕切弁６４を閉状態にした後、公転テーブル５に搭載された２群の基材Ｗが適当な温度に冷却されるのを待つ。基材Ｗが適当な温度に冷却された後に、大気を導入し、仕切弁６６を開状態にして、基材Ｗが搭載された公転テーブル５をロードロック室３０から搬出する。
以上のようにして、このプラズマＣＶＤ装置６００によると、ＣＶＤ皮膜は基材Ｗおよび公転テーブル５には形成されるが、成膜室１の壁面等には殆ど形成されない。基材Ｗおよび基材ホルダーは１ロット毎にこのプラズマＣＶＤ装置６００の外部へ搬出されるため、成膜室１への皮膜形成を最小限に維持できる。その結果、多数のロットに対する成膜を行なっても、成膜室１は汚染されず、欠陥の原因となる皮膜フレークの飛散や、絶縁皮膜の形成に伴うプロセスの変動は発生しない。特に、このプラズマＣＶＤ装置６００においては成膜室１を真空状態に維持して連続成膜処理を可能として多数のロットを効率的に処理しており、成膜室１の汚染を抑制することができることは、このプラズマＣＶＤ装置６００を長時間に亘り安定的に稼働させるための非常に有効な方策となる。

＜第７の実施形態＞
以下、本発明の第７の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置７００について説明する。なお、第７の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置７００は、上述した実施形態に係るプラズ
マＣＶＤ装置とは隔室の配置および基材テーブルの動作が異なる。それ以外は、上述した他の実施形態と同じであるので、上述した説明と重複する部分についてはここでは繰り返さない。

図１０に第７の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置７００を示す。図１０（Ａ）は後述する回転移送機構７１０のアーム７１２を伸ばして隔室で処理を行っている状態を示す上面図であって、図１０（Ｂ）はアーム７１２を縮めて隔室から隔室へ基材Ｗを回転移送している状態を示す上面図である。図１０（Ｃ）はアーム７１２の先端に取り付けられた仕切板７２０およびテーブル７３０を示す斜視図である。

図１０に示すように、このプラズマＣＶＤ装置７００においては、第６の実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置６００と同様に、中央に配置されたトランスファーチャンバー６１０の周囲に隔室が配置されている。プラズマＣＶＤ装置７００の上方から見て、中央にトランスファーチャンバー６１０を配置して、その周囲の、右側に上流側の加熱室２１、上側に中間層を成膜する中間層成膜室４０、左側に成膜室１（真空チャンバ２）、下側にロードロック室３０を配置してある。ロードロック室３０には、基材Ｗの搬入および搬出用の扉（仕切弁）６５が設けられている。この隔室の配置等は、プラズマＣＶＤ装置７００とプラズマＣＶＤ装置６００と異なる。さらに、以下の構成が異なる。

トランスファーチャンバー６１０には、プラズマＣＶＤ装置６００とは異なり、回転移送機構７１０が配置されている。この回転移送機構７１０は、回転可能な中心軸７１１の周囲に、伸縮可能な４つのアーム７１２が９０°の間隔で配置され、このアーム７１２の先端に仕切板７２０が取り付けられている。図１０（Ａ）に示すように、アーム７１２が伸びた状態では、仕切板７２０は４つの隔室の開口部を閉鎖することができて、４つの各隔室を独立の雰囲気とすることが可能である。さらに、仕切板７２０には基材Ｗを搭載可能なテーブル７３０が設けられている。また、図１０（Ｂ）に示すように、アーム７１２が縮んだ状態では、４つの仕切板７２０およびテーブル７３０は、中心軸７１１の周囲に回転移動（図１０では反時計回り方向の回転移動）することができる。

図１０（Ｃ）に示すように、基材Ｗは、２個の自転テーブル４が配置されたテーブル７３０に搭載されている。基材Ｗは、テーブル７３０の自転テーブル４に搭載されてこのプラズマＣＶＤ装置６００の外部からロードロック室３０へ搬入されて、トランスファーチャンバー６１０に設けられた回転移送機構７１０により、加熱室２１、中間層成膜室４０、成膜室１（真空チャンバ２）、元のロードロック室３０へ順次移送され、ロードロック室３０からこのプラズマＣＶＤ装置７００の外部へ搬出される。この公転テーブル５の移送の順序を、図１０に白抜き矢示で示す。

なお、図１０においては、基材Ｗは、テーブル７３０には２個の自転テーブル４が配置されているが、テーブルの形態および基材Ｗの搭載形態は、上述した他の実施形態に示した形態であっても構わない。
このプラズマＣＶＤ装置７００における基材Ｗの成膜処理の手順について説明する。なお、このプラズマＣＶＤ装置７００における成膜プロセスとしては、プラズマＣＶＤ装置６００と同様に、真空排気→加熱→中間層成膜→プラズマＣＶＤによる成膜→冷却→大気取り出しの構成となっている。テーブル７３０に搭載された基材Ｗは以下のように処理される。なお、初期状態においては、図１０（Ａ）に示す状態であって、仕切弁６５は閉状態であって、ロードロック室３０には、成膜処理が終了した基材Ｗが存在しているとする。

ロードロック室３０において、仕切板７２０により他の隔室から独立された状態で大気を導入した後に仕切弁６５を開状態にして大気に一旦開放し、成膜処理が終了した基材Ｗを、テーブル７３０から取り外して、次の基材Ｗをテーブル７３０に搭載して、ロードロック室３０へ搬入する。その後、仕切弁６５を閉状態にして、ロードロック室３０が真空状態になるまで排気する。

ロードロック室３０において排気が完了したら、回転移送機構７１０のアーム７１２を縮めて中心軸７１１を反時計回りに９０°回転させる。回転終了後に、回転移送機構７１０のアーム７１２を伸ばして、テーブル７３０を加熱室２１へ移送する。このとき、仕切
板７２０により加熱室２１は他の隔室から独立した状態（４つの隔室全てが独立した状態）になる。この後、自転テーブル４を回転させつつ、加熱室２１内に設置した加熱ヒータ１７の温度を上げて、基材Ｗを加熱する。

加熱室２１において基材Ｗの加熱が完了したら、回転移送機構７１０のアーム７１２を縮めて中心軸７１１を反時計回りに９０°回転させる。回転終了後に、回転移送機構７１０のアーム７１２を伸ばして、テーブル７３０を中間層成膜室４０へ移送する。このとき、仕切板７２０により中間層成膜室４０は他の隔室から独立した状態になる。この後、自転テーブル４を回転させつつ、皮膜供給源（スパッタ蒸発源）６を動作させて、ＣＶＤ層の下地となる中間層を基材Ｗの表面に形成する。

中間層成膜室４０において中間層の成膜が完了したら、回転移送機構７１０のアーム７１２を縮めて中心軸７１１を反時計回りに９０°回転させる。回転終了後に、回転移送機構７１０のアーム７１２を伸ばして、テーブル７３０を成膜室１へ移送する。このとき、仕切板７２０により成膜室１は他の隔室から独立した状態になる。この後、自転テーブル４を回転させつつ、２群の基材Ｗがプラズマ発生電源１０の両極に接続されて、プロセスガスを導入しながら成膜が行なわれる。

成膜室１においてＣＶＤ層の成膜が完了したら、回転移送機構７１０のアーム７１２を縮めて中心軸７１１を反時計回りに９０°回転させる。回転終了後に、回転移送機構７１０のアーム７１２を伸ばして、テーブル７３０をロードロック室３０へ移送する。このとき、仕切板７２０によりロードロック室３０は他の隔室から独立した状態になる。この後、２群の基材Ｗが適当な温度に冷却されるのを待つ。基材Ｗが適当な温度に冷却された後に、仕切弁６５を開状態にして、大気を導入し、基材Ｗをロードロック室３０から搬出する。

このように仕切弁６５が閉状態で行われる成膜処理（真空排気→加熱→中間層成膜→プラズマＣＶＤによるＣＶＤ層成膜→冷却）は、４つの隔室がいずれも真空状態で行われる。この状態で、アーム７１２を縮めると、４つの仕切板７２０はトランスファーチャンバー６１０の中央付近に、テーブル７３０に基材Ｗを搭載した状態で引き寄せられ、この状態で、中心軸７１１を反時計周りに９０°回転させる。この後に、アーム７１２を伸ばすと、各基材Ｗは、成膜プロセスの次の処理が行われる隔室に移送することができる。

なお、このような成膜処理は、４つの隔室のそれぞれに基材Ｗが格納されて同時進行で行われるようにすることもできる。このようにすると、処理効率が大幅に向上する。
以上のようにして、このプラズマＣＶＤ装置７００によると、プラズマＣＶＤ装置６００と同様に、ＣＶＤ皮膜は成膜室１の壁面等には殆ど形成されないため、成膜室１への皮膜形成を最小限に維持できる。その結果、多数のロットに対する成膜を行なっても、成膜室１は汚染されず、欠陥の原因となる皮膜フレークの飛散や、絶縁皮膜の形成に伴うプロセスの変動は発生しない。このように成膜室１の汚染を抑制することができることは、このプラズマＣＶＤ装置７００を長時間に亘り安定的かつ高効率で稼働させるための非常に有効な方策となる。

なお、処理工程の数により配置される隔室の数が変更され、回転移送機構７１０における１回あたりの回転角度も変更される。
ところで、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。また、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１ 成膜室
２ 真空チャンバ
３ 真空排気手段（真空ポンプ）
４ 自転テーブル
５ 公転テーブル
６ 皮膜供給源
８ 公転機構
９ ガス供給部
１０ プラズマ発生電源
１１ カバー部材
１２ 円板
１３ 設置ジグ
１４ 軸部
１５ 回転駆動部
１６ ボンベ
１７ 加熱ヒータ
１８ 第１の群
１９ 第２の群
２０ ロードロック室（上流側）
２１ 加熱室（第７の実施形態）
３０ ロードロック室（下流側）
４０ 中間層成膜室
４１、４２、４３、４４ 仕切弁（第１〜第５の実施形態）
５０ テーブル台車
６１、６２、６３、６４ 仕切弁（第６の実施形態）
１００ プラズマＣＶＤ装置（第１の実施形態）
２００ プラズマＣＶＤ装置（第２の実施形態）
３００ プラズマＣＶＤ装置（第３の実施形態）
４００ プラズマＣＶＤ装置（第４の実施形態）
５００ プラズマＣＶＤ装置（第５の実施形態）
６００ プラズマＣＶＤ装置（第６の実施形態）
６１０ トランスファーチャンバー
７００ プラズマＣＶＤ装置（第７の実施形態）
７２０ 仕切板
７３０ テーブル
Ｐ 自転軸
Ｑ 公転軸
Ｗ 基材

Claims (6)

1. 成膜室と、前記成膜室とは別の隔室を備え、前記成膜室と別の隔室との間を基材を搬送して前記基材に成膜するインライン式プラズマＣＶＤ装置であって、
   前記成膜室には、真空チャンバと、前記真空チャンバ内の空気を排気するポンプと、前記真空チャンバ内に原料ガスを供給するガス供給部と、前記真空チャンバ内に供給された原料ガスにプラズマを発生させる交流型のプラズマ発生電源とを備え、
   前記成膜室において、前記基材は２群に分かれており、前記プラズマ発生電源の一方極に接続された第１の群および前記プラズマ発生電源の他方極に接続される第２の群のいずれかに属することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
2. 前記２群の基材は、対向配置された平板状の基材であることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
3. 前記２群の基材は、交互に間隔をおいて配置されたホルダー上に固定された平板状の基材、または、交互に間隔をおいて配置された平板状の基材であって、
   前記２群の基材または基材ホルダーは、交互に異なる群に属することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
4. 前記２群の基材は、成膜中にそれぞれ回転する基材ホルダーに搭載されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
5. 前記２群の基材は、成膜中にそれぞれ自公転する基材ホルダーに搭載されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
6. 前記２群の基材は、自公転する基材ホルダに搭載され、第１の群に属する自転テーブルと第２の群に属する自転テーブルとは、互いに同数とされており、前記公転軸回りに１つずつ交互に並んで配備されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。