JP5637119B2

JP5637119B2 - Plasma CVD equipment

Info

Publication number: JP5637119B2
Application number: JP2011248450A
Authority: JP
Inventors: 一裕渡辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: JP2013104093A

Description

本発明は、基材上に非晶質炭素膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film on a substrate.

非晶質炭素は、機械的強度が高い、化学的に安定している、ガス透過性が低い、熱膨張係数が小さい等の特徴を有しており、各産業分野への応用が期待されている。そして、従来、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相堆積）法によって、基材上に非晶質炭素膜を成膜する技術が提案されている。例えば、下記特許文献１には、基材を反応容器内に配置し、該反応容器内に、ｓｐ２混成軌道をもつ炭素を含む炭素環式化合物ガスならびにｓｐ２混成軌道をもつ炭素と窒素および／または珪素とを含む含窒素複素環式化合物ガスから選ばれる一種以上の化合物ガスと窒素ガスとを含む反応ガスを導入して１５００Ｖ以上で放電することを特徴とする直流プラズマＣＶＤ法による配向性非晶質炭素膜の形成方法が記載されている。 Amorphous carbon has features such as high mechanical strength, chemical stability, low gas permeability, and low thermal expansion coefficient, and is expected to be applied to various industrial fields. Yes. Conventionally, a technique for forming an amorphous carbon film on a substrate by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) has been proposed. For example, in the following Patent Document 1, a base material is disposed in a reaction vessel, and in the reaction vessel, a carbocyclic compound gas containing carbon having sp2 hybrid orbital and carbon and nitrogen having sp2 hybrid orbital and / or Oriented amorphous by DC plasma CVD, wherein a reactive gas containing nitrogen gas and at least one compound gas selected from nitrogen-containing heterocyclic compound gas containing silicon is introduced and discharged at 1500 V or higher A method for forming a carbonaceous film is described.

特開２０１１−１４８６８６号公報JP2011-148686A 特開平８−２５３８６３号公報JP-A-8-253863

しかし、上記特許文献１に記載された技術では、反応ガスに含まれる、あるいは、反応ガスから生成された物質であって、成膜に寄与しなかった炭素を含む物質の一部が、プラズマＣＶＤ装置から排出されることなく、正極に付着する場合があった。そして、この場合、正極に付着した物質は、成膜に悪影響を与える。このため、正極に付着した物質を除去するクリーニング作業が必要となる。このクリーニング作業は、長時間を要し、成膜コストの上昇を招く。 However, in the technique described in Patent Document 1, a part of a substance containing carbon that is contained in the reaction gas or generated from the reaction gas and does not contribute to film formation is formed by plasma CVD. In some cases, the positive electrode adhered to the positive electrode without being discharged from the apparatus. In this case, the substance attached to the positive electrode adversely affects the film formation. For this reason, a cleaning operation for removing the substance attached to the positive electrode is required. This cleaning operation takes a long time and causes an increase in film formation cost.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、基材上に非晶質炭素膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置において、正極への炭素を含む物質の付着を抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses adhesion of a substance containing carbon to a positive electrode in a plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film on a base material. Objective.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一形態は、基材上に非晶質炭素膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
反応室と、
前記反応室内に配置された正極および負極と、
炭素を含む第１のガスを、前記正極と前記負極との間に供給する第１のガス供給部と、
前記第１のガス供給部とは別系統として設けられた第２のガス供給部であって、前記第１のガス供給部による前記第１のガスの供給中に、炭素を含まない第２のガスを、前記正極と前記負極との間に供給する第２のガス供給部と、
を備え、
前記第２のガス供給部は、前記第２のガスを、前記正極に設けられたガス噴射口から前記負極に向けて噴射し、
前記第１のガス供給部は、前記第２のガス供給部の前記ガス噴射口とは別に設けられたガス供給口から、前記正極と前記負極の間の空間に向けて前記第１のガスを供給する、プラズマＣＶＤ装置である。
このプラズマＣＶＤ装置によれば、炭素を含む第１のガスの供給中に、炭素を含まない第２のガスは、正極と負極との間において、正極から負極に向かう向きに供給される。このため、炭素を含む第１のガスの正極への拡散が抑制される。したがって、正極への炭素を含む物質の付着を抑制することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
One aspect of the present invention is a plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film on a substrate,
A reaction chamber;
A positive electrode and a negative electrode disposed in the reaction chamber;
A first gas supply unit configured to supply a first gas containing carbon between the positive electrode and the negative electrode;
A second gas supply unit provided as a separate system from the first gas supply unit, wherein the second gas supply unit does not contain carbon during the supply of the first gas by the first gas supply unit. A second gas supply unit for supplying a gas between the positive electrode and the negative electrode;
With
The second gas supply unit injects the second gas from a gas injection port provided in the positive electrode toward the negative electrode,
The first gas supply unit supplies the first gas from a gas supply port provided separately from the gas injection port of the second gas supply unit toward a space between the positive electrode and the negative electrode. This is a plasma CVD apparatus to be supplied.
According to this plasma CVD apparatus, during the supply of the first gas containing carbon, the second gas not containing carbon is supplied in the direction from the positive electrode to the negative electrode between the positive electrode and the negative electrode. For this reason, the spreading | diffusion to the positive electrode of the 1st gas containing carbon is suppressed. Therefore, adhesion of a substance containing carbon to the positive electrode can be suppressed.

［適用例１］
基材上に非晶質炭素膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
反応室と、
前記反応室内に配置された正極および負極と、
炭素を含む第１のガスを、前記正極と前記負極との間に供給する第１のガス供給部と、
前記第１のガス供給部による前記第１のガスの供給中に、炭素を含まない第２のガスを、前記正極と前記負極との間に供給する第２のガス供給部と、
を備え、
前記第２のガス供給部は、前記第２のガスを、前記正極から前記負極に向かう向きに供給するように設けられている、
プラズマＣＶＤ装置。 [Application Example 1]
A plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film on a substrate,
A reaction chamber;
A positive electrode and a negative electrode disposed in the reaction chamber;
A first gas supply unit configured to supply a first gas containing carbon between the positive electrode and the negative electrode;
A second gas supply unit configured to supply a second gas not containing carbon between the positive electrode and the negative electrode during the supply of the first gas by the first gas supply unit;
With
The second gas supply unit is provided to supply the second gas in a direction from the positive electrode toward the negative electrode.
Plasma CVD equipment.

適用例１のプラズマＣＶＤ装置では、炭素を含む第１のガスの供給中に、炭素を含まない第２のガスは、正極と負極との間において、正極から負極に向かう向きに供給される。このため、炭素を含む第１のガスの正極への拡散が抑制される。したがって、正極への炭素を含む物質の付着を抑制することができる。 In the plasma CVD apparatus of Application Example 1, during the supply of the first gas containing carbon, the second gas not containing carbon is supplied between the positive electrode and the negative electrode in the direction from the positive electrode to the negative electrode. For this reason, the spreading | diffusion to the positive electrode of the 1st gas containing carbon is suppressed. Therefore, adhesion of a substance containing carbon to the positive electrode can be suppressed.

［適用例２］
適用例１記載のプラズマＣＶＤ装置であって、
前記第２のガス供給部の一部は、前記正極に設けられている、
プラズマＣＶＤ装置。 [Application Example 2]
A plasma CVD apparatus according to Application Example 1,
A part of the second gas supply unit is provided in the positive electrode.
Plasma CVD equipment.

［適用例３］
適用例２記載のプラズマＣＶＤ装置であって、
前記正極は、
前記正極の内部に形成され、前記第２のガスが流れるガス流路と
前記ガス流路から前記第２のガスを噴射する噴射口と、
を備え、前記第２のガス供給部として機能する、
プラズマＣＶＤ装置。 [Application Example 3]
A plasma CVD apparatus according to Application Example 2,
The positive electrode is
A gas channel formed inside the positive electrode, through which the second gas flows, and an injection port for injecting the second gas from the gas channel;
And function as the second gas supply unit,
Plasma CVD equipment.

適用例２，３のプラズマＣＶＤ装置では、正極と第２のガス供給部の一部とを一体化して、第２のガスを正極から負極に向かう向きに供給することができる。 In the plasma CVD apparatuses of Application Examples 2 and 3, the positive electrode and a part of the second gas supply unit can be integrated to supply the second gas in the direction from the positive electrode toward the negative electrode.

［適用例４］
適用例３記載のプラズマＣＶＤ装置であって、
前記正極の一部は、前記噴射口としての複数の細孔を有する多孔体からなる、
プラズマＣＶＤ装置。 [Application Example 4]
A plasma CVD apparatus according to application example 3,
A part of the positive electrode is composed of a porous body having a plurality of pores as the injection port.
Plasma CVD equipment.

適用例４のプラズマＣＶＤ装置では、多孔体が有する多数の細孔を、第２のガスの噴射口として有効利用することができる。また、多孔体において、多数の細孔は、一般に、均一に分布している。したがって、適用例４のプラズマＣＶＤ装置によって、第２のガスを均一に供給することができる。 In the plasma CVD apparatus according to the application example 4, a large number of pores of the porous body can be effectively used as the second gas injection port. Moreover, in a porous body, many pores are generally distributed uniformly. Therefore, the second gas can be supplied uniformly by the plasma CVD apparatus of Application Example 4.

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置であって、
前記正極は、前記反応室の内壁の少なくとも一部を覆い、前記反応室の内壁への炭素の付着を抑制するための防着板である、
プラズマＣＶＤ装置。 [Application Example 5]
The plasma CVD apparatus according to any one of Application Examples 1 to 4,
The positive electrode is an adhesion preventing plate that covers at least a part of the inner wall of the reaction chamber and suppresses adhesion of carbon to the inner wall of the reaction chamber.
Plasma CVD equipment.

適用例５のプラズマＣＶＤ装置では、正極と防着板とを別個に用意する必要がないので、プラズマＣＶＤ装置の構成を簡略化することができる。 In the plasma CVD apparatus of Application Example 5, since it is not necessary to prepare the positive electrode and the deposition preventing plate separately, the configuration of the plasma CVD apparatus can be simplified.

本発明は、上述のプラズマＣＶＤ装置としての構成の他、プラズマＣＶＤ法による非晶質炭素膜の成膜方法の発明として構成することもできる。 The present invention can be configured as an invention of a method for forming an amorphous carbon film by a plasma CVD method in addition to the above-described configuration as a plasma CVD apparatus.

本発明の第１実施例としてのプラズマＣＶＤ装置１００の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the plasma CVD apparatus 100 as 1st Example of this invention. 本発明の第２実施例としてのプラズマＣＶＤ装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of 100 A of plasma CVD apparatuses as 2nd Example of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としてのプラズマＣＶＤ装置１００の概略構成を示す説明図である。本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００は、プラズマＣＶＤ法によって、基材上に非晶質炭素膜ＰＡＣを成膜する装置である。プラズマＣＶＤ装置１００は、反応室１０と、正極２０と、負極３０と、第１のガス供給配管４０と、第２のガス供給配管４２と、を備えている。なお、図示は省略しているが、プラズマＣＶＤ装置１００は、反応室１０内を真空にしたり、成膜圧力を維持したり、成膜に寄与しなかったガスおよび生成物を排気したりするための排気系等も備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a plasma CVD apparatus 100 as a first embodiment of the present invention. The plasma CVD apparatus 100 of the present embodiment is an apparatus that forms an amorphous carbon film PAC on a substrate by plasma CVD. The plasma CVD apparatus 100 includes a reaction chamber 10, a positive electrode 20, a negative electrode 30, a first gas supply pipe 40, and a second gas supply pipe 42. Although not shown, the plasma CVD apparatus 100 evacuates the reaction chamber 10, maintains the film formation pressure, and exhausts gases and products that have not contributed to the film formation. It also has an exhaust system.

本実施例では、反応室１０は、円筒形状の内側壁を有しているものとした。そして、正極２０は、円筒形状を有しており、反応室１０の内側壁面に沿って、反応室１０の内側壁のほぼ全面を覆うように設けられているものとした。この正極２０は、反応室１０の内側壁への炭素を含む物質の付着を抑制するための防着板としても機能する。負極３０は、反応室１０内のほぼ中央に設置される。本実施例では、非晶質炭素膜ＰＡＣが成膜される導電性の基材が負極３０となる。 In this embodiment, the reaction chamber 10 has a cylindrical inner wall. The positive electrode 20 has a cylindrical shape and is provided so as to cover almost the entire inner wall of the reaction chamber 10 along the inner wall surface of the reaction chamber 10. The positive electrode 20 also functions as a deposition preventing plate for suppressing the adhesion of a substance containing carbon to the inner wall of the reaction chamber 10. The negative electrode 30 is installed approximately in the center of the reaction chamber 10. In this embodiment, the negative electrode 30 is a conductive base material on which the amorphous carbon film PAC is formed.

第１のガス供給配管４０は、反応室１０内に配置された正極２０と負極３０との間に第１のガスが供給されるように設けられている。本実施例では、第１のガスとして、ピリジン（Ｃ₅Ｈ₅Ｎ）を用いるものとした。なお、図１では、第１のガスが１箇所から反応室１０内に供給されるように描かれているが、実際には、第１のガスは、正極２０と負極３０との間に発生するプラズマの分布が均一となるように、複数箇所から反応室１０内に配置された正極２０と負極３０との間に供給される。第１のガス供給配管４０を含む第１のガスの供給系は、［課題を解決するための手段］における第１のガス供給部に相当する。 The first gas supply pipe 40 is provided so that the first gas is supplied between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 disposed in the reaction chamber 10. In this example, pyridine (C ₅ H ₅ N) was used as the first gas. In FIG. 1, the first gas is drawn so as to be supplied from one place into the reaction chamber 10, but in reality, the first gas is generated between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. The plasma is supplied between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 arranged in the reaction chamber 10 from a plurality of locations so that the distribution of plasma to be made uniform. The first gas supply system including the first gas supply pipe 40 corresponds to the first gas supply unit in [Means for Solving the Problems].

第２のガス供給配管４２は、正極２０の内部に形成されたガス流路２２に接続されている。正極２０における負極３０側の面には、多数の細孔を有する金属多孔体２４が設けられている。そして、第２のガス供給配管４２からガス流路２２に導入された第２のガスは、金属多孔体２４の細孔を通じて噴射される。つまり、第２のガスは、図中に白抜き矢印で示したように、正極２０と負極３０との間において、正極２０から負極３０に向かう向きに供給される。本実施例では、第２のガスとして、窒素を用いるものとした。そして、第２のガスは、正極２０と負極３０との間に第１のガスが供給されている間、連続的に供給され続けるものとした。第２のガス供給配管４２、ガス流路２２、金属多孔体２４を含む第２のガスの供給系は、［課題を解決するための手段］における第２のガス供給部に相当する。 The second gas supply pipe 42 is connected to the gas flow path 22 formed inside the positive electrode 20. A porous metal body 24 having a large number of pores is provided on the surface of the positive electrode 20 on the negative electrode 30 side. Then, the second gas introduced from the second gas supply pipe 42 into the gas flow path 22 is injected through the pores of the metal porous body 24. That is, the second gas is supplied in the direction from the positive electrode 20 toward the negative electrode 30 between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 as indicated by the white arrow in the figure. In this embodiment, nitrogen is used as the second gas. The second gas is continuously supplied while the first gas is supplied between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. The second gas supply system including the second gas supply pipe 42, the gas flow path 22, and the metal porous body 24 corresponds to the second gas supply unit in [Means for Solving the Problems].

ところで、図示は省略しているが、従来のプラズマＣＶＤ装置では、炭素を含む第１のガス（例えば、ピリジン）、および、炭素を含まない第２のガス（例えば、窒素）は、混合された状態で反応室内に供給されていた。このため、これらのガスに含まれる、あるいは、これらのガスから生成された物質であって、成膜に寄与しなかった炭素を含む物質の一部が、プラズマＣＶＤ装置から排出されることなく、正極に付着する場合があった。 By the way, although not shown, in a conventional plasma CVD apparatus, a first gas containing carbon (for example, pyridine) and a second gas not containing carbon (for example, nitrogen) are mixed. In the state, it was supplied into the reaction chamber. For this reason, some of the substances contained in these gases or generated from these gases and containing carbon that did not contribute to film formation are not discharged from the plasma CVD apparatus. In some cases, it adhered to the positive electrode.

これに対し、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００では、炭素を含む第１のガス（ピリジン）と、炭素を含まない第２のガス（窒素）とは、別系統で供給される。そして、第２のガスは、正極２０と負極３０との間において、正極２０から負極３０に向かう向きに供給される。このため、炭素を含む第１のガスの正極２０への拡散が抑制される。したがって、正極２０への炭素を含む物質の付着を抑制することができる。 On the other hand, in the plasma CVD apparatus 100 of the present embodiment, the first gas containing carbon (pyridine) and the second gas not containing carbon (nitrogen) are supplied in different systems. The second gas is supplied in a direction from the positive electrode 20 toward the negative electrode 30 between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. For this reason, the spreading | diffusion to the positive electrode 20 of the 1st gas containing carbon is suppressed. Therefore, adhesion of a substance containing carbon to the positive electrode 20 can be suppressed.

また、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００では、正極２０が、第２のガス供給部としてのガス流路２２および金属多孔体２４を備えている。したがって、正極２０と第２のガス供給部とを一体化して、第２のガスを正極２０から負極３０に向かう向きに供給することができる。また、金属多孔体２４が有する多数の細孔を、第２のガスの噴射口として有効利用することができる。また、金属多孔体２４において、多数の細孔は、均一に分布している。したがって、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００によって、第２のガスを均一に供給することができる。 Further, in the plasma CVD apparatus 100 of the present embodiment, the positive electrode 20 includes a gas flow path 22 and a porous metal body 24 as a second gas supply unit. Therefore, the positive electrode 20 and the second gas supply unit can be integrated, and the second gas can be supplied in the direction from the positive electrode 20 toward the negative electrode 30. In addition, the large number of pores of the porous metal body 24 can be effectively used as the second gas injection port. In the metal porous body 24, a large number of pores are uniformly distributed. Therefore, the second gas can be supplied uniformly by the plasma CVD apparatus 100 of the present embodiment.

また、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００では、正極２０は、反応室１０の内側壁への炭素を含む物質の付着を抑制するための防着板としても機能する。したがって、正極と防着板とを別個に用意する必要がないので、プラズマＣＶＤ装置の構成を簡略化することができる。 Further, in the plasma CVD apparatus 100 of the present embodiment, the positive electrode 20 also functions as an adhesion preventing plate for suppressing adhesion of a substance containing carbon to the inner wall of the reaction chamber 10. Therefore, since it is not necessary to prepare the positive electrode and the deposition preventing plate separately, the configuration of the plasma CVD apparatus can be simplified.

Ｂ．第２実施例：
図２は、本発明の第２実施例としてのプラズマＣＶＤ装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００Ａは、プラズマＣＶＤ法によって、基材３２上に非晶質炭素膜ＰＡＣを成膜する装置である。プラズマＣＶＤ装置１００Ａは、反応室１０Ａと、正極２０Ａと、負極３０Ａと、第１のガス供給配管４０と、第２のガス供給配管４２と、を備えている。なお、図示は省略しているが、プラズマＣＶＤ装置１００Ａは、反応室１０Ａ内を真空にしたり、成膜圧力を維持したり、成膜に寄与しなかったガスおよび生成物を排気したりするための排気系等も備えている。 B. Second embodiment:
FIG. 2 is an explanatory view showing a schematic configuration of a plasma CVD apparatus 100A as a second embodiment of the present invention. The plasma CVD apparatus 100A of this embodiment is an apparatus that forms an amorphous carbon film PAC on the base material 32 by plasma CVD. The plasma CVD apparatus 100A includes a reaction chamber 10A, a positive electrode 20A, a negative electrode 30A, a first gas supply pipe 40, and a second gas supply pipe 42. Although not shown, the plasma CVD apparatus 100A evacuates the reaction chamber 10A, maintains the film formation pressure, and exhausts gases and products that have not contributed to the film formation. It also has an exhaust system.

本実施例では、反応室１０Ａは、直方体形状の内側壁を有しているものとした。そして、正極２０Ａ、および、負極３０Ａは、それぞれ平板形状を有している。また、正極２０Ａ、および、負極３０Ａは、反応室１０Ａ内において、平行に配置されている。そして、負極３０Ａ上には、非晶質炭素膜ＰＡＣが成膜される基材３２が載せられる。なお、図示は省略しているが、反応室１０Ａ内には、反応室１０Ａの内側壁のほぼ全面を覆うように、防着板が設けられている。 In this embodiment, the reaction chamber 10A has a rectangular parallelepiped inner wall. The positive electrode 20A and the negative electrode 30A each have a flat plate shape. The positive electrode 20A and the negative electrode 30A are arranged in parallel in the reaction chamber 10A. Then, a base material 32 on which an amorphous carbon film PAC is formed is placed on the negative electrode 30A. Although not shown, a deposition preventing plate is provided in the reaction chamber 10A so as to cover almost the entire inner wall of the reaction chamber 10A.

第１のガス供給配管４０は、反応室１０Ａ内に配置された正極２０Ａと負極３０Ａとの間に第１のガスが供給されるように設けられている。本実施例においても、第１のガスとして、ピリジン（Ｃ₅Ｈ₅Ｎ）を用いるものとした。なお、図２では、第１のガスが１箇所から反応室１０Ａ内に供給されるように描かれているが、実際には、第１のガスは、正極２０Ａと負極３０Ａとの間に発生するプラズマの分布が均一となるように、複数箇所から反応室１０Ａ内に配置された正極２０Ａと負極３０Ａとの間に供給される。 The first gas supply pipe 40 is provided so that the first gas is supplied between the positive electrode 20A and the negative electrode 30A arranged in the reaction chamber 10A. Also in this example, pyridine (C ₅ H ₅ N) was used as the first gas. In FIG. 2, the first gas is drawn so as to be supplied into the reaction chamber 10 </ b> A from one place, but actually, the first gas is generated between the positive electrode 20 </ b> A and the negative electrode 30 </ b> A. The plasma is supplied between the positive electrode 20A and the negative electrode 30A disposed in the reaction chamber 10A from a plurality of locations so that the distribution of the plasma to be made uniform.

第２のガス供給配管４２は、正極２０Ａの内部に形成されたガス流路２２に接続されている。そして、正極２０Ａにおける負極３０Ａ側の面には、第２のガス供給配管４２からガス流路２２に導入された第２のガスを噴射するための複数の噴射口２６が設けられている。つまり、第２のガスは、図中に白抜き矢印で示したように、正極２０Ａと負極３０Ａとの間において、正極２０Ａから負極３０Ａに向かう向きに供給される。本実施例においても、第２のガスとして、窒素を用いるものとした。そして、第２のガスは、正極２０Ａと負極３０との間に第１のガスが供給されている間、連続的に供給され続けるものとした。第２のガス供給配管４２、ガス流路２２、噴射口２６を含む第２のガスの供給系は、［課題を解決するための手段］における第２のガス供給部に相当する。 The second gas supply pipe 42 is connected to the gas flow path 22 formed inside the positive electrode 20A. A plurality of injection ports 26 for injecting the second gas introduced from the second gas supply pipe 42 into the gas flow path 22 are provided on the surface of the positive electrode 20A on the negative electrode 30A side. That is, the second gas is supplied in the direction from the positive electrode 20A toward the negative electrode 30A between the positive electrode 20A and the negative electrode 30A, as indicated by the white arrow in the drawing. Also in this example, nitrogen was used as the second gas. The second gas is continuously supplied while the first gas is supplied between the positive electrode 20A and the negative electrode 30. The second gas supply system including the second gas supply pipe 42, the gas flow path 22, and the injection port 26 corresponds to the second gas supply unit in [Means for Solving the Problems].

以上説明した第２実施例のプラズマＣＶＤ装置１００Ａによっても、第１実施例のプラズマＣＶＤ装置１００と同様に、炭素を含む第１のガス（ピリジン）と、炭素を含まない第２のガス（窒素）とは、別系統で供給される。そして、第２のガスは、正極２０Ａと負極３０Ａとの間において、正極２０Ａから負極３０Ａに向かう向きに供給される。このため、炭素を含む第１のガスの正極２０Ａへの拡散が抑制される。したがって、正極２０Ａへの炭素を含む物質の付着を抑制することができる。 Also in the plasma CVD apparatus 100A of the second embodiment described above, similarly to the plasma CVD apparatus 100 of the first embodiment, the first gas containing carbon (pyridine) and the second gas containing no carbon (nitrogen) ) Is supplied in a separate system. Then, the second gas is supplied in a direction from the positive electrode 20A toward the negative electrode 30A between the positive electrode 20A and the negative electrode 30A. For this reason, the diffusion of the first gas containing carbon to the positive electrode 20A is suppressed. Therefore, adhesion of a substance containing carbon to the positive electrode 20A can be suppressed.

また、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００Ａでは、正極２０Ａが、第２のガス供給部としてのガス流路２２および噴射口２６を備えている。したがって、正極２０Ａと第２のガス供給部とを一体化して、第２のガスを正極２０Ａから負極３０Ａに向かう向きに供給することができる。 Further, in the plasma CVD apparatus 100A of the present embodiment, the positive electrode 20A includes a gas flow path 22 and an injection port 26 as a second gas supply unit. Therefore, the positive electrode 20A and the second gas supply unit can be integrated to supply the second gas in the direction from the positive electrode 20A toward the negative electrode 30A.

Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。 C. Variations:
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and implementation in various aspects is possible within the range which does not deviate from the summary. It is. For example, the following modifications are possible.

Ｃ１．変形例１：
上記実施例において、基材への非晶質炭素膜ＰＡＣの成膜前に、第２のガス供給配管４２、あるいは、他の配管から、反応室１０，１０Ａ内に、炭素を含まないガス、例えば、アルゴンを供給してプラズマを発生させ、そのエネルギーによって、基材を昇温するようにしてもよい。また、基材への非晶質炭素膜ＰＡＣの成膜後に、第２のガス供給配管４２、あるいは、他の配管から、反応室１０，１０Ａ内に、炭素を含まないガス、例えば、窒素を供給してプラズマを発生させ、親水性向上等のための後処理を行うようにしてもよい。こうすることによって、反応室１０，１０Ａ内に残留する炭素を含む物質の正極２０，２０Ａへの付着をさらに抑制することができる。 C1. Modification 1:
In the above embodiment, before the amorphous carbon film PAC is formed on the base material, the second gas supply pipe 42 or another pipe from the gas containing no carbon in the reaction chambers 10 and 10A, For example, argon may be supplied to generate plasma, and the temperature of the substrate may be raised by the energy. In addition, after the amorphous carbon film PAC is formed on the substrate, a gas not containing carbon, for example, nitrogen is introduced into the reaction chambers 10 and 10A from the second gas supply pipe 42 or another pipe. The plasma may be supplied to generate post-treatment for improving hydrophilicity. By doing so, it is possible to further suppress adhesion of a substance containing carbon remaining in the reaction chambers 10 and 10A to the positive electrodes 20 and 20A.

Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、炭素を含む第１のガスとして、ピリジンを用いるものとしたが、本発明は、これに限られない。第１のガスとして、炭素を含む他のガス、例えば、炭化水素を用いるようにしてもよい。 C2. Modification 2:
In the above embodiment, pyridine is used as the first gas containing carbon, but the present invention is not limited to this. As the first gas, other gas containing carbon, for example, hydrocarbon may be used.

Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、炭素を含まない第２のガスとして、窒素を用いるものとしたが、本発明は、これに限られない。第２のガスとして、炭素を含まない他のガス、例えば、アルゴン等の希ガスを用いるようにしてもよい。 C3. Modification 3:
In the above embodiment, nitrogen is used as the second gas not containing carbon, but the present invention is not limited to this. As the second gas, other gas not containing carbon, for example, a rare gas such as argon may be used.

Ｃ４．変形例４：
上記実施例では、第２のガス供給部は、正極２０，２０Ａに設けられているものとしたが、本発明は、これに限られない。例えば、反応室１０，１０Ａの内側壁に第２のガスの噴射口を設け、この噴射口から噴射された第２のガスが通過する貫通孔を有する部材を正極２０，２０Ａとするようにしてもよい。 C4. Modification 4:
In the said Example, although the 2nd gas supply part shall be provided in the positive electrodes 20 and 20A, this invention is not limited to this. For example, a second gas injection port is provided on the inner wall of the reaction chamber 10 or 10A, and a member having a through hole through which the second gas injected from the injection port passes is used as the positive electrode 20 or 20A. Also good.

Ｃ５．変形例５：
上記実施例では、第２のガスは、正極２０，２０Ａと負極３０，３０Ａとの間に第１のガスが供給されている間、連続的に供給され続けるものとしたが、本発明はこれに限られない。第１のガスの供給中に、正極２０，２０Ａへの炭素を含む物質の付着を抑制することができる範囲内で、第２のガスを間欠的に供給するようにしてもよい。 C5. Modification 5:
In the above embodiment, the second gas is continuously supplied while the first gas is supplied between the positive electrode 20 and 20A and the negative electrode 30 and 30A. Not limited to. During the supply of the first gas, the second gas may be intermittently supplied within a range in which adhesion of a substance containing carbon to the positive electrodes 20 and 20A can be suppressed.

Ｃ６．変形例６：
上記第１実施例では、正極２０に、第２のガスの噴射口として機能する複数の細孔を有する金属多孔体２４を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。金属多孔体２４の代わりに、例えば、金属メッシュ、パンチングメタル、エキスパンドメタル等の、第２のガスの噴射口として機能する複数の貫通孔を有する部材を備えるようにしてもよい。また、金属多孔体２４の代わりに、多数の細孔を有する他の多孔体を用いるようにしてもよい。 C6. Modification 6:
In the said 1st Example, although the positive electrode 20 shall be provided with the metal porous body 24 which has several pores which function as an injection port of 2nd gas, this invention is not limited to this. Instead of the metal porous body 24, for example, a member having a plurality of through-holes functioning as second gas injection ports, such as a metal mesh, a punching metal, and an expanded metal, may be provided. Further, instead of the metal porous body 24, another porous body having a large number of pores may be used.

Ｃ７．変形例７：
上記第１実施例では、正極２０は、反応室１０の内側壁のほぼ全面を覆うように設けられているものとしたが、本発明は、これに限られない。正極２０は、反応室１０の内側壁の少なくとも一部を覆うように設けられているものとしてもよい。 C7. Modification 7:
In the first embodiment, the positive electrode 20 is provided so as to cover almost the entire inner wall of the reaction chamber 10, but the present invention is not limited to this. The positive electrode 20 may be provided so as to cover at least a part of the inner wall of the reaction chamber 10.

Ｃ８．変形例８：
上記第１実施例では、正極２０は、防着板として機能するものとしたが、本発明は、これに限られない。プラズマＣＶＤ装置１００は、正極２０と防着板とを別個に備えるようにしてもよい。 C8. Modification 8:
In the first embodiment, the positive electrode 20 functions as a deposition preventing plate, but the present invention is not limited to this. The plasma CVD apparatus 100 may include the positive electrode 20 and the deposition preventing plate separately.

Ｃ９．変形例９：
上記第２実施例では、正極２０Ａを、基材３２の一方の面に対向する位置に配置し、基材３２の一方の面に非晶質炭素膜ＰＡＣを成膜するものとしたが、本発明は、これに限られない。正極２０Ａを、基材３２の両面に対向する位置にそれぞれ配置し、基材３２の両面に、同時に非晶質炭素膜ＰＡＣを成膜するようにしてもよい。 C9. Modification 9:
In the second embodiment, the positive electrode 20A is disposed at a position facing one surface of the substrate 32, and the amorphous carbon film PAC is formed on one surface of the substrate 32. The invention is not limited to this. The positive electrode 20 </ b> A may be disposed at a position facing both surfaces of the base material 32, and the amorphous carbon film PAC may be simultaneously formed on both surfaces of the base material 32.

１００，１００Ａ…プラズマＣＶＤ装置
１０，１０Ａ…反応室
２０，２０Ａ…正極
２２…ガス流路
２４…金属多孔体
２６…噴射口
３０，３０Ａ…負極
３２…基材
４０…第１のガス供給配管
４２…第２のガス供給配管
ＰＡＣ…非晶質炭素膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100A ... Plasma CVD apparatus 10, 10A ... Reaction chamber 20, 20A ... Positive electrode 22 ... Gas flow path 24 ... Metal porous body 26 ... Injection port 30, 30A ... Negative electrode 32 ... Base material 40 ... 1st gas supply piping 42 ... Second gas supply pipe PAC ... Amorphous carbon film

Claims

A plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film on a substrate,
A reaction chamber;
A positive electrode and a negative electrode disposed in the reaction chamber;
A first gas supply unit configured to supply a first gas containing carbon between the positive electrode and the negative electrode;
A second gas supply unit provided as a separate system from the first gas supply unit, wherein the second gas supply unit does not contain carbon during the supply of the first gas by the first gas supply unit. A second gas supply unit for supplying a gas between the positive electrode and the negative electrode;
With
The second gas supply unit injects the second gas from a gas injection port provided in the positive electrode toward the negative electrode ,
The first gas supply unit supplies the first gas from a gas supply port provided separately from the gas injection port of the second gas supply unit toward a space between the positive electrode and the negative electrode. Supply,
Plasma CVD equipment.

The plasma CVD apparatus according to claim 1 ,
A part of the positive electrode is composed of a porous body having a plurality of pores as the gas injection port.
Plasma CVD equipment.

The plasma CVD apparatus according to claim 1 or 2 ,
The positive electrode is an adhesion preventing plate for covering at least a part of the inner wall of the reaction chamber and suppressing adhesion of a substance containing carbon to the inner wall of the reaction chamber.
Plasma CVD equipment.