JPWO2014103677A1 - 薄膜の成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

薄膜の成膜装置及び成膜方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014103677A1
JPWO2014103677A1 JP2014554284A JP2014554284A JPWO2014103677A1 JP WO2014103677 A1 JPWO2014103677 A1 JP WO2014103677A1 JP 2014554284 A JP2014554284 A JP 2014554284A JP 2014554284 A JP2014554284 A JP 2014554284A JP WO2014103677 A1 JPWO2014103677 A1 JP WO2014103677A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
film forming
vacuum
container
containers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014554284A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6068511B2 (ja
Inventor
弘幸 大島
弘幸 大島
藤本 圭一
圭一 藤本
博康 田渕
博康 田渕
中谷 正樹
正樹 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kirin Brewery Co Ltd
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kirin Brewery Co Ltd filed Critical Kirin Brewery Co Ltd
Publication of JPWO2014103677A1 publication Critical patent/JPWO2014103677A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6068511B2 publication Critical patent/JP6068511B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D23/00Details of bottles or jars not otherwise provided for
    • B65D23/02Linings or internal coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本発明は、ペットボトル等の容器の内面、外面のいずれか一方、または両方にDLC(Diamond Like Carbon)膜等のガスバリア性の高い薄膜を成膜する成膜装置を提供する。成膜装置は、内部が真空に保たれ、内部に配置された発熱体を用いて複数の容器の成膜を行う成膜チャンバ(6)と、成膜チャンバ(6)に連通し、内部が真空引きされる少なくとも1つのゲートチャンバ(2),(4),(8),(10)と、ゲートチャンバ(2),(4),(8),(10)を経由して複数の容器を保持した取扱容器(56)を成膜チャンバ(6)に搬入し、成膜チャンバ(6)から搬出する搬送機構(41)〜(45)とを備え、成膜チャンバ(6)での成膜は、複数の容器が取扱容器(56)に保持された状態で行われる。

Description

本発明は、ペットボトル(PETボトル)等の容器の内面、外面のいずれか一方、または両方にDLC(Diamond Like Carbon)膜,SiOx膜,SiOC膜,SiOCN膜,SiNx膜,AlOx膜等のガスバリア性の高い薄膜を成膜する成膜装置に関するものである。
従来から、清涼飲料などを充填するためにペットボトルをはじめとする軽量のプラスチック製中空容器が用いられているが、利便性やコスト面から飲料・食品分野でのプラスチック容器使用の拡大が急速に進み、現在では、総容器のかなりな部分をペットボトルが占めるまでになっている。しかしながら、プラスチック容器は、金属缶やガラス壜と比較するとガスバリア性が低く、容器内への酸素侵入や容器外への炭酸ガスの放出等が生じ、内容物の品質保持性能に劣る場合がある。そのため、DLC膜等のガスバリア性の高い薄膜を容器内面に成膜する試みがなされている。DLC膜等のガスバリア性の高い薄膜は、真空減圧下にある真空チャンバ内でプラズマCVD法、金属蒸着法、発熱体CVD法、スパッタリング法等により、容器内表面又は外表面に形成でき、容器内への酸素の流入や容器外への炭酸ガスの放出等に対するガスバリア性を飛躍的に高めることができる。
特開2008−127054号公報 特開2004−107781号公報
表面にDLC膜等の薄膜を成膜した容器を量産しようとする場合、真空状態に保持された真空チャンバ内で容器の成膜を行い、成膜完了後に真空チャンバ内を大気圧に戻して処理後の容器を取り出した後に、次の容器を真空チャンバに入れて真空引きをして成膜をすることを繰り返す。そのため、真空チャンバの真空引きを行う際は、常に大気圧からの真空引きとなるため、真空チャンバの真空引き時間が長くなり、サイクルタイムが遅延するという問題点がある。真空引き時間を短くして少サイクルタイム化を図るためには、大型の真空ポンプが必要となり、設備コストおよびランニングコストが上昇するという問題がある。
また、発熱体CVD法は、ホットワイヤーCVD法、ホットフィラメントCVD法、触媒化学気相堆積法などとも呼称される製法であり、容器表面に薄膜を成膜する工程では、容器近傍に発熱体を配置して成膜処理を行うため、発熱体は真空チャンバ内に設置される。真空チャンバは、成膜工程完了後、大気圧に戻されるため、発熱体は定期的に空気中に晒される。結果、酸化等による発熱体の劣化が進み、成膜機能が低下するという問題がある。
さらに、飲料・食品分野におけるプラスチック容器向けの成膜装置はプラズマCVD法により容器表面に薄膜を形成しており、これらの従来の成膜装置にあっては、真空チャンバに容器を1本ずつ供給して個別に成膜処理を施しており、複数の容器に同時に成膜処理を施すことができないという問題がある。
さらに、従来の薄膜の成膜装置にあっては、搬送装置、例えばコンベアから未処理の容器を真空チャンバに搬入し、また処理済の容器を真空チャンバから搬出して搬送装置、例えばコンベアに戻そうとする場合、未処理の容器または処理済の容器を種々の場所で待機させることとなり、ボトルハンドリングが非効率であるという問題点がある。
本発明の目的は、容器表面に薄膜を成膜する際に用いる発熱体の劣化を防止することができるとともに成膜時にチャンバ内を真空引きする際の真空引き時間を短縮することができる薄膜の成膜装置を提供することである。
上述した課題を解決するための本発明の第1の態様は、容器の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、内部が真空に保たれ、内部に配置された発熱体を用いて複数の容器の成膜を行う成膜チャンバと、前記成膜チャンバに連通し、内部が真空引きされる少なくとも1つのゲートチャンバと、前記ゲートチャンバを経由して複数の容器を保持した取扱容器を前記成膜チャンバに搬入し、前記成膜チャンバから搬出する搬送機構とを備え、前記成膜チャンバでの成膜は、複数の容器が前記取扱容器に保持された状態で行われることを特徴とする成膜装置である。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも1つのゲートチャンバは、複数のゲートチャンバであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数のゲートチャンバをそれぞれ独立に真空引きする真空排気手段をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記成膜チャンバは前記ゲートチャンバの上側に配置され、前記ゲートチャンバの下端には開口が形成され、前記成膜装置は、前記ゲートチャンバの前記開口を密閉するプレートをさらに備え、前記搬送機構は、前記プレートを昇降させるように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記成膜装置は、前記プレート上に配置された、該プレートとは独立して昇降可能な昇降台をさらに備え、前記搬送装置は、複数の容器を保持した前記取扱容器が載置されている前記昇降台を昇降させることにより、複数の容器を前記ゲートチャンバと前記成膜チャンバとの間で移動させるようにしたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記成膜装置は、複数の容器を保持した前記取扱容器を前記ゲートチャンバに搬出入するための搬出入ユニットをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記搬出入ユニットは、容器投入用コンベアに隣接して配置された供給ユニットと、容器排出用コンベアに隣接して配置された排出ユニットと、前記供給ユニットと前記排出ユニットとの間に配置された中間ユニットとを備え、前記搬出入ユニットは、前記供給ユニットにおいて、複数の容器を前記容器投入用コンベアから前記取扱容器に装填し、前記中間ユニットにおいて、複数の容器を保持した前記取扱容器を前記供給ユニットから前記ゲートチャンバに搬入し、前記中間ユニットにおいて、前記薄膜が形成された複数の容器を保持した前記取扱容器を前記ゲートチャンバから前記排出ユニットに搬出し、前記排出ユニットにおいて、前記薄膜が形成された複数の容器を前記ボトル排出用コンベアに排出するようにしたことを特徴とする。
本発明の第2の態様は、真空圧の下で発熱体を用いての容器の内表面および外表面のうちの一方または両方に薄膜を成膜する成膜装置であって、大気圧から所定の第1の真空圧までの範囲を含む圧力領域で真空引きされる第1の真空予備チャンバと、前記第1の真空圧から該第1の真空圧よりも低い所定の第2の真空圧までの範囲を含む圧力領域で真空引きされる第1のロードロックチャンバと、前記第2の真空圧下にある前記発熱体を用いて前記容器の成膜を行うための成膜チャンバとを備え、前記第1の真空予備チャンバは前記第1のロードロックチャンバに接続され、前記第1のロードロックチャンバは前記成膜チャンバに接続されており、前記容器は、前記第1の真空予備チャンバおよび前記第1のロードロックチャンバをこの順に経由して前記成膜チャンバに搬送されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、大気圧から前記第1の真空圧までの範囲を含む圧力領域で真空引きされる第2の真空予備チャンバと、前記第1の真空圧から前記第2の真空圧までの範囲を含む圧力領域で真空引きされる第2のロードロックチャンバとをさらに備え、前記第2の真空予備チャンバは前記第2のロードロックチャンバに接続され、前記第2のロードロックチャンバは前記成膜チャンバに接続されており、前記成膜チャンバで成膜された前記容器は、前記第2のロードロックチャンバおよび前記第2の真空予備チャンバをこの順に経由して大気空間に搬送されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1の真空予備チャンバおよび前記第1のロードロックチャンバは、第1の真空排気手段および第2の真空排気手段に接続されており、それぞれ独立に真空引きされることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2のロードロックチャンバおよび前記第2の真空予備チャンバは、第3の真空排気手段および第4の真空排気手段に接続されており、それぞれ独立に真空引きされることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記容器は、複数の容器であり、前記複数の容器は、プラテン容器に保持された状態で前記第1の真空予備チャンバおよび前記第1のロードロックチャンバをこの順に経由して前記成膜チャンバに搬送されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記プラテン容器は複数の収容空間を有しており、前記複数の容器の底部は前記複数の収容空間にそれぞれ収容されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記容器の成膜処理後に前記プラテン容器を回収する回収機構をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、容器を真空チャンバ内に入れて前記真空チャンバの真空引きを行い、真空状態の前記真空チャンバ内で発熱体を用いて容器表面に薄膜を成膜する成膜装置であって、前記真空チャンバは、前記発熱体を真空状態で保持するとともに複数の容器の成膜を行うための成膜専用チャンバと、複数の容器を前記成膜専用チャンバに出し入れするための容器待機用チャンバと、前記成膜専用チャンバと前記容器待機用チャンバとの間に配置された真空隔離手段とからなり、前記成膜専用チャンバと前記容器待機用チャンバを真空排気手段に連結し、前記容器待機用チャンバへの複数の容器の搬出入及び前記成膜専用チャンバにおける複数の容器の成膜は、複数の容器を取扱容器に収容した状態で行うようにしたことを特徴とする。発熱体とは、それ自身は実質的に揮発せず、原料ガスを触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解させうる主として金属表面を有する部材であり、例えば、タンタル、炭化タンタル、タングステン、炭化タングステン、ニッケル‐クロム合金又は炭素を表層の主成分とするワイヤーである。
本発明によれば、真空チャンバを、発熱体を真空状態で保持するとともに成膜を行うための成膜専用チャンバと、容器を成膜専用チャンバに出し入れするための容器待機用チャンバとに分割しているため、成膜専用チャンバ内を常時真空状態で維持することができる。そのため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。また、容器待機用チャンバのみを真空と大気開放とを繰り返すようにし、成膜専用チャンバは常に真空状態にしているため、成膜時には容器待機用チャンバのみを真空引きすればよい。したがって、成膜時における真空チャンバ全体の真空引き時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
本発明によれば、容器を取扱容器に複数本整列させ、整列した複数本の容器を収容した取扱容器を1ユニットとして真空チャンバへの搬出入及び真空チャンバにおける成膜処理を行うことができる。このように取扱容器を用いて複数の容器をユニット管理することで、複数の容器の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。また、多数の容器を収容することで、多数の容器に同時に成膜処理を施すことができ、高スループットを実現できる。真空チャンバに収納できる限り、取扱容器の本数に上限はないが、典型的な500mlペットボトルの場合には、150本以下が現実的である。
本発明の好ましい態様によれば、前記成膜専用チャンバを上側に配置し、前記容器待機用チャンバを下側に配置し、前記容器待機用チャンバの下端を開口し、前記容器待機用チャンバの下端開口を昇降可能なプレートにより密閉するようにしたことを特徴とする。
本発明によればプレートを昇降させることにより、容器待機用チャンバを密閉状態又は開放状態にできる。すなわち、プレート自体が開閉ゲートの役割を果たすことから、無駄な装置を抑制することができ、成膜装置の小型化が可能になるとともに装置コストの低減が可能になる。
本発明の好ましい態様によれば、複数の容器を収容した前記取扱容器を前記プレート上に載せ、前記プレートの昇降により、前記取扱容器を前記容器待機用チャンバに搬出入するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、容器待機用チャンバへの複数の容器を収容した取扱容器の搬出入は、外部設置の昇降機によりプレートを昇降させることで可能となる。このように昇降機が真空チャンバの外部にあることで、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
本発明の好ましい態様によれば、前記プレート上に該プレートとは独立して昇降可能な昇降台を配置し、該昇降台上に複数の容器を収容した前記取扱容器を載せ、前記昇降台の昇降により、前記取扱容器に収容された複数の容器を前記ボトル待機用チャンバと前記成膜専用チャンバとの間で移動させるようにしたことを特徴とする。特に、昇降速度を調整可能な機構にすると、容器形状、容器耐熱特性や容器に要求する性能に応じて、容器の各部分の成膜時間を調整でき、バリア性能や容器外観の調整が容易となるため、本発明のより好ましい態様となる。
本発明によれば、取扱容器に収容された複数の容器をボトル待機用チャンバと成膜専用チャンバとの間で移動させるための昇降機構を真空チャンバの外部に設置することが可能となり、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
本発明の好ましい態様によれば、前記プレートを昇降させる第1昇降機構および前記昇降台を昇降させる第2昇降機構は、前記真空チャンバの下方に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記成膜専用チャンバと前記容器待機用チャンバをそれぞれ個別の真空排気手段に連結したことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記成膜専用チャンバは、常時真空状態で維持されていることを特徴とする。
本発明によれば、成膜専用チャンバが常時真空状態で維持されているために、発熱体を常に真空状態で保持することができるので、発熱体の劣化を防止することができ、英膜機能が低下することがない。
本発明の好ましい態様によれば、前記容器待機用チャンバは、容器の成膜時に大気圧から真空引きされて真空状態とされ、成膜完了後の容器取り出し時に大気圧に戻されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記真空チャンバの両側に、複数の容器を収容した前記取扱容器を前記真空チャンバに搬出入するための搬出入ユニットを配置したことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記真空チャンバの両側に配置された前記2つの搬出入ユニットは、複数の容器を収容した前記取扱容器を前記真空チャンバに交互に搬出入することを特徴とする。
本発明によれば、真空チャンバの両側に搬出入ユニットを配置することにより、2つの搬出入ユニットから複数の容器を収容した取扱容器を交互に真空チャンバに搬出入することができる。したがって、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。また、取扱容器への容器の装填・払い出し及び容器を収容した取扱容器の移送は、真空チャンバにおける容器の成膜工程中に行うことができるため、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。
本発明の好ましい態様によれば、前記搬出入ユニットは、容器投入用コンベアに隣接して配置された供給ユニットと、容器排出用コンベアに隣接して配置された排出ユニットと、前記供給ユニットと前記排出ユニットとの間に配置された中間ユニットとを備え、前記供給ユニットにおいて前記容器投入用コンベアから複数の容器を取扱容器に装填し、前記中間ユニットにおいて複数の容器を収容した前記取扱容器を前記供給ユニットから受け取って前記真空チャンバに搬入し、前記中間ユニットにおいて前記真空チャンバで成膜された複数の容器を収容した前記取扱容器を前記真空チャンバから受け取って前記排出ユニットに搬出し、前記排出ユニットにおいて前記取扱容器内の複数の容器を前記容器排出用コンベアに排出するようにしたことを特徴とする。
本発明の第1の態様は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)発熱体を常に真空状態で保持することができるため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。
(2)ゲートチャンバのみを真空と大気開放を繰り返すようにし、成膜チャンバは常に真空状態にしているため、成膜時にはゲートチャンバのみを真空引きすればよい。したがって、成膜時における成膜チャンバ全体の真空引き時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
本発明の第2の態様は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)発熱体を常に真空状態で保持することができるため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。
(2)第1の真空予備チャンバおよび第1のロードロックチャンバを段階的に減圧することにより、より短い時間間隔で容器を成膜チャンバに搬送することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くしてスループットを向上させることができる。
(3)プラテン容器を用いることにより、複数の容器を1つのユニットとして搬送し、成膜することができる。したがって、単位時間あたりの処理本数を増やすことができる。
本発明の第3の態様は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)発熱体を常に真空状態で保持することができるため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。
(2)容器待機用チャンバのみを真空と大気開放を繰り返すようにし、成膜専用チャンバは常に真空状態にしているため、成膜時には容器待機用チャンバのみを真空引きすればよい。したがって、成膜時における真空チャンバ全体の真空引き時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
(3)容器を取扱容器に複数本整列させ、整列した複数本の容器を収容した取扱容器を1ユニットとして真空チャンバへの搬出入及び真空チャンバにおける成膜処理を行うことができる。このように取扱容器を用いて複数の容器をユニット管理することで、複数の容器の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。また、多数のペットボトルに同時に成膜処理を施すことができ、高スループットを実現できる。真空チャンバに収納できる限り、取扱容器の本数に上限はないが、典型的な500mlペットボトルの場合には、150本以下が現実的である。
(4)真空チャンバの両側に搬出入ユニットを配置することにより、2つの搬出入ユニットから複数の容器を収容した取扱容器を交互に真空チャンバに搬入・搬出することができる。これにより、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。
(5)取扱容器への容器の装填・払い出し及び容器を収容した取扱容器の移送は、真空チャンバにおける容器の成膜工程中に行うことができるため、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。
(6)真空チャンバへの容器を収容した取扱容器の搬出入は、外部設置の昇降機により昇降させることで可能となる。このように昇降機が真空チャンバの外部にあることで、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
(7)容器を収容した取扱容器を載せたプレートを昇降させることにより、真空チャンバを密閉状態又は開放状態にできる。すなわち、プレート自体が開閉ゲートの役割を果たすことから、無駄な装置を抑制することができ、成膜装置の小型化が可能になるとともに装置コストの低減が可能になる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す模式図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る成膜装置を上から見た図である。 図3は、プラテン容器の上面図である。 図4は、プラテン容器の他の例を示す上面図である。 図5は、第1の真空予備チャンバおよび第1のロードロックチャンバ内の真空圧の変動を示す図である。 図6は、第2の真空予備チャンバおよび第2のロードロックチャンバ内の真空圧の変動を示す図である。 図7は、成膜チャンバの断面を模式的に示す図である。 図8は、本発明の第2の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す平面図である。 図9は、図8のIX−IX線断面図である。 図10は、成膜ユニットの詳細を示す模式的断面図である。 図11Aは、図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図11Bは、図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図11Cは、図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図12は、昇降台が所定位置まで上昇してプラテン容器に収容されたペットボトル内に発熱体が挿入された状態を示す模式的断面図である。 図13は、図8乃至図12に示すように構成された本発明の第2の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体の動作を示す図である。
以下、本発明に係る薄膜の成膜装置の第1の実施形態を図1乃至図7を参照して説明する。
図1は、本発明に係る薄膜の成膜装置1の全体構成を示す模式図である。図2は、成膜装置1を上から見た図である。図1に示すように、成膜装置1は、第1の真空予備チャンバ2と、第1のロードロックチャンバ4と、成膜チャンバ6と、第2のロードロックチャンバ8と、第2の真空予備チャンバ10とを備えている。これらの第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10はこの順に直列に接続されている。第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4は、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。第2の真空予備チャンバ10および第2のロードロックチャンバ8も同様に、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。
図2に示すように、容器としてのペットボトル50は、搬入コンベア55によって、成膜装置1に搬入される。さらに、ペットボトル50は、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10をこの順に通過し、そして、搬出コンベア75によって搬出される。第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4は、ペットボトル50の流れ方向において成膜チャンバ6の上流側に配置され、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10は成膜チャンバ6の下流側に配置されている。
第1の真空予備チャンバ2と大気空間(周囲空間)との間には第1の真空隔離手段としての第1のゲートバルブ20が設けられており、第1のゲートバルブ20を開くことでペットボトル50は第1の真空予備チャンバ2内に搬入される。第1の真空予備チャンバ2は第1のロードロックチャンバ4に隣接して配置されている。第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4との間には第2の真空隔離手段としての第2のゲートバルブ22が設けられており、第2のゲートバルブ22を開くことで第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4とが連通する。第1のロードロックチャンバ4は成膜チャンバ6に隣接して配置されている。第1のロードロックチャンバ4と成膜チャンバ6との間には第3の真空隔離手段としての第3のゲートバルブ24が設けられており、第3のゲートバルブ24を開くことで第1のロードロックチャンバ4と成膜チャンバ6とが連通する。
第2のロードロックチャンバ8は成膜チャンバ6に隣接して配置されている。成膜チャンバ6と第2のロードロックチャンバ8との間には第4の真空隔離手段としての第4のゲートバルブ26が設けられており、第4のゲートバルブ26を開くことで成膜チャンバ6と第2のロードロックチャンバ8とが連通する。第2の真空予備チャンバ10は第2のロードロックチャンバ8に隣接して配置されている。第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10との間には第5の真空隔離手段としての第5のゲートバルブ28が設けられており、第5のゲートバルブ28を開くことで第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10とが連通する。第2の真空予備チャンバ10と大気空間との間には第6のゲートバルブ30が設けられており、第6のゲートバルブ30を開くことで、ペットボトル50は第2の真空予備チャンバ10から大気空間に搬出される。
第1の真空予備チャンバ2は真空ライン32を介して真空排気手段としての真空ポンプVP1に接続されており、真空ポンプVP1により第1の真空予備チャンバ2内には真空が形成される。同じように、第1のロードロックチャンバ4、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10は、真空ライン33,35,36を介して真空排気手段としての真空ポンプVP2,VP3,VP4にそれぞれ接続されており、真空ポンプVP2,VP3,VP4により第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10の内部には真空が形成される。このような構成により、それぞれのチャンバ2,4,8,10は、真空ポンプVP1,VP2,VP3,VP4により、それぞれ独立して真空排気される。さらに、第3のゲートバルブ24を開いた状態で真空ポンプVP2を駆動することにより、第1のロードロックチャンバ4および成膜チャンバ6を同時に真空引きすることができる。
第1の真空予備チャンバ2には大気開放弁92が取り付けられており、この大気開放弁92を開くことで第1の真空予備チャンバ2内は大気開放される。同じように、第2の真空予備チャンバ10には大気開放弁73が取り付けられており、この大気開放弁73を開くことで第2の真空予備チャンバ10内は大気開放される。
第1の真空予備チャンバ2と搬入コンベア55との間にはベルトコンベアなどからなる搬送機構40が配置されている。さらに、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、第2の真空予備チャンバ10内には、ベルトコンベアなどからなる搬送機構41,42,43,44,45がそれぞれ設けられている。搬送機構40,41,42,43,44,45を駆動することでペットボトル50は、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、第2の真空予備チャンバ10内をこの順に搬送される。
図1に示すように、搬入コンベア55により搬入されたペットボトル50は、図示しないチャックにより予め用意されたプラテン容器56の上に載置される。図3はプラテン容器56の上面図である。図3に示すように、プラテン容器56は複数の仕切り56aを有している。これら仕切り56aによって形成された複数の収容空間には、ペットボトル50の底部が1つずつ収容されるようになっている。このようなプラテン容器56を用いることでペットボトル50を1ユニットとして管理することができ、さらにペットボトル50の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。収容空間はこの例に限らず、例えば、プラテン容器56の底部に形成された円形の凹部から構成されてもよい。また、図示の例では、16本のペットボトル50が1つのユニットとしてプラテン容器56の上に載置され、搬送されるが、本発明は図示の例に限定されず、成膜チャンバ6の容量に基づいてより多くのペットボトルを保持することができるプラテン容器を用いてもよい。例えば、図4に示すように、56本のペットボトル50を保持することができるプラテン容器56を用いてもよい。
未処理のペットボトル50は、大気空間から真空圧が形成されている成膜チャンバ6まで第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4を経由して搬送される。また、処理されたペットボトル50は、成膜チャンバ6から大気空間まで、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10を経由して搬送される。大気空間と成膜チャンバ6との間でのペットボトル50の搬送を可能とするために、チャンバ2,4,8,10内の圧力はペットボトル50の移動に伴って変動する。
図5は、第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4内の真空圧の変動を示す図であり、図6は、第2の真空予備チャンバ10および第2のロードロックチャンバ8内の真空圧の変動を示す図である。図5および図6に示すように、第1の真空予備チャンバ2および第2の真空予備チャンバ10は、大気圧から少なくとも第1の所定の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第1のロードロックチャンバ4および第2のロードロックチャンバ8は、第1の真空圧から該第1の真空圧よりも低い所定の第2の真空圧までの圧力領域で真空引きされる。成膜チャンバ6は常に所定の目標真空圧(この例では第2の真空圧)に維持される。
以下、ペットボトル50の搬送に伴う各チャンバ内での真空圧の変動について詳細に説明する。第1のゲートバルブ20が開かれると、搬送機構40,41を駆動してペットボトル50はプラテン容器56ごと第1の真空予備チャンバ2に搬送される。ペットボトル50が第1の真空予備チャンバ2内に搬送された後、第1のゲートバルブ20を閉じて、第1の真空予備チャンバ2内を気密状態にする。この状態で、真空ライン32に接続された真空ポンプVP1を駆動することで、第1の真空予備チャンバ2を所定の第3の真空圧まで真空引きする。この第3の真空圧は、第1の真空圧よりも高い圧力である。
第1のロードロックチャンバ4は、真空ポンプVP2によって第2の真空圧まで真空引きされており、第1のロードロックチャンバ4内には第1の真空予備チャンバ2よりも高い真空度が形成されている。この状態で、第2のゲートバルブ22を開くと、第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4とが連通し、これらのチャンバ2,4内の圧力は、第3の真空圧と第2の真空圧との中間圧力である第1の真空圧となる。
第2のゲートバルブ22が開かれている間、搬送機構41,42を駆動してペットボトル50をプラテン容器56ごと第1の真空予備チャンバ2から第1のロードロックチャンバ4に搬送する。ペットボトル50の搬送中は、真空ポンプVP1,VP2は真空排気動作を継続しており、これにより第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4内の圧力は第1の真空圧からさらに低下する。ペットボトル50の搬送が完了すると、第2のゲートバルブ22が閉じられる。真空ポンプVP2は第1のロードロックチャンバ4内を第2の真空圧にまで真空引きする。
成膜チャンバ6内は、真空ポンプVP2によって予め真空引きされており、成膜チャンバ6内には第2の真空圧が形成されている。第1のロードロックチャンバ4および成膜チャンバ6内の真空圧が実質的に同じ状態で第3のゲートバルブ24を開き、搬送機構42,43によりペットボトル50をプラテン容器56ごと第1のロードロックチャンバ4から成膜チャンバ6に搬送する。ペットボトル50の成膜チャンバ6への搬送完了後、第3のゲートバルブ24が閉じられる。そして、ペットボトル50は、後述するように成膜チャンバ6内で真空圧下で成膜処理される。
成膜処理されたペットボトル50は、成膜チャンバ6から第2のロードロックチャンバ8に搬送される。より具体的には、真空ポンプVP3により第2のロードロックチャンバ8は上記第2の真空圧まで真空引きされ、第2のロードロックチャンバ8内には成膜チャンバ6と実質的に同じ真空度が形成される。この状態で第4のゲートバルブ26が開かれ、ペットボトル50はプラテン容器56とともに搬送機構43,44によって成膜チャンバ6から第2のロードロックチャンバ8に移送される。このとき、第2の真空予備チャンバ10は真空ポンプVP4によって上記第3の真空圧(第3の真空圧>第1の真空圧>第2の真空圧)まで真空引きされる。ペットボトル50の第2のロードロックチャンバ8への搬送が完了すると、第4のゲートバルブ26が閉じられ、その後第5のゲートバルブ28が開かれる。その結果、第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10とが連通し、これらチャンバ8,10内の圧力は、第3の真空圧と第2の真空圧との中間圧力である第1の真空圧となる。
第5のゲートバルブ28が開かれている間、搬送機構44,45を駆動してペットボトル50をプラテン容器56ごと第2のロードロックチャンバ8から第2の真空予備チャンバ10に搬送する。ペットボトル50の搬送が完了すると、第5のゲートバルブ28が閉じられる。次いで、大気開放弁73が開かれ、これにより第2の真空予備チャンバ10が大気開放される。その後、第6のゲートバルブ30が開かれ、ペットボトル50はプラテン容器56とともに第2の真空予備チャンバ10から大気空間に搬送される。
大気空間に搬送された処理済みのペットボトル50は図示しないチャックにより搬出コンベア75に搬送される。ペットボトル50が取り出された後のプラテン容器56は、リフトコンベヤ80により搬送レール82まで上昇される。リフトコンベヤ80は、ベルトコンベアに固定された複数のフック85を備えており、複数のプラテン容器56を連続的にフック85に引っ掛けて搬送レール82にまで持ち上げることができるようになっている。
搬送レール82は、下方に傾斜しつつリフトコンベヤ80から下降コンベヤ90まで延びている。搬送レール82は複数の回転自在なローラ87を有しており、プラテン容器56はその自重によって複数のローラ87上を下降コンベヤ90に向かって移動する。下降コンベヤ90の前にはストッパー89が配置されており、プラテン容器56の下降コンベヤ90への移動はストッパー89によって停止される。ストッパー89はプラテン容器56を所定の間隔で1つずつ下降コンベヤ90に送り出すように構成されている。したがって、複数のプラテン容器56は、所定の間隔で下降コンベヤ90によって下降され、搬送機構40の上に載置される。そして、搬入コンベア55により搬送されてきた次のペットボトル50がプラテン容器56の上に載置される。このようにしてペットボトル50の成膜後にプラテン容器56が回収され、後続のペットボトル50の成膜工程に使用される。本実施形態では、リフトコンベヤ80、搬送レール82、および下降コンベヤ90によってプラテン容器56を回収する回収機構が構成される。
先行するペットボトル50が第1の真空予備チャンバ2から第1のロードロックチャンバ4に移送され、第2のゲートバルブ22が閉じられた後、大気開放弁92が開かれ、これにより第1の真空予備チャンバ2は大気開放される。そして、後続のペットボトル50がプラテン容器56とともに第1の真空予備チャンバ2内に搬入され、上述した工程が繰り返される。
図5に示すように、第1の真空予備チャンバ2は、大気圧から少なくとも第1の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第1のロードロックチャンバ4は第1の真空圧から第2の真空圧(<第1の真空圧)までの圧力領域で真空引きされる。成膜チャンバ6は常に第2の真空圧に維持されている。このように、第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4を段階的に減圧することにより、成膜チャンバ6の上流側に1つのロードロックチャンバを設けた場合に比べて、より短い時間間隔でペットボトル50を成膜チャンバ6に搬送することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くすることができ、スループットを向上させることができる。
図6に示すように、第2の真空予備チャンバ10は、大気圧から少なくとも第1の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第2のロードロックチャンバ8は第1の真空圧から第2の真空圧(<第1の真空圧)までの圧力領域で真空引きされる。このように、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10を段階的に減圧することにより、成膜チャンバ6の下流側に1つのロードロックチャンバを設けた場合に比べて、より短い時間間隔でペットボトル50を成膜チャンバ6から搬出することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くすることができ、スループットを向上させることができる。
次に、成膜チャンバ6の構造について図7を参照しつつ説明する。図7は、成膜チャンバ6の断面を模式的に示す図である。図7に示すように、成膜チャンバ6内には、発熱体61および原料ガスをペットボトル50内に供給するガス供給管62を備えた発熱体ユニット65が配置されている。発熱体ユニット65には図示しない電源から電力が供給され、これにより発熱体61が発熱するようになっている。なお、発熱体の加熱には通電加熱が容易で、そのためにはプラズマCVD法で用いるような高周波電源及び整合器の組合せよりも安価な交流または直流の電源が使用可能である。
発熱体とは、それ自身は実質的に揮発せず、原料ガスを触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解させうる部材であり、例えば、タンタル、炭化タンタル、タングステン、炭化タングステン、ニッケル‐クロム合金又は炭素を表層の主成分とするワイヤーである。本実施形態では、16本のペットボトル50に対し、発熱体ユニット65が16セット配置されている(図7では、4セットの発熱体ユニット65のみが図示されている)が、発熱体ユニット65の配置数はプラテン容器56上のペットボトル50の本数に応じて適宜変更することができる。
成膜チャンバ6内に搬送されたペットボトル50は、プラテン容器56とともに昇降機構69によって上昇されるようになっている。昇降機構69は、プラテン容器56が載置される支持台67と、支持台67を支持する支持軸70と、支持軸70に連結された昇降用モータ71とを備えている。支持軸70が成膜チャンバ6を貫通する部分には、図示しないシール部材が配置されている。昇降用モータ71を駆動することで、支持台67が昇降し、支持台67の上に載置されたプラテン容器56およびプラテン容器56に保持されたペットボトル50が昇降する。
ペットボトル50の成膜について説明する。第3のゲートバルブ24が閉じ始めると同時に昇降機構69によりプラテン容器56およびペットボトル50を上昇させ、図7に示すように発熱体61およびガス供給管62をプラテン容器56の上に載置されたペットボトル50内に挿入する。そして、ガス供給管62からペットボトル50内に原料ガスを供給するとともに発熱体61に電流を流す。これによって、発熱体61が高温となり、発熱体61は熱触媒体となる。ガス供給管62から吹き出た原料ガスは、熱触媒体となった発熱体61に接触し、触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解される。この化学種がペットボトル50の内面に到達し、ペットボトル50の内面に薄膜を形成する。ペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜されたら、昇降機構69によりプラテン容器56およびペットボトル50を下降させる。
各ペットボトル50は昇降機構69により、あらかじめ定められた速度で上昇・下降されることにより、各発熱体61が各ペットボトル50内に挿入・抜き出しされる。成膜時に、ペットボトル50を昇降させる昇降速度を調整可能としてもよい。このような構成にすることにより、容器形状、容器耐熱特性や容器に要求する性能に応じて、容器の各部分の成膜時間を調整でき、バリア性能や容器外観の調整が容易となる。ペットボトル50に代えて、発熱体61を図示しない昇降機構により昇降させることにより発熱体61をペットボトル50に挿入および抜き出すようにしてもよい。
発熱体61をペットボトル50の外側に配置することにより、同様にしてペットボトル50の外面に薄膜を形成することも可能である。さらに、発熱体61をペットボトル50の内側および外側に配置することにより、ペットボトル50の内面および外面の両方に薄膜を形成することも可能である。
本発明によれば、発熱体61が配置される成膜チャンバ6内は常に真空圧に保たれている。したがって、発熱体61の劣化が防止され、発熱体61の成膜機能が低下することがない。
以下、本発明の第2の実施形態に係る薄膜の成膜装置の実施形態を図8乃至図13を参照して説明する。なお、図8から図13において、同一または相当する構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す平面図である。図9は図8のIX−IX線断面図である。図8に示すように、薄膜の成膜装置101は、処理対象の容器としてペットボトル50を投入するボトル投入用コンベア(搬入コンベア)103と、処理済のペットボトル50を排出するボトル排出用コンベア(搬出コンベア)104との間に設置されている。
薄膜の成膜装置101は、高い処理能力、例えば毎分600本の処理能力を達成するため、多数のペットボトル50、例えば、8本〜64本のペットボトル50を収容することができるプラテン容器56を使用し、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を装置内で移動させて成膜処理を行うように構成されている。本実施形態では、プラテン容器56は28本(4列×7行)のペットボトル50を収容可能になっている。プラテン容器56は、複数のペットボトル50を真空チャンバに搬出入するとともに複数のペットボトル50に成膜処理を施すための取扱容器を構成している。
図8および図9に示すように、薄膜の成膜装置101は、中央部に配置されペットボトル50に成膜処理を施すための成膜ユニット110と、成膜ユニット110の左右に配置され成膜ユニット110に未処理のペットボトル50を搬入するとともに成膜ユニット110から処理済のペットボトル50を搬出するための搬出入ユニット130,130とから構成されている。左右の搬出入ユニット130,130は同一の構成であるため、以下においては右側の搬出入ユニット130のみを説明する。
図8に示すように、搬出入ユニット130は、ボトル投入用コンベア103に隣接して配置された供給ユニット131と、ボトル排出用コンベア104に隣接して配置された排出ユニット133と、供給ユニット131と排出ユニット133との間に配置された中間ユニット132とから構成されている。供給ユニット131は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっている。本実施形態では、供給ユニット131に3個のプラテン容器56が載せられる。供給ユニット131上の複数のプラテン容器56には、投入手段(図示せず)によりボトル投入用コンベア103上のペットボトル50が順次装填される。供給ユニット131上の全てのプラテン容器56に所定数(28本)のペットボトル50が装填されると、供給ユニット131は複数のプラテン容器56を中間ユニット132に渡す。
前記中間ユニット132は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっており、本実施形態では、中間ユニット132に3個のプラテン容器56が載せられる。中間ユニット132は、供給ユニット131から受け取った複数のプラテン容器56を成膜ユニット110に供給するようになっている。また、中間ユニット132は、成膜ユニット110において成膜された処理済のペットボトル50を収容した複数のプラテン容器56を成膜ユニット110から受け取り、受け取った複数のプラテン容器56を排出ユニット133に渡すようになっている。排出ユニット133は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっており、本実施形態では、排出ユニット133に3個のプラテン容器56が載せられる。排出ユニット133に載せられたプラテン容器56に収容されている所定数(28本)の処理済のペットボトル50は、排出手段(図示せず)によりボトル排出用コンベア104に順次排出される。なお、ボトル投入用コンベア103(搬入コンベア)とボトル排出用コンベア(搬出コンベア)104は、それぞれ左側の搬出入ユニット130に対応したコンベアと右側の搬出入ユニット130に対応したコンベアの2つのコンベアからなることが好ましい。
図8および図9に示すように、成膜ユニット110は、複数の成膜ユニットから構成されており、本実施形態では、供給ユニット131から受け取った3個のプラテン容器56内に収容された各28本のペットボトル50を同時に成膜処理できるように3セットの成膜ユニット110A,110B,110Cから構成されている。3セットの成膜ユニット110A,110B,110Cは、同一の構成の真空チャンバからなるため、以下においては、成膜ユニット110B(図9において点線で囲まれたユニット)のみを説明する。
図10は、成膜ユニット110Bの詳細を示す模式的断面図である。図10に示すように、成膜ユニット110Bは、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112の2つのチャンバを備えている。成膜チャンバ6は上側に配置され、ボトル待機用チャンバ112は下側に配置されている。成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112はゲートバルブ123を介して連結されている。ボトル待機用チャンバ112は、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。
成膜チャンバ6は連結部6aを介して真空排気手段としての真空ポンプVP5に連結されており、成膜チャンバ6内は真空ポンプVP5によって真空引きされるようになっている。成膜チャンバ6には、プラテン容器56に収容された多数のペットボトル50を同時に成膜処理できるように線状の発熱体61を備えた発熱体ユニット65が多数配置されている。線状の発熱体の基部は、図示しない銅製の棒状部材からなり、発熱体61が発熱した際に実質的に加熱されない構成となっている。発熱体ユニット65には図示しない電源から電力が供給され、これにより発熱体61が発熱するようになっている。なお、発熱体の加熱には通電加熱が容易で、そのためにはプラズマCVD法で用いるような高周波電源及び整合器の組合せよりも安価な交流または直流の電源が使用可能である。各発熱体61は成膜チャンバ6内で正立状態に保持された各ペットボトル50内に挿入されるようになっている。本実施形態では、28個の発熱体ユニット65が配置されており、成膜チャンバ6内で、プラテン容器56に収容された計28本のペットボトル50の成膜処理が可能になっている。
また、ボトル待機用チャンバ112は連結部112aを介して真空排気手段としての真空ポンプVP6に連結されており、ボトル待機用チャンバ112内は真空ポンプVP6によって真空引きされるようになっている。
図10に示す状態では、ボトル待機用チャンバ112の下面は開放されているが、ボトル待機用チャンバ112の下方に昇降機113によって昇降可能に構成されているプレート114が設置されている。昇降機113によってプレート114を上昇させてボトル待機用チャンバ112の下端開口を閉じることによりボトル待機用チャンバ112内を密閉することができるようになっており、プレート114はチャンバ下面となる。なお、プレート114の上面にはOリング等のシール部材(図示せず)が設けられており、ボトル待機用チャンバ112内の下端開口をプレート114が閉じる際にボトル待機用チャンバ112が気密に保持される。
前記チャンバ下面となるプレート114の上面には昇降台115が設置されており、昇降台115上にペットボトル50を収容したプラテン容器56が載せられている。昇降台115は昇降機113によりプレート114を昇降されることによりプレート114と一体に昇降可能であり、また昇降台115はプレート114とは独立して単独で昇降可能に構成されている。すなわち、昇降機113は二重昇降機講を備えており、第1昇降機構を作動させることによりプレート114を昇降台115とともに昇降させることができ、第2昇降機構を作動させることにより昇降台115を単独で昇降させることができる。なお、プレート114を第2昇降機構の昇降軸が貫通するが、この貫通部分にはシール機構が設けられており、プレート114はボトル待機用チャンバ112を気密に維持できるようになっている。
図10に示すように構成された成膜ユニットの動作を図11A乃至図11Cを参照して説明する。
図11Aに示すように、成膜チャンバ6内は常に真空状態とし、成膜チャンバ6内にある発熱体61が常に真空状態で保持されるようになっている。このとき、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112との間の真空隔離手段としてのゲートバルブ123は閉止状態とし、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112との連通を遮断している。多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56は、中間ユニット132から成膜ユニット110Bの昇降台115上に供給される。このとき、ボトル待機用チャンバ112の下面は開放されている。
次に、昇降機113の第1昇降機構を作動させて第1昇降軸121を上昇させ、プレート114をプラテン容器56を載せた昇降台115とともに上昇させ、図11Bに示すように、プレート114によりボトル待機用チャンバ112の下端開口を閉塞することによりボトル待機用チャンバ112内を密封する。これにより、昇降台115上にあって多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56は、ボトル待機用チャンバ112内に配置される。この状態で、真空ポンプVP6を作動させてボトル待機用チャンバ112内の真空引きを開始する。
真空ポンプVP6の作動によりボトル待機用チャンバ112内が成膜チャンバ6内の真空圧より低いが、所定の真空圧になったときに、ゲートバルブ123を開き、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112とを連通させる。これにより、ボトル待機用チャンバ112内の真空圧が上昇し、成膜チャンバ6内の真空圧と同等になる。したがって、ボトル待機用チャンバ112の真空引き時間を短縮することができる。
次に、図11Cに示すように、昇降機113の第2昇降機構を作動させて第2昇降軸122を上昇させ、プラテン容器56を載せた昇降台115を単独で上昇させ、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を成膜チャンバ6内に供給する。昇降台115が所定位置まで上昇すると、各発熱体61は各ペットボトル50内に挿入された状態になる。各ペットボトル50は昇降台115により、あらかじめ定められた速度で上昇・下降されることにより、各発熱体61が各ペットボトル50内に挿入・抜き出しされる。
図12は、昇降台115が所定位置まで上昇してプラテン容器56に収容されたペットボトル50内に発熱体61が挿入された状態を示す模式的断面図である。図12では、昇降台115の上昇・下降により、発熱体ユニット65の発熱体61およびガス供給管62がペットボトル50内に挿入された状態となっている。上述した挿入・抜き出し工程の間に、成膜チャンバ6内は成膜可能な真空圧に達し、ガス供給管62からペットボトル50内に原料ガスを供給するとともに発熱体61に電流が流される。これによって、発熱体61が高温となり、発熱体61は熱触媒体となる。ガス供給管62から吹き出た原料ガスは、熱触媒体となった発熱体61に接触し、触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解される。この化学種がペットボトル50の内面に到達し、ペットボトル50の内面に薄膜を形成する。ペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜されたら、成膜を完了する。
本発明によれば、ペットボトル50を昇降させる昇降速度を調整可能な構成にすることにより、容器形状、容器耐熱特性や容器に要求する性能に応じて、容器の各部分の成膜時間を調整でき、バリア性能や容器外観の調整が容易となる。
次に、昇降機113の第2昇降機構を作動させて第2昇降軸122を下降させ、処理済のペットボトル50を収容したプラテン容器56を成膜チャンバ6から取り出してボトル待機用チャンバ112に戻した後に、ゲートバルブ123を閉じる。この状態は、未処理のペットボトル50が処理済のペットボトル50に変わる点を除いて図11Bに示す状態と同一である。その後、ボトル待機用チャンバ112に設置された図示しない真空破壊弁(大気開放弁)を作動させてボトル待機用チャンバ112内を大気開放する。このとき、成膜チャンバ6内は常に真空状態とし、成膜チャンバ6内にある発熱体61が常に真空状態で保持される。
次に、昇降機113の第1昇降機構を作動させて第1昇降軸121を下降させ、プレート114をプラテン容器56を載せた昇降台115とともに下降させ、処理済のペットボトル50をボトル待機用チャンバ112から取り出す。この状態は、未処理のペットボトル50が処理済のペットボトル50に変わる点を除いて図11Aに示す状態と同一である。次に、処理済のペットボトル50を収容したプラテン容器56を昇降台115から搬出入ユニット130の中間ユニット132に払い出す。そして、新たなペットボトル50を収容したプラテン容器56が中間ユニット132から昇降台115上に供給される。プラテン容器56が昇降台115上に供給された後は、上述のペットボトル50の成膜チャンバ6への搬入工程およびペットボトル50の成膜工程が繰り返される。
次に、図8乃至図12に示すように構成された薄膜の成膜装置の全体の動作を図13を参照して説明する。
図13は、薄膜の成膜装置101における処理対象のペットボトル50の流れを示す模式的平面図である。左右の搬出入ユニット130,130は同一の動作を行うため、以下においては右側の搬出入ユニット130の動作を主として説明する。図13に示すように、処理対象のペットボトル50は、ボトル投入用コンベア103により矢印A方向に列状に搬送される。このとき、供給ユニット131には3個の空のプラテン容器56が載せられている。ボトル投入用コンベア103上のペットボトル50は、矢印1で示すように、投入手段(図示せず)により供給ユニット131上のプラテン容器56に順次装填される。
供給ユニット131上の全てのプラテン容器56に所定数(28本)のペットボトル50が装填されると、供給ユニット131は、矢印2で示すように、3個のプラテン容器56を中間ユニット132に渡す。中間ユニット132は、矢印3で示すように、供給ユニット131から受け取った3個のプラテン容器56を成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入する。成膜ユニット110A,110B,110Cにおいて、図11A〜図11Cに示す成膜工程が実施され、3個のプラテン容器56にそれぞれ収容されている28本のペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜される。
成膜が完了すると、中間ユニット132は、矢印4で示すように、成膜ユニット110A,110B,110Cから処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56を受け取る。成膜ユニット110A,110B,110Cから処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が搬出されると、矢印5で示すように、左側の搬出入ユニット130の中間ユニット132から未処理のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入される。成膜ユニット110A,110B,110Cにおいて成膜処理がなされたペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56は、左側の搬出入ユニット130の中間ユニット132に払い出される。すなわち、成膜ユニット110A,110B,110Cには、左右の搬出入ユニット130,130から交互に未処理のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が搬入される。
一方、右側の搬出入ユニット130における中間ユニット132は、矢印6で示すように、処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56を排出ユニット133に渡す。排出ユニット133に載せられている3個のプラテン容器56に収容されているペットボトル50は、矢印7で示すように、排出手段(図示せず)によりボトル排出用コンベア104に順次排出される。ボトル排出用コンベア104は、処理済のペットボトル50を矢印B方向に列状に搬送する。
上述したように、図8乃至図13に示す薄膜の成膜装置101においては、ペットボトル50をプラテン容器56に複数本整列させ、整列した複数本のペットボトル50を収容したプラテン容器56を1ユニットとして成膜ユニット110A,110B,110Cへの搬入・搬出及び成膜ユニット110A,110B,110Cにおける成膜処理を行うことができる。このようにプラテン容器56を用いて、複数のペットボトル50をユニット管理することで、複数のペットボトル50の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。本実施形態においては、28本のペットボトル50を収容したプラテン容器56を1ユニットとし、3ユニット(=84本)をひとまとまりとして移送(搬入・搬出)及び成膜処理を行うことができる。
成膜ユニット110A,110B,110Cの両側に搬出入ユニット130を配置することにより、2つの搬出入ユニット130から上記3ユニット(=84本)を交互に成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入・搬出することができる。これにより、成膜ユニット110A,110B,110Cは待ち時間がほとんど無く、成膜ユニット110A,110B,110Cをほぼ連続的に稼働させることができる。また、プラテン容器56へのペットボトル50の装填・払い出し及びペットボトル50を収容したプラテン容器56の移送は、成膜ユニット110A,110B,110Cにおけるペットボトル50の成膜工程中に行うことができるため、成膜ユニット110A,110B,110Cは待ち時間がほとんど無く、成膜ユニット110A,110B,110Cをほぼ連続的に稼働させることができる。
各成膜ユニット(真空チャンバ)110A,110B,110Cへのペットボトル50を収容したプラテン容器56の搬出入は、外部設置の昇降機によりプレート114を昇降させることで可能となる。このように昇降機が真空チャンバの外部にあることで、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
また、真空チャンバにおいては、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を載せたプレート114が上昇することにより、真空チャンバを密閉状態にできる。すなわち、プレート自体が開閉ゲートの役割を果たすことから、無駄な装置を抑制することができ、成膜装置の小型化が可能になるとともに装置コストの低減が可能になる。
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。例えば、発熱体が容器外部に配置されるようにすることで、容器外表面を成膜することが可能である。
本発明は、ペットボトル(PETボトル)等の容器の内面、外面のいずれか一方、または両方にDLC(Diamond Like Carbon)膜,SiOx膜,SiOC膜,SiOCN膜,SiNx膜,AlOx膜等のガスバリア性の高い薄膜を成膜する成膜装置に利用可能である。
1,101 成膜装置
2 第1の真空予備チャンバ
4 第1のロードロックチャンバ
6 成膜チャンバ
8 第2のロードロックチャンバ
10 第2の真空予備チャンバ
20 第1のゲートバルブ
22 第2のゲートバルブ
24 第3のゲートバルブ
26 第4のゲートバルブ
28 第5のゲートバルブ
30 第6のゲートバルブ
32,33,35,36 真空ライン
40,41,42,43,44,45 搬送機構
50 ペットボトル
55 搬入コンベア
56 プラテン容器
61 発熱体
62 ガス供給管
65 発熱体ユニット
67 支持台
69 昇降機構
70 支持軸
71 昇降用モータ
73,92 大気開放弁
75 搬出コンベア
80 リフトコンベア
82 搬送レール
85 フック
87 ローラ
89 ストッパー
90 下降コンベア
103 ボトル投入用コンベア
104 ボトル排出用コンベア
110,110A,110B,110C 成膜ユニット
6a,112a 連結部
112 ボトル待機用チャンバ
113 昇降機
114 プレート
115 昇降台
121 第1昇降軸
122 第2昇降軸
123 ゲートバルブ
130 搬出入ユニット
131 供給ユニット
132 中間ユニット
133 排出ユニット
VP1,VP2,VP3,VP4,VP5,VP6 真空ポンプ
本発明は、ペットボトル(PETボトル)等の容器の内面、外面のいずれか一方、または両方にDLC(Diamond Like Carbon)膜,SiOx膜,SiOC膜,SiOCN膜,SiNx膜,AlOx膜等のガスバリア性の高い薄膜を成膜する成膜装置に関するものである。
従来から、清涼飲料などを充填するためにペットボトルをはじめとする軽量のプラスチック製中空容器が用いられているが、利便性やコスト面から飲料・食品分野でのプラスチック容器使用の拡大が急速に進み、現在では、総容器のかなりな部分をペットボトルが占めるまでになっている。しかしながら、プラスチック容器は、金属缶やガラス壜と比較するとガスバリア性が低く、容器内への酸素侵入や容器外への炭酸ガスの放出等が生じ、内容物の品質保持性能に劣る場合がある。そのため、DLC膜等のガスバリア性の高い薄膜を容器内面に成膜する試みがなされている。DLC膜等のガスバリア性の高い薄膜は、真空減圧下にある真空チャンバ内でプラズマCVD法、金属蒸着法、発熱体CVD法、スパッタリング法等により、容器内表面又は外表面に形成でき、容器内への酸素の流入や容器外への炭酸ガスの放出等に対するガスバリア性を飛躍的に高めることができる。
特開2008−127054号公報 特開2004−107781号公報
来の成膜装置にあっては、真空チャンバに容器を1本ずつ供給して個別に成膜処理を施しており、複数の容器に同時に成膜処理を施すことができないという問題がある
発明の一態様に係る成膜装置は、容器の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、複数の容器を出し入れするための開口を有し、かつ内部が真空引きされた状態で該内部に配置された発熱体を用いて前記複数の容器の成膜を行うことが可能な真空チャンバと、前記チャンバの前記開口を密閉可能であり、かつ前記複数の容器を載せることが可能なプレートと、前記複数の容器が載置された前記プレートにより前記チャンバの前記開口が開閉されるように前記プレートを移動させる第1の移動手段と、前記プレートにより前記チャンバの前記開口が密閉された状態において、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体が配置されるように、前記複数の容器又は前記発熱体のいずれか一方を他方に対して移動させる第2の移動手段と、を備えたものである。
本発明の一態様においては、前記プレート上に配置され、かつ該プレートとは独立して移動可能であり、かつ前記複数の容器を載せることが可能な台をさらに備え、前記第1の移動手段は、前記プレートにより前記真空チャンバの前記開口を密閉するように、前記複数の容器が載置された前記台と前記プレートとを移動させ、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記真空チャンバの前記開口が密閉された状態において、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体を配置するように、前記複数の容器が載置された前記台を前記プレートとは独立して移動させてもよい。
上記の態様において、前記真空チャンバは、内部が真空に保たれ、内部に配置された前記発熱体を用いて複数の容器の成膜を行う成膜チャンバと、前記成膜チャンバに連通し、前記成膜チャンバと反対側に前記開口が形成され、内部が真空引きされるゲートチャンバとを有し、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記ゲートチャンバの前記開口が密閉された状態において、前記複数の容器を前記ゲートチャンバと前記成膜チャンバとの間で移動させるように、前記複数の容器が載置された前記台を前記プレートとは独立して移動させてもよい。
上記の態様において、前記成膜チャンバと前記ゲートチャンバとの間に配置されたゲートバルブをさらに備え、前記第1の移動手段は、前記ゲートバルブが閉じた状態において、前記プレートにより前記ゲートチャンバの前記開口を密閉するように、前記複数の容器が載置された前記台と前記プレートとを移動させてもよい。
上記の態様において、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記ゲートチャンバの前記開口が密閉された状態で前記ゲートバルブが開いた後に、前記成膜チャンバ内において各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体を配置するように、前記複数の容器が載置された前記台を前記プレートとは独立して移動させてもよい。
本発明の一態様において、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記ゲートチャンバの前記開口が密閉された状態において、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体が配置されるように、前記プレート上に載置された前記複数の容器に対して前記発熱体を移動させてもよい。
本発明の一態様に係る成膜方法は、複数の容器を出し入れするための開口を有し、かつ内部が真空引きされた状態で該内部に配置された発熱体を用いて前記複数の容器の成膜を行うことが可能な真空チャンバと、前記チャンバの前記開口を密閉可能であり、かつ前記複数の容器を載せることが可能なプレートとを備える成膜装置を用いて、容器の表面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記複数の容器が載置された前記プレートにより前記チャンバの前記開口が開閉されるように前記プレートを移動させる第1の移動工程と、前記プレートにより前記チャンバの前記開口が密閉された状態において、 各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体が配置されるように、前記複数の容器又は前記発熱体のいずれか一方を他方に対して移動させる第2の移動工程と、を含むものである。
なお、発熱体とは、それ自身は実質的に揮発せず、原料ガスを触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解させうる主として金属表面を有する部材であり、例えば、タンタル、炭化タンタル、タングステン、炭化タングステン、ニッケル‐クロム合金又は炭素を表層の主成分とするワイヤーである。
図1は、参考例に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す模式図である。 図2は、参考例に係る成膜装置を上から見た図である。 図3は、プラテン容器の上面図である。 図4は、プラテン容器の他の例を示す上面図である。 図5は、第1の真空予備チャンバおよび第1のロードロックチャンバ内の真空圧の変動を示す図である。 図6は、第2の真空予備チャンバおよび第2のロードロックチャンバ内の真空圧の変動を示す図である。 図7は、成膜チャンバの断面を模式的に示す図である。 図8は、本発明の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す平面図である。 図9は、図8のIX−IX線断面図である。 成膜ユニットの詳細を示す模式的断面図である。 図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図11Bは、図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図11Cは、図10に示す成膜ユニットの動作を示す図である。 図12は、昇降台が所定位置まで上昇してプラテン容器に収容されたペットボトル内に発熱体が挿入された状態を示す模式的断面図である。 図13は、図8乃至図12に示すように構成された本発明の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体の動作を示す図である。
まず、参考例に係る成膜装置図1乃至図7を参照して説明する。
図1は、参考例に係る薄膜の成膜装置1の全体構成を示す模式図である。図2は、成膜装置1を上から見た図である。図1に示すように、成膜装置1は、第1の真空予備チャンバ2と、第1のロードロックチャンバ4と、成膜チャンバ6と、第2のロードロックチャンバ8と、第2の真空予備チャンバ10とを備えている。これらの第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10はこの順に直列に接続されている。第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4は、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。第2の真空予備チャンバ10および第2のロードロックチャンバ8も同様に、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。
図2に示すように、容器としてのペットボトル50は、搬入コンベア55によって、成膜装置1に搬入される。さらに、ペットボトル50は、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10をこの順に通過し、そして、搬出コンベア75によって搬出される。第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4は、ペットボトル50の流れ方向において成膜チャンバ6の上流側に配置され、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10は成膜チャンバ6の下流側に配置されている。
第1の真空予備チャンバ2と大気空間(周囲空間)との間には第1の真空隔離手段としての第1のゲートバルブ20が設けられており、第1のゲートバルブ20を開くことでペットボトル50は第1の真空予備チャンバ2内に搬入される。第1の真空予備チャンバ2は第1のロードロックチャンバ4に隣接して配置されている。第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4との間には第2の真空隔離手段としての第2のゲートバルブ22が設けられており、第2のゲートバルブ22を開くことで第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4とが連通する。第1のロードロックチャンバ4は成膜チャンバ6に隣接して配置されている。第1のロードロックチャンバ4と成膜チャンバ6との間には第3の真空隔離手段としての第3のゲートバルブ24が設けられており、第3のゲートバルブ24を開くことで第1のロードロックチャンバ4と成膜チャンバ6とが連通する。
第2のロードロックチャンバ8は成膜チャンバ6に隣接して配置されている。成膜チャンバ6と第2のロードロックチャンバ8との間には第4の真空隔離手段としての第4のゲートバルブ26が設けられており、第4のゲートバルブ26を開くことで成膜チャンバ6と第2のロードロックチャンバ8とが連通する。第2の真空予備チャンバ10は第2のロードロックチャンバ8に隣接して配置されている。第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10との間には第5の真空隔離手段としての第5のゲートバルブ28が設けられており、第5のゲートバルブ28を開くことで第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10とが連通する。第2の真空予備チャンバ10と大気空間との間には第6のゲートバルブ30が設けられており、第6のゲートバルブ30を開くことで、ペットボトル50は第2の真空予備チャンバ10から大気空間に搬出される。
第1の真空予備チャンバ2は真空ライン32を介して真空排気手段としての真空ポンプVP1に接続されており、真空ポンプVP1により第1の真空予備チャンバ2内には真空が形成される。同じように、第1のロードロックチャンバ4、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10は、真空ライン33,35,36を介して真空排気手段としての真空ポンプVP2,VP3,VP4にそれぞれ接続されており、真空ポンプVP2,VP3,VP4により第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、および第2の真空予備チャンバ10の内部には真空が形成される。このような構成により、それぞれのチャンバ2,4,8,10は、真空ポンプVP1,VP2,VP3,VP4により、それぞれ独立して真空排気される。さらに、第3のゲートバルブ24を開いた状態で真空ポンプVP2を駆動することにより、第1のロードロックチャンバ4および成膜チャンバ6を同時に真空引きすることができる。
第1の真空予備チャンバ2には大気開放弁92が取り付けられており、この大気開放弁92を開くことで第1の真空予備チャンバ2内は大気開放される。同じように、第2の真空予備チャンバ10には大気開放弁73が取り付けられており、この大気開放弁73を開くことで第2の真空予備チャンバ10内は大気開放される。
第1の真空予備チャンバ2と搬入コンベア55との間にはベルトコンベアなどからなる搬送機構40が配置されている。さらに、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、第2の真空予備チャンバ10内には、ベルトコンベアなどからなる搬送機構41,42,43,44,45がそれぞれ設けられている。搬送機構40,41,42,43,44,45を駆動することでペットボトル50は、第1の真空予備チャンバ2、第1のロードロックチャンバ4、成膜チャンバ6、第2のロードロックチャンバ8、第2の真空予備チャンバ10内をこの順に搬送される。
図1に示すように、搬入コンベア55により搬入されたペットボトル50は、図示しないチャックにより予め用意されたプラテン容器56の上に載置される。図3はプラテン容器56の上面図である。図3に示すように、プラテン容器56は複数の仕切り56aを有している。これら仕切り56aによって形成された複数の収容空間には、ペットボトル50の底部が1つずつ収容されるようになっている。このようなプラテン容器56を用いることでペットボトル50を1ユニットとして管理することができ、さらにペットボトル50の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。収容空間はこの例に限らず、例えば、プラテン容器56の底部に形成された円形の凹部から構成されてもよい。また、図示の例では、16本のペットボトル50が1つのユニットとしてプラテン容器56の上に載置され、搬送されるが図示の例に限定されず、成膜チャンバ6の容量に基づいてより多くのペットボトルを保持することができるプラテン容器を用いてもよい。例えば、図4に示すように、56本のペットボトル50を保持することができるプラテン容器56を用いてもよい。
未処理のペットボトル50は、大気空間から真空圧が形成されている成膜チャンバ6まで第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4を経由して搬送される。また、処理されたペットボトル50は、成膜チャンバ6から大気空間まで、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10を経由して搬送される。大気空間と成膜チャンバ6との間でのペットボトル50の搬送を可能とするために、チャンバ2,4,8,10内の圧力はペットボトル50の移動に伴って変動する。
図5は、第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4内の真空圧の変動を示す図であり、図6は、第2の真空予備チャンバ10および第2のロードロックチャンバ8内の真空圧の変動を示す図である。図5および図6に示すように、第1の真空予備チャンバ2および第2の真空予備チャンバ10は、大気圧から少なくとも第1の所定の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第1のロードロックチャンバ4および第2のロードロックチャンバ8は、第1の真空圧から該第1の真空圧よりも低い所定の第2の真空圧までの圧力領域で真空引きされる。成膜チャンバ6は常に所定の目標真空圧(この例では第2の真空圧)に維持される。
以下、ペットボトル50の搬送に伴う各チャンバ内での真空圧の変動について詳細に説明する。第1のゲートバルブ20が開かれると、搬送機構40,41を駆動してペットボトル50はプラテン容器56ごと第1の真空予備チャンバ2に搬送される。ペットボトル50が第1の真空予備チャンバ2内に搬送された後、第1のゲートバルブ20を閉じて、第1の真空予備チャンバ2内を気密状態にする。この状態で、真空ライン32に接続された真空ポンプVP1を駆動することで、第1の真空予備チャンバ2を所定の第3の真空圧まで真空引きする。この第3の真空圧は、第1の真空圧よりも高い圧力である。
第1のロードロックチャンバ4は、真空ポンプVP2によって第2の真空圧まで真空引きされており、第1のロードロックチャンバ4内には第1の真空予備チャンバ2よりも高い真空度が形成されている。この状態で、第2のゲートバルブ22を開くと、第1の真空予備チャンバ2と第1のロードロックチャンバ4とが連通し、これらのチャンバ2,4内の圧力は、第3の真空圧と第2の真空圧との中間圧力である第1の真空圧となる。
第2のゲートバルブ22が開かれている間、搬送機構41,42を駆動してペットボトル50をプラテン容器56ごと第1の真空予備チャンバ2から第1のロードロックチャンバ4に搬送する。ペットボトル50の搬送中は、真空ポンプVP1,VP2は真空排気動作を継続しており、これにより第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4内の圧力は第1の真空圧からさらに低下する。ペットボトル50の搬送が完了すると、第2のゲートバルブ22が閉じられる。真空ポンプVP2は第1のロードロックチャンバ4内を第2の真空圧にまで真空引きする。
成膜チャンバ6内は、真空ポンプVP2によって予め真空引きされており、成膜チャンバ6内には第2の真空圧が形成されている。第1のロードロックチャンバ4および成膜チャンバ6内の真空圧が実質的に同じ状態で第3のゲートバルブ24を開き、搬送機構42,43によりペットボトル50をプラテン容器56ごと第1のロードロックチャンバ4から成膜チャンバ6に搬送する。ペットボトル50の成膜チャンバ6への搬送完了後、第3のゲートバルブ24が閉じられる。そして、ペットボトル50は、後述するように成膜チャンバ6内で真空圧下で成膜処理される。
成膜処理されたペットボトル50は、成膜チャンバ6から第2のロードロックチャンバ8に搬送される。より具体的には、真空ポンプVP3により第2のロードロックチャンバ8は上記第2の真空圧まで真空引きされ、第2のロードロックチャンバ8内には成膜チャンバ6と実質的に同じ真空度が形成される。この状態で第4のゲートバルブ26が開かれ、ペットボトル50はプラテン容器56とともに搬送機構43,44によって成膜チャンバ6から第2のロードロックチャンバ8に移送される。このとき、第2の真空予備チャンバ10は真空ポンプVP4によって上記第3の真空圧(第3の真空圧>第1の真空圧>第2の真空圧)まで真空引きされる。ペットボトル50の第2のロードロックチャンバ8への搬送が完了すると、第4のゲートバルブ26が閉じられ、その後第5のゲートバルブ28が開かれる。その結果、第2のロードロックチャンバ8と第2の真空予備チャンバ10とが連通し、これらチャンバ8,10内の圧力は、第3の真空圧と第2の真空圧との中間圧力である第1の真空圧となる。
第5のゲートバルブ28が開かれている間、搬送機構44,45を駆動してペットボトル50をプラテン容器56ごと第2のロードロックチャンバ8から第2の真空予備チャンバ10に搬送する。ペットボトル50の搬送が完了すると、第5のゲートバルブ28が閉じられる。次いで、大気開放弁73が開かれ、これにより第2の真空予備チャンバ10が大気開放される。その後、第6のゲートバルブ30が開かれ、ペットボトル50はプラテン容器56とともに第2の真空予備チャンバ10から大気空間に搬送される。
大気空間に搬送された処理済みのペットボトル50は図示しないチャックにより搬出コンベア75に搬送される。ペットボトル50が取り出された後のプラテン容器56は、リフトコンベヤ80により搬送レール82まで上昇される。リフトコンベヤ80は、ベルトコンベアに固定された複数のフック85を備えており、複数のプラテン容器56を連続的にフック85に引っ掛けて搬送レール82にまで持ち上げることができるようになっている。
搬送レール82は、下方に傾斜しつつリフトコンベヤ80から下降コンベヤ90まで延びている。搬送レール82は複数の回転自在なローラ87を有しており、プラテン容器56はその自重によって複数のローラ87上を下降コンベヤ90に向かって移動する。下降コンベヤ90の前にはストッパー89が配置されており、プラテン容器56の下降コンベヤ90への移動はストッパー89によって停止される。ストッパー89はプラテン容器56を所定の間隔で1つずつ下降コンベヤ90に送り出すように構成されている。したがって、複数のプラテン容器56は、所定の間隔で下降コンベヤ90によって下降され、搬送機構40の上に載置される。そして、搬入コンベア55により搬送されてきた次のペットボトル50がプラテン容器56の上に載置される。このようにしてペットボトル50の成膜後にプラテン容器56が回収され、後続のペットボトル50の成膜工程に使用される。本参考例では、リフトコンベヤ80、搬送レール82、および下降コンベヤ90によってプラテン容器56を回収する回収機構が構成される。
先行するペットボトル50が第1の真空予備チャンバ2から第1のロードロックチャンバ4に移送され、第2のゲートバルブ22が閉じられた後、大気開放弁92が開かれ、これにより第1の真空予備チャンバ2は大気開放される。そして、後続のペットボトル50がプラテン容器56とともに第1の真空予備チャンバ2内に搬入され、上述した工程が繰り返される。
図5に示すように、第1の真空予備チャンバ2は、大気圧から少なくとも第1の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第1のロードロックチャンバ4は第1の真空圧から第2の真空圧(<第1の真空圧)までの圧力領域で真空引きされる。成膜チャンバ6は常に第2の真空圧に維持されている。このように、第1の真空予備チャンバ2および第1のロードロックチャンバ4を段階的に減圧することにより、成膜チャンバ6の上流側に1つのロードロックチャンバを設けた場合に比べて、より短い時間間隔でペットボトル50を成膜チャンバ6に搬送することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くすることができ、スループットを向上させることができる。
図6に示すように、第2の真空予備チャンバ10は、大気圧から少なくとも第1の真空圧までの圧力領域で真空引きされ、第2のロードロックチャンバ8は第1の真空圧から第2の真空圧(<第1の真空圧)までの圧力領域で真空引きされる。このように、第2のロードロックチャンバ8および第2の真空予備チャンバ10を段階的に減圧することにより、成膜チャンバ6の下流側に1つのロードロックチャンバを設けた場合に比べて、より短い時間間隔でペットボトル50を成膜チャンバ6から搬出することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くすることができ、スループットを向上させることができる。
次に、成膜チャンバ6の構造について図7を参照しつつ説明する。図7は、成膜チャンバ6の断面を模式的に示す図である。図7に示すように、成膜チャンバ6内には、発熱体61および原料ガスをペットボトル50内に供給するガス供給管62を備えた発熱体ユニット65が配置されている。発熱体ユニット65には図示しない電源から電力が供給され、これにより発熱体61が発熱するようになっている。なお、発熱体の加熱には通電加熱が容易で、そのためにはプラズマCVD法で用いるような高周波電源及び整合器の組合せよりも安価な交流または直流の電源が使用可能である。
発熱体とは、それ自身は実質的に揮発せず、原料ガスを触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解させうる部材であり、例えば、タンタル、炭化タンタル、タングステン、炭化タングステン、ニッケル‐クロム合金又は炭素を表層の主成分とするワイヤーである。本参考例では、16本のペットボトル50に対し、発熱体ユニット65が16セット配置されている(図7では、4セットの発熱体ユニット65のみが図示されている)が、発熱体ユニット65の配置数はプラテン容器56上のペットボトル50の本数に応じて適宜変更することができる。
成膜チャンバ6内に搬送されたペットボトル50は、プラテン容器56とともに昇降機構69によって上昇されるようになっている。昇降機構69は、プラテン容器56が載置される支持台67と、支持台67を支持する支持軸70と、支持軸70に連結された昇降用モータ71とを備えている。支持軸70が成膜チャンバ6を貫通する部分には、図示しないシール部材が配置されている。昇降用モータ71を駆動することで、支持台67が昇降し、支持台67の上に載置されたプラテン容器56およびプラテン容器56に保持されたペットボトル50が昇降する。
ペットボトル50の成膜について説明する。第3のゲートバルブ24が閉じ始めると同時に昇降機構69によりプラテン容器56およびペットボトル50を上昇させ、図7に示すように発熱体61およびガス供給管62をプラテン容器56の上に載置されたペットボトル50内に挿入する。そして、ガス供給管62からペットボトル50内に原料ガスを供給するとともに発熱体61に電流を流す。これによって、発熱体61が高温となり、発熱体61は熱触媒体となる。ガス供給管62から吹き出た原料ガスは、熱触媒体となった発熱体61に接触し、触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解される。この化学種がペットボトル50の内面に到達し、ペットボトル50の内面に薄膜を形成する。ペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜されたら、昇降機構69によりプラテン容器56およびペットボトル50を下降させる。
各ペットボトル50は昇降機構69により、あらかじめ定められた速度で上昇・下降されることにより、各発熱体61が各ペットボトル50内に挿入・抜き出しされる。成膜時に、ペットボトル50を昇降させる昇降速度を調整可能としてもよい。このような構成にすることにより、容器形状、容器耐熱特性や容器に要求する性能に応じて、容器の各部分の成膜時間を調整でき、バリア性能や容器外観の調整が容易となる。ペットボトル50に代えて、発熱体61を図示しない昇降機構により昇降させることにより発熱体61をペットボトル50に挿入および抜き出すようにしてもよい。
発熱体61をペットボトル50の外側に配置することにより、同様にしてペットボトル50の外面に薄膜を形成することも可能である。さらに、発熱体61をペットボトル50の内側および外側に配置することにより、ペットボトル50の内面および外面の両方に薄膜を形成することも可能である。
参考例によれば、発熱体61が配置される成膜チャンバ6内は常に真空圧に保たれている。したがって、発熱体61の劣化が防止され、発熱体61の成膜機能が低下することがない。
また、参考例によれば、以下の利点が得られる。
(1)発熱体を常に真空状態で保持することができるため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。
(2)第1の真空予備チャンバおよび第1のロードロックチャンバを段階的に減圧することにより、より短い時間間隔で容器を成膜チャンバに搬送することができる。したがって、成膜のサイクルタイムを短くしてスループットを向上させることができる。
(3)プラテン容器を用いることにより、複数の容器を1つのユニットとして搬送し、成膜することができる。したがって、単位時間あたりの処理本数を増やすことができる。
以下、本発明の実施形態に係る薄膜の成膜装置を図8乃至図13を参照して説明する。なお、図8から図13において、同一または相当する構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図8は、本発明の実施形態に係る薄膜の成膜装置の全体構成を示す平面図である。図9は図8のIX−IX線断面図である。図8に示すように、薄膜の成膜装置101は、処理対象の容器としてペットボトル50を投入するボトル投入用コンベア(搬入コンベア)103と、処理済のペットボトル50を排出するボトル排出用コンベア(搬出コンベア)104との間に設置されている。
薄膜の成膜装置101は、高い処理能力、例えば毎分600本の処理能力を達成するため、多数のペットボトル50、例えば、8本〜64本のペットボトル50を収容することができるプラテン容器56を使用し、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を装置内で移動させて成膜処理を行うように構成されている。本実施形態では、プラテン容器56は28本(4列×7行)のペットボトル50を収容可能になっている。プラテン容器56は、複数のペットボトル50を真空チャンバに搬出入するとともに複数のペットボトル50に成膜処理を施すための取扱容器を構成している。
図8および図9に示すように、薄膜の成膜装置101は、中央部に配置されペットボトル50に成膜処理を施すための成膜ユニット110と、成膜ユニット110の左右に配置され成膜ユニット110に未処理のペットボトル50を搬入するとともに成膜ユニット110から処理済のペットボトル50を搬出するための搬出入ユニット130,130とから構成されている。左右の搬出入ユニット130,130は同一の構成であるため、以下においては右側の搬出入ユニット130のみを説明する。
図8に示すように、搬出入ユニット130は、ボトル投入用コンベア103に隣接して配置された供給ユニット131と、ボトル排出用コンベア104に隣接して配置された排出ユニット133と、供給ユニット131と排出ユニット133との間に配置された中間ユニット132とから構成されている。供給ユニット131は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっている。本実施形態では、供給ユニット131に3個のプラテン容器56が載せられる。供給ユニット131上の複数のプラテン容器56には、投入手段(図示せず)によりボトル投入用コンベア103上のペットボトル50が順次装填される。供給ユニット131上の全てのプラテン容器56に所定数(28本)のペットボトル50が装填されると、供給ユニット131は複数のプラテン容器56を中間ユニット132に渡す。
前記中間ユニット132は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっており、本実施形態では、中間ユニット132に3個のプラテン容器56が載せられる。中間ユニット132は、供給ユニット131から受け取った複数のプラテン容器56を成膜ユニット110に供給するようになっている。また、中間ユニット132は、成膜ユニット110において成膜された処理済のペットボトル50を収容した複数のプラテン容器56を成膜ユニット110から受け取り、受け取った複数のプラテン容器56を排出ユニット133に渡すようになっている。排出ユニット133は、並列した複数のプラテン容器56を載せることができるようになっており、本実施形態では、排出ユニット133に3個のプラテン容器56が載せられる。排出ユニット133に載せられたプラテン容器56に収容されている所定数(28本)の処理済のペットボトル50は、排出手段(図示せず)によりボトル排出用コンベア104に順次排出される。なお、ボトル投入用コンベア103(搬入コンベア)とボトル排出用コンベア(搬出コンベア)104は、それぞれ左側の搬出入ユニット130に対応したコンベアと右側の搬出入ユニット130に対応したコンベアの2つのコンベアからなることが好ましい。
図8および図9に示すように、成膜ユニット110は、複数の成膜ユニットから構成されており、本実施形態では、供給ユニット131から受け取った3個のプラテン容器56内に収容された各28本のペットボトル50を同時に成膜処理できるように3セットの成膜ユニット110A,110B,110Cから構成されている。3セットの成膜ユニット110A,110B,110Cは、同一の構成の真空チャンバからなるため、以下においては、成膜ユニット110B(図9において点線で囲まれたユニット)のみを説明する。
図10は、成膜ユニット110Bの詳細を示す模式的断面図である。図10に示すように、成膜ユニット110Bは、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112の2つのチャンバを備えている。成膜チャンバ6は上側に配置され、ボトル待機用チャンバ112は下側に配置されている。成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112はゲートバルブ123を介して連結されている。ボトル待機用チャンバ112は、成膜チャンバ6に連通し、内部が真空引きされるゲートチャンバを構成している。
成膜チャンバ6は連結部6aを介して真空排気手段としての真空ポンプVP5に連結されており、成膜チャンバ6内は真空ポンプVP5によって真空引きされるようになっている。成膜チャンバ6には、プラテン容器56に収容された多数のペットボトル50を同時に成膜処理できるように線状の発熱体61を備えた発熱体ユニット65が多数配置されている。線状の発熱体の基部は、図示しない銅製の棒状部材からなり、発熱体61が発熱した際に実質的に加熱されない構成となっている。発熱体ユニット65には図示しない電源から電力が供給され、これにより発熱体61が発熱するようになっている。なお、発熱体の加熱には通電加熱が容易で、そのためにはプラズマCVD法で用いるような高周波電源及び整合器の組合せよりも安価な交流または直流の電源が使用可能である。各発熱体61は成膜チャンバ6内で正立状態に保持された各ペットボトル50内に挿入されるようになっている。本実施形態では、28個の発熱体ユニット65が配置されており、成膜チャンバ6内で、プラテン容器56に収容された計28本のペットボトル50の成膜処理が可能になっている。
また、ボトル待機用チャンバ112は連結部112aを介して真空排気手段としての真空ポンプVP6に連結されており、ボトル待機用チャンバ112内は真空ポンプVP6によって真空引きされるようになっている。
図10に示す状態では、ボトル待機用チャンバ112の下面は開放されているが、ボトル待機用チャンバ112の下方に昇降機113によって昇降可能に構成されているプレート114が設置されている。昇降機113によってプレート114を上昇させてボトル待機用チャンバ112の下端開口を閉じることによりボトル待機用チャンバ112内を密閉することができるようになっており、プレート114はチャンバ下面となる。なお、プレート114の上面にはOリング等のシール部材(図示せず)が設けられており、ボトル待機用チャンバ112内の下端開口をプレート114が閉じる際にボトル待機用チャンバ112が気密に保持される。
前記チャンバ下面となるプレート114の上面には昇降台115が設置されており、昇降台115上にペットボトル50を収容したプラテン容器56が載せられている。昇降台115は昇降機113によりプレート114を昇降されることによりプレート114と一体に昇降可能であり、また昇降台115はプレート114とは独立して単独で昇降可能に構成されている。すなわち、昇降機113は二重昇降機講を備えており、第1昇降機構を作動させることによりプレート114を昇降台115とともに昇降させることができ、第2昇降機構を作動させることにより昇降台115を単独で昇降させることができる。なお、プレート114を第2昇降機構の昇降軸が貫通するが、この貫通部分にはシール機構が設けられており、プレート114はボトル待機用チャンバ112を気密に維持できるようになっている。
図10に示すように構成された成膜ユニットの動作を図11A乃至図11Cを参照して説明する。
図11Aに示すように、成膜チャンバ6内は常に真空状態とし、成膜チャンバ6内にある発熱体61が常に真空状態で保持されるようになっている。このとき、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112との間の真空隔離手段としてのゲートバルブ123は閉止状態とし、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112との連通を遮断している。多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56は、中間ユニット132から成膜ユニット110Bの昇降台115上に供給される。このとき、ボトル待機用チャンバ112の下面は開放されている。
次に、昇降機113の第1昇降機構を作動させて第1昇降軸121を上昇させ、プレート114をプラテン容器56を載せた昇降台115とともに上昇させ、図11Bに示すように、プレート114によりボトル待機用チャンバ112の下端開口を閉塞することによりボトル待機用チャンバ112内を密封する。これにより、昇降台115上にあって多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56は、ボトル待機用チャンバ112内に配置される。この状態で、真空ポンプVP6を作動させてボトル待機用チャンバ112内の真空引きを開始する。
真空ポンプVP6の作動によりボトル待機用チャンバ112内が成膜チャンバ6内の真空圧より低いが、所定の真空圧になったときに、ゲートバルブ123を開き、成膜チャンバ6とボトル待機用チャンバ112とを連通させる。これにより、ボトル待機用チャンバ112内の真空圧が上昇し、成膜チャンバ6内の真空圧と同等になる。したがって、ボトル待機用チャンバ112の真空引き時間を短縮することができる。
次に、図11Cに示すように、昇降機113の第2昇降機構を作動させて第2昇降軸122を上昇させ、プラテン容器56を載せた昇降台115を単独で上昇させ、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を成膜チャンバ6内に供給する。昇降台115が所定位置まで上昇すると、各発熱体61は各ペットボトル50内に挿入された状態になる。各ペットボトル50は昇降台115により、あらかじめ定められた速度で上昇・下降されることにより、各発熱体61が各ペットボトル50内に挿入・抜き出しされる。
図12は、昇降台115が所定位置まで上昇してプラテン容器56に収容されたペットボトル50内に発熱体61が挿入された状態を示す模式的断面図である。図12では、昇降台115の上昇・下降により、発熱体ユニット65の発熱体61およびガス供給管62がペットボトル50内に挿入された状態となっている。上述した挿入・抜き出し工程の間に、成膜チャンバ6内は成膜可能な真空圧に達し、ガス供給管62からペットボトル50内に原料ガスを供給するとともに発熱体61に電流が流される。これによって、発熱体61が高温となり、発熱体61は熱触媒体となる。ガス供給管62から吹き出た原料ガスは、熱触媒体となった発熱体61に接触し、触媒化学反応によって及び/又は熱的に化学種に分解される。この化学種がペットボトル50の内面に到達し、ペットボトル50の内面に薄膜を形成する。ペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜されたら、成膜を完了する。
本発明によれば、ペットボトル50を昇降させる昇降速度を調整可能な構成にすることにより、容器形状、容器耐熱特性や容器に要求する性能に応じて、容器の各部分の成膜時間を調整でき、バリア性能や容器外観の調整が容易となる。
次に、昇降機113の第2昇降機構を作動させて第2昇降軸122を下降させ、処理済のペットボトル50を収容したプラテン容器56を成膜チャンバ6から取り出してボトル待機用チャンバ112に戻した後に、ゲートバルブ123を閉じる。この状態は、未処理のペットボトル50が処理済のペットボトル50に変わる点を除いて図11Bに示す状態と同一である。その後、ボトル待機用チャンバ112に設置された図示しない真空破壊弁(大気開放弁)を作動させてボトル待機用チャンバ112内を大気開放する。このとき、成膜チャンバ6内は常に真空状態とし、成膜チャンバ6内にある発熱体61が常に真空状態で保持される。
次に、昇降機113の第1昇降機構を作動させて第1昇降軸121を下降させ、プレート114をプラテン容器56を載せた昇降台115とともに下降させ、処理済のペットボトル50をボトル待機用チャンバ112から取り出す。この状態は、未処理のペットボトル50が処理済のペットボトル50に変わる点を除いて図11Aに示す状態と同一である。次に、処理済のペットボトル50を収容したプラテン容器56を昇降台115から搬出入ユニット130の中間ユニット132に払い出す。そして、新たなペットボトル50を収容したプラテン容器56が中間ユニット132から昇降台115上に供給される。プラテン容器56が昇降台115上に供給された後は、上述のペットボトル50の成膜チャンバ6への搬入工程およびペットボトル50の成膜工程が繰り返される。
次に、図8乃至図12に示すように構成された薄膜の成膜装置の全体の動作を図13を参照して説明する。
図13は、薄膜の成膜装置101における処理対象のペットボトル50の流れを示す模式的平面図である。左右の搬出入ユニット130,130は同一の動作を行うため、以下においては右側の搬出入ユニット130の動作を主として説明する。図13に示すように、処理対象のペットボトル50は、ボトル投入用コンベア103により矢印A方向に列状に搬送される。このとき、供給ユニット131には3個の空のプラテン容器56が載せられている。ボトル投入用コンベア103上のペットボトル50は、矢印1で示すように、投入手段(図示せず)により供給ユニット131上のプラテン容器56に順次装填される。
供給ユニット131上の全てのプラテン容器56に所定数(28本)のペットボトル50が装填されると、供給ユニット131は、矢印2で示すように、3個のプラテン容器56を中間ユニット132に渡す。中間ユニット132は、矢印3で示すように、供給ユニット131から受け取った3個のプラテン容器56を成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入する。成膜ユニット110A,110B,110Cにおいて、図11A〜図11Cに示す成膜工程が実施され、3個のプラテン容器56にそれぞれ収容されている28本のペットボトル50の内面に所定の膜厚の薄膜が成膜される。
成膜が完了すると、中間ユニット132は、矢印4で示すように、成膜ユニット110A,110B,110Cから処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56を受け取る。成膜ユニット110A,110B,110Cから処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が搬出されると、矢印5で示すように、左側の搬出入ユニット130の中間ユニット132から未処理のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入される。成膜ユニット110A,110B,110Cにおいて成膜処理がなされたペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56は、左側の搬出入ユニット130の中間ユニット132に払い出される。すなわち、成膜ユニット110A,110B,110Cには、左右の搬出入ユニット130,130から交互に未処理のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56が搬入される。
一方、右側の搬出入ユニット130における中間ユニット132は、矢印6で示すように、処理済のペットボトル50を収容した3個のプラテン容器56を排出ユニット133に渡す。排出ユニット133に載せられている3個のプラテン容器56に収容されているペットボトル50は、矢印7で示すように、排出手段(図示せず)によりボトル排出用コンベア104に順次排出される。ボトル排出用コンベア104は、処理済のペットボトル50を矢印B方向に列状に搬送する。
上述したように、図8乃至図13に示す薄膜の成膜装置101においては、ペットボトル50をプラテン容器56に複数本整列させ、整列した複数本のペットボトル50を収容したプラテン容器56を1ユニットとして成膜ユニット110A,110B,110Cへの搬入・搬出及び成膜ユニット110A,110B,110Cにおける成膜処理を行うことができる。このようにプラテン容器56を用いて、複数のペットボトル50をユニット管理することで、複数のペットボトル50の位置出しを正確かつ容易に行うことができる。本実施形態においては、28本のペットボトル50を収容したプラテン容器56を1ユニットとし、3ユニット(=84本)をひとまとまりとして移送(搬入・搬出)及び成膜処理を行うことができる。
成膜ユニット110A,110B,110Cの両側に搬出入ユニット130を配置することにより、2つの搬出入ユニット130から上記3ユニット(=84本)を交互に成膜ユニット110A,110B,110Cに搬入・搬出することができる。これにより、成膜ユニット110A,110B,110Cは待ち時間がほとんど無く、成膜ユニット110A,110B,110Cをほぼ連続的に稼働させることができる。また、プラテン容器56へのペットボトル50の装填・払い出し及びペットボトル50を収容したプラテン容器56の移送は、成膜ユニット110A,110B,110Cにおけるペットボトル50の成膜工程中に行うことができるため、成膜ユニット110A,110B,110Cは待ち時間がほとんど無く、成膜ユニット110A,110B,110Cをほぼ連続的に稼働させることができる。
各成膜ユニット(真空チャンバ)110A,110B,110Cへのペットボトル50を収容したプラテン容器56の搬出入は、外部設置の昇降機によりプレート114を昇降させることで可能となる。このように昇降機が真空チャンバの外部にあることで、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
また、真空チャンバにおいては、多数のペットボトル50を収容したプラテン容器56を載せたプレート114が上昇することにより、真空チャンバを密閉状態にできる。すなわち、プレート自体が開閉ゲートの役割を果たすことから、無駄な装置を抑制することができ、成膜装置の小型化が可能になるとともに装置コストの低減が可能になる。
上述した本実施形態の成膜装置においては、以下のような利点が得られる。
(1)発熱体を常に真空状態で保持することができるため、発熱体の劣化を防止することができ、成膜機能が低下することがない。
(2)ボトル待機用チャンバのみを真空と大気開放を繰り返すようにし、成膜チャンバは常に真空状態にしているため、成膜時にはボトル待機用チャンバのみを真空引きすればよい。したがって、成膜時における真空チャンバ全体の真空引き時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
(3)ボトルをプラテン容器に複数本整列させ、整列した複数本のボトルを収容したプラテン容器を1ユニットとして真空チャンバへの搬出入及び真空チャンバにおける成膜処理を行うことができる。このようにプラテン容器を用いて複数のボトルをユニット管理することで、複数のボトルの位置出しを正確かつ容易に行うことができる。また、多数のペットボトルに同時に成膜処理を施すことができ、高スループットを実現できる。真空チャンバに収納できる限り、プラテン容器の本数に上限はないが、典型的な500mlペットボトルの場合には、150本以下が現実的である。
(4)真空チャンバの両側に搬出入ユニットを配置することにより、2つの搬出入ユニットから複数のボトルを収容したプラテン容器を交互に真空チャンバに搬入・搬出することができる。これにより、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。
(5)プラテン容器へのボトルの装填・払い出し及びボトルを収容したプラテン容器の移送は、真空チャンバにおけるボトルの成膜工程中に行うことができるため、真空チャンバは待ち時間がほとんど無く、真空チャンバをほぼ連続的に稼働させることができる。
(6)真空チャンバへのボトルを収容したプラテン容器の搬出入は、外部設置の昇降機により昇降させることで可能となる。このように昇降機が真空チャンバの外部にあることで、真空チャンバを最小化させることができ、真空引き時間の短縮が可能となる。
(7)ボトルを収容したプラテン容器を載せたプレートを昇降させることにより、真空チャンバを密閉状態又は開放状態にできる。すなわち、プレート自体が開閉ゲートの役割を果たすことから、無駄な装置を抑制することができ、成膜装置の小型化が可能になるとともに装置コストの低減が可能になる。
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。例えば、発熱体が容器外部に配置されるようにすることで、容器外表面を成膜することが可能である。
本発明は、ペットボトル(PETボトル)等の容器の内面、外面のいずれか一方、または両方にDLC(Diamond Like Carbon)膜,SiOx膜,SiOC膜,SiOCN膜,SiNx膜,AlOx膜等のガスバリア性の高い薄膜を成膜する成膜装置に利用可能である。
1,101 成膜装置
2 第1の真空予備チャンバ
4 第1のロードロックチャンバ
6 成膜チャンバ
8 第2のロードロックチャンバ
10 第2の真空予備チャンバ
20 第1のゲートバルブ
22 第2のゲートバルブ
24 第3のゲートバルブ
26 第4のゲートバルブ
28 第5のゲートバルブ
30 第6のゲートバルブ
32,33,35,36 真空ライン
40,41,42,43,44,45 搬送機構
50 ペットボトル
55 搬入コンベア
56 プラテン容器
61 発熱体
62 ガス供給管
65 発熱体ユニット
67 支持台
69 昇降機構
70 支持軸
71 昇降用モータ
73,92 大気開放弁
75 搬出コンベア
80 リフトコンベア
82 搬送レール
85 フック
87 ローラ
89 ストッパー
90 下降コンベア
103 ボトル投入用コンベア
104 ボトル排出用コンベア
110,110A,110B,110C 成膜ユニット
6a,112a 連結部
112 ボトル待機用チャンバ
113 昇降機
114 プレート
115 昇降台
121 第1昇降軸
122 第2昇降軸
123 ゲートバルブ
130 搬出入ユニット
131 供給ユニット
132 中間ユニット
133 排出ユニット
VP1,VP2,VP3,VP4,VP5,VP6 真空ポンプ
本発明の一態様に係る成膜装置は、複数の容器のそれぞれの表面に薄膜を形成する成膜装置であって、内部に配置された発熱体を真空状態で保持する第1チャンバ、及び前記第1チャンバに連通し、前記複数の容器を出し入れするための開口が前記第1チャンバと反対側に形成され、内部が真空引きされる第2チャンバを有する真空チャンバと、前記第1チャンバと前記第2チャンバとの間に配置されたゲートバルブと、前記第2チャンバの前記開口を密閉可能であり、かつ前記複数の容器と一体的に移動可能なプレートと、前記ゲートバルブが閉じた状態において、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉されかつ前記複数の容器が前記第2チャンバに配置されるように前記プレートを移動させる第1の移動手段と、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体が配置されるように、前記複数の容器又は前記発熱体のいずれか一方を他方に対して移動させる第2の移動手段と、を備えたものである。
本発明の一態様において、成膜装置は、記プレートとは独立して移動可能な状態で前記プレートに設置され、かつ前記複数の容器を載せることが可能な台をさらに備え、前記第1の移動手段は、前記ゲートバルブが閉じた状態において、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口を密閉するように、前記複数の容器が載せられた前記台と前記プレートとを移動させ、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体を配置するように、前記複数の容器が載せられた前記台を前記プレートとは独立して移動させてもよい。
本発明の一態様において、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、前記第2チャンバに収容された前記複数の容器に対して前記発熱体を移動させてもよい。
本発明の一態様に係る成膜方法は、内部に配置された発熱体を真空状態で保持する第1チャンバ、及び前記第1チャンバに連通し、前記複数の容器を出し入れするための開口が前記第1チャンバと反対側に形成され、内部が真空引きされる第2チャンバを有する真空チャンバと、前記第1チャンバと前記第2チャンバとの間に配置されたゲートバルブと、前記第2チャンバの前記開口を密閉可能であり、かつ前記複数の容器と一体的に移動可能なプレートとを備える成膜装置を用いて、前記複数の容器のそれぞれの表面に薄膜を形成する成膜方法であって、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉されかつ前記複数の容器が前記第2チャンバに収容されるように前記プレートを移動させる第1の移動工程と、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体が配置されるように、前記複数の容器又は前記発熱体のいずれか一方を他方に対して移動させる第2の移動工程と、含むものである。なお、上記態様の成膜方法において、前記成膜装置は、前記プレートとは独立して移動可能な状態で前記プレートに設置され、かつ前記複数の容器を載せることが可能な台をさらに備え、前記第1の移動工程では、前記ゲートバルブが閉じた状態において、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口を密閉するように、前記複数の容器が載せられた前記台と前記プレートとを移動させ、前記第2の移動手段は、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、各容器の内側及び外側の少なくとも一方に前記発熱体を配置するように、前記複数の容器が載せられた前記台を前記プレートとは独立して移動させてもよい。前記第2の移動工程では、前記プレートにより前記第2チャンバの前記開口が密閉された状態において前記ゲートバルブが開いた後に、前記第2チャンバに収容された前記複数の容器に対して前記発熱体を移動させてもよい。

Claims (7)

  1. 容器の表面に薄膜を形成する成膜装置であって、
    内部が真空に保たれ、内部に配置された発熱体を用いて複数の容器の成膜を行う成膜チャンバと、
    前記成膜チャンバに連通し、内部が真空引きされる少なくとも1つのゲートチャンバと、
    前記ゲートチャンバを経由して複数の容器を保持した取扱容器を前記成膜チャンバに搬入し、前記成膜チャンバから搬出する搬送機構とを備え、
    前記成膜チャンバでの成膜は、複数の容器が前記取扱容器に保持された状態で行われることを特徴とする成膜装置。
  2. 前記少なくとも1つのゲートチャンバは、複数のゲートチャンバであることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
  3. 前記複数のゲートチャンバをそれぞれ独立に真空引きする真空排気手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の成膜装置。
  4. 前記成膜チャンバは前記ゲートチャンバの上側に配置され、前記ゲートチャンバの下端には開口が形成され、
    前記成膜装置は、前記ゲートチャンバの前記開口を密閉するプレートをさらに備え、
    前記搬送機構は、前記プレートを昇降させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
  5. 前記成膜装置は、前記プレート上に配置された、該プレートとは独立して昇降可能な昇降台をさらに備え、
    前記搬送装置は、複数の容器を保持した前記取扱容器が載置されている前記昇降台を昇降させることにより、複数の容器を前記ゲートチャンバと前記成膜チャンバとの間で移動させるようにしたことを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
  6. 複数の容器を保持した前記取扱容器を前記ゲートチャンバに搬出入するための搬出入ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
  7. 前記搬出入ユニットは、容器投入用コンベアに隣接して配置された供給ユニットと、容器排出用コンベアに隣接して配置された排出ユニットと、前記供給ユニットと前記排出ユニットとの間に配置された中間ユニットとを備え、
    前記搬出入ユニットは、
    前記供給ユニットにおいて、複数の容器を前記容器投入用コンベアから前記取扱容器に装填し、
    前記中間ユニットにおいて、複数の容器を保持した前記取扱容器を前記供給ユニットから前記ゲートチャンバに搬入し、
    前記中間ユニットにおいて、前記薄膜が形成された複数の容器を保持した前記取扱容器を前記ゲートチャンバから前記排出ユニットに搬出し、
    前記排出ユニットにおいて、前記薄膜が形成された複数の容器を前記ボトル排出用コンベアに排出するようにしたことを特徴とする請求項6に記載の成膜装置。
JP2014554284A 2012-12-26 2013-12-09 薄膜の成膜装置及び成膜方法 Active JP6068511B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012283540 2012-12-26
JP2012283540 2012-12-26
JP2012283539 2012-12-26
JP2012283539 2012-12-26
PCT/JP2013/082938 WO2014103677A1 (ja) 2012-12-26 2013-12-09 薄膜の成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014103677A1 true JPWO2014103677A1 (ja) 2017-01-12
JP6068511B2 JP6068511B2 (ja) 2017-01-25

Family

ID=51020769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014554284A Active JP6068511B2 (ja) 2012-12-26 2013-12-09 薄膜の成膜装置及び成膜方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6068511B2 (ja)
TW (1) TW201433651A (ja)
WO (1) WO2014103677A1 (ja)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142791A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Anelva Corp 真空処理装置
JPH04308090A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 M B K Maikurotetsuku:Kk 気相化学反応生成装置のロードロック機構
JP2000323554A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JP2002509845A (ja) * 1998-03-27 2002-04-02 シデル バリヤ効果材料を被覆した容器、その製造方法および装置
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
JP2004107781A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭素膜コーティング方法および装置
JP2005105306A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toppan Printing Co Ltd 真空成膜装置およびその容器搬送方法
JP2005272893A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラスチック容器内面へのバリヤ膜形成装置および内面バリヤ膜被覆プラスチック容器の製造方法
WO2006126677A1 (ja) * 2005-05-27 2006-11-30 Kirin Beer Kabushiki Kaisha ガスバリア性プラスチック容器の製造装置、その容器の製造方法及びその容器
JP2008127053A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Kirin Brewery Co Ltd 酸化物薄膜を被膜したプラスチック容器の製造方法
JP2008127054A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Kirin Brewery Co Ltd バリア膜被覆プラスチック容器の製造方法及びその製造装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10010642B4 (de) * 2000-03-03 2007-07-26 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Maschine zum Beschichten von Hohlkörpern
JP4804654B2 (ja) * 2001-06-27 2011-11-02 株式会社ユーテック 容器内面成膜用cvd装置及び容器内面成膜方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142791A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Anelva Corp 真空処理装置
JPH04308090A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 M B K Maikurotetsuku:Kk 気相化学反応生成装置のロードロック機構
JP2002509845A (ja) * 1998-03-27 2002-04-02 シデル バリヤ効果材料を被覆した容器、その製造方法および装置
JP2000323554A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置
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
JP2004107781A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭素膜コーティング方法および装置
JP2005105306A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toppan Printing Co Ltd 真空成膜装置およびその容器搬送方法
JP2005272893A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラスチック容器内面へのバリヤ膜形成装置および内面バリヤ膜被覆プラスチック容器の製造方法
WO2006126677A1 (ja) * 2005-05-27 2006-11-30 Kirin Beer Kabushiki Kaisha ガスバリア性プラスチック容器の製造装置、その容器の製造方法及びその容器
JP2008127053A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Kirin Brewery Co Ltd 酸化物薄膜を被膜したプラスチック容器の製造方法
JP2008127054A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Kirin Brewery Co Ltd バリア膜被覆プラスチック容器の製造方法及びその製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014103677A1 (ja) 2014-07-03
TW201433651A (zh) 2014-09-01
JP6068511B2 (ja) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150144060A1 (en) Cluster-batch type system for processing substrate
WO2010103732A1 (ja) 原子層堆積装置
CN101010447B (zh) 基板处理装置及半导体装置的制造方法
JP5024179B2 (ja) 真空装置の動作方法
JP5809711B2 (ja) 薄膜の成膜装置及び成膜方法
JP6282672B2 (ja) 基板を自然に酸化する方法およびシステム
JP2014093489A (ja) 基板処理装置
JP6213487B2 (ja) 縦型熱処理装置の運転方法、記憶媒体及び縦型熱処理装置
CN103000552A (zh) 基板冷却机构、基板冷却方法和热处理装置
KR102033694B1 (ko) 기판 처리 시스템
JP6068511B2 (ja) 薄膜の成膜装置及び成膜方法
JP2009164426A (ja) プラズマcvd装置
JP5546654B2 (ja) 基板処理装置、半導体製造方法、基板処理方法、及び異物除去方法
JP2014232816A (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および基板処理方法
KR20150085112A (ko) 성막 장치
KR102377850B1 (ko) 열처리 장치, 열처리 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 기판 처리 시스템
JP2010135505A (ja) 真空装置
JP2014143421A (ja) 基板処理装置、半導体製造方法、基板処理方法
KR101569768B1 (ko) 원자층 증착 장치 및 방법
WO2010013333A1 (ja) 真空装置及び真空処理方法
JP4668471B2 (ja) 縦型炉
JP2011222656A (ja) 基板処理装置
JP2002356705A (ja) 真空炉
JP2010140999A (ja) 基板処理装置
WO2004057656A1 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6068511

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250