KR20040106292A

KR20040106292A - 플라즈마 ｃｖｄ 막 형성 장치 및 ｃｖｄ 막 코팅플라스틱용기의 제조 방법

Info

Publication number: KR20040106292A
Application number: KR10-2004-7014622A
Authority: KR
Inventors: 하마겐이치; 가게츠요시; 다케모토게이슈; 고바야시다쿠미
Original assignee: 미쯔비시 쇼지 플라스틱 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 유테크
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-12-17
Also published as: BR0304820A; EP1493839A1; US20050229851A1; ZA200309541B; WO2003085165A1; AU2003236027A1; AU2003236027A8; CN1646727A; JPWO2003085165A1

Abstract

본 발명의 목적은, 종래의 CVD 막 형성 장치의 외부전극이, 용기를 수용하기 위해 존재하며 그 용기의 외형과 거의 유사한 형상을 갖는 중공형상이어야 한다는 제약을 해소하는 것이다. 본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치는, 외부전극의 내벽면과 그 내벽면에서 이격된 용기의 외표면 사이의 공간에 용기외부가스를 공급하고, CVD 막 형성시 용기외부가스로부터 생성된 플라즈마가 도전체로서 작용하여 용기의 외벽면에 고주파를 전도시키며, 외부전극의 내벽면이 플라스틱용기의 외표면과 접하는 상태와 근사적인 상태를 만들고, 용기의 내벽면에 균일한 자기바이어스 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 ＣＶＤ 막 형성 장치 및 ＣＶＤ 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법{PLASMA CVD FILM FORMING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING CVD FILM COATING PLASTIC CONTAINER}

가스배리어성 등의 향상을 위해 플라스틱용기의 내표면에 DLC ( 다이아몬드형 카본 ) 막을 증착하기 위해서, CVD ( 화학기상증착, 화학기상성장법 ) 법, 특히 플라즈마 CVD 법을 사용하는 기상증착장치가 예를 들어 일본특허출원 공개공보 No. 8-53117 에 개시되어 있다. 또한, 일본특허출원 공개공보 No. 10-258825 에는, DLC 막 코팅 플라스틱용기의 양산용 제조 장치 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 더욱이, 일본특허출원 공개공보 No. 10-226884 에는, 외면에서부터 바깥쪽으로 돌출해 있는 돌출부를 갖는 용기에 얼룩 ( mottling ) 없이 DLC 막을 코팅할 수 있는 DLC 막 코팅 플라스틱용기의 제조 장치 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.

상기 공보에서는, 외부전극은 용기를 수용하기 위해 형성된 중공형상, 즉 수용되는 용기의 외형과 거의 유사한 빈 공간을 갖는 중공형상을 갖는다. 즉, 플라스틱용기의 외벽면 전체가 외부전극의 빈 공간의 내벽면에 접하도록, 외부전극의 빈 공간의 내벽면을 가공할 필요가 있었다. 외부전극의 빈 공간의 내벽면이 플라스틱용기의 외벽면 전체와 거의 면접촉하도록 하는 이유는 플라스틱용기의 내벽면에 자기바이어스 전압을 균일하게 인가하기 위함이다. 외부전극의 내벽면과 플라스틱용기의 외벽면이 서로 이격된 부분이 존재하면, 플라스틱용기의 내벽면 중 그 이격된 부분에는 자기바이어스 전압이 인가되지 않는다. 따라서, 플라즈마 착화 중에 원료가스계 플라즈마 이온이 용기의 내벽면과 강하게 충돌하지 않고, 치밀한 ( fine ) DLC 막을 얻을 수 없으며, 막의 성질이 불균일하게 된다. 또한, 외부전극의 내벽면과 플라스틱용기의 외벽면 전체가 서로 이격되어 있으면, 상기 용기의 내벽면에 바이어스 전압이 인가되지 않고, 균일한 막이 증착되더라도, 치밀한 DLC 막을 얻을 수 없다. 치밀한 DLC 막을 얻을 수 없다면, 충분한 가스배리어성을 얻을 수 없다.

상기 공보에서, 내부전극은 원료가스 도입용 배관을 겸하고 있으며 접지되어 있다. 이 내부전극은 선단 ( distal end ) 에 원료가스 공급구를 갖는 배관형상이다.

상기한 바와 같이, 내열형 용기와 같은 요철이 많은 용기에 있어서는 용기의 외벽면과 외부전극의 내벽면을 면접촉시킬 수 없어, 충분한 가스배리어성을 얻기 어렵다. 그리고, 용기의 형상에 따라 외부전극을 사용하면 가스차단성 ( gas interruption property ) 은 향상된다. 그렇지만, 외부전극을 분할형으로 형성할 필요가 있고, 각각의 병형상을 위한 분할형을 제공할 필요가 있다.

본 발명은, CVD ( Chemical Vapor Deposition, 화학기상증착, 화학기상성장법 ) 법을 이용하여, 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막, 특히 DLC ( 다이아몬드형 카본 ) 막을 코팅하기 위한 플라즈마 CVD 막 형성 장치와 또한 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 2 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 3 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 플라스틱용기의 구체적 형상을 나타내는 개념도이고, (a) ∼ (f) 는 4 가지 태양을 나타낸다.

도 5 는 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 4 실시형태를 나타내는 개념도로서, 복수의 플라스틱용기에 막을 동시에 형성할 수 있는 장치를 나타낸다.

도 6 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 5 실시형태를 나타내는 개념도로서, 외부전극 주위에 자장발생수단으로서 영구자석이 제공된 경우를 나타낸다.

도 7 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 6 실시형태를 나타내는 개념도로서, 외부전극 주위에 자장발생수단으로서 유도코일이 제공된 경우를 나타낸다.

도 8 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 7 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 9 는 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 8 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 10 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 9 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 11 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 제 10 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도면부호는 다음과 같다. 1, 61 및 67 은 하부 외부전극, 2, 60 및 66 은 상부 외부전극, 3, 62 및 68 은 외부전극, 4a, 4c, 10 및 63 은 절연부재, 4b 는 도전부재, 5 는 뚜껑, 6 은 막형성챔버, 7 은 플라스틱용기, 8, 53, 54, 55 및 64 는 O 링, 9 는 내부전극, 11, 12, 13, 22, 30, 33, 36 및 41 은 배관, 14 는 자동정합기 ( 매칭박스 ), 15 는 고주파전원 ( RF 전원 ), 16, 17, 18, 31, 34 및 40 은 진공밸브, 19 및 35 는 질량유동 제어기, 20 은 용기내부가스 발생원, 21 및 25 는 진공펌프, 27 및 32 는 누출원, 24 및 28 은 진공게이지, 26 및 29 는 배기관, 37은 용기외부가스 발생원, 38 은 용기외부가스 도입수단, 39 는 고주파 공급수단, 41 은 용기내부가스 도입수단, 49 는 가스취출구, 43 은 누출수단, 44 는 배기수단, 50 은 영구자석, 51 은 유도코일, 56 은 용기 지지체, 65 는 승강수단, 69 는 도전체로 이루어진 용기 지지대, 70 은 절연체로 이루어진 용기 지지대를 나타낸다.

본 발명은, 외부전극의 빈 공간의 내벽면 형상에 제약이 존재하기 때문에 종래의 막 형성 장치의 외부전극에서 발생하는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명의 목적은, 외부전극의 내벽면과 용기의 외표면을 서로 이격시킴으로써 형성되는 공간에 용기외부가스를 공급함으로써, CVD 막 형성 중에 플라즈마화되는 용기외부가스를 도전체로서 얻어 용기의 외벽면에 고주파를 전도시키고, 외부전극의 내벽면이 플라스틱용기의 외표면과 면접촉하는 상태와 근사적인 상태를 형성함으로써, 용기의 내벽면에 균일한 자기바이어스 전압을 인가할 수 있는 플라즈마 CVD 막 형성 장치를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 용기외부가스의 도입에 의해 용기의 벽면에 균일하고 치밀한 CVD 막을 형성할 수 있는 플라즈마 CVD 막 형성 장치를 제공하는 것이다. 또한, 이 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 따르면, 본 발명의 목적은 용기내부가스 또는 용기외부가스를 원료가스 또는 방전가스로서 선택가능하게 함으로써, 용기의 내표면에만, 용기의 외표면에만, 또는 용기의 내표면과 외표면 양편에 CVD 막을 형성가능하게 하는 것이다. 더욱이, 용기내부가스 또는 용기외부가스가 방전가스로서 생성된 경우, 본 발명의 목적은 플라즈마화된 방전가스를 사용하여 플라스틱용기의 벽면에 플라즈마표면을 재형성가능하게 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 외표면에서 이격된 부분을 갖는 형상으로 외부전극의 빈 공간을 형성함으로써, 한 종류의 외부전극을 사용하여 많은 종류의 플라스틱용기 각각에 대응되도록 CVD 막을 형성할 수 있는 플라즈마 CVD 막 형성 장치를 제공하는 것이다. 즉, 외부전극의 내벽면의 형상은 용기의 외표면의 형상에 좌우되어서는 않된다.

본 발명의 목적은, 플라스틱용기가 수용될 때 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 외부전극의 빈 공간을 형성함으로써, 플라스틱용기의 저부에 외부전극으로부터 고주파를 직접 공급하고, 플라스틱용기의 저부 이외의 부위에는 플라즈마화된 용기외부가스를 전달매체로서 사용하면서 고주파를 공급하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치를 제공하는 것이다. 이 방식은, 상기 용기의 저부의 가스배리어성을 충분히 확보하면서 외부전극의 빈 공간의 형상이 용기의 형상에 의존하지 않는다는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명의 목적은 용기의 길이방향에서의 외부전극의 대형화를 방지하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 플라스틱용기가 수용될 때 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 외부전극의 빈 공간을 형성함으로써, 상기 용기의 저부 및 몸통부의 가스배리어성을 충분히 확보하면서 외부전극의 빈 공간의 형상이 용기의 형상에 의존하지 않는다는 장점을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 장치는, 용기의 저부 및 몸통부에 또는 용기의 저부에 형성된 CVD 막이 용기의 다른 부위보다 두껍게 되는 경우, 용기의 저부 및 몸통부에 또는 용기의 저부에 낮은 자기바이어스 전압이 인가되도록 상기 다른 부위와 접하는 외부전극의 내벽면을 고주파전력으로부터 절연된 상태로 만들어서, 막두께분포를균일하게 만드는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 장치는, 용기의 외측에서 용기외부가스를 플라즈마화시키는 것으로 고주파 도전체를 창출하고 있다. 이 방식에서는, 내부전극 부근의 전계가 강해지고, 용기내부에서의 플라즈마 방전이 강해진다. 한편, 용기외측에서는 전계가 약하고, 용기의 형상에 따라 외부방전이 충분하지 않은 경우도 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 목적은, 외부전극의 외벽면 주위에 자장생성수단을 제공함으로써 그러한 경우에도 용기외측에 플라즈마 밀도를 증가시키는 것이다. 본 발명의 목적은 자장생성수단을 도입함으로써 용기외표면에서의 CVD 막형성속도 또는 표면개질의 향상과 용기외표면의 향상을 보장하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 용기내부에서의 플라즈마 밀도를 증가시킴으로써 용기내표면에서의 CVD 막형성속도 또는 표면개질의 향상과 용기내표면의 향상을 보장하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 본 발명의 방전방식에 기초하여 복수의 플라스틱용기에 CVD 막을 동시에 형성할 수 있는 플라즈마 CVD 막 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하고 플라스틱용기의 외표면의 정전기 방지 또는 외면의 인쇄적성 ( 印刷適性 ) 의 향상 등의 플라즈마 표면개질을 실시하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하고 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성 향상 등의 플라즈마 표면개질을 실시하는CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 목적은, 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 목부, 어깨부 및 몸통부가 복잡한 형상인 플라스틱용기에 충분한 가스배리어성을 갖는 CVD 막을 형성할 수 있고, 저부에는 용기외부가스가 플라즈마화된 상태에 좌우되지 않게 안정된 방식으로 CVD 막을 형성할 수 있는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 목부 및 어깨부가 복잡한 형상으로 형성인 플라스틱용기에 충분한 가스배리어성을 갖는 치밀한 CVD 막을 형성할 수 있고, 저부 및 몸통부에 용기외부가스가 플라즈마화된 상태에 좌우되지 않게 안정된 방식으로 CVD 막을 형성할 수 있는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제조 방법은, 용기의 저부 및 몸통부에 또는 용기의 저부에 낮은 자기바이어스 전압이 인가되도록 그 부위와 접하는 외부전극의 내벽면을 고주파전력으로부터 절연된 상태로 만들어서, 막두께분포를 균일하게 만드는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 동시에 형성할 수 있는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서 DLC 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 종래의 CVD 막 형성 장치의 외부전극이 용기를 수용하도록 형성된 중공형상, 즉 수용되는 용기의 외형과 거의 유사한 빈 공간을 갖는 중공형상으로 형성되어야 하는 제약을 해결하기 위해 예의 연구개발하였다. 그리고, 본 발명자들은 외부전극의 내벽면을 용기의 외벽면으로부터 이격시킴으로써 형성되는 밀폐공간에 도전체를 형성하기 위해 플라즈마화된 원료가스 또는 방전가스를 도입함으로써, 외부전극의 내벽면과 용기의 외벽면이 서로 접촉하는 것과 같은 유리한 효과를 얻을 수 있음을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 이 막 형성 방식을 채용함으로써 종래 장치에 새로운 기능을 부가할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치는, 플라스틱용기를 수용하기 위한 빈 공간을 갖고, 상기 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않도록 상기 플라스틱용기를 그 빈 공간에 수용할 수 있는 진공챔버를 겸하는 외부전극, 상기 외부전극으로부터 절연된 상태로 상기 플라스틱용기의 내부에 탈착가능하게 배치되는 내부전극, 플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기내부가스를 상기 플라스틱용기의 내부로 도입하는 용기내부가스 도입수단, 플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기외부가스를 상기 빈 공간인 밀폐공간 내로 도입하는 용기외부가스 도입수단, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하는 고주파 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치는, 플라스틱용기를 수용하기 위한 빈 공간을 갖고, 또한 상기 플라스틱용기가 수용될 때 상기 플라스틱용기의 입구부 (mouth part ) 부근에서 개구부를 갖는 저부를 구비한 중공형상의 외부전극, 상기 플라스틱용기의 내부에 탈착가능하게 배치되는 내부전극, 상기 빈 공간에 상기 플라스틱용기가 수용될 때, 그 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않도록 그 플라스틱용기의 입구부를 밀착상태로 그리고 절연체를 사이에 두고 접하게 하는 입구부용 개구부를 갖고, 상기 내부전극이 상기 외부전극으로부터 절연된 상태이고 또한 그 내부전극이 상기 입구부용 개구부를 관통하도록 그 내부전극을 지지하며, 또한, 상기 개구부를 밀폐하여 상기 빈 공간을 밀폐공간으로 형성하는 뚜껑, 플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기내부가스를 상기 플라스틱용기의 내부로 도입하는 용기내부가스 도입수단, 플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기외부가스를 상기 외부전극과 상기 뚜껑으로 형성되는 밀폐공간으로 도입하는 용기외부가스 도입수단, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하는 고주파 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은, 상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 외표면으로부터 이격된 부분을 갖는 형상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은, 상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상인 것이 바람직하다. 여기서 사용되는 "접한다"라는 용어는, 2 ㎜ 이하의 간극으로 거의 면접촉하고 있는 상태를 말한다. 이 2 mm 라는 간극은 용기의 성형오차 또는 외부전극의 가공오차를 고려한 것이다.

더욱이, 본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은, 상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면은, 상기 고주파 공급수단으로부터 절연된 상태로 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 절연체를 포함하는 플라스틱용기 지지대를 상기 빈 공간의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 외부전극의 외벽면 주위에 유도코일 또는 영구자석과 같은 자장생성수단을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 플라즈마 CVD 막 형성 장치에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은 복수의 플라스틱용기를 동시에 수용할 수 있는 크기의 공간을 갖는 형상이고, 상기 뚜껑은 상기 플라스틱용기 각각에 배치되는 상기 내부전극을 지지하며, 상기 내부가스 도입수단은 상기 플라스틱용기 각각에 상기 내부가스를 도입하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 플라스틱용기의용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부를 원료가스로 치환하고 상기 빈 공간의 내부를 방전가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스 및 상기 방전가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하고, 그 플라스틱용기의 외표면의 정전기방지 또는 외면 인쇄적성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 함으로써, 상기 외부전극과 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부를 원료가스로 치환하고 상기 밀폐공간의 내부를 방전가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스 및 상기 방전가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하고, 그 플라스틱용기의 외표면의 정전기 방지 또는 외면 인쇄적성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부를 방전가스로 치환하고 상기 빈 공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 방전가스 및 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하는 동시에, 그 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하는 동시에, 내부전극을 그 플라스틱용기의 내부에 배치하여 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부를 방전가스로 치환하고 상기 밀폐공간 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 방전가스 및 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하고, 그 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스와가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의내부에 배치하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부 및 상기 빈 공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은, 저부를 갖는 공중형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하는 동시에, 내부전극을 그 플라스틱용기의 내부에 배치하여, 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정, 상기 플라스틱용기의 내부 및 상기 밀폐공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 상기 외부전극에 고주파를 공급할 때, 상기 플라스틱용기의 저부는 그 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면으로부터 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고, 플라즈마화된 상기 용기외부가스가 도전체로 하여, 상기 플라스틱용기의 목부, 어깨부 및 몸통부는 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고 상기 플라스틱용기의 내외에서 플라즈마를 착화시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 상기 외부전극에 고주파를 공급할 때, 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부는 그 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면으로부터 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고, 상기 용기외부가스를 도전체로 하여, 상기 플라스틱용기의 목부 및 어깨부는 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고 상기 플라스틱용기의 내외에서 플라즈마를 착화시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면을 고주파로부터 절연된 상태로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 절연체를 상기 빈 공간의 내부에 설치하고, 상기 플라스틱용기의 저부 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부를 고주파로부터 절연된 상태로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스와가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 복수의 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 각 플라스틱용기의 내부에 배치한 후, 상기 각 플라스틱용기의 내부를 원료가스 또는 방전가스인 용기내부가스로 치환하고 상기 빈 공간을 원료가스 또는 방전가스인 용기외부가스로 치환한 뒤, 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 용기내부가스 및상기 용기외부가스를 플라즈마화시켜 상기 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 복수의 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 복수의 입구부용 개구부의 각각에 상기 각 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하며, 내부전극을 상기 각 플라스틱용기의 내부에 배치하여, 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성한 후, 상기 각 플라스틱용기의 내부를 원료가스 또는 방전가스인 용기내부가스로 치환하고, 상기 밀폐공간을 원료가스 또는 방전가스인 용기외부가스로 치환한 뒤, 상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 용기내부가스 및 용기외부가스를 플라즈마화시켜 상기 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 있어서, 상기 원료가스로서 탄화수소계 가스 또는 Si함유 탄화수소계 원료가스를 사용하여, CVD 막으로서 DLC 막을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 CVD 막 형성 장치로 외부전극에서의 빈 공간의 내벽면의 형상에 대한 제약을 성공적으로 제거하였다. 즉, 용기외부가스를 도입함으로써 용기벽면에 균일하고 치밀한 CVD 막을 형성할 수 있다. 이 CVD 막 형성 장치는 용기내부가스 또는 용기외부가스를 원료가스 또는 방전가스로 선택가능하게 함으로써, 용기내표면에만, 용기외표면에만, 또는 용기의 내표면과 외표면 양쪽에 CVD 막을성공적으로 형성할 수 있었다. 더욱이, 용기내부가스 또는 용기외부가스를 방전가스로서 사용한 경우에는, 플라즈마화된 방전가스에 의해 플라스틱용기벽면의 플라즈마 표면개질을 실시할 수 있다. 또한, 감압흡수면을 갖는 내열병에 있어서도, 외부전극의 내벽면과 용기의 외벽면 사이의 간극을 걱정하지 않고 성공적으로 막을 형성할 수 있었다.

또한, 본 발명의 CVD 막 형성 장치는 한 종류의 외부전극을 사용하여 여러 종류의 형상의 플라스틱용기에 각각 대응되도록 CVD 막을 형성할 수 있다. 즉, 외부전극의 내벽면의 형상은 용기의 외표면의 형상에 좌우되지 않는다.

본 발명의 CVD 막 형성 장치는, 외부전극의 빈 공간을, 플라스틱용기가 수용될 때 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 형성하거나 또는 플라스틱용기가 수용될 때 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 형성함으로써, 용기저부의 가스배리어성을 충분히 확보하면서 외부전극의 빈 공간의 형상이 용기의 형상에 의존하지 않는다는 장점을 갖는다. 또한, 용기의 길이방향에서 외부전극의 대형화를 성공적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 CVD 막 형성 장치에 따르면, 외부전극의 외벽면 주위에 자장생성수단을 제공하고 플라즈마 밀도를 증가시켜, 용기의 외표면에서의 CVD 막 형성속도를 향상시키거나 또는 용기의 외표면에서의 표면개질을 향상시킬 수 있고, 또한, 용기의 내표면에서의 CVD 막 형성속도를 향상시키거나 또는 용기의 내표면에서의 표면개질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 CVD 막 형성 장치는 복수의 플라스틱용기에 CVD 막을 동시에 형성할 수 있다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법으로, 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성할 수 있고, 플라스틱용기의 외표면에서의 정전기 방지 또는 외면인쇄적성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 제공할 수 있다.

그리고, 상기 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 따르면, 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성할 수 있고, 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법으로, 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성할 수 있다.

본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법으로, 목부, 어깨부 및 몸통부가 복잡한 형상인 플라스틱용기에 충분한 가스배리어성을 갖는 치밀한 CVD 막을 형성할 수 있고, 저부에는 용기외부가스가 플라즈마화된 상태에 좌우되지 않게 안정된 방식으로 CVD 막을 형성할 수 있다. 또한, 목부 및 어깨부가 복잡한 형상인 플라스틱용기에도 충분한 가스배리어성을 갖는 치밀한 CVD 막을 형성할 수 있고, 저부 및 몸통부에는 용기외부가스가 플라즈마화된 상태에 좌우되지 않게 안정된 방식으로 CVD 막을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법에 의해, 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 형성할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법은 DLC 막 코팅 플라스틱용기의 제조에도 적용될 수 있다.

이하에서 복수의 실시형태를 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 이 실시형태로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 또한, 각 도면에서 동등한 부재는 동일한 도면부호를 사용하였다. 이하에서 도 1 ∼ 11 을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치의 기본구성의 관계를 나타내는 개념도이다. 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치는, 플라스틱용기 (7) 를 수용하는 저부를 갖는 중공형상의 외부전극 (3), 플라스틱용기 (7) 의 내부에 탈착가능하게 배치되는 내부전극 (9), 플라스틱용기 (7) 의 입구부와 접하는 입구부용 개구부 (52) 를 가지며 내부전극 (9) 을 지지하는 뚜껑 (5), 용기내부가스 도입수단 (41), 용기외부가스 도입수단 (38), 및 외부전극 (3) 에 고주파를 공급하는 고주파 공급수단 (39) 을 포함한다.

막형성챔버 (6) 가 외부전극 (3) 과 내부전극 (9) 및 뚜껑 (5) 으로 구성되고, 밀폐가능한 진공챔버를 형성한다.

외부전극 (3) 의 내부에 빈 공간이 형성되어 있다. 이 공간은 코팅될 플라스틱용기 (7), 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지로 만들어진 용기인 PET 병을 수용하기 위한 수용공간이다. 여기서, 본 발명에 있어서는, 외부전극 (3) 의 빈 공간은, 플라스틱용기 (7) 가 수용될 때 플라스틱용기 (7) 의 외표면으로부터 이격된 부분을 갖는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 외부전극 (3) 의 빈 공간은 종래와 달리 플라스틱용기의 외형보다 약간 크게 형성할 필요가 없다. 즉, 용기를 수용하는 공간의 내벽면을 플라스틱용기의 외측 근방을 둘러싸는 형상으로 형성할 필요가 없다. 따라서, 용기를 수용하는 공간의 내벽면과 용기의 외벽면은 서로 부분적으로 또는 전체적으로 이격될 수 있다. 종래와 같이 용기의 내벽면에 자기바이어스 전압을 인가하려 한다면, 수용공간의 내벽면과용기의 외벽면을 서로 접근시켜야 한다. 그러나, 본 발명에서는, 이 면들을 서로 접근시키지 않더라도, 용기벽면에 자기바이어스 전압이 인가되도록 고주파를 전달하는 수단이 제공된다. 이 수단은 후술하는 것처럼 용기의 외부에서 플라즈마를 발생시켜 도전체를 형성하는 것이다. 자기바이어스 전압을 인가시키는 이유는, 플라즈마화된 원료가스의 이온을 용기의 벽면에 충돌시켜 치밀한 CVD 막을 형성하기 위함이다.

본 발명에 있어서, 용기를 수용하는 공간의 내벽면과 용기의 외벽면 사이의 간극은, 플라즈마화된 용기외부가스의 전기전도도에 의존한다. 그러나, 예를 들어, 높이 207 ㎜, 두께 0.3 ㎜, 용량 500 ㎖, 내표면적 400 ㎠, 몸통부의 직경 68.5 ㎜ 의 탄산 환형 ( round type ) PET 용기 ( 도 4 의 (a) 에 도시된 유형 ) 에서는, 간극이 약 2 ∼ 50 ㎜ 이다. 이 값은 인가되는 고주파출력 또는 용기의 형상 및 크기 등에 크게 의존하기 때문에, 본 발명을 제한하지 않는다. 그러나, 플라즈마화된 용기외부가스를 도입하지 않는 종래의 CVD 막 형성 장치에서는, 유사한 용기에 막을 형성하는 경우, 용기를 수용하는 공간의 내벽면과 용기의 외벽면 사이의 간극을 약 1 ㎜ 이하로 설정할 필요가 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치와 명백한 차이가 존재한다. 종래에는, 용기의 외벽면 전체에 걸쳐 용기를 수용하는 공간의 내벽면과 용기의 외벽면 사이에 1 ㎜ 이하의 간극을 제공해야 했다. 본 발명에 있어서, 용기의 몸통부는 간극이 제거될 수 있고, 어깨부에 간극이 제공될 수 있다. 즉, 외부전극의 빈 공간의 형상을 용기의 외형과 유사하게 형성할 필요가 없고, 빈 공간을 다양한 형상의 용기를 수용할 수 있는 최대형상으로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 외부전극 (3) 의 저부는 도 2 에 도시된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 외부전극 (3) 의 빈 공간은, 플라스틱용기 (7) 가 수용될 때 플라스틱용기 (7) 의 저부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 형성된다. 이 형상으로 형성함으로써, 자기바이어스 전압이 외부전극으로부터 용기의 저부에만 직접 인가될 수 있다. 따라서, 용기 외부에서의 플라즈마 방전상태에 좌우되지 않고 안정적인 막 형성이 가능해진다. 또한, 막형성챔버 (6) 의 높이 방향의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 외부전극 (3) 의 저부는 도 3 에 도시된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 외부전극 (3) 의 빈 공간은, 플라스틱용기 (7) 가 수용될 때 플라스틱용기 (7) 의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상으로 형성된다. 이 형상으로 형성함으로써, 자기바기어스 전압이 외부전극으로부터 용기의 저부 및 몸통부에 직접 인가될 수 있다. 따라서, 용기 외부에서의 플라즈마 방전상태에 좌우되지 않고 안정적인 막 형성이 가능해진다. 또한, 막형성챔버 (6) 의 높이 방향의 크기를 줄일 수 있다.

본 발명에 있어서, 도 4 에 도시된 형상을 포함하여 형상의 자유도가 큰 용기를 사용할 수 있다. 용기의 저부, 몸통부, 어깨부 및 목부는 도 4 에 나타낸 바와 같이 용기형상에 더불어 각각 호칭된다. 따라서, 이 부분들은 용기의 높이에 의해 특정되지 않는다. 또한, 용기에 감압흡수면을 형성할 수 있다. 감압흡수면을 형성한 경우에는, 외부전극의 내벽면과 용기의 외표면을 완전한 밀착상태로 하기는 어렵다. 따라서, 감압흡수면을 갖는 용기에 CVD 막을 형성하는 경우에는, 외부전극의 내벽면과 용기의 외표면 사이에 간극이 제공될 수 있는 본 발명에 따른 CVD 막 형성 장치를 사용하는 것이 특히 적합하다.

본 발명에 있어서, 외부전극 (3) 의 빈 공간에 수용되는 플라스틱용기의 개수는 1 개로 국한되지 않는다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 것처럼 복수의 플라스틱용기가 수용되는 크기일 수 있다. 밀폐공간인 용기의 외부에는 용기의 개수에 관계없이 하나의 연결공간을 형성한다.

또한, 본 발명에 있어서, 도 6 에 도시된 것처럼 외부전극 (3) 의 외벽면 주위에 영구자석 (50) 을 제공할 수 있다. 또는, 도 7 에 도시된 것처럼 외부전극 (3) 의 외벽면 주위에 유도코일 (51) ( 유도코일의 전류공급수단은 도시 안됨 ) 을 제공할 수 있다. 도 6 또는 도 7 에 나타낸 유도코일과 영구자석과 같은 자장생성수단을 주위에 제공하여 용기외부의 플라즈마 밀도를 증가시키는 것이 바람직하다. 자장생성수단을 주위에 제공하여 플라즈마 밀도를 향상시킴으로써, 용기외부에서의 플라즈마 착화가 보장된다. 또한, 용기외부가스를 도전체로서 안정화시킬 수 있다.

또한, 외부전극 (3) 내에 트리거 ( trigger ) ( 도시 안됨 ) 를 설치하여, 플라즈마 착화를 강제로 수행할 수도 있다.

외부전극부 (3) 내의 수용공간은 상부 외부전극 (2) 과 하부 외부전극 (1) 사이에 배치된 O 링 (8) 에 의해 외부로부터 밀폐되어 있다. 외부전극 (3) 을 상부 외부전극 (2) 과 하부 외부전극 (1) 으로 분할한 이유는 용기 (7) 의 장착 및제거를 용이하게 하기 위함이다. 즉, 하부 외부전극 (1) 을 상부 외부전극 (2) 으로부터 제거하고, 상부 외부전극 (2) 의 하방으로부터 용기 (7) 를 장착 및 제거한다. 각 전극은 예를 들어 O 링 (8) 등을 사이에 두어 밀폐성을 확보한다.

외부전극 (3) 을 3 개 이상의 구획으로 분할할 수 있다. 또한, 외부전극 (3) 을 분할하지 않을 수 있다. 외부전극을 분할하지 않은 경우에는, 외부전극 (3) 의 개구부 (53) 에 또는 개구부 (53) 로부터 용기 (7) 를 장착 또는 제거할 수 있다.

플라스틱용기 (7) 내로 원료가스를 도입하기 위해서 또는 내부전극 (9) 을 지지하는 등의 역할을 하는 뚜껑 (5) 을 설치하기 위해서 개구부 (53) 가 제공된다. 따라서, 외부전극 (3) 의 빈 공간에 플라스틱용기 (7) 가 수용될 때, 용기의 입구부 부근에 뚜껑이 위치되도록 개구부 (53) 를 제공하는 것이 바람직하다. 개구부 (53) 를 제공함으로써, 외부전극 (3) 은 저부를 갖는 중공형상으로 형성된다. 외부전극 (3) 은 필요에 따라 분해 및 조립될 수 있도록 형성될 수 있고, 저부를 갖는 중공형상이 조립 중 그 상태로 되면 충분하다. 개구부 (53) 에 뚜껑 (5) 을 두어 막형성챔버 (6) 을 밀폐시킨다. 이 때, 뚜껑 (5) 과 외부전극 (3) 은 예를 들어 O 링 (54) 등을 그 사이에 두어 밀폐성을 보장한다. 뚜껑 (5) 과 외부전극의 절연성을 보장하기 위해서, 불소수지시트, 폴리이미드 필름 또는 PEEK ( 폴리에테르에테르케톤 수지 ) 필름으로 전기적으로 절연할 수 있다.

뚜껑 (5) 은 개구부 (53) 를 덮어 외부전극 (3) 의 빈 공간을 밀폐한다. 또한, 뚜껑 (5) 에는 플라스틱용기 (7) 의 입구부와 접하는 입구부용 개구부 (52)가 형성되어 있다. 입구부용 개구부 (52) 와 플라스틱용기 (7) 의 입구부가 접하는 부분에 O 링 (55) 이 제공된다. 플라스틱용기 (7) 가 수용될 때, 플라스틱용기 (7) 의 입구부에서 플라스틱용기 (7) 의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태가 된다. 더욱이, 플라즈마 방전 중에 플라스틱용기 (7) 의 표면에 자기바이어스 전압을 발생시키는 전자가 접지되지 않도록, 플라스틱용기 (7) 는 절연체를 사이에 두고 입구부용 개구부 (52) 와 접한다. 본 발명에서는 절연상태를 실현하기 위해서, 예를 들어 뚜껑 (5) 을 도전부재 (4b) 와 절연부재 (4a, 10) 로 구성하여, 절연부재 (4a) 와 플라스틱용기가 서로 접한다. 또한, 뚜껑 (5) 은 내부전극 (9) 이 입구부용 개구부 (52) 를 관통하도록 내부전극 (9) 을 지지한다. 내부전극 (9) 을 지지할 때, 뚜껑 (5) 은 내부전극 (9) 과 외부전극 (3) 을 서로 절연된 상태로 만든다. 본 발명에서는, 절연상태를 실현하기 위해서, 예를 들어 뚜껑 (5) 의 절연부재 (4a) 는 외부전극 (3) 의 개구부 (53) 와 접하고, 뚜껑 (5) 의 절연부재 (10) 는 내부전극 (9) 과 접한다.

뚜껑 (5) 에는 외부전극 (3) 내의 수용공간에 연결된 입구부용 개구부 (52) 가 제공되고, 뚜껑 (5) 의 내부에는 공간 (23) 이 제공되어 있다. 도전부재 (4b) 의 상부에서부터, 도전부재 (4b) 안의 공간 (23) 그리고 도전부재 (4b) 와 절연부재 (4a) 의 입구부용 개구부 (52) 를 통해서, 내부전극 (9) 이 외부전극 (3) 내의 빈 공간에 삽입되어 있다. 내부전극 (9) 의 기단 ( proximal end ) 은 도전부재 (4b) 의 상부에 배치된다. 한편, 내부전극 (9) 의 선단은 외부전극 (3) 내의 빈 공간에 있으며 외부전극 (3) 에 수용된 플라스틱용기 (7) 의 내부에 배치된다.

도전부재 (4b) 의 아래에 절연부재 (4a) 가 배치되어 뚜껑 (5) 을 형성하고, 외부전극 (3) 은 절연부재 (4a) 의 아래에 배치되어 있다. 이 외부전극 (3) 은 상부 외부전극 (2) 과 하부 외부전극 (1) 을 포함한다. 이 외부전극은 하부 외부전극 (1) 의 상부가 O 링 (8) 을 사이에 두고 상부 외부전극 (2) 의 하부에 탈착가능하게 장착될 수 있도록 되어 있다. 상부 외부전극 (2) 과 하부 외부전극 (1) 을 탈착가능하게 장착함으로써 플라스틱용기 (7) 를 장착할 수 있다. 또한, 외부전극 (3) 은 절연부재 (4a) 에 의해서 뚜껑 (5) 으로부터 절연되어 있다.

전기적 절연상태에서 플라스틱용기 (9) 를 지지하고 그 용기를 고정하는 용기 지지체 (56) 가 뚜껑 (5) 에 설치된다. 용기 지지체 (56) 는 플로팅 포텐셜 ( floating potential ) 일 수 있다. 그러나, 도 2 또는 도 3 에 나타낸 장치와 같이, 외부전극 (3) 의 저부에서 플라스틱용기 (7) 가 지지되는 경우 용기 지지체 (56) 를 생략할 수 있다.

내부전극 (9) 은 그 내부가 중공으로 이루어진 관형상을 갖고, 플라스틱용기 (7) 의 내부에 탈착가능하게 배치된다. 이 때, 플라스틱용기 (7) 의 내부에서 플라즈마 방전을 발생시키기 위해서 내부전극 (9) 은 플라스틱용기 (7) 의 내표면과 접하지 않는 것이 바람직하다. 도 1 에 나타낸 것처럼, 막형성챔버 (6) 에 플라스틱용기 (7) 가 장착될 때, 내부전극 (9) 은 외부전극 (3) 내에 배치되고 또한 플라스틱용기 (7) 의 내부에 배치된다. 내부전극 (9) 의 선단에는 가스취출구 ( gas blow port ) (49) 가 제공된다. 또한, 내부전극 (9) 은 접지되는 것이 바람직하다. 여기서, 내부전극 (9) 은, 코팅두께 2 ㎛ ∼ 10 ㎛ 의 경질 금합금 코팅을 행한 도전성 관형 기체로 형성되는 것이 바람직하다. 경질 금합금 도금의 종류는 99.7 Au - 0.3 Co, 99.8 Au - 0.2 Ni 등의 산성 경질 금합금 도금이 바람직하다. 이 때, 도전성 관형 기체가 표면연마된 SUS304 로 형성되는 것이 바람직하다. 연마는 기계가공에 의하고, 버프 ( buff ) # 600 을 사용하여 경면으로 연마되는 것이 바람직하다. 더욱이, 내부전극 (9) 의 관의 내부에서의 플라즈마 발생을 방지하기 위해서 내부전극의 내경은 1.5 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하이다. 내경을 1.5 ㎜ 이하로 함으로써, 내부전극의 관의 내부에서의 전극오물 ( electrode dirt ) 의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 내부전극의 두께는 기계적 강도를 보장하기 위해 1 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 내부전극 (9) 을 상기한 것처럼 형성함으로써, 전극오물의 고착을 방지할 수 있고, 플라즈마 방전을 안정화시킬 수 있다.

도 5 에 도시된 복수의 플라스틱용기에 막을 동시에 형성하는 장치의 경우, 복수의 내부전극 (9) 이 제공된다. 즉, 뚜껑 (5) 에서 복수의 내부전극 (9) 이 지지된다. 각각의 내부전극 (9) 에 용기내부가스 도입수단 (41), 배기수단 (44) 및 누출수단 (43) 이 제공된다.

본 발명에 따른 용기는, 뚜껑 또는 스토퍼 ( stopper ) 또는 시일 ( seal ) 을 사용하는 용기이고, 이를 사용하지 않고 개구상태로 사용되는 용기도 포함한다. 개구부의 크기는 내용물에 따라 결정된다. 플라스틱용기는 적절한 강성을 갖는 상기 두께의 플라스틱용기와 강성을 갖지 않는 시트재로 형성된 플라스틱용기를 포함한다. 본 발명에 따른 플라스틱용기의 충전물은 탄산음료 또는 과즙음료 또는 청량음료 등의 음료와 의약품, 농약품, 또는 흡습을 싫어하는 건조식품 등이 될 수 있다.

본 발명의 플라스틱용기를 성형할 때 사용되는 수지로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 ( PET ), 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 코폴리에스테르 수지 ( 폴리에스테르의 알코올 성분 중 에틸렌글리콜 대신에 시클로헥산 디메탄올을 사용한 공중합체인 PETG, (주)이스트만화학 ( Eastman Chemical Company ) 제조 ), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 ( PP ), 시클로올레핀 공중합체 수지 ( COC, 고리형 올레핀 공중합체 ), 아이오노머 수지, 폴리-4-메틸펜텐-1 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지, 폴리스티렌수지, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드 이미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리술폰 수지, 또는 4불화에틸렌 수지, 아크릴로니트릴-스티렌 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지를 예시할 수 있다. 이 중에서 PET 가 특히 바람직하다.

용기내부가스 도입수단 (41) 은 용기내부가스 발생원 (20) 으로부터 공급되는 용기내부가스를 플라스틱용기 (7) 내로 도입한다. 즉, 배관 (11) 의 한 측이 내부전극 (9) 의 기단에 접속되어 있고, 이 배관 (11) 의 다른 측은 진공밸브 (16) 를 통해 질량유동 제어기 (19) 의 한 측에 접속되어 있다. 질량유동 제어기 (19) 의 다른 측은 배관을 통해 용기내부가스 발생원 (20) 에 접속되어 있다.이 용기내부가스 발생원 (20) 은 플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스를 발생시킨다.

원료가스는 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하는 경우 용기내부가스로서 선택된다. 상온에서 기체 또는 액체인 지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류, 산소함유 탄화수소류, 질소함유 탄화수소류 등이 원료가스로서 사용된다. 특히, 탄소수가 6 이상인 벤젠, 톨루엔, O-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 시클로헥산 등이 바람직하다. 식품 등의 용기에 사용하는 경우에는, 위생상의 관점에서 지방족 탄화수소류, 특히 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌 등의 에틸렌계 탄화수소, 또는, 아세틸렌, 알리렌 ( allyrene ) 또는 1-부틴 등의 아세틸렌계 탄화수소가 바람직하다. 이 원료는 단독으로 사용될 수 있고, 또는 2종 이상의 혼합가스가 사용될 수 있다. 또한, 이 가스를 아르곤 또는 헬륨과 같은 희가스로 희석하여 사용할 수 있다. 또한, 규소함유 DLC 막을 형성하는 경우, Si 함유 탄화수소계 가스를 사용한다.

본 발명에서의 DLC 막은 i-카본막 또는 비결정질 수소화 카본막 ( a-C:H ) 이라 불리는 막이고, 경질 탄소막을 포함한다. 또한, DLC 막은 비결정질 상태의 탄소막이고, SP³결합을 갖는다. 이 DLC 막을 형성하는 원료가스로서 탄화수소계 가스, 예를 들어 아세틸렌 가스를 사용하고, Si함유 DLC 막을 형성하는 원료가스로서 Si함유 탄화수소계 가스를 사용한다. 이러한 DLC 막을 플라스틱용기의 내표면에 형성함으로써, 탄산음료나 발포음료 ( sparkling beverage ) 등의 용기로서 일회용으로 또는 재활용가능하게 사용될 수 있는 용기를 얻는다.

한편, 플라스틱용기 (7) 의 내표면을 플라즈마 표면개질하는 경우 방전가스는 용기내부가스로서 선택된다. 원료가스와 같이 플라즈마화된 가스가 선택된다. 방전가스는 헬륨 또는 아르곤과 같은 희가스, 질소, 산소, 이산화탄소, 불소, 수증기가스, 암모니아가스, 4불화탄소가스 또는 이들의 혼합가스를 포함하며 플라즈마화된 가스인 것이 바람직하다.

용기외부가스 도입수단 (38) 은 플라스틱용기 (7) 의 외부이고, 또한 막형성챔버 (6) 내의 밀폐공간 ( 이하에서 "용기외부"라 함 ) 에 플라즈마화되는 원료가스 또는 방전가스를 도입한다. 용기외부가스 도입수단 (38) 은 용기외부가스 발생원 (37) 으로부터 공급되는 용기외부가스를 도입한다. 즉, 막형성챔버 (6) 중 용기외부로 가스를 도입할 수 있는 뚜껑 (5) 또는 외부전극 (3) 의 소정의 부분에 용기외부가스 도입구 ( 도시 안됨 ) 를 형성한다. 도 1 은 뚜껑 (5) 에 용기외부가스 도입구를 형성한 경우를 나타내고 있다. 뚜껑 (5) 또는 외부전극 (3) 에 제공된 용기외부가스 도입구를 기점 ( start point ) 으로, 배관 (33) 의 한 측이 접속되어 있고, 이 배관 (33) 의 다른 측은 진공밸브 (34) 를 통해 질량유동 제어기 (35) 의 한 측에 접속되어 있다. 질량유동 제어기 (35) 의 다른 측은 배관 (36) 을 통해 용기외부가스 발생원 (37) 에 접속되어 있다. 이 용기외부가스 발생원 (37) 은 플라즈마화되는 원료가스 또는 방전가스를 발생시키기 위해 제공된다.

용기외부가스는 플라즈마화된 원료가스 또는 방전가스로서 제공된다. 따라서, 외부전극 (3) 에 공급된 고주파를 이용하여, 밀폐공간인 용기외부에서 플라즈마가 생성된다. 플라즈마화된 용기외부가스는 도전체이기 때문에, 고주파를 플라스틱용기 (7) 의 외표면으로 전도시킨다. 플라스틱용기 (7) 의 외표면으로 전도된 고주파를 이용함으로써, 플라스틱용기 (7) 의 내부에서 용기내부가스가 플라즈마화된다.

용기내부가스와 용기외부가스는 서로 혼합되지 않도록 되어 있으므로, 용기내부와 밀폐공간인 용기외부에서 각각 독립적으로 플라즈마가 착화된다.

플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하는 경우 원료가스는 용기외부가스로서 선택된다. 원료가스로서는, 용기내부가스의 원료가스의 경우와 동종의 가스가 선택된다.

한편, 플라스틱용기 (7) 의 외표면을 플라즈마 표면개질하는 경우 방전가스는 용기외부가스로서 선택된다. 원료가스와 같이, 플라즈마화되는 가스가 선택된다. 방전가스로서는, 용기외부가스의 방전가스의 경우와 동종의 가스가 선택된다.

도전부재 (4b) 내의 공간 (23) 은 배관 (13) 의 한 측에 접속되어 있고, 배관 (13) 의 다른 측은 진공밸브 (18) 를 통해 진공펌프 (21) 에 접속되어 있다. 이 진공펌프 (21) 는 배기관 (29) 에 접속되어 있다.

도전부재 (4b) 내의 공간 (23) 은 배관 (12) 의 한 측에 접속되어 있고, 배관 (12) 의 다른 측은 진공밸브 (17) 를 통해 용기내부를 대기개방하기 위한 누출원 (27) 에 접속되어 있다.

용기외부의 밀폐공간을 대기개방하기 위해서, 외부전극 (3) 은 배관 (30) 의 한 측에 접속되어 있고, 배관 (30) 의 다른 측은 진공밸브 (31) 를 통해 누출원 (32) 에 접속되어 있다.

막형성챔버 (6) 내의 공간은 배관 (41) 의 한 측에 접속되어 있고, 배관 (41) 의 다른 측은 진공밸브 (40) 를 통해 진공펌프 (25) 에 접속되어 있다. 이 진공펌프 (25) 는 배기관 (26) 에 접속되어 있다.

고주파 공급수단 (39) 은 외부전극 (3) 에 접속된 자동정합기 ( 매칭박스 ) (14) 와 동축케이블을 통해 자동정합기 (14) 에 접속된 고주파전원 (15) 을 포함한다. 고주파전원 (15) 은 접지되어 있다.

고주파전원 (15) 은 용기외부가스 및 용기내부가스를 플라즈마화시키기 위한 에너지인 고주파를 발생시키 위해 제공된다. 이 고주파전원은 플라즈마 착화에 필요한 시간을 단축시키기 위해서, 트랜지스터형 고주파전원이고 또한 가변주파수식 또는 전자식으로 매칭을 실시하는 고주파전원인 것이 바람직하다. 고주파전원의 주파수는 100 ㎑ ∼ 1000 ㎒ 이다. 예를 들어, 13.56 ㎒ 의 공업용 주파수를 사용한다. 고주파출력은 예를 들어 10 W ∼ 2000 W 에서 선택된다.

자동정합기 (14) 는 내부전극 (9) 과 막형성챔버 (6) 의 임피던스, 인덕턴스 ( L ) 및 용량 ( capacitance, C ) 이 합치되도록 조정하기 위해 제공된다.

본 실시형태에 따른 제조장치는 도 8 ∼ 도 11 에 도시된 다른 실시형태의 장치로서 제공될 수 있다. 도 8 의 장치에 있어서, 상부 외부전극 (60) 과 하부 외부전극 (61) 을 포함하는 외부전극 (62) 은 막형성챔버의 한 예이다. 이경우, 상기 실시형태와 달리 뚜껑이 제공되어 있지 않다. 하부 외부전극 (61) 은 승강수단 (65) 에 의해 지지되고, 하부 외부전극 (61) 의 승강에 의해 외부전극 (62) ( 막형성챔버 ) 은 자유로이 개폐될 수 있다. 도 9 ∼ 도 11 의 장치에 있어서도 유사한 승강수단 (65) 이 제공되어 있다.

도 9 에 도시된 장치에서는, 하부 외부전극 (61) 은 고주파 공급수단 (39) 에 접속된 상부 외부전극 (60) 으로부터 내열 플라스틱 수지와 같은 절연부재 (63) 에 의해 절연되어 있다. 이 방식으로, 절연되지 않은 도 8 의 장치의 경우에 비해 플라스틱용기의 저부 및 몸통부에 인가되는 자기바이어스 전압이 저하된다. 따라서, 저부의 막두께가 큰 경우, 예를 들어 절연부재 (63) 가 제공된 도 9 의 장치에 의해 CVD 막의 막두께가 균일화될 수 있다.

더욱이, 도 10 에 도시된 장치는 도 8 에 도시된 장치의 다른 태양이고, 도전체로 이루어진 용기 지지대 (69) 를 사용함으로써 용기의 저부 및 몸통부에 충분한 자기바이어스 전압을 인가할 수 있다. 외부전극 (68) 은 막형성챔버로서 기능한다.

도 11 에 도시된 장치는 도 9 에 도시된 장치의 다른 태양이고, 절연부재 (63) 를 제공하는 대신 내열 플라스틱 수지와 같은 절연부재로 이루어진 용기 지지대 (70) 를 사용함으로써 자기바이어스 전압을 조정할 수 있다. 도 9 의 경우와 동일한 방식으로 저부의 막두께를 조정할 수 있다. 외부전극 (68) 은 막형성챔버로서 기능한다.

용기 지지대 (69, 70) 로, 하부 외부전극 (67) 의 승강 중에 플라스틱용기를안정적으로 유지할 수 있게 된다. 용기를 막형성챔버에 세팅하면, 용기입구부를 용이하게 밀폐할 수 있다. 용기 지지대 (69, 70) 중 하나를 하부 외부전극 (67) 에 고정할 수 있고 또는 모두 고정하지 않을 수 있다.

막형성챔버의 용적은 플라스틱용기가 수용될 수 있으면 필요에 따라 증감될 수 있다. 도 11 은 막형성챔버의 용량이 도 10 의 용량에 비해 감소된 경우를 나타내고 있다.

이하에서, 본 발명의 CVD 막 형성 장치를 사용하여 CVD 막, 특히 DLC 막을 형성하는 방법에 대해 설명한다.

막형성챔버 (6) 내에 플라스틱용기를 장착하는 용기장착공정에 대해 설명한다. 막형성챔버 (6) 내의 용기외부는 진공밸브 (31) 의 개방으로 대기개방되어 있다. 플라스틱용기 (7) 의 내부는 진공밸브 (17) 의 개방으로 대기개방되어 있다. 또한, 외부전극부 (3) 의 하부 외부전극 (1) 은 그 전극 (1) 이 상부 외부전극 (2) 으로부터 제거된 상태로 되어 있다. 미코팅 ( coating free ) 플라스틱용기 (7) 를 상부 외부전극 (2) 의 하측으로부터 상부 외부전극 (2) 내의 공간에 삽입하여 설치한다. 이 때, 내부전극 (9) 은 플라스틱용기 (7) 내에 삽입된 상태가 된다. 다음으로, 하부 외부전극 (1) 을 상부 외부전극 (2) 의 하부에 장착하고, 외부전극 (3) 을 O 링 (8) 에 의해 밀폐한다.

뚜껑 (5) 과 외부전극 (3) 을 제거하고, 저부를 갖는 중공형상의 외부전극 (3) 에 플라스틱용기 (7) 를 설치한다. 그리고나서, 외부전극 (3) 의 개구부 (53) 를 밀폐하도록 뚜껑 (5) 을 내려서 용기를 장착할 수 있다.

다음으로, 플라스틱용기 (7) 의 내부를 용기내부가스로 치환함과 동시에 소정의 압력으로 조정하고, 용기외부를 용기외부가스로 치환함과 동시에 소정의 압력으로 조정하는 막 형성 전 가스조정 공정에 대해 설명한다. 진공밸브 (17) 를 닫은 후 진공밸브 (18) 를 개방하여 진공펌프 (21) 를 작동시킨다. 이 방식으로, 플라스틱용기 (7) 의 내부가 배관 (13) 을 통해 배기되어 진공상태로 된다. 이 때, 플라스틱용기 (7) 의 내부압력은 2.6 Pa ∼ 66 Pa ( 2 × 10^-2Torr ∼ 5 ×10^-1Torr ) 이다. 이 작업과 동시에, 진공밸브 (31) 를 닫은 후 진공밸브 (40) 를 개방하여 진공펌프 (25) 를 작동시킨다. 이 방식으로, 밀폐공간인 용기외부의 내부가 배관 (41) 을 통해 배기되어 진공상태로 된다. 이 때, 용기외부의 내부압력은 2.6 Pa ∼ 66 Pa ( 2 ×10^-2Torr ∼ 5 ×10^-1Torr ) 이다.

다음으로, 진공밸브 (16) 를 열어, 용기내부가스 발생원 (20) 에서 용기내부가스가 발생되고, 이 용기내부가스는 배관 (22) 내로 도입된다. 질량유동 제어기 (19) 에 의해서 유량이 제어된 용기내부가스는 배관 (11) 및 접지전위의 내부전극 (9) 을 통해 가스취출구 (49) 로부터 취출된다. 이 방식으로, 용기내부가스가 플라스틱용기 (7) 내로 도입된다. 그리고, 플라스틱용기 (7) 의 내부는, 제어된 가스유량과 배기능력 사이의 균형으로 인해, 용기내부가스가 플라즈마화 되는데 적절한 압력 ( 예를 들어, 약 6.6 Pa ∼ 665 Pa ( 약 0.05 Torr ∼ 5.0 Torr ) 으로 유지되도록 안정화된다. 이 작업과 동시에, 진공밸브 (34) 를 개방하여, 용기외부가스 발생원 (37) 에서 용기외부가스가 발생된다. 이 용기외부가스를배관 (36) 내로 도입하고, 질량유동 제어기 (35) 에 의해 유량이 제어된 용기외부가스가 배관 (33) 을 통해 용기외부가스 도입구 ( 도시 안됨 ) 로부터 밀폐공간인 용기외부 내로 취출된다. 이 방식으로, 용기외부가스가 용기외부 내로 도입된다. 그리고, 용기외부의 내부는, 제어된 가스유량과 배기능력 사이의 균형으로 인해, 용기외부가스가 플라즈마화 되는데 적절한 압력 ( 예를 들어, 약 6.6 Pa ∼ 665 Pa ( 약 0.05 Torr ∼ 5.0 Torr ) 으로 유지되도록 안정화된다.

다음으로, 외부전극 (3) 에 고주파출력을 공급하여 용기내부가스 및 용기외부가스를 거의 동시에 플라즈마화시켜 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 DLC 막을 형성하는 CVD 막 형성 공정에 관해서 설명한다. 고주파 공급수단 (39) 에 의해 RF 출력 ( 예를 들어, 13.56 ㎒ ) 이 외부전극 (3) 에 공급된다. 이 방식으로, 외부전극 (3) 과 내부전극 (9) 사이에서 플라즈마가 착화된다. 이 때, 플라스틱용기 (7) 의 내부와 외부는 그 플라스틱용기의 벽면을 경계로 하여 다른 공간을 형성한다. 이 두 부분에서 플라즈마가 착화된다. 즉, 외부전극 (3) 에 공급된 고주파로 인해 용기외부에서 플라즈마화된다. 플라즈마화된 용기외부가스는 도전체로 되고, 고주파가 플라스틱용기 (7) 의 외표면에 안내되며, 플라스틱용기 (7) 의 내부에서 용기내부가스가 플라즈마화된다.

이 때, 자동정합기 (14) 는 출력공급하고 있는 전극 전체로부터의 반사파가 최소로 되도록 인덕턴스 ( L ) 와 용량 ( C ) 에 의해 임피던스를 정합시킨다.

이 방식으로, 원료가스로 채워진 공간에서 탄화수소계 플라즈마가 발생하여, 플라스틱용기 (7) 의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 DLC 막이 형성된다.이 때, 막형성시간은 수초 정도로 짧다. 다음으로, 고주파 공급수단 (39) 으로부터의 RF 출력을 정지시켜, 플라즈마를 제거하고 DLC 막의 형성을 종료시킨다. 거의 동시에 진공밸브 (16) 및 진공밸브 (34) 를 닫아, 용기내부가스 및 용기외부가스의 공급을 정지시킨다.

이하에서, 코팅된 용기의 내부 및 외부의 압력을 대기압으로 되돌리는 막 형성 후 가스조정 공정에 관해서 설명한다. 플라스틱용기 (7) 의 내부에 그리고 용기외부에 잔존하는 용기내부가스 또는 용기외부가스를 제거하기 위해서, 진공밸브 (18, 41) 를 개방하여, 이 가스를 진공펌프 (21, 25) 로 배기한다. 그리고나서, 진공밸브 (18, 40) 를 닫아 배기를 종료시킨다. 이 때, 플라스틱용기 (7) 의 내부에서의 압력과 용기의 외부에서의 압력은 각각 6.6 Pa ∼ 665 Pa ( 0.05 Torr ∼ 5.0 Torr ) 로 설정된다. 그리고 나서, 진공밸브 (17, 31) 을 개방한다. 이 방식으로, 공기가 뚜껑 (5) 내의 공간 및 플라스틱용기 (7) 의 내부로 들어간다. 또한, 공기는 용기외부의 내부로 들어가고, 막형성챔버 (6) 의 내부는 대기개방된다.

도 5 의 장치를 사용한 경우, 각 플라스틱용기에서 상기한 것과 유사한 조작을 실시함으로써 복수의 플라스틱용기에 막을 동시에 형성할 수 있다.

다음으로, 코팅된 용기를 제거하는 용기제거공정에 관해서 설명한다. 외부전극 (3) 의 하부 외부전극 (1) 을 상부 외부전극 (2) 으로부터 떼어낸다. 상부 외부전극 (2) 내의 공간에 수용되어 있는 플라스틱용기 (7) 를 상부 외부전극 (2) 의 하측으로부터 제거한다. 뚜껑 (5) 과 외부전극 (3) 을 제거함으로써,저부를 갖는 중공형상의 외부전극 (3) 에 장착되어 있는 플라스틱용기 (7) 를 제거할 수 있다.

다음으로, 용기외부가스 또는 용기내부가스로서 원료가스 또는 방전가스를 선택한 경우의 특정 실시형태에 관해서 설명한다. 본 발명에 있어서, 용기외부가스와 용기내부가스의 선택에는 3가지 조합이 존재한다. 이 조합을 표 1 에 나타내었다.

( 표 1 )

	용기외부가스	용기내부가스	CVD 막 형성 후용기의 외표면	CVD 막 형성 후용기의 내표면
가스조합 1	방전가스	원료가스	플라즈마 표면개질	CVD 막 형성
가스조합 2	원료가스	방전가스	CVD 막 형성	플라즈마 표면개질
가스조합 3	원료가스	원료가스	CVD 막 형성	CVD 막 형성

가스조합 1 에서는, 용기내표면에 CVD 막을 형성하고, 한편 외표면에는 플라즈마 표면개질을 실시할 수 있다. 특히, 위에서 예로 든 원료가스로서 예를 들어 아세틸렌 가스를 사용하면, 플라스틱용기의 내표면에 가스배리어성을 갖는 치밀한 DLC 막을 형성할 수 있다. DLC 막을 용기내표면에 형성함으로써, 산소 또는 이산화탄소에 대한 가스배리어성 및 수증기배리어성을 부여할 수 있고, 또한 방향성 성분 등의 용기벽면에의 흡착 및 용기 수지에의 흡착을 억제할 수 있다. 한편, 용기외표면에서의 플라즈마 표면개질은 다음과 같다. 즉, 용기외부가스의 방전가스로서 불활성 가스인 헬륨 또는 아르곤 등의 희가스를 사용함으로써, 불활성 플라즈마 처리로 인한 플라스틱용기 외표면의 표면 조면화가 촉진되어, 라벨 등의 접착성 향상, 잉크 인쇄적성의 향상 및 정전기 방지 ( 오물의 고착 방지 ) 의 보장이 가능해진다. 방전가스로서 수소, 산소, 질소, 수증기, 암모니아가스, 4불화탄소 또는 이들의 혼합가스를 사용함으로써, 반응성 플라즈마 처리에 의한 작용기를 제공할 수 있고, 라벨 등의 접착성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 용기내표면과 용기외표면에 다른 기능을 개별적으로 부여할 수 있다.

가스조합 2 에서는, 용기외표면에 CVD 막이 형성되고, 한편, 내표면에는 플라즈마 표면개질을 실시할 수 있다. 위에서 예로 든 원료가스로서 예를 들어 아세틸렌 가스를 사용하면, 용기외표면에 DLC 막을 형성할 수 있다. 용기외표면에 형성된 DLC 막에 의해 가스배리어성을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 정마찰계수의 저하 및 외면의 긁힘 방지가 가능해진다. 한편, 용기내표면에서의 플라즈마 표면개질은 다음과 같다. 즉, 용기내부가스의 방전가스로서 헬륨, 아르곤, 산소, 질소 등을 사용하면, 미생물의 살균이 가능하다. 플라즈마 활성 종 ( species ) 뿐만 아니라 자외선 활성 종으로 인해 이 살균작용은 크다. 방전가스로서 질소, 산소, 이산화탄소 또는 불소, 또는 이들의 혼합가스를 사용함으로써, 반응성 플라즈마 처리에 의한 극성을 도입하여, 용기내표면의 습윤성을 향상시킬 수 있다

가스조합 3 에서는, 용기내표면과 용기외표면 양편에 CVD 막을 형성할 수 있다. 앞에서 예로 든 원료가스로서 예를 들어 아세틸렌 가스를 사용하면, 용기의 내표면 및 외표면에 가스배리어성을 갖는 치밀한 DLC 막을 형성할 수 있다. 플라스틱용기의 양쪽 벽면에 가스배리어성을 갖는 DLC 막을 형성함으로써, 초고가스배리어성을 갖는 플라스틱용기를 제조할 수 있다. 또한, 양쪽 벽면에서 가스배리어성을 보장하기 위해 DLC 막두께의 감소가 가능해져서, 막형성시간이 단축될수 있다. 더욱이, 용기외표면에 DLC 막을 형성함으로써, 정마찰계수의 저하 및 외면의 긁힘 방지가 가능해진다.

본 실시형태에서는, 내부에 박막이 형성된 용기로서 음료용 PET 병을 사용하고 있지만, 다른 용도에 사용되는 용기를 사용할 수도 있다.

더욱이, 본 실시형태에서는, 본 발명의 CVD 막 형성 장치에 의해 형성되는 박막으로서 DLC 막 또는 Si함유 DLC 막을 언급하고 있지만, 용기 내부에 다른 박막을 형성할 때에도 상기 막 형성 장치를 사용할 수 있다.

DLC 막의 막두께는 0.003 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이 되도록 형성된다.

실시예

도 1 에 도시된 장치에 상당하는 장치를 사용하여 상기한 막 형성 방법에 따라 플라스틱용기에 DLC 막을 형성하는 경우에 관해 실시예를 설명한다.

(1) 용기

플라스틱용기로서 PET 병을 사용하였다. PET 병의 높이는 207 ㎜, 두께는 0.3 ㎜, 용기의 용량은 500 ㎖, 그리고 내표면적은 400 ㎠ 이었다. 병의 형상은 도 4(a) 의 용기 ( 탄산 환형 ) 로 하였고, 몸통부의 직경은 68.5 ㎜ 이었다. 플라스틱용기를 외부전극에 수용하였을 때, 용기의 외표면과 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 1.O ㎜ 이었다. 또한, 용기 목부의 외표면과 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 20 ㎜ 이었다. 또한, 도 4(e) 의 용기 ( 내열 환형 ) 및 도 4(f) 의 용기 ( 내열 각형 ( rectangle type ) ) 의 PET 병을 사용하였다. 도 4(e) 의 용기 ( 내열 환형 ) 의 PET 병 및 도 4(f) 의 용기 ( 내열 각형 ) 의 PET병은 각각 감압흡수면 또는 패널을 갖는다. 탄산용기는 탄산 가스의 내압이 존재하기 때문에 원뿔형으로 형성하였다. 내열용기는 그 몸통부에 부분적으로 요철부를 갖고 있다. 약 80 ℃ ∼ 95 ℃ 의 온도에서 처리한 내용물을 그 온도를 유지한 상태에서 충전 및 밀봉하여 상품으로서 출하하는 경우, 그 내용물이 상온까지 냉각되면 용기의 내부가 감압되어 용기자체의 형상변화의 발생이 불가피하다. 요철부를 갖는 몸통부 등의 벽면을 감압흡수면 또는 패널이라고 한다. 도 4 의 (a), (e) 및 (f) 의 각 용기의 특성을 표 2 에 정리하였다.

( 표 2 )

(2) 막 형성 조건

실시예 1 ∼ 8 의 막 형성 조건을 표 3 에 정리하였다. 13.56 ㎒ 의 공업용 주파수를 갖는 고주파전원을 사용하였다. 비교예 1 에서는 미처리 PET 용기를 사용하였다. 표 3 에 산소투과도 및 인쇄적성의 습윤성의 평가결과를 함께 나타내었다. 외부에 관해서는, 목부의 간극은 20 ㎜ 이고, 플라즈마가 발생하기 때문에 문제가 없다. 그러나, 몸통부에서의 간극이 너무 작아 ( l ㎜ ), 플라즈마가 발생하기 어렵다. 작은 간극을 갖는 부분에서, 플라즈마의 발생을 쉽게 하기 위해 외부압력을 크게 하였다. 또한, 질소가스와 아세틸렌가스 등의 원료가스에 2 % 의 아르곤을 첨가하여 플라즈마 발생을 쉽게 하였다.

( 표 3 )

실시예 1 의 용기에서는, PET 병의 내표면에 막두께 150 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 또한, 용기의 외표면은 표면 조면화되어, 비교예 1 에 비해 인쇄적성이 향상되였다. 실시예 1 의 산소투과도는 0.002 ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 의 산소투과도는 0.030 ㎖/용기/일 이었다. 즉, 산소가스배리어성은 15 배 향상되었다.

인쇄적성의 평가는 Zisman 의 임계표면장력법에 기초하여 용기의 표면장력의 측정에 의하였다. 측정부위는 몸통부의 평탄부이었다. 미처리 PET 는 43 dyn/㎝ 이었고, 45 dyn/㎝ 이상의 PET 는 인쇄적성이 향상되었다. 산소투과도는, Modern Contro1 Co., Ltd. 의 Oxtran 을 이용하여 22 ℃ ×60 % RH 의 조건하에서 측정하였다. 본 발명에서는, 표 2 에 나타낸 PET 용기를 사용하였고, 이 용기의 내표면적은 각 용기 당 400 ㎠ 또는 각 용기 당 390 ㎠ 이었다. 산소투과도는 각 용기마다 계산하였다. 이 산소투과도를 면적 ( ㎡ ) 당으로 환산하는 경우, 용기의 내표면적을 감안하여 환산하면 된다. 저부 뚜껑으로부터의 가스투과는 없기 때문에, 그 면적은 고려하지 않는다. 그러나, 이 실시예의 용기의 용량 및 형상에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

실시예 2 의 용기에서는, PET 병의 내표면에 막두께 150 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 또한, 용기의 외표면은 불활성가스를 이용한 이온충격 효과로 인해 비교예 1 에 비해 인쇄적성이 향상되었다. 실시예 2 의 산소투과도는 0.003 ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 에 비해 산소가스배리어성은 10배 향상되었다.

실시예 3 의 용기에서는, PET 병의 외표면에 막두께 120 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 실시예 3 의 산소투과도는 0.003 ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 에 비해 산소가스배리어성은 10배 향상되었다.

실시예 4 의 용기에서는, PET 병의 외표면에 막두께 110 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 또한, 비교예 1 에 비해 용기내표면의 습윤성이 향상되었다. 실제로, 탄산음료를 용기에 넣은 경우 탄산가스의 거품량이 눈에 띄일 정도로 감소하였다. 실시예 4 의 산소투과도는 0.003 ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 에 비해 산소가스배리어성은 10 배 향상되었다.

실시예 5 의 용기에서는, PET 병의 외표면에는 막두께 120 Å 의 DLC 막이 형성되었고, 내표면에는 막두께 150 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 실시예 5 의 산소투과도는 0.00l ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 에 비해 산소가스배리어성은 30 배 향상되었다.

실시예 6 의 용기에서는, PET 병의 외표면에 막두께 60 Å 의 DLC 막이 형성되었고, 내표면에 막두께 80 Å 의 DLC 막이 형성되었다. 실시예 6 의 산소투과도는 0.003 ㎖/용기/일 이었다. 비교예 1 에 비해 산소가스배리어성은 10 배 향상되었다.

실시예 7 및 8 에서는, 용기외벽면에 감압흡수면을 각각 구비한 내열 환형 용기를 사용하였다. 감압흡수면이 존재하면, 용기의 외벽면과 외부전극의 내벽면 사이의 간극이 감압흡수면의 요철에 따라 변하고, 그 간극은 오목부에서 증대된다. 그러나, 실시예 7 및 8 에서는, 이러한 요철의 변화 및 오목부에서의 간극의 증대가 발생함에도 불구하고, 모든 부분에 유사하고 치밀한 DLC 막이 형성되었다.

실시예 1 ∼ 8 에서는, 가스배리어성을 갖는 치밀한 DLC 막이 성공적으로 형성되었다. 용기의 목부에서는, 용기의 외벽면과 외부전극면 사이의 간극이 약 20 ㎜ 로 큼에도 불구하고 다른 부위와 유사한 치밀한 DLC 막이 형성되었다.

한편, 비교예 2 및 3 에서는, 도전체로 작용하며 플라즈마화된 용기의 외부가스가 외부에서 존재하지 않는 상태에서 막이 형성되었다. 비교예 2 에서는, 감압흡수면의 볼록부와 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 1 ㎜ 이었음에도 불구하고, 감압흡수면의 오목부와 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 5.0 ㎜ ∼ 5.5 ㎜ 이었고, 균일한 DLC 막이 성공적으로 형성될 수 없었다. 또한, 용기의 목부에는 20 ㎜ 의 간극이 존재하기 때문에, 이 부위의 DLC 막은 치밀한 DLC 막으로서 형성되지 않았다. 또한, 비교예 3 에서는, 감압흡수면의 볼록부와 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 1 ㎜ 이었음에도 불구하고, 감압흡수면의 오목부와 외부전극의 내벽면 사이의 간극은 2.5 ㎜ ∼ 5.0 ㎜ 이었고, 균일한 DLC 막이 성공적으로 형성되지 않았다. 또한, 용기의 목부에서는 18 ㎜ ∼ 20 ㎜ 의 간극이 존재하기 때문에, 이 부위의 DLC 막은 치밀한 DLC 막으로서 형성되지 않았다.

실시예 l ∼ 8 은 도 1 에 도시된 장치에 상당하는 CVD 막 형성 장치를 사용하여 실시하였다. 그렇지만, 도 2 및 도 3 의 CVD 막 형성 장치에 있어서도 실시예 1 및 2 의 경우와 유사한 결과를 얻었다. 또한, 도 5 의 CVD 막 형성 장치에 있어서도 각 용기에서 실시예 1 ∼ 8 과 유사한 결과를 얻었다.

Claims

플라스틱용기를 수용하기 위한 빈 공간을 갖고, 상기 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않도록 상기 플라스틱용기를 그 빈 공간에 수용할 수 있는 진공챔버를 겸하는 외부전극,

상기 외부전극으로부터 절연된 상태로 상기 플라스틱용기의 내부에 탈착가능하게 배치되는 내부전극,

플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기내부가스를 상기 플라스틱용기의 내부로 도입하는 용기내부가스 도입수단,

플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기외부가스를 상기빈 공간인 밀폐공간으로 도입하는 용기외부가스 도입수단, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하는 고주파 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
플라스틱용기를 수용하기 위한 빈 공간을 갖고, 또한 그 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 입구부 부근에서 개구부를 갖는 저부를 구비한 중공형상의 외부전극,

상기 플라스틱용기의 내부에 탈착가능하게 배치되는 내부전극,

상기 빈 공간에 상기 플라스틱용기가 수용될 때, 그 플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않도록 그 플라스틱용기의 입구부를 밀착상태로 그리고 절연체를 사이에 두고 접하게 하는 입구부용 개구부를 갖고, 상기 내부전극이 상기 외부전극으로부터 절연된 상태이고 또한 그 내부전극이 상기 입구부용 개구부를 관통하도록 그 내부전극을 지지하며, 또한 상기 개구부를 밀폐하여 상기 빈 공간을 밀폐공간으로 형성하는 뚜껑,

플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기내부가스를 상기 플라스틱용기의 내부로 도입하는 용기내부가스 도입수단,

플라즈마화될 원료가스 또는 방전가스인 상기 용기외부가스를 상기 외부전극과 상기 뚜껑으로 형성되는 밀폐공간으로 도입하는 용기외부가스 도입수단, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하는 고주파 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은, 상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 외표면으로부터 이격된 부분을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은, 상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은,상기 플라스틱용기가 수용될 때 그 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 내벽면을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면은, 상기 고주파 공급수단으로부터 절연된 상태로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 절연체를 포함하는 플라스틱용기 지지대를 상기 빈 공간의 내부에 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극의 외벽면 주위에 유도코일 또는 영구자석과 같은 자장생성수단을 제공한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극의 빈 공간은 복수의 플라스틱용기를 동시에 수용할 수 있는 크기의 공간을 갖는 형상이고, 상기 뚜껑은 상기 플라스틱용기 각각에 배치되는 상기 내부전극을 지지하며, 상기 내부가스 도입수단은 상기 플라스틱용기 각각에 상기 내부가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 막 형성 장치.
플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부를 원료가스로 치환하고 상기 빈 공간의 내부를 방전가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스 및 상기 방전가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하는 동시에, 그 플라스틱용기의 외표면의 정전기 방지 또는 외면 인쇄적성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 함으로써, 상기 외부전극과 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부를 원료가스로 치환하고 상기 밀폐공간의 내부를방전가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스 및 상기 방전가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면에 CVD 막을 형성하고, 그 플라스틱용기의 외표면의 정전기 방지 또는 외면 인쇄적성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부를 방전가스로 치환하고 상기 빈 공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 방전가스 및 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하는 동시에, 그 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성의 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하는 동시에, 내부전극을 그 플라스틱용기의 내부에 배치하여 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부를 방전가스로 치환하고 상기 밀폐공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 방전가스 및 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 외표면에 CVD 막을 형성하며, 그 플라스틱용기의 내표면의 살균 또는 습윤성 향상과 같은 플라즈마 표면개질을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스와가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버을 겸하는 외부전극의 빈 공간에 상기 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부 및 상기 빈 공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 입구부용 개구부에 상기 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하는 동시에, 내부전극을 그 플라스틱용기의 내부에 배치하여, 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정,

상기 플라스틱용기의 내부 및 상기 밀폐공간의 내부를 원료가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 원료가스를 플라즈마화시켜 상기 플라스틱용기의 내표면 및 외표면에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극에 고주파를 공급할 때, 상기 플라스틱용기의 저부는 그 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면으로부터 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고, 플라즈마화된 상기 용기외부가스가 도전체로 하여, 상기 플라스틱용기의 목부, 어깨부 및 몸통부는 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고 상기 플라스틱용기의 내외에서 플라즈마를 착화시키는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부전극에 고주파를 공급할 때, 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부는 그 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면으로부터 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고, 상기 용기외부가스를 도전체로 하여, 상기 플라스틱용기의 목부 및 어깨부는 고주파를 받아 자기바이어스 전압을 발생시키고 상기 플라스틱용기의 내외에서 플라즈마를 착화시키는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 상기 외부전극의 내벽면을 고주파로부터 절연된 상태로 한 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱용기의 저부의 형상 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부의 형상을 따라 접하는 절연체를 상기 빈 공간의 내부에 설치하고, 상기 플라스틱용기의 저부 또는 상기 플라스틱용기의 저부 및 몸통부를 고주파로부터 절연된 상태로 한 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

플라스틱용기의 용기내부가스와 용기외부가스가 서로 혼합되지 않은 상태에서, 진공챔버를 겸하는 외부전극의 빈 공간에 복수의 플라스틱용기를 수용하고 내부전극을 상기 각 플라스틱용기의 내부에 배치하는 공정,

상기 각 플라스틱용기의 내부를 원료가스 또는 방전가스인 용기내부가스로 치환하고 상기 빈 공간을 원료가스 또는 방전가스인 용기외부가스로 치환하는 공정, 및

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 용기내부가스 및 상기 용기외부가스를 플라즈마화시켜 상기 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

저부를 갖는 중공형상의 외부전극의 빈 공간에 복수의 플라스틱용기를 수용하고, 상기 외부전극의 개구부를 밀폐하기 위한 뚜껑에 제공된 복수의 입구부용 개구부의 각각에 상기 각 플라스틱용기의 입구부를 용기외부가스와 용기내부가스가 서로 혼합되지 않도록 밀착상태로 접하게 하며, 내부전극을 상기 각 플라스틱용기의 내부에 배치하여, 상기 외부전극 및 상기 뚜껑으로 밀폐공간을 형성하는 공정,

상기 각 플라스틱용기의 내부를 원료가스 또는 방전가스인 용기내부가스로 치환하고, 상기 밀폐공간을 원료가스 또는 방전가스인 용기외부가스로 치환하는 공정,

상기 외부전극에 고주파를 공급하여, 상기 용기내부가스 및 상기 용기외부가스를 플라즈마화시켜 상기 복수의 플라스틱용기의 내표면과 외표면 중 적어도 한편에 CVD 막을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.
제 10 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원료가스로서 탄화수소계 가스 또는 Si함유 탄화수소계 원료가스를 사용하여, CVD 막으로서 DLC ( 다이아몬드형 카본 ) 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 CVD 막 코팅 플라스틱용기의 제조 방법.