WO2003104523A1 - Ｃｖｄ成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法及びその装置 - Google Patents

Ｃｖｄ成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法及びその装置 Download PDF

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WO2003104523A1
WO2003104523A1 PCT/JP2003/006331 JP0306331W WO03104523A1 WO 2003104523 A1 WO2003104523 A1 WO 2003104523A1 JP 0306331 W JP0306331 W JP 0306331W WO 03104523 A1 WO03104523 A1 WO 03104523A1
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WO
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film forming
raw material
plastic container
introduction pipe
gas introduction
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PCT/JP2003/006331
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English (en)
French (fr)
Inventor
浜　研一
鹿毛　剛
小林　巧
川邉　丈晴
Original Assignee
三菱商事プラスチック株式会社
株式会社ユーテック
麒麟麦酒株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/023—Cleaning the external surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4407—Cleaning of reactor or reactor parts by using wet or mechanical methods

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for cleaning a source gas introduction pipe used in a CVD film forming apparatus.
  • the present invention uses a CVD (Chemical Vapor Deposition) method to deposit a CVD film, especially a carbon film such as a DLC (Diamond Like Carbon) film or a polymer-like amorphous carbon film, on the inner surface of a plastic container.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • the present invention relates to a method for cleaning a raw material gas introduction pipe used in a CVD film forming apparatus for forming a silica film containing Si-C-H-O and the like, and an apparatus therefor.
  • a vapor deposition apparatus using a CVD method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-5311. It has been disclosed. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-258885 discloses a manufacturing apparatus and a manufacturing method for mass-producing a DLC film-coated plastic container. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-226684 describes a DLC film coating that can coat a DLC film in a container having a protrusion protruding outward from an outer surface. An apparatus and a method for manufacturing a plastic container are disclosed.
  • the internal electrode of the apparatus for manufacturing a DLC film-coated plastic container is formed of a conductive material, and also serves as a pipe for introducing a source gas.
  • This internal electrode takes the form of a pipe having a source gas supply port at the end. Disclosure of the invention
  • the dirt When the dirt reaches a certain thickness (for example, a thickness of about 5 m), it is peeled off from the source gas inlet pipe.
  • the peeled-off dirt falls into the PET bottle, and as a result, the dirt that falls inside the PET bottle causes a portion where no film is formed in the PET bottle, thereby deteriorating the gas barrier property, and It will be a good product.
  • the following methods can be considered to prevent dirt from peeling off inside the PET bottle. In other words, before the dirt comes off, the production equipment is disassembled, the source gas inlet pipe is removed, and the outer and inner surfaces of the dirty source gas inlet pipe are cleaned by a worker using a file, etc. How to By cleaning the outer and inner surfaces of the source gas inlet pipe in this way, it should be possible to prevent dirt from peeling off inside the PET bottle.
  • An object of the present invention is to prevent the formation of dirt on the inner and outer surfaces of the raw material gas introduction pipe.
  • dirt is removed in a state of non-contact with the source gas introduction pipe by spraying compressed air or blowing ultrasonic air, and the dirt is not transferred to the plastic container or film formation chamber. This is to make it available for recovery.
  • the reason for removing dirt in a non-contact manner is to prevent equipment failure such as deformation of the raw material gas introduction pipe, and to prevent formation of an unfilmed portion due to adhesion of dirt.
  • the direction of compressed air injection By optimizing the direction of compressed air injection, the direction of ultrasonic air blow, the position of the suction / discharge unit, and the size relationship between the amount of air and the amount of suction / discharge, the plastic chamber after film formation and the plastic container after film formation are optimized.
  • the purpose is to minimize the transfer of dirt to the soil.
  • the optimal timing for removing dirt aims to shorten the time required for film formation in the CVD film forming system. It shall be.
  • the present invention relates to a source gas introduction pipe used in a rotary plasma CVD film forming apparatus which is a mass production machine that performs a manufacturing cycle while rotating a table having a plurality of film forming chambers arranged in a circle in one rotation.
  • a source gas introduction pipe used in a rotary plasma CVD film forming apparatus which is a mass production machine that performs a manufacturing cycle while rotating a table having a plurality of film forming chambers arranged in a circle in one rotation.
  • the purpose is to improve.
  • the present invention uses SUS304 whose surface is polished as a base material used for a raw material gas inlet tube also serving as an internal electrode, or uses a material of hard gold alloy plating which is a surface treatment of 99.7 AU—0.3 Co. , 99.8 Au-0.2 Ni, etc.
  • the purpose of the present invention is to make it possible to easily wipe off and remove dirt without causing a reaction with the surface of the gas introduction pipe.
  • the cleaning method and the apparatus according to the present invention perform an operation of extracting a raw gas introduction pipe from a film forming chamber regardless of a normal CVD film forming apparatus or a single-mouth type CVD film forming apparatus.
  • the purpose of the present invention is to propose a dirt prevention process in which dirt is wiped off by using the method.
  • a plastic container is housed in a film forming chamber having a function of an external electrode that can be sealed and inserted into the plastic container.
  • the raw material gas is introduced from a raw material gas inlet pipe which can move up and down and also serves as an internal electrode, and the raw material gas is turned into plasma to form a CVD (chemical vapor deposition) film on the inner surface of the plastic container.
  • the method comprises the steps of: forming a CVD film on an inner surface of the plastic container; Extracting compressed air from the plastic container while injecting compressed air toward the dirt, and removing the dirt removed by the injection of the compressed air into the film forming chamber. Characterized in that for discharging the dirt by suction exhaust means so as not to shift to a plastic container side forming the C V D film to the outside of the deposition chamber one.
  • the source gas introduction pipe may be moved in a centrifugal direction of the source gas introduction pipe from an injection part of compressed air provided at an upper portion or an upper position of the film formation chamber. It is preferable to inject compressed air for the air.
  • the compressed air is injected at a predetermined interval around the outer periphery of the source gas inlet pipe (radially about the axis of the source gas inlet pipe) and is provided above or above the film forming chamber.
  • the compressed air may be injected from the compressed air injection section toward the centripetal direction of the source gas introduction pipe.
  • the raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus according to the present invention is provided.
  • the cleaning method it is preferable that the compressed air and the dirt are suctioned and removed by the suction / discharge unit from the suction / discharge unit provided above the injection unit.
  • a compressed air injection unit is provided above or above the film formation chamber, and suction is provided above the injection unit.
  • a discharge section is provided, a second injection section of compressed air is provided above the suction / discharge section, the injection section injects compressed air upward from below and the second injection section is from above. It is preferable that the compressed air is ejected downward and the suction / discharge unit sucks and removes the compressed air and the dirt.
  • the compressed air jets are arranged so as to face each other in a vertical relationship around the outer periphery of the source gas introduction pipe, and one of the compressed air jets provided at the top of the film forming chamber or at the upper position is from top to bottom. And the other injects compression air from bottom to top.
  • the suction / discharge means performs strong suction / discharge.
  • the CVD film is formed in each of a plurality of film forming chambers arranged in a circle on a turntable.
  • the compressed gas is sprayed with dirt mainly composed of carbon powder attached to the outer surface of the raw material gas introduction pipe during the process of extracting the raw material gas introduction pipe from the plastic container. It is preferable to complete the step of removing and removing the contaminated material by suction outside the system of the film forming chamber.
  • the method of cleaning the raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus is as follows.
  • a plastic container is housed in a film forming chamber having a function of an external electrode which can be sealed and inserted into the plastic container. It can move up and down freely
  • a source gas is introduced from a source gas inlet tube also serving as an internal electrode, and the source gas is turned into plasma to form a CVD film on the inner surface of the plastic container, the source gas is deposited on the outer surface of the source gas inlet tube.
  • a step of forming a CVD film on an inner surface of the plastic container and then extracting the raw material gas introduction pipe from the inside of the plastic container The ultrasonic air is blown toward the dirt, and the suction / discharge means is used so that the dirt removed by the blowing of the ultrasonic air does not transfer to the film forming chamber and the plastic container on which the CVD film is formed.
  • the step discharges the dirt out of the system of the film forming chamber.
  • the source gas introduction pipe is centered from a blow unit of an ultrasonic wave provided above or above the film formation chamber. It is preferable to blow the ultrasonic wave in the direction.
  • the ultrasonic air is blown at predetermined intervals around the outer periphery of the source gas inlet pipe (radially about the axis of the source gas inlet pipe) and at the upper or upper part of the film forming chamber.
  • the ultrasonic air may be blown from a part of the ultrasonic air professional provided in the direction toward the centripetal direction of the raw material gas introduction pipe.
  • the ultrasonic air and the dirt are sucked by the suction and discharge means from a suction and discharge section provided above the blow section. It is preferable to remove them.
  • a blow unit for an ultrasonic wave is provided at an upper portion or an upper position of the film forming chamber, and A suction / discharge unit is provided at a position, and a second blow unit for ultrasonic air is provided at a position above the suction / discharge unit.
  • the blow blows the ultrasonic air from bottom to top and the second blow unit Blows ultrasonic air from top to bottom and It is preferable that the suction / discharge unit sucks and removes the ultrasonic air and the dirt.
  • the blow of the ultrasonic air is arranged so as to be opposed to each other in a vertical relationship around the outside of the source gas introduction pipe, and one of the blow parts of the ultrasonic air provided at the upper part or the upper position of the film forming chamber is from above Blow the ultrasonic air downwards and the other upwards.
  • the amount of suction and exhaust by the suction and discharge means is larger than the amount of air supplied by the ultrasonic air. Therefore, the suction / discharge means performs strong suction / discharge.
  • the CVD film is formed in each of a plurality of film forming chambers arranged in a circle on a turntable.
  • a dirt mainly composed of carbon powder attached to the outer surface of the raw material gas introduction pipe is removed. It is preferable that the step of removing the contaminants by blowing the sonic air and sucking and discharging the removed contaminants out of the system of the film forming chamber is completed.
  • the apparatus for cleaning a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus is such that a plastic container is housed in a film forming chamber having a function of an external electrode that can be sealed and inserted into the plastic container.
  • the source gas is introduced from a source gas inlet tube which can be raised and lowered and also serves as an internal electrode, and the source gas is turned into plasma to form a CVD film on the inner surface of the plastic container, the outer surface of the source gas inlet tube is formed.
  • the compressed air jetting unit which is jetted by the compressed air jetting unit, is provided at an upper position or an upper position of the film forming chamber. Preferably, it is arranged around the outside of the gas inlet tube.
  • the compressed air injection means is formed by a tapered compressed air injection section arranged at a predetermined interval (radially about the axis of the source gas introduction pipe) around the outside of the source gas introduction pipe. Is also good.
  • the suction source for suctioning and removing the compressed air and the dirt is provided at a position above the injection section. It is preferable to arrange it around the outside.
  • the injection section of the compressed air injected by the compressed air injection means is provided at an upper or upper position of the film forming chamber.
  • the compressed gas and a suction / discharge unit for suctioning and removing the dirt are disposed around the outside of the raw material gas introduction pipe at a position above the jetting unit.
  • a second injection part of compressed air injected by the compressed air injection means is disposed around the outside of the raw material gas introduction pipe at a position above the suction / discharge part, and the compressed air injection direction of the injection part is directed upward and the It is preferable that the injection direction of the compressed air from the second injection section is directed downward.
  • the compressed air is injected in such a way that one of the tapered compressed air injection parts arranged so as to face each other while the vertical relationship around the outside of the raw material gas introduction pipe alternates changes from top to bottom, and the other from bottom to top. Formed towards.
  • the apparatus for cleaning a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus is such that a plastic container is housed in a film forming chamber having a function of an external electrode that can be sealed and inserted into the plastic container. It can move up and down freely
  • a source gas is introduced from a source gas inlet tube also serving as an internal electrode, and the source gas is turned into plasma to form a CVD film on the inner surface of the plastic container, the source gas is deposited on the outer surface of the source gas inlet tube.
  • the cleaning device for a raw material gas introduction pipe for cleaning dirt mainly composed of carbon powder to be used, wherein the raw material gas introduction pipe is sealed in accordance with the timing after forming a CVD film on the inner surface of the plastic container.
  • the blow section of the ultrasonic wave blown by the ultrasonic air blowing means may be provided above or above the film forming chamber. It is preferable to arrange them at positions.
  • the ultrasonic air blow means is disposed at a predetermined interval around the outer periphery of the source gas inlet pipe (radially about the axis of the source gas inlet pipe), and is located above or above the film forming chamber. It may be formed by an ultrasonic oscillator provided.
  • a suction / discharge unit for suctioning and removing the ultrasonic air and the dirt may be arranged at a position above the blow unit. preferable.
  • a blow unit for ultrasonic air blown by the ultrasonic air blowing means may be provided at an upper portion of the film forming chamber or at a position above the film forming chamber.
  • the ultrasonic air and a suction / discharge unit for suctioning and removing the dirt are disposed at an upper position of the blow unit, and the ultrasonic air blown by the ultrasonic air blow unit is disposed at an upper position.
  • a second blow unit is disposed above the suction / discharge unit, and the direction of the ultrasonic air blow of the blow unit is changed. It is preferable that the blow direction of the ultrasonic air of the second blow section be directed upward and downward.
  • the ultrasonic air blow means is arranged so that the vertical relationship around the outer periphery of the source gas introduction pipe is alternately changed, and the ultrasonic air blow means is provided from the ultrasonic oscillator provided at the upper part or upper position of the film forming chamber.
  • One of the sonic air blow sections is formed from top to bottom, and the other is formed from bottom to top.
  • the plasma generating means in the film forming chamber is performed by a microwave generator.
  • the method of cleaning the source gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus according to the present invention is as follows.
  • a plastic container is housed in a sealable film formation chamber, and the source gas is inserted into the plastic container and can be moved up and down.
  • the raw material gas is introduced from a tube, and the raw material gas is converted into a plasma by microwaves to form a CVD film on the inner surface of the plastic container.
  • the method includes forming a CVD film on an inner surface of the plastic container, and then extracting the raw material gas introduction pipe from the inside of the plastic container.
  • the compressed air is blown or the ultrasonic air is blown, and the dirt removed by the jet of the compressed air or the blow of the ultrasonic air is removed.
  • the apparatus for cleaning a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus comprises a plastic container housed in a sealable film forming chamber, and a vertically movable source gas introduction pipe inserted into the plastic container.
  • a raw material gas is introduced and the raw material gas is converted into plasma by microwaves to form a CVD film on the inner surface of the plastic container, carbon powder adhered and formed on the outer surface of the raw material gas introduction pipe is mainly used.
  • Compressed air injection means and suction for discharging the dirt removed by the injection of the compressed air to the outside of the film forming chamber 1 so that the dirt is not transferred to the film forming chamber 1 and the plastic container side on which the CVD film is formed.
  • Discharge means for discharging the dirt removed by the injection of the compressed air to the outside of the film forming chamber 1 so that the dirt is not transferred to the film forming chamber 1 and the plastic container side on which the CVD film is formed.
  • the apparatus for cleaning a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus comprises a plastic container housed in a sealable film forming chamber, and a vertically movable source gas introduction pipe inserted into the plastic container.
  • a raw material gas is introduced, and the raw material gas is turned into plasma by microwaves to form a CVD film on the inner surface of the plastic container, the main component is carbon powder adhered to the outer surface of the raw material gas introduction pipe.
  • the cleaning device for a raw material gas introduction pipe for cleaning dirt the raw material gas introduction pipe is extracted from the plastic container at the timing after forming the CVD film on the inner surface of the plastic container.
  • An introduction pipe withdrawal means for blowing ultrasonic air toward the dirt, and an ultrasonic air blow means for removing the ultrasonic air.
  • Suction means for discharging the contaminants to the outside of the film forming chamber so that the dirt does not migrate to the film forming chamber and the plastic container on which the CVD film is formed.
  • the base material used for the source gas introduction pipe may be SUS304 or SUS316 having a polished surface. It is preferable that the material of the hard gold alloy metal to be surface-treated is an acid hard gold metal such as 99.7 AU—0.3 Co, 99.8 Au-0.2 Ni. .
  • the compressed air is injected in a non-contact state with respect to a dirt mainly composed of carbon powder adhered to the outer surface of the raw material gas introduction pipe.
  • the dirt can be quickly and easily removed by blowing ultrasonic air. There is no need to worry about deforming the source gas inlet pipe to remove dirt without contact.
  • an appropriate vibration is applied to the pipe wall by the pressure of the compressed air, so that the dirt can be effectively removed. Since the removed dirt is discharged to the outside by the suction / discharge means, the dirt separated from the surface of the source gas introducing pipe does not transfer to the film forming chamber and the plastic container side.
  • the compressed air is injected upward from below and the dirt is sucked and discharged together with the air at the position above the dirt, the dirt transferred to the film forming chamber and the plastic container side can be minimized.
  • the compressed air is jetted downward from above, dirt easily migrates to the lower film forming chamber or the plastic container side.
  • the time required for film formation by the CVD film forming apparatus can be reduced by completing the dirt collection operation during the operation of pulling out the source gas introduction pipe.
  • the source gas introduction pipe is cleaned each time a film is formed, so that strong adhesion of dirt can be prevented.
  • the present invention can easily remove the dirt during one turn of the turntable, similarly for the source gas introduction pipe used in the one-piece plasma CVD film forming apparatus. Continuous operation of the work is possible.
  • dirt can be removed easily in a short time, and the interval between disassembly and inspection can be extended, and the production operation efficiency can be improved.
  • the base material used for the source gas inlet tube also serving as an internal electrode is SUS304 whose surface is polished, or the material of the hard gold alloy plating which is the surface treatment is 99.7 Au—
  • acidic hard gold plating such as 0.3 Co, 99.8 Au-0.2 Ni, etc.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a film forming chamber of a CVD film forming apparatus according to the present invention and an apparatus for cleaning a source gas introduction pipe.
  • FIG. 2 is a schematic view showing one embodiment of a cleaning device for a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view showing a relationship between a supply system and a discharge system, and (b). () Is a cross-sectional view on the compressed air supply side, and (c) is a cross-sectional view on the discharge side of carbon powder and the like.
  • FIG. 3 shows a photograph of internal electrodes after 500 batches by a compressed air-in-blow method in a chamber showing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows an enlarged photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the bottom portion of the internal electrode after the completion of the 500 batches.
  • Fig. 5 shows an enlarged photograph (50x magnification) of part B of the internal electrode body after the completion of the 500 batches.
  • FIG. 6 shows an enlarged photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the mouth portion of the internal electrode bottle after 500 batches.
  • FIG. 7 shows an enlarged photograph (500 times) of the internal electrode exhaust manifold section D after the completion of 500 batches.
  • FIG. 8 shows an internal electrode photograph after the completion of the 2000 batch.
  • FIG. 9 shows a magnified photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the bottom of the internal electrode after the completion of the 2000 batch.
  • FIG. 10 shows an enlarged photograph (50 ⁇ magnification) of part B of the internal electrode after the completion of the 2000 batch.
  • Fig. 11 shows an enlarged photograph (50x magnification) of the mouth of the internal electrode bottle after the completion of 2000 batches.
  • Fig. 12 shows the enlarged view (50x magnification) of the internal electrode exhaust manifold section after the completion of the 2000 batch.
  • FIG. 13 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of the 4500 batch.
  • FIG. 14 shows an enlarged photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the bottom portion of the internal electrode after the completion of the 450 batch.
  • Fig. 15 shows an enlarged photograph of the internal electrode body after the completion of 450 batches (50 times magnification).
  • FIG. 16 shows a magnified photograph (at a magnification of 50 ⁇ ) of the mouth portion of the internal electrode bottle after the completion of the 450 batch.
  • FIG. 17 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of 700,000 batches.
  • FIG. 18 shows an enlarged photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the bottom portion of the internal electrode after completion of the 700,000 batches.
  • Fig. 19 shows an enlarged photograph (50X magnification) of part B of the internal electrode after the completion of 700,000 batches.
  • FIG. 20 shows an enlarged photo (50 ⁇ ) of a portion C of the bottle mouth of the internal electrode after the completion of the 700,000 batch.
  • Fig. 21 shows an enlarged image (50x) of the exhaust manifold section of the internal electrode after the completion of 700,000 batches.
  • FIGS. 22A to 22E are schematic views showing another embodiment of the cleaning apparatus for the raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus according to the present invention, which is an ultrasonic air blowing method outside the chamber, in which (a) to (e). Shows the operating state.
  • FIG. 23 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of 500 batches by the outside-chamber ultrasonic air blow method showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of the 20000 batch.
  • FIG. 25 shows an enlarged photograph (at a magnification of ⁇ 50) of the bottom portion of the internal electrode after the completion of the 2000 batch.
  • FIG. 26 shows a magnified photograph (50 ⁇ ) of the internal electrode body after the completion of the 2000 batch.
  • Figure 27 is an enlarged photograph of the mouth of the internal electrode bottle after the completion of 2000 batches.
  • FIG. 28 shows an enlarged photograph (50x magnification) of the internal electrode exhaust manifold section after the completion of the 2000 batch.
  • FIG. 29 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of the 4500 batch.
  • Figure 30 is an enlarged photo of the bottom of the internal electrode after the completion of the 450 batch (50x magnification).
  • Part A Part A is shown.
  • Fig. 31 shows an enlarged photograph (50x magnification) of part B of the internal electrode body after the completion of 450 batches.
  • Fig. 32 is an enlarged photograph of the mouth of the internal electrode bottle after the completion of 450 batches.
  • Figure 33 shows an enlarged photograph (50x) of the D section of the internal electrode exhaust manifold after the completion of 450 batches.
  • FIG. 34 shows a photograph of the internal electrode after the completion of the 700,000 batch.
  • FIG. 35 shows an enlarged photograph (500 ⁇ ) of the bottom portion of the internal electrode after completion of the 700,000 batches.
  • Fig. 36 shows an enlarged photograph (50X magnification) of part B of the internal electrode after the completion of the 700 batch.
  • Fig. 37 shows an enlarged photo (50 times) of part C of the bottle mouth of the internal electrode after the completion of the 700 batch.
  • Fig. 38 shows an enlarged photograph (50x magnification) of the exhaust manifold section of the internal electrode after the completion of 700,000 batches.
  • FIG. 39 is a diagram showing the positional relationship between the measurement points A, B, C, and D.
  • FIG. 40 shows a photograph of internal electrodes after the completion of 500 batches showing a comparative example.
  • FIG. 41 shows an enlarged photograph (500 times) of the bottom portion of the internal electrode after 500 batches showing a comparative example.
  • FIG. 42 shows an enlarged photograph (500 times) of part B of the internal electrode body after the completion of 500 batches showing a comparative example.
  • FIG. 43 shows an enlarged photograph of a mouth portion of an internal electrode bottle (500 times) after 500 batches, showing a comparative example.
  • FIG. 44 shows an enlarged photograph (50 ⁇ ) of the internal electrode exhaust manifold after 500 batches, showing a comparative example.
  • FIG. 45 shows an internal electrode photograph after the completion of 600 batches showing a comparative example.
  • FIG. 46 shows an enlarged photo (50 times) of the bottom portion of the internal electrode after the completion of 600 batches showing a comparative example.
  • FIG. 47 shows an enlarged photo (50 times) of part B of the internal electrode body after completion of 600 batches showing a comparative example.
  • FIG. 48 shows an enlarged photograph (50 times magnification) of the inner electrode bottle mouth after 600 batches showing a comparative example.
  • FIG. 49 shows a magnified photograph (50 ⁇ ) of the internal electrode exhaust manifold section after completion of 600 batches, showing a comparative example.
  • FIG. 50 is a schematic diagram showing a second embodiment of the film forming chamber 1 and the raw material gas introduction pipe cleaning apparatus of the CVD film forming apparatus according to the present invention.
  • FIG. 51 is a partial conceptual diagram of the upper part of the film forming chamber when an ultrasonic air blowing means is provided instead of the compressed air injection means.
  • 1 is a film forming chamber
  • 2 is a raw material gas introduction pipe (internal electrode)
  • 3 is a compressed air injection means
  • 4 is a suction and discharge means
  • 5 is a raw material gas generation source
  • 6 is an external electrode
  • 7 is an ultrasonic air flow.
  • Professional means 8 is a plastic container
  • 9 is a lid
  • 9a is a lower lid
  • 9b is an upper lid
  • 10 is an insulator
  • 1 is a compressed air injection section
  • 1 la is a first injection section
  • 1 lb is a second injection unit
  • 12 is a suction / discharge unit
  • 13 is a ring
  • 14 is an air supply unit for an ultrasonic air blow unit.
  • the CVD film forming apparatus includes a film forming chamber 1 and a raw material gas introducing pipe 2 serving also as an internal electrode for introducing a raw material gas to be plasmatized into a plastic container 8 accommodated in the film forming chamber 11.
  • a high frequency supply means (not shown) for supplying high frequency to the external electrode 6 of the film forming chamber 1; and a dirt mainly composed of carbon powder attached to the outer surface of the internal electrode (source gas introducing pipe) 2.
  • Compressed air injection means 3 for removing gas and the dirt removed from the surface of the source gas inlet pipe 2 are removed by suction so that the dirt is not transferred to the deposition chamber 11 and the plastic container 8 on which the CVD film is formed.
  • This is a plasma CVD film forming apparatus equipped with a powerful suction / discharge means 4 for performing the above.
  • This CVD film forming apparatus is a device for supplying a high frequency to the external electrode 6 to turn a raw material gas into plasma in the plastic container 8 and form a CVD film on the inner surface of the plastic container 8.
  • one film forming chamber or a plurality of film forming chambers may be arranged.
  • a batch type CVD film forming apparatus for simultaneously forming films in all film forming chambers may be used, or a plurality of film forming chambers may be installed on a turntable.
  • a rotary type continuous CVD film forming apparatus may be used.
  • the film forming chamber 1 includes an external electrode 6 for accommodating a plastic container 8, a raw material gas introduction tube 2 serving as a grounded internal electrode, which is disposed inside the plastic container 8 so as to be movable up and down, and a lid 9 which can be opened and closed. And form a sealable vacuum chamber.
  • the lid 9 is formed of a conductive member.
  • the lid 9 includes a lower lid 9a disposed above the film forming chamber 11 and an upper lid 9b disposed above the lower lid 9a.
  • the upper lid 9b supports the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode, and can be moved up and down. As a result, the raw material gas introduction pipe 2 moves up and down as a result of raising and lowering the upper lid 9b.
  • lid An insulator 10 is provided on the lower surface of 9, and the internal electrode 2 and the external electrode 6 are insulated by the insulator 10 when the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode is inserted into the plastic container 8.
  • the means for extracting the source gas inlet pipe (not shown) is for extracting the source gas inlet pipe 2 from the inside of the plastic container 8 at the timing after forming the CVD film on the inner surface of the plastic container 8. b and a mechanism for raising and lowering the upper lid 9b.
  • the lower lid 9a and the upper lid 9b are sealed from the outside by an O-ring 13 disposed therebetween.
  • the lid 9 is provided with an opening that is connected to a housing space in the external electrode 6.
  • the source gas introduction pipe 2 is inserted into this opening.
  • a compressed air injection part 11 for injecting the air supplied from the compressed air injection means 3 toward the raw material gas introduction pipe 2. It is preferable that the injection section 11 is tapered to generate strong compressed air.
  • a suction / discharge unit 12 for sucking and removing the injected compressed air and the removed dirt together is provided on the inner surface of the opening of the lid 9.
  • the suction / discharge section 12 is connected to the suction / discharge means 4. By operating the suction / discharge means 4, air is suctioned using the suction / discharge section 12 as a suction port.
  • FIG. 2 is a schematic view showing one embodiment of a cleaning device for a raw material gas introduction pipe used in the CVD film forming apparatus according to the present invention.
  • the source gas introduction pipe internal electrode
  • the compressed air passes through the inside of the lid 9 and is injected toward the source gas introduction pipe.
  • the compressed air is injected in the centripetal direction around the axis of the source gas introduction pipe.
  • the outer surface of the source gas introduction pipe The dirt attached to the surface can be uniformly removed.
  • the removed dirt and the air by the compressed air are sucked and discharged above the injection section as shown in (a). This is to prevent dirt from falling into the mouth and entering the inside of the container.
  • Discharge is performed in the direction of 360 ° around the axis of the raw material gas introduction pipe as shown in (c).
  • FIG. 50 is a schematic diagram showing a second embodiment of the film forming chamber 1 and the material gas introducing pipe cleaning device of the CVD film forming apparatus according to the present invention.
  • the injection section 11a of compressed air injected by the compressed air injection means 3 is disposed above or above the film forming chamber 11 and around the outside of the source gas introduction pipe 2.
  • a suction / discharge unit 12 for suctioning and removing compressed air and dirt is disposed around the outside of the raw gas introduction pipe 2 at a position above the injection unit 11a.
  • a second injection part 11 b of compressed air injected by the compressed air one injection means 3 is disposed around the outside of the raw material gas introduction pipe 2 at a position above the suction / discharge part 12.
  • the compressed air one injection direction of the injection part 11a is directed upward and the compressed air injection direction of the second injection part 11b is directed downward, and air is suctioned from the suction / discharge part 12 disposed therebetween.
  • the amount of suction and exhaust by the suction and discharge means 4 is set to be larger than the amount of compressed air supplied, so that the compressed air and dirt can be further removed without being scattered. I can do it.
  • the suction and exhaust amount is 1.5 times or more the air supply amount of the compressed air.
  • a space is formed inside the external electrode 6, and this space is a housing space for housing a plastic container 8 to be coated, for example, a PET bottle which is a container made of polyethylene terephthalate resin.
  • the accommodation space in the external electrode 6 is formed so as to accommodate the plastic container 8 accommodated therein. That is, the accommodation space is Preferably, it is formed so as to be slightly larger than the outer shape of the stick container 8. That is, it is preferable that the inner wall surface of the housing space of the container has a shape surrounding the vicinity of the outside of the plastic container 8, particularly a similar shape. However, when a bias voltage is applied to the inner surface of the plastic container 8, the inner wall surface of the external electrode accommodating space does not need to have a shape surrounding the outer periphery of the plastic container 8, and a gap may be provided.
  • the accommodation space in the external electrode 6 is sealed from the outside by a ring (not shown) arranged between the insulator 10 and the lid 9.
  • the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode is arranged inside the external electrode 6 and inside the plastic container 8.
  • the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode is supported by the upper lid 9b and is movable up and down together with the upper lid 9b.
  • the distal end of the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode is arranged in a space inside the external electrode 6 and inside a plastic container 8 housed in the external electrode 6.
  • a gas outlet is provided at the end of the raw material gas introduction pipe 2. Further, the raw material gas introduction pipe 2 also serving as an internal electrode is grounded.
  • the raw material gas introduction tube 2 also serving as an internal electrode is formed of a conductive tubular substrate provided with a hard gold alloy.
  • the conductive tubular substrate is preferably formed of SUS304 whose surface is polished.
  • S U S 304 is selected for reasons of corrosion resistance and high strength. Polishing is preferably performed by mechanical processing, and is preferably finished to a mirror surface of buff # 600. Alternatively, it may be formed of SUS316.
  • Hard gold alloy plating is used to suppress the reaction with dirt.
  • the plating thickness is preferably 2 to 10 / ⁇ , and the type of hard gold alloy is 99.7 Au-0.3 Co, 99.8 Au-0.2 Ni, etc. It is preferably a stick.
  • Pure gold plating has the best corrosion resistance but low mechanical strength such as abrasion resistance and hardness.
  • Acidic hard gold 99.7 Au-0.3 Co, 99.8 Au-0.2 Ni
  • the hardness of other gold alloys 25 Ag, 20 Cu
  • the gold plating method is a method in which SUS304 is machined and polished (finished to a mirror surface of puff # 600), and then electrolessly plated with nickel and then gold-plated.
  • the inner diameter of the raw material gas inlet tube 2 also serving as an internal electrode is preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.0 mm or less, in order to prevent plasma from being generated inside the tube of the internal electrode. By setting the inner diameter to 1.5 mm or less, the generation of dirt inside the tube of the internal electrode can be suppressed.
  • the thickness of the internal electrode is preferably 1 mm or more to ensure mechanical strength.
  • the raw material gas introduction tube 2 also serving as an internal electrode as described above, it is possible to prevent dirt from sticking and to stabilize plasma discharge.
  • the plastic container includes a container used with a lid, a stopper, or a seal, or a container used in an open state without using them.
  • the size of the opening is determined according to the contents.
  • the plastic container includes a plastic container having a predetermined thickness having an appropriate rigidity and a plastic container formed of a non-rigid sheet material.
  • the filling of the plastic container according to the present invention includes beverages such as carbonated beverages or fruit juice beverages or soft drinks, and pharmaceuticals, agricultural chemicals, or dry foods that dislike moisture absorption.
  • the resin used to mold the plastic container is polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene terephthalate-based polyester resin (cyclohexane dimethanol is used instead of ethylene glycol as the alcohol component of polyester.
  • PETG polyethylene terephthalate resin
  • cyclohexane dimethanol is used instead of ethylene glycol as the alcohol component of polyester.
  • the copolymer obtained is called PETG, manufactured by Yeastman), polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthlate resin, polyethylene resin, polypropylene resin (PP), and cycloolefin copolymer resin (COC, cycloolefin).
  • ionomer resin poly Chilpentene-1 resin, polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, acrylonitrile resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyamide resin , A polyamide imide resin, a polyacetal resin, a polycarbonate resin, a polysulfone resin, or a tetrafluoroethylene resin, an acrylonitrile-styrene resin, or an acrylonitrile-butadiene styrene resin. be able to. Of these, PET is particularly preferred.
  • the source gas introduction pipe 2 introduces a source gas supplied from a source gas source 5 into the plastic container.
  • This source gas generation source generates a hydrocarbon gas such as acetylene.
  • the source gas introduction pipe 2 supplies the source gas to the film forming chamber 1.
  • the source gas generating source 5 may be provided for each film forming chamber, but the source gas is introduced into all the film forming chambers by branching from one source gas generating source. May be.
  • branch pipes corresponding to the number of the film forming chambers are provided between the source gas generating source 5 and the mass flow controller (not shown).
  • the number of mask openings and the number of controllers are the same as the number of film forming chambers. In any case, it is sufficient that a predetermined amount of source gas can be supplied to each of the film forming chambers.
  • a source gas for example, when a DLC film is formed, aliphatic or aromatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, oxygen-containing hydrocarbons, nitrogen-containing hydrocarbons, etc., which are gaseous or liquid at room temperature, are used. You. In particular, benzene, toluene, 0-xylene, m-xylene, p-xylene, cyclohexane and the like having 6 or more carbon atoms are desirable.
  • aliphatic hydrocarbons especially ethylene hydrocarbons such as ethylene, propylene or butylene, or acetylene such as acetylene, arylene or 1-butyne Hydrocarbons are preferred.
  • ethylene hydrocarbons such as ethylene, propylene or butylene
  • acetylene such as acetylene, arylene or 1-butyne Hydrocarbons
  • These raw materials may be used alone, but may be used as a mixture of two or more gases. You can do it. Further, these gases may be diluted with a rare gas such as argon or helium for use.
  • a Si-containing hydrocarbon gas is used.
  • the DLC film formed on the inner surface of the plastic container is a film called an i-carbon film or a hydrogenated amorphous carbon film (a_C: H), and includes a hard carbon film. Further, the DLC film is an amorphous carbon film and has SP 3 bonds.
  • a hydrocarbon-based gas such as an acetylene gas, is used as a source gas for forming the DLC film.
  • An Si-containing hydrocarbon-based gas is used as a source gas for forming a Si-containing DLC film.
  • the accommodation space in the film forming chamber 11 is connected to a vacuum pump (not shown) via a pipe (not shown) and a vacuum valve.
  • This vacuum pump is connected to an exhaust duct (not shown).
  • the evacuation system may be integrated into one vacuum pump to perform the evacuation, or the evacuation may be performed by a plurality of vacuum pumps.
  • the high-frequency supply means includes a fixed matching device (not shown) provided on the external electrode, and a high-frequency power supply (not shown) connected to the fixed matching device.
  • the high-frequency power source generates high-frequency energy, which is the energy for converting raw material gas into plasma in a plastic container.
  • the frequency of the high-frequency power supply is from 100 kHz to: LOOOMHz. For example, use a frequency of 13.56 MHz, which is an industrial frequency.
  • a microwave may be supplied to the inside of the container to turn the raw material gas into plasma.
  • the source gas introduction pipe does not double as the internal electrode, but the dirt is similarly formed by adhesion, so that the dirt can be similarly removed by the cleaning method and apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 51 is a partial conceptual diagram of the upper part of the film forming chamber when an ultrasonic air blow means is provided instead of the compressed air injection means. Air is supplied to the ultrasonic air blow means 7 from the air supply means 14 for the ultrasonic air blow means, and ultrasonic vibration is applied to the air by the ultrasonic transmitter provided in the ultrasonic air blow means 7. Then, ultrasonic air is blown toward the dirt from a blow unit (not shown).
  • the suction / discharge section is preferably provided above the ultrasonic air blow section, and is more preferably provided above the ultrasonic air blow section and around the outside of the raw material gas introduction pipe.
  • the blow section, the suction / discharge section, and the second blow section are respectively provided around the outside of the source gas inlet pipe.
  • the blow of the ultrasonic air is shown in a form of blow from one direction, but it is more preferable to blow from the centripetal direction about the axis of the source gas introduction pipe.
  • the ultimate pressure was 6.65 Pa, and the deposition pressure was 26.6 Pa.
  • the pressure is the degree of vacuum in the exhaust manifold.
  • the gas type was C 2 H 2 (acetylene), and the gas flow rate was 50 sccm. After reaching the deposition pressure, the gas stabilization time until the start of deposition was set to 1.0 second.
  • the RF output was 400 W, the frequency was 13.56 MHz, and the discharge time was 3.0 seconds.
  • the air supply pressure was 0.3 MPa, and the air supply flow rate was 170 ⁇ / min.
  • the exhaust flow rate was 180 ⁇ / min.
  • the ascending and descending speed of the cylinder was set to about 1.1 seconds when ascending and about 0.5 seconds when descending.
  • the stroke length for elevating was set at 295 mm.
  • BA tube size was 6.35 mm in diameter.
  • the surface treatment of the internal electrodes was Au alloy plating.
  • Optical microscopy of the internal electrode (enlarged photo of internal electrode (50x)) was performed. There were four observation points (bottom, trunk, bottle mouth, exhaust manifold). The number of observations was 5 times (initial state: 1st day (500 times) — 2nd day (20000 times) 13th day (450 times) — 4th day (700 times) ))
  • the surface resistance of the internal electrode was measured. There were four measurement points (bottom, body, bottle mouth, exhaust manifold). The number of measurements was 5 times (initial state: 1st day (501 times) — 2nd day (20000 times) 13th word (4500 times) _ 4th day (700 times times) ))
  • the presence or absence of a film on the circumference of the measurement point is used as a reference dimension.
  • the measurement points A, B, C and D in a) and b) are as follows.
  • Part A is at the bottom (10 mm above the tip of the internal electrode).
  • Part B is the trunk (60 mm above A).
  • Part C is the mouth (100 mm above B).
  • Section D is the exhaust manifold section (60 mm above C).
  • Figure 39 shows the positional relationship of the measurement points.
  • the high-frequency output was 400 W
  • the deposition time was 3.0 seconds
  • the measurement batches were 1,100,700,000 batches.
  • Fig. 3 is a photograph of the internal electrodes after the 5,000 batch
  • Fig. 4 is an internal electrode after the 5,000 batches.
  • Fig. 5 is an enlarged photo of the internal electrode body after 500 batches (50x) Part B
  • Fig. 6 is the internal electrode bottle mouth after 500 batches Part C (50x) Part C
  • Fig. 7 shows an enlarged photograph (50x) of the internal electrode exhaust manifold after 500 batches are completed. Part D is shown.
  • Fig. 8 is an internal electrode photograph
  • Fig. 9 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the 2000 batch (50x) part A
  • Fig. 10 is an enlarged photograph of the body of the internal electrode after the completion of the 2000 batch.
  • Fig. 11 is an enlarged photo of the mouth of the internal electrode bottle after the completion of 2000 batches (50x) Part C
  • Fig. 12 is the interior after the completion of 2000 batches Enlarged photo of electrode exhaust manifold (50x) The D part is shown.
  • Fig. 13 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 450 batch
  • Fig. 14 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the 450 batch (50x magnification)
  • part A is an enlarged view of the body of the internal electrode.
  • Fig. 16 shows an enlarged photo (50x) of the internal electrode bottle mouth after the 450th batch was completed (50x).
  • an enlarged photograph of the internal electrode exhaust manifold (50x magnification) No drawing is attached for D because image data is damaged.
  • Fig. 17 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 700 batch
  • Fig. 18 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the 700 batch (50X magnification)
  • part A is a 700 batch Enlarged photo of the internal electrode body after completion (50x) Part B
  • Figure 20 is 700 000 Enlarged photo of the inner electrode bottle mouth after batch completion (50x) Part C
  • Figure 21 is 7 Enlarged photo of internal electrode exhaust manifold after batch is completed (50 times).
  • Table 1 shows the surface resistance values.
  • the surface is insulated at the exhaust manifold and at the mouth, even though the number of discharges is small. No significant change was observed in the bottom and trunk from the initial state to the end of the 700,000 batch.
  • the reflected wave was stable at 4-7 W from the beginning to the end of the 700,000 batch.
  • the matching points were stable from the beginning to 700,000 batches.
  • the discharge state was also stable throughout (based on visual confirmation through a window).
  • FIGS. 51 and 22 An experiment was performed using the apparatus shown in FIGS. 51 and 22.
  • Fig. 2 2 As shown in (a) to (e), cleaning is started from the end of film formation (see a) (see b).
  • the ultrasonic unit (ultrasonic air blow means) moves forward and blows ultrasonic air against the dirt attached to the internal electrodes.
  • the internal electrode rises and cleans to the tip (lowest position) of the internal electrode by ultrasonic air blow (see c). This cleaning is performed while the internal electrodes rise.
  • the ultrasonic unit retreats from the internal electrode (see d).
  • the internal electrode descends and is housed in the plastic container, and the deposition chamber is sealed (see e).
  • the air supply pressure was 0.3 MPa, and the air supply flow rate was 160 ⁇ / min.
  • the exhaust flow rate was 180 ⁇ / min.
  • Frequency 20 kHz to 4 MHz.
  • the test was carried out at 100 kHz, and d) the elevating condition of the source gas inlet tube also serving as the internal electrode.
  • the ascending and descending speed of the cylinder was set to about 0.7 seconds when ascending and about 0.9 seconds when descending.
  • the stroke length for elevating was set at 295 mm.
  • the high-frequency output was set to 400 W
  • the film formation time was set to 3.0 seconds
  • the measurement batch was set to 1,100,700,000 notches.
  • FIG. 23 shows a photograph of the internal electrodes after the completion of the 50,000 batch. Enlarged photographs of A, B, C and D parts are not attached.
  • FIG. 25 is an enlarged photo of the bottom of the internal electrode after batch 2000 (50x magnification) Part A
  • Fig. 26 is the internal electrode cylinder after batch 200
  • Fig. 27 is an enlarged photo of the inner electrode bottle mouth (50X) Part C
  • Fig. 28 is an internal electrode exhaust manifold after 2000 batches Enlarged photo (50x) Part D is shown.
  • Fig. 29 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 450 batch
  • Fig. 30 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the 450 batch (50 times magnification), part A
  • Fig. 31 is a 450 batch Enlarged photo of internal electrode body after completion (50x) Part B
  • Fig. 32 450 Enlarged photo of internal electrode bottle mouth after batch completion (50x) Part C
  • Fig. 33 45 Enlarged photo of internal electrode exhaust manifold after 50 batches (50x) D section is shown.
  • the operation after the completion of the 700 batch is as follows.
  • Fig. 34 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 700 batch
  • Fig. 34 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 700 batch
  • Fig. 34 is a photograph of the internal electrode after the completion of the 700 batch
  • FIG. 35 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the 700 batch (50 times magnification), part A, and Fig. 36 is a 700 batch Enlarged photo of internal electrode body after completion (50x) Part B, Figure 370 is 700 000 Enlarged photo of internal electrode bottle mouth after batch completion (50x) Part C, Figure 38 is 70 Enlarged photo of internal electrode exhaust manifold after 50 batches (50x) D section is shown.
  • Table 3 shows the surface resistance values.
  • Table 4 shows the measured values of the reflected waves.
  • the reflected wave was stable at 4 to 6 W from the beginning to the end of 700,000 batches. After about 4000 batches, it was confirmed that discharge became unstable (discharge light flickered slightly according to visual observation of plasma). At that time, the reflected wave also fluctuates greatly like 9 ⁇ 25 ⁇ 6 ⁇ 5. The matching points were stable from the beginning until the end of 700,000 batches.
  • Optical microscopy of the internal electrode (enlarged photo of internal electrode (50x)) was performed. There were four observation sites (bottom, trunk, bottle mouth, exhaust manifold). However, the number of observations was set to two. That is, 500 batches and 600 batches. The 600 batch is in a discharge disabled state. This was taken as the upper limit of the number of film formation.
  • the surface resistance of the internal electrode was measured. There were four measurement points (bottom, body, bottle mouth, exhaust manifold). However, the number of observations was set to two. That is, 500 batches and 600 batches. The 600 batch was in a discharge-disabled state, and this was taken as the upper limit of the number of film formations.
  • the measurement points A, B, C, and D in a) and b) were the same as in the chamber-in-chamber blow method.
  • the high-frequency output was set to 400 W
  • the film formation time was set to 3.0 seconds
  • the measurement batch was set to 1,500,100,600 batches.
  • the sampling for barrier property measurement was 1,500 batches.
  • Sampling for visual inspection of film thickness was 1,100,500 batches.
  • Fig. 40 is a photograph of the internal electrode after completion of the non-cleaning 500 batch showing the comparative example.
  • Fig. 41 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the non-cleaning 500 batch showing the comparative example.
  • Fig. 42 is a non-cleaning showing a comparative example.
  • Enlarged photograph of the body of the internal electrode after 500 batches have been completed (50X magnification).
  • Fig. 44 shows a comparative example.
  • Non-cleaning Enlarged photo of the inner electrode exhaust manifold after 500 batches (50x) Part D Are respectively shown.
  • Figure 45 is a photograph of the internal electrode after the completion of the non-cleaning 600 batch showing the comparative example.
  • Figure 46 is an enlarged photograph of the bottom of the internal electrode after the completion of the non-cleaning 600 batch showing the comparative example.
  • Fig. 47 shows a comparative example.
  • Fig. 48 shows a comparative example.
  • Fig. 49 shows a comparative example.
  • Fig. 49 shows a comparative example.
  • Enlarged photo of internal electrode exhaust manifold (50x) The D part is shown.
  • Table 6 shows the surface resistance values.
  • Table 7 shows the measured values of the reflected wave.
  • Example 1 In-chamber air blow method (Example 1) A comparison between the external ultrasonic air-blowing method (Example 2) and non-cleaning (comparative example) confirmed the superiority of the internal electrode cleaning according to the present embodiment.

Abstract

本発明の目的は、原料ガス導入管外表面に炭素粉を主成分とする汚れの強固な付着を防止して、該汚れを短時間にしかも容易に除去することができる原料ガス導入管清掃方法及びその装置を提供することである。　本発明は、プラスチック容器の内表面にＣＶＤ膜を形成したのち原料ガス導入管をプラスチック容器内から抜き出す過程で、前記汚れに向けて圧縮エアーを噴射するととともに圧縮エアーの噴射によって除去された汚れが成膜チャンバー及びＣＶＤ膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように吸引排出手段により汚れを成膜チャンバーの系外に排出させることを特徴とする。

Description

明 細 書
C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法及びその装置 技術分野
本発明は、 C V D (Chemical Vapor Deposition, 化学気相成長） 法 により、 プラスチック容器の内表面に C VD膜、 特に D L C (ダイ ャモン ドライクカーボン） 膜やポリマ一ライクアモルファスカーボ ン膜等の炭素膜あるいは S i 一 C一 H— Oを含有するシリカ膜など を形成するための C VD成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃 方法およびその装置に関する。 背景技術
ガスバリ ア性等の向上の目的でプラスチック容器の内表面に D L C膜を蒸着するために、 C V D法、 特にプラズマ C V D法を用いた 蒸着装置が、例えば特開平 8 — 5 3 1 1 7号公報に開示されている。 また、 特開平 1 0 — 2 5 8 8 2 5号公報には、 D L C膜コ一ティ ン グプラスチック容器の量産用製造装置及びその製造方法が開示され ている。 さ らに、 特開平 1 0 — 2 2 6 8 8 4号公報には、 外面から 外方に突出する突出物を有する容器に、 まだらなく D L C膜をコー ティ ングすることができる D L C膜コーティ ングプラスチック容器 の製造装置及びその製造方法が開示されている。
特開平 8 — 5 3 1 1 7号公報では、 D L C膜コーティ ングプラス チック容器の製造装置の内部電極は導電材料で形成され、 原料ガス 導入のための配管を兼ねている。 この内部電極は原料ガス供給口を 末端に有するパイプ形状を採る。 発明の開示
ところで、 特開平 8 — 5 3 1 1 7号公報の製造装置をはじめ、 従 来の製造装置では、 プラスチック容器の内表面に D L C膜を成膜す ると、その製造装置を構成する部材の一つである原料ガス導入管（内 部電極） の外表面及び内表面に炭素粉を主成分とする汚れ （以下単 に 「汚れ」 という） が付着してしまう。 このため、 プラスチック容 器、 例えば P E Tボトル （ポリエチレンテレフ夕レー ト樹脂製容器） の内表面に D L C膜の成膜を次々と繰り返して D L C膜コ一ティ ン グポトルを多量に製造していく と、 原料ガス導入管に汚れが堆積し 徐々に厚くなる。 そしてその汚れがある厚さ （例えば 5 m程度の 厚さ） になると原料ガス導入管から剥がれ落ちてしまう。 この剥が れ落ちた汚れは P E Tボトルの内部に落ち、 その結果、 P E Tポ ト ルの内部に落ちた汚れによってその P E Tボトルの中に成膜されな い部分が生じ、 ガスバリア性を低下させ、 不良品となってしまう。 一方、 汚れが P E Tボトルの内部に剥がれ落ちることを防止する には次の方法が考えられる。 つまり、 汚れが剥がれ落ちる前に製造 装置を分解して原料ガス導入管を取り外し、 汚れが付着している原 料ガス導入管の外表面及び内表面を作業者がヤスリで削る等して掃 除する方法である。 このように原料ガス導入管の外表面及び内表面 を掃除すれば、 P E Tボトル内部に汚れが剥がれ落ちることを防止 することができるはずである。
このような方法を用いれば、 P E Tボトル内部に汚れが剥がれ落 ちることは防止できる。 しかし汚れは、 おおよそコーティ ング 2 0 0〜 4 0 0回行なう毎に除去しなければ D L C膜コ一ティ ンダプラ スチック容器の品質が低下する為、頻繁に原料ガス導入管を分解し て清掃しなければならない。 すると D L C膜成膜装置の稼働率は著 しく低下してしまう。
また、 原料ガス導入管 （内部電極） に汚れが付着すると、 プラズ マ放電の不安定及び放電停止を招く。
したがって、 装置の稼働率を低下させずに原料ガス導入管を清掃 する清掃方法及びその装置が求められていた。
本発明の課題は、 汚れが原料ガス導入管の内外表面に付着形成さ れた場合に、 圧縮エア一の噴射又は超音波エアーのブローによって 原料ガス導入管に対して非接触の状態で汚れを除去すると共に該汚 れがプラスチック容器や成膜チャンバ一に移行しないように回収出 来るようにすることである。 非接触で汚れを除去するのは、 例えば 原料ガス導入管の変形等の装置故障を防止し、 汚れ付着による未成 膜部分の生成を防止するためである。 また圧縮エアーの噴射方向、 超音波エアーのブロー方向、 吸引排出部の位置、 及びエアー量と吸 引排出量との大小関係を最適とすることで、 成膜チャンバ一や成膜 後のプラスチック容器への汚れの移行を最小限とすることを目的と する。
同時に、 汚れを除去する最適のタイ ミング、 すなわち汚れの回収 作業を原料ガス導入管の引き出し作業中に完了させることで、 C V D成膜装置の成膜に要する時間の短時間化をはかることを目的とす る。 ここで、 成膜するごとに原料ガス導入管を毎回清掃することで 汚れの強固な付着を防止することを目的とする。 汚れの堆積により 付着が強固となるからである。
これにより、 D L C膜成膜装置の分解 · 点検の間隔を延ばして、 連続運転を可能として C V D成膜装置の製造稼動効率を低下させな いことを目的とする。
また本発明は、 成膜チャンバ一をサークル状に複数配設した夕一 ンテーブルを一回転させる間に製造サイクルを行なう量産機である ロータリー型プラズマ C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管に 対しても、 同様に原料ガス導入管の外表面への汚れの強固な固着を 防止して、 該汚れを短時間にしかも容易に除去して、 分解 ， 点検の 間隔を延ばし、 製造稼動効率を向上させることを目的とする。
本発明は、 内部電極を兼ねた原料ガス導入管に使用する基体素材 として表面を研磨した S U S 3 0 4 とし、 またはその表面処理であ る硬質金合金メッキの材質を 9 9.7 A U— 0.3 C o、 9 9.8 A u 一 0.2 N i 等の酸性硬質金メッキと限定することで、汚れと原料ガ ス導入管表面との間で反応を起こさせず、 汚れをさ らに容易に払拭 除去可能とすることを目的とする。
本発明の清掃方法及びその装置は、 通常の C V D成膜装置或いは 口一夕リー型 C V D成膜装置にかかわらず、 成膜チャ ンバ一から原 料ガス導入管を抜き出しする動作を行ない、 この動作を利用して汚 れを払拭する汚れ防止工程を提案することを目的とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法 は、 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラスチ ック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で内 部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガス をプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D (化学気相成 長） 膜を形成するときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成 される炭素粉を主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃 方法において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成し たのち前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す 過程で、 前記汚れに向けて圧縮エア一を噴射するととともに該圧縮 エアーの噴射によって除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及 び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように吸引 排出手段により前記汚れを前記成膜チャンバ一の系外に排出させる ことを特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方 法では、 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に設けた圧縮エア 一の噴射部から前記原料ガス導入管の求心方向に向け圧縮エアーを 噴射することが好ましい。 ここで、 圧縮エア一の噴射は原料ガス導 入管の外側周囲に （原料ガス導入管の軸心を中心として放射状に） 所定間隔をおいて配置し、 成膜チャ ンバ一上部又は上方位置に設け た圧縮エアー噴射部から原料ガス導入管の求心方向に向け圧縮エア 一をそれぞれ噴射しても良い。
さ らに本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記噴射部の上方位置に設けた吸引排出部から前記 吸引排出手段によって前記圧縮エア一と前記汚れを吸引除去するこ とが好ましい。
また、 本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に圧縮エア —の噴射部を設け、 該噴射部の上方位置に吸引排出部を設け、 該吸 引排出部の上方位置に圧縮エアーの第 2噴射部を設け、 前記噴射部 は下から上に向けて圧縮エア一を噴射し且つ前記第 2噴射部は上か ら下に向けて圧縮エアーを噴射すると共に、 前記吸引排出部は前記 圧縮エアーと前記汚れを吸引除去することが好ましい。 すなわち、 圧縮エアーの噴射は原料ガス導入管の外側周囲の上下関係で対向す るように配置し、 成膜チャンバ一上部又は上方位置に設けた圧縮ェ ァ一噴射部の一方は上から下に向け、 他方は下から上に向け圧縮ェ ァーを噴射する。
ここで本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記吸引排出手段による吸引排気量は、 前記圧縮ェ ァ一の空気供給量よりも多いことがより好ましい。 したがつてこの 吸引排出手段は強力な吸引排出を行なう。
さらに本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記 C V D膜の成膜はターンテーブル上にサークル 状に設置した複数の前記成膜チャンバ一でそれぞれ行ない、 前記夕 ーンテーブルが 1 回転する間に、 前記原料ガス導入管を前記プラス チック容器内から抜き出す過程で前記原料ガス導入管の外表面に付 着形成された炭素粉を主成分とする汚れを圧縮エアーの噴射により 除去し、 その除去した汚れを前記成膜チャンバ一の系外に吸引排出 する工程を完了することが好ましい。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方 法は、 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラス チック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で 内部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガ スをプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成す るときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を 主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃方法において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成したのち前記原料 ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す過程で、 前記汚 れに向けて超音波エア一をブローするととともに該超音波エアーの ブローによって除去された前記汚れが前記成膜チャ ンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように吸引排出手 段により前記汚れを前記成膜チャンバ一の系外に排出させることを 特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方 法では、 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に設けた超音波ェ ァ一のブロー部から前記原料ガス導入管の求心方向に向け超音波ェ ァ一をブローすることが好ましい。 ここで、 超音波エアーのブロー は、 原料ガス導入管の外側周囲に （原料ガス導入管の軸心を中心と して放射状に） 所定間隔をおいて配置し、 成膜チャンバ一上部又は 上方位置に設けた超音波エアーのプロ一部から原料ガス導入管の求 心方向に向け超音波エアーをそれぞれブローしても良い。
また本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清 掃方法では、 前記ブロー部の上方位置に設けた吸引排出部から前記 吸引排出手段によって前記超音波エア一と前記汚れを吸引除去する ことが好ましい。
さ らに本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に超音波ェ ァ一のブロー部を設け、該ブロー部の上方位置に吸引排出部を設け、 該吸引排出部の上方位置に超音波エアーの第 2 ブロー部を設け、 前 記ブローは下から上に向けて超音波エア一をブローし且つ前記第 2 ブロー部は上から下に向けて超音波エアーをブローすると共に、 前 記吸引排出部は前記超音波エア一と前記汚れを吸引除去することが 好ましい。 すなわち、 超音波エアーのブローは、 原料ガス導入管の 外側周囲の上下関係で対向するように配置し、 成膜チャンバ一上部 又は上方位置に設けた超音波エア一のブロー部の一方は上から下に 向け、 他方は下から上に向け超音波エア一をブローする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方 法では、 前記吸引排出手段による吸引排気量は、 前記超音波エアー の空気供給量よりも多いことがより好ましい。 したがつてこの吸引 排出手段は強力な吸引排出を行なう。
さらに本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃方法では、 前記 C V D膜の成膜はターンテーブル上にサークル 状に設置した複数の前記成膜チャンバ一でそれぞれ行ない、 前記夕 —ンテ一ブルが 1回転する間に、 前記原料ガス導入管を前記プラス チック容器内から抜き出す過程で前記原料ガス導入管の外表面に付 着形成された炭素粉を主成分とする汚れを超音波エアーのブローに より除去し、 その除去した汚れを前記成膜チャンバ一の系外に吸引 排出する工程を完了することが好ましい。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置は、 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラス チック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で 内部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガ スをプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成す るときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を 主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成した後のタイミ ン グに合わせて前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜 き出す原料ガス導入管抜き出し手段と、 前記汚れに向けて圧縮エア 一を噴射する圧縮エアー噴射手段と、 前記圧縮エア一の噴射によつ て除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成し たプラスチック容器側に移行しないように前記成膜チャンバ一の系 外に排出させる吸引排出手段とを備えたことを特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置では、 前記圧縮エアー噴射手段により噴射される圧縮エアーの噴 射部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置で前記原料ガス導入 管の外側周囲に配置することが好ましい。 すなわち、 圧縮エアーの 噴射手段は、 原料ガス導入管の外側周囲に （原料ガス導入管の軸心 を中心として放射状に） 所定間隔をおいて配置した先細の圧縮エア 一噴射部で形成されていても良い。
また本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清 掃装置では、 前記圧縮エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引 排出部を前記噴射部の上方位置で前記原料ガス導入管の外側周囲に 配置することが好ましい。
さ らに本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃装置では、 前記圧縮エアー噴射手段により噴射される圧縮エア 一の噴射部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置で前記原料ガ ス導入管の外側周囲に配置し、 前記圧縮エアーと前記汚れを吸引除 去するための吸引排出部を前記噴射部の上方位置で前記原料ガス導 入管の外側周囲に配置し、 前記圧縮エアー噴射手段により噴射され る圧縮エアーの第 2噴射部を前記吸引排出部の上方位置で前記原料 ガス導入管の外側周囲に配置し、 前記噴射部の圧縮エアー噴射方向 を上方に向け且つ前記第 2噴射部の圧縮エア一の噴射方向を下方に 向けることが好ましい。 すなわち圧縮エアーの噴射は、 原料ガス導 入管の外側周囲の上下関係が交互に変わりながら対向するように配 置した先細の圧縮エアー噴射部の一方は上から下に向け、 他方は下 から上に向けて形成される。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置は、 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラス チック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で 内部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガ スをプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成す るときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を 主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成した後のタイ ミ ン グに合わせて前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜 き出す原料ガス導入管抜き出し手段と、 前記汚れに向けて超音波ェ ァ一をブローする超音波エアープロ一手段と、 前記超音波エアーの ブローによって除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように前記成膜チ ヤンバーの系外に排出させる吸引排出手段とを備えたことを特徴と する。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置では、 前記超音波エアーブロー手段によりブローされる超音波ェ ァ一のブロー部を前記成膜チャ ンバ一の上部又は上方位置に配置す ることが好ましい。 ここで超音波エア一ブロー手段は、 原料ガス導 入管の外側周囲に （原料ガス導入管の軸心を中心として放射状に） 所定間隔をおいて配置し、 成膜チャ ンバ一上部又は上方位置に設け た超音波発振器で形成されていても良い。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置では、 前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引排 出部を前記ブロー部の上方位置に配置することが好ましい。
また本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清 掃装置では、 前記超音波エアーブロー手段によ りブローされる超音 波エアーのブロー部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に配 置し、 前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引排出 部を前記ブロー部の上方位置に配置し、 前記超音波エアーブロー手 段によりプロ一される超音波エアーの第 2 ブロー部を前記吸引排出 部の上方位置に配置し、 前記ブロー部の超音波エアーブロー方向を 上方に向け且つ前記第 2 ブロー部の超音波エアーのブロー方向を下 方に向けることが好ましい。すなわち、超音波エア一ブロー手段は、 原料ガス導入管の外側周囲の上下関係が交互に変わりながら対向す るように配置し、 成膜チャンバ一上部又は上方位置に設けた超音波 発振器からの超音波エア一ブロー部の一方は上から下に向け、 他方 は下から上に向けて形成する。
次に述べるように原料ガス導入管が内部電極を兼ねない場合は、 成膜チャンバ一内でのプラズマ発生手段はマイクロ波発生装置で行 なう。 すなわち、 本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス 導入管の清掃方法は、 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容 器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス 導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガスをマイクロ波によりブラ ズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに. 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とす る汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃方法において、 前記プラス チック容器の内表面に C V D膜を形成したのち前記原料ガス導入管 を前記プラスチック容器内から抜き出す過程で、 前記汚れに向けて 圧縮エアーを噴射又は超音波エア一をブローするととともに該圧縮 エアーの噴射又は該超音波エアーのブローによって除去された前記 汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容 器側に移行しないように吸引排出手段により前記汚れを前記成膜チ ヤンバーの系外に排出させることを特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置は、 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容器を収容し、 該 プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス導入管から原料 ガスを導入し、 該原料ガスをマイク ロ波によりプラズマ化させてプ ラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに、 前記原料ガス 導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とする汚れを清掃 する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の 内表面に C V D膜を形成した後のタイ ミ ングに合わせて前記原料ガ ス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す原料ガス導入管抜 き出し手段と、 前記汚れに向けて圧縮エア一を噴射する圧縮エアー 噴射手段と、 前記圧縮エア一の噴射によって除去された前記汚れが 前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に 移行しないように前記成膜チャンバ一の系外に排出させる吸引排出 手段とを備えたことを特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置は、 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容器を収容し、 該 プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス導入管から原料 ガスを導入し、 該原料ガスをマイク ロ波により プラズマ化させてプ ラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに、 前記原料ガス 導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とする汚れを清掃 する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の 内表面に C V D膜を形成した後のタイ ミ ングに合わせて前記原料ガ ス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す原料ガス導入管抜 き出し手段と、 前記汚れに向けて超音波エア一をブローする超音波 エア一ブロー手段と、 前記超音波エア一のブローによって除去され た前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチ ック容器側に移行しないように前記成膜チャンバ一の系外に排出さ せる吸引排出手段とを備えたことを特徴とする。
本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装 置では、 前記原料ガス導入管に使用する基体素材は、 表面を研磨し た S U S 3 0 4若しく は S U S 3 1 6 とするか、 あるいはその表面 処理である硬質金合金メ ッキの材質を 9 9.7 A U— 0.3 C o、 9 9.8 A u - 0.2 N i 等の酸性硬質金メ ッキとしたものであること が好ましい。
本発明では、 原料ガス導入管の外表面に付着形成された炭素粉を 主成分とする汚れに対して非接触状態で圧縮エア一を噴射させるか 或いは超音波エアーをブローさせることにより前記汚れが迅速、 か つ容易に除去できる。 非接触で汚れを除去するため原料ガス導入管 を変形させる心配もない。 その上、 圧縮エアーの圧力で管壁に適度 な振動が加わり、 前記汚れが効果的に除去できる。 そして、 この除 去した汚れは吸引排出手段により外部に排出することとしているの で、 成膜チャンバ一及びプラスチック容器側に前記原料ガス導入管 表面から剥離した汚れが移行することがない。 特に圧縮エア一を下 方から上方に噴射し、 その上方位置で空気と共に汚れを吸引排出す るので成膜チャンバ一及びプラスチック容器側に移行する汚れを最 小限とすることが出来る。上方から下方に圧縮エアーを噴射すると、 下部に位置する成膜チャンバ一やプラスチック容器側に汚れが移行 し易い。
同時に、 汚れの回収作業を原料ガス導入管の引き出し作業中に完 了させることで、 C V D成膜装置の成膜に要する時間の短時間化を はかることができる。 その上、 成膜するごとに原料ガス導入管を毎 回清掃することで汚れの強固な付着を防止することができる。
これにより、 D L C膜成膜装置の分解 · 点検の間隔を延ばして、 連続運転を可能として C V D成膜装置の製造稼動効率を低下させな い。
また本発明は、 口一タリ一型プラズマ C V D成膜装置に使用する 原料ガス導入管に対しても同様に、 ターンテーブルが一回転する間 に前記汚れを簡単に除去することが出来、 成膜作業の連続稼動が可 能である。 さらに汚れを短時間にしかも容易に除去して、 分解 ' 点 検の間隔を延ばし、 製造稼動効率を向上させることができる。
本発明は、 内部電極を兼ねた原料ガス導入管に使用する基体素材 として表面を研磨した S U S 3 0 4 とし、 またはその表面処理であ る硬質金合金メッキの材質を 9 9 . 7 A u— 0 . 3 C o、 9 9 . 8 A u - 0 . 2 N i 等の酸性硬質金メッキと限定することで、汚れと原料ガ ス導入管表面との間で反応を起こさせず、 汚れをさらに容易に払拭 除去可能とすることができる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明に係る C V D成膜装置の成膜チャンバ一と原料ガス 導入管の清掃装置の一形態を示す模式図である。
図 2は、 本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の 清掃装置の一形態を示す模式図で、 （ a )は供給系と排出系の関係を 示す縦断面図、 （ b ) は圧縮エアー供給側の横断面図、 （ c ) は炭素 粉等の排出側の横断面図である。
図 3は、 本発明の一実施例を示すチャンバ一内圧縮エア一ブロー方 式による 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 4は、 5 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A 部を示す。
図 5は、 5 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B 部を示す。
図 6は、 5 0 0バッチ終了後の内部電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部を示す。
図 7は、 5 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写 真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 8は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 9は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 1 0は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 1 1 は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極ボ トル口元部拡大写真 ( 5 0倍） C部を示す。
図 1 2は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡 大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 1 3は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。 図 1 4は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 1 5は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 1 6は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極ボトル口元部拡大写真 ( 5 0倍） C部を示す。
図 1 7は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 1 8は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 1 9は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 2 0は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極のボトル口元部拡大写 真 （ 5 0倍） C部を示す。
図 2 1 は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極の排気マ二ホールド部 拡大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 2 2は、 本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管 の清掃装置の他形態であるチャンバ一外超音波エアーブロー方式を 示す模式図を示し、 （ a ) 〜 （ e ) に動作状態を示す。
図 2 3は、 本発明の他の実施例を示すチャンバ一外超音波エアーブ ロー方式による 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 2 4は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 2 5は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 2 6は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 2 7は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極ボ トル口元部拡大写真
( 5 0倍） C部を示す。
図 2 8は、 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡 大写真 （ 5 0倍） D部を示す。 図 2 9は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。 図 3 0は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍）
A部を示す。
図 3 1 は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 3 2は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極ボトル口元部拡大写真
( 5 0倍） C部を示す。
図 3 3は、 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡 大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 3 4は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。
図 3 5は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 3 6は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 3 7は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極のボトル口元部拡大写 真 （ 5 0倍） C部を示す。
図 3 8は、 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極の排気マ二ホールド部 拡大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 3 9は、 測定ポイント A， B , C， Dの位置関係を示す図である。 図 4 0は、比較例を示す 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。 図 4 1 は、 比較例を示す 5 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写 真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 4 2は、 比較例を示す 5 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写 真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 4 3は、 比較例を示す 5 0 0バッチ終了後の内部電極ボトル口元 部拡大写真 （ 5 0倍） C部を示す。
図 4 4は、 比較例を示す 5 0 0バッチ終了後の内部電極排気マニホ 一ルド部拡大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 4 5は、比較例を示す 6 0 0バッチ終了後の内部電極写真を示す。 図 4 6は、 比較例を示す 6 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写 真 （ 5 0倍） A部を示す。
図 4 7は、 比較例を示す 6 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写 真 （ 5 0倍） B部を示す。
図 4 8は、 比較例を示す 6 0 0バッチ終了後の内部電極ボトル口元 部拡大写真 （ 5 0倍） C部を示す。
図 4 9は、 比較例を示す 6 0 0バッチ終了後の内部電極排気マニホ 一ルド部拡大写真 （ 5 0倍） D部を示す。
図 5 0は、 本発明に係る C V D成膜装置の成膜チャンバ一と原料ガ ス導入管の清掃装置の第 2形態を示す模式図である。
図 5 1 は、 圧縮エアー噴射手段の替わりに超音波エアーブロー手段 を設けた時の成膜チャンバ一上部の部分概念図である。
図中の符号は次の通りである。 1 は成膜チャンバ一、 2は原料ガ ス導入管（内部電極）、 3は圧縮エアー噴射手段、 4は吸引排出手段、 5は原料ガス発生源、 6は外部電極、 7は超音波エア一プロ一手段、 8はプラスチック容器、 9は蓋、 9 aは下部蓋、 9 bは上部蓋、 1 0は絶縁体、 1 1 は圧縮エア一の噴射部、 1 l aは第 1噴射部、 1 l bは第 2噴射部、 1 2は吸引排出部、 1 3は〇リ ング、 1 4は超 音波エアーブロー手段用の空気供給手段、 である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例について図面に基づいて説明するが、 本発明はこれ らの実施例に限定されるものではない。 また、 各図面において部材 が共通する場合には、 同一の符号を附した。 本実施例では、 内部電 極を兼ねた原料ガス導入管を例に採り説明しているが、 内部電極を 兼ねない原料ガス導入管についても本発明が適用されることは勿論 である。 また内部電極と原料ガス導入管とを兼用しない場合におけ る内部電極について、 原料ガス導入管の場合と同様に本清掃方法を 適用でき 。 先ず、 本発明が適用される C V D成膜装置ついて概説する。 図 1 は、 本発明に係る C V D成膜装置の成膜チャンバ一と原料ガス導入 管の清掃装置の一形態を示す模式図である。 本発明に係る C V D成 膜装置は、 成膜チャンバ一 1 と、 成膜チャンバ一 1 に収容するブラ スチック容器 8の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する内部 電極を兼ねた原料ガス導入管 2 と、 成膜チャンバ一 1 の外部電極 6 に高周波を供給する高周波供給手段 （図示せず） と、 内部電極 （原 料ガス導入管） 2の外表面に付着した炭素粉を主成分とする汚れを 除去する圧縮エアー噴射手段 3 と、 原料ガス導入管 2の表面から除 去された汚れが成膜チャンバ一 1及び C V D膜を形成したプラスチ ック容器 8側に移行しないように汚れを吸引除去するための強力な 吸引排出手段 4を備えたプラズマ C V D成膜装置である。 この C V D成膜装置は外部電極 6に高周波を供給してプラスチック容器 8内 で原料ガスをプラズマ化させて、 プラスチック容器 8の内表面に C V D膜を成膜する装置である。 この C V D成膜装置は、 1個の成膜 チャンバ一或いは複数の成膜チャンバ一を配置しても良い。 複数の 成膜チヤンバ一を配置する場合、 全ての成膜チャンバ一にて同時に 成膜を行なうバッチ方式型 C V D成膜装置としても良いし、 ターン テーブル上に複数の成膜チャンバ一を設置してなるロータリー式の 連続方式型 C V D成膜装置としても良い。
成膜チャンバ一 1 は、 プラスチック容器 8を収容する外部電極 6 と、 プラスチック容器 8の内部に昇降自在に配置される接地した内 部電極を兼ねた原料ガス導入管 2並びに開閉自在な蓋 9 とから構成 され、 密封可能な真空室を形成する。
蓋 9は導電部材で形成されている。 ここで蓋 9は成膜チャンバ一 1 の上部に配置される下部蓋 9 aと下部蓋 9 aの上部に配置される 上部蓋 9 bとからなる。 上部蓋 9 bは、 内部電極を兼ねた原料ガス 導入管 2 を支持すると共に昇降可能としている。 これにより上部蓋 9 bの昇降によって原料ガス導入管 2がー体となって昇降する。 蓋 9の下面に絶縁体 1 0を設け、 内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2 がプラスチック容器 8内に挿入された時に内部電極 2 と外部電極 6 とは絶縁体 1 0で絶縁されている。
原料ガス導入管抜き出し手段 （不図示） は、 プラスチック容器 8 の内表面に C V D膜を形成した後のタイミングに合わせて原料ガス 導入管 2をプラスチック容器内から抜き出すものであり、 例えば上 部蓋 9 bと接続され、 上部蓋 9 bを昇降させる機構である。
下部蓋 9 aと上部蓋 9 bとは、 その間に配置された 0リング 1 3 によって外部から密閉されている。
蓋 9には、 外部電極 6内の収容空間につながる開口部が設けられ ている。 この開口部に原料ガス導入管 2が挿入される。 また、 蓋 9 の開口部の内面には圧縮エア一噴射手段 3から供給されたエア一を 原料ガス導入管 2 に向けて噴射するための圧縮エアーの墳射部 1 1 が設けられている。 噴射部 1 1 を先細形状として強力な圧縮エアー を生成させることが好ましい。 また、 噴射された圧縮エアーと除去 された汚れを一緒に吸引除去するための吸引排出部 1 2が蓋 9の開 口部の内面に設けられている。 吸引排出部 1 2は吸引排出手段 4に つながつている。 吸引排出手段 4の作動により吸引排出部 1 2を吸 入口として空気を吸気する。 ここで、 図 1 のように噴射部 1 1から 上方に向けて圧縮エアーを噴射し、 噴射部 1 1 の上方に設けた吸引 排出部 1 2から空気を吸気することが好ましい。 圧縮エアーの風向 きを上向きとすることで成膜チャンバ一やプラスチック容器への汚 れの移行を防止できる。
ここで図 2に本発明に係る C V D成膜装置に使用する原料ガス導 入管の清掃装置の一形態を示す模式図を示した。 まず、 （ a ) 図を参 照する。 原料ガス導入管 （内部電極） が上昇する際に、 圧縮エアー が蓋 9内を通過して原料ガス導入管に向けて噴射される。 圧縮エア 一の噴射は （ b ) 図に示したごとく、 原料ガス導入管の軸心を中心 として求心方向に行なわれる。 これにより原料ガス導入管の外表面 に付着した汚れはムラなく除去することが出来る。 除去された汚れ と圧縮エアーによる空気は、 （ a )図に示すように噴射部よりも上方 で吸引排出される。 これは汚れが口部に落下して容器内部に混入す ることを防止するためである。 排出は （ c ) 図に示すように原料ガ ス導入管の軸心を中心として 3 6 0 ° 方向で行なわれる。
蓋に設けた噴射部と吸引排出部について次に示す第 2形態として も良い。 図 5 0に本発明に係る C V D成膜装置の成膜チャンバ一と 原料ガス導入管の清掃装置の第 2形態を示す模式図を示した。 第 2 形態の装置では、 圧縮エアー噴射手段 3により噴射される圧縮エア —の噴射部 1 1 aを成膜チャンバ一 1 の上部又は上方位置で原料ガ ス導入管 2の外側周囲に配置している。 さらに圧縮エアーと汚れを 吸引除去するための吸引排出部 1 2 を噴射部 1 1 aの上方位置で原 料ガス導入管 2の外側周囲に配置している。 さらに圧縮エア一噴射 手段 3により噴射される圧縮エアーの第 2噴射部 1 1 bを吸引排出 部 1 2の上方位置で原料ガス導入管 2の外側周囲に配置している。 ここで、 噴射部 1 1 aの圧縮エア一噴射方向を上方に向け且つ第 2 噴射部 1 1 bの圧縮エアーの噴射方向を下方に向け、 その間に配置 した吸引排出部 1 2から空気を吸引除去することで、 圧縮エアー及 び汚れを飛散させずに除去することが出来る。
また、 第 1形態及び第 2形態において、 吸引排出手段 4による吸 引排気量は、圧縮エアーの空気供給量よりも多くすることによって、 さらに圧縮エア一及び汚れを飛散させずに除去することが出来る。 ここで吸引排気量は、 圧縮エアーの空気供給量よりも 1 . 5倍以上 であることが好ましい。
外部電極 6 の内部には空間が形成されており、 この空間はコーテ ィ ング対象のプラスチック容器 8、 例えばポリエチレンテレフタレ ート樹脂製の容器である P E Tボトルを収容するための収容空間で ある。 外部電極 6内の収容空間は、 そこに収容されるプラスチック 容器 8を収容できるように形成される。 すなわち収容空間は、 ブラ スチック容器 8の外形より も僅かに大きくなるように形成されるこ とが好ましい。 すなわち、 容器の収容空間の内壁面はプラスチック 容器 8の外側近傍を囲む形状、特に相似形状とすることが好ましい。 ただし、 プラスチック容器 8の内表面にバイアス電圧がかかる場合 には、 外部電極の収容空間の内壁面をプラスチック容器 8の外側近 傍を囲む形状とする必要はなく、 隙間があっても良い。
外部電極 6内の収容空間は、 絶縁体 1 0 と蓋 9 との間に配置され た〇リ ング （図示せず） によって外部から密閉されている。
内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2は、外部電極 6内に配置され、 且つプラスチック容器 8の内部に配置される。 内部電極を兼ねた原 料ガス導入管 2は、 上部蓋 9 bに支持されて上部蓋 9 b と共に昇降 自在に可動する。 内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2の先端は、 外 部電極 6内の空間であって外部電極 6内に収容されたプラスチック 容器 8の内部に配置される。 原料ガス導入管 2の先端にはガス吹き 出し口が設けられている。 さ らに内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2は接地される。
内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2は、 硬質金合金メ ッキを施し た導電性管状基体で形成することが好ましい。 このとき導電性管状 基体は、 表面を研磨した S U S 3 0 4で形成することが好ましい。 S U S 3 0 4とするのは、 耐食性及び高強度の理由による。 研磨は 機械加工による研磨とし、 バフ # 6 0 0の鏡面に仕上ることが好ま しい。 また S U S 3 1 6で形成するようにしても良い。
硬質金合金メッキとするのは、汚れとの反応を抑えるためである。 メツキ厚みは 2〜 1 0 / ηιとすることが好ましく、 さ らに硬質金合 金メ ッキ種類は 9 9.7 A u— 0.3 C o、 9 9.8 A u— 0.2 N i 等 の酸性硬質金メ ッキであることが好ましい。 純金メ ッキは耐食性が 最良であるが、 耐摩耗性、 硬さなどの機械的強度が弱い。 酸性硬質 金メ ッキ （ 9 9.7 A u— 0.3 C o、 9 9.8 A u - 0.2 N i ) は、 耐食性、 耐摩耗性、 硬さなどの機械的強度も改良されているため内 部電極のメ ツキ材としてはよい。 その他の金合金 （ 2 5 A g、 2 0 C u ) の硬さは酸性硬質金メッキより硬いが、 耐摩耗性及び耐食性 で劣る。 金メッキ方法は S U S 3 0 4の機械加工による研磨 （パフ # 6 0 0の鏡面に仕上げ） したものに、 ニッケルの無電解メツキを してその上に金メッキを行なう方法とする。
内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2の内口径は、 内部電極の管内 部でのプラズマ発生を防止するため 1. 5 mm以下、 より好ましく は 1. O mm 以下とすることが好ましい。 内口径を 1. 5 mm 以下 とすることにより、 内部電極の管内部における汚れの発生を抑制で きる。 また、 内部電極の肉厚は、 機械的強度確保のため 1 mm以上 とすることが好ましい。
内部電極を兼ねた原料ガス導入管 2を上述のように形成すること で汚れの固着を防止し、プラズマ放電を安定化させることができる。
プラスチック容器は、 蓋若しく は栓若しく はシールして使用する 容器、 またはそれらを使用せず開口状態で使用する容器を含む。 開 口部の大きさは内容物に応じて決める。 プラスチック容器は、 剛性 を適度に有する所定の肉厚を有するプラスチック容器と剛性を有さ ないシー ト材によ り形成されたプラスチック容器を含む。 本発明に 係るプラスチック容器の充填物は、 炭酸飲料若しく は果汁飲料若し く は清涼飲料等の飲料、 並びに医薬品、 農薬品、 又は吸湿を嫌う乾 燥食品等を挙げることができる。
プラスチック容器を成形する際に使用する樹脂は、 ポリエチレン テレフタレー ト樹脂 （P E T)、 ポリエチレンテレフ夕レー ト系コポ リエステル樹脂 （ポリエステルのアルコール成分にエチレングリ コ ールの代わりに、 シクロへキサンディ メタノールを使用したコポリ マーを P E T Gと呼んでいる、 ィース トマン製）、 ポリブチレンテレ フタレー ト樹脂、 ポリエチレンナフ夕レー ト樹脂、 ポリエチレン樹 脂、 ポリプロピレン樹脂 （P P )、 シクロォレフィ ンコポリマー樹脂 ( C O C、 環状ォレフィ ン共重合）、 アイオノマ樹脂、 ポリ — 4ーメ チルペンテン— 1樹脂、 ポリ メ夕ク リル酸メチル樹脂、 ポリスチレ ン樹脂、 エチレン一ビニルアルコール共重合樹脂、 ァク リ ロ二 ト リ ル樹脂、 ポリ塩化ビニル樹脂、 ポリ塩化ビニリデン樹脂、 ポリアミ ド榭脂、 ポリアミ ドイ ミ ド樹脂、 ポリアセタール樹脂、 ポリカーボ ネー ト樹脂、 ポリスルホン樹脂、 又は、 4弗化工チレン樹脂、 ァク リ ロ二ト リル—スチレン樹脂、 アク リ ロニ ト リル一ブタジエンース チレン樹脂、 を例示することができる。 この中で、 P E Tが特に好 ましい。
原料ガス導入管 2 は、 プラスチック容器の内部に原料ガス発生源 5から供給される原料ガスを導入する。 この原料ガス発生源はァセ チレンなどの炭化水素ガス等を発生させるものである。
原料ガス導入管 2 は、 成膜チャンバ一 1 に原料ガスを供給する。 成膜チヤンバ一を複数設ける場合、 成膜チャンバ一ごとに原料ガス 発生源 5 を設置しても良いが、 一つの原料ガス発生源から分岐させ て全ての成膜チャンバ一に原料ガスを導入しても良い。 この場合、 原料ガス発生源 5 とマスフローコン トローラー（不図示）との間に、 成膜チャンバ一の数に応じた分岐配管を設ける。 ここで、 マスフ口 —コン トローラ一は成膜チャンバ一の数と同数設置する。 いずれに しても、 各成膜チャンバ一に所定量の原料ガスを供給することがで きればよい。
原料ガスとしては、 例えば、 D L C膜を成膜する場合、 常温で気 体又は液体の脂肪族炭化水素類、 芳香族炭化水素類、 含酸素炭化水 素類、 含窒素炭化水素類などが使用される。 特に炭素数が 6以上の ベンゼン、 トルエン、 0—キシレン、 m—キシレン、 p—キシレン、 シ クロへキサン等が望ましい。 食品等の容器に使用する場合には、 衛 生上の観点から脂肪族炭化水素類、 特にエチレン、 プロピレン又は ブチレン等のエチレン系炭化水素、 又は、 アセチレン、 ァリ レン又 は 1 ーブチン等のアセチレン系炭化水素が好ましい。 これらの原料 は、 単独で用いても良いが、 2種以上の混合ガスとして使用するよ うにしても良い。 さらにこれらのガスをアルゴンやヘリ ウムの様な 希ガスで希釈して用いる様にしても良い。 また、 ゲイ素含有 D L C 膜を成膜する場合には、 S i含有炭化水素系ガスを使用する。
プラスチック容器の内表面に形成される D L C膜とは、 i カーボ ン膜又は水素化アモルファスカーボン膜 （ a _ C : H) と呼ばれる 膜のことであり、 硬質炭素膜も含まれる。 また D L C膜はァモルフ ァス状の炭素膜であり、 S P 3結合も有する。 この D L C膜を成膜 する原料ガスとしては炭化水素系ガス、 例えばアセチレンガスを用 レ S i含有 D L C膜を成膜する原料ガスとしては S i含有炭化水 素系ガスを用いる。 このような D L C膜をプラスチック容器の内表 面に形成することにより、 炭酸飲料や発泡飲料等の容器としてワン ウェイ、 リタ一ナブルに使用可能な容器を得る。
成膜チャンバ一 1内の収容空間は配管 （不図示） 及び真空バルブ を介して真空ポンプ （不図示） に接続されている。 この真空ポンプ は排気ダク ト （不図示） に接続されている。 複数の成膜チャンバ一 がある場合は、 一つの真空ポンプに排気系統を集約して排気を行な つても良く、 或いは複数の真空ポンプで分担して排気を行なっても 良い。
高周波供給手段は、外部電極に具設した固定整合器（不図示） と、 固定整合器に接続した高周波電源 （不図示） とからなる。 高周波電 源は、 プラスチック容器内で原料ガスをプラズマ化するためのエネ ルギ一である高周波を発生させるものである。 マッチングを素早く 行ない、 プラズマ着火に要する時間を短縮させるために、 トランジ ス夕型高周波電源であり、 且つ周波数可動式か或いは電子式でマツ チングを行なう高周波電源であることが好ましい。 高周波電源の周 波数は、 1 0 0 k H z〜 ： L O O O MH zであるが、 例えば、 工業用 周波数である 1 3. 5 6 MH z のものを使用する。
また外部電極 6 に高周波電力を供給する替わり に、 容器内部に向 けてマイク ロ波を供給して原料ガスをプラズマ化しても良い。 この 場合は、 原料ガス導入管は内部電極と兼用としないが、 同様に汚れ が付着形成されるので、 本実施形態に係る清掃方法と装置により同 様に汚れを除去することが出来る。
上記の実施形態においては、 主として圧縮エアーを噴射して汚れ を除去する実施形態を示したが、 図 5 1 に示すように、 圧縮エアー の替わりに超音波エア一を原料導入管に付着した汚れに向けてプロ 一しても良い。 図 5 1 は、 圧縮エアー噴射手段の替わりに超音波ェ ァーブロー手段を設けた時の成膜チャンバ一上部の部分概念図であ る。 超音波エアーブロー手段用の空気供給手段 1 4から超音波エア 一ブロー手段 7に空気が供給され、 超音波エア一ブロー手段 7に具 備した超音波発信器により空気に超音波による振動が与えられて、 ブロー部（不図示）から超音波エアーが汚れに向けてブローされる。 これにより、 圧縮エアーを噴射した場合と同様に汚れを除去するこ とが出来る。 汚れは超音波エアーブロー手段 7に備え付けた吸引排 出部 （不図示） につながる吸引排出手段 4により吸引除去される。 吸引排出部は超音波エアーのブロー部よりも上方に設けることが好 ましく、 より好ましくは超音波エアーのブロー部より も上方で原料 ガス導入管の外側周囲に設ける。圧縮エアーの噴射の場合と同様に、 原料ガス導入管の下から上への軸方向について、 ブロー部、 吸引排 出部、 第 2ブロー部の順に配置することがより好ましい。 より好ま しくは、 ブロー部、 吸引排出部、 第 2ブロー部はそれぞれ原料ガス 導入管の外側周囲に設ける。 また、 図 5 1では、 超音波エアーのブ ローは一方向からのブローの形態を示したが、 原料ガス導入管の軸 について求心方向からブローすることがより好ましい。
◎内部電極を兼ねた原料ガス導入管のクリーニング評価実験その 1 [チャンバ一内エアーブロー方式]
次に、 プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成後、 原料ガス 導入管をプラスチック容器内から抜き出す過程で、 原料ガス導入管 の外表面に付着形成された炭素粉を主成分とする汚れに向けて圧縮 エア一を噴射するととともに該圧縮エアーの噴射によって原料ガス 導入管外表面から除去された汚れが成膜チャンバ一及び C V D膜を 形成したプラスチック容器側に移行しないように強力な吸引排出手 段により前記汚れを成膜チャンバ一系外に排出させる機構について 具体的に述べる。 図 1 に示した装置を用いて、 下記の条件にてク リ 一二ング評価を行なった。
① 成膜プロセス条件
a ) 真空系
到達圧力は 6. 6 5 P a、 成膜圧力は 2 6. 6 P aとした。 ここ で圧力は排気マ二ホールドでの真空度である。
b ) ガス供給系
ガス種は C 2H 2 (アセチレン） とし、 ガス流量は 5 0 s c c mと した。 成膜圧力到達後、 成膜開始までのガス安定化時間を 1.0秒と した。
c ) R F (高周波） 供給系
R F出力は 4 0 0 W、 周波数は 1 3. 5 6 MH z、 放電時間は 3.0 秒とした。
② クリーニング条件
a ) 圧縮エアー噴射系 （エアー供給系）
エアー供給圧力は 0. 3 M P a、 エア一供給流量は 1 7 0 β /分と した。
b ) 吸引排出系 （ダス 卜排出系）
排気流量を 1 8 0 β /分とした。
c ) 内部電極を兼ねた原料ガス導入管の昇降条件
シリ ンダ昇降スピードを上昇時約 1. 1秒、 降下時約 0. 5秒とし た。 昇降のス トローク長は 2 9 5 mmとした。
③ ワーク （内部電極仕様）
a ) B A管サイズは直径 6. 3 5 mmとした。 b ) 内部電極の表面処理は A u合金メッキとした。
④ 測定項目
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察 （内部電極拡大写真 （ 5 0倍）） を行 つた。 観察箇所は 4ケ所 （底部、 胴部、 ボトル口元部、 排気マニホ 一ルド部） とした。 観察回数は 5回 （初期状態一 1 日目 （ 5 0 1回） — 2 日目 （ 2 0 0 0回） 一 3 日目 （ 4 5 0 0回） — 4 日目 （ 7 0 0 0回）） とした。
b ) 内部電極の表面抵抗値を測定した。 測定箇所は 4ケ所 （底部、 胴部、 ボトル口元部、 排気マ二ホールド部） とした。 測定回数は 5 回 （初期状態一 1 日目 （ 5 0 1回） — 2 日目 （ 2 0 0 0回） 一 3 曰 目 （4 5 0 0回） _ 4 日目 （ 7 0 0 0回）） とした。 ここで、 測定ポ イント円周上にて膜の有無が有る為、 参考寸法とする。
a ), b ) における測定ポイント A、 B、 C、 Dは次の通りとする。 A部は底部 （内部電極先端から 1 0 mm 上部）。 ここで内部電極先端 は、底電極から 2 5 mm上部とした。 B部は胴部（ Aから 6 0 mm上部） とした。 C部は口元部 （Bから 1 0 0 mm上部） とした。 D部は排気 マ二ホールド部 （ Cから 6 0 mm上部） とした。 図 3 9 に測定ポイン 卜の位置関係を示した。
c ) 反射波の測定
高周波出力は 4 0 0 W、 成膜時間は 3.0秒で行ない、 測定バッチ は 1， 1 0 0， ， 7 0 0 0バッチとした。
d ) ボトルサンプリング
バリア性測定用サンプリ ングは、 1 , 5 0 0 , ， 7 0
0 0バッチとした。 膜厚目視用サンプリングは 1 , 1 0 0，
， 7 0 0 0バッチとした。
⑤ 実験結果
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察
5 0 0ノ ッチ終了後については次の通りである。 図 3は 5 0 0バ ツチ終了後の内部電極写真、 図 4は 5 0 0バッチ終了後の内部電極 底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 5は 5 0 0バッチ終了後の内部電 極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 6は 5 0 0バッチ終了後の内部 電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 7は 5 0 0バッチ終 了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写真 （ 5 0倍） D部をそれ ぞれ示す。
2 0 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 8は内部電 極写真、 図 9は 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 1 0は 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写 真 （ 5 0倍） B部、 図 1 1は 2 0 0 0バッチ終了後の内部電極ボト ル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 1 2は 2 0 0 0バッチ終了後 の内部電極排気マ二ホールド部拡大写真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ 示す。
4 5 0 0ノ、'ツチ終了後については次の通りである。 図 1 3は 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 1 4は 4 5 0 0バッチ終了後 の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 1 5は内部電極胴部拡 大写真 （ 5 0倍） B部、 図 1 6は 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極 ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部をそれぞれ示す。 ここで、 内 部電極排気マ二ホールド部拡大写真 （ 5 0倍） D部は画像データ破 損の為、 図面の添付はない。
7 0 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 1 7は 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 1 8は 7 0 0 0バッチ終了後 の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 1 9は 7 0 0 0バッチ 終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 2 0は 7 0 0 0 バッチ終了後の内部電極ボ トル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 2 1 は 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写 真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ示す。
b ) 内部電極表面抵抗値測定
表 1 に表面抵抗値を示した。
c ) 反射波の測定 表 2に反射波の測定値を示す。 反射波が小さいほどプラズマが安定的に 発生していることを示す。
【表 1】 表面抵抗値
Figure imgf000030_0001
【表 2】 反射波
パ'ッチ 反射波 パ、ッチ 反射波 八'ッチ 反射波 バッチ 反 37彼
¾ί (,,r 粉 (w)
1 4 2200 5 4400 5 6600 5
100 5 2300 5 4500 5 6700 5
200 5 2400 5 4600 4 6800 5
300 5 2500 5 4700 5 6900 4
400 5 2600 4 4800 4 7000 4
500 5 2700 5 4900 5
600 4 2800 5 5000 5
700 5 2900 5 5100 5
800 4 3000 5 5200 6
900 4 3100 5 5300 6
1000 4 3200 5 5400 6
1100 5 3300 5 5500 7
1200 4 3400 5 5600 5
1300 5 3500 5 5700 6
1400 5 3600 5 5800 5
1500 5 3700 5 5900 5
1600 5 3800 4 6000 4
1700 5 3900 4 6100 5
1800 5 4000 5 6200 7
1900 5 4100 4 6300 4
200ο 5 4200 5 6400 5
210ο 5 4300 5 6500 4 d ) ボトルサンプリ ング
膜厚目視用サンプリ ング （ 1 , 1 0 0 , ，7 0 0 0バ ツチ） について、 目視観察したところ、 膜厚のバラツキは感じられ なかった。 バリア性測定用サンプリ ング （ 1バッチと 7 0 0 0バッ チ） についてバリア性を測定したところ、 差異はなかった。
⑥ まとめ
a ) 内部電極表面状態 （拡大写真参照）
5 0 0バッチ目以降、 膜の付着状態は 7 0 0 0バッチ終了まで大 きな変化は見られなかった。 排気マ二ホールド部、 口元部に膜 （汚 れ） が集中して付着していた。 底部、 胴部では膜 （汚れ） の密度は 薄い。 排気マ二ホールド部の膜 （汚れ） の密着度は弱く、 はがれや すい。
b ) 内部電極表面抵抗値
排気マ二ホールド部、 口元部では放電回数が少ないうちから表面 が絶縁化されている。 底部、 胴部では初期状態から 7 0 0 0バッチ 終了まで大きな変化は見られなかった。
c ) 反射波、 マッチングポイント
反射波は初期から 7 0 0 0バッチ終了まで 4〜 7 Wに安定してい た。 マッチングポイントにおいても初期から 7 0 0 0バッチまで安 定していた。 放電状態も全体を通して安定していた （視き窓から目 視で確認による）。
a )、 b )、 c ) の結果から、 7 0 0 0バッチ目までは常に安定放電 及び安定成膜が出来た。 次に、 本発明の他の実施例である内部電極ク リーニング評価実験 について説明する。
◎内部電極を兼ねた原料ガス導入管のクリーニング評価実験その 2 [チャンバ一外超音波エアーブロー方式]
図 5 1及び図 2 2に示した装置を用いて実験を行なった。 図 2 2 ( a ) 〜 （ e ) に示すように成膜終了時 （ a参照） からクリーニン グの開始が行なわれる （ b参照）。 超音波ュニッ ト （超音波エアーブ ロー手段） が前進して、 内部電極に付着形成された汚れに対して超 音波エアーをブローする。 内部電極が上昇し超音波エア一ブローに より内部電極の先端 （最下部位置） まで清掃する （ c参照）。 この清 掃は内部電極が上昇する間に行なわれる。 内部電極が最上段位置か ら降下時に超音波ュニッ トは内部電極から後退する （ d参照）。 最後 に内部電極が降下してプラスチック容器内に収容され、 成膜チヤン バーは密封状態となる （ e参照）。
① 成膜プロセス条件
a ) 真空系
チャンバ一内エアープロ一方式と同様とした。
b ) ガス供給系
チャンバ一内エア一ブロー方式と同様とした。
c ) R F (高周波） 供給系
チャンバ一内エア一ブロー方式と同様とした。
② クリーニング条件
a ) 超音波エアーブロー系 （エア一供給系）
エア一供給圧力は 0. 3 M P a、 エア一供給流量は 1 6 0 β /分と した。
b ) 吸引排出系 （ダス 卜排出系）
排気流量を 1 8 0 β /分とした。
c ) 超音波の周波数 ：
周波数： 2 0 k H z〜 4 MH z。本例では 1 0 0 k H zで行なった, d ) 内部電極を兼ねた原料ガス導入管の昇降条件
シリ ンダ昇降スピードを上昇時約 0. 7秒、 降下時約 0. 9秒 とした。 昇降のス トローク長は 2 9 5 mmとした。
③ ワーク （内部電.極仕様）
チャンバ一内エア一ブロー方式と同様とした。 ④ 測定項目
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察は、 チャンバ一内エア一ブロー方式 と同様とした。
b ) 内部電極の表面抵抗値を測定した。 ここでチャンバ一内エアー ブロー方式と同様とした。
c ) 反射波の測定
高周波出力は 4 0 0 W、 成膜時間は 3.0秒で行ない、 測定バッチ は 1 , 1 0 0， ， 7 0 0 0ノ ツチとした。
d ) ボ トルサンプリング
チャ ンバ一内エアーブロー方式と同様とした。
⑤実験結果
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察
5 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 2 3は 5 0 0 バッチ終了後の内部電極写真を示す。 なお、 A、 B、 C及び D各部 の拡大写真は添付せず。
2 0 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 2 4は 2 0
0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 2 5は 2 0 0 0バッチ終了後 の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 2 6は 2 0 0 0バッチ 終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 2 7は内部電極 ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 2 8は 2 0 0 0バッチ終 了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写真 （ 5 0倍） D部をそれ ぞれ示す。
4 5 0 0ノ ツチ終了後については次の通りである。 図 2 9は 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 3 0は 4 5 0 0バッチ終了後 の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 3 1 は 4 5 0 0バッチ 終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 3 2は 4 5 0 0 バッチ終了後の内部電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 3 3は 4 5 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写 真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ示す。 7 0 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 3 4は 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 3 5は 7 0 0 0バッチ終了後 の内部電極底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 3 6は 7 0 0 0バッチ 終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 3 7は 7 0 0 0 バッチ終了後の内部電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 3 8は 7 0 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド部拡大写 真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ示す。
b ) 内部電極表面抵抗値測定
表 3に表面抵抗値を示した。
c ) 反射波
表 4に反射波の測定値を示す。
d ) ポトルサンプリング
膜厚目視用サンプリ ング（ 1 ， 1 0 0 ， 7 0 0 0バ ツチ） について、 目視観察したところ 膜厚のバラツキは感じられ なかった。 ノ リア性測定用サンプリ ング （ 1バッチと 7 0 0 0バッ チ） についてバリア性を測定したところ、 差異はなかった。
【表 3】 表面抵抗値
測定日 ツチ） 底部 (Ω) 鵬 (Ω) 口元部 (Ω) 排気マ二ホ- ルド (Ω)
1日目 (1バッチ）
2日目（501バッ 0. 1 10-15 2.3-2.5 00 チ）
3日目 (4 バッチ) 0.3-0.4 8.1-9.0 66k 00
4日目 (？帽バッチ) 1.4 7.8 4.0M 00 【表 4】 反射波
Figure imgf000035_0001
⑥まとめ
a ) 内部電極表面状態
電極の底部、 口元部、 排気マ二ホールド部では超音波エアーが届 いていないため膜 （汚れ） の付着が明らかに多い。 超音波エアーが 近距離 （ 5 m m ) で当たっている部分では、 吹き付け面と吹き付け 裏面での膜 （汚れ） の付着量に大きな差は見られなかった。
b ) 内部電極表面抵抗値測定 底部、 胴部では抵抗値に大きな変化は見られなかった。 口元部、 排気マ二ホール ド部では放電を重ねる度に絶縁化が進んでいる。 超音波エアーが全く 当たっていない為、 顕著に悪化が早い。
c ) 反射波 · マッチングボイ ン ト
反射波は初期から 7 0 0 0バッチ終了まで 4 ~ 6 Wで安定してい た。 約 4 0 0 0バッチ以降、 放電が不安定になることが確認され た （プラズマの目視観察によると放電光が若干ちらつく程度）。 その 際、 反射波も 9→ 2 5→ 6→ 5のように大きくふらつく。 マツチン グポイ ン トは初期から 7 0 0 0バッチ終了まで安定していた。
◎比較例
内部電極をク リーニングしない場合の放電状況 · 電極の状態を確 認し、 電極ク リーニングの効果を検証した。 実験は図 1 に示したも のと同様の装置を用いて行なったが、 ク リーニング装置を作動させ ない条件とした。
①成膜プロセス条件
表 5に条件をまとめた。
【表 5】
Figure imgf000036_0001
② ワーク （内部電極仕様）
チャンバ一内エアーブロー方式と同様とした。
③ 測定項目
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察 （内部電極拡大写真 （ 5 0倍）） を行 つた。 観察箇所は 4ケ所 （底部、 胴部、 ボ トル口元部、 排気マニホ 一ルド部） とした。 ただし観察回数は 2回とした。 すなわち、 5 0 0バッチと 6 0 0バッチである。 6 0 0バッチは放電不可状態となってお り、 これを上限成膜回数とした。
b ) 内部電極の表面抵抗値を測定した。 測定箇所は 4ケ所 （底部、 胴部、 ボトル口元部、 排気マ二ホールド部） とした。 ただし観察回 数は 2回とした。 すなわち、 5 0 0バッチと 6 0 0バッチである。 6 0 0バッチは放電不可状態となっており、 これを上限成膜回数とした。
a ) , b ) における測定ポイント A、 B、 C、 Dはチャンバ一内ェ ァ一ブロー方式と同様とした。
c ) 反射波の測定
高周波出力は 4 0 0 W、 成膜時間は 3 . 0秒で行ない、 測定バッ チは 1， 5 0 , 1 0 0 , , 6 0 0バッチとした。
d ) ポトルサンプリ ング
バリア性測定用サンプリングは、 1， 5 0 0バッチとした。 膜厚目 視用サンプリ ングは 1 , 1 0 0， ， 5 0 0バッチとした
④実験結果
a ) 内部電極の光学顕微鏡観察
5 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 4 0は比較例 を示すノンクリーニング 5 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 4 1は比較例を示すノンク リーニング 5 0 0バッチ終了後の内部電極 底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 4 2は比較例を示すノンク リ一二 ング 5 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 4 3は比較例を示すノンク リーニング 5 0 0バッチ終了後の内部 電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 4 4は比較例を示す ノンクリーニング 5 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド 部拡大写真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ示す。
6 0 0バッチ終了後については次の通りである。 図 4 5は比較例 を示すノンクリーニング 6 0 0バッチ終了後の内部電極写真、 図 4 6は比較例を示すノンクリーニング 6 0 0バッチ終了後の内部電極 底部拡大写真 （ 5 0倍） A部、 図 4 7は比較例を示すノンク リ一二 ング 6 0 0バッチ終了後の内部電極胴部拡大写真 （ 5 0倍） B部、 図 4 8は比較例を示すノンクリ一ニング 6 0 0バッチ終了後の内部 電極ボトル口元部拡大写真 （ 5 0倍） C部、 図 4 9は比較例を示す ノンクリーニング 6 0 0バッチ終了後の内部電極排気マ二ホールド 部拡大写真 （ 5 0倍） D部をそれぞれ示す。
b ) 内部電極表面抵抗値測定
表 6に表面抵抗値を示した。
c ) 反射波
表 7に反射波の測定値を示す。
d ) ポ トルサンプリ ング
ノ リァ性測定用サンプリング （ 1ノ ツチと 5 0 0バツチ） について バリア性を測定したところ、 差異はなかった。 膜厚目視用サンプリ ング （ 1 , 1 0 0， , 5 0 0バッチ） について、 目視 観察したところ、 膜厚のバラツキは感じられなかった。
⑤まとめ
a ) 内部電極表面状態
5 0 0バッチ終了時点で多くの膜 （汚れ） が付着していた。 排気マ二 ホールド部、 口元部に膜 （汚れ） が集中して付着していた。
b ) 内部電極表面抵抗値測定
5 0 0バッチ終了時点で C部 （口元部） 、 D部 （マ二ホールド部） の 電気抵抗が大きい値を示していた。 放電不可の 6 0 0バッチの電極では A〜Dのすベての個所で絶縁化されていた。
c ) 反射波 · マッチングボイント
5 0バッチ程度までは安定した反射波を示していた （4〜6 W) 。 1 0 0バッチ以降、 反射波の乱れが確認されるようになった。 3 0 0バッ チ以降、 反射波が乱れる割合が大きくなつた （約 8割程度） 。 約 6 0 0 バッチ成膜した時点で放電不可となる。 電極を新品に交換し放電すると 安定した放電が起きるので電極に付着した膜 （汚れ） が放電を妨げる原 因であると推測できる。
チャンバ一内エアーブロー方式 （実施例その 1 ) 及びチャンバ一 外超音波エア一ブロー方式 （実施例その 2 ) とノンクリ ニング （比 較例） とを比較すると、 本実施形態にかかる内部電極クリ ニングの優 位性が確認できた。
【表 6】 表面抵抗値
Figure imgf000039_0002
【表 7】 反射波
Figure imgf000039_0001

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラスチ ック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で内 部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガス をプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D (化学気相成 長） 膜を形成するときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成 される炭素粉を主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃 方法において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成し たのち前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す 過程で、 前記汚れに向けて圧縮エアーを噴射するととともに該圧縮 エアーの噴射によって除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及 び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように吸引 排出手段により前記汚れを前記成膜チャンバ一の系外に排出させる ことを特徴とする C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃 方法。
2 . 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に設けた圧縮エアーの 噴射部から前記原料ガス導入管の求心方向に向け圧縮エアーを噴射 することを特徴とする請求項 1記載の C V D成膜装置に使用する原 料ガス導入管の清掃方法。
3 . 前記噴射部の上方位置に設けた吸引排出部から前記吸引排出手 段によって前記圧縮エアーと前記汚れを吸引除去することを特徴と する請求項 1又は 2記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス導入 管の清掃方法。
4 . 前記成膜チャ ンバ一の上部又は上方位置に圧縮エアーの噴射部 を設け、 該噴射部の上方位置に吸引排出部を設け、 該吸引排出部の 上方位置に圧縮エアーの第 2噴射部を設け、 前記噴射部は下から上 に向けて圧縮エアーを噴射し且つ前記第 2噴射部は上から下に向け て圧縮エアーを噴射すると共に、 前記吸引排出部は前記圧縮エアー と前記汚れを吸引除去することを特徴とする請求項 1記載の C V D 成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法。
5 . 前記吸引排出手段による吸引排気量は、 前記圧縮エアーの空気 供給量より も多いことを特徴とする請求項 1 、 2、 3又は 4記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法。
6 . 前記 C V D膜の成膜は夕一ンテーブル上にサークル状に設置し た複数の前記成膜チャンバ一でそれぞれ行ない、 前記ターンテープ ルが 1 回転する間に、 前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器 内から抜き出す過程で前記原料ガス導入管の外表面に付着形成され た炭素粉を主成分とする汚れを圧縮エアーの噴射により除去し、 そ の除去した汚れを前記成膜チャンバ一の系外に吸引排出する工程を 完了することを特徵とする請求項 1 、 2、 3、 4又は 5記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法。
7 . 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラスチ ック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で内 部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガス をプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成する ときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主 成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃方法において、 前 記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成したのち前記原料ガ ス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す過程で、 前記汚れ に向けて超音波エアーをブローするととともに該超音波エアーのブ 口一によって除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D 膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように吸引排出手段 により前記汚れを前記成膜チャンバ一の系外に排出させることを特 徵とする C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法 ¾
8 . 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に設けた超音波エアー のブロー部から前記原料ガス導入管の求心方向に向け超音波エアー をブローすることを特徴とする請求項 7記載の C V D成膜装置に使 用する原料ガス導入管の清掃方法。
9. 前記ブロー部の上方位置に設けた吸引排出部から前記吸引排出 手段によって前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去することを特 徴とする請求項 7又は 8記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス 導入管の清掃方法。
1 0. 前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に超音波エアーのブ ロー部を設け、 該ブロー部の上方位置に吸引排出部を設け、 該吸引 排出部の上方位置に超音波エアーの第 2ブロー部を設け、 前記プロ 一は下から上に向けて超音波エアーをブローし且つ前記第 2ブロー 部は上から下に向けて超音波エアーをブローすると共に、 前記吸引 排出部は前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去することを特徴と する請求項 7記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清 掃方法。
1 1. 前記吸引排出手段による吸引排気量は、 前記超音波エアーの 空気供給量よりも多いことを特徴とする請求項 7、 8、 9又は 1 0 記載の C VD成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法。
1 2. 前記 C VD膜の成膜はターンテーブル上にサークル状に設置 した複数の前記成膜チャンバ一でそれぞれ行ない、 前記夕一ンテー ブルが 1回転する間に、 前記原料ガス導入管を前記プラスチック容 器内から抜き出す過程で前記原料ガス導入管の外表面に付着形成さ れた炭素粉を主成分とする汚れを超音波エアーのブローにより除去 し、 その除去した汚れを前記成膜チャンバ一の系外に吸引排出する 工程を完了することを特徴とする請求項 7、 8、 9、 1 0又は 1 1 記載の C VD成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃方法。
1 3. 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラス チック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で 内部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガ スをプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成す るときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を 主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成した後のタイミン グに合わせて前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜 き出す原料ガス導入管抜き出し手段と、 前記汚れに向けて圧縮エア 一を噴射する圧縮エアー噴射手段と、 前記圧縮エアーの噴射によつ て除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成し たプラスチック容器側に移行しないように前記成膜チャンバ一の系 外に排出させる吸引排出手段とを備えたことを特徴とする C V D成 膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装置。
1 4 . 前記圧縮エアー噴射手段により噴射される圧縮エアーの噴射 部を前記成膜チヤンバーの上部又は上方位置で前記原料ガス導入管 の外側周囲に配置したことを特徴とする請求項 1 3記載の C V D成 膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装置。
1 5 . 前記圧縮エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引排出部 を前記噴射部の上方位置で前記原料ガス導入管の外側周囲に配置し たことを特徴とする請求項 1 3又は 1 4記載の C V D成膜装置に使 用する原料ガス導入管の清掃装置。
1 6 . 前記圧縮エアー噴射手段により噴射される圧縮エアーの噴射 部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置で前記原料ガス導入管 の外側周囲に配置し、 前記圧縮エアーと前記汚れを吸引除去するた めの吸引排出部を前記噴射部の上方位置で前記原料ガス導入管の外 側周囲に配置し、 前記圧縮エアー噴射手段により噴射される圧縮ェ ァ一の第 2噴射部を前記吸引排出部の上方位置で前記原料ガス導入 管の外側周囲に配置し、 前記噴射部の圧縮エアー噴射方向を上方に 向け且つ前記第 2噴射部の圧縮エアーの噴射方向を下方に向けたこ とを特徴とする請求項 1 3記載の C V D成膜装置に使用する原料ガ ス導入管の清掃装置。
1 7 . 密封可能で外部電極の機能を備えた成膜チャンバ一にプラス チック容器を収容し、 該プラスチック容器内に挿入した昇降自在で 内部電極を兼ねた原料ガス導入管から原料ガスを導入し、 該原料ガ スをプラズマ化させてプラスチック容器内表面に C V D膜を形成す るときに、 前記原料ガス導入管の外表面に付着形成される炭素粉を 主成分とする汚れを清掃する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の内表面に C V D膜を形成した後のタイミン グに合わせて前記原料ガス導入管を前記プラスチック容器内から抜 き出す原料ガス導入管抜き出し手段と、 前記汚れに向けて超音波ェ ァーをブローする超音波エアーブロー手段と、 前記超音波エアーの ブローによって除去された前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行しないように前記成膜チ ヤンバーの系外に排出させる吸引排出手段とを備えたことを特徴と する C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃装置。
1 8 . 前記超音波エアーブロー手段によりブローされる超音波エア 一のブロー部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に配置した ことを特徴とする請求項 1 7記載の C V D成膜装置に使用する原料 ガス導入管の清掃装置。
1 9 . 前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引排出 部を前記ブロー部の上方位置に配置したことを特徴とする請求項 1
7又は 1 8記載の C V D成膜装置に使用する原料ガス導入管の清掃 装置。
2 0 . 前記超音波エアーブロー手段によりブローされる超音波エア 一のブロー部を前記成膜チャンバ一の上部又は上方位置に配置し、 前記超音波エアーと前記汚れを吸引除去するための吸引排出部を前 記ブロー部の上方位置に配置し、 前記超音波エアープロ一手段によ りブローされる超音波エアーの第 2ブロー部を前記吸引排出部の上 方位置に配置し、 前記ブロー部の超音波エアーブロー方向を上方に 向け且つ前記第 2ブロー部の超音波エアーのブロー方向を下方に向 けたことを特徴とする請求項 1 7記載の C V D成膜装置に使用する 原料ガス導入管の清掃装置。
2 1 . 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容器を収容し、 該 プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス導入管から原料 ガスを導入し、 該原料ガスをマイクロ波によりプラズマ化させてプ ラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに、 前記原料ガス 導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とする汚れを清掃 する原料ガス導入管の清掃方法において、 前記プラスチック容器の 内表面に C V D膜を形成したのち前記原料ガス導入管を前記プラス チック容器内から抜き出す過程で、 前記汚れに向けて圧縮エアーを 噴射又は超音波エアーをブローするととともに該圧縮エアーの噴射 又は該超音波エアーのブローによって除去された前記汚れが前記成 膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に移行し ないように吸引排出手段により前記汚れを前記成膜チャンバ一の系 外に排出させることを特徴とする C V D成膜装置に使用する原料ガ ス導入管の清掃方法。
2 2 . 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容器を収容し、 該 プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス導入管から原料 ガスを導入し、 該原料ガスをマイクロ波によりプラズマ化させてプ ラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに、 前記原料ガス 導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とする汚れを清掃 する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の 内表面に C V D膜を形成した後のタイミングに合わせて前記原料ガ ス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す原料ガス導入管抜 き出し手段と、 前記汚れに向けて圧縮エアーを噴射する圧縮エアー 噴射手段と、 前記圧縮エアーの噴射によって除去された前記汚れが 前記成膜チャンバ一及び C V D膜を形成したプラスチック容器側に 移行しないように前記成膜チャンバ一の系外に排出させる吸引排出 手段とを備えたことを特徴とする C V D成膜装置に使用する原料ガ ス導入管の清掃装置。
2 3 . 密封可能な成膜チャンバ一にプラスチック容器を収容し、 該 プラスチック容器内に挿入した昇降自在の原料ガス導入管から原料 ガスを導入し、 該原料ガスをマイクロ波によりプラズマ化させてプ ラスチック容器内表面に C V D膜を形成するときに、 前記原料ガス 導入管の外表面に付着形成される炭素粉を主成分とする汚れを清掃 する原料ガス導入管の清掃装置において、 前記プラスチック容器の 内表面に C VD膜を形成した後のタイミングに合わせて前記原料ガ ス導入管を前記プラスチック容器内から抜き出す原料ガス導入管抜 き出し手段と、 前記汚れに向けて超音波エアーをブローする超音波 エア一ブロー手段と、 前記超音波エアーのブローによって除去され た前記汚れが前記成膜チャンバ一及び C VD膜を形成したプラスチ ック容器側に移行しないように前記成膜チャンバ一の系外に排出さ せる吸引排出手段とを備えたことを特徴とする C VD成膜装置に使 用する原料ガス導入管の清掃装置。
2 4. 前記原料ガス導入管に使用する基体素材は、 表面を研磨した S U S 3 0 4若しくは S U S 3 1 6 とするか、 あるいはその表面処 理である硬質金合金メッキの材質を 9 9 .7 A U— 0.3 C o、 9 9. 8 A u— 0.2 N i 等の酸性硬質金メッキとしたものであることを 特徴とする請求項 1 3乃至 2 3記載の原料ガス導入管の清掃装置。
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