WO2004001095A1

WO2004001095A1 - ロータリー型量産用ｃｖｄ成膜装置及びプラスチック容器内表面へのｃｖｄ膜成膜方法

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Publication number: WO2004001095A1
Application number: PCT/JP2003/007797
Authority: WO
Inventors: Kenichi Hama; Tsuyoshi Kage; Takumi Kobayashi; Takeharu Kawabe
Original assignee: Mitsubishi Shoji Plastics Corporation; Youtec Co.,Ltd.
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2003-12-31
Also published as: US20050155553A1; CN100350072C; AU2003244311A8; HK1080121A1; CN1662675A; EP1516941B1; KR20050023316A; HK1080121B; AU2003244311A1; EP1516941A4; KR101089535B1; JP4149748B2; US7603962B2; EP1516941A1; JP2004027271A; ATE546564T1

Abstract

本発明の目的は、高周波電源及びマッチングボックスの数を成膜チャンバーの数よりも少なくしたロータリー型量産用ＣＶＤ成膜装置を提供することである。本装置は、１本の柱状体形状で複数のプラスチック容器を１本毎に収容する成膜チャンバーを設け、成膜チャンバーをサークル状に均等間隔で回転支持体に配設し、内部電極を兼ねた原料ガス供給管を介して各成膜チャンバーに収容した容器の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する原料ガス導入手段を設け、各成膜チャンバーの一部を兼ねる外部電極に高周波を供給する高周波供給手段を設けたことを特徴とする。

Description

明細書

ロータリー型量産用 CVD成膜装置及びプラスチック容器内表面への C VD膜成膜方法技術分野

本発明は、 C VD (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膜をコーティングする C VD成膜装置において、口一タリ一方式による連続製造成膜装置、特に量産用 C VD成膜装置に関し、さらにその成膜方法に及ぶ。背景技術

炭酸飲料や高果汁飲料容器等の容器として、ガスパリァ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 (ダイヤモンドライクカーボン）膜を蒸着するために、 C VD法、特にプラズマ C VD 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 膜コー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。

特開平 1 0— 2 5 8 8 2 5号公報には、複数のチャンバ一を同一サークル上に等間隔で配置し、相隣合うチャンバ一の外部電極を導線で接続し、さらに各外部電極がサークルの中心から伸びる直線状の導線によって高周波電源に接続された装置が開示されている。この装置により、複数の容器に同時成膜が行なわれる。

しかし、上記装置は D L C膜コーティングプラスチック容器の量産用製造装置の一形態を提案するものの、下記の点について課題が残る。すなわち、複数の容器に対して完全に同時成膜を行なうため、 ①高出力の高周波電源が必要となる、 ②非常に大きな排気速度が要求される、 ③容器の装着及び取出をそれぞれ一斉に行なう必要がありタイムロスが大きくなるため、 1サイクルにかかる時間のうち成膜時間に費やすことができる時間が短い、 ④製造サイクルを繰り返して量産する場合に、容器の装着及び取出をどのように行なうか提案されていない。仮に容器の装着時及び取出時にサークルを回転させ、成膜時にサ一クルを止める場合にはサークルを慣性に逆らつて制御する必要があるため、動力的負担が大きい。一方、サ一クルを静止させる場合には、容器の供給及びコーティング済み容器の搬出のためのコンベア等が必要であり、装置が大型化する。発明の開示

本発明者らは、容器の内表面に C V D膜を成膜する量産装置を開発するにあたり、装置を小型化し且つ量産効率を高めるために、全ての成膜チヤンバーにおいて同時に成膜するのではなく、成膜チヤンバ一を回転支持体にサークル状に複数配置し、この回転支持体を一定速度で回転させ、回転支持体 (ターンテーブル) がー回転している間にそれぞれの成膜チヤンバーの製造サイクルを制御することが好ましいとの結論に達した。

製造サイクルとは、（ 1 ) プラスチック容器の容器装着工程、（ 2 ) 容器内部の成膜前ガス調整工程、（ 3 )原料ガスのプラズマ化による C V D膜成膜工程、（ 4 ) 容器内部の成膜後ガス調整並びに（ 5 ) コ一ティング済み容器の取出工程、を含むサイクルである。

本発明では、サークル上に配置された成膜チャンバ一が、回転支持体が 1回転する間に、一製造サイクルを行なう C V D成膜装置をロータリー型と分類し、 1本立て装置ゃ特開平 1 0 - 2 5 8 8 2 5 号公報のバッチ方式装置と区別する。

上記のロータリー型量産用 C V D成膜装置を採用する場合には、各成膜チヤンバーにそれぞれマツチングポックスゃ高周波電源を設置することも考えられるが、使用部品が多いために充分に小型化することができない。例えば、マッチングボックスは最も小型のものでも 200mm X 200mm X 150mm程度の大きさがあるので成膜ュニットが大変大きなものになり、装置のコンパクト化の障害になる。これと共に、マッチングボックスは大変高価なものであるので、装置コストが増大する。高周波電源についても、マッチングボックスと同様のことが当てはまる。

ロータリ一型量産用 C V D成膜装置は、プラスチック容器の製造工場で設置されることも考えられる為、新規追加となるこの装置は、充分に小型化であり且つコストパフォーマンスに優れた装置でなければならない。

装置を小型化且つ安価にする必要があるので、これを解決するために配置する高周波電源及びマッチングボックスの数を成膜チャンバーの数よりも少なくすることが考えられる。

配置する高周波電源及びマッチングボックスの数を成膜チャンバーの数よりも少なくするために、特開平 1 0 - 2 5 8 8 2 5号公報に開示された技術を用いることも考えられる。しかし、前記公報のように均等間隔で配置した外部電極同士を導線で結ぶだけでは、導線のたるみや導線の接続位置によって微妙に高周波の配分がずれる, 特に高周波は導体の表面を伝達するので、導線で結ばれた外部電極同士が作る複雑な表面形状によって、高周波の配分のずれが顕著となる。したがって、一定速度で回転支持体が回転し、回転角度に応じて次々と成膜を行なうタイプのロータリ一型装置には、同時成膜が原則である同公報の技術は適用できず、しかも複数のプラスチック容器の全数にわたって均一な D L C膜を付けることは難しい。

また高周波電源のみを減らすためにプラスチック容器を収容する各々の外部電極に対してマッチングボックスを設置すると、マツチングボックスによるマツチング時間が互いに微妙に異なるため、マッチング時間を互いに正確に一致させることができない。具体的には、各々のマッチングボックスにおいてインピーダンス整合させるのに互いに 0.1〜1秒程度のずれが生じることがある。そして、プラスチック容器の内面に成膜する D L C膜の膜厚は 30nm程度と薄く成膜時間は 3秒程度で充分なため、比較的精度良く膜厚を制御する必要がある。このため、 0.：！〜 1秒程度のマッチング時間のズレが D L C膜の膜厚のバラツキ、特にプラスチック容器間の膜厚バラツキに大きく影響することになる。従って、 D L C膜の品質にバラツキが生じることになる。高周波電源 1つに付き 1つのマッチングボックスを接続し、さらにマツチングボックス 1つに付き複数の外部電極に接続するとより、バラツキが上記の形態の場合よりもさらに大きくなる。

したがって、ロータリー型量産用 C V D成膜装置において、配置する高周波電源及びマッチングボックスの数を成膜チャンバ一の数よりも少なくすることは極めて困難であった。本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、所定数のプラスチック容器を一つの外部電極に収容し、高周波を供給したときにこれらのプラスチック容器の壁面に均一な自己バィァス電圧を発生させることができる新たな外部電極構造を提案して、高周波電源及びマッチングボックスの数を成膜チャンバ一の数よりも少なくした小型化可能なロータリー型量産用 C V D成膜装置を提供することである。本発明者らは新たな構造の外部電極を「複数一体型外部電極」と称することとする。複数一体型外部電極は、膜厚バラツキの低減化、構成部品の少量化及び簡素な構造によるコンパクト化が可能であり、さらにメンテナンスの容易化及び装置コストの低減化を実現するものである。

さらに、装置を口一タリ一型とすることで、（ 1 )小型であり、（ 2 ) 全ての成膜チヤンバ一を同時に真空引きするほどの大きな排気速度を不要とする、（ 3 ) 回転支持体の回転慣性に逆らった制御をせず、無駄な動力をかけない、（ 4 )一製造サイクル時間に対して C V D成膜時間を長時間とる、（ 5 ) 成膜工程以外の時間を短縮し、量産効率を向上させる、（ 6 )全ての成膜チヤンバーで同時成膜させる成膜装置と比較して高周波電源の必要出力を小さくする、ことを実現することを目的とする。

このとき本発明は、外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に収容空間を均等間隔で並設することで、複数一体型外部電極に収容した複数のプラスチック容器に同時成膜する際に、どの容器においてもより均一なプラズマを発生させることを目的とする。

さらに本発明は、複数一体型外部電極の具体的な実施形態として、ロータリー型 C V D膜成膜装置と特に相性の良い形態をいくつか提案することを目的とする。口一タリ一型 C V D膜成膜装置は、口一タリー型にするための回転支持体に成膜チャンバ一を複数配置するが、例えば飲料充填機のように回転支持体の回転軸を中心とする'同一円周方向に 1列に容器を配置する必要は必ずしもない。複数一体型外部電極は、外部電極の収容空間の配置を一定制約のもとで適宜変更可能であるため、高周波電源数とマッチングボックスの数を減らす目的の他、収容空間の前記円周方向の列数を増やすことが可能である。例えば、 1列から 2列にすれば、装置がわずかに大型化するだけで回転支持体の回転に応じて完全に同タイミングで成膜を進める成膜チヤンバ一を 2つ確保して、単位時間あたりの生産性を 2 倍にすることを目的とする。さらに 3列にすることで同様に生産性を 3倍にすることを目的とする。しかし、列数を増やすことは生産性の増大に直結するものの回転支持体上に配置される成膜チヤンパ一内にプラスチック容器を装着する機構が極めて複雑化し且つコ一テイング済みプラスチック容器を取り出す機構も同様に複雑化することとなる。本発明では、ロータリー型装置において、生産性の向上並びに容器装着機構と容器取出機構の複雑化防止を両立すべく、特に好ましい容器の収容空間の配置を提案するものである。

本発明では、特に 1個の外部電極につき 2個の収容空間を設ける場合、 1個の外部電極につき 3個の収容空間を設ける場合、 1個の外部電極につき 4個の収容空間を設ける場合について具体的な収容空間の配置形態を提案することを目的とする。さらに本発明は、本発明のロータリー型装置において、回転支持体を 1回転させる間に全ての成膜工程を完了することで、容器供給ライン、本装置及びコーティング済容器搬出ラインとの連携をスム —ズに行なうことを目的とする。さらに、回転支持体の回転速度を一定化して動力を省力化することを目的とする。

また本発明は、原料ガスとして、炭化水素系ガス若しくは S i含有炭化水素系ガスを使用することで、 C V D膜として特に D L C膜を成膜する口一夕リー型量産用 C V D成膜装置及び C V D膜成膜方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく本発明者らの発明に係るロータリー型量産用 C V D成膜装置は、外部電極を兼ねた 1本の柱状体にプラスチック容器を 1本毎に収容する収容空間を複数個設け且つ前記各収容空間の中心軸と前記外部電極の中心軸とが平行で前記外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に前記収容空間を並設し、前記各収容空間に装着したプラスチック容器の内部に口部から挿脱自在に配置可能な内部電極を設け、該内部電極を前記プラスチック容器内に揷入した時に内部電極と外部電極とを絶縁状態とする絶縁部材を設け. さらに前記収容空間を減圧にするために塞ぐ蓋を設けてなる成膜チヤンバーを設け、該成膜チャンバ一をサークル状に均等間隔で複数個回転支持体に配設し、前記各成膜チャンバ一に収容したプラスチック容器の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する原料ガス導入手段を設け、前記各成膜チヤンバーの外部電極に高周波を供給する高周波供給手段を設けて前記プラスチック容器の内表面に C V D 膜を成膜することを特徴とする。

請求項 1記載のロータリー型量産用 C V D成膜装置では、前記外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に前記収容空間を均等間隔で並設することが好ましい。

請求項 1又は 2記載の口一夕リー型量産用 C V D成膜装置では、 1個の外部電極につき 2個の収容空間を設け、且つ該収容空間が前記回転支持体の回転軸を中心点とする同一円周上に配置するように前記成膜チヤンバ一を前記回転支持体に均等間隔で配設することが好ましい。

請求項 1又は 2記載の口一夕リー型量産用 C V D成膜装置では、 1個の外部電極につき 2個の収容空間を設け、前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に配設したときに、一方の収容空間を前記各成膜チャンバ一が形成するサ一クルの外側に配置し他方の収容空間を前記サークルの内側に配置して、前記外部電極の収容空間を前記サークルの円周方向に 2列に配列させることが好ましい。

請求項 1又は 2記載のロータリー型量産用 C V D成膜装置では、 1個の外部電極につき 3個の収容空間を設け、前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に配設したときに、 2個の収容空間を成膜チヤンバーが形成するサークルの外側に配置し、残り 1個の収容空間を前記サークルの内側に配置し且つ該成膜チヤンバーの隣に配設された成膜チャンバ一の 2個の収容空間は前記サークルの内側に配置し、残り 1個の収容空間を前記サークルの外側に配置する関係を形成して、前記外部電極の収容空間を前記サークルの円周方向に 2列に配列させることが好ましい。

請求項 1又は 2記載のロータリー型量産用 C V D成膜装置では、 1個の外部電極につき 4個の収容空間を設け、前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に配設したときに、 2個の収容空間を成膜チャンバ一が形成するサークルの外側に配置し、残り 2個の収容空間を前記サークルの内側に配置して、前記外部電極の収容空間を前記サ一クルの円周方向に 2列に配列させることが好ましい。

請求項 4又は 6記載の口一タリ一型量産用 C V D成膜装置では、前記収容空間は、前記成膜チヤンバ一を前記回転支持体に配設したときに、前記サークルの円周方向に 2列且つ前記サークルを挟んで相隣り合うように配列するか、或いは前記円周方向に 2列且つ前記サークルを挟んで相互にずれて配列することがより好ましい。また本発明に係るプラスチック容器内表面への C V D膜成膜方法は、請求項 1乃至 7記載の回転支持体を一定速度で 1回転させる間に、プラスチック容器を前記収容空間に収容して前記成膜チヤンバ一内に装着する容器装着工程、前記プラスチック容器内部を原料ガスで置換し、所定の成膜圧力に調整する成膜前ガス調整工程、前記原料ガスをプラズマ化して前記プラスチック容器の内表面に C V D 膜を成膜する C V D膜成膜工程、コーティング済みのプラスチック容器内を大気開放する成膜後ガス調整工程、並びに前記コ一ティング済み容器を前記成膜チャンバ一から取り出す容器取出工程を行なうことを特徵とする。

請求項 1乃至 7記載のロータリー型量産用 C V D成膜装置及び請求項 8記載のプラスチック容器内表面への C V D膜成膜方法では、前記原料ガスとして、炭化水素系ガス若しくは S i含有炭化水素系ガスを使用し、前記 C V D膜として D L C膜を成膜することが好ましい。

本発明により、回転支持体が 1回転する間に、成膜チャンバ一が一製造サイクルを行なうタイプの装置であって小型、安価且つ量産効率の高い C V D成膜装置、特に容器の内表面に C V D膜を成膜する口一タリー型量産装置を提供することができた。本発明では、口一夕リー型装置において、生産性の向上並びに容器装着機構と容器取出機構の複雑化防止を両立したものである。この装置は、全ての成膜チャンバ一を同時に真空引きするほどの大きな排気速度を必要としない、回転支持体の回転慣性に逆らった制御をしないため、無駄な動力を必要としない、一製造サイクル時間に対して C V D成膜時間を長時間とることができる、成膜工程外時間を短縮でき量産効率が高い、成膜チヤンバ一の個数に対して高周波電源及びマツチングボックスの個数を少なくできる、全ての成膜チャンバ一で同時成膜させる成膜装置と比較して高周波電源の必要とされる出力を小さくできる、をも同時に実現している。さらに本発明は、本発明の口一タリ一型装置において、回転支持体を 1回転させる間に全ての成膜工程を完了することで、容器供給ライン、本装置及びコ一ティング済容器搬出ラインとの連携をスムーズに行なうことができる。

また本発明は、原料ガスとして、炭化水素系ガス若しくは S i含有炭化水素系ガスを使用することで、 C V D膜として特に D L C膜を成膜するロータリ一型量産用 C V D成膜装置及び C V D膜成膜方法を提供するができた。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の口一タリー型量産用 C V D成膜装置の一形態を示す模式図である。

図 2は、本発明のロータリ一型量産用 C V D成膜装置において成膜チヤンパーの基本構成の一形態を示す模式図である。

図 3は、本発明において 4本のプラスチック容器を同時に D L C膜コ一ティング可能な 1本の柱状体からなる複数一体型外部電極の一形態を示す模式図であり、（a)は下部外部電極と上部外部電極が密封した状態、（b)は下部外部電極と上部外部電極が開放した状態を示す, 図 4は、複数一体型外部電極の B-B'横断面図である。

図 5は、柱状体の形態の具体例を示す図である。

図 6は、 1個の外部電極につき 2つの収容空間を設けた場合の収容空間の配置を示す概念図であって、（a)はサークル上に収容空間を配置した場合、（b)はサークルを挟んで収容空間を隣り合うように配置した場合、（c)(d)はサークルを挟んで収容空間を相互にずらした場合を示す。

図 7は、 1 個の外部電極につき 3つの収容空間を設けた場合の収容空間の配置を示す概念図である。

図 8は、 1 個の外部電極につき 4つの収容空間を設けた場合の収容空間の配置を示す概念図であって、（a)は 2個の収容空間 40x,40yを成膜チヤンバーが形成するサークル s の外側に配置し、残り 2個の収容空間 40a, 40b をサークル s の内側に配置して、外部電極 3の収容空間 40をサークル s の円周方向に 2列に配列させた場合であり、 (b)は、円周方向に 2列且つサークル s を挟んで相互にずれて配列させた場合、（c)は（b)よりもさらにずらした場合を示す。

図 9は、本発明のロータリ一型量産用 C V D成膜装置において高周波供給手段を含む基本構成の一形態を示す概念図である。

図 1 0は、分配回路図の一形態を示す図であり、パラレル型とカスケ一ド型を示したものである。

図 1 1 は、製造サイクルの進め方の一形態を示す図である。

図 1 2は、製造サイクルの進め方の第 2の形態を示す図である。図 1 3は、製造サイクルの進め方の第 3の形態を示す図である。図 1 4は、製造サイクルの進め方の第 4の形態を示す図である。符号の意義は次の通りである。 1 は下部外部電極、 2 は上部外部電極、 3は外部電極、 4aは絶縁部材、 4bは蓋、 6は成膜チャンバ一、 7, 7a, 7b , 7c, 7d はプラスチック容器、 8 は Oリング、 9,9a，9b, 9c，9d は内部電極、 10, 11 , 22 は配管、 14は自動整合器、 15 は高周波電源 (RF電源）、 16, 17，18 は真空バルブ、 19 はマスフローコントローラ ―、 20は原料ガス発生源、 21は真空ポンプ、 27はリ一クガス（空気）供給源、 28は真空計、 29は排気ダクト、 30は高周波出力供給ロット、 32 は高周波出力供給ロット接続コンタクト、 40 は収容空間、 41は原料ガス導入手段、 49, 49a, 49bはガス吹き出し口、 χ ΐは複数一体型外部電極の中心、 χ 2 は高周波出力供給点、 X は複数一体型外部電極中心軸、 7ax, 7bx, 7cx，7dxはプラスチック容器 7a〜7d の収容空間の中心点、である。発明を実施するための最良の形態

以下、実施形態を複数挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されない。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。

本発明の実施形態を図 1〜 1 4に基づいて説明する。図 1は、本発明に係る口一タリ一型量産用 C V D成膜装置の基本構成の関係を示した概念図である。本発明に係るロータリー型量産用 C V D成膜装置は、成膜チャンバ一と、成膜チャンバ一をサークル状に均等間隔で複数配設した回転支持体と、各成膜チヤンバ一に収容したブラスチック容器の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する原料ガス導入手段と、各成膜チヤンバーの外部電極に高周波を供給する高周波供給手段を設けてプラスチック容器の内表面に C V D膜を成膜する。

図 2は、図 1のうち成膜チャンバ一の一つに着目してその構成を示した概念図であり、図 2の成膜チャンバ一 6の部分は容器軸方向に切った断面概念図である。成膜チャンバ一 6は、プラスチック容器 7a，7cを 1本毎に収容する収容空間 40a，40cを複数個設けた 1本の柱状体の形状をした外部電極 3 と、各収容空間 40a, 40cに装着したプラスチック容器 7a, 7cの内部に口部から挿脱自在に配置可能な内部電極 9a，9c と、内部電極 9a, 9c をプラスチック容器 7a, 7c内に挿入した時に内部電極 9a，9c と外部電極 3 とを絶縁状態とする絶縁部材 4aと、収容空間 40a, 40cを減圧にするために塞ぐ蓋 4b とからなる。

蓋 4b は、導電部材で形成し、内部電極 9a，9cを支持する。蓋 4b 内には、収容空間 40a, 40c に通ずる空間が設けられ、収容空間 40a, 40c と共に減圧空間を形成する。図 2 の装置では、真空ポンプ 21 等から構成される排気手段が蓋 4b に接続され、蓋 4b の空間を減圧することで収容空間 40a，40cも減圧できる構造としている。

図 2においては、蓋 4b の下に絶緣部材 4 aが配置され、さらに外部電極 3が絶縁部材 4 aの下に配置されている。このような位置関係とすることで、蓋 4b と導電する内部電極 9a, 9c と外部電極 3 とは絶縁部材 4 aによって絶縁状態とされる。外部電極 3は、上部外部電極 2 と下部外部電極 1からなり、上部外部電極 2の下部に下部外部電極 1の上部が〇リング 8を介して着脱自在に取り付けられるよう構成されている。上部外部電極 2 と下部外部電極 1 を脱着することでプラスチック容器 7 a, 7cを装着することができる。

なお、図 2の実施形態では外部電極 3 を下部外部電極 1 と上部外部電極 2の 2つに分割しているが、 C V D膜の膜厚等の均一化を図るため、外部電極を例えば底部電極、胴部電極及び肩部電極のように 3つ、あるいはそれ以上に分割し、各電極は例えば〇リング等を挟んでシール性を確保しつつ、フッ化樹脂シートやポリイミドフィルム或いはポリエーテルエーテルケトン（ P E E K ) フィルムで電気的に絶縁しても良い。

外部電極 3の内部には空間 40a，40c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 7 a，7c、例えばポリエチレンテレフタレ一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 3内の収容空間 40a, 40cは、そこに収容されるプラスチック容器 7 を収容できるように形成される。ここで、プラスチック容器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 40a, 40cの内壁面はプラスチック容器 7a, 7c の外側近傍を囲む形状（相似形状）とすることが好ましい。プラスチック容器の壁面に均一な自己バイアス電圧が生じるようにするためである。ただし、プラスチック容器の内表面に均一にバイアス電圧をかけることとすれば、外部電極の収容空間の内壁面を相似形状とする必要はない。蓋 4b には、外部電極 3内の収容空間 40a, 40cにつながる開口部が設けられている。また、蓋 4b の内部には空間が設けられており、この空間は上記開口部を介して外部電極 3内の収容空間 40a, 40cにつながっている。収容空間 40a, 40cは、上部外部電極 2 と下部外部電極 1の間に配置された 0リング 8によって外部から密閉され、減圧することができる。内部電極 9 a,9cは、外部電極 3内に挿脱自在に配置され、且つプラスチック容器 7 a,7cの内部に配置される。すなわち、蓋 4bの上部から蓋 4b内の空間、蓋 4 b と絶縁部材 4 aの開口部を通して、外部電極 3内の収容空間 40a,40cに内部電極 9 a，9cが差し込まれている。内部電極 9 a,9cの基端は蓋 4 bの上部に配置される。一方、内部電極 9 a,9c の先端は、外部電極 3の収容空間 40a,40c であって外部電極 3内に収容されたプラスチック容器 7 a,7cの内部に配置される。内部電極 9 a,9cは、その内部が中空からなる管形状を有している。内部電極 9 a,9c の先端にはガス吹き出し口 49a,49cが設けられている。さらに内部電極 9a,9cは接地されることが好ましい。

上記において、成膜チャンバ一のうち、外部電極、内部電極、絶縁部材及び蓋の関係について説明した。次に図 3及び図 4を参照して外部電極に設けた収容空間の位置関係について一つの外部電極につき収容空間を 4つ設けた場合を例にして詳細に説明する。

図 3に示すように外部電極 3は 1本の柱状体形状に形成する。図 3 ( a ) に示した複数一体型外部電極は、 1本の円柱状の柱状外部電極であるが、角柱あるいは楕円柱等のいずれの柱状体であっても良い。また図 5のように各容器収容空間を近似的に均一な肉厚で囲む形状が複合して形成した一柱体からなる柱状構造でも良い。ただし、高周波は外部電極の表面を伝達する傾向があるため、高周波の伝達距離をなるベく等しくするために、外部電極 3は円柱体或いは横断面が正方形の角柱体が好ましい。外部電極 3を兼ねた 1本の柱状体にプラスチック容器 7a, 7b，7c，7d を 1本毎に収容する収容空間 40a，40b,40c，40dを複数個（図 3では 4個）設ける。図 3の場合、プラスチック容器を各収容空間に収容することで、 1個の外部電極につき 4本のプラスチック容器が収容される。そして、図 3及び図 4 に示すように各収容空間 40a, 40b，40c, 40dの中心軸と外部電極 3の中心軸 χ とを平行とする。そして外部電極の中心軸 χ を中心点とする同一円周上 Sに収容空間 40a, 40b , 40c, 40dを並設する。外部電極 3内の収容空間の形状は、図 2の B-B'横断面図である図 4に示すように、外部電極の中心 χ 1から半径 aの円周 S上にプラスチック容器 7a〜7dの収容空間の中心である 7ax〜7dx (それぞれ Xで示した点）を配置するように収容空間を配置する。このとき、収容空間 40a, 40b，40c，40dは、同一円周上 S上で図 4のように均等間隔で配置することが好ましい。

このように外部電極を兼ねた 1本の柱状体にプラスチック容器を 1本毎に収容する収容空間を複数個設け且つ各収容空間の中心軸と外部電極の中心軸とが平行で外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に収容空間を並設した外部電極を複数一体型電極と呼ぶこととする。

本発明の複数一体型外部電極は、プラスチック容器 1本のみを収容するタイプの外部電極とマッチングボックスを組み合わせたものを複数設置した複数型外部電極と同等の機能を有する。そして、 1 個の外部電極内にプラスチック容器を複数収容できるよう一体型とし、この一体型とした外部電極一つに対して一つのマッチングポックスを使用する外部電極であり、高周波電源とマッチングボックスを減らすことができる。また、外部電極を 1本の柱状体とすることで高周波の供給起点から収容空間の内壁までの距離を最短とすることができ、しかも各収容空間との間で距離の偏りがないためにブラスチック容器壁面に均一な自己バイアス電圧を印加することができる。

図 3及び図 4において、 1本の柱状体の外部電極 3に対して収容空間 40a，40b，40c, 40d のそれぞれに対応して内部電極 9a〜9dが設けてある。内部電極はそれぞれ接地して、且つ原料ガスも各容器に供給可能な配管としている。本図においては、内部電極は原料供給管を兼用している。

また、図 2のように高周波出力は高周波出力供給ロッド 30 に導入する。外部電極 3の容器下部外部電極 1は、図 2に示す外部電極 3 の容器下部外部電極 1 の底面と中心軸 X との交点 χ 2 を高周波出力供給点としている。高周波出力供給ロッド 30 には導電ケーブルや導電性金属棒が用いられる。また高周波出力供給口ッド接続コン夕クト 32 は、容器の出し入れ時に容器下部外部電極と容器上部外部電極とを組み立る場合に導通接点の役目を果たすものである。なお、高周波出力供給点 χ 2 を容器下部外部電極に設けているが、容器下部外部電極 1であって各プラスチック容器の底面付近の 4箇所に分配して接続点を設けるか、あるいは外部電極の内部であって中心軸 X上で接続等することも可能である。いずれにしても接続点の変更は、各プラスチック容器内で均等なプラズマを発生させることが可能な範囲内で適宜可能である。なお、本実施形態では、 1個の外部電極の内部に 4本のプラスチック容器を収容する場合を説明したが、 4本以外の複数本のプラスチック容器を収容することが可能な外部電極を用いる形態を取ることもできる。本発明においては、複数一体型外部電極構造を採用することで高周波電源及びマツチングボックスの数を減らすことによる装置のコンパクト化と、回転支持体におけるラインを 2列以上にすることによる生産性の倍増のいずれか一方又は両方を実現できる。

次に成膜チャンバ一の回転支持体における配置について説明する < 本発明では、成膜チャンバ一の外部電極に設けた収容空間の配置が重要であり、図 6 〜 8に示した配置が好ましい。図 6〜 8は、回転支持体と、回転支持体に配置した外部電極と、外部電極に設けた収容空間との配置関係を示す概念図であり、回転支持体を正面から見た図である。なお、図中、成膜チヤンバーの外部電極は角柱形状の場合を示したが、円柱状や楕円柱状でも回転支持体に対する収容空間の配置が同じであれば同様である。

図 6 (a)では、 1個の外部電極 3にっき 2個の収容空間 4 0 を設け且つ収容空間が回転支持体 4 1の回転軸を中心点 z とする同一円周上に配置するように成膜チヤンバーを回転支持体に均等間隔で配設した場合を示した。この場合、容器供給ライン、ロータリ一型装置、成膜済み容器取り出しラインに至るまで容器は 1列に整列することとなる。

図 6 (b)では、 1個の外部電極 3にっき 2個の収容空間を設け、成膜チャンバ一を回転支持体 4 1 に配設したときに、一方の収容空間 40x を各成膜チヤンバーが形成するサークル s の外側に配置し他方の収容空間 40yをサークル s の内側に配置して、外部電極 3の収容空間をサークル s の円周方向に 2列に配列させた場合を示した。ここで 2列とは、図 6(b)に示すように円周方向の列数とする。この場合、容器供給ラインでは、 1列でよいが、口一タリ一型装置前に 2列にラインを分けながら収容空間に入れる必要がある。 2 列になってロータリー型装置に装着された容器は装置内ではそのまま 2列を維持して、口一夕リー型装置から取り出した成膜済み容器は 2列から 1列に合流させることが好ましい。

図 6 (b)では、成膜チヤンバ一を回転支持体 41に配設したときに、収容空間 40 をサークル s の円周方向に 2列且つサークル s を挟んで相隣り合うように配列したが、図 6(c)に示すように、収容空間 40 を円周方向に 2列且つサ一クル s を挟んで相互にずれて配列しても良い。

なお、図 6(d)に示すように、図 6(c)と比較して、収納空間 40 のずれ方を逆にしても良い。

図 7 に示すように、 1個の外部電極 3にっき 3個の収容空間を設け、成膜チャンバ一を回転支持体 4 1 に配設したときに、 2個の収容空間 40x，40yを成膜チヤンバーが形成するサークル s の外側に配置し、残り 1個の収容空間 40zをサークル S の内側に配置し且つ成膜チャンバ一の隣に配設された成膜チャンバ一の 2個の収容空間 40a, 40b はサークル s の内側に配置し、残り 1個の収容空間 40c をサークル sの外側に配置する関係を形成して、外部電極 3の収容空間をサ一クル s の円周方向に 2列に配列させても良い。次に図 8 (a)に示すように、 1個の外部電極 3 にっき 4個の収容空間を設け、成膜チャンパ一を回転支持体 41 に配設したときに、 2 個の収容空間 40x, 40yを成膜チャンパ一が形成するサークル s の外側に配置し、残り 2個の収容空間 40a，40b をサークル s の内側に配置して、外部電極 3 の収容空間 40 をサークル sの円周方向に 2列に配列させても良い。

図 8(a)においては、成膜チャンバ一を回転支持体 41 に配設したときに、収容空間をサークル sの円周方向に 2列且つサークル s を挟んで相隣り合うように配列する場合を示したが、図 8 (c)のように収容空間を配列しても良い。また、図 8(b)に示すように、円周方向に 2列且つサ一クル s を挟んで相互にずれて配列しても良い。

図 6 (c) (d)、図 7及び図 8 (a) (b) (c)の装置において、図 6 (b)の装置の場合と同様に、容器供給ラインでは 1列でよいが、口一夕リー型装置前で 2列にラインを分けて容器を収容空間に装着する必要がある。 2 列になって口一タリ一型装置に装着された容器は装置内ではそのまま 2列を維持して、口一タリー型装置から取り出した成膜済み容器は 2列から 1列に合流させることが好ましい。

図 6 (a)の装置とすることで、 1個の高周波電源により同時に 2個のプラスチック容器に成膜をすることができるので、電源数及びマツチングボックス数を減らすことができる。また、図 6 (b) (c) (d)、図 7又は図 8 (a) (b) (c)の装置とすることで、回転支持体の回転に応じて完全に同タイミングで成膜を進める成膜チャンバ一を 2つ以上確保することができ、電源数及びマッチングボックス数を減らすことの他、単位時間あたりの生産性を 2倍にすることができる。 2列にすることは、容器装着機構と容器取出機構を必要以上に複雑化することもないので、生産性の向上並びに容器装着機構と容器取出機構の複雑化防止を両立した列数である。

本発明に係る容器とは、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一ト材により形成されたプラスチック容器を含む。さらに容器の蓋も含む。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。ワンゥエイ容器及びリ夕一ナブル容器をともに含む。

本発明の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夕レート樹脂（ 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ェ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、イーストマン製）、ポリプチレンテレフタレ一ト樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、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一樹脂（C〇 C、環状ォレフィン共重合）、アイオノマ樹脂、ポリ — 4—メチルペンテン— 1樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン一ビエルアルコール共重合樹脂、ァクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカ一ポネート樹脂、ポリスルホン樹脂、又は、 4弗化工チレン樹脂、アクリロニトリル—スチレン樹脂、アクリロニトリル—ブタジェン—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。

図 2 において、原料ガス導入手段 4 1 は、プラスチック容器 7の内部に原料ガス発生源 2 0から供給される原料ガスを導入する。すなわち、内部電極 9 の基端には、配管 10, 11 の一方側が接続されており、この配管 1 1 の他方側は真空バルブ 1 6を介してマスフローコント口一ラー 1 9の一方側に接続されている。マスフ口一コントローラー 1 9の他方側は配管を介して原料ガス発生源 2 0 に接続されている。この原料ガス発生源 2 0はア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。

図 1 に示すように原料ガス導入手段は、各成膜チヤンバーに原料ガスを供給する。成膜チャンバ一ごとに原料ガス導入手段を設置しても良いが、一個の原料ガス発生源によって、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、原料ガス発生源とマスフローコントローラ一との間に、成膜チャンバ一の数に応じた分岐配管を設けてもよい。ここで、マスフローコントローラ一は成膜チヤンバー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, シク口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、ケィ素含有 D L C膜を成膜する場合には、 Si含有炭化水素系ガスを使用する。

本発明でいう D L C膜とは、 i カーボン膜又は水素化ァモルファスカ一ボン膜（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膜はア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い、 Si含有 D L C膜を成膜する原料ガスとしては Si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若しくはリタ一ナブルに使用可能な容器を得る。

導電部材 4 b内の空間は配管 1 3の一方側に接続されており、配管 1 3の他方側は真空バルブ 1 8 を介して真空ポンプ 2 1 に接続されている。この真空ポンプ 2 1は排気ダクト 2 9に接続されている。複数の成膜チャンバ一があるため、一つの真空ポンプに排気系統を集約して排気を行なっても良く、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。

プラスチック容器の容器装着手段（不図示）は、例えば、容器を収容するために下部外部電極 1 を上部外部電極 2に対して降下させて開口すると共に、下部外部電極 1上にプラスチック容器を載せ、さらに下部外部電極 1 を上昇させることで、下部外部電極 1 と上部外部電極 2 との間を間に挟んだ〇リングによりシール状態とする手段である。図 1のように未コーティングプラスチック容器は、例えばコンベアから容器を別個に取り出して下部外部電極 1上に載せて容器装着ハンドリング装置（未図示）によって供給する。

成膜前ガス調整手段は、プラスチック容器の内部を原料ガスに置換するとともに所定の成膜圧力に調整し、原料ガス導入手段と真空ポンプの排気とを協同させるものである。

C V D成膜手段は、プラスチック容器の内表面に C V D膜を成膜する手段であり、成膜チヤンバーにおいて高周波供給手段と原料ガス導入手段と排気手段とを協同させるものである。ここで排気手段とは、真空バルブ 1 8、真空ポンプ 2 1及び排気ダクト 2 9から構成される。

成膜後ガス調整手段は、成膜チャンバ一及びプラスチック容器内の残存した原料ガスを除去し、さらに成膜後にプラスチック容器内を大気圧開放させる手段であり、排気手段と大気開放弁 1 7 とを協同させるものである。

容器取出手段は、成膜チヤンバー内の収容空間から容器を取出させるための手段であり、例えば容器を取出するために上部外部電極 2に対して、下部外部電極 1 を降下させ、開口させると共に、下部外部電極 1上に載っているコーティング済みプラスチック容器をコンベア上に移動させる手段である。図 1のようにコーティング済み容器は、例えば成膜チャンバ一内の収容空間から容器を取出する容器取出ハンドリング装置（未図示）によってコンベアに載せられ、搬出される。

図 2に示すように高周波供給手段は、外部電極ごとに具設した固定整合器（図中は、先端 M.Bと表記する）と、 1以上の高周波電源 15と、高周波電源 15ごとに具設した自動整合器（自動マッチングポックス） 14とで構成される。このとき、 1個の成膜チャンバ一につき、 1個の高周波電源を設置しても良いし、或いは高周波分配手段を設けて高周波電源から供給される高周波を固定整合器前で複数に分配して、 1個の高周波電源から複数の外部電極に高周波を供給しても良い。或いはロータリー型の回転支持体（夕一ンテ一ブル）の回転位置に対応させた所定位置に回転してきたチャンバ一に、順次高周波が供給されるように高周波リレ一によって切り換えても良い。いずれにしても各成膜チヤンバーの外部電極に高周波を供給することができれば良い。なお、 1個の成膜チャンバ一につき、 1個の高周波電源を設置する場合には、図 1のロー夕リ一型装置の各成膜チヤンバーがそれぞれ図 2に示した構成を採る。

固定整合器は、外部電極それぞれに具設され、同軸ケーブルによつて供給される高周波と外部電極内で生成するプラズマとのインピ —ダンス整合を行なう。固定整合器を外部電極は、 .銅板配線によつて接続する。なお、固定整合器はチャンバ一に対して自動整合器が大きいため外部電極のそれぞれに固定整合器を別置きにするものであり、自動整合器が小型化した場合やチヤンバ一脇に自動整合器が設置可能な場合はなくても良い。また自動整合器をチャンバ一とは別置きにした場合において、同軸管を使用してチャンバ一まで電力供給しても良い。この場合、固定整合器は省略できる。

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ーである高周波を発生させるものである。マツ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、トランジスタ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ッ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〜 1 0 0 0 M H zであるが、例えば、工業用周波数である 1 3 . 5 6 M H zのものを使用する。

自動整合器から固定整合器に至るまでの配線は、同軸ケーブルで接続する。同軸ケーブルは例えば特性インピーダンス 5 0 Ωのものとする。ここで自動整合器は、同軸ケーブル上でのインピーダンス変動を調整するものである。

図 9 に示すように、高周波分配手段は、高周波電源から供給される高周波を固定整合器前で複数に分配して 1個の高周波電源から複数の外部電極に高周波を供給する場合に設ける。高周波分配手段の 1形態を例示すると、高周波を同時且つ均等に分配する分配回路並びに分配回路の各分配出力のオン/オフを切り換えする切換スイツチとから構成する。分配回路は、例えば図 1 0に示すように、パラレル型、すなわちコイルと抵抗とコンデンサによる回路であり、一入力を複数出力に分配する回路である。或いはカスケ一ド型の回路としても良い。切換スィッチとは、例えば分配回路の出力をオン/オフするための高周波リレーである。或いは高周波分配手段は、ロータリー型の回転支持体（ターンテーブル）の回転位置に対応させた所定位置に回転してきたチヤンバーに、順次高周波が供給されるように高周波リレーによって切り換える場合に設ける。この形態では分配回路を使わず、高周波リレ一による順次切り替えを行なう。なお、分配と切り換えを組み合わせても良い。

本実施形態の高周波分配手段を採用すると、外部電極をそれぞれ独立して高周波供給のオン/オフを行なうことができる。次に、本発明のロータリ一型 C V D膜連続成膜装置を用いて容器の内部に D L C膜を成膜する方法について説明する。まず、製造サィクルについて説明し、 D L C膜を成膜する方法を述べる。

まず、図 2 を用いて、成膜チャンバ一内にプラスチック容器を装着する容器装着工程について説明する。成膜チャンバ一内は、真空バルブ 17 を開いて大気開放されており、外部電極 3の下部外部電極 1が上部外部電極 2から取り外された状態となっている。コンペァ（不図示）にある未コーティングのプラスチック容器（図 1の未成膜容器）を容器装着ハンドリング装置（不図示）によってコンペァから抜き出し、下部外部電極 1に載せて上部外部電極 2 に向けて上昇させることで収容空間 40 にプラスチック容器 Ί を差し込み、設置する。この際、内部電極 9はプラスチック容器 7内に挿入された状態になり、外部電極 3は〇リング 8によって密閉される。

なお、図 2の成膜チャンバ一 6は、図 3(a)の A-A'縦断面の概念図であり、収容空間は 40a,40b，40c,40dの 4つ、プラスチック容器は 7a, 7b, 7c, 7dの 4本、内部電極は 9a，9b,9c,9dの 4本を有するが、便宜的に収容空間 40、プラスチック容器 7、内部電極 9 と表記する（以下同じ）。

次に、プラスチック容器 7の内部を原料ガスに置換するとともに所定の成膜圧力に調整する成膜前ガス調整工程について説明する。図 2 を参照して、真空バルブ 17 を閉じた後、真空バルブ 1 8 を開き、真空ポンプ 2 1 を作動させる。これにより、プラスチック容器 7内を含む成膜チャンバ一 6内が配管 13 を通して排気され、成膜チャンバ一 6内の減圧室が真空となる。このときの減圧室内の圧力は 2 .6〜 6 6 P a ( 2 X 1 0 — ζ δ Χ Ι Ο ^{- 1} Torr) である。

次に、真空バルブ 1 6を開き、原料ガス発生源 2 0 において炭化水素ガスを発生させ、この炭化水素ガスを配管 2 2内に導入し、マスフローコント口一ラ一 1 9によって流量制御された炭化水素ガスを配管 11,10及びアース電位の内部電極 9を通してガス吹き出し口 4 9から吹き出す。これにより、炭化水素ガスがプラスチック容器 7内に導入される。そして、成膜チャンバ一 6の減圧室とプラスチック容器 7内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによつて、 D L C成膜に適した圧力（例えば 6 . 6〜 6 6 5 P a , 0 . 0 5〜 5 . 0 0 Torr程度）に保たれ、安定化させる。

次に外部電極 3に高周波出力を例えば 5 0〜 2 0 0 0 W供給してプラスチック容器 7内で原料ガスをプラズマ化させてプラスチック容器 7の内表面に D L C膜を成膜する C V D成膜工程について説明する。 C V D成膜工程にある状態の成膜チャンバ一 6は、高周波供給手段により RF出力（例えば 1 3 . 5 6 MHz)が供給される。これにより、外部電極 3 と内部電極 9間に電圧が生じる。このとき、自動整合器は、出力供給している電極全体からの反射波が最小になるように、インダクタンス L、キャパシタンス Cによってインピーダンスを合わせている。固定整合器は、同軸ケーブルのインピーダンスをプラズマのインピーダンスに変換している。これによつて、プラスチック容器 7内に炭化水素系プラズマが発生し、 D L C膜がプラスチック容器 7の内表面に成膜される。このとき、外部電極を 1本の柱状体とすることで高周波の供給起点から収容空間の内壁までの距離を最短とし、各収容空間との間で距離の偏りをなくしているので、プラスチック容器壁面に均一な自己バイアス電圧を印加することができる。そして成膜時間は数秒程度と短いものとなる。次に、高周波供給手段からの R F出力を停止し、プラズマを消滅させて D L C 膜の成膜を終了させる。同時に真空バルブ 1 6 を閉じて原料ガスの供給を停止する。同一成膜チャンバ一内の複数のプラスチック容器の内表面に同時に D L C膜が成膜される。

次に、コ一ティング済み容器の内部圧力を大気圧に戻す成膜後ガス調整工程について説明する。成膜チヤンバー 6の減圧室及びブラスチック容器 7内に残存した炭化水素ガスを除くために、真空パルブ 1 8を開き、成膜チャンバ一 6の減圧室及びプラスチック容器 7 内の炭化水素ガスを真空ポンプ 2 1 によって排気する。その後、真空バルブ 1 8 を閉じ、排気を終了させる。このときの成膜チャンバ — 6内の圧力は 6 . 6 〜 6 6 5 P a ( 0 . 0 5 〜 5 . 0 0 Tori')である。この後、真空バルブ 17を開く。これにより、空気が蓋 5内の空間、外部電極 3内の空間に入り、成膜チヤンバー 6内が大気開放される。

次にコーティング済み容器を取り出す容器取出工程について説明する。外部電極 3の下部外部電極 1が上部外部電極 2から取り外された状態とする。上部外部電極 2内の収容空間に収容されているプラスチック容器 7 を上部外部電極 2の下側から容器取出ハンドリング装置（不図示）によって取り出す。次にコ一ティング済み容器（図 1 の成膜済み容器）をコンベア（不図示）へ載せて搬出する。

次に口一タリー型装置とした場合の成膜タイミングの制御方法について説明する。高周波分配手段により、回転支持体の全成膜チヤンバーうち、一部の成膜チヤンバ一について C V D成膜工程を進めるに際して各成膜チヤンバーそれぞれの製造サイクルを複数同時に進め且つ一定間隔ずらして進める方式が好ましい。例えば図 1 1又は図 1 2に示した夕イミングで進める方式である。図 1 1は成膜チヤンバーが 3 2個であり、これを 2つの高周波電源（A と B) により高周波供給する場合を示した。また図 1 2は成膜チャンバ一が 3 2個であり、これを 4つの高周波電源（、：8、 0 と 0) により高周波供給する場合を示した。さらに図 1 3又は図 1 4に示すように成膜チャンバ一をいくつかまとめてュニットを形成して、製造サイクルを一定間隔ずらして進める方式でも良い。図 1 3は成膜チャンバ一が 3 2個であり、これを 2つの高周波電源（A と B) により高周波供給する場合を示した。また図 1 4は成膜チヤンバーが 3 2個であり、これを 4つの高周波電源（A、 B、 C と D) により高周波供給する場合を示した。なお、図中 1 〜 3 2の数字は、回転支持体上の成膜チヤンバーを順に番号付けしたときの番号である。また、図 1 1 〜 1 4において、回転支持体の所定位置を 0 ° として、その 0 ° を基準とした回転角度を図の横軸とした。そして同時に高周波を供給するときには、各収容空間及び各成膜チヤンバ一において均等な高周波を供給することが好ましい。このように制御することで、図 1のように回転支持体に複数配置された成膜チヤンバ一が、回転支持体が一定速度で 1回転する間に、回転支持体の回転角度に応じて順次、循環して製造サイクルを行なうことにより、 D L C膜コ一ティングプラスチック容器が量産される。

本発明では、要求される装置の能力により成膜チャンバ一数、高周波電源数等構成部品数を適宜変更しても良い。

本実施の形態では、内部に薄膜を成膜する容器として飲料用の P E Tボトルを用いているが、他の用途に使用される容器を用いることも可能である。

また、本実施の形態では、 C V D成膜装置で成膜する薄膜として D L C膜又は Si含有 D L C膜を挙げているが、容器内に他の薄膜を成膜する際に上記成膜装置を用いることも可能である。

0 （3膜の膜厚は 0 . 0 0 3〜 5 mとなるように形成する。

Claims

請求の範囲

1 . 外部電極を兼ねた 1本の柱状体にプラスチック容器を 1本毎に収容する収容空間を複数個設け且つ前記各収容空間の中心軸と前記外部電極の中心軸とが平行で前記外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に前記収容空間を並設し、前記各収容空間に装着したプラスチック容器の内部に口部から挿脱自在に配置可能な内部電極を設け、該内部電極を前記プラスチック容器内に挿入した時に内部電極と外部電極とを絶縁状態とする絶縁部材を設け、さらに前記収容空間を減圧にするために塞ぐ蓋を設けてなる成膜チャンバ一を設け, 該成膜チヤンバーをサークル状に均等間隔で複数個回転支持体に配設し、前記各成膜チヤンパーに収容したプラスチック容器の内部にプラズマ化させる原料ガスを導入する原料ガス導入手段を設け、前記各成膜チャンバ一の外部電極に高周波を供給する高周波供給手段を設けて前記プラスチック容器の内表面に C V D (化学気相成長）膜を成膜することを特徴とするロータリ一型量産用 C V D成膜装置,

2 . 前記外部電極の中心軸を中心点とする同一円周上に前記収容空間を均等間隔で並設したことを特徴とする請求項 1記載のロータリ —型量産用 C V D成膜装置。

3 . 1個の外部電極につき 2個の収容空間を設け、且つ該収容空間が前記回転支持体の回転軸を中心点とする同一円周上に配置するように前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に均等間隔で配設したことを特徴とする請求項 1又は 2記載のロータリー型量産用 C V D成膜装置。

4 . 1個の外部電極につき 2個の収容空間を設け、前記成膜チャンバーを前記回転支持体に配設したときに、一方の収容空間を前記各成膜チャンパ一が形成するサークルの外側に配置し他方の収容空間を前記サークルの内側に配置して、前記外部電極の収容空間を前記サークルの円周方向に 2列に配列させたことを特徴とする請求項 1 又は 2記載の口一夕リ一型量産用 C V D成膜装置。

5 . 1個の外部電極につき 3個の収容空間を設け、前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に配設したときに、 2個の収容空間を成膜チャンバ一が形成するサークルの外側に配置し、残り 1個の収容空間を前記サークルの内側に配置し且つ該成膜チャンバ一の隣に配設された成膜チャンバ一の 2個の収容空間は前記サークルの内側に配置し、残り 1個の収容空間を前記サークルの外側に配置する関係を形成して、前記外部電極の収容空間を前記サ一クルの円周方向に 2列に配列させたことを特徴とする請求項 1又は 2記載の口一タリー型量産用 C V D成膜装置。

6 . 1個の外部電極につき 4個の収容空間を設け、前記成膜チャンバーを前記回転支持体に配設したときに、 2個の収容空間を成膜チヤンバーが形成するサ一クルの外側に配置し、残り 2個の収容空間を前記サークルの内側に配置して、前記外部電極の収容空間を前記サークルの円周方向に 2列に配列させたことを特徴とする請求項 1 又は 2記載の口一タリ一型量産用 C V D成膜装置。

7 . 前記収容空間は、前記成膜チャンバ一を前記回転支持体に配設したときに、前記サ一クルの円周方向に 2列且つ前記サークルを挟んで相隣り合うように配列するか、或いは前記円周方向に 2列且つ前記サ一クルを挟んで相互にずれて配列したことを特徴とする請求項 4又は 6記載の口一夕リ一型量産用 C V D成膜装置。

8 . 請求項 1乃至 7記載の回転支持体を一定速度で 1回転させる間に、プラスチック容器を前記収容空間に収容して前記成膜チヤンバ一内に装着する容器装着工程、前記プラスチック容器内部を原料ガスで置換し、所定の成膜圧力に調整する成膜前ガス調整工程、前記原料ガスをプラズマ化して前記プラスチック容器の内表面に C VD 膜を成膜する C VD膜成膜工程、コーティング済みのプラスチック容器内を大気開放する成膜後ガス調整工程、並びに前記コ一ティング済み容器を前記成膜チヤンバ一から取り出す容器取出工程を行なうことを特徴とするプラスチック容器内表面への C VD膜成膜方法 <

9. 前記原料ガスとして、炭化水素系ガス若しくは S i含有炭化水素系ガスを使用し、前記 C V D膜として D L C膜を成膜することを特徴とする請求項 8記載のプラスチック容器内表面への C VD膜成膜方法。

1 0. 前記原料ガスとして、炭化水素系ガス若しくは S i含有炭化水素系ガスを使用し、前記 C VD膜として D L C膜を成膜することを特徴とする請求項 1乃至 7記載のロータリ一型量産用 C VD成膜