JP2018123369A - Plasma cvd device and film deposition method - Google Patents
Plasma cvd device and film deposition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018123369A JP2018123369A JP2017015886A JP2017015886A JP2018123369A JP 2018123369 A JP2018123369 A JP 2018123369A JP 2017015886 A JP2017015886 A JP 2017015886A JP 2017015886 A JP2017015886 A JP 2017015886A JP 2018123369 A JP2018123369 A JP 2018123369A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- container
- power source
- frequency
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プラズマCVD装置及び成膜方法に関する。 The present invention relates to a plasma CVD apparatus and a film forming method.
ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)等からなるプラスチック容器はガスバリア性が缶と比較して劣る。そのため、プラスチック容器の内面に硬質炭素膜であるDLC(Diamond Like Carbon)膜をコーティングすることで、プラスチック容器におけるガスバリア性を向上させる方法が知られている。プラスチック容器の外側に外部電極を配置し、プラスチック容器の内側に原料ガス導入管を兼ねた内部電極を配置し、容器内に原料ガスとしてアセチレンガスを供給した状態で、高周波電源から自動整合器を介して外部電極に高周波電圧を印加する。これにより、原料ガスがプラズマ化され、プラスチック容器の内面にDLC膜が成膜される(例えば特許文献1参照)。 A plastic container made of polyethylene terephthalate resin (PET) or the like is inferior in gas barrier property to a can. Therefore, a method for improving the gas barrier property in a plastic container by coating a DLC (Diamond Like Carbon) film, which is a hard carbon film, on the inner surface of the plastic container is known. An external electrode is placed on the outside of the plastic container, an internal electrode that also serves as a source gas introduction pipe is placed on the inside of the plastic container, and an automatic aligner is installed from the high-frequency power source while acetylene gas is supplied as the source gas in the container. A high frequency voltage is applied to the external electrode. Thereby, the source gas is turned into plasma, and a DLC film is formed on the inner surface of the plastic container (see, for example, Patent Document 1).
上述したプラスチック容器の内面にDLC膜を成膜するプラズマCVD装置では、1つの外部電極に対して1つの自動整合器を用いて1つのプラスチック容器の内面にDLC膜を成膜している。そのため、複数のプラスチック容器に同時にDLC膜を成膜する場合は、プラスチック容器の数だけ自動整合器を必要とする。自動整合器は高価なものであるため、装置コストが増大する要因となっていた。なお、自動整合器は外部電極にほぼ隣接した状態で配置され、外部電極と自動整合器とは銅板によって電気的に接続されている。 In the above-described plasma CVD apparatus for forming a DLC film on the inner surface of a plastic container, a DLC film is formed on the inner surface of one plastic container using one automatic aligner for one external electrode. For this reason, when forming a DLC film on a plurality of plastic containers at the same time, as many automatic containers as the number of plastic containers are required. Since the automatic matching unit is expensive, it has been a factor of increasing the device cost. The automatic aligner is arranged in a state of being substantially adjacent to the external electrode, and the external electrode and the automatic aligner are electrically connected by a copper plate.
本発明の一態様は、複数の容器の内面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することを課題とする。 An object of one embodiment of the present invention is to reduce the cost of a plasma CVD apparatus that performs film formation on the inner surfaces of a plurality of containers.
以下に、本発明の種々の態様について説明する。
[1]所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された電極と、
前記電極の内側に配置された容器と、
前記容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
Hereinafter, various aspects of the present invention will be described.
[1] A high-frequency power source having a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
An electrode electrically connected to the fixed matcher;
A container disposed inside the electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the container;
An evacuation mechanism for evacuating the container;
Comprising
The high frequency power supply reduces a first function of changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the electrode, or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power supply. Furthermore, the plasma CVD apparatus has a second function of changing the frequency by using the first function.
[2]所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された電極と、
前記電極に配置された容器と、
前記容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[2] A high-frequency power source having a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
An electrode electrically connected to the fixed matcher;
A container disposed on the electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the container;
Comprising
The high frequency power supply reduces a first function of changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the electrode, or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power supply. Furthermore, the plasma CVD apparatus has a second function of changing the frequency by using the first function.
[3]上記[1]または[2]において、
前記固定整合器と前記電極との間の距離は20cm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。
[3] In the above [1] or [2],
The plasma CVD apparatus, wherein a distance between the fixed matching unit and the electrode is 20 cm or less.
[4]上記[1]または[2]において、
前記固定整合器と前記電極は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。
[4] In the above [1] or [2],
The plasma CVD apparatus, wherein the fixed matching unit and the electrode are integrally formed.
[5]所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の固定整合器及び第2の固定整合器と、
前記第1の固定整合器に電気的に接続された第1の電極と、
前記第2の固定整合器に電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の電極の内側に配置された第1の容器と、
前記第2の電極の内側に配置された第2の容器と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[5] a high-frequency power source having a predetermined frequency;
A switch electrically connected to the high-frequency power source;
A first fixed matcher and a second fixed matcher electrically connected to the switch;
A first electrode electrically connected to the first fixed matcher;
A second electrode electrically connected to the second fixed matcher;
A first container disposed inside the first electrode;
A second container disposed inside the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the first container and the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the inside of the first container and the inside of the second container;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Has a route,
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. A plasma CVD apparatus having a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce a phase difference between current and current.
[6]所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の固定整合器及び第2の固定整合器と、
前記第1の固定整合器に電気的に接続された第1の電極と、
前記第2の固定整合器に電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の電極に配置された第1の容器と、
前記第2の電極に配置された第2の容器と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[6] A high-frequency power source having a predetermined frequency;
A switch electrically connected to the high-frequency power source;
A first fixed matcher and a second fixed matcher electrically connected to the switch;
A first electrode electrically connected to the first fixed matcher;
A second electrode electrically connected to the second fixed matcher;
A first container disposed on the first electrode;
A second container disposed on the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the first container and the outside of the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the first container and the outside of the second container;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Has a route,
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. A plasma CVD apparatus having a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce a phase difference between current and current.
[7]上記[5]または[6]において、
前記第1の固定整合器と前記第1の電極との間の距離は20cm以下であり、前記第2の固定整合器と前記第2の電極との間の距離は20cm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。
[7] In the above [5] or [6],
The distance between the first fixed matching device and the first electrode is 20 cm or less, and the distance between the second fixed matching device and the second electrode is 20 cm or less. Plasma CVD apparatus.
[8]上記[5]または[6]において、
前記第1の固定整合器と前記第1の電極は一体的に形成されており、前記第2の固定整合器と前記第2の電極は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。
[8] In the above [5] or [6],
The first fixed matching device and the first electrode are integrally formed, and the second fixed matching device and the second electrode are formed integrally. apparatus.
[9]上記[5]乃至[8]のいずれか一項において、
前記切替器と前記第1の固定整合器との間及び前記切替器と前記第2の固定整合器との間それぞれは、0.5m以上離れていることを特徴とするプラズマCVD装置。
なお、前記切替器と前記第1の固定整合器との間及び前記切替器と前記第2の固定整合器との間それぞれは、3m以上離れていてもよいし、5m以上離れていてもよい。
[9] In any one of [5] to [8] above,
The plasma CVD apparatus characterized in that a distance of 0.5 m or more is provided between the switcher and the first fixed matcher and between the switcher and the second fixed matcher.
Note that the distance between the switch and the first fixed matcher and the distance between the switch and the second fixed matcher may be 3 m or more, or 5 m or more. .
[10]上記[5]乃至[9]のいずれか一項において、
前記切替器と前記第1の固定整合器は第1のケーブルによって電気的に接続され、前記切替器と前記第2の固定整合器は第2のケーブルによって電気的に接続されていることを特徴とするプラズマCVD装置。
[10] In any one of [5] to [9] above,
The switch and the first fixed matcher are electrically connected by a first cable, and the switch and the second fixed matcher are electrically connected by a second cable. Plasma CVD apparatus.
[11]上記[5]において、
前記切替器に電気的に接続された第3の固定整合器と、
前記第3の固定整合器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極の内側に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第3の固定整合器とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器内に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器内を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。
[11] In the above [5],
A third fixed matcher electrically connected to the switch;
A third electrode electrically connected to the third fixed matcher;
A third container disposed inside the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the high-frequency power source and the third fixed matcher,
The gas supply mechanism can supply a source gas into the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the evacuation mechanism can evacuate the inside of the third container.
[12]上記[6]において、
前記切替器に電気的に接続された第3の固定整合器と、
前記第3の固定整合器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第3の固定整合器とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器の外側に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器の外側を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。
[12] In the above [6],
A third fixed matcher electrically connected to the switch;
A third electrode electrically connected to the third fixed matcher;
A third container disposed on the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the high-frequency power source and the third fixed matcher,
The gas supply mechanism can supply a source gas to the outside of the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the vacuum exhaust mechanism can exhaust the outside of the third container.
[13] 所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極の内側に配置された第1の容器と、
前記第2の電極の内側に配置された第2の容器と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[13] A high-frequency power source having a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
A switch electrically connected to the fixed matcher;
A first electrode and a second electrode electrically connected to the switch;
A first container disposed inside the first electrode;
A second container disposed inside the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the first container and the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the inside of the first container and the inside of the second container;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. And a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce the phase difference between the current and the current.
[14]所定の周波数の高周波電源と、
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極に配置された第1の容器と、
前記第2の電極に配置された第2の容器と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[14] a high-frequency power source having a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
A switch electrically connected to the fixed matcher;
A first electrode and a second electrode electrically connected to the switch;
A first container disposed on the first electrode;
A second container disposed on the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the first container and the outside of the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the first container and the outside of the second container;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. And a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce the phase difference between the current and the current.
[15]上記[13]または[14]において、
前記切替器と前記第1の電極との間及び前記切替器と前記第2の電極との間それぞれは、0.5m以上離れていることを特徴とするプラズマCVD装置。
なお、前記切替器と前記第1の外部電極との間及び前記切替器と前記第2の外部電極との間それぞれは、3m以上離れていてもよいし、5m以上離れていてもよい。
[15] In the above [13] or [14],
The plasma CVD apparatus, wherein the distance between the switch and the first electrode and the distance between the switch and the second electrode are 0.5 m or more.
Note that the distance between the switch and the first external electrode and the distance between the switch and the second external electrode may be 3 m or more, or 5 m or more.
[16]上記[13]乃至[15]のいずれか一項において、
前記切替器と前記第1の電極は第1のケーブルによって電気的に接続され、前記切替器と前記第2の電極は第2のケーブルによって電気的に接続されていることを特徴とするプラズマCVD装置。
[16] In any one of [13] to [15] above,
The plasma CVD, wherein the switch and the first electrode are electrically connected by a first cable, and the switch and the second electrode are electrically connected by a second cable. apparatus.
[17]上記[13]乃至[16]のいずれか一項において、
前記固定整合器と前記切替器は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。
[17] In any one of [13] to [16] above,
The plasma CVD apparatus, wherein the fixed matching unit and the switching unit are integrally formed.
[18]上記[13]において、
前記切替器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極の内側に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第3の電極とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器内に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器内を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。
[18] In the above [13],
A third electrode electrically connected to the switch;
A third container disposed inside the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the fixed matching unit and the third electrode,
The gas supply mechanism can supply a source gas into the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the evacuation mechanism can evacuate the inside of the third container.
[19]上記[14]において、
前記切替器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第3の電極とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器の外側に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器の外側を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。
[19] In the above [14],
A third electrode electrically connected to the switch;
A third container disposed on the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the fixed matching unit and the third electrode,
The gas supply mechanism can supply a source gas to the outside of the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the vacuum exhaust mechanism can exhaust the outside of the third container.
[20]上記[1]乃至[19]のいずれか一項において、
前記所定の周波数は、10kHz以上27.12MHz以下(好ましくは1MHz以上13.56MHz以下、より好ましくは3MHz以上9MH以下、更に好ましくは5MHz以上7MHz以下)であることを特徴とするプラズマCVD装置。
[20] In any one of [1] to [19] above,
The plasma CVD apparatus, wherein the predetermined frequency is 10 kHz or more and 27.12 MHz or less (preferably 1 MHz or more and 13.56 MHz or less, more preferably 3 MHz or more and 9 MHz or less, and further preferably 5 MHz or more and 7 MHz or less).
[21]容器内を真空排気する工程(a)と、
前記容器内に原料ガスを供給する工程(b)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器を介して電極に供給し、前記電極の内側に配置された前記容器内に前記原料ガスのプラズマを生成することで、前記容器内に膜を成膜する工程(c)と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(c)は、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[21] Step (a) of evacuating the inside of the container;
Supplying a source gas into the container (b);
A high frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high frequency power source to the electrode through a fixed matching device, and a plasma of the source gas is generated in the container disposed inside the electrode, thereby forming a film in the container. A step (c) of forming a film;
Comprising
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (c), the function is used to change the frequency so as to reduce a reflected wave from the electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. A film forming method, comprising a step of supplying a high-frequency output to the switch.
[22]容器の外側を真空排気する工程(a)と、
前記容器の外側に原料ガスを供給する工程(b)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器を介して電極に供給し、前記電極に配置された前記容器の外側に前記原料ガスのプラズマを生成することで、前記容器の外面に膜を成膜する工程(c)と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(c)は、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[22] A step (a) of evacuating the outside of the container;
Supplying a source gas to the outside of the container (b);
A high frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high frequency power source to an electrode through a fixed matching unit, and a plasma of the source gas is generated outside the container disposed on the electrode, thereby forming a film on the outer surface of the container A step (c) of forming a film;
Comprising
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (c), the function is used to change the frequency so as to reduce a reflected wave from the electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. A film forming method, comprising a step of supplying a high-frequency output to the switch.
[23]第1の容器内を真空排気する工程(a)と、
第2の容器内を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器内に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器内に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を切替器に供給し、前記切替器から高周波出力を第1の固定整合器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極の内側に配置された前記第1の容器内に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器内に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給し、前記切替器から前記高周波出力を第2の固定整合器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極の内側に配置された前記第2の容器内に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器内に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[23] A step (a) of evacuating the inside of the first container;
A step (b) of evacuating the inside of the second container;
Supplying a first source gas into the first container (c);
Supplying a second source gas into the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to the switch, and the high-frequency output from the switch is supplied to the first electrode via the first fixed matching unit, and is arranged inside the first electrode. (E) forming a film in the first container by generating plasma of the first source gas in the first container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the switch, the high-frequency output is supplied from the switch to a second electrode through a second fixed matching unit, and the first A step (f) of forming a film in the second container by generating a plasma of the second source gas in the second container disposed inside the second electrode;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Have a route,
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (e), the high-frequency power source is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output to the switch,
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the switch.
[24]第1の容器の外側を真空排気する工程(a)と、
第2の容器の外側を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器の外面に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器の外面に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を切替器に供給し、前記切替器から高周波出力を第1の固定整合器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極に配置された前記第1の容器の外側に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器の外面に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給し、前記切替器から前記高周波出力を第2の固定整合器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極に配置された前記第2の容器の外側に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器の外面に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[24] Step (a) of evacuating the outside of the first container;
Evacuating the outside of the second container (b);
Supplying a first source gas to the outer surface of the first container (c);
Supplying a second source gas to the outer surface of the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a switch, and a high-frequency output from the switch is supplied to a first electrode through a first fixed matching unit, and the first electrode is disposed on the first electrode. (E) forming a film on the outer surface of the first container by generating plasma of the first source gas on the outside of the first container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the switch, the high-frequency output is supplied from the switch to a second electrode through a second fixed matching unit, and the first A step (f) of forming a film on the outer surface of the second container by generating plasma of the second source gas outside the second container disposed on the second electrode;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Have a route,
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (e), the high-frequency power source is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output to the switch,
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the switch.
[25]第1の容器内を真空排気する工程(a)と、
第2の容器内を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器内に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器内に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を切替器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極の内側に配置された前記第1の容器内に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器内に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を前記切替器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極の内側に配置された前記第2の容器内に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器内に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[25] A step (a) of evacuating the inside of the first container;
A step (b) of evacuating the inside of the second container;
Supplying a first source gas into the first container (c);
Supplying a second source gas into the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a fixed matching device, and the high-frequency output is supplied from the fixed matching device to a first electrode via a switch, and is arranged inside the first electrode. Forming a film in the first container by generating plasma of the first source gas in the first container (e);
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to the second electrode through the switch, and the second (F) forming a film in the second container by generating a plasma of the second source gas in the second container disposed inside the electrode;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
The step (e) includes changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output from a power source to the fixed matching unit;
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the fixed matching unit.
[26]第1の容器の外側を真空排気する工程(a)と、
第2の容器の外側を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器の外面に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器の外面に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を切替器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極に配置された前記第1の容器の外側に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器の外面に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を前記切替器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極に配置された前記第2の容器の外側に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器の外面に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。
[26] Step (a) of evacuating the outside of the first container;
Evacuating the outside of the second container (b);
Supplying a first source gas to the outer surface of the first container (c);
Supplying a second source gas to the outer surface of the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to a first electrode via a switch, and the first electrode disposed on the first electrode (E) forming a film on the outer surface of the first container by generating plasma of the first source gas on the outside of the container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to the second electrode through the switch, and the second A step (f) of forming a film on the outer surface of the second container by generating plasma of the second source gas on the outside of the second container disposed on the electrode;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
The step (e) includes changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output from a power source to the fixed matching unit;
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the fixed matching unit.
なお、前記第1の原料ガスと前記第2の原料ガスは同じガスでもよい。
また、前記工程(a)と前記工程(b)を同時に行ってもよいし、前記工程(c)と前記工程(d)を同時に行ってもよい。
The first source gas and the second source gas may be the same gas.
Moreover, the said process (a) and the said process (b) may be performed simultaneously, and the said process (c) and the said process (d) may be performed simultaneously.
本発明の一態様によれば、複数の容器の内面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することができる。 According to one embodiment of the present invention, the cost of a plasma CVD apparatus that performs film formation on the inner surfaces of a plurality of containers can be reduced.
以下では、本発明の実施形態及び実施例について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施形態の記載内容及び実施例に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments and examples below.
[第1の実施形態]
図1、図2及び図3は、本発明の一態様に係るプラズマCVD装置を模式的に示す断面図である。
[First Embodiment]
1, 2, and 3 are cross-sectional views schematically illustrating a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention.
図1に示すように、プラズマCVD装置はRF電源(高周波電源)31を有し、このRF電源31の周波数は6MHzである。なお、本実施形態では、6MHzの周波数のRF電源31を用いているが、これに限定されるものではなく、10kHz以上27.12MHz以下(好ましくは1MHz以上13.56MHz以下、より好ましくは3MHz以上9MH以下、更に好ましくは5MHz以上7MHz以下)の周波数のRF電源を用いることも可能である。
As shown in FIG. 1, the plasma CVD apparatus has an RF power source (high frequency power source) 31, and the frequency of the
RF電源31は切替器22に電気的に接続されている。切替器22は第1の固定整合器23a、第2の固定整合器23b及び第3の固定整合器23cに電気的に接続されている。詳細には、切替器22と第1の固定整合器22aとは第1の同軸ケーブル35によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第2の固定整合器22bとは第2の同軸ケーブル36によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第3の固定整合器22cとは第3の同軸ケーブル37によって電気的に接続されているとよい。このように第1〜第3の同軸ケーブル35〜37によって接続する理由は、図1に示すプラズマCVD装置の切替器22と第1〜第3の固定整合器22a,22b,22cが図2に示すような位置関係を有するからである。
The
第1の固定整合器23aは第1の外部電極(第1の電極ともいう)3に電気的に接続されており、第2の固定整合器23bは第2の外部電極(第2の電極ともいう)33に電気的に接続されている。第3の固定整合器23cは第3の外部電極(第3の電極ともいう)34に電気的に接続されている。第1の固定整合器23aと第1の外部電極3との間の距離は20cm以下であるとよく、第1の固定整合器23aと第1の外部電極3は一体的に形成されているとよい。第2の固定整合器23bと第2の外部電極33との間の距離は20cm以下であるとよく、第2の固定整合器23bと第2の外部電極33は一体的に形成されているとよい。第3の固定整合器23cと第3の外部電極34との間の距離は20cm以下であるとよく、第3の固定整合器23cと第3の外部電極34は一体的に形成されているとよい。
The first
また、第1の外部電極3と第1の固定整合器23aとは第1の銅板32aによって電気的に接続されているとよいが、第1の外部電極3と第1の固定整合器23aとは同軸ケーブルまたは同軸ケーブル以外のケーブルによって電気的に接続されていてもよい(図2参照)。第2の外部電極33と第2の固定整合器23bとは第2の銅板32bによって電気的に接続されているとよいが、第2の外部電極33と第2の固定整合器23bとは同軸ケーブルまたは同軸ケーブル以外のケーブルによって電気的に接続されていてもよい(図2参照)。第3の外部電極34と第3の固定整合器23cとは第3の銅板32cによって電気的に接続されているとよいが、第3の外部電極34と第3の固定整合器23cとは同軸ケーブルまたは同軸ケーブル以外のケーブルによって電気的に接続されていてもよい(図2参照)。第1〜第3の銅板32a,32b,32cのサイズは、例えば幅30mm、厚み2mmである。このような銅板を用いることで、第1の外部電極3と第1の固定整合器23aとの間、第2の外部電極33と第2の固定整合器23bとの間、第3の外部電極34と第3の固定整合器23cとの間それぞれの抵抗を低減することができる。特に高周波電流の多くは銅板の表面を流れるため、ケーブルや同軸ケーブル等の配線に比べて抵抗を低くすることができる。
The first
図2に示すように第1〜第3の外部電極3,33,34が円周上に配置され、第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれとほぼ隣接して第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cが配置され、その円の内側に切替器22が配置されている。このため、切替器22と第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cそれぞれとの距離は、短くても円の半径程度となる。また、上記の円を含む平面上に切替器22を配置できるとは限らず、当該平面の上方に切替器22を配置する場合は、切替器22と第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cそれぞれとの距離が円の半径より長くなる。そのため、円の半径が例えば1.5mであるとすると、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つは1.5m以上の長さが必要となる。なお、円の半径が1.5mより長かったり、切替器22の位置が円を含む平面から離れている距離によっては、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つが3m以上の長さであることもあるし、5m以上の長さであることもある。また、装置構成によっては円の半径が1.5mより短い場合、例えば円の半径が0.5mの場合も考えられ、その場合は第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つは0.5m以上の長さが必要となる。また、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の長さは、切替器22と第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cそれぞれとが離れている距離に言い換えてもよい。
As shown in FIG. 2, the first to third
また、第1〜第3の外部電極3,33,34が円周上に配置される理由は、図2に示すように円周上に合計30個の外部電極を配置できるように構成されているからである。つまり、1つのRF電源31と1つの切替器22と第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cと第1〜第3の外部電極3,33,34を1組とし、これを10組配置することで、図2に示す円周上に30個の外部電極を配置することができる。
The reason why the first to third
切替器22は、RF電源31と第1の固定整合器23aとを電気的に接続する第1の経路と、RF電源31と第2の固定整合器23bとを電気的に接続する第2の経路と、RF電源31と第3の固定整合器23cとを電気的に接続する第3の経路を有する。つまり、RF電源31から切替器22及び第1の固定整合器23aを介して高周波出力を第1の外部電極3に供給することができ、RF電源31から切替器22及び第2の固定整合器23bを介して高周波出力を第2の外部電極33に供給することができ、RF電源31から切替器22及び第3の固定整合器23cを介して高周波出力を第3の外部電極34に供給することができる。
The
図3は、図1及び図2に示す第1の外部電極3及びその周囲を詳細に示す断面図である。図3に示すように、第1の外部電極3の内側には第1の容器7が配置されており、第1の容器7としては種々の容器を用いることができ、例えば飲料用容器、食料品用容器、医薬品用容器、薬剤用容器、日用品用容器または化学品用容器などである。また、第1の容器7の例としてはペットボトル等のプラスチック容器が挙げられる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing in detail the first
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(PET)、ポリエチレンテレフタ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、シクロヘキサンディメタノールを使用したコポリマーをPETGと呼んでいる、イーストマン製)、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂(PP)、シクロオレフィンコポリマー樹脂(COC、環状オレフィン共重合)、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−ビニルアルコール共重合樹脂、ア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、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、又は、4弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、を例示することができる。この中で、PETが特に好ましい。 The resin used when molding plastic containers is polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene terephthalate-based copolyester resin (copolymer using cyclohexane dimethanol instead of ethylene glycol as the alcohol component of polyester is called PETG) Eastman), polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin (PP), cycloolefin copolymer resin (COC, cyclic olefin copolymer), ionomer resin, poly-4-methylpentene-1 resin , Polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, acrylonitrile resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyamido Resin, polyamideimide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polysulfone resin, or ethylene tetrafluoride resin, acrylonitrile - styrene resins, acrylonitrile - butadiene - styrene resin, can be exemplified. Among these, PET is particularly preferable.
図1及び図2に示す第2の外部電極33及び第3の外部電極34それぞれは、図3に示す第1の外部電極3と同様の構造を有している。第2の外部電極33の内側には第2の容器(図示せず)が配置されており、第3の外部電極34の内側には第3の容器(図示せず)が配置されている。第2の容器及び第3の容器それぞれは第1の容器7と同様のものである。
Each of the second
また、プラズマCVD装置は、第1の容器7内に原料ガスを供給する第1のガス供給機構と、第1の容器7内を真空排気する第1の真空排気機構を有する。また、プラズマCVD装置は、第2の容器内に原料ガスを供給する第2のガス供給機構と、第3の容器内に原料ガスを供給する第3のガス供給機構と、第2の容器内を真空排気する第2の真空排気機構と、第3の容器内を真空排気する第3の真空排気機構を有する。第2及び第3のガス供給機構それぞれは第1のガス供給機構と同様のものであり、第2及び第3の真空排気機構それぞれは第1の真空排気機構と同様のものである。
In addition, the plasma CVD apparatus includes a first gas supply mechanism that supplies a source gas into the
なお、本実施形態では、第1の容器7内に第1のガス供給機構によって原料ガスを供給し、第2の容器内に第2のガス供給機構によって原料ガスを供給し、第3の容器内に第3のガス供給機構によって原料ガスを供給する構成としているが、第1〜第3の容器それぞれの内部に一つのガス供給機構によって原料ガスを供給する構成としてもよい。
In the present embodiment, the source gas is supplied into the
また、本実施形態では、第1の容器7内を第1の真空排気機構によって真空排気し、第2の容器内を第2の真空排気機構によって真空排気し、第3の容器内を第3の真空排気機構によって真空排気する構成としているが、第1〜第3の容器それぞれの内部を一つの真空排気機構によって真空排気する構成としてもよい。
また、本実施形態では、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37を用いているが、RF電源31の周波数が50kHz以下ならば、必ずしも同軸ケーブルを用いる必要はなく、同軸ケーブル以外のケーブルを用いてもよい。第1〜第3の固定整合器32a〜32cそれぞれと第1〜第3の外部電極3,33,34とを接続するケーブルについても同様である。
また、本実施形態では、複数の外部電極が円周上に配置される方式を用いているが、これに限定されるものではなく、複数の外部電極が直線上に配置される方式を用いてもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the first to third
In this embodiment, a method in which a plurality of external electrodes are arranged on the circumference is used. However, the present invention is not limited to this, and a method in which a plurality of external electrodes are arranged on a straight line is used. Also good.
以下にプラズマCVD装置について図3を参照しつつ説明する。
プラズマCVD装置は真空チャンバー6を有し、この真空チャンバー6は、導電性の蓋部5、絶縁部材4及び第1の外部電極3から構成されている。蓋部5の下には絶縁部材4が配置されており、この絶縁部材4の下には第1の外部電極3が配置されている。第1の外部電極3は、上部電極2と下部電極1からなり、上部電極2の下部に下部電極1の上部がO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。また、第1の外部電極3は絶縁部材4によって蓋部5と絶縁されている。
The plasma CVD apparatus will be described below with reference to FIG.
The plasma CVD apparatus includes a
第1の外部電極3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第1の容器7を収容するためのものである。第1の外部電極3内の空間は、そこに収容される第1の容器7の外形よりも僅かに大きくなるように形成されている。すなわち、第1の外部電極3は第1の容器7の外側を囲むように配置されている。絶縁部材4及び蓋部5には、第1の外部電極3内の空間につながる開口部が設けられている。また、蓋部5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第1の外部電極3内の空間につながっている。第1の外部電極3内の空間は、上部電極2と下部電極1の間に配置されたOリング8によって外部から密閉されている。
A space is formed inside the first
第1の外部電極3の下部電極1は第1の銅板32aを介して第1の固定整合器23aに電気的に接続されており、第1の固定整合器23aは第1の同軸ケーブル35を介して切替器22に電気的に接続されている。切替器22はRF電源31に電気的に接続されている。
The lower electrode 1 of the first
蓋部5の上部から蓋部5内の空間、蓋部5と絶縁部材4の開口部を通して、第1の外部電極3内の空間に第1の内部電極9が差し込まれている。即ち、第1の内部電極9の基端は蓋部5の上部に配置され、第1の内部電極9の先端は第1の外部電極3内の空間であって第1の外部電極3内に収容された第1の容器7の内部に配置される。
The first internal electrode 9 is inserted into the space inside the first
第1の内部電極9は、その内部が中空からなる管形状を有している。第1の内部電極9の先端にはガス吹き出し口9aが設けられている。第1の内部電極9の基端には配管10の一方側が接続されており、この配管10の他方側は真空バルブ16を介してマスフローコントローラー19の一方側に接続されている。マスフローコントローラー19の他方側は配管11を介して原料ガス発生源20に接続されている。この原料ガス発生源20は炭化水素ガス等を発生させるものである。第1の内部電極9の内部は第1の容器7内に原料ガスを供給するガス供給経路を有している。
The first internal electrode 9 has a tube shape whose inside is hollow. A
第1の内部電極9は蓋部5を介して接地されている。蓋部5内の空間は配管12の一方側に接続されており、配管12の他方側は真空バルブ17を介して大気開放状態とされている。また、蓋部5内の空間は配管13の一方側に接続されており、配管13の他方側は真空バルブ18を介して真空ポンプ21に接続されている。この真空ポンプ21は排気側に接続されている。配管13は第1の容器7内を真空排気する排気経路を有している。
The first internal electrode 9 is grounded via the
従来技術の自動整合器は、2つの可変コンデンサを有し、それらの可変コンデンサの容量値を変化させることで高周波出力のマッチングをとっている。これに対し、第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cは、従来技術の自動整合器とは異なり、可変コンデンサを固定コンデンサに置き換えることで安価なものしている。但し、固定コンデンサの容量値は予め実験等により適した値を導出しておき、その容量値を持つ固定コンデンサを第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cに組み込んでおくとよい。
The automatic matching device of the prior art has two variable capacitors, and matches the high frequency output by changing the capacitance values of these variable capacitors. In contrast, the first to third
RF電源31は、所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能を有する。また、RF電源31は、第1の外部電極3、第2の外部電極33または第3の外部電極34からの反射波(プラズマの反射波)、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有する。つまり、第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cでは、従来技術の自動整合器のように完全なマッチングをとることができないため、第1の外部電極3、第2の外部電極33または第3の外部電極34からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差が発生する。この反射波または位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くすことができる。別言すれば、RF電源31の周波数を可変することにより、プラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行うことができる。
The
また、RF電源31の周波数を可変する速さは自動整合器の可変コンデンサを可変する速さより速いため、高周波出力の電圧と電流の位相差を素早く無くすことができる。その結果、プラズマのイグニッションを短縮することができる。なお、高周波出力の電圧と電流の位相差を無くしたときに、外部電極に効率よくパワーを投入することができる。
Moreover, since the speed of changing the frequency of the
次に、図1〜図3に示すプラズマCVD装置を用いて第1の容器7、第2の容器及び第3の容器それぞれの内面にDLC膜を成膜する方法について説明する。
Next, a method of forming a DLC film on the inner surfaces of the
まず、真空バルブ17を開いて真空チャンバー6内を大気開放する。これにより、配管12を通して空気が蓋部5内の空間、第1の外部電極3内の空間に入り、真空チャンバー6内を大気圧にする。同様に、第2の外部電極33の真空チャンバー内及び第3の外部電極34の真空チャンバー内も大気圧にする。次に、第1の外部電極3の下部電極1を上部電極2から取り外し、上部電極2の下側から上部電極2内の空間に第1の容器7を差し込み、設置する。これにより、第1の容器7の外側を第1の外部電極3で囲む。この際、第1の内部電極9は第1の容器7内に挿入された状態になる。同様に、第2の容器の外側を第2の外部電極33で囲み、第3の容器の外側を第3の外部電極34で囲む。この際も同様に、第2の内部電極は第2の容器内に挿入された状態になり、第3の内部電極は第3の容器内に挿入された状態となる。次に、下部電極1を上部電極2の下部に装着し、第1の外部電極3はOリング8によって密閉される。同様に、第2の外部電極33及び第3の外部電極34それぞれもOリングによって密閉される。
First, the vacuum valve 17 is opened to open the
この後、真空バルブ17を閉じた後、真空バルブ18を開き、真空ポンプ21を作動させる。これにより、第1の容器7内を含む真空チャンバー6内(第1の外部電極3内の空間及び蓋部5内の空間)が配管13を通して排気され、第1の外部電極3内を真空引きする。同様に、第2の外部電極33内及び第3の外部電極34内それぞれを真空引きする。
Thereafter, after the vacuum valve 17 is closed, the
次に、真空バルブ16を開き、原料ガス発生源20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11内に導入し、マスフローコントローラー19によって流量制御された炭化水素ガスを配管10及びアース電位の第1の内部電極9を通してガス吹き出し口9aから吹き出す。これにより、炭化水素ガスが第1の容器7内に導入される。そして、真空チャンバー6内と第1の容器7内を、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、DLC成膜に適した圧力(例えば0.05〜0.5Torr程度)に保つ。同様に、第2の容器内及び第3の容器内それぞれも、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、DLC成膜に適した圧力(例えば0.05〜0.5Torr程度)に保つ。
Next, the
この後、RF電源31から切替器22及び第1の固定整合器23aを介して第1の外部電極3に例えば6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第1の外部電極3と第1の内部電極9間にプラズマを着火する。このとき、第1の固定整合器23aは、第1の外部電極3と第1の内部電極9のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第1の外部電極3からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第1の容器7内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第1の容器7の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Thereafter, a high frequency output with a frequency of, for example, 6 MHz is supplied from the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から切替器22及び第2の固定整合器23bを介して第2の外部電極33に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第2の外部電極33と第2の内部電極間にプラズマを着火する。このとき、第2の固定整合器23bは、第2の外部電極33と第2の内部電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第2の外部電極33からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第2の容器内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第2の容器の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the high-frequency current path is switched by the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から切替器22及び第3の固定整合器23cを介して第3の外部電極34に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第3の外部電極34と第3の内部電極間にプラズマを着火する。このとき、第3の固定整合器23cは、第3の外部電極34と第3の内部電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第3の外部電極34からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第3の容器内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第3の容器の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the high-frequency current path is switched by the
なお、本実施形態では、第1〜第3の外部電極3,33,34に供給する高周波出力を連続波としているが、これに限定されるものではなく、第1〜第3の外部電極3,33,34に供給する高周波出力を所定の周期及びDUTY比のパルス状のものとしてもよい。
In the present embodiment, the high frequency output supplied to the first to third
次に、RF電源31からの高周波出力を停止し、真空バルブ16を閉じて原料ガスの供給を停止する。この後、真空バルブ18を開き、真空チャンバー6内及び第1の容器7内の炭化水素ガスを真空ポンプ21によって排気する。その後、真空バルブ18を閉じ、真空ポンプ21を停止する。このときの真空チャンバー6内の真空度は5×10-3 Torr〜5×10-2 Torrである。この後、真空バルブ17を開いて真空チャンバー6内を大気開放する。同様に、第2の容器内及び第3の容器内それぞれの炭化水素ガスを真空ポンプによって排気し、真空チャンバー内を大気開放する。
Next, the high frequency output from the
次に、前述した成膜方法を繰り返すことにより、多数の容器内にDLC膜を成膜することができる。 Next, the DLC film can be formed in many containers by repeating the film forming method described above.
上記実施形態によれば、第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれに第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cを接続し、第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cではマッチングが不十分なところをRF電源31に周波数を可変する機能を持たせる。これにより、高価な自動整合器を安価な固定整合器に置き換えることができる。このため、複数の容器の内面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することが可能となる。
According to the above embodiment, the first to third
なお、本実施形態では、1つのRF電源31を切替器22によって3つの固定整合器に接続しているが、これに限定されるものではなく、1つのRF電源を切替器によって2つまたは4つ以上の固定整合器に接続することも可能である。
In the present embodiment, one
また、本実施形態では、1つのRF電源31を切替器22によって3つの固定整合器に接続しているが、切替器22を用いずに、1つのRF電源を1つの固定整合器に接続する構成、即ち1つのRF電源と1つの固定整合器と1つの外部電極を1組とし、これを30組用意することで、図2に示すプラズマCVD装置を実施することも可能である。
In the present embodiment, one
[第2の実施形態]
図4、図5及び図6は、本発明の一態様に係るプラズマCVD装置を模式的に示す断面図であり、図1、図2及び図3と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
4, 5, and 6 are cross-sectional views schematically showing a plasma CVD apparatus according to one aspect of the present invention. The same parts as those in FIGS. The description to be omitted is omitted.
図4に示すように、プラズマCVD装置はRF電源(高周波電源)31を有する。RF電源31は固定整合器23に電気的に接続されている。固定整合器23は切替器22に電気的に接続されている。固定整合器23と切替器22は一体的に形成されているとよい。固定整合器23と切替器22とは銅板32(図5参照)によって電気的に接続されているとよいが、固定整合器23と切替器22とは同軸ケーブルまたは同軸ケーブル以外のケーブルによって電気的に接続されていてもよい。銅板32のサイズは、例えば幅30mm、厚み2mmである。このような銅板32を用いることで、固定整合器23と切替器22との間の抵抗を低減することができる。特に高周波電流の多くは銅板32の表面を流れるため、ケーブルや同軸ケーブル等の配線に比べて抵抗を低くすることができる。
As shown in FIG. 4, the plasma CVD apparatus has an RF power source (high frequency power source) 31. The
切替器22は第1の外部電極3、第2の外部電極33及び第3の外部電極34に電気的に接続されている。詳細には、切替器22と第1の外部電極3とは第1の同軸ケーブル35によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第2の外部電極33とは第2の同軸ケーブル36によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第3の外部電極34とは第3の同軸ケーブル37によって電気的に接続されているとよい。このように第1〜第3の同軸ケーブル35〜37によって接続する理由は、図4に示すプラズマCVD装置の切替器22と第1〜第3の外部電極3,33,34が図5に示すような位置関係を有するからである。
The
つまり、図5に示すように第1〜第3の外部電極3,33,34が円周上に配置され、その円の内側に切替器22が配置されているため、切替器22と第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれとの距離は、短くても円の半径程度となる。また、上記の円を含む平面上に切替器22を配置できるとは限らず、当該平面の上方に切替器22を配置する場合は、切替器22と第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれとの距離が円の半径より長くなる。そのため、円の半径が例えば1.5mであるとすると、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つは1.5m以上の長さが必要となる。なお、円の半径が1.5mより長かったり、切替器22の位置が円を含む平面から離れている距離によっては、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つが3m以上の長さであることもあるし、5m以上の長さであることもある。また、装置構成によっては円の半径が1.5mより短い場合、例えば円の半径が0.5mの場合も考えられ、その場合は第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の少なくとも一つは0.5m以上の長さが必要となる。また、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37の長さは、切替器22と第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれとが離れている距離に言い換えてもよい。
That is, as shown in FIG. 5, the first to third
また、第1〜第3の外部電極3,33,34が円周上に配置される理由は、図5に示すように円周上に合計30個の外部電極を配置できるように構成されているからである。つまり、1つのRF電源31と1つの自動整合器23と1つの切替器22と第1〜第3の外部電極3,33,34を1組とし、これを10組配置することで、図5に示す円周上に30個の外部電極を配置することができる。
The reason why the first to third
切替器22は、固定整合器23と第1の外部電極3とを電気的に接続する第1の経路と、固定整合器23と第2の外部電極33とを電気的に接続する第2の経路と、固定整合器23と第3の外部電極34とを電気的に接続する第3の経路を有する。つまり、RF電源31から高周波出力を固定整合器23に供給し、この固定整合器23から切替器22を介して高周波出力を第1の外部電極3に供給することができ、固定整合器23から切替器22を介して高周波出力を第2の外部電極33に供給することができ、固定整合器23から切替器22を介して高周波出力を第3の外部電極34に供給することができる。
The switching
図6は、図4及び図5に示す第1の外部電極3及びその周囲を詳細に示す断面図である。
図4及び図5に示す第2の外部電極33及び第3の外部電極34それぞれは、図6に示す第1の外部電極3と同様の構造を有している。第2の外部電極33の内側には第2の容器(図示せず)が配置されており、第3の外部電極34の内側には第3の容器(図示せず)が配置されている。第2の容器及び第3の容器それぞれは第1の容器7と同様のものである。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing in detail the first
Each of the second
以下にプラズマCVD装置について図6を参照しつつ説明する。
第1の外部電極3の下部電極1は第1の同軸ケーブル35を介して切替器22に電気的に接続されており、切替器22は銅板32を介して固定整合器23に電気的に接続されている。固定整合器23はRF電源31に電気的に接続されている。
Hereinafter, a plasma CVD apparatus will be described with reference to FIG.
The lower electrode 1 of the first
従来技術の自動整合器は、2つの可変コンデンサを有し、それらの可変コンデンサの容量値を変化させることで高周波出力のマッチングをとっている。これに対し、固定整合器23は、従来技術の自動整合器とは異なり、可変コンデンサを固定コンデンサに置き換えることで安価なものしている。但し、固定コンデンサの容量値は予め実験等により適した値を導出しておき、その容量値を持つ固定コンデンサを固定整合器23に組み込んでおくとよい。
The automatic matching device of the prior art has two variable capacitors, and matches the high frequency output by changing the capacitance values of these variable capacitors. On the other hand, the fixed
固定整合器23では、従来技術の自動整合器のように完全なマッチングをとることができないため、第1の外部電極3、第2の外部電極33または第3の外部電極34からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差が発生する。この反射波または位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くすことができる。別言すれば、RF電源31の周波数を可変することにより、プラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行うことができる。
Since the fixed
次に、図4〜図6に示すプラズマCVD装置を用いて第1の容器7、第2の容器及び第3の容器それぞれの内面にDLC膜を成膜する方法について説明する。
Next, a method of forming a DLC film on the inner surfaces of the
まず、第1の実施形態と同様の方法で、第1の外部電極3の真空チャンバー内、第2の外部電極33の真空チャンバー内及び第3の外部電極34の真空チャンバー内も大気圧にする。次に、第1の実施形態と同様の方法で、第1の容器7の外側を第1の外部電極3で囲み、第2の容器の外側を第2の外部電極33で囲み、第3の容器の外側を第3の外部電極34で囲む。この際、第1の内部電極9は第1の容器7内に挿入された状態になり、第2の内部電極は第2の容器内に挿入された状態になり、第3の内部電極は第3の容器内に挿入された状態となる。次に、第1の実施形態と同様の方法で、第1の外部電極3、第2の外部電極33及び第3の外部電極34それぞれをOリングによって密閉する。
First, in the same manner as in the first embodiment, the atmospheric pressure is also set in the vacuum chamber of the first
この後、第1の実施形態と同様の方法で、第1の外部電極3内、第2の外部電極33内及び第3の外部電極34内それぞれを真空引きする。
Thereafter, the inside of the first
次に、第1の実施形態と同様の方法で、第1の容器7内、第2の容器内及び第3の容器内それぞれを、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、DLC成膜に適した圧力(例えば0.05〜0.5Torr程度)に保つ。
Next, in the same manner as in the first embodiment, DLC film formation is performed in each of the
この後、RF電源31から固定整合器23及び切替器22を介して第1の外部電極3に例えば6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第1の外部電極3と第1の内部電極9間にプラズマを着火する。このとき、固定整合器23は、第1の外部電極3と第1の内部電極9のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第1の外部電極3からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第1の容器7内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第1の容器7の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Thereafter, a high frequency output with a frequency of, for example, 6 MHz is supplied from the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から固定整合器23及び切替器22を介して第2の外部電極33に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第2の外部電極33と第2の内部電極間にプラズマを着火する。このとき、第2の固定整合器23bは、第2の外部電極33と第2の内部電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第2の外部電極33からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第2の容器内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第2の容器の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the high-frequency current path is switched by the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から固定整合器23及び切替器22を介して第3の外部電極34に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。これにより、第3の外部電極34と第3の内部電極間にプラズマを着火する。このとき、第3の固定整合器23cは、第3の外部電極34と第3の内部電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第3の外部電極34からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第3の容器内に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第3の容器の内面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the high-frequency current path is switched by the
次に、第1の実施形態と同様の方法で、第1の容器7内、第2の容器内及び第3の容器内それぞれの炭化水素ガスを真空ポンプによって排気し、真空チャンバー内を大気開放する。
Next, in the same manner as in the first embodiment, the hydrocarbon gas in the
次に、前述した成膜方法を繰り返すことにより、多数の容器内にDLC膜を成膜することができる。 Next, the DLC film can be formed in many containers by repeating the film forming method described above.
上記実施形態によれば、固定整合器23を、切替器22を介して第1〜第3の外部電極3,33,34それぞれに接続し、固定整合器23ではマッチングが不十分なところをRF電源31に周波数を可変する機能を持たせる。これにより、高価な自動整合器を安価な固定整合器に置き換えることができる。このため、複数の容器の内面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することが可能となる。
According to the embodiment, the fixed
また、本実施形態では、第1〜第3の外部電極3,33,34と固定整合器23との間に切替器22を配置し、この切替器22によってRF電源31からの高周波電流の経路を切り替える構成とする。これにより、1つの固定整合器23によってRF電源31からの高周波出力を複数の外部電極に供給することが可能となる。従って、第1の実施形態よりもプラズマCVD装置のコストを低減することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、1つの固定整合器23を切替器22によって3つの外部電極に接続しているが、これに限定されるものではなく、1つの固定整合器を切替器によって2つまたは4つ以上の固定整合器に接続することも可能である。
In the present embodiment, one
[第3の実施形態]
図7は、本発明の一態様に係るプラズマCVD装置を模式的に示す構成図であり、図8は、図7に示すプラズマCVD装置の第1の上部電極を、一部を分解して示す斜視図である。図7及び図8において図1〜図3と同一部分には同一符号を付す。図7に示す第1の上部電極110に電気的に接続された第1の固定整合器23a、切替器22及びRF電源31は、図1及び図2と同一構造を有している。図7は、図3に対応する図である。
[Third Embodiment]
7 is a configuration diagram schematically illustrating a plasma CVD apparatus according to an aspect of the present invention, and FIG. 8 is a partially exploded view of the first upper electrode of the plasma CVD apparatus illustrated in FIG. 7. It is a perspective view. 7 and 8, the same parts as those in FIGS. The first
本実施形態によるプラズマCVD装置は、図1及び図2に示すRF電源(高周波電源)31と、RF電源31に電気的に接続された切替器22と、切替器22に電気的に接続された第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cを有している。第1の固定整合器23aは、図7に示すように第1の銅板32aによって第1の上部電極(第1の電極ともいう)110に電気的に接続されている。第2の固定整合器23bは第2の銅板(図示せず)によって図示せぬ第2の上部電極(第2の電極ともいう)に電気的に接続されている。第3の固定整合器23cは第3の銅板(図示せず)によって図示せぬ第3の上部電極(第3の電極ともいう)に電気的に接続されている。
The plasma CVD apparatus according to the present embodiment has an RF power source (high frequency power source) 31 shown in FIGS. 1 and 2, a
図7は、図1及び図2に示す第1の上部電極110及びその周囲を詳細に示す断面図である。図7に示すプラズマCVD装置はDLC膜を第1の容器7の外面に成膜する装置である。第1の容器7としては第1の実施形態と同様の容器を用いることができ、例えば薬品ボトル(バイアル)やプラスチック容器を用いることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing in detail the first
上記の第2の上部電極及び第3の上部電極それぞれは、第1の上部電極110と同様の構造を有している。第2の上部電極には第2の容器(図示せず)が配置されており、第3の上部電極には第3の容器(図示せず)が配置されている。第2の容器及び第3の容器それぞれは第1の容器7と同様のものである。
Each of the second upper electrode and the third upper electrode has the same structure as the first
また、プラズマCVD装置は、第1の容器7の外面に原料ガスを供給する第1のガス供給機構と、第1の容器7の外側を真空排気する第1の真空排気機構を有する。また、プラズマCVD装置は、第2の容器の外面に原料ガスを供給する第2のガス供給機構と、第3の容器の外面に原料ガスを供給する第3のガス供給機構と、第2の容器の外側を真空排気する第2の真空排気機構と、第3の容器の外側を真空排気する第3の真空排気機構を有する。第2及び第3のガス供給機構それぞれは第1のガス供給機構と同様のものであり、第2及び第3の真空排気機構それぞれは第1の真空排気機構と同様のものである。
In addition, the plasma CVD apparatus includes a first gas supply mechanism that supplies a source gas to the outer surface of the
図7に示すように、切替器22と第1の固定整合器23aとは第1の同軸ケーブル35によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第2の固定整合器23bとは第2の同軸ケーブル36によって電気的に接続されているとよく、切替器22と第3の固定整合器23cとは第3の同軸ケーブル37によって電気的に接続されているとよい。このように第1〜第3の同軸ケーブル35〜37によって接続する理由は、図1に示すプラズマCVD装置の切替器22と第1〜第3の固定整合器23a〜23cが図2に示すような位置関係を有するからである。
As shown in FIG. 7, the
切替器22は、RF電源31と第1の固定整合器23aとを電気的に接続する第1の経路と、RF電源31と第2の固定整合器23bとを電気的に接続する第2の経路と、RF電源31と第3の固定整合器23cとを電気的に接続する第3の経路を有する。つまり、RF電源31から高周波出力を切替器22を介して第1の固定整合器23aに供給することができ、RF電源31から高周波出力を切替器22を介して第2の固定整合器23bに供給することができ、RF電源31から高周波出力を切替器22を介して第3の固定整合器23cに供給することができる。
The
なお、本実施形態では、第1の容器7の外面に第1のガス供給機構によって原料ガスを供給し、第2の容器の外面に第2のガス供給機構によって原料ガスを供給し、第3の容器の外面に第3のガス供給機構によって原料ガスを供給する構成としているが、第1〜第3の容器それぞれの外面に一つのガス供給機構によって原料ガスを供給する構成としてもよい。
In this embodiment, the source gas is supplied to the outer surface of the
また、本実施形態では、第1の容器7の外側を第1の真空排気機構によって真空排気し、第2の容器の外側を第2の真空排気機構によって真空排気し、第3の容器の外側を第3の真空排気機構によって真空排気する構成としているが、第1〜第3の容器それぞれの外側を一つの真空排気機構によって真空排気する構成としてもよい。
In the present embodiment, the outside of the
また、本実施形態では、第1〜第3の同軸ケーブル35〜37を用いているが、RF電源31の周波数が50kHz以下ならば、必ずしも同軸ケーブルを用いる必要はなく、同軸ケーブル以外のケーブルを用いてもよい。第1〜第3の固定整合器23a〜23cそれぞれと第1〜第3の上部電極110とを接続するケーブルについても同様である。
In the present embodiment, the first to third
また、本実施形態では、複数の上部電極が円周上に配置される方式を用いているが、これに限定されるものではなく、複数の上部電極が直線上に配置される方式を用いてもよい。 In this embodiment, a method in which a plurality of upper electrodes are arranged on the circumference is used. However, the present invention is not limited to this, and a method in which a plurality of upper electrodes are arranged on a straight line is used. Also good.
以下にプラズマCVD装置について図7及び図8を参照しつつ説明する。
このプラズマCVD装置は図示しない真空チャンバーを有しており、この真空チャンバーは図示しないリーク弁及び真空ポンプ等を含む第1の真空排気機構に接続している。真空ポンプと真空チャンバーの間には図示しない真空バルブが取り付けられている。
A plasma CVD apparatus will be described below with reference to FIGS.
This plasma CVD apparatus has a vacuum chamber (not shown), and this vacuum chamber is connected to a first vacuum exhaust mechanism including a leak valve and a vacuum pump (not shown). A vacuum valve (not shown) is attached between the vacuum pump and the vacuum chamber.
真空チャンバーの内部には、図7に示すように、第1の上部電極110及び第1の対向アース電極(下部電極)120が配置されている。第1の上部電極110と第1の対向アース電極120の間隔は0mm〜90mmの範囲で調整可能である。第1の上部電極110は第1の銅板32aを介して第1の固定整合器23aに電気的に接続されており、第1の固定整合器23aは第1の同軸ケーブル35によって切替器22に電気的に接続されている。切替器22は高周波電源31に電気的に接続されている。第1の対向アース電極120は接地されており、また第1のガス供給機構のシャワーヘッド(図示せず)が取り付けられている。このシャワーヘッドからは、第1の上部電極110と第1の対向アース電極120の間の空間に原料ガスがシャワー状に供給され、これにより原料ガスが第1の容器7の外面近傍に供給される。なお上記した第1のガス供給機構は、シャワーヘッドの他に、シャワーヘッドに原料ガスを導入する配管122、真空チャンバー外部の図示しないマスフローコントローラー及び原料ガス供給源を有している。原料ガスとしてはトルエンが好適である。
Inside the vacuum chamber, as shown in FIG. 7, a first
図7及び図8に示すように、第1の上部電極110は、第1の固定整合器23aに接続されているRF印加電極112を備えている。RF印加電極112は略円板状の部分を有している。この部分のうち第1の対向アース電極120と対向する面には外周電極114及び内部電極116それぞれが取り付けられている。なおRF印加電極112には、外周電極114が取り付けられている面とは反対側の面及び側面に、RFシールド119が絶縁材119aを介して取り付けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the first
外周電極114は第1の容器7の外側面を囲むための電極であり、ボルト115によりRF印加電極112に着脱可能に取り付けられている。外周電極114の平面形状はRF印加電極112の略円板状の部分と略同じである。
また外周電極114における第1の対向アース電極120と向き合う面には略円柱状の貫通穴114aが複数設けられている。貫通穴114aは内部電極116、容器固定リング117及び第1の容器7を内部に配置するためのものであり、その深さは第1の容器7の高さより例えば50mmほど深く、また水平方向の断面の大きさは第1の容器7の横断面より大きい。
The outer
A plurality of substantially cylindrical through
内部電極116は第1の容器7の内部に挿入される電極であり、第1の容器7の口及び首部7aならびにその近傍に位置している。内部電極116の側面は、第1の容器7の口及び首部7aならびにその近傍の内面に略沿う形状を有している。すなわち、第1の容器7の口及び首部7aならびにその近傍の内面から略等距離の表面を有する。内部電極116の表面は第1の容器7の口及び首部7aならびにその近傍の内面形状に略相似形であっても良い。
なお内部電極116は内部電極116の底面及びRF印加電極112それぞれに形成されている雌ネジ孔(図示せず)にビスを通すことにより、RF印加電極112に固定されている。
The
The
容器固定リング117は、中心部に位置する空洞部117bに第1の容器7の首部7aを嵌め込んだ状態で、貫通穴114a内部に差し込まれてRF印加電極112に取り付けられる。詳細には、図5に示すように、容器固定リング117は2つのリング分割材117aから構成される。それぞれのリング分割材117aはリングを略2等分した形状であるが、2つのリング分割材117aを組み合わせたときにはリングを形成しつつ該リングの側面に隙間117cが形成されるようになっている。この隙間117cを介して空洞部117bは容器固定リング117側面から外部に開放されている。
The
またリング分割材117aの内周面には凸部117dが設けられている。リング分割材117aの内周面が第1の容器7を挟み込む際、凸部117dは首部7aに嵌る。このため、第1の容器7は貫通穴114aから抜けなくなる。なおリング分割材117aをRF印加電極112に取り付ける際にはボルト118を用いている。
A
次に、図7に示すプラズマCVD装置を用いて第1の容器7、第2の容器及び第3の容器それぞれの外面にDLC膜を成膜する方法の一例について説明する。本例において第1の上部電極110の外周電極114と第1の対向アース電極120の間隔は例えば30mm以上50mm以下である。
Next, an example of a method for forming a DLC film on the outer surfaces of the
まず真空ポンプと真空チャンバーの間に位置する真空バルブを閉じ、リーク弁を開くことにより真空チャンバーを大気開放する。次いでボルト118及び容器固定リング117をRF印加電極112から取り外す。そして容器固定リング117のリング分割材117aの内側面で第1の容器7を挟み込み、第1の容器7の首部7aに凸部117dを嵌め込んだ状態で、容器固定リング117及びボルト118をRF印加電極112に取り付ける。このとき内部電極116は空洞部117bに挿通され、第1の容器7の内部に挿入され、口及び首部7aならびにその近傍に位置する。
First, the vacuum valve located between the vacuum pump and the vacuum chamber is closed, and the leak chamber is opened to open the vacuum chamber to the atmosphere. Next, the
次いでリーク弁を閉じて真空バルブを開くことにより、真空チャンバーの内部を排気する。このとき容器固定リング117の隙間117cを介して空洞部117b及び第1の容器7の内部も排気される。そして、真空チャンバー内部が0.2Torr程度の真空状態になったとき、原料ガスであるトルエンを気化させ、この気化したトルエンをマスフローコントローラーによって流量制御して配管122及び第1の対向アース電極120のシャワーヘッドに流す。これにより、外周電極114と第1の対向アース電極120の間にトルエンが導入され、第1の容器7の外面近傍にトルエンが供給される。そして真空チャンバー内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、数秒程度で定常状態となり、DLC成膜に適した圧力(例えば0.05〜0.2Torr程度)に保たれる。
Next, the inside of the vacuum chamber is evacuated by closing the leak valve and opening the vacuum valve. At this time, the
この後、高周波電源31から切替器22及び第1の固定整合器23aを介して第1の上部電極110のRF印加電極112に例えば6MHzの周波数の高周波出力を供給する。高周波出力は例えば500W以上2000W以下である。この高周波出力はRF印加電極112から外周電極114及び内部電極116に伝達する。これにより、外周電極114及び内部電極116と第1の対向アース電極120の間の空間にプラズマを着火する。このとき、第1の固定整合器23aは、第1の上部電極110と第1の対向アース電極120のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第1の上部電極110からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第1の容器7の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第1の容器7の外面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Thereafter, a high frequency output with a frequency of, for example, 6 MHz is supplied from the high
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から切替器22及び第2の固定整合器23bを介して第2の上部電極に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。高周波出力は例えば500W以上2000W以下である。この高周波出力はRF印加電極から外周電極及び内部電極に伝達する。これにより、第2の上部電極の外周電極及び内部電極と第2の対向アース電極の間の空間にプラズマを着火する。このとき、第2の固定整合器23bは、第2の上部電極と第2の対向アース電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第2の上部電極からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第2の容器の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第2の容器の外面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the path of the high-frequency current is switched by the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から切替器22及び第3の固定整合器23cを介して第3の上部電極に6MHzの周波数の高周波出力を供給する。高周波出力は例えば500W以上2000W以下である。この高周波出力はRF印加電極から外周電極及び内部電極に伝達する。これにより、第3の上部電極の外周電極及び内部電極と第3の対向アース電極の間の空間にプラズマを着火する。このとき、第3の固定整合器23cは、第3の上部電極と第3の対向アース電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第3の上部電極からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第3の容器の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第3の容器の外面に成膜される。このときの成膜時間は数秒程度と短いものとなる。
Next, the path of the high frequency current is switched by the
なお、本実施形態では、第1〜第3の上部電極110に供給する高周波出力を連続波としているが、これに限定されるものではなく、第1〜第3の上部電極110に供給する高周波出力を所定の周期及びDUTY比のパルス状のものとしてもよい。
In the present embodiment, the high-frequency output supplied to the first to third
次に、RF電源31からの高周波出力を停止し、真空バルブを閉じて原料ガスの供給を停止する。この後、真空バルブを開き、真空チャンバー内及び第1の容器7の外側の炭化水素ガスを真空ポンプによって排気する。その後、真空バルブを閉じ、真空ポンプを停止する。このときの真空チャンバー内の真空度は5×10-3 Torr〜5×10-2 Torrである。この後、リーク弁を開いて真空チャンバー内を大気開放する。同様に、第2の容器内及び第3の容器内それぞれの炭化水素ガスを真空ポンプによって排気し、真空チャンバー内を大気開放する。
Next, the high frequency output from the
次に、前述した成膜方法を繰り返すことにより、多数の容器の外面にDLC膜を成膜することができる。 Next, the DLC film can be formed on the outer surfaces of many containers by repeating the film forming method described above.
本実施形態によれば、第1〜第3の固定整合器23a〜23cそれぞれとRF電源31との間に切替器22を配置し、この切替器22によってRF電源31からの高周波電流の経路を切り替える構成とする。そして、第1〜第3の固定整合器23a,23b,23cではマッチングが不十分なところをRF電源31に周波数を可変する機能を持たせる。これにより、高価な自動整合器を安価な固定整合器に置き換えることができる。このため、複数の容器の外面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することが可能となる。
According to the present embodiment, the
なお、本実施形態では、1つのRF電源31を切替器22によって3つの固定整合器に接続しているが、これに限定されるものではなく、1つのRF電源を切替器によって2つまたは4つ以上の固定整合器に接続することも可能である。
In the present embodiment, one
また、本実施形態では、1つのRF電源31を切替器22によって3つの固定整合器に接続しているが、切替器22を用いずに、1つのRF電源を1つの固定整合器に接続する構成、即ち1つのRF電源と1つの固定整合器と1つの外部電極を1組とし、これを30組用意することで、図2に示すプラズマCVD装置を実施することも可能である。
In the present embodiment, one
また、外周電極114及び内部電極116それぞれと第1の容器7の距離が近すぎると第1の容器7にバイアスがかかりすぎるため、DLC膜は硬くなって剥がれやすくなる。また、内部電極116と第1の容器7の距離が遠すぎると第1の容器7にバイアスがかかりにくくなるため、DLC膜の遮光性は低下する。このため外周電極114及び内部電極116それぞれと第1の容器7の距離は適宜調節するのが好ましい。例えば外周電極114と第1の容器7の距離は、例えば10mm以上20mm以下が好ましい。
In addition, if the distance between each of the outer
[第4の実施形態]
図9は、本発明の一態様に係るプラズマCVD装置を模式的に示す構成図であり、図7と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。また、図9において図4〜図6と同一部分には同一符号を付す。図9に示す第1の上部電極110に電気的に接続された切替器22、固定整合器23及びRF電源31は、図4及び図5と同一構造を有している。図9は、図6に対応する図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a configuration diagram schematically illustrating a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description of the same parts is omitted. In FIG. 9, the same parts as those in FIGS. The
本実施形態によるプラズマCVD装置は、図4及び図5に示すRF電源(高周波電源)31と、RF電源31に電気的に接続された固定整合器23と、固定整合器23に電気的に接続された切替器22を有している。切替器22は、図9に示すように第1の同軸ケーブル35によって第1の上部電極(第1の電極ともいう)110に電気的に接続され、第2の同軸ケーブル36によって第2の上部電極(第2の電極ともいう)133に電気的に接続され、第3の同軸ケーブル37によって第3の上部電極(第3の電極ともいう)134に電気的に接続されている。このように第1〜第3の同軸ケーブル35〜37によって接続する理由は、図4に示すプラズマCVD装置の切替器22と第1〜第3の固定整合器23a〜23cが図5に示すような位置関係を有するからである。
The plasma CVD apparatus according to the present embodiment has an RF power source (high frequency power source) 31 shown in FIGS. 4 and 5, a fixed
図9は、図4及び図5に示す第1の上部電極110及びその周囲を詳細に示す断面図である。図9に示すプラズマCVD装置はDLC膜を第1の容器7の外面に成膜する装置である。第1の容器7としては第2の実施形態と同様の容器を用いることができ、例えば薬品ボトル(バイアル)やプラスチック容器を用いることができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing in detail the first
第2の上部電極133及び第3の上部電極134それぞれは、第1の上部電極110と同様の構造を有している。第2の上部電極133には第2の容器(図示せず)が配置されており、第3の上部電極134には第3の容器(図示せず)が配置されている。第2の容器及び第3の容器それぞれは第1の容器7と同様のものである。
Each of the second
また、プラズマCVD装置は、第1の容器7の外面に原料ガスを供給する第1のガス供給機構と、第1の容器7の外側を真空排気する第1の真空排気機構を有する。また、プラズマCVD装置は、第2の容器の外面に原料ガスを供給する第2のガス供給機構と、第3の容器の外面に原料ガスを供給する第3のガス供給機構と、第2の容器の外側を真空排気する第2の真空排気機構と、第3の容器の外側を真空排気する第3の真空排気機構を有する。第2及び第3のガス供給機構それぞれは第1のガス供給機構と同様のものであり、第2及び第3の真空排気機構それぞれは第1の真空排気機構と同様のものである。
In addition, the plasma CVD apparatus includes a first gas supply mechanism that supplies a source gas to the outer surface of the
図9に示すように、切替器22と固定整合器23とは銅板32によって電気的に接続されているとよい。
As shown in FIG. 9, the switching
切替器22は、第1の上部電極110と固定整合器23とを電気的に接続する第1の経路と、第2の上部電極133と固定整合器23とを電気的に接続する第2の経路と、第3の上部電極134と固定整合器23とを電気的に接続する第3の経路を有する。つまり、RF電源31から高周波出力を固定整合器23と切替器22を介して第1の上部電極110に供給することができ、RF電源31から高周波出力を固定整合器23と切替器22を介して第2の上部電極133に供給することができ、RF電源31から高周波出力を固定整合器23と切替器22を介して第3の上部電極134に供給することができる。
The switching
以下にプラズマCVD装置について図9を参照しつつ説明する。
このプラズマCVD装置は図示しない真空チャンバーを有しており、この真空チャンバーは図示しないリーク弁及び真空ポンプ等を含む第1の真空排気機構に接続している。真空ポンプと真空チャンバーの間には図示しない真空バルブが取り付けられている。
A plasma CVD apparatus will be described below with reference to FIG.
This plasma CVD apparatus has a vacuum chamber (not shown), and this vacuum chamber is connected to a first vacuum exhaust mechanism including a leak valve and a vacuum pump (not shown). A vacuum valve (not shown) is attached between the vacuum pump and the vacuum chamber.
真空チャンバーの内部に位置する第1の上部電極110及び第1の対向アース電極(下部電極)120の構造は第3の実施形態と同様である。
The structure of the first
次に、図9に示すプラズマCVD装置を用いて第1の容器7、第2の容器及び第3の容器それぞれの外面にDLC膜を成膜する方法の一例について説明する。
Next, an example of a method of forming a DLC film on the outer surfaces of the
第3の実施形態と同様の方法で、真空チャンバーを大気開放し、第1の容器7を取り付け、真空チャンバーの内部を排気し、原料ガスであるトルエンを気化させ、この気化したトルエンを第1の容器7の外面近傍に供給する。次いで、高周波電源31から固定整合器23と切替器22を介して第1の上部電極110のRF印加電極112に例えば6MHzの周波数の高周波出力を供給し、外周電極114及び内部電極116と第1の対向アース電極120の間の空間にプラズマを着火する。このとき、固定整合器23は、第1の上部電極110と第1の対向アース電極120のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第1の上部電極110からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第1の容器7の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第1の容器7の外面に成膜される。
In the same manner as in the third embodiment, the vacuum chamber is opened to the atmosphere, the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から固定整合器23と切替器22を介して第2の上部電極に6MHzの周波数の高周波出力を供給し、第2の上部電極の外周電極及び内部電極と第2の対向アース電極の間の空間にプラズマを着火する。このとき、固定整合器23は、第2の上部電極と第2の対向アース電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第2の上部電極からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第2の容器の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第2の容器の外面に成膜される。
Next, the path of the high-frequency current is switched by the
次に、切替器22によって高周波電流の経路を切り替え、RF電源31から固定整合器23と切替器22を介して第3の上部電極に6MHzの周波数の高周波出力を供給し、第3の上部電極の外周電極及び内部電極と第3の対向アース電極の間の空間にプラズマを着火する。このとき、固定整合器23は、第3の上部電極と第3の対向アース電極のインピーダンスに、インダクタンスL、キャパシタンスCによって合わせている。これとともに、第3の上部電極からのプラズマの反射波、もしくはRF電源31から出力される電圧と電流に位相差をRF電源31が検出し、±10%以下の範囲で周波数を変更することで、その反射波または位相差を低減または無くしている。このようにしてプラズマの状態によって変化するインピーダンスのマッチングを行う。そして、第3の容器の外側に炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜が第3の容器の外面に成膜される。
Next, the path of the high-frequency current is switched by the
次に、RF電源31からの高周波出力を停止し、真空バルブを閉じて原料ガスの供給を停止する。
Next, the high frequency output from the
次に、前述した成膜方法を繰り返すことにより、多数の容器の外面にDLC膜を成膜することができる。 Next, the DLC film can be formed on the outer surfaces of many containers by repeating the film forming method described above.
本実施形態によれば、固定整合器23と第1〜第3の上部電極110,133,134それぞれとの間に切替器22を配置し、この切替器22によってRF電源31からの高周波電流の経路を切り替える構成とする。そして、固定整合器23ではマッチングが不十分なところをRF電源31に周波数を可変する機能を持たせる。これにより、高価な自動整合器を安価な固定整合器に置き換えることができる。このため、複数の容器の内面に成膜処理を行うプラズマCVD装置のコストを低減することが可能となる。
According to the present embodiment, the
なお、上記の第1乃至第4の実施形態を互いに組み合わせて実施することも可能である。 It should be noted that the first to fourth embodiments described above can be combined with each other.
1 下部電極
2 上部電極
3 第1の外部電極
4 絶縁部材
5 蓋部
6 真空チャンバー
7 第1の容器
7a 首部
8 Oリング
9 第1の内部電極
9a ガス吹き出し口
10,11,12,13 配管
16 真空バルブ
17,18 真空バルブ
19 マスフローコントローラー
20 原料ガス発生源
21 真空ポンプ
22 切替器
23 固定整合器
23a 第1の固定整合器
23b 第2の固定整合器
23c 第3の固定整合器
31 RF電源
32 銅板
32a 第1の銅板
32b 第2の銅板
32c 第3の銅板
33 第2の外部電極
34 第3の外部電極
35 第1の同軸ケーブル
36 第2の同軸ケーブル
37 第3の同軸ケーブル
110 上部電極
112 RF印加電極
114 外周電極
114a 貫通穴
115 ボルト
116 内部電極
117 容器固定リング
117a リング分割材
117b 空洞部
117c 隙間
117d 凸部
118 ボルト
119 RFシールド
119a 絶縁材
120 対向アース電極(下部電極)
122 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower electrode 2
122 Piping
Claims (26)
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された電極と、
前記電極の内側に配置された容器と、
前記容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
An electrode electrically connected to the fixed matcher;
A container disposed inside the electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the container;
An evacuation mechanism for evacuating the container;
Comprising
The high frequency power supply reduces a first function of changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the electrode, or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power supply. Furthermore, the plasma CVD apparatus has a second function of changing the frequency by using the first function.
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された電極と、
前記電極に配置された容器と、
前記容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
An electrode electrically connected to the fixed matcher;
A container disposed on the electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the container;
Comprising
The high frequency power supply reduces a first function of changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the electrode, or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power supply. Furthermore, the plasma CVD apparatus has a second function of changing the frequency by using the first function.
前記固定整合器と前記電極との間の距離は20cm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 1 or 2,
The plasma CVD apparatus, wherein a distance between the fixed matching unit and the electrode is 20 cm or less.
前記固定整合器と前記電極は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 1 or 2,
The plasma CVD apparatus, wherein the fixed matching unit and the electrode are integrally formed.
前記高周波電源に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の固定整合器及び第2の固定整合器と、
前記第1の固定整合器に電気的に接続された第1の電極と、
前記第2の固定整合器に電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の電極の内側に配置された第1の容器と、
前記第2の電極の内側に配置された第2の容器と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A switch electrically connected to the high-frequency power source;
A first fixed matcher and a second fixed matcher electrically connected to the switch;
A first electrode electrically connected to the first fixed matcher;
A second electrode electrically connected to the second fixed matcher;
A first container disposed inside the first electrode;
A second container disposed inside the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the first container and the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the inside of the first container and the inside of the second container;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Have a route,
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. A plasma CVD apparatus having a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce a phase difference between current and current.
前記高周波電源に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の固定整合器及び第2の固定整合器と、
前記第1の固定整合器に電気的に接続された第1の電極と、
前記第2の固定整合器に電気的に接続された第2の電極と、
前記第1の電極に配置された第1の容器と、
前記第2の電極に配置された第2の容器と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A switch electrically connected to the high-frequency power source;
A first fixed matcher and a second fixed matcher electrically connected to the switch;
A first electrode electrically connected to the first fixed matcher;
A second electrode electrically connected to the second fixed matcher;
A first container disposed on the first electrode;
A second container disposed on the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the first container and the outside of the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the first container and the outside of the second container;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Has a route,
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. A plasma CVD apparatus having a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce a phase difference between current and current.
前記第1の固定整合器と前記第1の電極との間の距離は20cm以下であり、前記第2の固定整合器と前記第2の電極との間の距離は20cm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 5 or 6,
The distance between the first fixed matching device and the first electrode is 20 cm or less, and the distance between the second fixed matching device and the second electrode is 20 cm or less. Plasma CVD apparatus.
前記第1の固定整合器と前記第1の電極は一体的に形成されており、前記第2の固定整合器と前記第2の電極は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 5 or 6,
The first fixed matching device and the first electrode are integrally formed, and the second fixed matching device and the second electrode are formed integrally. apparatus.
前記切替器と前記第1の固定整合器との間及び前記切替器と前記第2の固定整合器との間それぞれは、0.5m以上離れていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In any one of Claims 5 thru | or 8,
The plasma CVD apparatus characterized in that a distance of 0.5 m or more is provided between the switcher and the first fixed matcher and between the switcher and the second fixed matcher.
前記切替器と前記第1の固定整合器は第1のケーブルによって電気的に接続され、前記切替器と前記第2の固定整合器は第2のケーブルによって電気的に接続されていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In any one of Claims 5 thru | or 9,
The switch and the first fixed matcher are electrically connected by a first cable, and the switch and the second fixed matcher are electrically connected by a second cable. Plasma CVD apparatus.
前記切替器に電気的に接続された第3の固定整合器と、
前記第3の固定整合器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極の内側に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第3の固定整合器とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器内に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器内を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 5,
A third fixed matcher electrically connected to the switch;
A third electrode electrically connected to the third fixed matcher;
A third container disposed inside the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the high-frequency power source and the third fixed matcher,
The gas supply mechanism can supply a source gas into the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the evacuation mechanism can evacuate the inside of the third container.
前記切替器に電気的に接続された第3の固定整合器と、
前記第3の固定整合器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第3の固定整合器とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器の外側に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器の外側を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 6,
A third fixed matcher electrically connected to the switch;
A third electrode electrically connected to the third fixed matcher;
A third container disposed on the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the high-frequency power source and the third fixed matcher,
The gas supply mechanism can supply a source gas to the outside of the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the vacuum exhaust mechanism can exhaust the outside of the third container.
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極の内側に配置された第1の容器と、
前記第2の電極の内側に配置された第2の容器と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器内及び前記第2の容器内を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
A switch electrically connected to the fixed matcher;
A first electrode and a second electrode electrically connected to the switch;
A first container disposed inside the first electrode;
A second container disposed inside the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas into the first container and the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the inside of the first container and the inside of the second container;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. And a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce the phase difference between the current and the current.
前記高周波電源に電気的に接続された固定整合器と、
前記固定整合器に電気的に接続された切替器と、
前記切替器に電気的に接続された第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極に配置された第1の容器と、
前記第2の電極に配置された第2の容器と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記第1の容器の外側及び前記第2の容器の外側を真空排気する真空排気機構と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する第1の機能と、前記第1の電極または前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記第1の機能を用いて前記周波数を変更する第2の機能を有することを特徴とするプラズマCVD装置。 A high frequency power source of a predetermined frequency;
A fixed matching unit electrically connected to the high-frequency power source;
A switch electrically connected to the fixed matcher;
A first electrode and a second electrode electrically connected to the switch;
A first container disposed on the first electrode;
A second container disposed on the second electrode;
A gas supply mechanism for supplying a source gas to the outside of the first container and the outside of the second container;
An evacuation mechanism for evacuating the outside of the first container and the outside of the second container;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high-frequency power source has a first function for changing the predetermined frequency within a range of ± 10% or less, a reflected wave from the first electrode or the second electrode, or a voltage output from the high-frequency power source. And a second function of changing the frequency using the first function so as to reduce the phase difference between the current and the current.
前記切替器と前記第1の電極との間及び前記切替器と前記第2の電極との間それぞれは、0.5m以上離れていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 13 or 14,
The plasma CVD apparatus, wherein the distance between the switch and the first electrode and the distance between the switch and the second electrode are 0.5 m or more.
前記切替器と前記第1の電極は第1のケーブルによって電気的に接続され、前記切替器と前記第2の電極は第2のケーブルによって電気的に接続されていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In any one of Claims 13 thru | or 15,
The plasma CVD, wherein the switch and the first electrode are electrically connected by a first cable, and the switch and the second electrode are electrically connected by a second cable. apparatus.
前記固定整合器と前記切替器は一体的に形成されていることを特徴とするプラズマCVD装置。 In any one of Claims 13 thru | or 16,
The plasma CVD apparatus, wherein the fixed matching unit and the switching unit are integrally formed.
前記切替器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極の内側に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第3の電極とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器内に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器内を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 13,
A third electrode electrically connected to the switch;
A third container disposed inside the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the fixed matching unit and the third electrode,
The gas supply mechanism can supply a source gas into the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the evacuation mechanism can evacuate the inside of the third container.
前記切替器に電気的に接続された第3の電極と、
前記第3の電極に配置された第3の容器と、
を有し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第3の電極とを電気的に接続する第3の経路を有し、
前記ガス供給機構は、前記第3の容器の外側に原料ガスを供給することができ、
前記真空排気機構は、前記第3の容器の外側を真空排気することができることを特徴とするプラズマCVD装置。 In claim 14,
A third electrode electrically connected to the switch;
A third container disposed on the third electrode;
Have
The switch has a third path for electrically connecting the fixed matching unit and the third electrode,
The gas supply mechanism can supply a source gas to the outside of the third container,
The plasma CVD apparatus, wherein the vacuum exhaust mechanism can exhaust the outside of the third container.
前記所定の周波数は、10kHz以上27.12MHz以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。 In any one of claims 1 to 19,
The plasma CVD apparatus, wherein the predetermined frequency is 10 kHz or more and 27.12 MHz or less.
前記容器内に原料ガスを供給する工程(b)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器を介して電極に供給し、前記電極の内側に配置された前記容器内に前記原料ガスのプラズマを生成することで、前記容器内に膜を成膜する工程(c)と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(c)は、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 A step (a) of evacuating the inside of the container;
Supplying a source gas into the container (b);
A high frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high frequency power source to the electrode through a fixed matching device, and a plasma of the source gas is generated in the container disposed inside the electrode, thereby forming a film in the container. A step (c) of forming a film;
Comprising
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (c), the function is used to change the frequency so as to reduce a reflected wave from the electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. A film forming method, comprising a step of supplying a high-frequency output to the switch.
前記容器の外側に原料ガスを供給する工程(b)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器を介して電極に供給し、前記電極に配置された前記容器の外側に前記原料ガスのプラズマを生成することで、前記容器の外面に膜を成膜する工程(c)と、
を具備し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(c)は、前記電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 Evacuating the outside of the container (a);
Supplying a source gas to the outside of the container (b);
A high frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high frequency power source to an electrode through a fixed matching unit, and a plasma of the source gas is generated outside the container disposed on the electrode, thereby forming a film on the outer surface of the container A step (c) of forming a film;
Comprising
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (c), the function is used to change the frequency so as to reduce a reflected wave from the electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. A film forming method, comprising a step of supplying a high-frequency output to the switch.
第2の容器内を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器内に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器内に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を切替器に供給し、前記切替器から高周波出力を第1の固定整合器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極の内側に配置された前記第1の容器内に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器内に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給し、前記切替器から前記高周波出力を第2の固定整合器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極の内側に配置された前記第2の容器内に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器内に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 A step (a) of evacuating the inside of the first container;
A step (b) of evacuating the inside of the second container;
Supplying a first source gas into the first container (c);
Supplying a second source gas into the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to the switch, and the high-frequency output from the switch is supplied to the first electrode via the first fixed matching unit, and is arranged inside the first electrode. (E) forming a film in the first container by generating plasma of the first source gas in the first container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the switch, the high-frequency output is supplied from the switch to a second electrode through a second fixed matching unit, and the first A step (f) of forming a film in the second container by generating a plasma of the second source gas in the second container disposed inside the second electrode;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Have a route,
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (e), the high-frequency power source is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output to the switch,
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the switch.
第2の容器の外側を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器の外面に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器の外面に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を切替器に供給し、前記切替器から高周波出力を第1の固定整合器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極に配置された前記第1の容器の外側に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器の外面に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給し、前記切替器から前記高周波出力を第2の固定整合器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極に配置された前記第2の容器の外側に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器の外面に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記高周波電源と前記第1の固定整合器とを電気的に接続する第1の経路と、前記高周波電源と前記第2の固定整合器とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記切替器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 Evacuating the outside of the first container (a);
Evacuating the outside of the second container (b);
Supplying a first source gas to the outer surface of the first container (c);
Supplying a second source gas to the outer surface of the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a switch, and a high-frequency output from the switch is supplied to a first electrode through a first fixed matching unit, and the first electrode is disposed on the first electrode. (E) forming a film on the outer surface of the first container by generating plasma of the first source gas on the outside of the first container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the switch, the high-frequency output is supplied from the switch to a second electrode through a second fixed matching unit, and the first A step (f) of forming a film on the outer surface of the second container by generating plasma of the second source gas outside the second container disposed on the second electrode;
Comprising
The switch includes a first path that electrically connects the high-frequency power source and the first fixed matching device, and a second path that electrically connects the high-frequency power source and the second fixed matching device. Has a route,
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
In the step (e), the high-frequency power source is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output to the switch,
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the switch.
第2の容器内を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器内に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器内に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を切替器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極の内側に配置された前記第1の容器内に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器内に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を前記切替器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極の内側に配置された前記第2の容器内に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器内に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 A step (a) of evacuating the inside of the first container;
A step (b) of evacuating the inside of the second container;
Supplying a first source gas into the first container (c);
Supplying a second source gas into the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a fixed matching device, and the high-frequency output is supplied from the fixed matching device to a first electrode via a switch, and is arranged inside the first electrode. Forming a film in the first container by generating plasma of the first source gas in the first container (e);
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to the second electrode through the switch, and the second (F) forming a film in the second container by generating a plasma of the second source gas in the second container disposed inside the electrode;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
The step (e) includes changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output from a power source to the fixed matching unit;
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the fixed matching unit.
第2の容器の外側を真空排気する工程(b)と、
前記第1の容器の外面に第1の原料ガスを供給する工程(c)と、
前記第2の容器の外面に第2の原料ガスを供給する工程(d)と、
高周波電源から所定の周波数の高周波出力を固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を切替器を介して第1の電極に供給し、前記第1の電極に配置された前記第1の容器の外側に前記第1の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第1の容器の外面に膜を成膜する工程(e)と、
前記工程(e)の後に、前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給し、前記固定整合器から前記高周波出力を前記切替器を介して第2の電極に供給し、前記第2の電極に配置された前記第2の容器の外側に前記第2の原料ガスのプラズマを生成することで、前記第2の容器の外面に膜を成膜する工程(f)と、
を具備し、
前記切替器は、前記固定整合器と前記第1の電極とを電気的に接続する第1の経路と、前記固定整合器と前記第2の電極とを電気的に接続する第2の経路を有し、
前記高周波電源は、前記所定の周波数を±10%以下の範囲で可変する機能を有し、
前記工程(e)は、前記第1の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であり、
前記工程(f)は、前記第2の電極からの反射波、または前記高周波電源から出力される電圧と電流の位相差を低減するように、前記機能を用いて前記周波数を変更しながら前記高周波電源から前記高周波出力を前記固定整合器に供給する工程であることを特徴とする成膜方法。 Evacuating the outside of the first container (a);
Evacuating the outside of the second container (b);
Supplying a first source gas to the outer surface of the first container (c);
Supplying a second source gas to the outer surface of the second container (d);
A high-frequency output of a predetermined frequency is supplied from a high-frequency power source to a fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to a first electrode via a switch, and the first electrode disposed on the first electrode (E) forming a film on the outer surface of the first container by generating plasma of the first source gas on the outside of the container;
After the step (e), the high-frequency output is supplied from the high-frequency power source to the fixed matching unit, the high-frequency output is supplied from the fixed matching unit to the second electrode through the switch, and the second A step (f) of forming a film on the outer surface of the second container by generating plasma of the second source gas on the outside of the second container disposed on the electrode;
Comprising
The switch includes: a first path that electrically connects the fixed matcher and the first electrode; and a second path that electrically connects the fixed matcher and the second electrode. Have
The high frequency power source has a function of varying the predetermined frequency within a range of ± 10% or less,
The step (e) includes changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the first electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high-frequency power source. Supplying the high-frequency output from a power source to the fixed matching unit;
In the step (f), the high frequency is changed while changing the frequency using the function so as to reduce a reflected wave from the second electrode or a phase difference between a voltage and a current output from the high frequency power source. A film forming method comprising the step of supplying the high frequency output from a power source to the fixed matching unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017015886A JP2018123369A (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Plasma cvd device and film deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017015886A JP2018123369A (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Plasma cvd device and film deposition method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018123369A true JP2018123369A (en) | 2018-08-09 |
Family
ID=63110056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017015886A Pending JP2018123369A (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Plasma cvd device and film deposition method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018123369A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021163548A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 株式会社ダイヘン | High frequency power supply system |
-
2017
- 2017-01-31 JP JP2017015886A patent/JP2018123369A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021163548A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 株式会社ダイヘン | High frequency power supply system |
JP7450435B2 (en) | 2020-03-30 | 2024-03-15 | 株式会社ダイヘン | High frequency power system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4149748B2 (en) | Rotary type CVD film forming apparatus for mass production and CVD film forming method on inner surface of plastic container | |
CN101636523A (en) | Intercept membrane formation device, barrier films formation method and barrier films by coated container | |
JP4850385B2 (en) | DLC film-coated plastic container manufacturing apparatus and manufacturing method thereof | |
KR20040106292A (en) | Plasma cvd film forming apparatus and method for manufacturing cvd film coating plastic container | |
JP2002371364A (en) | Thin-film forming apparatus on three-dimensional hollow vessel and thin-film forming method therewith | |
JP2018123369A (en) | Plasma cvd device and film deposition method | |
JP2018123370A (en) | Plasma cvd device and film deposition method | |
JP2018123368A (en) | Plasma cvd device and film deposition method | |
JPWO2003000559A1 (en) | DLC film-coated plastic container manufacturing apparatus, DLC film-coated plastic container and method for manufacturing the same | |
JP4241050B2 (en) | Gas barrier synthetic resin container, apparatus for manufacturing the same, and gas barrier synthetic resin container containing articles | |
JP2005105294A (en) | Cvd film-forming apparatus, and method for manufacturing plastic container coated with cvd film | |
JP3679067B2 (en) | Rotary type CVD film forming apparatus for mass production and CVD film forming method on inner surface of plastic container | |
JP4458916B2 (en) | Atmospheric pressure plasma type bottle film forming apparatus and gas barrier thin film coating plastic bottle manufacturing method | |
JPWO2003000558A1 (en) | Moisture / gas barrier plastic container with partition plate, device for manufacturing the same, and method for manufacturing the same | |
KR20190104040A (en) | Chuck system and method with improved electrical isolation for substrate-biased atomic layer deposition | |
JP2004002905A6 (en) | Rotary type CVD film forming apparatus for mass production and CVD film forming method on inner surface of plastic container | |
JP4611170B2 (en) | Barrier film forming equipment | |
JP2012116541A (en) | Method for manufacturing plastic container having gas barrier property, adapter for small container, and thin film deposition apparatus | |
JP7006918B2 (en) | Plasma CVD equipment and plastic container film formation method | |
JP6093552B2 (en) | Resin container coating equipment | |
JP2009221490A (en) | Film-forming apparatus for hollow container | |
CN100387492C (en) | Producing hydrocarbons and non-hydrocarbon containing materials from a hydrocarbon containing formation | |
JP2003138379A (en) | Film deposition apparatus | |
JP2005163062A (en) | Plasma cvd film deposition apparatus | |
JP2017197810A (en) | Apparatus and method for depositing gas barrier film and method for manufacturing plastic container having gas barrier film |