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技術 プラズマCVD装置、成膜方法及びDLCコーティング配管

出願人 アドバンストマテリアルテクノロジーズ株式会社
発明者 本多祐二荒蒔紀夫
出願日 2013年8月27日 (7年4ヶ月経過) 出願番号 2013-175578
公開日 2015年3月12日 (5年9ヶ月経過) 公開番号 2015-045039
状態 特許登録済
技術分野 CVD プラズマの発生及び取扱い
主要キーワード 真空シール部材 DLCコーティング 樹脂配管 金属配管 運搬コスト 原料ガス発生源 燃料用ガス 成膜作業
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この項目の情報は公開日時点(2015年3月12日)のものです。
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図面 (8)

課題

真空容器が無くても配管内面薄膜成膜できるプラズマCVD装置を提供する。

解決手段

本発明の一態様は、配管11の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極15と、前記電極または前記配管に電気的に接続される高周波電源14aと、を具備するプラズマCVD装置である。

概要

背景

従来のプラズマCVD装置によって絶縁性を有する配管外周面にDLC(Diamond Like Carbon)膜をコーティングする方法について説明する。

真空容器内に絶縁性を有する配管を導入し、その配管の中空部電極を挿入し、真空容器を減圧状態とし、真空容器内に炭化水素ガスを導入して配管の外周面に炭化水素ガスを供給し、前記電極に電圧印加して配管の外周面にプラズマを発生させることで、配管の外周面にDLC膜をコーティングする(例えば特許文献1参照)。

上記のプラズマCVD装置では、真空容器内で配管に薄膜成膜するため、配管が大きくなるとその配管に合わせて真空容器も大きくする必要がある。例えば燃料用ガス(例えばメタンハイドレート)を搬送するような大きな配管の内面に薄膜を成膜しようとすると、真空容器も非常に大きくなり、装置の製造コストが高くなる。また、配管の内面に薄膜を成膜する作業を工場内で行う場合、大きな配管を工場まで運搬し、配管の内面に成膜した後に、その配管を設置する現場まで運搬する必要があり、運搬コストが高くなる。

概要

真空容器が無くても配管の内面に薄膜を成膜できるプラズマCVD装置を提供する。本発明の一態様は、配管11の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極15と、前記電極または前記配管に電気的に接続される高周波電源14aと、を具備するプラズマCVD装置である。

目的

本発明の一態様は、真空容器が無くても配管の内面に薄膜を成膜できるプラズマCVD装置または成膜方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

配管の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極と、前記電極または前記配管に電気的に接続される高周波電源と、を具備することを特徴とするプラズマCVD装置

請求項2

請求項1において、前記配管または前記電極にはアースが電気的に接続されることを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項3

請求項1または2において、前記高周波電源の周波数は10kHz〜1MHzであることを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項4

請求項1または2において、前記高周波電源の周波数は50kHz〜500kHzであることを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項5

配管の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極と、前記配管に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHzの第1の高周波電源と、前記配管に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、前記電極に電気的に接続されるアースと、を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項6

配管の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極と、前記電極に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHzの第1の高周波電源と、前記電極に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、前記配管に電気的に接続されるアースと、を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項7

配管の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極と、前記配管に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHzの第1の高周波電源と、前記電極に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項8

配管の一端を封止する第1の封止部材と、前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、前記配管内に配置された電極と、前記電極に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHzの第1の高周波電源と、前記配管に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項9

請求項1乃至8のいずれか一項において、前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材それぞれは、前記配管の端部に接触させる真空シール部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項10

請求項9において、前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材それぞれは、前記真空シール部材に接触して配置された絶縁部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項11

請求項1乃至10のいずれか一項において、前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材の少なくとも一方の近傍で且つ前記配管内に配置された複数のアース板を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項12

請求項11において、前記複数のアース板の相互間隔は5mm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項13

請求項11において、前記複数のアース板の相互間隔は3mm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項14

請求項1乃至13のいずれか一項において、前記排気機構は、前記配管内のガスを集めるガス集め部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。

請求項15

配管の両端を封止し、前記配管内に原料ガスを導入し、前記配管内に高周波出力を供給することによりプラズマCVD法によって前記配管の内面に膜を成膜することを特徴とする成膜方法

請求項16

請求項15において、前記高周波出力の周波数は10kHz〜1MHzであることを特徴とする成膜方法。

請求項17

請求項15において、前記配管内に、周波数が2MHz〜100MHzの高周波出力と周波数が10kHz〜1MHzの高周波出力の両方を供給することを特徴とする成膜方法。

請求項18

配管と、前記配管の内面に成膜されたDLC膜と、を具備することを特徴とするDLCコーティング配管。

請求項19

請求項18において、前記配管は、金属配管またはセラミックス配管または樹脂配管であることを特徴とするDLCコーティング配管。

技術分野

背景技術

0002

従来のプラズマCVD装置によって絶縁性を有する配管の外周面にDLC(Diamond Like Carbon)膜をコーティングする方法について説明する。

0003

真空容器内に絶縁性を有する配管を導入し、その配管の中空部電極を挿入し、真空容器を減圧状態とし、真空容器内に炭化水素ガスを導入して配管の外周面に炭化水素ガスを供給し、前記電極に電圧印加して配管の外周面にプラズマを発生させることで、配管の外周面にDLC膜をコーティングする(例えば特許文献1参照)。

0004

上記のプラズマCVD装置では、真空容器内で配管に薄膜成膜するため、配管が大きくなるとその配管に合わせて真空容器も大きくする必要がある。例えば燃料用ガス(例えばメタンハイドレート)を搬送するような大きな配管の内面に薄膜を成膜しようとすると、真空容器も非常に大きくなり、装置の製造コストが高くなる。また、配管の内面に薄膜を成膜する作業を工場内で行う場合、大きな配管を工場まで運搬し、配管の内面に成膜した後に、その配管を設置する現場まで運搬する必要があり、運搬コストが高くなる。

先行技術

0005

特開2012−211349号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の一態様は、真空容器が無くても配管の内面に薄膜を成膜できるプラズマCVD装置または成膜方法を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様は、配管内面にDLC膜を成膜したDLCコーティング配管を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

以下に、本発明の種々の態様について説明する。
[1]配管の一端を封止する第1の封止部材と、
前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、
前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、
前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、
前記配管内に配置された電極と、
前記電極または前記配管に電気的に接続される高周波電源と、
具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0008

[2]上記[1]において、
前記配管または前記電極にはアースが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。

0009

[3]上記[1]または[2]において、
前記高周波電源の周波数は10kHz〜1MHzであることを特徴とするプラズマCVD装置。
[4]上記[1]または[2]において、
前記高周波電源の周波数は50kHz〜500kHzであることを特徴とするプラズマCVD装置。

0010

[5]配管の一端を封止する第1の封止部材と、
前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、
前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、
前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、
前記配管内に配置された電極と、
前記配管に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と、
前記配管に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、
前記電極に電気的に接続されるアースと、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0011

[6]配管の一端を封止する第1の封止部材と、
前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、
前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、
前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、
前記配管内に配置された電極と、
前記電極に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と、
前記電極に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、
前記配管に電気的に接続されるアースと、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0012

[7]配管の一端を封止する第1の封止部材と、
前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、
前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、
前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、
前記配管内に配置された電極と、
前記配管に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と、
前記電極に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0013

[8]配管の一端を封止する第1の封止部材と、
前記配管の他端を封止する第2の封止部材と、
前記第1の封止部材に接続され、前記配管内に原料ガスを導入するガス導入機構と、
前記第2の封止部材に接続され、前記配管内を真空排気する排気機構と、
前記配管内に配置された電極と、
前記電極に電気的に接続される周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と、
前記配管に電気的に接続される周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源と、
を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0014

[9]上記[1]乃至[8]のいずれか一項において、
前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材それぞれは、前記配管の端部に接触させる真空シール部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。
[10]上記[9]において、
前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材それぞれは、前記真空シール部材に接触して配置された絶縁部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。

0015

[11]上記[1]乃至[10]のいずれか一項において、
前記第1の封止部材及び前記第2の封止部材の少なくとも一方の近傍で且つ前記配管内に配置された複数のアース板を具備することを特徴とするプラズマCVD装置。

0016

[12]上記[11]において、
前記複数のアース板の相互間隔は5mm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。
[13]上記[11]において、
前記複数のアース板の相互間隔は3mm以下であることを特徴とするプラズマCVD装置。

0017

[14]上記[1]乃至[13]のいずれか一項において、
前記排気機構は、前記配管内のガスを集めるガス集め部材を有することを特徴とするプラズマCVD装置。

0018

[15]配管の両端を封止し、
前記配管内に原料ガスを導入し、
前記配管内に高周波出力を供給することによりプラズマCVD法によって前記配管の内面に膜を成膜することを特徴とする成膜方法。

0019

[16]上記[15]において、
前記高周波出力の周波数は10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)であることを特徴とする成膜方法。

0020

[17]上記[15]において、
前記配管内に、周波数が2MHz〜100MHzの高周波出力と周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波出力の両方を供給することを特徴とする成膜方法。

0021

[18]配管と、
前記配管の内面に成膜されたDLC膜と、
を具備することを特徴とするDLCコーティング配管。

0022

[19]上記[18]において、
前記配管は、金属配管またはセラミックス配管または樹脂配管であることを特徴とするDLCコーティング配管。

発明の効果

0023

本発明の一態様によれば、真空容器が無くても配管の内面に薄膜を成膜できるプラズマCVD装置または成膜方法を提供することができする。
また、本発明の一態様によれば、配管内面にDLC膜を成膜したDLCコーティング配管を提供することができる。

図面の簡単な説明

0024

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。
図1に示すプラズマCVD装置の変形例1を模式的に示す断面図である。
図1に示すプラズマCVD装置の変形例2を模式的に示す断面図である。
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。
図4に示すプラズマCVD装置の変形例1を模式的に示す断面図である。
図4に示すプラズマCVD装置の変形例2を模式的に示す断面図である。
(A)はDLC膜を成膜する前の配管の内面を撮影した写真、(B)は配管の内面にDLC膜を成膜し、その配管の内面を撮影した写真である。

0025

以下では、本発明の実施の形態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の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

0026

[第1の実施形態]
<プラズマCVD装置>
図1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。
プラズマCVD装置は、配管11の内面に薄膜(例えばDLC膜)を成膜する装置である。配管11は例えば金属配管またはセラミックス配管または樹脂配管である。

0027

プラズマCVD装置は、配管11の一端を封止する第1の封止部材と、配管11の他端を封止する第2の封止部材を有している。第1の封止部材は第1の蓋部材12aを有し、第1の蓋部材12aの一方面には絶縁部材13aが配置されており、絶縁部材13aの一方面には第1の真空シール部材31aが接触して配置されている。第2の封止部材は第2の蓋部材12bを有し、第2の蓋部材12bの一方面には絶縁部材13bが配置されており、絶縁部材13bの一方面には第2の真空シール部材31bが配置されている。

0028

第1の蓋部材12aは配管11の一端を塞ぐものであり、第2の蓋部材12bは配管11の他端を塞ぐものである。第1の真空シール部材31aは、配管11の一端を第1の封止部材で封止した際に配管11の端部に接触して配管11と第1の蓋部材12aとの気密性を保持するものである。絶縁部材13aは、第1の蓋部材12aと配管11との絶縁を確実にとるものである。第2の真空シール部材31bは、配管11の一端を第2の封止部材で封止した際に配管11の端部に接触して配管11と第2の蓋部材12bとの気密性を保持するものである。絶縁部材13bは、第2の蓋部材12bと配管11との絶縁を確実にとるものである。第1及び第2の真空シール部材31a,31bそれぞれは例えば弾性材(例えばゴム)からなる板である。この板が薄くなっても絶縁部材13a,13bによって第1及び第2の蓋部材12a,12bそれぞれと配管11との絶縁を確実にとることができ、異常放電の発生を抑制することができる。

0029

第1の封止部材には配管11内に原料ガスを導入するガス導入機構が接続されている。ガス導入機構は、ノズル15、真空バルブ16、マスフローコントローラ17及び原料ガス発生源18を有している。

0030

ノズル15は第1の蓋部材12a、絶縁部材13a及び第1の真空シール部材31aを貫通しており、第1の蓋部材12a、絶縁部材13a及び第1の真空シール部材31aそれぞれとノズル15との間は気密性が保持されている。

0031

ノズル15の先端は配管11の内側に位置され、ノズル15の基端は配管11の外側に位置されるようになっている。ノズル15の基端は真空バルブ16を介してマスフローコントローラ17の一方側に接続されており、マスフローコントローラ17の他方側は図示せぬ真空バルブなどを介して原料ガス発生源18に接続されている。この原料ガス発生源18は、配管11の内面に成膜する薄膜によって発生させる原料ガスの種類が異なるが、DLC膜を成膜する場合は例えば炭素水素を含むガスを用いるとよい。また、配管11の内側に位置するノズル15の先端側には原料ガスを吹出すための孔(図示せず)が複数設けられている。

0032

第2の封止部材には配管11内を真空排気する排気機構(図示せず)が接続されている。この排気機構は、第2の蓋部材12b、絶縁部材13b及び第2の真空シール部材31bを貫通する貫通口(図示せず)を有し、この貫通口は真空ポンプ(PUMP)に接続されている。これにより、配管11の内部のガスは排気経路19及び真空バルブ33を通して真空ポンプ(PUMP)によって配管の外部へ排気される。

0033

ノズル15は、電極としても機能し、アースに電気的に接続されている。また、第1の蓋部材12a及び第2の蓋部材12bそれぞれは、アースに電気的に接続されている。

0034

配管11には高周波電源14aが電気的に接続されており、高周波電源14aはアースに電気的に接続されている。高周波電源の周波数は、1MHz超であってもよいが、10kHz〜1MHzであるとよく、より好ましくは50kHz〜500kHzである。

0035

<成膜方法>
図1に示すプラズマCVD装置を用いて配管11の内面に薄膜を成膜する方法について説明する。

0036

まず、配管11の一端に第1の真空シール部材31aを押し付けて第1の蓋部材12aによって配管11の一端を塞ぎ、配管11の他端に第2の真空シール部材31bを押し付けて第2の蓋部材12bによって配管11の他端を塞ぐことで、配管11の両端を封止する。また、配管11に高周波電源14aを電気的に接続する。このようにして配管11に図1に示すプラズマCVD装置を設置する。

0037

次に、原料ガス発生源18において原料ガス(例えばトルエン(C7H8))を発生させ、マスフローコントローラ17によって原料ガスを所定流量に制御し、ノズル15の複数の孔から原料ガスを配管11内に吹き出させる。そして、このように制御された原料ガスの流量と排気機構の排気能力バランスによって、配管11内をCVD法による成膜に適した圧力に保つ。

0038

次に、高周波電源14aによって配管11に10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波出力を供給する。この際、ノズル15はアースに接続されている。これにより、配管11とノズル15との間にプラズマが着火され、配管11内にプラズマが発生され、配管11の内面に薄膜(例えばDLC膜)が成膜される。

0039

上記第1の実施形態によれば、従来技術のような真空容器が無くても配管11の内面に薄膜を成膜することができる。このため、配管11が大きくてもその配管に合わせた大きな真空容器が必要なくなり、プラズマCVD装置の製造コストを低く抑えることができる。また、配管11の内面に薄膜を成膜する作業を配管を設置する現場で行うことができるため、工場内で成膜作業を行う場合に比べてコストを低減できる。

0040

また、本実施形態では、周波数10kHz〜1MHzのRFプラズマを用いるため、配管11内で誘導加熱が起こりにくく、かつ成膜時に十分なVDCが配管11の内面にかかるので、硬度の高い薄膜を形成することができる。

0041

なお、本実施形態では、配管11に一つの周波数の高周波電源14aを電気的に接続し、配管11に一つの周波数の高周波電力を供給しているが、これに限定されるものではなく、配管11に、周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源の両方を電気的に接続し、配管11に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電力と周波数が2MHz〜100MHzの高周波電力の両方を同時に供給してもよい。

0042

≪変形例1≫
図2は、図1に示すプラズマCVD装置の変形例1を模式的に示す断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

0043

配管11にアースを電気的に接続し、ノズル15に高周波電源14aを電気的に接続する。ノズル15と第1の蓋部材12aとは絶縁部材35によって絶縁されている。

0044

本変形例においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。

0045

なお、本変形例では、ノズル15に一つの周波数の高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル15に一つの周波数の高周波電力を供給しているが、これに限定されるものではなく、ノズル15に、周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源の両方を電気的に接続し、ノズル15に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電力と周波数が2MHz〜100MHzの高周波電力の両方を同時に供給してもよい。

0046

≪変形例2≫
図3は、図1に示すプラズマCVD装置の変形例2を模式的に示す断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

0047

配管11に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル15に周波数が2MHz〜100MHzの高周波電源14bを電気的に接続する。ノズル15と第1の蓋部材12aとは絶縁部材35によって絶縁されている。

0048

本変形例においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。

0049

なお、本変形例では、配管11に高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル15に高周波電源14bを電気的に接続しているが、ノズル15に高周波電源14aを電気的に接続し、配管11に高周波電源14bを電気的に接続してもよい。

0050

[第2の実施形態]
<プラズマCVD装置>
図4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と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

0051

ガス導入機構は、ノズル25、真空バルブ16、マスフローコントローラ17及び原料ガス発生源18を有している。ノズル25は第1の実施形態のノズル15に比べて配管11内に延出する長さが短い。配管11の内側に位置するノズル25の先端側には原料ガスを吹出すための孔(図示せず)が複数設けられている。

0052

第2の封止部材には配管11内を真空排気する排気機構が接続されている。この排気機構は、第2の蓋部材12bを貫通する排気経路21,29を有し、この排気経路21,29の一端は真空ポンプ(PUMP)に接続されている。排気経路21,29の他端は配管11内のガスを集めるガス集め部材21aを有している。ガス集め部材21aは、配管11の中央から内面側に向けて開いた凹面を有する形状を備えている。これにより、ノズル25の先端側から吹出された原料ガスがガス集め部材21aによって集められ、その集められた原料ガスが排気経路21,29及び真空バルブ34を通って配管11の外部へ排気される。

0053

ノズル25、第1の蓋部材12a、絶縁部材23a及び第1の真空シール部材32aの近傍には、アースに電気的に接続された複数のアース板27が配置されている。つまり、複数のアース板27は第1の封止部材の近傍で且つ配管11内に配置されている。これにより、複数のアース板27と配管11の内面との間で放電させることができる。

0054

ガス集め部材21a、排気経路21,29、第2の蓋部材12b、絶縁部材23b及び第2の真空シール部材32bの近傍には、アースに電気的に接続された複数のアース板28が配置されている。つまり、複数のアース板28は第2の封止部材の近傍で且つ配管11内に配置されている。複数のアース板28と配管11の内面との間で放電させることができる。

0055

本装置を長時間作動させることでノズル25の表面に絶縁体CVD膜が成膜されてしまい、その結果、ノズル25と配管11との間で放電が起こらなくなった場合に、ノズル25の代わりに複数のアース板27,28が対向電極となり、複数のアース板27,28と配管11の内面との間で放電を起こすことができる。従って、複数のアース板27,28を設けることにより、本装置を長時間連続して作動させることができるようになる。

0056

また、複数のアース板27,28の相互間隔は5mm以下(より好ましくは3mm以下)が好ましい。これにより、複数のアース板27,28の相互間の隙間にCVD膜が成膜されることを抑制できる。その結果、本装置をより長時間連続して作動させることが可能となる。

0057

<成膜方法>
図4に示すプラズマCVD装置を用いて配管11の内面に薄膜を成膜する方法は、第1の実施形態と同様である。

0058

本実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。

0059

なお、本実施形態では、配管11に一つの周波数の高周波電源14aを電気的に接続し、配管11に一つの周波数の高周波電力を供給しているが、これに限定されるものではなく、配管11に、周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源の両方を電気的に接続し、配管11に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電力と周波数が2MHz〜100MHzの高周波電力の両方を同時に供給してもよい。

0060

≪変形例1≫
図5は、図4に示すプラズマCVD装置の変形例1を模式的に示す断面図であり、図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

0061

配管11にアースを電気的に接続し、ノズル25に高周波電源14aを電気的に接続する。ノズル25と第1の蓋部材12aとは絶縁部材35によって絶縁されている。

0062

本変形例においても第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。

0063

なお、本変形例では、ノズル25に一つの周波数の高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル25に一つの周波数の高周波電力を供給しているが、これに限定されるものではなく、ノズル25に、周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の第1の高周波電源と周波数が2MHz〜100MHzの第2の高周波電源の両方を電気的に接続し、ノズル25に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電力と周波数が2MHz〜100MHzの高周波電力の両方を同時に供給してもよい。

0064

≪変形例2≫
図6は、図4に示すプラズマCVD装置の変形例2を模式的に示す断面図であり、図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

0065

配管11に周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル25に周波数が2MHz〜100MHzの高周波電源14bを電気的に接続する。ノズル25と第1の蓋部材12aとは絶縁部材35によって絶縁されている。

0066

本変形例においても第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。

0067

なお、本変形例では、配管11に高周波電源14aを電気的に接続し、ノズル25に高周波電源14bを電気的に接続しているが、ノズル25に高周波電源14aを電気的に接続し、配管11に高周波電源14bを電気的に接続してもよい。

実施例

0068

図7(A)は、DLC膜を成膜する前の配管の内面を撮影した写真である。図7(B)は、配管の内面にDLC膜を成膜し、その配管の内面を撮影した写真である。
図7(B)に示すように、配管の内面にDLC膜を成膜できることが確認された。

0069

11配管
12a 第1の蓋部材
12b 第2の蓋部材
13a,13b絶縁部材
14a,14b高周波電源
15ノズル
16真空バルブ
17マスフローコントローラ
18原料ガス発生源
19排気経路
21 排気経路
21aガス集め部材
23a,23b 絶縁部材
25 ノズル
27,28 複数のアース板
29 排気経路
31a 第1の真空シール部材
31b 第2の真空シール部材
32a 第1の真空シール部材
32b 第2の真空シール部材
33,34 真空バルブ
35 絶縁部材

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