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JP2014070237A - Plasma cvd device - Google Patents

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JP2014070237A
JP2014070237A JP2012216135A JP2012216135A JP2014070237A JP 2014070237 A JP2014070237 A JP 2014070237A JP 2012216135 A JP2012216135 A JP 2012216135A JP 2012216135 A JP2012216135 A JP 2012216135A JP 2014070237 A JP2014070237 A JP 2014070237A
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Yuji Watanabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma CVD device capable of efficiently, economically and effectively laminating a plasma CVD layer on a substrate surface while restraining the plasma CVD layer from being adhered to a portion other than the substrate surface as much as possible.SOLUTION: Cover cylinder parts 60, 62, 64 are arranged in a reaction chamber 22 to surround a periphery of the blowing port 52 of a plasma generation part 24 and extend in a blowing direction of plasma from a blowing port 52. Also, gas introduction means 90, 92, 98, 100 having introduction ports 94, 96 for introducing a gas component contained in film depositing gas for forming a plasma CVD film to inside of the cover cylinder parts 62, 64 are provided in the reaction chamber 22. The gas component contained in the film depositing gas is brought into contact with plasma blown from the blowing port 52 inside the cover cylinder parts 62, 64.

Description

本発明は、プラズマCVD装置に係り、特に、基板の表面上に、プラズマCVD層をプラズマCVD法によって積層形成するのに使用されるプラズマCVD装置の改良に関するものである。   The present invention relates to a plasma CVD apparatus, and more particularly to an improvement of a plasma CVD apparatus used for forming a plasma CVD layer on a surface of a substrate by plasma CVD.

従来から、各種の材質からなる基材の表面上に薄膜を形成する手法の一つとして、プラズマを利用するプラズマCVD法が知られている。そして、このプラズマCVD法を実施して、基板表面に薄膜状のプラズマCVD層を形成する装置も、様々な構造のものがある。例えば、特開2009−120881号公報(特許文献1)等に開示される平行平板型のプラズマCVD装置や、特開2005−248327号公報等に明らかにされる誘導結合型のプラズマCVD装置等が、それである。   Conventionally, a plasma CVD method using plasma is known as one of methods for forming a thin film on the surface of a base material made of various materials. Various apparatuses are also available for forming a thin-film plasma CVD layer on the substrate surface by performing this plasma CVD method. For example, a parallel plate type plasma CVD apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-120881 (Patent Document 1), an inductively coupled plasma CVD apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-248327, etc. That's it.

よく知られているように、平行平板型のプラズマCVD装置は、基板が収容される反応室と、かかる反応室内に、互いに平行に延びるように対向配置された一対の平板状のプラズマ発生電極とを有して、構成されている。一方、誘導結合型のプラズマCVD装置は、基板が収容される反応室と、その反応室の外部に配置された高周波誘導用のアンテナとを有して、構成されている。そして、それら平行平板型のプラズマCVD装置と誘導結合型のプラズマCVD装置は、成膜用ガスが反応室内に供給された状態下で、一対のプラズマ発生電極間や高周波誘導用のアンテナに高周波電源からの電力を印加することにより、反応室内で、成膜用ガスに含まれる原料ガスのプラズマと反応ガスのプラズマを発生させ、更に、それらのプラズマを反応させることで、所定の生成物を生成し、それを基板の表面上に堆積させることによって、かかる生成物からなるプラズマCVD層を積層形成するようになっている。   As is well known, a parallel plate type plasma CVD apparatus includes a reaction chamber in which a substrate is accommodated, and a pair of flat plate-like plasma generation electrodes arranged to face each other in the reaction chamber so as to extend in parallel to each other. And is configured. On the other hand, the inductively coupled plasma CVD apparatus includes a reaction chamber in which a substrate is accommodated and a high frequency induction antenna disposed outside the reaction chamber. The parallel plate type plasma CVD apparatus and the inductively coupled plasma CVD apparatus have a high frequency power supply between a pair of plasma generating electrodes and a high frequency induction antenna in a state where a film forming gas is supplied into the reaction chamber. By applying the power from, the plasma of the source gas contained in the film forming gas and the plasma of the reactive gas are generated in the reaction chamber, and the plasma is further reacted to generate a predetermined product. Then, by depositing it on the surface of the substrate, a plasma CVD layer made of such a product is laminated.

このような平行平板型のプラズマCVD装置と誘導結合型のプラズマCVD装置にあっては、プラズマ化された成膜用ガス(原料ガスと反応ガス)が、反応室内の全体に分散するため、プラズマCVD層を、大面積の基板の表面の全体に対して、一度の成膜工程で一挙に積層形成することができるといった利点がある。しかしながら、その反面、成膜用ガスのプラズマのプラズマCVD法による反応によって生成された生成物が、反応室の内面や、反応室内に配置された電極、或いは基板を支持する支持部材等に付着することが避けられず、それ故、それらを除去するための余分な作業を行う必要があった。   In such a parallel plate type plasma CVD apparatus and an inductively coupled plasma CVD apparatus, since the film-forming gas (source gas and reaction gas) converted into plasma is dispersed throughout the reaction chamber, plasma is generated. There is an advantage that the CVD layer can be laminated and formed all at once on the entire surface of the substrate having a large area. However, on the other hand, the product generated by the reaction of the plasma of the film forming gas by the plasma CVD method adheres to the inner surface of the reaction chamber, the electrode disposed in the reaction chamber, the support member that supports the substrate, or the like. This was unavoidable and therefore it was necessary to perform extra work to remove them.

かかる状況下、例えば、特開2001−220680号公報(特許文献3)には、基板表面以外の生成物(プラズマCVD層)の付着を抑制可能なプラズマCVD装置が、明らかにされている。   Under such circumstances, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-220680 (Patent Document 3) discloses a plasma CVD apparatus capable of suppressing adhesion of a product (plasma CVD layer) other than the substrate surface.

このプラズマCVD装置は、基材を収容する反応室と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、プラズマ発生部で発生したプラズマを反応室内に吹き出させる吹出口とを有して、構成されている。このようなプラズマCVD装置を用いて、基材の表面にプラズマCVD層を形成する際には、例えば、先ず、基材を収容する反応室内を真空状態とする一方、アルゴンガス等の不活性ガスをプラズマ発生部に導入して、プラズマ発生部でアルゴンプラズマを発生させる。そして、かかるアルゴンプラズマを、プラズマ発生部から吹出口を通じて、真空状態とされた反応室内に吹き出させる一方、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスを反応室内に供給して、成膜用ガスをアルゴンプラズマに接触させる。これにより、成膜用ガスに含まれる原料ガスや反応ガスをプラズマ化して、それら原料ガスのプラズマと反応ガスのプラズマとをプラズマCVD法により反応させる。そうして、そのような反応により生成した生成物を基材の表面上に堆積させて、基材表面にプラズマCVD層を積層形成するのである。   This plasma CVD apparatus includes a reaction chamber that accommodates a substrate, a plasma generation unit that generates plasma, and a blowout port that blows out plasma generated in the plasma generation unit into the reaction chamber. When a plasma CVD layer is formed on the surface of a substrate using such a plasma CVD apparatus, for example, first, the reaction chamber containing the substrate is evacuated while an inert gas such as argon gas is used. Is introduced into the plasma generator, and argon plasma is generated in the plasma generator. Then, the argon plasma is blown out from the plasma generation section through the blowout port into the vacuumed reaction chamber, while a film forming gas for forming a plasma CVD layer is supplied into the reaction chamber to form a film. The gas is contacted with an argon plasma. Thereby, the raw material gas and the reactive gas contained in the film forming gas are converted into plasma, and the plasma of the raw material gas and the reactive gas plasma are reacted by the plasma CVD method. Then, the product produced by such a reaction is deposited on the surface of the substrate, and a plasma CVD layer is laminated on the surface of the substrate.

また、かかるプラズマCVD装置を用いて、プラズマCVD層を形成する際には、不活性ガスに代えて、成膜用ガスに含まれる一部のガス成分を、プラズマ発生部に導入する場合もある。この場合には、成膜用ガスに含まれる一部のガス成分を、プラズマ発生部にてプラズマ化して、かかるプラズマを、プラズマ発生部から吹出口を通じて反応室内に吹き出させる一方、反応室内に供給される成膜用ガスのうちの他のガス成分を供給し、そのような他のガス成分をプラズマと接触させることにより、プラズマ化する。そして、それらプラズマ化されたガス成分同士をプラズマCVD法によって反応させて、反応室内の基材の表面上にプラズマCVD層を形成するのである。   In addition, when forming a plasma CVD layer using such a plasma CVD apparatus, some gas components contained in the film forming gas may be introduced into the plasma generating portion instead of the inert gas. . In this case, a part of the gas component contained in the film forming gas is converted into plasma by the plasma generation unit, and the plasma is blown out from the plasma generation unit through the blowout port into the reaction chamber, while being supplied into the reaction chamber. Other gas components of the film forming gas to be supplied are supplied, and such other gas components are brought into plasma by bringing them into contact with plasma. Then, these plasma gas components are reacted with each other by the plasma CVD method to form a plasma CVD layer on the surface of the base material in the reaction chamber.

このように、前記公報に開示される従来のプラズマCVD装置は、吹出口を通じて、プラズマ発生部から反応室内に吹き出されるプラズマを利用して、反応室内に収容される基材の表面上に、プラズマCVD層を形成するようになっている。そして、そのようなプラズマCVD装置では、プラズマが、吹出口から基板表面に向かって吹き出されるため、成膜用ガスのプラズマの反応室内全体への分散が有利に抑制されて、プラズマCVD法による反応により生成した生成物が、基板表面に集中的に堆積するようになる。その結果、反応室の内面や基板を支持する支持部材等への生成物の付着が可及的に防止され得ることとなるのである。   As described above, the conventional plasma CVD apparatus disclosed in the above publication uses the plasma blown from the plasma generation unit to the reaction chamber through the blowout port, on the surface of the base material accommodated in the reaction chamber, A plasma CVD layer is formed. In such a plasma CVD apparatus, since the plasma is blown out from the blower outlet toward the substrate surface, the dispersion of the film forming gas plasma throughout the reaction chamber is advantageously suppressed, and the plasma CVD method is used. The product produced by the reaction is concentrated on the substrate surface. As a result, it is possible to prevent the product from adhering to the inner surface of the reaction chamber, the support member that supports the substrate, and the like as much as possible.

ところが、かくの如き構造とされた、プラズマ発生部からプラズマを吹き出させる、所謂プラズマ吹出型プラズマCVD装置に関して、本発明者が、様々な角度から検討を加えたところ、かかる装置には、以下の如き問題が内在していることが判明した。   However, regarding the so-called plasma blowing type plasma CVD apparatus having the structure as described above, in which plasma is blown out from the plasma generating unit, the present inventors have studied from various angles. Such problems were found to be inherent.

すなわち、従来のプラズマ吹出型プラズマCVD装置では、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスを反応室内に導くガス導入パイプが、反応室の側壁部を貫通し、その先端部において反応室内に開口するように設置されている。そして、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスが、かかるガス導入パイプの先端開口部から反応室内に、吹出口を通じて反応室内に吹き出されるプラズマに向かって、側方から放出されるようになっている。それ故、このような従来のプラズマ吹出型のプラズマCVD装置においては、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスの一部が、吹出口から吹き出されるプラズマと接触する前に反応室内に拡散することが避けられなかった。そして、プラズマとの接触前に反応室内に拡散した成膜用ガスは、プラズマCVD法による反応に利用されることなく、真空ポンプ等によって外部に排出されて、無駄になってしまうことが、本発明者の研究によって明らかとなったのである。   That is, in a conventional plasma blowing type plasma CVD apparatus, a gas introduction pipe for introducing a film forming gas for forming a plasma CVD layer into the reaction chamber penetrates the side wall of the reaction chamber, and the tip of the gas introduction pipe enters the reaction chamber. It is installed to open. Then, the film forming gas for forming the plasma CVD layer is released from the side from the front end opening of the gas introduction pipe into the reaction chamber and toward the plasma blown into the reaction chamber through the outlet. It has become. Therefore, in such a conventional plasma blowing type plasma CVD apparatus, a part of the film forming gas for forming the plasma CVD layer is brought into the reaction chamber before coming into contact with the plasma blown from the blowout port. Diffusing was inevitable. The film forming gas diffused in the reaction chamber before contact with the plasma is not used for the reaction by the plasma CVD method, but is exhausted to the outside by a vacuum pump or the like and is wasted. This was revealed by the inventors' research.

特開2009−120881号公報JP 2009-120881 A 特開2005−248327号公報JP 2005-248327 A 特開2001−220680号公報JP 2001-220680 A

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、基板表面以外へのプラズマCVD層の付着を可及的に抑制しつつ、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスを無駄なく有効利用でき、以て、基材表面に、プラズマCVD層を、効率的に且つ経済的に有利に積層形成することができるプラズマCVD装置を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is to suppress the adhesion of the plasma CVD layer to other than the substrate surface as much as possible. A plasma CVD apparatus that can effectively use a film forming gas for forming a plasma CVD layer without waste, and can efficiently and economically and advantageously form a plasma CVD layer on a substrate surface. Is to provide.

そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、基材を収容する反応室と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、該プラズマ発生部で発生したプラズマを該反応室内に吹き出させる吹出口とを備え、該吹出口を通じて、該プラズマ発生部から該反応室内に吹き出されるプラズマを利用して、前記基材の表面にプラズマCVD膜を形成するプラズマCVD装置であって、(a)前記吹出口の周りを囲んで、該吹出口から前記反応室内への前記プラズマの吹出方向に延びるように、該反応室内に配置されたカバー筒部と、(b)該カバー筒部の内側に位置する導入口を備え、該導入口を通じて、前記プラズマCVD膜を形成するための成膜用ガスに含まれるガス成分を前記カバー筒部の内側に導入することにより、前記吹出口から吹き出される前記プラズマに対して、該ガス成分を該カバー筒部の内側で接触させるガス導入手段とを含んで構成したことを特徴とするプラズマCVD装置を、その要旨とするものである。   And in this invention, in order to solve this subject, the reaction chamber which accommodates a base material, the plasma generation part which generate | occur | produces a plasma, and the plasma generated in this plasma generation part are blown out in this reaction chamber A plasma CVD apparatus for forming a plasma CVD film on the surface of the substrate by using plasma blown from the plasma generation unit into the reaction chamber through the blow outlet, A cover cylinder portion disposed in the reaction chamber so as to surround the blow-out port and extend in the direction of blowing the plasma from the blow-out port into the reaction chamber; and (b) an inner side of the cover cylinder portion. And introducing a gas component contained in the film-forming gas for forming the plasma CVD film into the inside of the cover tube portion through the inlet, thereby blowing the gas from the outlet. To the plasma issued, the said gas component plasma CVD apparatus characterized by being configured to include a gas introducing means for contacting the inside of the cover cylinder portion is for its gist.

なお、本発明の好ましい態様の一つによれば、前記カバー筒部を複数有し、それら複数のカバー筒部が、軸直角方向に相互に離間して配置されていると共に、軸直角方向において内側と外側に隣り合って位置する二つのカバー筒部のうちの外側に位置するカバー筒部が、内側に位置するカバー筒部の少なくとも延出方向先端側の開口部の周りを囲んで配置され、更に、前記ガス導入手段が、該複数のカバー筒部のそれぞれの内側に位置する複数の導入口を有して構成される。   In addition, according to one of the preferable aspects of the present invention, the plurality of cover tube portions are provided, and the plurality of cover tube portions are arranged apart from each other in the direction perpendicular to the axis and in the direction perpendicular to the axis. The cover cylinder part located outside of the two cover cylinder parts located adjacent to the inside and outside is disposed so as to surround at least the opening on the front end side in the extending direction of the cover cylinder part located on the inside. Further, the gas introduction means is configured to have a plurality of introduction ports positioned inside each of the plurality of cover tube portions.

また、本発明の有利な態様の一つによれば、前記成膜用ガスに含まれる互いに異なる種類のガス成分が、前記複数のカバー筒部のそれぞれの内側に、前記複数の導入口を通じて、それぞれ別個に導入されるように構成される。   Further, according to one of the advantageous aspects of the present invention, different types of gas components contained in the film-forming gas pass through the plurality of inlets inside each of the plurality of cover tube portions. Each is configured to be introduced separately.

さらに、本発明の望ましい態様の一つによれば、前記複数のカバー筒部のうち、少なくとも最も内側に位置するカバー筒部が、前記吹出口の周りを囲んで、該吹出口から前記反応室内への前記プラズマの吹出方向に延びるように配置されると共に、複数のカバー筒部のうち、該最も内側に位置するカバー筒部を除くカバー筒部の内側に、前記ガス導入手段の導入口がそれぞれ配置される。   Furthermore, according to one of the desirable aspects of the present invention, at least the innermost cover tube portion of the plurality of cover tube portions surrounds the blowout port, and the blowout port extends from the reaction chamber to the reaction chamber. An inlet for the gas introduction means is disposed inside the cover cylinder part excluding the innermost cover cylinder part among the plurality of cover cylinder parts. Each is arranged.

更にまた、本発明の好適な態様の一つによれば、前記カバー筒部を軸方向に変位させて、該吹出口からの該カバー筒部の延出長さを変更する変更手段が、更に設けられる。   Furthermore, according to one of the preferable aspects of the present invention, the changing means for changing the extension length of the cover cylinder part from the outlet by displacing the cover cylinder part in the axial direction is further provided. Provided.

すなわち、本発明に従うプラズマCVD装置では、プラズマが吹き出される吹出口の周りを取り囲んで延びるカバー筒部の内側に、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスに含まれるガス成分が、ガス導入手段によって導入されるようになっている。このため、成膜用ガスのガス成分の反応室内への拡散をカバー筒部によって防止しつつ、かかるガス成分の全部、或いはその殆どを、カバー筒部の内側で、吹出口から吹き出されるプラズマと接触させることができる。   That is, in the plasma CVD apparatus according to the present invention, the gas component contained in the film-forming gas for forming the plasma CVD layer is formed on the inside of the cover cylinder portion that extends around the outlet from which the plasma is blown out. It is introduced by introduction means. For this reason, while preventing the gas component of the film forming gas from diffusing into the reaction chamber by the cover tube portion, all or most of the gas component is blown out from the outlet inside the cover tube portion. Can be contacted with.

それ故、本発明に係るプラズマCVD装置においては、ガス導入手段によって導入される成膜用ガスのガス成分が、プラズマ化されることなく、そのまま、真空ポンプ等によって外部に排出されることが可及的に防止され得る。また、かかるプラズマCVD装置では、プラズマ発生部で生ずるプラズマが、吹出口から、反応室内の基板表面に向かって吹き出されるため、プラズマCVD法による反応により生成した生成物が、反応室の内面や基板を支持する支持部材等に付着することが可及的に防止され得る。   Therefore, in the plasma CVD apparatus according to the present invention, the gas component of the film forming gas introduced by the gas introducing means can be discharged to the outside as it is without being converted into plasma. It can be prevented as much as possible. Further, in such a plasma CVD apparatus, the plasma generated in the plasma generating part is blown out from the blower outlet toward the substrate surface in the reaction chamber, so that the product generated by the reaction by the plasma CVD method is not limited to the inner surface of the reaction chamber. It can be prevented as much as possible from adhering to a support member that supports the substrate.

従って、かくの如き本発明に従うプラズマCVD装置を用いれば、基板表面以外へのプラズマCVD層の付着を可及的に抑制しつつ、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスを無駄なく有効利用でき、以て、基材表面に、プラズマCVD層を、効率的に且つ経済的に有利に積層形成することができるのである。   Therefore, if the plasma CVD apparatus according to the present invention as described above is used, the deposition gas for forming the plasma CVD layer is effectively used without waste while suppressing the adhesion of the plasma CVD layer to other than the substrate surface as much as possible. Therefore, the plasma CVD layer can be efficiently and economically laminated on the substrate surface.

本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置を用いて得られた樹脂製品の一例を示す部分縦断面説明図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section explanatory drawing which shows an example of the resin product obtained using the plasma CVD apparatus which has a structure according to this invention. 本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置の一実施形態を示す縦断面説明図である。It is longitudinal cross-sectional explanatory drawing which shows one Embodiment of the plasma CVD apparatus which has a structure according to this invention. 本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置の別の実施形態を示す、図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which shows another embodiment of the plasma CVD apparatus which has a structure according to this invention. 本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置の更に別の実施形態を示す、図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which shows another embodiment of the plasma CVD apparatus which has a structure according to this invention.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置を用いて得られた樹脂製品として、自動車のリヤウインドウ用の樹脂ガラス10が、その部分縦断面形態において示されている。かかる図1から明らかなように、樹脂ガラス10は、基材としての基板12を有し、この基板12の表面(図1での上面)には、アンダーコート層14が積層形成されている。また、かかるアンダーコート層14の基板12側とは反対側の面上には、トップコート層16が、積層形成されている。なお、以下からは、便宜上、図1での上面を表面と言い、図1での下面を裏面と言うこととする。   First, FIG. 1 shows a resin glass 10 for a rear window of an automobile as a resin product obtained by using a plasma CVD apparatus having a structure according to the present invention in a partial vertical sectional form. As is clear from FIG. 1, the resin glass 10 has a substrate 12 as a base material, and an undercoat layer 14 is laminated on the surface of the substrate 12 (the upper surface in FIG. 1). Further, a top coat layer 16 is laminated on the surface of the undercoat layer 14 opposite to the substrate 12 side. In the following, for convenience, the upper surface in FIG. 1 is referred to as the front surface, and the lower surface in FIG. 1 is referred to as the back surface.

基板12は、透明な平板形態を呈し、ポリカーボネートを用いて射出成形された樹脂成形品にて構成されている。なお、基板12は、射出成形以外の手法で成形されたものであっても良い。   The substrate 12 has a transparent flat plate shape and is formed of a resin molded product that is injection-molded using polycarbonate. The substrate 12 may be formed by a method other than injection molding.

アンダーコート層14は、樹脂ガラス10に対して、紫外線耐性等に基づいた耐候性を付与すること等を目的として、基板12の表面に対して、その全面を被覆するように、直接に積層形成されるもので、薄膜形態を呈している。このようなアンダーコート層14は、一般に、液状のアクリル樹脂やポリウレタン樹脂を基板12表面上に塗布して、塗膜を成膜した後、加熱操作や紫外線照射を行って、かかる塗膜を硬化させることにより形成される。なお、かかるアンダーコート層14は、形成工程の簡略化や迅速化、更には形成に要する設備コストの低減等を図る上において、紫外線硬化膜にて構成されていることが、望ましい。また、アンダーコート層14は、耐候性を有するものであれば、上記例示以外の樹脂材料や硬化手法を採用して、形成することもできる。更に、かかるアンダーコート層14は、単層構造であっても、複数層が積層された複層構造であっても良い。   The undercoat layer 14 is directly laminated so as to cover the entire surface of the substrate 12 for the purpose of giving the resin glass 10 weather resistance based on ultraviolet resistance or the like. In a thin film form. In general, such an undercoat layer 14 is formed by coating a liquid acrylic resin or polyurethane resin on the surface of the substrate 12 to form a coating film, and then heating the coating film by applying a heating operation or ultraviolet irradiation. Is formed. The undercoat layer 14 is preferably composed of an ultraviolet curable film in order to simplify and speed up the forming process and reduce the equipment cost required for forming the undercoat layer 14. The undercoat layer 14 can also be formed by employing a resin material or a curing method other than the above examples as long as it has weather resistance. Further, the undercoat layer 14 may have a single layer structure or a multilayer structure in which a plurality of layers are laminated.

トップコート層16は、樹脂ガラス10に対して、耐摩傷性(耐摩耗性と耐擦傷性)を付与するために、アンダーコート層14の基板12側とは反対側の面に、その全面を覆うように積層形成されるもので、薄膜形態を呈している。そして、ここでは、かかるトップコート層16が、優れた耐摩傷性を発揮するSiO2のプラズマCVD層にて構成されている。なお、トップコート層16の形成材料は、樹脂ガラス10に対して十分な耐摩傷性を付与し得るものであれば、特に限定されるものではないものの、一般に、SiO2の他、SiON やSi34 等の珪素化合物が用いられる。また、トップコート層16は、単層構造であっても、複数層が積層された複層構造であっても良い。 The top coat layer 16 has an entire surface on the surface opposite to the substrate 12 side of the undercoat layer 14 in order to impart abrasion resistance (abrasion resistance and scratch resistance) to the resin glass 10. It is laminated and formed so as to cover, and has a thin film form. Here, the top coat layer 16 is composed of a SiO 2 plasma CVD layer that exhibits excellent abrasion resistance. The material for forming the top coat layer 16 is not particularly limited as long as it can provide sufficient abrasion resistance to the resin glass 10, but generally, in addition to SiO 2 , SiON and Si A silicon compound such as 3 N 4 is used. The topcoat layer 16 may have a single layer structure or a multilayer structure in which a plurality of layers are laminated.

そして、かくの如き優れた特徴を有する樹脂ガラス10は、例えば、ポリカーボネート製の基板12上にアンダーコート層14を形成して、中間製品18を作製し、その後、この中間製品18のアンダーコート層14の表面上にトップコート層16を形成することで作製されるが、このトップコート層16の形成に際して、本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置が有利に用いられるのである。   The resin glass 10 having such excellent characteristics is formed, for example, by forming an undercoat layer 14 on a polycarbonate substrate 12 to produce an intermediate product 18, and thereafter, an undercoat layer of the intermediate product 18. The top coat layer 16 is formed on the surface 14, and when the top coat layer 16 is formed, a plasma CVD apparatus having a structure according to the present invention is advantageously used.

図2には、本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置の一実施形態が、その縦断面形態において示されている。かかる図2から明らかなように、本実施形態のプラズマCVD装置20は、反応室としての真空チャンバ22と、この真空チャンバ22に固設された、プラズマ発生部としてのプラズマ発生装置24とを有している。そして、かかるプラズマCVD装置20にあっては、プラズマ発生装置24にて発生させられて、真空チャンバ22内に供給されるプラズマを利用して、真空チャンバ22に収容された中間製品18のアンダーコート層14上に、プラズマCVD層を積層形成するようになっている。   FIG. 2 shows an embodiment of a plasma CVD apparatus having a structure according to the present invention in the form of a longitudinal section. As is clear from FIG. 2, the plasma CVD apparatus 20 of this embodiment includes a vacuum chamber 22 as a reaction chamber and a plasma generator 24 as a plasma generation unit fixed to the vacuum chamber 22. doing. In the plasma CVD apparatus 20, the undercoat of the intermediate product 18 accommodated in the vacuum chamber 22 is generated using the plasma generated in the plasma generator 24 and supplied into the vacuum chamber 22. A plasma CVD layer is laminated on the layer 14.

より具体的には、真空チャンバ22は、チャンバ本体26と蓋体28とを更に有している。チャンバ本体26は、筒状の側壁部30と、かかる側壁部30の下側開口部を閉塞する下側底壁部32とを備えた有底筒状乃至は筐体状を呈している。   More specifically, the vacuum chamber 22 further includes a chamber body 26 and a lid 28. The chamber body 26 has a bottomed cylindrical shape or a casing shape including a cylindrical side wall portion 30 and a lower bottom wall portion 32 that closes a lower opening of the side wall portion 30.

チャンバ本体26の下側底壁部32の内面には、基板ホルダ34が配設されている。この基板ホルダ34は、全体として、平板形状を呈し、下側底壁部32の内面に対して、一方の板面を重ね合わせて配置された状態で固設されている。また、かかる基板ホルダ34の他方の板面からなる上面が、支持面36とされている。   A substrate holder 34 is disposed on the inner surface of the lower bottom wall portion 32 of the chamber body 26. The substrate holder 34 has a flat plate shape as a whole, and is fixed in a state in which one plate surface is overlapped with the inner surface of the lower bottom wall portion 32. Further, the upper surface formed of the other plate surface of the substrate holder 34 is a support surface 36.

そして、本実施形態では、基板ホルダ34の支持面36に対して、中間製品18が、基板12のアンダーコート層14の形成側とは反対側の裏面を重ね合わせた状態で支持されるようになっている。即ち、基板12が、アンダーコート層14の基板12側とは反対側の面を上側に向けて、チャンバ本体26内に露呈させた状態で、基板ホルダ34にて保持されるようになっているのである。   In this embodiment, the intermediate product 18 is supported on the support surface 36 of the substrate holder 34 in a state where the back surface of the substrate 12 opposite to the side on which the undercoat layer 14 is formed is overlapped. It has become. That is, the substrate 12 is held by the substrate holder 34 with the surface of the undercoat layer 14 opposite to the substrate 12 facing upward and exposed in the chamber body 26. It is.

チャンバ本体26の側壁部30の下端部における周上の一箇所には、排気パイプ38が、チャンバ本体26の内外を連通するように側壁部30を貫通して、設置されている。また、かかる排気パイプ38上には、真空ポンプ40が設置されている。   An exhaust pipe 38 is provided at one location on the circumference at the lower end of the side wall 30 of the chamber body 26 so as to penetrate the side wall 30 so as to communicate with the inside and outside of the chamber main body 26. A vacuum pump 40 is installed on the exhaust pipe 38.

蓋体28は、チャンバ本体26の上側開口部42の全体を覆蓋可能な大きさを有する平板にて構成されている。この蓋体28の上面には、取付筒部44が固設されている。取付筒部44は、上側底壁部46を有して下方に開口する、全体として、片側有底の円筒形状を呈している。   The lid body 28 is configured by a flat plate having a size capable of covering the entire upper opening 42 of the chamber body 26. A mounting cylinder portion 44 is fixed on the upper surface of the lid 28. The mounting cylinder portion 44 has an upper bottom wall portion 46 and opens downward, and has a cylindrical shape with a bottom on one side as a whole.

そして、チャンバ本体26では、蓋体28が、その下面の外周部において、チャンバ本体26の側壁部30の上端面に重ね合わされることにより、上側開口部42が蓋体28にて覆蓋されるようになっている。また、かかる覆蓋下で、蓋体28が、図示しないロック機構にて側壁部30にロックされることによって、チャンバ本体26内が気密に密閉されるようになっている。更に、そのようなチャンバ本体26の密閉状態下での真空ポンプ40の作動によって、チャンバ本体26内の気体が排気パイプ38を通じて外部に排出されて、チャンバ本体26内が減圧されるようになっている。、   In the chamber body 26, the upper opening 42 is covered with the lid 28 by overlapping the lid 28 with the upper end surface of the side wall 30 of the chamber body 26 at the outer peripheral portion of the lower surface thereof. It has become. In addition, under the cover, the lid 28 is locked to the side wall 30 by a lock mechanism (not shown), so that the chamber body 26 is hermetically sealed. Further, by the operation of the vacuum pump 40 in the sealed state of the chamber body 26, the gas in the chamber body 26 is discharged to the outside through the exhaust pipe 38, and the inside of the chamber body 26 is decompressed. Yes. ,

そして、かくの如き構造とされた真空チャンバ22の蓋体28に対して、プラズマ発生装置24が固定されている。このプラズマ発生装置24は、例えば、特開2001−220680号公報に開示されるプラズマCVD装置に設けられるプラズマ生成室と同様な公知の構造を有している。   A plasma generator 24 is fixed to the lid 28 of the vacuum chamber 22 having such a structure. The plasma generator 24 has a known structure similar to a plasma generation chamber provided in a plasma CVD apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-220680.

すなわち、図2に明示されてはいないものの、プラズマ発生装置24内には、平板状を呈する一対のプラズマ発生電極が、互いに所定距離を隔てて対向配置されている。そして、図2に示されるように、プラズマ発生装置24には、高周波電源48が接続されており、この高周波電源48が、プラズマ発生装置に内蔵された一対のプラズマ発生電極(図示せず)のうちの一方に対して電気的に接続されている。また、プラズマ発生装置24には、一対のプラズマ発生電極間に、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを導入する不活性ガス導入パイプ50が取り付けられている。更に、プラズマ発生装置24の下端部には、プラズマ発生装置24にて発生させられたプラズマを下方に向かって吹き出す吹出口52が設けられている。   That is, although not clearly shown in FIG. 2, a pair of plasma generating electrodes having a flat plate shape are disposed in the plasma generator 24 so as to face each other with a predetermined distance therebetween. As shown in FIG. 2, a high frequency power supply 48 is connected to the plasma generator 24, and this high frequency power supply 48 is connected to a pair of plasma generating electrodes (not shown) built in the plasma generator. It is electrically connected to one of them. The plasma generator 24 is provided with an inert gas introduction pipe 50 for introducing an inert gas such as argon gas between the pair of plasma generation electrodes. Furthermore, the lower end part of the plasma generator 24 is provided with an outlet 52 for blowing out the plasma generated by the plasma generator 24 downward.

そのようなプラズマ発生装置24は、蓋体28の上面に固設される取付筒部44の円形の中心孔56を挿通して、取付筒部44内を上下方向に延びるように配置されている。また、かかるプラズマ発生装置24の下端部が、真空チャンバ22の蓋体28の中央部に穿設された、大径の円形挿通孔54を挿通して、チャンバ本体26内に突入配置されている。そして、そのような配置状態下で、取付筒部44の上面の中心孔56を囲繞して突設された円筒状のボス部58にねじ止めされること等によって、取付筒部44に取り付けられている。また、そのようにして取付筒部44に取り付けられたプラズマ発生装置24では、吹出口52が、チャンバ本体26の下側底壁部32に固設された基板ホルダ34の支持面36の略中央部の上方に、それと所定距離を隔てた位置において、下方に向かって開口するように配置されている。   Such a plasma generator 24 is disposed so as to extend vertically in the mounting cylinder portion 44 through the circular center hole 56 of the mounting cylinder portion 44 fixed to the upper surface of the lid 28. . Further, the lower end portion of the plasma generator 24 is inserted into the chamber body 26 through a large-diameter circular insertion hole 54 formed in the central portion of the lid 28 of the vacuum chamber 22. . Then, in such an arrangement state, it is attached to the attachment cylinder portion 44 by being screwed to a cylindrical boss portion 58 projecting around the central hole 56 on the upper surface of the attachment cylinder portion 44. ing. Further, in the plasma generator 24 attached to the attachment cylinder portion 44 as described above, the air outlet 52 is substantially at the center of the support surface 36 of the substrate holder 34 fixed to the lower bottom wall portion 32 of the chamber body 26. It is arranged above the part so as to open downward at a predetermined distance from the part.

かくして、かかるプラズマ発生装置24にあっては、不活性ガス導入パイプ50を通じて、一対のプラズマ発生電極間にアルゴンガスが導入されると共に、それら一対のプラズマ発生電極間に、高周波電源48からの電力が印加されることにより、アルゴンのプラズマガスを発生させ得るようになっている。また、そのようにして発生させたアルゴンのプラズマガスを、吹出口52から、チャンバ本体26内における基板ホルダ34の支持面36の略中央部に向かって吹き出させるようになっている。   Thus, in the plasma generator 24, the argon gas is introduced between the pair of plasma generation electrodes through the inert gas introduction pipe 50, and the electric power from the high frequency power supply 48 is interposed between the pair of plasma generation electrodes. Is applied to generate an argon plasma gas. Further, the argon plasma gas thus generated is blown out from the blowout port 52 toward the substantially central portion of the support surface 36 of the substrate holder 34 in the chamber body 26.

そして、本実施形態のプラズマCVD装置20においては、特に、第一、第二、及び第三のカバー筒部60,62,64が、円形挿通孔54を通じてチャンバ本体26に突入配置されたプラズマ発生装置24の下端部を取り囲むようにして、チャンバ本体26内に同軸的に配置されている。   In the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment, in particular, the plasma generation in which the first, second, and third cover cylinder portions 60, 62, 64 are plunged into the chamber body 26 through the circular insertion holes 54. The device 24 is coaxially disposed in the chamber body 26 so as to surround the lower end portion of the device 24.

より詳細には、第一のカバー筒部60は、全体として、円筒形状を呈し、円筒状の外周面を有するプラズマ発生装置24の外径よりも大きな内径と、かかるプラズマ発生装置24のチャンバ本体26への突入部位の長さよりも長い軸方向長さとを有している。また、この第一のカバー筒部60では、その上端側部分が、それ以外の部位よりも厚い厚さと小さな内径とを有するリング状取付部66とされている。   More specifically, the first cover cylinder portion 60 has a cylindrical shape as a whole, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the plasma generator 24 having a cylindrical outer peripheral surface, and a chamber main body of the plasma generator 24. 26 has a length in the axial direction that is longer than the length of the site of entry into 26. Further, in the first cover tube portion 60, the upper end side portion is a ring-shaped attachment portion 66 having a thicker thickness and a smaller inner diameter than other portions.

そして、そのような第一のカバー筒部60が、チャンバ本体26内に突入配置されたプラズマ発生装置24の下端部に外挿配置されている。また、そのような配置状態下で、第一のカバー筒部60の上端部に設けられたリング状取付部66が、プラズマ発生装置24に圧嵌め等されて、固定されていると共に、第一のカバー筒部60の下端部が、プラズマ発生装置24の下端面よりも下方に延び出すように位置している。   Then, such a first cover cylinder portion 60 is arranged on the lower end portion of the plasma generator 24 that is plunged into the chamber body 26. Further, under such an arrangement state, the ring-shaped attachment portion 66 provided at the upper end portion of the first cover tube portion 60 is press-fitted to the plasma generator 24 and fixed, and the first The lower end portion of the cover tube portion 60 is positioned so as to extend downward from the lower end surface of the plasma generator 24.

かくして、第一のカバー筒部60が、チャンバ本体26内に、プラズマ発生装置24の下端部と同軸上において移動不能に配置されている。そして、かかる第一のカバー筒部60が、プラズマ発生装置24の下端面に設けられた吹出口52の周りを外側から取り囲むように覆いつつ、吹出口52から吹き出されるプラズマの吹出方向となる下方に延び出している。   Thus, the first cover cylinder portion 60 is disposed in the chamber body 26 so as not to move on the same axis as the lower end portion of the plasma generator 24. And this 1st cover cylinder part 60 becomes the blowing direction of the plasma blown off from the blower outlet 52, covering the circumference | surroundings of the blower outlet 52 provided in the lower end surface of the plasma generator 24 from the outer side. It extends downward.

これにより、図2に矢印で示されるように、プラズマが、吹出口52から第一のカバー筒部60の内側に吹き出されるようになっている。そして、吹出口52から吹き出されたプラズマのうち、側方に吹き出された一部のプラズマが、第一のカバー筒部60の内周面に衝突することで、吹出口52から吹き出されたプラズマのチャンバ本体26内への拡散が可及的に防止されるようになっている。   Thereby, as shown by the arrow in FIG. 2, the plasma is blown out from the blowout port 52 to the inside of the first cover cylinder part 60. Of the plasma blown out from the blowout port 52, a part of the plasma blown out to the side collides with the inner peripheral surface of the first cover cylinder part 60, so that the plasma blown out from the blowout port 52. Is prevented from being diffused into the chamber body 26 as much as possible.

一方、第二のカバー筒部62は、第一のカバー筒部60の薄肉部分と略同一の厚さと、第一のカバー筒部60の全長よりも長い軸方向長さと、第一のカバー筒部60の外径よりも大きな内径とを有する円筒形状を呈している。そして、そのような第二のカバー筒部62が、チャンバ本体26内において、第一のカバー筒部60の周りに、それと同軸上で、軸直角方向外方に離間し、蓋体28の下面から下方に延びる状態で、上下方向に移動可能に配置されている。また、かかる配置状態下で、第二のカバー筒部62の上端側部分が、蓋体28の円形挿通孔54を挿通して、蓋体28よりも上方に突出しており、それによって、第二のカバー筒部62の上端部が、蓋体28上に固設された取付筒部44内に突入配置されている。   On the other hand, the second cover tube portion 62 has substantially the same thickness as the thin portion of the first cover tube portion 60, an axial length longer than the entire length of the first cover tube portion 60, and the first cover tube portion The cylindrical shape which has an internal diameter larger than the outer diameter of the part 60 is exhibited. Then, such a second cover cylinder part 62 is disposed around the first cover cylinder part 60 in the chamber body 26, coaxially with it and spaced outward in the direction perpendicular to the axis, and the lower surface of the lid body 28. It is arranged so as to be movable in the vertical direction while extending downward from the top. Further, under such an arrangement state, the upper end side portion of the second cover cylinder portion 62 is inserted through the circular insertion hole 54 of the lid body 28 and protrudes upward from the lid body 28, thereby The upper end portion of the cover tube portion 62 is inserted into the mounting tube portion 44 fixed on the lid 28.

第三のカバー筒部64は、第二のカバー筒部62と略同一の厚さと、第二のカバー筒部62の全長よりも更に長い軸方向長さと、第二のカバー筒部62の外径よりも更に大きな内径とを有する円筒形状を呈している。このような第三のカバー筒部64は、チャンバ本体26内に、第二のカバー筒部62の周りに、それと同軸上で、軸直角方向外方に離間し、蓋体28の下面から下方に延びる状態で、上下方向に移動可能に配置されている。また、かかる配置状態下で、第三のカバー筒部64の上端側部分が、蓋体28の円形挿通孔54を挿通して、蓋体28よりも上方に突出しており、それによって、第三のカバー筒部64の上端部が、蓋体28上に固設された取付筒部44内に突入配置されている。   The third cover cylinder part 64 has substantially the same thickness as the second cover cylinder part 62, an axial length longer than the entire length of the second cover cylinder part 62, and an outside of the second cover cylinder part 62. It has a cylindrical shape having an inner diameter larger than the diameter. Such a third cover cylinder portion 64 is disposed in the chamber body 26 around the second cover cylinder portion 62, coaxially therewith and outwardly in the direction perpendicular to the axis, and downward from the lower surface of the lid body 28. It is arranged so as to be movable in the vertical direction. Further, under such an arrangement state, the upper end side portion of the third cover cylinder portion 64 is inserted through the circular insertion hole 54 of the lid body 28 and protrudes upward from the lid body 28, thereby The upper end portion of the cover tube portion 64 is disposed so as to protrude into the mounting tube portion 44 fixed on the lid 28.

そして、それら第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64の取付筒部44内に突入配置された各上端部が、取付筒部44内に設けられた、第二のカバー筒部62を上下方向に移動させるための第一の移動ユニット68と、第三のカバー筒部64を上下方向に移動させるための第二の移動ユニット70とに対して、それぞれ連結されている。   And the 2nd cover cylinder part in which each upper end part inserted and arranged in the attachment cylinder part 44 of these 2nd cover cylinder parts 62 and the 3rd cover cylinder part 64 was provided in the attachment cylinder part 44 The first moving unit 68 for moving the 62 in the vertical direction and the second moving unit 70 for moving the third cover cylinder part 64 in the vertical direction are connected to each other.

第一の移動ユニット68と第二の移動ユニット70は、取付筒部44内での配置位置が互いに異なるものの、ケーシング72と駆動モータ74と長手のねじ軸76と雌ねじ部材78とを備えた互いに同一の構造を有している。それ故、以下には、第一の移動ユニット68の構造のみを具体的に説明し、第二の移動ユニット70の構造の具体的な説明を省略する。   The first moving unit 68 and the second moving unit 70 are provided with a casing 72, a drive motor 74, a long screw shaft 76, and a female screw member 78, although the arrangement positions in the mounting cylinder portion 44 are different from each other. Have the same structure. Therefore, only the structure of the first moving unit 68 will be specifically described below, and a detailed description of the structure of the second moving unit 70 will be omitted.

第一の移動ユニット68が有するケーシング72は、長手矩形の筐体からなっている。そして、このケーシング72は、取付筒部44内に突入配置された第三のカバー筒部64の上端部の外側において、蓋体28の上面上に上下方向に延びるように立設されている。。また、このケーシング72には、取付筒部44内の中心部に上下方向に延びるように配置されたプラズマ発生装置24側に向かって開口して、上下方向に延びる開口部80が形成されている。駆動モータ74は、正逆方向に所望の回転角度だけ回転可能な、例えばサーボモータからなっており、ケーシング72の上端部に、図示しない駆動軸を下方に突出させた状態で固設されている。ねじ軸76は、ケーシング72内に上下方向に延びるように配置されている。そして、このねじ軸76が、その上端部において、駆動モータ74の駆動軸(図示せず)に固定されている一方、下端部において、ケーシング72の下端部に対して、中心軸回りに回転可能に且つ中心軸方向に移動不能に支持されている。雌ねじ部材78は、ねじ軸76に螺合して、配置されている。また、雌ねじ部材78は、ねじ軸76への螺合状態下で、ケーシング72の開口部80の内周面のうち、水平方向に対向して、上下方向に延びる二つの内周面部分に摺動可能に接触し、且つ一部が、かかる開口部80を通じて、ケーシング72の側方に突出している。これにより、雌ねじ部材78が、ねじ軸76の軸方向に移動可能であるものの、回転不能とされている。   The casing 72 included in the first moving unit 68 is formed of a longitudinal rectangular housing. The casing 72 is erected on the upper surface of the lid body 28 so as to extend in the vertical direction outside the upper end portion of the third cover cylinder portion 64 that is inserted into the attachment cylinder portion 44. . Further, the casing 72 is formed with an opening 80 extending in the up-down direction and opening toward the plasma generator 24 side, which is disposed so as to extend in the up-down direction at the center in the mounting cylinder portion 44. . The drive motor 74 is composed of, for example, a servo motor that can rotate in a forward / reverse direction by a desired rotation angle, and is fixed to the upper end portion of the casing 72 with a drive shaft (not shown) protruding downward. . The screw shaft 76 is disposed in the casing 72 so as to extend in the vertical direction. The screw shaft 76 is fixed at its upper end to a drive shaft (not shown) of the drive motor 74, while the lower end can rotate around the central axis with respect to the lower end of the casing 72. Further, it is supported so as not to move in the central axis direction. The female screw member 78 is screwed onto the screw shaft 76 and arranged. Further, the female screw member 78 is slid onto two inner peripheral surface portions extending in the vertical direction opposite to the horizontal direction on the inner peripheral surface of the opening 80 of the casing 72 under the screwed state to the screw shaft 76. It is movably in contact and a part projects to the side of the casing 72 through the opening 80. Thereby, although the internal thread member 78 can move to the axial direction of the screw shaft 76, it cannot be rotated.

そして、かかる第一の移動ユニット68にあっては、駆動モータ74の正逆方向への回転駆動に伴って、ねじ軸76が、正逆方向に回転するようになっている。また、そのようなねじ軸76の正逆方向への回転により、雌ねじ部材78が、ねじ軸76の軸方向両側に向かって移動するようになっている。即ち、第一の移動ユニット68が、駆動モータ74とねじ軸76と雌ねじ部材78とからなるねじ送り機構を有して構成されている。そして、かくの如き構造を有する第一の移動ユニット68の雌ねじ部材78のケーシング72から側方への突出部分に対して、取付筒部44内に突入配置された第二のカバー筒部62の上端部が固定されて、取り付けられている。   In the first moving unit 68, the screw shaft 76 rotates in the forward / reverse direction as the drive motor 74 rotates in the forward / reverse direction. Further, the female screw member 78 moves toward both axial sides of the screw shaft 76 by such rotation of the screw shaft 76 in the forward and reverse directions. That is, the first moving unit 68 includes a screw feed mechanism including a drive motor 74, a screw shaft 76, and a female screw member 78. Then, the second cover cylinder part 62 that is disposed so as to protrude into the attachment cylinder part 44 with respect to the protruding part of the female screw member 78 of the first moving unit 68 having the above structure from the casing 72 to the side. The upper end is fixed and attached.

なお、ここでは、第三のカバー筒部64の周上の一箇所に、上端面において開口して、軸方向に延びる長手の切欠部82が設けられている。そして、第一の移動ユニット68の雌ねじ部材78のケーシング72から側方への突出部分が、かかる切欠部82を通じて、第二のカバー筒部62の上端部にまで達するようになっている。また、この切欠部82は、その軸方向長さが、第三のカバー筒部64の第二の移動ユニット70による上下方向への移動ストロークよりも大きくされている。   Here, a longitudinal notch 82 that opens in the upper end surface and extends in the axial direction is provided at one location on the circumference of the third cover cylinder portion 64. A protruding portion of the female screw member 78 of the first moving unit 68 that extends laterally from the casing 72 reaches the upper end of the second cover cylinder portion 62 through the cutout portion 82. Further, the axial length of the notch 82 is made larger than the vertical movement stroke of the third cover cylinder 64 by the second moving unit 70.

一方、第二の移動ユニット70は、上記したように、第一の移動ユニット68と同様な構造を有し、取付筒部44内で、プラズマ発生装置24と、それに対して軸直角方向外方に相互に離間配置された第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64の各上端部とを間に挟んで、第一の移動ユニット68とは反対側に配置されている。そして、かかる第二の移動ユニット70の雌ねじ部材78のケーシング72から側方への突出部分に対して、取付筒部44内に突入配置された第三のカバー筒部64の上端部が固定されている。   On the other hand, as described above, the second moving unit 70 has the same structure as that of the first moving unit 68, and within the mounting cylinder portion 44, the plasma generating device 24 and the outer side perpendicular to the axis thereof. The second cover cylinder 62 and the upper ends of the third cover cylinder 64, which are spaced apart from each other, are disposed on the opposite side of the first moving unit 68. And the upper end part of the 3rd cover cylinder part 64 protruded and arrange | positioned in the attachment cylinder part 44 with respect to the protrusion part to the side from the casing 72 of the internal thread member 78 of this 2nd moving unit 70 is fixed. ing.

そして、ここでは、第一及び第二移動ユニット68,70のそれぞれの駆動モータ74と、真空チャンバ22の外部に設置された指令部84と制御部86とによってサーボ機構が構成されている。指令部84は、各駆動モータ74の回転方向と回転角度を指示する指示信号を制御部86に出力するようになっている。制御部86は、指令部84からの指示信号に応じて、各駆動モータ74の作動を制御する制御信号を各駆動モータ74に出力するようになっている。各駆動モータ74には、その回転角度を検出する公知の角度検出センサ(図示せず)が内蔵されている。   Here, a servo mechanism is configured by the drive motors 74 of the first and second moving units 68 and 70, the command unit 84 and the control unit 86 installed outside the vacuum chamber 22. The command unit 84 outputs an instruction signal that instructs the rotation direction and the rotation angle of each drive motor 74 to the control unit 86. The control unit 86 outputs a control signal for controlling the operation of each drive motor 74 to each drive motor 74 in accordance with an instruction signal from the command unit 84. Each drive motor 74 includes a known angle detection sensor (not shown) for detecting the rotation angle.

そして、そのような指令部84と制御部86と各駆動モータ74とによって構成されるサーボ機構により、各駆動モータ74が、指令部84から制御部86に入力される任意の方向に、任意の回転角度だけ回転させられると共に、そのような各駆動モータ74の回転駆動に応じて、第一及び第二移動ユニット68,70の各雌ねじ部材78が、上下何れかの任意の方向に、任意の距離だけ移動させられるようになっているのである。   Then, by such a servo mechanism constituted by the command unit 84, the control unit 86, and each drive motor 74, each drive motor 74 can be arbitrarily input in any direction input from the command unit 84 to the control unit 86. The internal thread members 78 of the first and second moving units 68 and 70 are rotated in any direction up and down in accordance with the rotational drive of each drive motor 74. It can be moved by a distance.

かくして、本実施形態のプラズマCVD装置20では、サーボ機構による第一の移動ユニット68と第二の移動ユニット70の各駆動モータ74の回転駆動制御に基づく各雌ねじ部材78の軸方向への移動に伴って、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64とが、それぞれ、上下方向に移動するようになっている。そして、そのような第一及び第二のカバー筒部62,64の上下方向への移動によって、蓋体28の円形挿通孔54の下側開口部からの第二及び第三のカバー筒部62,64の延出量や、プラズマ発生装置24の吹出口52からの第二及び第三のカバー筒部62,64の延出長さが変化させられるようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、第一の移動ユニット68と第二の移動ユニット70とによって、変更手段が構成されている。また、ここでは、第一の移動ユニット68と第二の移動ユニット70の各駆動モータ74の回転駆動が、サーボ機構によって、それぞれ別個に制御されるようになっている。   Thus, in the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment, the internal screw members 78 are moved in the axial direction based on the rotational drive control of the drive motors 74 of the first moving unit 68 and the second moving unit 70 by the servo mechanism. Along with this, the second cover cylinder part 62 and the third cover cylinder part 64 move in the vertical direction, respectively. The first and second cover tube portions 62 and 64 are moved in the vertical direction so that the second and third cover tube portions 62 from the lower opening of the circular insertion hole 54 of the lid 28 are formed. , 64 and the extending lengths of the second and third cover tube portions 62, 64 from the air outlet 52 of the plasma generator 24 can be changed. As is clear from this, in the present embodiment, the first moving unit 68 and the second moving unit 70 constitute changing means. Here, the rotational driving of the drive motors 74 of the first moving unit 68 and the second moving unit 70 is separately controlled by a servo mechanism.

具体的には、図2に実線で示されるように、第一及び第二の移動ユニット68,70の各雌ねじ部材78が、各ねじ軸76の下端にまで移動させられたときに、第二及び第三のカバー筒部62,64の吹出口52からの延出長さが最大とされて、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向での移動位置が、下側限度位置とされるようになっている。一方、図2に二点鎖線で示されるよう、に第一及び第二の移動ユニット68,70の各雌ねじ部材78が、各ねじ軸76の上端にまで移動させられたときには、第二及び第三のカバー筒部62,64の吹出口52からの延出長さが最小とされて、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向での移動位置が、上側限度位置とされるようになっている。   Specifically, as shown by a solid line in FIG. 2, when each female screw member 78 of the first and second moving units 68 and 70 is moved to the lower end of each screw shaft 76, the second And the extension length from the blower outlet 52 of the 3rd cover cylinder parts 62 and 64 is made into the maximum, and the movement position in the up-down direction of the 2nd and 3rd cover cylinder parts 62 and 64 is a lower limit. It is supposed to be a position. On the other hand, when the female screw members 78 of the first and second moving units 68 and 70 are moved to the upper ends of the screw shafts 76, as shown by a two-dot chain line in FIG. The extension length of the third cover tube portions 62 and 64 from the outlet 52 is minimized, and the movement position in the vertical direction of the second and third cover tube portions 62 and 64 is the upper limit position. It has become so.

そして、第二のカバー筒部62の移動位置が下側限度位置とされたときに、第二のカバー筒部62の下端部が、第二のカバー筒部62の軸直角方向内方に隣り合って位置する第一のカバー筒部60の下端縁よりも下方に延び出して、第一のカバー筒部60の下側開口部の周りを取り囲んで配置されるようになっている。また、第二のカバー筒部62の移動位置が下側限度位置とされている状態下で、第三のカバー筒部64の移動位置が下側限度位置とされたときには、第三のカバー筒部64の下端部が、第三のカバー筒部64の軸直角方向内方に隣り合って位置する第二のカバー筒部62の下端縁よりも下方に延び出して、第二のカバー筒部62の下側開口部の周りを取り囲んで配置されるようになっている。   When the movement position of the second cover cylinder part 62 is set to the lower limit position, the lower end part of the second cover cylinder part 62 is adjacent to the inside of the second cover cylinder part 62 in the direction perpendicular to the axis. The first cover cylinder 60 is positioned so as to extend downward from the lower end edge of the first cover cylinder 60 and surround the lower opening of the first cover cylinder 60. When the movement position of the third cover cylinder portion 64 is set to the lower limit position while the movement position of the second cover cylinder portion 62 is set to the lower limit position, the third cover cylinder The lower end portion of the portion 64 extends below the lower end edge of the second cover tube portion 62 that is positioned adjacent to the inside of the third cover tube portion 64 in the direction perpendicular to the axis, and the second cover tube portion 62 is arranged so as to surround the lower opening of 62.

一方、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64の移動位置が、それぞれ上側限度位置とされたときには、それら第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64の各下側開口部が、第一のカバー筒部60の下側開口部と略同じ高さ位置とされる。それにより、第二のカバー筒部62の下端部による第一のカバー筒部60の下側開口部の囲繞と、第三のカバー筒部64の下端部による第二のカバー筒部62の下側開口部の囲繞とが、それぞれ解消されるようになっている。   On the other hand, when the movement positions of the second cover cylinder part 62 and the third cover cylinder part 64 are the upper limit positions, respectively, the lower positions of the second cover cylinder part 62 and the third cover cylinder part 64 are respectively below. The side opening is at a height position substantially the same as the lower opening of the first cover cylinder 60. As a result, the lower opening of the first cover cylinder part 60 is surrounded by the lower end part of the second cover cylinder part 62, and the second cover cylinder part 62 is defined by the lower end part of the third cover cylinder part 64. Each side opening is eliminated.

また、チャンバ本体26内には、2本の第一ガス導入パイプ90,90と2本の第二ガス導入パイプ92,92が、それぞれの一端側部分において突入配置されている。そして、各第一ガス導入パイプ90のチャンバ本体26内への突入側端部の開口部が、第一導入口94とされている一方、各第二ガス導入パイプ92のチャンバ本体26内への突入側端部の開口部が、第二導入口96とされている。   In the chamber body 26, two first gas introduction pipes 90, 90 and two second gas introduction pipes 92, 92 are arranged in a protruding manner at the respective one end portions. The opening of the end portion of each first gas introduction pipe 90 into the chamber main body 26 serves as a first introduction port 94, while each second gas introduction pipe 92 enters the chamber main body 26. The opening at the entry side end is a second introduction port 96.

また、2本の第一ガス導入パイプ90,90と2本の第二ガス導入パイプ92,92は、何れも、他端部側において、第一ガスボンベ98,98と第二ガスボンベ100,100とに対して、開閉バルブ102を介して、それぞれ接続されている。ここでは、各第一ガス導入パイプ90に接続される各第一ガスボンベ98に、前記中間製品18のアンダーコート層14上に形成されるべきトップコート層16を構成するSiO2のプラズマCVD層を形成するための成膜用ガスに原料ガスとして含まれる珪素化合物ガスが、大気圧を超える圧力で収容されている。また、各第二ガス導入パイプ92に接続される各第二ガスボンベ100には、かかる成膜用ガスに反応ガスとして含まれる酸素ガスが、大気圧を超える圧力で収容されている。これによって、珪素化合物ガスと酸素ガスとを含む成膜用ガスが、2本の第一ガス導入パイプ90,90と2本の第二ガス導入パイプ92,92に導かれて、各第一導入口94と各第二導入口96とを通じて、チャンバ本体26内に導入されるようになっている。 In addition, the two first gas introduction pipes 90 and 90 and the two second gas introduction pipes 92 and 92 are both of the first gas cylinders 98 and 98 and the second gas cylinders 100 and 100 on the other end side. Are connected to each other via an on-off valve 102. Here, a plasma CVD layer of SiO 2 constituting the top coat layer 16 to be formed on the undercoat layer 14 of the intermediate product 18 is provided in each first gas cylinder 98 connected to each first gas introduction pipe 90. A silicon compound gas contained as a source gas in a film forming gas for formation is accommodated at a pressure exceeding atmospheric pressure. Each second gas cylinder 100 connected to each second gas introduction pipe 92 contains oxygen gas contained as a reaction gas in the film forming gas at a pressure exceeding the atmospheric pressure. As a result, the film-forming gas containing the silicon compound gas and the oxygen gas is led to the two first gas introduction pipes 90 and 90 and the two second gas introduction pipes 92 and 92, respectively. It is introduced into the chamber body 26 through the port 94 and the respective second introduction ports 96.

なお、本実施形態では、第一ガスボンベ98内に収容される珪素化合物ガスとして、モノシラン(SiH4)ガスが、用いられている。この珪素化合物ガスとしては、モノシランガス以外に、例えば、ジシラン(Si26 )ガス等の無機珪素化合物ガスや、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン等のシロキサン類や、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、トリメトキシシラン、トリメトキシメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリエトキシジメチルシラン、トリエトキシエチルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のシラン類、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン等のシラザン類等の有機珪素化合物のガス等が、それぞれ単独で、或いはそれらが適宜に組み合わされて使用される。2種類以上の珪素化合物ガスを用いる場合には、それら複数種類の珪素化合物ガスを混合した状態で、一つの第一ガスボンベ98内に収容しても良く、或いは2種類以上の珪素化合物ガスを、複数の第一ガスボンベ98内に、それぞれ別個に収容して、そのような第一ガスボンベ98と同数の第一ガス導入パイプ90を用いて、それらを1本ずつ、各第一ガスボンベ98に接続しても良い。 In the present embodiment, monosilane (SiH 4 ) gas is used as the silicon compound gas accommodated in the first gas cylinder 98. As this silicon compound gas, in addition to monosilane gas, for example, inorganic silicon compound gas such as disilane (Si 2 H 6 ) gas, siloxanes such as tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, Methoxytrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, trimethoxysilane, trimethoxymethylsilane, trimethoxyethylsilane, trimethoxypropylsilane, triethoxymethylsilane, triethoxydimethylsilane, trimethoxysilane Silanes such as ethoxyethylsilane, triethoxyphenylsilane, tetramethylsilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, tetramethyldi Gases of organosilicon compounds such as silazanes such as silazane are used alone or in combination as appropriate. When two or more types of silicon compound gases are used, the plurality of types of silicon compound gases may be mixed and contained in one first gas cylinder 98, or two or more types of silicon compound gases may be contained. A plurality of first gas cylinders 98 are separately accommodated, and the same number of first gas introduction pipes 90 as the first gas cylinders 98 are connected to each first gas cylinder 98 one by one. May be.

また、第一及び第二ガスボンベ98,100内に収容されるガスの種類は、トップコート層16を構成する化合物に応じて、適宜に変更可能である。従って、トップコート層16を、例えば、SiON やSi34 等の珪素化合物にて構成する場合には、第二ガスボンベ100内には、成膜用ガスの反応ガスとして、酸素ガスに加えて、或いはそれに代えて、窒素ガスやアンモニアガス等が収容される。また、トップコート層16を珪素化合物以外の化合物にて構成する場合には、第一ガスボンベ98内に収容される、成膜用ガスの原料ガスとして、トップコート層16を構成する化合物に応じたガスが、珪素化合物ガスに代えて、用いられる。 Further, the type of gas accommodated in the first and second gas cylinders 98 and 100 can be appropriately changed according to the compound constituting the top coat layer 16. Therefore, when the topcoat layer 16 is made of, for example, a silicon compound such as SiON or Si 3 N 4 , the second gas cylinder 100 is added with oxygen gas as a reactive gas for film formation. Alternatively, nitrogen gas, ammonia gas, or the like is accommodated. Further, when the top coat layer 16 is composed of a compound other than the silicon compound, the source gas of the film forming gas contained in the first gas cylinder 98 corresponds to the compound constituting the top coat layer 16. Gas is used instead of silicon compound gas.

そして、図2に示されるように、2本の第一ガス導入パイプ90,90は、それぞれの第一ガスボンベ98との接続側とは反対の端部側部分が、チャンバ本体26の蓋体28上に固設された取付筒部44の上側底壁部46を貫通し、更に、蓋体28の円形挿通孔54を挿通して、チャンバ本体26における第一のカバー筒部60と第二のカバー筒部62との間の空間内に突入配置されている。これにより、各第一ガス導入パイプ90の第一導入口94が、第二のカバー筒部62の内側に配置されている。また、かかる第一導入口94は、第二のカバー筒部62の内側において、第一のカバー筒部60の下側開口部と略同一の高さに位置している。更に、そのような第一導入口94をそれぞれ有する2本の第一ガス導入パイプ90,90は、第一のカバー筒部60を間に挟んで、第一のカバー筒部60の径方向の両側に配置されている。   As shown in FIG. 2, the two first gas introduction pipes 90, 90 have end portions on the side opposite to the connection side with the respective first gas cylinders 98, and the lid body 28 of the chamber body 26. It penetrates the upper bottom wall portion 46 of the mounting cylinder portion 44 fixed on the top, and further passes through the circular insertion hole 54 of the lid body 28, so that the first cover cylinder portion 60 and the second cover cylinder portion 60 in the chamber body 26 are inserted. It is disposed so as to enter the space between the cover cylinder portion 62. Accordingly, the first introduction port 94 of each first gas introduction pipe 90 is disposed inside the second cover cylinder portion 62. Further, the first introduction port 94 is positioned at substantially the same height as the lower opening of the first cover cylinder part 60 inside the second cover cylinder part 62. Further, the two first gas introduction pipes 90 and 90 each having such a first introduction port 94 are arranged in the radial direction of the first cover cylinder part 60 with the first cover cylinder part 60 interposed therebetween. Located on both sides.

一方、2本の第二ガス導入パイプ92,92は、それぞれの第二ガスボンベ100との接続側とは反対の端部側部分が、チャンバ本体26の蓋体28上に固設された取付筒部44の上側底壁部46を貫通し、更に、蓋体28の円形挿通孔54を挿通して、チャンバ本体26における第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64との間の空間内に突入配置されている。これにより、各第二ガス導入パイプ92の第二導入口96が、第三のカバー筒部64の内側に配置されている。また、かかる第二導入口96は、第三のカバー筒部64の内側において、第一のカバー筒部60と第二のカバー筒部62の各下側開口部と略同一の高さに位置している。更に、そのような第二導入口96をそれぞれ有する2本の第二ガス導入パイプ92,92は、第二のカバー筒部62を間に挟んで、第二のカバー筒部62の径方向の両側に配置されている。   On the other hand, the two second gas introduction pipes 92, 92 have attachment cylinders in which end portions opposite to the connection side to the respective second gas cylinders 100 are fixed on the lid body 28 of the chamber body 26. Through the upper bottom wall portion 46 of the portion 44 and further through the circular insertion hole 54 of the lid 28, between the second cover cylinder portion 62 and the third cover cylinder portion 64 in the chamber body 26. It is rushed into the space. Accordingly, the second introduction port 96 of each second gas introduction pipe 92 is disposed inside the third cover cylinder portion 64. Further, the second introduction port 96 is positioned at substantially the same height as the respective lower openings of the first cover cylinder part 60 and the second cover cylinder part 62 inside the third cover cylinder part 64. doing. Further, the two second gas introduction pipes 92 and 92 each having such a second introduction port 96 are arranged in the radial direction of the second cover cylinder part 62 with the second cover cylinder part 62 interposed therebetween. Located on both sides.

かくして、ここでは、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64とが、それぞれの下側限度位置に配置されているときに、2本の第一ガスボンベ98,98から2本の第一ガス導入パイプ90,90にて導かれたモノシランガスが、各第一導入口94を通じて、第二のカバー筒部62の内側に導入されるようになっている。また、2本の第二ガスボンベ100,100から2本の第二ガス導入パイプ92,92にて導かれた酸素ガスが、第三のカバー筒部64の内側に導入されるようになっている。   Thus, here, when the second cover cylinder portion 62 and the third cover cylinder portion 64 are arranged at the lower limit positions of the two, the two first gas cylinders 98, 98 are connected to the two The monosilane gas guided by the first gas introduction pipes 90, 90 is introduced into the second cover cylinder portion 62 through the first introduction ports 94. In addition, oxygen gas introduced from the two second gas cylinders 100, 100 by the two second gas introduction pipes 92, 92 is introduced into the inside of the third cover cylinder portion 64. .

そして、それにより、プラズマ発生装置24の吹出口52から吹き出されて、第一のカバー筒部60の下側開口部から第二のカバー筒部62の内側に導かれるアルゴンのプラズマガスに対して、モノシランガスが、第二のカバー筒部62の内側で、また、酸素ガスが、第三のカバー筒部64の内側で、それぞれ接触して、プラズマ化されるようになっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、第一及び第二ガス導入パイプ90,92と第一及び第二導入口94,96と第一及び第二ガスボンベ98,100とにて、ガス導入手段が構成されている。   And thereby, with respect to the argon plasma gas blown out from the air outlet 52 of the plasma generator 24 and guided to the inside of the second cover cylinder part 62 from the lower opening of the first cover cylinder part 60. The monosilane gas contacts the inside of the second cover tube portion 62 and the oxygen gas contacts the inside of the third cover tube portion 64 to be turned into plasma. As is clear from these, in the present embodiment, the first and second gas introduction pipes 90 and 92, the first and second introduction ports 94 and 96, and the first and second gas cylinders 98 and 100, A gas introduction means is configured.

また、本実施形態では、図2に矢印で示されるように、モノシランガスが、各第一ガス導入パイプ90の第一導入口94から第二のカバー筒部62の内側に導入されたときに、第一導入口94から第二のカバー筒部62の径方向外方に向かって吹き出された一部のモノシランガスや、アルゴンプラズマガスとの接触によりプラズマ化したモノシランプラズマガスが、第二のカバー筒部62の内周面に衝突する。これによって、それらモノシランガスとモノシランプラズマガスのチャンバ本体26内への拡散が可及的に防止されるようになっている。   In the present embodiment, as shown by an arrow in FIG. 2, when monosilane gas is introduced from the first introduction port 94 of each first gas introduction pipe 90 to the inside of the second cover cylinder portion 62, A part of the monosilane gas blown out from the first inlet 94 toward the outer side in the radial direction of the second cover cylinder portion 62 or the monosilane plasma gas that is converted into plasma by contact with the argon plasma gas is used as the second cover cylinder. It collides with the inner peripheral surface of the part 62. This prevents the monosilane gas and the monosilane plasma gas from diffusing into the chamber body 26 as much as possible.

さらに、酸素ガスが、各第二ガス導入パイプ92の第二導入口96から第三のカバー筒部64の内側に導入されたときには、第二導入口96から第三のカバー筒部64の径方向外方に向かって吹き出された一部の酸素ガスや、アルゴンプラズマガスとの接触によりプラズマ化した酸素プラズマガスが、第三のカバー筒部64の内周面に衝突する。これによって、それら酸素ガスと酸素プラズマガスのチャンバ本体26内への拡散が可及的に防止されるようになっている。   Furthermore, when oxygen gas is introduced into the inside of the third cover cylinder part 64 from the second introduction port 96 of each second gas introduction pipe 92, the diameter of the third cover cylinder part 64 from the second introduction port 96. A part of oxygen gas blown outward in the direction and oxygen plasma gas that is converted into plasma by contact with the argon plasma gas collide with the inner peripheral surface of the third cover cylinder portion 64. This prevents the oxygen gas and oxygen plasma gas from diffusing into the chamber body 26 as much as possible.

そして、ここでは、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64とを、それぞれ、下側限度位置から上方に所定寸法だけ上昇させて、第一のカバー筒部60の下側開口部から第二のカバー筒部62の下側開口部までの距離や、第二のカバー筒部62の下側開口部から第三のカバー筒部64の下側開口部までの距離を短くすることによって、アルゴンプラズマガスとの接触によりプラズマ化された高温のモノシランプラズマガスの一部と高温の酸素プラズマガスの一部とを、チャンバ本体26内に、意図的に拡散できるようになっている。そして、それにより、基板ホルダ34上に支持される中間製品18のアンダーコート層14上に到達した際のモノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマの温度を効果的に低下させることが可能となっている。   In this case, the second cover cylinder part 62 and the third cover cylinder part 64 are respectively raised upward from the lower limit position by a predetermined dimension, so that the lower opening of the first cover cylinder part 60 is opened. The distance from the lower opening of the second cover cylinder 62 to the lower opening of the second cover cylinder 62 and the distance from the lower opening of the second cover cylinder 62 to the lower opening of the third cover cylinder 64 are shortened. As a result, a part of the high-temperature monosilane plasma gas and a part of the high-temperature oxygen plasma gas that have been converted into plasma by contact with the argon plasma gas can be intentionally diffused into the chamber body 26. . Thereby, the temperature of the monosilane gas plasma and the oxygen gas plasma when reaching the undercoat layer 14 of the intermediate product 18 supported on the substrate holder 34 can be effectively reduced. .

ところで、かくの如き構造を有するプラズマCVD装置20を用いて、図1に示されるような構造の樹脂ガラス10を製造する際には、以下の手順に従って、その操作が進められる。   By the way, when the resin glass 10 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured using the plasma CVD apparatus 20 having such a structure, the operation is advanced according to the following procedure.

すなわち、先ず、ポリカーボネート製の基板12を射出成形等により成形して、準備する。この基板12の成形方法は、射出成形に限定されるものではなく、公知の方法が適宜に採用可能である。   That is, first, a polycarbonate substrate 12 is prepared by injection molding or the like. The molding method of the substrate 12 is not limited to injection molding, and a known method can be appropriately employed.

その後、準備された基板12の表面に、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂等の塗膜層を、公知のスプレー塗装やディッピング等により形成した後、かかる塗膜層を加熱したり、或いは紫外線に当てたりして硬化させる。これによって、基板12の表面にアンダーコート層14を積層形成して、中間製品18(図2参照)を得る。   Then, after forming a coating layer such as acrylic resin or polyurethane resin on the surface of the prepared substrate 12 by known spray coating or dipping, the coating layer is heated or exposed to ultraviolet rays. To cure. As a result, the undercoat layer 14 is formed on the surface of the substrate 12 to obtain an intermediate product 18 (see FIG. 2).

次いで、図2に示される如き構造を有するプラズマCVD装置20を用いて、中間製品18におけるアンダーコート層14の表面上に、トップコート層16を積層形成する。   Next, the top coat layer 16 is laminated on the surface of the undercoat layer 14 in the intermediate product 18 using the plasma CVD apparatus 20 having the structure as shown in FIG.

具体的には、先ず、図2に示されるように、中間製品18を、基板ホルダ34の支持面36上に支持させた状態で、基板ホルダ34にて保持する。このとき、中間製品18は、アンダーコート層14の表面を上側に向けた状態で配置される。   Specifically, first, as shown in FIG. 2, the intermediate product 18 is held by the substrate holder 34 while being supported on the support surface 36 of the substrate holder 34. At this time, the intermediate product 18 is disposed with the surface of the undercoat layer 14 facing upward.

次いで、上側開口部42を蓋体28にて覆蓋した後、図示しないロック機構にて、蓋体28をチャンバ本体26にロックする。これにより、真空チャンバ22内を気密に密閉する。そして、その後、真空ポンプ40を作動させて、真空チャンバ22内を減圧する。この減圧操作によって、真空チャンバ22内の圧力は、例えば10-5〜50Pa程度とされる。 Next, after the upper opening 42 is covered with the lid 28, the lid 28 is locked to the chamber body 26 by a lock mechanism (not shown). Thereby, the inside of the vacuum chamber 22 is hermetically sealed. Thereafter, the vacuum pump 40 is operated to reduce the pressure in the vacuum chamber 22. By this decompression operation, the pressure in the vacuum chamber 22 is set to about 10 −5 to 50 Pa, for example.

また、そのような真空チャンバ22内の減圧操作とは別に、前記したサーボ機構による作動制御の下で、第一及び第二移動ユニット68,70を作動させることにより、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向での移動位置を、それぞれ予め設定された位置とする。ここでは、第二及び第三のカバー筒部62,64が、下側限度位置にそれぞれ位置させられている。   In addition to the decompression operation in the vacuum chamber 22, the first and second moving units 68 and 70 are operated under the operation control by the servo mechanism described above, whereby the second and third covers. The moving positions in the vertical direction of the cylindrical portions 62 and 64 are set as preset positions, respectively. Here, the 2nd and 3rd cover cylinder parts 62 and 64 are located in the lower limit position, respectively.

なお、第二及び第三のカバー筒部62,64の位置は、後述するようにして第二及び第三のカバー筒部62,64内でプラズマ化された高温のモノシランプラズマガスや高温の酸素プラズマガスが、中間製品18表面上に到達したときの各プラズマガスの温度等を考慮した上で、適宜に決定される。即ち、例えば、中間製品18の基板12が耐熱性の低いものである場合には、モノシランプラズマガスや酸素プラズマガスの中間製品18表面上に到達したときの温度が比較的に低くなるように、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向の移動位置を、それぞれ下側限度位置よりも所定寸法だけ高い位置とするのである。   The positions of the second and third cover tube portions 62 and 64 are set such that the high-temperature monosilane plasma gas or the high-temperature oxygen gasified in the second and third cover tube portions 62 and 64 as described later. The temperature is determined appropriately in consideration of the temperature of each plasma gas when the plasma gas reaches the surface of the intermediate product 18. That is, for example, when the substrate 12 of the intermediate product 18 has low heat resistance, the temperature when the monosilane plasma gas or oxygen plasma gas reaches the surface of the intermediate product 18 is relatively low. The vertical movement positions of the second and third cover tube portions 62 and 64 are set higher than the lower limit position by a predetermined dimension.

しかしながら、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向の移動位置が上側限度位置に近い程、第二及び第三のカバー筒部62,64の内側に導入されるモノシランガスや酸素ガスの真空チャンバ22内への拡散量が増加する。このため、第二及び第三のカバー筒部62,64の上下方向の移動位置の決定に際しては、モノシランプラズマガスや酸素プラズマガスの中間製品18表面上への到達温度だけでなく、モノシランガスや酸素ガスの真空チャンバ22内への拡散量をも考慮する必要がある。   However, monosilane gas or oxygen gas introduced into the inside of the second and third cover cylinders 62, 64 as the vertical movement position of the second and third cover cylinders 62, 64 is closer to the upper limit position. The amount of diffusion into the vacuum chamber 22 increases. Therefore, in determining the vertical movement positions of the second and third cover cylinders 62 and 64, not only the temperature of the monosilane plasma gas or oxygen plasma gas reaching the surface of the intermediate product 18 but also the monosilane gas or oxygen It is also necessary to consider the amount of gas diffusion into the vacuum chamber 22.

そして、真空チャンバ22内の圧力が所定の値となったら、真空ポンプ40を作動させたままで、プラズマ発生装置24内に、アルゴンガス等の不活性ガスを、不活性ガス導入パイプを通じて導入する。なお、プラズマ発生装置24内に導入されるガスは、アルゴンガスに限定されるものではなく、真空チャンバ22内で、トップコート層16を形成するための成膜用ガスのプラズマと反応しないものであれば良い。従って、アルゴンの他に、例えば、ヘリウムやネオン、キセノン、クリプトン等の不活性ガスが、或いは不活性ガス以外のものであっても、プラズマ状態で、成膜用ガスのプラズマと反応しないガスが、適宜に用いられる。また、プラズマCVD層からなるトップコート層16を構成する成膜用ガスに含まれるガス成分のうちの一種を、プラズマ発生装置24内に導入されるガスとして使用することも可能である。   When the pressure in the vacuum chamber 22 reaches a predetermined value, an inert gas such as argon gas is introduced into the plasma generator 24 through the inert gas introduction pipe while the vacuum pump 40 is kept operating. The gas introduced into the plasma generator 24 is not limited to argon gas, and does not react with the plasma of the film forming gas for forming the topcoat layer 16 in the vacuum chamber 22. I just need it. Therefore, in addition to argon, for example, an inert gas such as helium, neon, xenon, or krypton, or a gas that does not react with the plasma of the film forming gas in a plasma state, even if it is other than the inert gas. Are used as appropriate. Moreover, it is also possible to use one of the gas components contained in the film forming gas constituting the top coat layer 16 made of the plasma CVD layer as a gas introduced into the plasma generator 24.

次に、プラズマ発生装置24内に不活性ガスを導入する一方で、プラズマ発生装置24に接続された高周波電源48をON作動させる。これにより、プラズマ発生装置24内で、アルゴンガスをプラズマ化して、アルゴンプラズマガスを発生させる。そして、図2に矢印で示されるように、かかるアルゴンプラズマガスを、プラズマ発生装置24の吹出口52から、真空チャンバ22内における第一のカバー筒部60の内側に吹き出させる。また、そのようなアルゴンプラズマガスを、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64のそれぞれの内側に流通させて、第三のカバー筒部64の下側開口部から、基板ホルダ34に支持される中間製品18のアンダーコート層14の表面上に吹き出させる。このとき、第一、第二、及び第三のカバー筒部60,62,64によって、アルゴンプラズマガスの真空チャンバ22内への拡散が防止される。   Next, an inert gas is introduced into the plasma generator 24 while the high frequency power supply 48 connected to the plasma generator 24 is turned on. Thereby, the argon gas is turned into plasma in the plasma generator 24 to generate argon plasma gas. Then, as indicated by an arrow in FIG. 2, the argon plasma gas is blown out from the blowout port 52 of the plasma generator 24 to the inside of the first cover cylinder part 60 in the vacuum chamber 22. Further, such argon plasma gas is circulated inside each of the second cover cylinder part 62 and the third cover cylinder part 64, and from the lower opening of the third cover cylinder part 64, the substrate holder 34 is blown out onto the surface of the undercoat layer 14 of the intermediate product 18 supported by. At this time, diffusion of the argon plasma gas into the vacuum chamber 22 is prevented by the first, second, and third cover tube portions 60, 62, 64.

そして、そのように、吹出口52から吹き出されたアルゴンプラズマガスを第一、第二、及び第三のカバー筒部60,62,64の内側に流通させる一方で、第一ガスボンベ98と第二ガスボンベ100の開閉バルブ102,102をそれぞれ開作動させる。これにより、第一ガスボンベ98内のモノシランガスを、第一ガス導入パイプ90の第一導入口94から、真空チャンバ22内における第二のカバー筒部62の内側空間に導入する。また、それと共に、第二ガスボンベ100内の酸素ガスを、第二ガス導入パイプ92の第二導入口96から、真空チャンバ22内における第三のカバー筒部64の内側空間に導入する。   Then, while the argon plasma gas blown out from the outlet 52 is circulated inside the first, second, and third cover cylinder portions 60, 62, 64, the first gas cylinder 98 and the second The open / close valves 102 and 102 of the gas cylinder 100 are opened. Thereby, the monosilane gas in the first gas cylinder 98 is introduced into the inner space of the second cover cylinder portion 62 in the vacuum chamber 22 from the first introduction port 94 of the first gas introduction pipe 90. At the same time, oxygen gas in the second gas cylinder 100 is introduced from the second introduction port 96 of the second gas introduction pipe 92 into the inner space of the third cover cylinder portion 64 in the vacuum chamber 22.

このとき、モノシランガスと酸素ガスは、第二のカバー筒部62と第三のカバー筒部64とにて、真空チャンバ22内における第二及び第三の筒部62,64の外側空間への拡散が可及的に防止される。それによって、第二及び第三の筒部62,64の内側に導入されたモノシランガスと酸素ガスの全部、或いはその殆どが、第二及び第三の筒部62,64の内側において、アルゴンプラズマガスと接触する。そうして、モノシランプラズマガスと酸素プラズマガスとを生成し、それらを、第三のカバー筒部62の下側開口部から、中間製品18のアンダーコート層14の表面に向かって吹き出させる。   At this time, the monosilane gas and the oxygen gas are diffused into the outer space of the second and third cylindrical portions 62 and 64 in the vacuum chamber 22 by the second cover cylindrical portion 62 and the third cover cylindrical portion 64. Is prevented as much as possible. Thereby, all or most of the monosilane gas and oxygen gas introduced into the inside of the second and third cylindrical portions 62 and 64 are disposed inside the second and third cylindrical portions 62 and 64 with the argon plasma gas. Contact with. Then, monosilane plasma gas and oxygen plasma gas are generated, and they are blown out from the lower opening of the third cover cylinder portion 62 toward the surface of the undercoat layer 14 of the intermediate product 18.

そして、モノシランプラズマガスと酸素プラズマガスのプラズマCVD法による反応を惹起させて、SiO2を生成し、かかるSiO2を、中間製品18のアンダーコート層14上に積層させる。 Then, a reaction of the monosilane plasma gas and the oxygen plasma gas is induced by the plasma CVD method to generate SiO 2 , and the SiO 2 is laminated on the undercoat layer 14 of the intermediate product 18.

なお、ここでは、第三のカバー筒部64の下端部が、第二のカバー筒部62の下側開口部を取り囲むように配置されているため、第三のカバー筒部64の内側に導入された酸素ガスが、第二のカバー筒部62の下側開口部よりも下側で、アルゴンプラズマガスと接触して、プラズマ化されるようになる。それ故、モノシランプラズマガスと酸素プラズマガスとが、中間製品18のアンダーコート層14の表面に、より近い第三のカバー筒部64の内側空間内と、真空チャンバ22内における中間製品18のアンダーコート層14の表面上に位置する空間内とにおいて、モノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマとのプラズマCVD用による反応が局所的に進行する。それにより、かかる反応で生成されるSiO2の真空チャンバ22内への拡散が有利に防止されて、生成されるSiO2の大部分が、アンダーコート層14の表面上に堆積するようになる。 Here, since the lower end portion of the third cover tube portion 64 is disposed so as to surround the lower opening of the second cover tube portion 62, it is introduced inside the third cover tube portion 64. The oxygen gas thus made comes into contact with the argon plasma gas at the lower side of the lower opening of the second cover cylinder portion 62 and is turned into plasma. Therefore, the monosilane plasma gas and the oxygen plasma gas are in the inner space of the third cover cylinder portion 64 closer to the surface of the undercoat layer 14 of the intermediate product 18, and under the intermediate product 18 in the vacuum chamber 22. In the space located on the surface of the coat layer 14, the reaction by plasma CVD of the plasma of monosilane gas and the plasma of oxygen gas proceeds locally. Thereby, the diffusion of the SiO 2 produced by such a reaction into the vacuum chamber 22 is advantageously prevented, so that most of the produced SiO 2 is deposited on the surface of the undercoat layer 14.

かくして、中間製品18のアンダーコート層14の表面上に、SiO2のプラズマCVD層からなるトップコート層16を積層形成する。これによって、図1に示される如き構造を備えた、目的とする樹脂ガラス10を得るのである。 Thus, the top coat layer 16 composed of the SiO 2 plasma CVD layer is laminated on the surface of the undercoat layer 14 of the intermediate product 18. Thus, the intended resin glass 10 having the structure as shown in FIG. 1 is obtained.

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプラズマCVD装置20を用いれば、真空チャンバ22内でのモノシランプラズマガスと酸素プラズマガスとの反応によって生成されるSiO2の大部分を、中間製品18のアンダーコート層14の表面上に堆積させることができる。このため、真空チャンバ22の内面や基板ホルダ34等のアンダーコート層14の表面以外へのSiO2の付着を、効果的に抑制することができる。それ故、真空チャンバ22内の不要な部位に付着したSiO2を除去するための余分な作業から有利に開放されるか、或いはそのような作業の実施回数を飛躍的に減少させることができる。その結果、トップコート層16の形成工程、ひいては樹脂ガラス10の製造工程の簡略化及び効率化を、極めて効果的に達成することが可能となる。 As is clear from the above description, when the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment is used, most of the SiO 2 generated by the reaction between the monosilane plasma gas and the oxygen plasma gas in the vacuum chamber 22 is obtained as an intermediate product. It can be deposited on the surface of 18 undercoat layers 14. For this reason, it is possible to effectively suppress the attachment of SiO 2 to the inner surface of the vacuum chamber 22 and the surface of the undercoat layer 14 such as the substrate holder 34. Therefore, it is advantageously freed from an extra work for removing SiO 2 adhering to an unnecessary portion in the vacuum chamber 22, or the number of times of such work can be drastically reduced. As a result, it is possible to achieve the simplification and efficiency of the process of forming the topcoat layer 16 and, consequently, the manufacturing process of the resin glass 10 very effectively.

そして、本実施形態のプラズマCVD装置20によれば、特に、SiO2のプラズマCVD層からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれるモノシランガスや酸素ガスが、第二及び第三のカバー筒部62,64の内側に導入されることで、真空チャンバ22内への拡散が防止されて、それらモノシランガスと酸素ガスの全部、或いはその殆どが、プラズマ化される。それ故、真空チャンバ22内に導入されるモノシランガスと酸素ガスとが、プラズマ化される前に、そのまま、真空ポンプ40の吸引によって真空チャンバ22外に排出されることが、可及的に阻止され、以て、真空チャンバ22内に導入されるモノシランガスと酸素ガスとが、トップコート層16を形成するための成膜用ガスとして、無駄なく有効利用され得る。 According to the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment, the monosilane gas and the oxygen gas contained in the film forming gas for forming the top coat layer 16 made of the SiO 2 plasma CVD layer are particularly the second and second. By being introduced into the inside of the third cover tube portions 62 and 64, diffusion into the vacuum chamber 22 is prevented, and all or most of the monosilane gas and oxygen gas are turned into plasma. Therefore, the monosilane gas and the oxygen gas introduced into the vacuum chamber 22 are prevented as much as possible from being discharged out of the vacuum chamber 22 by the suction of the vacuum pump 40 before being converted into plasma. Therefore, the monosilane gas and the oxygen gas introduced into the vacuum chamber 22 can be effectively used without waste as the film forming gas for forming the topcoat layer 16.

従って、かくの如き本実施形態のプラズマCVD装置20を用いれば、トップコート層16を構成するSiO2の、基板12のアンダーコート層14上以外への付着を可及的に抑制しつつ、基板12のアンダーコート層14上に、SiO2のプラズマCVD層からなるトップコート層16を効率的に且つ経済的に有利に積層形成することができるのである。 Therefore, by using the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment as described above, the SiO 2 constituting the top coat layer 16 is prevented from adhering to the substrate 12 other than the undercoat layer 14 as much as possible. The topcoat layer 16 composed of the SiO 2 plasma CVD layer can be efficiently and economically laminated on the 12 undercoat layers 14.

また、本実施形態では、第一のカバー筒部60が、吹出口52の周りを囲んで配置されている一方、第二及び第三のカバー筒部62,64が、かかる第一のカバー筒部60の下側開口部の周りを囲んで配置されており、更に、第二のカバー筒部62の内側と第三のカバー筒部64の内側のみに、第一導入口94と第二導入口96とが、それぞれ配置されている。このため、第一のカバー筒部60が設けられない場合に比して、第二及び第三のカバー筒部62,64の内側に、第一及び第二導入口94,96を通じて導入されるモノシランガスや酸素ガスを、吹出口52から吹き出されるアルゴンプラズマガスに対して、吹出口52から下方に離間した、中間製品18のアンダーコート層14の表面上に近い位置で接触させることができる。これによって、モノシランプラズマガスと酸素プラズマガスのプラズマCVD法による反応によって生成されるSiO2が、吹出口52の周囲に付着することを有利に防止できる。 Further, in the present embodiment, the first cover cylinder portion 60 is disposed so as to surround the air outlet 52, while the second and third cover cylinder portions 62 and 64 are the first cover cylinder. The first introduction port 94 and the second introduction port are disposed only around the inner side of the second cover cylinder part 62 and the inner side of the third cover cylinder part 64. The mouths 96 are respectively arranged. For this reason, compared with the case where the 1st cover cylinder part 60 is not provided, it introduce | transduces into the inside of the 2nd and 3rd cover cylinder parts 62 and 64 through the 1st and 2nd inlets 94 and 96. Monosilane gas or oxygen gas can be brought into contact with the argon plasma gas blown from the blowout port 52 at a position close to the surface of the undercoat layer 14 of the intermediate product 18 that is spaced downward from the blowout port 52. As a result, it is possible to advantageously prevent SiO 2 generated by the reaction of the monosilane plasma gas and the oxygen plasma gas by the plasma CVD method from adhering to the periphery of the air outlet 52.

さらに、本実施形態では、トップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれるモノシランガスと酸素ガスとが、第一導入口94と第二導入口96とを通じて、第二のカバー筒部62の内側と第三のカバー筒部64の内側とに、それぞれ別個に導入されるようになっている。これによって、モノシランガスと酸素ガスとが、アルゴンプラズマガスに対してそれぞれ別個に接触するようになり、以て、モノシランガスと酸素ガスが、それぞれ効率的にプラズマ化され得る。   Further, in the present embodiment, the monosilane gas and oxygen gas contained in the film forming gas for forming the topcoat layer 16 are passed through the first inlet 94 and the second inlet 96 to the second cover cylinder portion. 62 is introduced separately from the inside of the third cover cylinder 64. As a result, the monosilane gas and the oxygen gas come into contact with the argon plasma gas separately, so that the monosilane gas and the oxygen gas can be efficiently converted into plasma, respectively.

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。   The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.

例えば、第一ガス導入パイプ90と第二ガス導入パイプ92は、第一導入口94と第二導入口96とが、第二のカバー筒部62の内側と第三のカバー筒部64の内側にそれぞれ配置されておれば、それらの本数が、何等限定されるものではない。即ち、第二のカバー筒部62の内側への第一ガス導入パイプ90の配置本数と、第三のカバー筒部64の内側への第二ガス導入パイプ92の配置本数が、それぞれ、1本だけ、或いは3本以上とされていても、何等差し支えないのである。   For example, in the first gas introduction pipe 90 and the second gas introduction pipe 92, the first introduction port 94 and the second introduction port 96 are arranged inside the second cover cylinder portion 62 and inside the third cover cylinder portion 64. As long as they are respectively arranged, the number of them is not limited at all. That is, the number of the first gas introduction pipes 90 arranged inside the second cover cylinder part 62 and the number of the second gas introduction pipes 92 arranged inside the third cover cylinder part 64 are each one. Even if it is only 3 or more, there is no problem.

また、第一及び第二ガス導入パイプ90,92の第一及び第二導入口94,96を通じて、第二及び第三のカバー筒部62,64の内側に導入されるガスの種類も、適宜に変更可能である。即ち、第一導入口94を通じて、第二のカバー筒部62の内側に、プラズマCVD層からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれるガス成分のうちの少なくとも何れか一種類のガス成分を導入する一方、第二導入口96を通じて、第三のカバー筒部64の内側に、かかる成膜用ガスに含まれるガス成分のうちの少なくとも何れか一種類のガス成分を導入するように為せば良いのである。そして、第一導入口94から導入されるガス成分と第二導入口96から導入されるガス成分とが、互いに全てが同じ種類、或いは一部が同じ種類であっても、又は全てが異なる種類であっても、何等差し支えない。   The kind of gas introduced into the inside of the second and third cover cylinders 62 and 64 through the first and second introduction ports 94 and 96 of the first and second gas introduction pipes 90 and 92 is also appropriately determined. Can be changed. That is, at least one of the gas components contained in the film forming gas for forming the topcoat layer 16 made of the plasma CVD layer is formed inside the second cover cylinder portion 62 through the first introduction port 94. While introducing various types of gas components, through the second inlet 96, at least one of the gas components included in the film forming gas is introduced into the inside of the third cover cylinder portion 64. You just have to do it. The gas components introduced from the first introduction port 94 and the gas components introduced from the second introduction port 96 are all of the same type, some of the same type, or all of different types. Even so, there is no problem.

さらに、前記実施形態では、吹出口52から吹き出されるプラズマガスを案内するための第一のカバー筒部60と、プラズマCVD層からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれる一種のガス成分が内側に導入される第二のカバー筒部62と、かかる成膜用ガスに含まれる別の種類のガス成分が内側に導入される第三のカバー筒部64とが、設けられていた。しかしながら、カバー筒部は、吹出口52の周りを囲んで、吹出口52から吹き出されるプラズマの吹出方向に延出するように、反応室としての真空チャンバ22内に配置されておれば、その配置数が、何等限定されるものではない。   Furthermore, in the said embodiment, it contains in the film-forming gas for forming the 1st cover cylinder part 60 for guiding the plasma gas blown from the blower outlet 52, and the topcoat layer 16 which consists of a plasma CVD layer. A second cover cylinder portion 62 into which one kind of gas component is introduced inside, and a third cover cylinder portion 64 into which another kind of gas component contained in the film forming gas is introduced inside, It was provided. However, if the cover tube portion is disposed in the vacuum chamber 22 as a reaction chamber so as to surround the blowout port 52 and extend in the blowing direction of the plasma blown out from the blowout port 52, The number of arrangement is not limited at all.

例えば、図3に示されるように、第二及び第三のカバー筒部62,64を省略して、一つの第一のカバー筒部60だけを、吹出口52の周りを囲んで、吹出口52から真空チャンバ22内へのプラズマの吹出方向に延びるように設置しても良い。この場合には、プラズマCVD層からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれる一種のガス成分を導入する第一のガス導入パイプ90の第一導入口94と、成膜用ガスの別の種類のガス成分を導入する第二のガス導入パイプ92の第二導入口96とが、第一のカバー筒部60の内側に、それぞれ配置される。第一のカバー筒部60の内側に配置されるべき導入口やガス導入パイプの数は、第一のカバー筒部60の内側に導入されるべきガス成分の種類に応じて、適宜に決定される。   For example, as shown in FIG. 3, the second and third cover tube portions 62 and 64 are omitted, and only one first cover tube portion 60 is surrounded by the air outlet 52, You may install so that it may extend in the blowing direction of the plasma from 52 in the vacuum chamber 22. FIG. In this case, the first introduction port 94 of the first gas introduction pipe 90 for introducing a kind of gas component contained in the film forming gas for forming the top coat layer 16 made of the plasma CVD layer, and film formation The second introduction port 96 of the second gas introduction pipe 92 that introduces another kind of gas component of the working gas is disposed inside the first cover cylinder portion 60. The number of introduction ports and gas introduction pipes to be arranged inside the first cover cylinder part 60 is appropriately determined according to the type of gas component to be introduced inside the first cover cylinder part 60. The

また、ここでは、変更手段たる第一移動ユニット68が省略されて、第一のカバー筒部60が、蓋体28に対して移動不能に固定されている。なお、図3に示されるプラズマCVD装置20、更には後述する図4に示されるプラズマCVD装置20に関しては、前記実施形態に係るプラズマCVD装置20と同様な構造とされた部材及び部位について、図1と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。   Further, here, the first moving unit 68 as the changing means is omitted, and the first cover cylinder portion 60 is fixed so as not to move with respect to the lid 28. In addition, regarding the plasma CVD apparatus 20 shown in FIG. 3 and the plasma CVD apparatus 20 shown in FIG. 4 to be described later, members and parts having the same structure as the plasma CVD apparatus 20 according to the embodiment are shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG.

このような構造を有する本実施形態のプラズマCVD装置20にあっても、第一のカバー筒部60によって、吹出口52から吹き出されるアルゴンプラズマガスと、第一のカバー筒部60の内側に導入される成膜用ガスの真空チャンバ22内への拡散が有利に防止される。それによって、前記第一の実施形態において奏される作用・効果と同様な作用・効果が、有効に享受され得る。   Even in the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment having such a structure, the argon gas is blown out from the outlet 52 by the first cover tube portion 60 and the inside of the first cover tube portion 60. Diffusion of the introduced film forming gas into the vacuum chamber 22 is advantageously prevented. Thereby, the same operation and effect as the operation and effect exhibited in the first embodiment can be enjoyed effectively.

また、図4に示されるように、第一のカバー筒部60を、吹出口52の周りを囲んで、吹出口52から真空チャンバ22内へのプラズマの吹出方向に延びるように設置すると共に、第二のカバー筒部62を、第一のカバー筒部60の下側開口部の周りを囲んで、下方に延びるように設置しても良い。なお、ここでは、第二のカバー筒部62が、第一の移動ユニット68によって上下方向に移動可能とされている。また、第一のガス導入パイプ90の第一導入口94と第二のガス導入パイプ92の第二導入口96とが、第二のカバー筒部62の内側に、それぞれ配置されている。   Further, as shown in FIG. 4, the first cover cylinder portion 60 is installed so as to surround the blowout port 52 and extend in the direction of blowing the plasma from the blowout port 52 into the vacuum chamber 22, The second cover cylinder part 62 may be installed so as to surround the lower opening of the first cover cylinder part 60 and extend downward. Here, the second cover cylinder portion 62 can be moved in the vertical direction by the first moving unit 68. Further, the first introduction port 94 of the first gas introduction pipe 90 and the second introduction port 96 of the second gas introduction pipe 92 are respectively arranged inside the second cover cylinder portion 62.

このような構造を有する本実施形態のプラズマCVD装置20にあっても、前記第一の実施形態において奏される作用・効果と同様な作用・効果が、有効に享受され得る。   Even in the plasma CVD apparatus 20 of the present embodiment having such a structure, the same functions and effects as those of the first embodiment can be enjoyed effectively.

さらに、図示されてはいないものの、プラズマCVD層からなるトップコート層を形成するための成膜用ガスの種類数と同数のカバー筒部を、軸直角方向に互いに離間して、真空チャンバ内に配置すると共に、それら各カバー筒部の内側に、互いに異なる種類のガス成分を導入する導入口をそれぞれ設けるようにしても良い。その際には、好ましくは、軸直角方向において内側と外側に隣り合って位置する二つのカバー筒部のうちの外側に位置するカバー筒部が、内側に位置するカバー筒部の少なくとも下側開口部の周りを囲んで位置するように配置される。   Further, although not shown in the drawing, the same number of cover cylinders as the number of types of film-forming gases for forming the topcoat layer made of the plasma CVD layer are separated from each other in the direction perpendicular to the axis, and placed in the vacuum chamber. While arrange | positioning, you may make it each provide the inlet which introduce | transduces a mutually different kind of gas component inside each of these cover cylinder parts. In that case, it is preferable that the cover tube portion located outside the two cover tube portions located adjacent to the inside and the outside in the direction perpendicular to the axis is at least a lower opening of the cover tube portion located on the inside. It arrange | positions so that it may surround and surround the part.

また、成膜用ガスに含まれるガス成分をカバー筒部の内側に導入するガス導入手段は、カバー筒部の内側に位置する導入口を有しておれば、具体的な構造が、何等限定されるものではない。従って、例えば、先端開口部が導入口とされたガス導入パイプの先端部を、カバー筒部の下側開口部を通じて挿入したり、或いはカバー筒部を側方から貫通させたりして、導入口をカバー筒部の内側に配置するように為すことも可能である。   Further, the gas introduction means for introducing the gas component contained in the film forming gas into the inside of the cover cylinder part has a specific structure, as long as it has an introduction port located inside the cover cylinder part. Is not to be done. Therefore, for example, the front end portion of the gas introduction pipe having the front end opening portion as the introduction port is inserted through the lower opening portion of the cover tube portion, or the cover tube portion is penetrated from the side to introduce the introduction port. It is also possible to arrange so as to be disposed inside the cover tube portion.

さらに、反応室としての真空チャンバ22内に一つのカバー筒部が配置される場合、かかる一つのカバー筒部は、少なくとも吹出口52の周りを取り囲む部分が筒形状を有しておれば良く、プラズマ発生装置24の周りを囲む部分は、必ずしも筒形状を呈している必要はない。また、反応室としての真空チャンバ22内に複数個のカバー筒部が配置される場合にあっては、最も内側に位置するカバー筒部において、少なくとも吹出口52の周りを取り囲む部分が、筒形状を呈するように構成される一方、軸直角方向に隣り合う二つのカバー筒部のうちの外側に位置するカバー筒部において、少なくとも、内側に位置するカバー筒部の下側開口部の周りを囲む部分が、筒形状を呈するように構成されておれば良い。   Furthermore, when one cover cylinder part is arrange | positioned in the vacuum chamber 22 as a reaction chamber, as for this one cover cylinder part, the part surrounding the circumference | surroundings of the blower outlet 52 should just have a cylinder shape, The portion surrounding the plasma generator 24 does not necessarily have a cylindrical shape. Further, in the case where a plurality of cover tube portions are arranged in the vacuum chamber 22 as the reaction chamber, at least the portion surrounding the outlet 52 in the innermost cover tube portion is cylindrical. In the cover tube portion located outside the two cover tube portions adjacent to each other in the direction perpendicular to the axis, at least the lower opening portion of the cover tube portion located inside is surrounded. The part should just be comprised so that a cylindrical shape may be exhibited.

更にまた、カバー筒部を軸方向に移動させて、吹出口からのカバー筒部の延出長さを変更する変更手段の構造も、公知の種々の構造が採用され得る。例えば、例示したねじ送り機構に代えて、ラックとピニオンからなるギヤ機構やシリンダ機構等を利用して、変更手段を構成することも可能である。   Furthermore, various known structures can be adopted as the structure of the changing means for moving the cover tube portion in the axial direction to change the extension length of the cover tube portion from the outlet. For example, instead of the illustrated screw feed mechanism, the changing means can be configured by using a gear mechanism, a cylinder mechanism, or the like including a rack and a pinion.

また、例えば、長尺な基板が巻き付けられたロールから巻き出された基板部分を巻き掛ける成膜用ローラが、真空チャンバ22内に設けられて、かかる成膜用ローラに巻き掛けられた基板部分の表面に対して、プラズマCVD層を連続的に形成するようにした構造をもって、プラズマCVD装置を構成することも可能である。   Further, for example, a film forming roller for winding a substrate portion unwound from a roll around which a long substrate is wound is provided in the vacuum chamber 22, and the substrate portion wound around the film forming roller is provided. It is also possible to construct a plasma CVD apparatus having a structure in which a plasma CVD layer is continuously formed on the surface of the substrate.

加えて、前記実施形態では、本発明を、樹脂ガラスの表面に、プラズマCVD層からなるトップコート層を形成するのに用いられるプラズマCVD装置に適用したものの具体例を示したが、本発明は、基板の表面上にプラズマCVD層を形成するのに用いられるプラズマCVD装置の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。   In addition, in the said embodiment, although the specific example of what applied this invention to the plasma CVD apparatus used in order to form the topcoat layer which consists of a plasma CVD layer on the surface of resin glass, this invention was shown. Of course, the present invention can be advantageously applied to any plasma CVD apparatus used for forming a plasma CVD layer on the surface of a substrate.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。   In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

10 樹脂ガラス 12 基板
14 アンダーコート層 16 トップコート層
18 中間製品 20 プラズマCVD装置
22 真空チャンバ 24 プラズマ発生装置
52 吹出口 60 第一のカバー筒部
62 第二のカバー筒部 64 第三のカバー筒部
68 第一の移動ユニット 70 第二の移動ユニット
90 第一ガス導入パイプ 92 第二ガス導入パイプ
94 第一導入口 96 第二導入口
98 第一ガスボンベ 100 第二ガスボンベ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Resin glass 12 Board | substrate 14 Undercoat layer 16 Topcoat layer 18 Intermediate product 20 Plasma CVD apparatus 22 Vacuum chamber 24 Plasma generator 52 Outlet 60 First cover cylinder part 62 Second cover cylinder part 64 Third cover cylinder Part 68 First moving unit 70 Second moving unit 90 First gas introduction pipe 92 Second gas introduction pipe 94 First introduction port 96 Second introduction port 98 First gas cylinder 100 Second gas cylinder

Claims (5)

基材を収容する反応室と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、該プラズマ発生部で発生したプラズマを該反応室内に吹き出させる吹出口とを備え、該吹出口を通じて、該プラズマ発生部から該反応室内に吹き出されるプラズマを利用して、前記基材の表面にプラズマCVD膜を形成するプラズマCVD装置であって、
前記吹出口の周りを囲んで、該吹出口から前記反応室内への前記プラズマの吹出方向に延びるように、該反応室内に配置されたカバー筒部と、
該カバー筒部の内側に位置する導入口を備え、該導入口を通じて、前記プラズマCVD膜を形成するための成膜用ガスに含まれるガス成分を前記カバー筒部の内側に導入することにより、前記吹出口から吹き出される前記プラズマに対して、該ガス成分を該カバー筒部の内側で接触させるガス導入手段と、
を含んで構成したことを特徴とするプラズマCVD装置。
A reaction chamber containing the substrate; a plasma generating unit for generating plasma; and a blowout port for blowing out the plasma generated in the plasma generating unit into the reaction chamber. A plasma CVD apparatus for forming a plasma CVD film on the surface of the substrate using plasma blown into a reaction chamber,
A cover cylinder portion arranged in the reaction chamber so as to surround the blowout port and extend in the direction of blowing the plasma from the blowout port into the reaction chamber;
By introducing an inlet located inside the cover tube portion, and introducing a gas component contained in the film forming gas for forming the plasma CVD film into the cover tube portion through the inlet port, Gas introduction means for bringing the gas component into contact with the plasma blown out from the blow-out port inside the cover tube portion;
A plasma CVD apparatus comprising:
前記カバー筒部を複数有し、それら複数のカバー筒部が、軸直角方向に相互に離間して配置されていると共に、軸直角方向において内側と外側に隣り合って位置する二つのカバー筒部のうちの外側に位置するカバー筒部が、内側に位置するカバー筒部の少なくとも延出方向先端側の開口部の周りを囲んで配置されており、更に、前記ガス導入手段が、該複数のカバー筒部のそれぞれの内側に位置する複数の導入口を有している請求項1に記載のプラズマCVD装置。   Two cover tube portions that have a plurality of the cover tube portions, the cover tube portions being arranged apart from each other in the direction perpendicular to the axis, and adjacent to the inside and the outside in the direction perpendicular to the axis A cover tube portion located outside is disposed so as to surround at least the opening on the front end side in the extending direction of the cover tube portion located inside, and the gas introduction means further includes the plurality of gas introduction means. The plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the plasma CVD apparatus has a plurality of introduction ports located inside each of the cover tube portions. 前記成膜用ガスに含まれる互いに異なる種類のガス成分が、前記複数のカバー筒部のそれぞれの内側に、前記複数の導入口を通じて、それぞれ別個に導入されるようになっている請求項2に記載のプラズマCVD装置。   3. The gas components of different types contained in the film forming gas are individually introduced into the inside of each of the plurality of cover tube portions through the plurality of introduction ports. The plasma CVD apparatus as described. 前記複数のカバー筒部のうち、少なくとも最も内側に位置するカバー筒部が、前記吹出口の周りを囲んで、該吹出口から前記反応室内への前記プラズマの吹出方向に延びるように配置されていると共に、複数のカバー筒部のうち、該最も内側に位置するカバー筒部を除くカバー筒部の内側に、前記ガス導入手段の導入口がそれぞれ配置されている請求項2又は請求項3に記載のプラズマCVD装置。   Among the plurality of cover tube portions, at least the innermost cover tube portion is disposed so as to surround the blowout port and extend from the blowout port to the plasma blowing direction into the reaction chamber. And an introduction port of the gas introduction means is arranged inside the cover cylinder part excluding the innermost cover cylinder part among the plurality of cover cylinder parts. The plasma CVD apparatus as described. 前記カバー筒部を軸方向に変位させて、該吹出口からの該カバー筒部の延出長さを変更する変更手段が、更に設けられている請求項1乃至請求項4のうちの何れか1項に記載のプラズマCVD装置。
5. The changing device according to claim 1, further comprising changing means for displacing the cover tube portion in the axial direction and changing an extension length of the cover tube portion from the air outlet. 2. The plasma CVD apparatus according to item 1.
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