以下に、本開示に係る表面処理装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
Embodiments of a surface treatment apparatus according to the present disclosure will be described in detail below based on the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Further, the constituent elements in the embodiments described below include those that can be replaced and easily conceived by those skilled in the art, or those that are substantially the same.
[1.第1の実施形態]
本開示の第1の実施形態は、例えば樹脂材料で成形された被処理材Wの表面にプラズマを照射することによって、被処理材Wの表面に官能基を生成して、その後、官能基の生成によって皮膜の密着性が向上した被処理材Wの表面にスパッタリングによって薄膜を形成する表面処理装置1aの例である。
[1. First embodiment]
In the first embodiment of the present disclosure, for example, a functional group is generated on the surface of the treated material W by irradiating the surface of the treated material W molded with a resin material, and then the functional group is This is an example of a surface treatment apparatus 1a that forms a thin film by sputtering on the surface of a treated material W whose film adhesion has been improved by the formation.
[1-1.表面処理装置の構成の説明]
図1は、第1の実施形態に係る表面処理装置の装置構成を示す模式図である。図2は、図1のA-A断面模式図である。なお、以下の説明では、表面処理装置1aの通常の使用状態における上下方向を、表面処理装置1aにおける上下方向Zとして説明し、表面処理装置1aの通常の使用状態における上側を、表面処理装置1aにおける上側とし、表面処理装置1aの通常の使用状態における下側を、表面処理装置1aにおける下側として説明する。また、表面処理装置1aの通常の使用状態における水平方向を、表面処理装置1aにおける水平方向として説明する。さらに、水平方向のうち、収容ユニット支持部材110の揺動軸111の延在方向を表面処理装置1aにおける長さ方向Yとし、表面処理装置1aの上下方向Zと長さ方向Yとの双方に直交する方向を、表面処理装置1aにおける幅方向Xとして説明する。
[1-1. Description of the configuration of the surface treatment device]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a surface treatment apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following description, the vertical direction of the surface treatment apparatus 1a in the normal use condition will be described as the vertical direction Z of the surface treatment apparatus 1a, and the upper side of the surface treatment apparatus 1a in the normal use condition will be referred to as the surface treatment apparatus 1a. The lower side of the surface treatment apparatus 1a in the normal usage state will be described as the lower side of the surface treatment apparatus 1a. Further, the horizontal direction in the normal usage state of the surface treatment apparatus 1a will be described as the horizontal direction in the surface treatment apparatus 1a. Furthermore, in the horizontal direction, the extending direction of the swing shaft 111 of the storage unit support member 110 is defined as the length direction Y of the surface treatment apparatus 1a, and both the vertical direction Z and the length direction Y of the surface treatment apparatus 1a are The orthogonal direction will be described as the width direction X in the surface treatment apparatus 1a.
本実施形態に係る表面処理装置1aは、内部に被処理材Wが収容可能に形成されるチャンバー10と、被処理材Wに対して表面処理を行う表面処理手段の一例であるプラズマ生成装置40と、被処理材Wに対してプラズマ生成装置40とは異なる表面処理を行う表面処理手段の一例であるスパッタリング装置70と、被処理材Wを収容する収容ユニット100と、チャンバー10内の圧力を減圧するポンプユニット140と、を有している。なお、被処理材Wは、例えばプラスチック樹脂等の樹脂材料で成形された小さな立体形状のワークである。
The surface treatment apparatus 1a according to the present embodiment includes a chamber 10 that is formed to accommodate a material W to be treated, and a plasma generation device 40 that is an example of a surface treatment means that performs surface treatment on the material W to be treated. , a sputtering device 70 which is an example of a surface treatment means that performs a surface treatment different from that of the plasma generation device 40 on the material to be processed W, a housing unit 100 that accommodates the material to be processed W, and a pressure inside the chamber 10. It has a pump unit 140 that reduces pressure. Note that the material to be processed W is a small three-dimensional workpiece molded from a resin material such as plastic resin, for example.
プラズマ生成装置40は、プラズマを生成して、生成されたプラズマを被処理材Wに照射することによって、被処理材Wに対して表面処理を行う。より具体的には、被処理材Wの表面にプラズマを照射することによって、官能基を生成する。これによって、後工程で被処理材Wの表面にめっき加工の下地となる薄膜を生成する際の薄膜の密着性を高める。
The plasma generation device 40 performs surface treatment on the workpiece W by generating plasma and irradiating the workpiece W with the generated plasma. More specifically, functional groups are generated by irradiating the surface of the material W to be treated with plasma. This improves the adhesion of the thin film when forming the thin film as a base for plating on the surface of the material to be processed W in a subsequent process.
スパッタリング装置70は、プラズマ生成装置40によって表面処理された被処理材Wにスパッタリングを行うことによって、被処理材Wに対してめっき加工の下地となる薄膜を形成する表面処理を行う。なお、プラズマ生成装置40とスパッタリング装置70とは、後述するように、チャンバー10内に配置する側の装置を切り替えることによって、同じ被処理材Wに対して、異なる表面処理を行うことが可能になっている(図3、図4参照)。
The sputtering device 70 performs a surface treatment on the workpiece W to form a thin film that becomes a base for plating by sputtering the workpiece W whose surface has been treated by the plasma generation device 40 . Note that, as described later, the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 can perform different surface treatments on the same workpiece W by switching the devices disposed in the chamber 10. (See Figures 3 and 4).
なお、図1、図2は、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に位置する場合におけるチャンバー10での位置関係を示すため、チャンバー10内に位置する側の装置がプラズマ生成装置40とスパッタリング装置70とのいずれの場合でも適用できる模式図になっている。チャンバー10は、中空の略直方体の形状で形成されており、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70は、上側の壁面である上壁12に取り付けられ、チャンバー10内に配置されている。また、チャンバー10には、スパッタリング装置70がスパッタリングを行う際に用いるガスをチャンバー10内に流入するガス流入部16が、チャンバー10の側壁13に配置されている。
1 and 2 show the positional relationship in the chamber 10 when the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are located in the chamber 10, so the device located in the chamber 10 is the plasma generation device 40. This is a schematic diagram that can be applied to both cases. The chamber 10 is formed in the shape of a hollow substantially rectangular parallelepiped, and the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are attached to the upper wall 12, which is the upper wall surface, and are arranged inside the chamber 10. Further, in the chamber 10 , a gas inlet 16 through which a gas used when the sputtering device 70 performs sputtering flows into the chamber 10 is arranged on the side wall 13 of the chamber 10 .
また、収容ユニット100は、収容ユニット支持部材110によって支持された状態でチャンバー10に内設されている。これによりチャンバー10は、内部に被処理材Wを収容することが可能になっている。
Further, the accommodation unit 100 is installed inside the chamber 10 in a state where it is supported by an accommodation unit support member 110. Thereby, the chamber 10 is capable of accommodating the material to be processed W therein.
収容ユニット100の内部には、補正板130aが設置されている。補正板130aは、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70に設置されており、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70の長さ方向Yの寸法と略等しい間隔を隔てて、対向する状態で2枚設置される。補正板130aは、収容ユニット100に被処理材Wを収容した際に、被処理材Wが収容される範囲を、2枚の補正板130aの間の領域に制限する。即ち、被処理材Wの収容範囲を収容ユニット100の全域から、2枚の補正板130aの間の領域に補正(制限)する。
A correction plate 130a is installed inside the accommodation unit 100. The correction plates 130a are installed in the plasma generation device 40 and the sputtering device 70, and two correction plates 130a are installed facing each other with an interval substantially equal to the dimension in the length direction Y of the plasma generation device 40 and the sputtering device 70. Ru. The correction plate 130a limits the range in which the workpiece W is accommodated to the area between the two correction plates 130a when the workpiece W is accommodated in the storage unit 100. That is, the accommodation range of the material to be processed W is corrected (limited) from the entire area of the accommodation unit 100 to the area between the two correction plates 130a.
なお、収容ユニット100の幅方向Xの寸法は、図2に示すように、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70の幅方向Xの寸法と略等しい。したがって、収容ユニット100に被処理材Wを収容した際に、被処理材Wが収容される幅方向Xの範囲は、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70の幅方向Xの寸法と略等しい範囲に制限される。
Note that the dimensions of the housing unit 100 in the width direction X are approximately equal to the dimensions of the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 in the width direction X, as shown in FIG. Therefore, when the material to be processed W is accommodated in the storage unit 100, the range in the width direction X in which the material to be processed W is accommodated is approximately equal to the dimension in the width direction limited.
収容ユニット支持部材110は、揺動軸111を介して、チャンバー10を構成する複数の側壁13のうち、対向する一組の側壁13である支持壁14に連結され、支持壁14に支持されている。
The accommodation unit support member 110 is connected to a support wall 14, which is a pair of opposing side walls 13 among the plurality of side walls 13 constituting the chamber 10, through a swing shaft 111, and is supported by the support wall 14. There is.
収容ユニット支持部材110は、対向する支持壁14の双方に向かって長さ方向Yに延びる揺動軸111を支軸として揺動する。即ち、チャンバー10には、収容ユニット100を揺動させる揺動手段であるサーボモータ120が取り付けられており、収容ユニット支持部材110は、サーボモータ120から伝達される駆動力によって揺動する。収容ユニット支持部材110に支持される収容ユニット100は、収容ユニット支持部材110が揺動する際には、揺動軸111を支軸として収容ユニット支持部材110と一体となって、図2に示す角度θの方向に揺動する。そして、収容ユニット100に収容された被処理材Wは、収容ユニット100の揺動に伴って、収容ユニット100の内部で攪拌される。なお、揺動軸111は、収容ユニット100を、長さ方向、即ちプラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70と平行な方向に貫いている。
The accommodation unit support member 110 swings about a swing shaft 111 extending in the length direction Y toward both of the opposing support walls 14 as a support shaft. That is, a servo motor 120, which is a swinging means for swinging the storage unit 100, is attached to the chamber 10, and the storage unit support member 110 swings by the driving force transmitted from the servo motor 120. When the accommodation unit support member 110 swings, the accommodation unit 100 supported by the accommodation unit support member 110 is integrated with the accommodation unit support member 110 using the swing shaft 111 as a support shaft, as shown in FIG. It swings in the direction of angle θ. The material to be processed W accommodated in the accommodation unit 100 is stirred inside the accommodation unit 100 as the accommodation unit 100 swings. Note that the swing shaft 111 passes through the accommodation unit 100 in the length direction, that is, in a direction parallel to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70.
ポンプユニット140は、図1に示すようにチャンバー10の底部15に取り付けられており、チャンバー10内の流体、即ち、チャンバー10内のガスを吸引することにより、チャンバー10内の圧力を減圧する。
The pump unit 140 is attached to the bottom 15 of the chamber 10 as shown in FIG. 1, and reduces the pressure in the chamber 10 by sucking the fluid in the chamber 10, that is, the gas in the chamber 10.
ポンプユニット140は、流体の流量を調整するバルブユニットである流量調整バルブ150と、流体を吸引するポンプであるターボ分子ポンプ170とを有しており、ターボ分子ポンプ170で吸引する流体の流量を流量調整バルブ150で調整することにより、チャンバー10内の圧力を、所望の圧力に減圧する。
The pump unit 140 includes a flow rate adjustment valve 150 that is a valve unit that adjusts the flow rate of fluid, and a turbo molecular pump 170 that is a pump that sucks fluid. By adjusting the flow rate adjustment valve 150, the pressure inside the chamber 10 is reduced to a desired pressure.
このうち、流量調整バルブ150は、チャンバー10内に配置される昇降バルブ153と、昇降バルブ153をチャンバー10内で上下方向Zに移動させる駆動手段であるサーボアクチュエータ160とを有している。昇降バルブ153は、チャンバー10内で上下方向Zに移動することにより、ターボ分子ポンプ170で吸引する流体の流量を調整する。なお、昇降バルブ153は、バルブガイド165によって開閉動作をガイドされる。
Among these, the flow rate adjustment valve 150 includes an elevating valve 153 disposed within the chamber 10 and a servo actuator 160 that is a driving means for moving the elevating valve 153 in the vertical direction Z within the chamber 10. The lift valve 153 adjusts the flow rate of the fluid sucked by the turbo-molecular pump 170 by moving in the up-down direction Z within the chamber 10 . The opening and closing operations of the lift valve 153 are guided by a valve guide 165.
また、流量調整バルブ150は、昇降バルブ153が連結される昇降軸162と、サーボアクチュエータ160で発生した動力を昇降軸162に伝達し、昇降軸162を上下方向Zに移動させるウォームジャッキ161とを有している。また、チャンバー10には、真空計180が取り付けられており、チャンバー10内の圧力は、真空計180によって検出される。サーボアクチュエータ160は、真空計180が検出した検出値に基づいて作動することにより、真空計180で検出した検出値に基づいて昇降バルブ153を上下方向Zに移動させて、ターボ分子ポンプ170で吸引する流体の流量を調整する。
In addition, the flow rate adjustment valve 150 has an elevating shaft 162 to which the elevating valve 153 is connected, and a worm jack 161 that transmits the power generated by the servo actuator 160 to the elevating shaft 162 and moves the elevating shaft 162 in the vertical direction Z. have. Further, a vacuum gauge 180 is attached to the chamber 10, and the pressure inside the chamber 10 is detected by the vacuum gauge 180. The servo actuator 160 operates based on the detection value detected by the vacuum gauge 180 to move the lift valve 153 in the vertical direction Z based on the detection value detected by the vacuum gauge 180 to cause suction by the turbo molecular pump 170. Adjust the flow rate of the fluid.
図3、図4は、チャンバー10内に位置させるプラズマ生成装置40とスパッタリング装置70との切り替えについて説明する模式図である。特に、図3は、プラズマ生成装置がチャンバー内に位置する場合の模式図である。また、図4は、スパッタリング装置がチャンバー内に位置する場合の模式図である。
3 and 4 are schematic diagrams illustrating switching between the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 located within the chamber 10. In particular, FIG. 3 is a schematic diagram when the plasma generation device is located within the chamber. Moreover, FIG. 4 is a schematic diagram when the sputtering device is located within the chamber.
チャンバー10は、上方に開口部11を有しており、プラズマ生成装置40とスパッタリング装置70とは、それぞれ開口部11からチャンバー10内に入り込ませることにより、チャンバー10内に位置させる装置を切り替える。詳しくは、プラズマ生成装置40は、図3に示すように、ヒンジ部21において開閉自在にチャンバー10に取り付けられる第1開閉部材20に配置される。また、スパッタリング装置70は、図4に示すように、ヒンジ部31において開閉自在にチャンバー10に取り付けられる第2開閉部材30に配置されている。
The chamber 10 has an opening 11 at the top, and the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are switched between the devices located in the chamber 10 by entering the chamber 10 through the opening 11, respectively. Specifically, as shown in FIG. 3, the plasma generation device 40 is disposed on the first opening/closing member 20 that is attached to the chamber 10 so as to be openable and closable at the hinge portion 21. As shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, the sputtering device 70 is disposed on a second opening/closing member 30 that is attached to the chamber 10 so as to be openable and closable at a hinge portion 31.
第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、いずれも平面視における形状が略矩形状になっており、チャンバー10を上下方向Zに投影した場合における、複数の側壁13により形成される外周の形状と略等しい形状になっている。このため、第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、チャンバー10の開口部11を覆うことのできる形状になっている。即ち、第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、チャンバー10の開口部11を覆うことにより、開口部11を閉じる。また、第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、チャンバー10に対して回動自在に取り付けられており、これにより、第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、チャンバー10に対して回動することにより、開口部11を開閉する。
Both the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 have a substantially rectangular shape in plan view, and the outer periphery formed by the plurality of side walls 13 when the chamber 10 is projected in the vertical direction Z. The shape is approximately the same as the shape of . Therefore, the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 have a shape that can cover the opening 11 of the chamber 10. That is, the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 close the opening 11 of the chamber 10 by covering it. Further, the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 are rotatably attached to the chamber 10, so that the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 are attached to the chamber 10. The opening 11 is opened and closed by rotating relative to the opening 11.
詳しくは、第1開閉部材20は、矩形の1つの辺と、チャンバー10の1つの側壁13とが、ヒンジ部21によって連結されている。ヒンジ部21は、水平方向に延びる回動軸を支軸として第1開閉部材20を回動自在に、チャンバー10に連結している。第1開閉部材20は、ヒンジ部21を中心として回動することにより、チャンバー10の開口部11を覆って開口部11を閉じた状態の位置と、開口部11の上方に跳ね上がって開口部11を開いた状態の位置とに切り替える。プラズマ生成装置40は、第1開閉部材20の厚さ方向に、第1開閉部材20を貫通して取り付けられている。また、プラズマ生成装置40は、チャンバー10に回動自在に連結される第1開閉部材20を閉じた際に、プラズマ生成装置40においてプラズマを生成する部分がチャンバー10内に位置する向きで、第1開閉部材20に取り付けられている。
Specifically, in the first opening/closing member 20 , one rectangular side and one side wall 13 of the chamber 10 are connected by a hinge portion 21 . The hinge portion 21 connects the first opening/closing member 20 to the chamber 10 so as to be rotatable about a rotation shaft extending in the horizontal direction. By rotating around the hinge part 21, the first opening/closing member 20 can be moved between a position in which it covers the opening 11 of the chamber 10 and the opening 11 is closed, and a position in which it is flipped up above the opening 11 and the opening 11 is closed. Switch to open position. The plasma generation device 40 is attached to penetrate the first opening/closing member 20 in the thickness direction of the first opening/closing member 20 . Further, the plasma generation device 40 is configured such that when the first opening/closing member 20 rotatably connected to the chamber 10 is closed, the portion of the plasma generation device 40 that generates plasma is located within the chamber 10. 1 is attached to the opening/closing member 20.
第2開閉部材30は、矩形の1つの辺と、チャンバー10の複数の側壁13のうち第1開閉部材20が連結される側壁13に対向する側壁13とが、ヒンジ部31によって連結されている。ヒンジ部31は、水平方向に延びる回動軸を支軸として第2開閉部材30を回動自在に、チャンバー10に連結している。第2開閉部材30は、ヒンジ部31を中心として回動することにより、チャンバー10の開口部11を覆って開口部11を閉じた状態の位置と、開口部11の上方に跳ね上がって開口部11を開いた状態の位置とに切り替える。スパッタリング装置70は、第2開閉部材30の厚さ方向に、第2開閉部材30を貫通して取り付けられている。また、スパッタリング装置70は、チャンバー10に回動自在に連結される第2開閉部材30を閉じた際に、スパッタリング装置70においてスパッタリングを行う部分がチャンバー10内に位置する向きで、第2開閉部材30に取り付けられている。
The second opening/closing member 30 has one rectangular side and a side wall 13 that faces the side wall 13 to which the first opening/closing member 20 is connected among the plurality of side walls 13 of the chamber 10 and is connected by a hinge portion 31. . The hinge portion 31 connects the second opening/closing member 30 to the chamber 10 so as to be rotatable about a rotation shaft extending in the horizontal direction. By rotating around the hinge part 31, the second opening/closing member 30 can be moved between a position in which it covers the opening 11 of the chamber 10 and the opening 11 is closed, and a position in which it is flipped up above the opening 11 to close the opening 11. Switch to open position. The sputtering device 70 is attached to pass through the second opening/closing member 30 in the thickness direction of the second opening/closing member 30 . Further, the sputtering device 70 is configured such that when the second opening/closing member 30 rotatably connected to the chamber 10 is closed, the part of the sputtering device 70 that performs sputtering is located inside the chamber 10. It is attached to 30.
第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、チャンバー10の開口部11を閉じる際に、第1開閉部材20と第2開閉部材30とのうち一方は閉じ、他方は開いた状態になる。即ち、第1開閉部材20と第2開閉部材30とは、他方が開口部11を閉じていない状態において、チャンバー10の開口部11を閉じる。このため、第1開閉部材20は、第2開閉部材30が開口部11を閉じていない状態において開口部11を閉じることにより、プラズマ生成装置40におけるプラズマを生成する部分をチャンバー10内に位置させる(図3参照)。同様に、第2開閉部材30は、第1開閉部材20が開口部11を閉じていない状態において開口部11を閉じることにより、スパッタリング装置70におけるスパッタリングを行う部分をチャンバー10内に位置させる(図4参照)。
When the opening 11 of the chamber 10 is closed, one of the first opening and closing member 20 and the second opening and closing member 30 is closed and the other is in an open state. . That is, the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 close the opening 11 of the chamber 10 while the other one does not close the opening 11. Therefore, the first opening/closing member 20 closes the opening 11 in a state where the second opening/closing member 30 does not close the opening 11, thereby positioning the portion of the plasma generating device 40 that generates plasma within the chamber 10. (See Figure 3). Similarly, the second opening/closing member 30 closes the opening 11 in a state where the first opening/closing member 20 does not close the opening 11, thereby positioning the part of the sputtering apparatus 70 that performs sputtering within the chamber 10 (Fig. (see 4).
[1-2.プラズマ生成装置の説明]
図5は、プラズマ生成装置の詳細図である。図6は、図5のB-B断面図である。プラズマ生成装置40は、プラズマを生成する際に用いるガスを供給するガス供給管41と、高周波電圧によって、ガス供給管41から供給されたガスよりプラズマを生成する一対の板状導体部51、52とを有する。
[1-2. Description of plasma generation device]
FIG. 5 is a detailed diagram of the plasma generation device. FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. The plasma generation device 40 includes a gas supply pipe 41 that supplies gas used to generate plasma, and a pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 that generate plasma from the gas supplied from the gas supply pipe 41 using a high frequency voltage. and has.
詳しくは、ガス供給管41は、第1開閉部材20の厚さ方向に第1開閉部材20を貫通しており、ガス供給管取付部材45によって第1開閉部材20に取り付けられている。また、ガス供給管41の内部には、ガス供給管41の延在方向に沿うガス流路42が形成されており、当該ガス流路42を介して、チャンバー10の外側からチャンバー10内にガスを供給する。なお、ガス供給管41の、第1開閉部材20の外側(チャンバー10の外側)の端部には、ガス供給管41に対してガスを供給するガス供給部44が接続されており、ガス供給管41の他端側(チャンバー10の内側)の端部には、ガス流路42を流れたガスをチャンバー10内に導入する孔であるガス供給孔43が形成されている。ガス供給部44には、質量流量計に流量制御の機能を持たせたマスフローコントローラー(MFC)64(図6参照)を介してガスが供給される。
Specifically, the gas supply pipe 41 passes through the first opening/closing member 20 in the thickness direction of the first opening/closing member 20, and is attached to the first opening/closing member 20 by a gas supply pipe attachment member 45. Further, a gas flow path 42 along the extending direction of the gas supply pipe 41 is formed inside the gas supply pipe 41, and gas is supplied from the outside of the chamber 10 into the chamber 10 via the gas flow path 42. supply. A gas supply unit 44 that supplies gas to the gas supply pipe 41 is connected to the end of the gas supply pipe 41 outside the first opening/closing member 20 (outside the chamber 10). A gas supply hole 43, which is a hole through which the gas flowing through the gas flow path 42 is introduced into the chamber 10, is formed at the other end of the tube 41 (inside the chamber 10). Gas is supplied to the gas supply unit 44 via a mass flow controller (MFC) 64 (see FIG. 6), which is a mass flow meter with a flow rate control function.
一対の板状導体部51、52は、いずれも平板状に形成されており、アルミニウムなどの金属板、或いはその他の導体板を平行に配置することにより形成されている。なお、板状導体部51、52は、表面に誘電体膜を有していても良く、一対の板状導体部51、52におけるプラズマガスの導出側の表面は、アーク放電等を避けるため、アルミナ溶射、若しくは硬質陽極酸化処理により誘電体膜が被覆する構成としてもよく、または、板状導体部51、52は、一対の板状導体部51、52のそれぞれの両面に、アルミナ溶射、若しくは硬質陽極酸化処理を施しても良い。
The pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 are both formed into a flat plate shape, and are formed by arranging metal plates such as aluminum or other conductor plates in parallel. Note that the plate-shaped conductor parts 51 and 52 may have a dielectric film on their surfaces, and the surfaces of the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 on the plasma gas outlet side are coated to avoid arc discharge and the like. The plate-shaped conductor parts 51 and 52 may be coated with a dielectric film by alumina spraying or hard anodic oxidation treatment. Hard anodic oxidation treatment may also be applied.
一対の板状導体部51、52は、支持板50によって支持されている。支持板50は、例えば、ガラス、セラミック等の絶縁材料により形成されている。支持板50は、板の一面側の外周付近の全周に亘って凸部が形成された形状で形成されている。換言すると、支持板50は、一面側に支持板50の外周に沿って凹んだ凹部50aが形成された、厚さが厚い板状の形状で形成されている。
A pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 are supported by a support plate 50. The support plate 50 is made of, for example, an insulating material such as glass or ceramic. The support plate 50 is formed in such a shape that a convex portion is formed around the entire circumference near the outer periphery on one side of the plate. In other words, the support plate 50 is formed in a thick plate shape with a concave portion 50a formed along the outer periphery of the support plate 50 on one side.
このように形成される支持板50は、凹部50aが形成されていない側の面が第1開閉部材20に対向し、凹部50aが形成されている側の面が、第1開閉部材20が位置する側の反対側に位置する向きで配置され、支持部材46によって支持されている。支持部材46は、円筒状の部材と、当該円筒状の部材の両端に位置する取付部材とを有し、一端側の取付部材が第1開閉部材20に取り付けられ、他端側の取付部材が支持板50に取り付けられている。これにより、支持板50は、支持板50と第1開閉部材20との間に配置されて双方に取り付けられる支持部材46により支持される。
In the support plate 50 formed in this way, the surface on the side where the recess 50a is not formed faces the first opening/closing member 20, and the surface on the side where the recess 50a is formed faces the first opening/closing member 20. The support member 46 supports the support member 46 . The support member 46 has a cylindrical member and mounting members located at both ends of the cylindrical member, with the mounting member on one end being attached to the first opening/closing member 20 and the mounting member on the other end being It is attached to a support plate 50. Thereby, the support plate 50 is supported by the support member 46 disposed between the support plate 50 and the first opening/closing member 20 and attached to both.
第1開閉部材20を貫通するガス供給管41は、支持部材46における円筒状の部材の内側を通って支持板50の位置まで延び、支持板50を貫通している。そして、ガス供給管41に形成されるガス供給孔43は、支持板50における凹部50aが形成される部分に配置される。
The gas supply pipe 41 that penetrates the first opening/closing member 20 extends through the inside of the cylindrical member of the support member 46 to the position of the support plate 50 and penetrates through the support plate 50 . The gas supply hole 43 formed in the gas supply pipe 41 is arranged in a portion of the support plate 50 where the recess 50a is formed.
一対の板状導体部51、52は、支持板50における凹部50aが形成されている側に、凹部50aを覆って配置されている。その際、一対の板状導体部51、52は、双方の間の外周付近にスペーサ55が配置され、スペーサ55を介して重ねられている。このように、スペーサ55を介して重ねられる一対の板状導体部51、52における、スペーサ55が配置される部分以外の部分は、板状導体部51と板状導体部52とは互いに離間しており、空隙部56を形成している。一対の板状導体部51、52の間隔は、プラズマ生成装置40において導入するガスや供給する電力の周波数、さらには電極のサイズ等に応じて適宜設定するのが好ましいが、例えば、3mm~12mm程度である。
The pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 are arranged on the side of the support plate 50 where the recess 50a is formed, covering the recess 50a. At this time, a spacer 55 is arranged near the outer periphery between the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52, and the pair is overlapped with the spacer 55 interposed therebetween. In this way, in the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 overlapped with the spacer 55 in between, the plate-shaped conductor part 51 and the plate-shaped conductor part 52 are spaced apart from each other in the part other than the part where the spacer 55 is arranged. and forms a cavity 56. The interval between the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 is preferably set appropriately depending on the gas introduced in the plasma generation device 40, the frequency of the electric power supplied, the size of the electrode, etc., and is, for example, 3 mm to 12 mm. That's about it.
一対の板状導体部51、52は、スペーサ55を介して重ねられた状態で、板状導体部51、52を保持するための部材である保持部材58によって保持されている。つまり、保持部材58は、板状導体部51、52における支持板50が位置する側の反対側に配置され、保持部材58と支持板50とによって板状導体部51、52を挟む状態で支持板50に取り付けられている。これにより、スペーサ55を介して重ねられる一対の板状導体部51、52は、保持部材58と支持板50とに挟まれた状態で、保持部材58によって保持されている。
The pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 are held by a holding member 58, which is a member for holding the plate-shaped conductor parts 51 and 52, in an overlapping state with a spacer 55 in between. That is, the holding member 58 is disposed on the opposite side of the plate-shaped conductor parts 51 and 52 from the side where the support plate 50 is located, and is supported with the plate-shaped conductor parts 51 and 52 sandwiched between the holding member 58 and the support plate 50. It is attached to the plate 50. As a result, the pair of plate-shaped conductor portions 51 and 52 stacked on top of each other with the spacer 55 interposed therebetween is held by the holding member 58 while being sandwiched between the holding member 58 and the support plate 50.
一対の板状導体部51、52は、このように支持板50における凹部50aを覆って配置されており、保持部材58によって保持された状態において、支持板50の凹部50aと、板状導体部51、52と、の間には空間が形成される。
The pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 are thus disposed to cover the recess 50a in the support plate 50, and when held by the holding member 58, the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 cover the recess 50a of the support plate 50 and the plate-shaped conductor part. A space is formed between 51 and 52.
重ねて配置された一対の板状導体部51、52のうち、板状導体部52が支持板50側に配置され、板状導体部51が保持部材58側に配置される場合は、この空間は、支持板50の凹部50aと板状導体部52とによって区画される。このように形成される空間は、ガス供給管41により供給されるガスが導入されるガス導入部57として形成される。ガス供給管41のガス供給孔43は、ガス導入部57に位置してガス導入部57に開口している。ガス導入部57は、支持板50と板状導体部52とが密接して取り付けられることにより区画されている。
Of the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52 arranged one on top of the other, if the plate-shaped conductor part 52 is arranged on the support plate 50 side and the plate-shaped conductor part 51 is arranged on the holding member 58 side, this space is is defined by the recess 50a of the support plate 50 and the plate-shaped conductor portion 52. The space thus formed is formed as a gas introduction part 57 into which the gas supplied by the gas supply pipe 41 is introduced. The gas supply hole 43 of the gas supply pipe 41 is located at the gas introduction section 57 and opens into the gas introduction section 57 . The gas introduction section 57 is defined by the support plate 50 and the plate-shaped conductor section 52 being attached in close contact with each other.
また、一対の板状導体部51、52には、厚さ方向に貫通する貫通孔53、54が、それぞれ多数形成されている。即ち、ガス供給管41により供給されるガスの流入側に位置する板状導体部52には、板状導体部52の厚さ方向に見た場合にマトリクス状に所定の間隔で複数の貫通孔54が形成されており、ガス供給管41により供給されるガスの流出側に位置する板状導体部51には、板状導体部51の厚さ方向に見た場合にマトリクス状に所定の間隔で複数の貫通孔53が形成されている。
Moreover, a large number of through holes 53 and 54 are formed in the pair of plate-shaped conductor parts 51 and 52, respectively, passing through them in the thickness direction. That is, the plate-shaped conductor part 52 located on the inflow side of the gas supplied by the gas supply pipe 41 has a plurality of through holes arranged at predetermined intervals in a matrix when viewed in the thickness direction of the plate-shaped conductor part 52. 54 is formed, and the plate-shaped conductor part 51 located on the outflow side of the gas supplied by the gas supply pipe 41 has a predetermined interval in a matrix shape when viewed in the thickness direction of the plate-shaped conductor part 51. A plurality of through holes 53 are formed.
板状導体部51の貫通孔53と、板状導体部52の貫通孔54とは、それぞれ円筒形状の孔であり、双方の貫通孔53、54は、同軸上に配置されている。即ち、板状導体部51の貫通孔53と、板状導体部52の貫通孔54とは、各貫通孔の中心が揃った位置に配置されている。このうち、板状導体部51の貫通孔53は、ガス流入側の板状導体部52の貫通孔54よりも径が小さくなっている。このように一対の板状導体部51、52には、複数の貫通孔53、54が形成されてホロー電極構造となり、これら複数の貫通孔53、54を介して、生成されたプラズマガスが高密度で流れることになる。
The through-hole 53 of the plate-shaped conductor part 51 and the through-hole 54 of the plate-shaped conductor part 52 are each cylindrical holes, and both the through-holes 53 and 54 are arranged coaxially. That is, the through-holes 53 of the plate-shaped conductor part 51 and the through-holes 54 of the plate-shaped conductor part 52 are arranged at positions where the centers of each through-hole are aligned. Among these, the through-hole 53 of the plate-shaped conductor part 51 has a smaller diameter than the through-hole 54 of the plate-shaped conductor part 52 on the gas inflow side. In this way, a plurality of through holes 53 and 54 are formed in the pair of plate-shaped conductor portions 51 and 52 to form a hollow electrode structure, and the generated plasma gas flows through the plurality of through holes 53 and 54 to a high temperature. It will flow with density.
平行平板型の板状導体部51、52の間には、空隙部56が介在するが、空隙部56は静電容量を有するコンデンサとして機能する。そして、支持板50及び板状導体部51、52には、導電性の部材によって導電部(図示省略)が形成されて、当該導電部によって支持板50は接地63され、板状導体部52も接地63されている。また、高周波電源(RF)61は、一方の端部が接地63され、高周波電源61の他方の端部は、静電容量等を調整してプラズマとの整合性を得るためのマッチングボックス(MB)60を介して板状導体部51と導通する。従って、高周波電源61を稼働させた場合には、例えば13.56MHzなどの所定の周波数で板状導体部51の電位がプラスとマイナスに振れることになる。
A gap 56 is interposed between the parallel plate type plate-shaped conductors 51 and 52, and the gap 56 functions as a capacitor having electrostatic capacity. A conductive part (not shown) is formed from a conductive member on the support plate 50 and the plate-like conductor parts 51 and 52, and the support plate 50 is grounded 63 by the conductive part, and the plate-like conductor part 52 is also grounded. It is grounded 63. In addition, one end of the high frequency power source (RF) 61 is grounded 63, and the other end of the high frequency power source 61 is connected to a matching box (MB) for adjusting the capacitance etc. to obtain consistency with the plasma. ) 60 and is electrically connected to the plate-shaped conductor portion 51. Therefore, when the high frequency power source 61 is operated, the potential of the plate-shaped conductor portion 51 swings between positive and negative directions at a predetermined frequency such as 13.56 MHz.
[1-3.スパッタリング装置の説明]
図7は、スパッタリング装置の詳細図である。図8は、図7のC-C断面図である。スパッタリング装置70は、冷却水が流れる冷却水管71と、磁界を発生させるマグネット81と、マグネット81で発生させた磁界の内部で、ガス流入部16から流入させた不活性ガス(例えばアルゴン)をイオン化させて衝突させることにより、成膜に用いられる原子をはじき出すターゲット84と、ターゲット84を冷却する冷却ジャケット82と、マグネット81とターゲット84と冷却ジャケット82とを支持する支持板80とを有している。詳しくは、冷却水管71は、第2開閉部材30の厚さ方向に第2開閉部材30を貫通しており、冷却水管取付部材75によって第2開閉部材30に取り付けられている。なお、ターゲット84は、例えば銅板であり、ターゲット84からはじき出された銅原子が被処理材Wの表面に密着することによって、被処理材Wの表面に薄膜が形成される。このようにして形成された薄膜が、後工程で被処理材Wの表面にめっき加工を行う際の下地となる。
[1-3. Description of sputtering equipment]
FIG. 7 is a detailed diagram of the sputtering apparatus. FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC in FIG. The sputtering device 70 includes a cooling water pipe 71 through which cooling water flows, a magnet 81 that generates a magnetic field, and an inert gas (for example, argon) introduced from the gas inlet 16 that is ionized within the magnetic field generated by the magnet 81. It has a target 84 that repels atoms used for film formation by causing them to collide, a cooling jacket 82 that cools the target 84, and a support plate 80 that supports the magnet 81, the target 84, and the cooling jacket 82. There is. Specifically, the cooling water pipe 71 passes through the second opening/closing member 30 in the thickness direction of the second opening/closing member 30, and is attached to the second opening/closing member 30 by a cooling water pipe attachment member 75. Note that the target 84 is, for example, a copper plate, and a thin film is formed on the surface of the material W to be processed by the copper atoms ejected from the target 84 coming into close contact with the surface of the material W to be processed. The thin film thus formed serves as a base for plating the surface of the material W to be treated in a subsequent step.
また、冷却水管71の内部には、冷却水管71の延在方向に沿う冷却水路72が形成されており、チャンバー10の外側と、チャンバー10内に配置される冷却ジャケット82との間で、冷却水を循環させる。なお、冷却水管71の、第2開閉部材30の外側(チャンバー10の外側)の端部は、図8に示すように、冷却水の入口である水入口73と、冷却水の出口である水出口74とに接続されている。このため、冷却水管71の内部に形成される冷却水路72には、水入口73に接続される冷却水路72と、水出口74に接続される冷却水路72とが形成されている。一方、冷却水管71の他端側(チャンバー10の内側)の端部は、冷却ジャケット82に接続されている。冷却ジャケット82は、内部に冷却水の流路が形成され、冷却水が流れる。これにより、チャンバー10の外側と、冷却ジャケット82との間で、冷却水が循環する。
Further, a cooling water channel 72 is formed inside the cooling water pipe 71 along the extending direction of the cooling water pipe 71, and a cooling water channel 72 is formed between the outside of the chamber 10 and the cooling jacket 82 disposed inside the chamber 10. Circulate water. Note that, as shown in FIG. 8, the end of the cooling water pipe 71 outside the second opening/closing member 30 (outside the chamber 10) is connected to a water inlet 73, which is an inlet of the cooling water, and a water inlet, which is an outlet of the cooling water. It is connected to the outlet 74. For this reason, a cooling water channel 72 formed inside the cooling water pipe 71 is formed with a cooling water channel 72 connected to a water inlet 73 and a cooling water channel 72 connected to a water outlet 74. On the other hand, the other end of the cooling water pipe 71 (inside the chamber 10 ) is connected to a cooling jacket 82 . The cooling jacket 82 has a cooling water flow path formed therein, through which the cooling water flows. Thereby, cooling water circulates between the outside of the chamber 10 and the cooling jacket 82.
支持板80は、マグネット81と冷却ジャケット82とターゲット84とを重ねた状態で支持する。詳しくは、支持板80、マグネット81、冷却ジャケット82、ターゲット84は、いずれも板状の形状で形成されており、マグネット81、冷却ジャケット82、ターゲット84よりも、支持板80の方が、平面視における形状が大きい形状で形成されている。このため、マグネット81と冷却ジャケット82とターゲット84とは、支持板80側からマグネット81、冷却ジャケット82、ターゲット84の順で重ねられた状態で、ターゲット84における冷却ジャケット82側の面の反対側の面の外周付近を保持部材85によって支持されることにより、支持板80と保持部材85によって保持されている。また、保持部材85によって保持されるマグネット81、冷却ジャケット82、ターゲット84は、外周部分も保持部材85に囲まれた状態で保持されている。
The support plate 80 supports the magnet 81, the cooling jacket 82, and the target 84 in a stacked state. Specifically, the support plate 80, the magnet 81, the cooling jacket 82, and the target 84 are all formed in a plate shape, and the support plate 80 is more flat than the magnet 81, the cooling jacket 82, and the target 84. The shape is large when viewed. Therefore, the magnet 81, the cooling jacket 82, and the target 84 are stacked on each other in the order of the magnet 81, the cooling jacket 82, and the target 84 from the support plate 80 side. By supporting the vicinity of the outer periphery of the surface by the holding member 85, it is held by the support plate 80 and the holding member 85. Further, the magnet 81 , the cooling jacket 82 , and the target 84 held by the holding member 85 are held with their outer peripheral portions also surrounded by the holding member 85 .
その際に、支持板80とマグネット81との間には、絶縁材83が配置されており、絶縁材83は、マグネット81の平面視における外周部分にも配置されている。つまり、絶縁材83は、支持板80とマグネット81との間と、マグネット81と保持部材85との間に配置されている。このため、マグネット81は、絶縁材83を介して、支持板80と保持部材85とによって保持されている。
At this time, an insulating material 83 is arranged between the support plate 80 and the magnet 81, and the insulating material 83 is also arranged at the outer peripheral portion of the magnet 81 in a plan view. That is, the insulating material 83 is arranged between the support plate 80 and the magnet 81 and between the magnet 81 and the holding member 85. Therefore, the magnet 81 is held by the support plate 80 and the holding member 85 via the insulating material 83.
支持板80は、マグネット81等を保持している側の面が、第2開閉部材30が位置する側の反対側に位置し、マグネット81等を保持している側の反対側の面が、第2開閉部材30に対向する側に配置され、支持部材76によって支持されている。支持部材76は、円筒状の部材と、当該円筒状の部材の両端に位置する取付部材とを有し、一端側の取付部材が第2開閉部材30に取り付けられ、他端側の取付部材が支持板80に取り付けられている。その際に、支持板80は、支持板80を厚さ方向に見た場合における中央部分付近の位置に取り付けられている。これにより、支持板80は、支持板80と第2開閉部材30との間に配置されて双方に取り付けられる支持部材76により支持されている。
The surface of the support plate 80 that holds the magnet 81 etc. is located on the opposite side of the side where the second opening/closing member 30 is located, and the surface of the support plate 80 that is opposite to the side that holds the magnet 81 etc. It is arranged on the side facing the second opening/closing member 30 and is supported by a support member 76 . The support member 76 has a cylindrical member and mounting members located at both ends of the cylindrical member, the mounting member at one end is attached to the second opening/closing member 30, and the mounting member at the other end is attached to the second opening/closing member 30. It is attached to a support plate 80. At this time, the support plate 80 is attached at a position near the center when the support plate 80 is viewed in the thickness direction. Thereby, the support plate 80 is supported by the support member 76 arranged between the support plate 80 and the second opening/closing member 30 and attached to both.
なお、一端が冷却ジャケット82に接続される冷却水管71は、支持部材76が配置される位置とは異なる位置で、支持板80におけるマグネット81等を保持する側の面の反対側から、支持板80とマグネット81と絶縁材83とを貫通している。これにより、冷却水管71は、冷却ジャケット82に接続されている。
Note that the cooling water pipe 71, whose one end is connected to the cooling jacket 82, is connected to the support plate 80 from the side opposite to the side of the support plate 80 that holds the magnet 81, etc., at a position different from the position where the support member 76 is arranged. 80, the magnet 81, and the insulating material 83. Thereby, the cooling water pipe 71 is connected to the cooling jacket 82.
[1-4.収容ユニット周辺の構成の説明]
図9、図10は、図1に示す収容ユニット100と、収容ユニット支持部材110及び補正板130aの説明図であり、特に、図9は、プラズマ生成装置がチャンバー内に位置する際の収容ユニット周辺の構成の説明図である。図10は、スパッタリング装置がチャンバー内に位置する際の収容ユニット周辺の構成の説明図である。また、図11は、図9のD-D断面図である。図12は、図10のE-E断面図である。
[1-4. Explanation of the configuration around the containment unit]
9 and 10 are explanatory views of the accommodation unit 100, the accommodation unit support member 110, and the correction plate 130a shown in FIG. 1. In particular, FIG. 9 shows the accommodation unit when the plasma generation device is located in the chamber. FIG. 2 is an explanatory diagram of the surrounding configuration. FIG. 10 is an explanatory diagram of the configuration around the accommodation unit when the sputtering apparatus is located in the chamber. Further, FIG. 11 is a sectional view taken along line DD in FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along line EE in FIG.
収容ユニット支持部材110は、チャンバー10が有する複数の側壁13のうち、対向する一組の側壁13である支持壁14に、揺動軸111が連結されることにより支持されており、揺動手段であるサーボモータ120から伝達される駆動力によって揺動する。詳しくは、収容ユニット支持部材110は、チャンバー10の内側で長さ方向Yに離間し、支持壁14に平行な向きで配置される一対のサイドプレート112と、長さ方向Yに延びて一対のサイドプレート112の間に配置される取付部材113とを有している。各サイドプレート112は、図11に示すように略半円形の板状の形状で形成されており、半円形の平らな部分がチャンバー10の開口部11寄りに位置し、半円形の円弧側の部分がチャンバー10の底部15(図3、図4参照)寄りに位置する向きで配置されている。
The accommodation unit support member 110 is supported by a swing shaft 111 connected to a support wall 14 that is a pair of opposing side walls 13 among the plurality of side walls 13 of the chamber 10, and is supported by a swing shaft 111. It swings by the driving force transmitted from the servo motor 120. Specifically, the storage unit support member 110 includes a pair of side plates 112 that are spaced apart in the length direction Y inside the chamber 10 and arranged parallel to the support wall 14, and a pair of side plates 112 that extend in the length direction Y and are arranged parallel to the support wall 14. It has a mounting member 113 disposed between the side plates 112. Each side plate 112 is formed in a substantially semicircular plate shape as shown in FIG. The portion is oriented toward the bottom 15 of the chamber 10 (see FIGS. 3 and 4).
また、長さ方向Yにおけるサイドプレート112の間隔は、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に位置する状態における、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70の長さ方向Yの大きさよりも大きくなっている。さらに、サイドプレート112の、チャンバー10内での上下方向Zの上端は、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に位置する状態において、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70の上下方向Zの下端よりも上方に位置するように配置されている。
Further, the distance between the side plates 112 in the length direction Y is larger than the size of the plasma generation device 40 or the sputtering device 70 in the length direction Y when the plasma generation device 40 or the sputtering device 70 is located in the chamber 10. It has become. Further, the upper end of the side plate 112 in the vertical direction Z in the chamber 10 is located at the top of the plasma generating device 40 or the sputtering device 70 in the vertical direction Z when the plasma generating device 40 or the sputtering device 70 is located in the chamber 10. It is arranged so as to be located above the lower end.
また、サイドプレート112の半円形の平らな部分の長さは、幅方向Xにおけるプラズマ生成装置40やスパッタリング装置70の幅よりも大きくなっている。換言すると、幅方向Xにおけるサイドプレート112の全幅は、当該サイドプレート112の上下方向Zの位置が、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70と、サイドプレート112とが重なる範囲において、幅方向Xにおけるプラズマ生成装置40やスパッタリング装置70の全幅よりも大きくなっている。また、サイドプレート112は、略半円形の形状で形成され、円弧側の部分がチャンバー10の底部15(図3、図4参照)寄りに位置する向きで配置されるため、幅方向Xにおけるサイドプレート112の幅は、上側から下側に向かうに従って小さくなっている。
Further, the length of the semicircular flat portion of the side plate 112 is larger than the width of the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 in the width direction X. In other words, the total width of the side plate 112 in the width direction It is larger than the total width of the generation device 40 and the sputtering device 70. In addition, the side plate 112 is formed in a substantially semicircular shape, and is arranged with the arc side portion located closer to the bottom 15 of the chamber 10 (see FIGS. 3 and 4), so that the side plate 112 has a substantially semicircular shape. The width of the plate 112 decreases from the top to the bottom.
揺動軸111は、軸心が長さ方向Yに平行になる向きで一対のサイドプレート112毎に設けられており、サイドプレート112には、それぞれ異なる揺動軸111が連結されている。揺動軸111のうち、収容ユニット100を揺動させるサーボモータ120が位置する側の揺動軸111は、サーボモータ120の出力軸121に連結されて出力軸121と一体となって回動する駆動軸125が、揺動軸111として用いられている。つまり、サーボモータ120は、一組の支持壁14のうち一方の支持壁14に取り付けられている。サーボモータ120は、当該支持壁14における、チャンバー10の外側の面にサーボモータ取付部材122によって取り付けられており、サーボモータ120で発生して駆動力を出力する出力軸121は、支持壁14を貫通して支持壁14からチャンバー10内に延びている。駆動軸125は、チャンバー10内に配置されると共に、チャンバー10内でサーボモータ120の出力軸121に対して相対回転が不可の状態、つまり、出力軸121に対して一体となって回動可能な状態で、出力軸121に連結されている。また、駆動軸125は、サーボモータ120の出力軸121に連結される側の端部の反対側の端部が、揺動手段軸連結部114によってサイドプレート112に連結されている。これにより、駆動軸125は、揺動軸111として用いられると共に、サーボモータ120で発生した駆動力は、サーボモータ120の出力軸121から駆動軸125に伝達されて、駆動軸125から収容ユニット支持部材110のサイドプレート112に伝達される。
The swing shaft 111 is provided for each pair of side plates 112 with its axis parallel to the longitudinal direction Y, and different swing shafts 111 are connected to the side plates 112, respectively. Of the swing shafts 111, the swing shaft 111 on the side where the servo motor 120 that swings the storage unit 100 is located is connected to the output shaft 121 of the servo motor 120 and rotates integrally with the output shaft 121. A drive shaft 125 is used as the swing shaft 111. That is, the servo motor 120 is attached to one of the set of support walls 14 . The servo motor 120 is attached to the outer surface of the chamber 10 on the support wall 14 by a servo motor attachment member 122, and the output shaft 121 that is generated by the servo motor 120 and outputs driving force is attached to the support wall 14. It extends therethrough from the support wall 14 into the chamber 10 . The drive shaft 125 is disposed within the chamber 10 and is in a state in which it cannot rotate relative to the output shaft 121 of the servo motor 120 within the chamber 10, that is, it can rotate integrally with respect to the output shaft 121. The output shaft 121 is connected to the output shaft 121 in this state. Further, the end of the drive shaft 125 opposite to the end connected to the output shaft 121 of the servo motor 120 is connected to the side plate 112 by a swinging means shaft connecting portion 114 . As a result, the drive shaft 125 is used as the swing shaft 111, and the driving force generated by the servo motor 120 is transmitted from the output shaft 121 of the servo motor 120 to the drive shaft 125, and the drive shaft 125 supports the housing unit. The signal is transmitted to the side plate 112 of the member 110.
揺動軸111のうち、サーボモータ120が位置する側の反対側に位置する揺動軸111は、支持軸116が用いられている。支持軸116は、一端が支持軸支持部材117に支持され、他端が支持軸連結部115によってサイドプレート112に連結されている。
A support shaft 116 is used for the swing shaft 111 located on the opposite side of the swing shaft 111 from the side where the servo motor 120 is located. The support shaft 116 has one end supported by a support shaft support member 117 and the other end connected to the side plate 112 by a support shaft connection portion 115.
より詳しくは、支持軸116における、支持軸支持部材117に支持される側の端部付近は、支持壁14を貫通しており、支持壁14におけるチャンバー10の外側の面から、支持軸支持部材117によって回転不可の状態で支持されている。支持軸116における、支持軸連結部115に連結される側の端部付近は、サイドプレート112に取り付けられる支持軸連結部115に回転可能に支持されている。即ち、支持軸連結部115と支持軸116とは、支持軸116の軸心を中心として相対的に回転可能になっている。
More specifically, the vicinity of the end of the support shaft 116 on the side supported by the support shaft support member 117 penetrates the support wall 14, and the support shaft support member 117 in a non-rotatable manner. The vicinity of the end of the support shaft 116 connected to the support shaft connection portion 115 is rotatably supported by the support shaft connection portion 115 attached to the side plate 112 . That is, the support shaft connecting portion 115 and the support shaft 116 are relatively rotatable about the axis of the support shaft 116.
駆動軸125が連結される側のサイドプレート112と、支持軸116が連結される側のサイドプレート112とは、双方のサイドプレート112の間に配置される取付部材113によって連結されている。取付部材113は、長さ方向Yに延びる棒状の部材からなり、両端がそれぞれ異なるサイドプレート112に取り付けられている。また、取付部材113は複数が配置されており、複数の取付部材113は、図11、図12に示すように、略半円形の形状で形成されるサイドプレート112における円弧状の部分の外周付近に配置されている。これにより、一対のサイドプレート112は、複数の取付部材113によって互いに連結されている。このため、駆動軸125が連結される側のサイドプレート112がサーボモータ120から伝達される駆動力によって揺動する際には、揺動方向の力が他方のサイドプレート112にも伝達され、一対のサイドプレート112は、一体となって揺動する。
The side plate 112 to which the drive shaft 125 is connected and the side plate 112 to which the support shaft 116 is connected are connected by a mounting member 113 disposed between both side plates 112. The attachment member 113 is made of a rod-shaped member extending in the longitudinal direction Y, and both ends thereof are attached to different side plates 112, respectively. Further, a plurality of mounting members 113 are arranged, and the plurality of mounting members 113 are arranged near the outer periphery of the arc-shaped portion of the side plate 112 formed in a substantially semicircular shape, as shown in FIGS. 11 and 12. It is located in Thereby, the pair of side plates 112 are connected to each other by the plurality of attachment members 113. Therefore, when the side plate 112 connected to the drive shaft 125 swings due to the driving force transmitted from the servo motor 120, the force in the swing direction is also transmitted to the other side plate 112, and the pair The side plates 112 swing together as one.
このように形成される収容ユニット支持部材110は、収容ユニット100を支持する。図13は、収容ユニットの斜視図である。収容ユニット100は、被処理材保持壁101と側壁102とにより、籠状の形状で形成されている。このうち、側壁102は、収容ユニット支持部材110によって収容ユニット100を支持する状態において、収容ユニット支持部材110のサイドプレート112の近傍でサイドプレート112に平行に配置される板状の部材からなり、サイドプレート112と同様に一対が配置されている。一対の側壁102の間隔は、一対のサイドプレート112の間隔よりも僅かに狭い間隔になっている。
The housing unit support member 110 formed in this manner supports the housing unit 100. FIG. 13 is a perspective view of the storage unit. The housing unit 100 is formed into a cage-like shape by a processing material holding wall 101 and a side wall 102. Among these, the side wall 102 is made of a plate-shaped member arranged in parallel to the side plate 112 of the housing unit support member 110 in the state where the housing unit 100 is supported by the housing unit support member 110, A pair is arranged similarly to the side plates 112. The distance between the pair of side walls 102 is slightly narrower than the distance between the pair of side plates 112.
また、側壁102は、収容ユニット支持部材110に支持されている状態において、幅方向Xにおける幅が、収容ユニット支持部材110のサイドプレート112と同様に、チャンバー10の開口部11側から底部15(図3、図4参照)側に向かうに従って小さくなっている。本実施形態では、側壁102は、略台形の形状で形成されると共に、台形の上底と下底のうち長さが長い側が、収容ユニット支持部材110に支持されている状態において上側に位置し、長さが短い側が下側に位置する向きで配置されている。これにより、側壁102は、幅方向Xにおける幅が、上側から下側に向かうに従って小さくなっている。
In addition, when the side wall 102 is supported by the housing unit support member 110 , the width in the width direction X varies from the opening 11 side of the chamber 10 to the bottom 15 ( (see FIGS. 3 and 4), it becomes smaller toward the side. In this embodiment, the side wall 102 is formed in a substantially trapezoidal shape, and the longer side of the upper and lower bases of the trapezoid is located on the upper side when supported by the storage unit support member 110. , are arranged with the shorter side at the bottom. Thereby, the width of the side wall 102 in the width direction X becomes smaller from the upper side toward the lower side.
さらに、側壁102は、台形の上底と下底のうち上側に位置して長さが長くなっている側の部分が、上側に向かって延長されている。つまり、側壁102は、長さ方向Yに見た場合における形状が、台形の上底と下底のうち長さが長い側に同じ長さの長方形が追加された、略五角形の形状で形成されている。これにより、側壁102は、幅方向Xにおける幅が、上側から下側に向かうに従って小さくなっている。
Furthermore, in the side wall 102, a portion of the upper base and the lower base of the trapezoid, which is located on the upper side and has a longer length, extends upward. In other words, the side wall 102 has a substantially pentagonal shape when viewed in the length direction Y, with a rectangle of the same length added to the longer side of the upper and lower bases of the trapezoid. ing. Thereby, the width of the side wall 102 in the width direction X becomes smaller from the upper side toward the lower side.
被処理材保持壁101は、一対の側壁102の間に配置されており、側壁102の外周における五角形の上側の辺以外の辺に沿って形成されている。これにより、収容ユニット100は、収容ユニット支持部材110に支持されている状態における、チャンバー10の開口部11側の部分のみが開口しており、この部分は収容ユニット100の開口部103になっている。収容ユニット100は、このように開口部103が形成されることにより、籠状の形状で形成されており、収容ユニット100に収容する被処理材Wは、開口部103から出し入れすることが可能になっている。また、収容ユニット100の開口部103は、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に配置された際に、プラズマ生成装置40の支持板50やスパッタリング装置70の支持板80が入り込むことのできる大きさになっている。
The treated material holding wall 101 is disposed between the pair of side walls 102 and is formed along the sides of the outer periphery of the side walls 102 other than the upper side of the pentagon. As a result, when the housing unit 100 is supported by the housing unit support member 110, only the portion of the chamber 10 on the opening 11 side is open, and this portion becomes the opening 103 of the housing unit 100. There is. By forming the opening 103 in this way, the storage unit 100 is formed in a cage-like shape, and the material to be processed W stored in the storage unit 100 can be taken in and out from the opening 103. It has become. Further, the opening 103 of the housing unit 100 prevents the support plate 50 of the plasma generation device 40 and the support plate 80 of the sputtering device 70 from entering when the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are placed in the chamber 10. It is large enough to do so.
また、収容ユニット100が有する被処理材保持壁101は、パンチングプレート等の、多数の孔があいた板状の部材より形成されている。収容ユニット100は、被処理材保持壁101が多数の孔があいた部材より形成されることにより、収容ユニット100の内側と外側との間で、被処理材保持壁101を介して通気性を有している。
Further, the processing material holding wall 101 included in the storage unit 100 is formed of a plate-shaped member having a large number of holes, such as a punching plate. The housing unit 100 has a material retaining wall 101 formed of a member with a large number of holes, so that air permeability is achieved between the inside and outside of the housing unit 100 through the material retaining wall 101. are doing.
収容ユニット100における被処理材保持壁101の外面側には、収容ユニット支持部材110で収容ユニット100を支持する際に用いる取付板104が配置されている。取付板104は、厚さ方向が側壁102の厚さ方向と同じ方向になる向きで、被処理材保持壁101の外面側に複数が配置されており、本実施形態では、取付板104は、一対の側壁102の間に2箇所配置されている。取付板104には、長さ方向Yに見た場合において、収容ユニット支持部材110が有する取付部材113が配置されている位置に、取付部材113が通る切欠き(図示省略)が形成されている。このため、収容ユニット支持部材110で収容ユニット100を支持する際には、収容ユニット100の取付板104に形成される切欠きに、収容ユニット支持部材110の取付部材113を入り込ませる。これにより、収容ユニット支持部材110が揺動する方向における収容ユニット支持部材110に対する収容ユニット100の相対移動を規制することができる状態で、収容ユニット支持部材110によって収容ユニット100を支持する。
A mounting plate 104 used when supporting the housing unit 100 with the housing unit support member 110 is arranged on the outer surface side of the processing material holding wall 101 in the housing unit 100 . A plurality of mounting plates 104 are arranged on the outer surface side of the material holding wall 101 with the thickness direction being the same as the thickness direction of the side wall 102. In this embodiment, the mounting plates 104 are Two locations are arranged between the pair of side walls 102. A notch (not shown) through which the mounting member 113 passes is formed in the mounting plate 104 at a position where the mounting member 113 of the storage unit support member 110 is disposed when viewed in the longitudinal direction Y. . Therefore, when supporting the housing unit 100 with the housing unit support member 110, the mounting member 113 of the housing unit support member 110 is inserted into the notch formed in the mounting plate 104 of the housing unit 100. Thereby, the accommodation unit 100 is supported by the accommodation unit support member 110 in a state where relative movement of the accommodation unit 100 with respect to the accommodation unit support member 110 in the direction in which the accommodation unit support member 110 swings can be restricted.
また、表面処理装置1aは、収容ユニット100と、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70との少なくともいずれか一方に配置され、被処理材Wが収容される範囲を制限する補正板130aを有している。本実施形態では、補正板130aは、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70に取り付けられている。
Furthermore, the surface treatment apparatus 1a includes a correction plate 130a that is disposed in the accommodation unit 100 and at least one of the plasma generation apparatus 40 and the sputtering apparatus 70, and that limits the range in which the material to be treated W is accommodated. There is. In this embodiment, the correction plate 130a is attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70.
補正板130aは、収容ユニット100が配置されるチャンバー10内にプラズマ生成装置40が位置する場合における、収容ユニット100の側壁102に平行な向きで、一対の補正板130aが一対の側壁102の間に配置されている。即ち、一対の補正板130aは、互いに対向する向きで配置されている。
The correction plates 130a are oriented parallel to the side walls 102 of the accommodation unit 100 when the plasma generation device 40 is located in the chamber 10 in which the accommodation unit 100 is arranged, and the pair of correction plates 130a are arranged between the pair of side walls 102. It is located in That is, the pair of correction plates 130a are arranged to face each other.
一対の補正板130aは、それぞれ取付部132を有しており、プラズマ生成装置40に取り付けられる補正板130aの取付部132は、プラズマ生成装置40の保持部材58の下面に取り付けられている。即ち、取付部132は、補正板130aを幅方向Xに見た場合における補正板130aの上端に位置しており、取付部132は、厚さ方向が上下方向Zになる板状の形状で形成されている。補正板130aは、このように形成される取付部132を、プラズマ生成装置40の保持部材58の下面に取り付けることにより、プラズマ生成装置40に取り付けられている。また、補正板130aは、プラズマ生成装置40の保持部材58に取り付けることにより、一対の補正板130aの間隔は、長さ方向Yにおけるプラズマ生成装置40の支持板50の幅と同程度の大きさになっている。具体的には、プラズマ生成装置40に取り付けられる一対の補正板130aの間隔は、プラズマ生成装置40が有するガス導入部57の、長さ方向Yにおける幅と同程度の大きさになっている。
Each of the pair of correction plates 130a has an attachment portion 132, and the attachment portion 132 of the correction plate 130a attached to the plasma generation device 40 is attached to the lower surface of the holding member 58 of the plasma generation device 40. That is, the mounting portion 132 is located at the upper end of the correction plate 130a when the correction plate 130a is viewed in the width direction has been done. The correction plate 130a is attached to the plasma generation device 40 by attaching the attachment portion 132 formed in this way to the lower surface of the holding member 58 of the plasma generation device 40. Further, by attaching the correction plate 130a to the holding member 58 of the plasma generation device 40, the distance between the pair of correction plates 130a is approximately the same as the width of the support plate 50 of the plasma generation device 40 in the length direction Y. It has become. Specifically, the distance between the pair of correction plates 130a attached to the plasma generation device 40 is approximately the same as the width in the longitudinal direction Y of the gas introduction section 57 of the plasma generation device 40.
また、プラズマ生成装置40に取り付けられる補正板130aの、幅方向Xにおける幅は、同方向におけるプラズマ生成装置40の支持板50の幅と同程度の大きさになっている。また、補正板130aの上下方向Zにおける高さは、収容ユニット100が収容ユニット支持部材110で支持されるチャンバー10内にプラズマ生成装置40を位置させた際に、補正板130aを収容ユニット100から上下方向Zに離間させることのできる(即ち、第1開閉部材20を開閉できる)高さになっている。さらに、プラズマ生成装置40をチャンバー10内に位置させた際に、補正板130aの上下方向Zにおける下端位置と収容ユニット100との間には、被処理材Wが通過できない隙間が形成される。これによって、プラズマ生成装置40をチャンバー10内に位置させた際に、被処理材Wは、対向する2枚の補正板130aと被処理材保持壁101とによって形成される、図9に示す収容空間Rに収容される。なお、収容空間Rは、プラズマ生成装置40がプラズマを均一に照射可能な領域、即ち、被処理材Wの表面処理が適正に行われる領域に形成される。
Further, the width of the correction plate 130a attached to the plasma generation device 40 in the width direction X is approximately the same as the width of the support plate 50 of the plasma generation device 40 in the same direction. Further, the height of the correction plate 130a in the vertical direction Z is such that when the plasma generation device 40 is positioned in the chamber 10 where the accommodation unit 100 is supported by the accommodation unit support member 110, the correction plate 130a is separated from the accommodation unit 100. The height is such that they can be separated in the vertical direction Z (that is, the first opening/closing member 20 can be opened and closed). Furthermore, when the plasma generation device 40 is located in the chamber 10, a gap is formed between the lower end position of the correction plate 130a in the vertical direction Z and the accommodation unit 100, through which the material to be processed W cannot pass. As a result, when the plasma generation device 40 is located in the chamber 10, the workpiece W is accommodated in the housing shown in FIG. It is accommodated in space R. Note that the housing space R is formed in a region where the plasma generation device 40 can uniformly irradiate plasma, that is, a region where the surface treatment of the material to be treated W can be properly performed.
なお、スパッタリング装置70に取り付けられる一対の補正板130aも、プラズマ生成装置40に取り付けられる一対の補正板130aと同様のサイズ及び位置関係を有しており、被処理材Wを図10に示す収容空間Rに収容する。そして、収容空間Rは、スパッタリング装置70が、ターゲット84から放出されたイオンを均一に放射可能な領域、即ち、被処理材Wの表面処理が適正に行われる領域に形成される。
Note that the pair of correction plates 130a attached to the sputtering device 70 also have the same size and positional relationship as the pair of correction plates 130a attached to the plasma generation device 40, and the processing target material W is accommodated as shown in FIG. It is accommodated in space R. The housing space R is formed in a region where the sputtering device 70 can uniformly emit ions emitted from the target 84, that is, a region where the surface treatment of the material W to be treated can be properly performed.
[1-5.収容ユニットの揺動状態の説明]
図14は、図11に示す収容ユニット及び収容ユニット支持部材が揺動した状態を示す説明図である。図15は、図12に示す収容ユニット及び収容ユニット支持部材が揺動した状態を示す説明図である。図14、図15に示すように、プラズマ生成装置40に取り付けられた補正板130aと、スパッタリング装置70に取り付けられた補正板130aとは、ほぼ同じ形状になっており、チャンバー10内に位置する際におけるチャンバー10内での配置位置が、実質的に同じ位置になっている。また、補正板130aは、収容ユニット100が揺動軸111を中心として収容ユニット支持部材110と一体となって揺動した際に、収容ユニット100に当接しないように、幅方向Xにおける両側の辺と下端の辺との間にかけて、面取りが施されている。
[1-5. Explanation of the rocking state of the storage unit]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a state in which the accommodation unit and the accommodation unit support member shown in FIG. 11 are oscillated. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state in which the accommodation unit and the accommodation unit support member shown in FIG. 12 are swung. As shown in FIGS. 14 and 15, the correction plate 130a attached to the plasma generation device 40 and the correction plate 130a attached to the sputtering device 70 have almost the same shape, and are located inside the chamber 10. The actual arrangement positions within the chamber 10 are substantially the same. Further, the correction plates 130a are arranged on both sides in the width direction There is a chamfer between the sides and the bottom edge.
収容ユニット100及び収容ユニット支持部材110は、揺動軸111を中心として、上下方向Zに対して角度±θaの範囲で揺動する。なお、揺動させる角度範囲は、収容ユニット100を揺動させた際に、収容ユニット100に収容された被処理材Wが、収容ユニット100からチャンバー10内に落下しないように設定される。即ち、角度θaは、被処理材Wの大きさと、被処理材Wの分量とに応じて適宜設定される。θaの値は、例えば約50°に設定される。即ち、収容ユニット100及び収容ユニット支持部材110は、収容ユニット支持部材110が中立となる位置から、揺動方向における両側にそれぞれ約50°ずつ、合計で約100°の角度範囲で揺動する。ここでいう収容ユニット支持部材110が中立となる位置は、収容ユニット支持部材110に収容ユニット100を装着した際に、収容ユニット100の開口部103が真上、即ち上下方向Zの上側を向く状態となる位置である。
The accommodation unit 100 and the accommodation unit support member 110 swing about the swing axis 111 in the vertical direction Z within an angle range of ±θa. Note that the swinging angle range is set so that when the storage unit 100 is swung, the processed material W stored in the storage unit 100 does not fall from the storage unit 100 into the chamber 10 . That is, the angle θa is appropriately set according to the size of the material W to be processed and the amount of the material W to be processed. The value of θa is set to approximately 50°, for example. That is, the accommodation unit 100 and the accommodation unit support member 110 swing from the neutral position of the accommodation unit support member 110 in an angular range of about 50° on each side in the swinging direction, for a total of about 100°. The neutral position of the accommodation unit support member 110 referred to here is a state in which the opening 103 of the accommodation unit 100 faces directly above, that is, upward in the vertical direction Z, when the accommodation unit 100 is attached to the accommodation unit support member 110. This is the position where
また、収容ユニット100を、時間と共にどのように揺動させるかを示す揺動パターンは、サーボモータ120(図9、図10参照)に印加する電圧波形によって任意に設定される。代表的な電圧波形として、正弦波形があげられる。
Further, a swing pattern indicating how to swing the accommodation unit 100 over time is arbitrarily set by a voltage waveform applied to the servo motor 120 (see FIGS. 9 and 10). A typical voltage waveform is a sine waveform.
収容ユニット100が揺動することによって、収容ユニット100に収容された被処理材Wが、収容ユニット100の内部で攪拌される。これによって、プラズマ生成装置40によって表面処理される被処理材Wには、当該被処理材Wの前面に亘ってプラズマが均等に照射されるため、均一な表面処理が施される。また、スパッタリング装置70によって表面処理される被処理材Wには、当該被処理材Wの周囲に亘って、ターゲット84(図7参照)から放出されたイオンが照射されるため、均一な薄膜が形成される。
As the accommodation unit 100 swings, the material to be processed W accommodated in the accommodation unit 100 is stirred inside the accommodation unit 100. As a result, the workpiece W to be surface-treated by the plasma generation device 40 is uniformly irradiated with plasma over the front surface of the workpiece W, so that uniform surface treatment is performed. In addition, the material W to be surface-treated by the sputtering device 70 is irradiated with ions emitted from the target 84 (see FIG. 7) all around the material W, so that a uniform thin film is formed. It is formed.
なお、被処理材Wを攪拌するパターンは、前記したように、被処理材Wをθ方向に揺動させるパターンに限定されるものではない。即ち、収容ユニット100を上下方向Zに揺動(振動)させることによって、被処理材Wを攪拌してもよい。
Note that the pattern for stirring the material to be processed W is not limited to the pattern in which the material to be processed W is swung in the θ direction, as described above. That is, the material to be processed W may be stirred by swinging (vibrating) the storage unit 100 in the vertical direction Z.
[1-6.ポンプユニットの構成の説明]
図16は、図1に示すポンプユニットの詳細図である。図17は、図16をF-F方向から見た、昇降軸、ウォームジャッキ部詳細図である。図18は、図16の断面模式図である。図19は、図18に示す昇降バルブが開口部を開いた状態を示す説明図である。
[1-6. Description of pump unit configuration]
FIG. 16 is a detailed diagram of the pump unit shown in FIG. 1. FIG. 17 is a detailed view of the elevating shaft and worm jack portion when FIG. 16 is viewed from the FF direction. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of FIG. 16. FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state in which the lift valve shown in FIG. 18 has an opening.
チャンバー10の底部15に取り付けられるポンプユニット140は、流量調整バルブ150と、ターボ分子ポンプ170とを有している。流量調整バルブ150は、図18に示すように、流体が流れる流路部151と、流路部151の一端に形成される開口部152を開閉する昇降バルブ153と、昇降バルブ153の開閉動作を行わせる駆動手段であるサーボアクチュエータ160とを有している。また、ターボ分子ポンプ170は、流量調整バルブ150が有する流路部151を流れる流体を吸引するポンプになっている。
A pump unit 140 attached to the bottom 15 of the chamber 10 includes a flow rate adjustment valve 150 and a turbomolecular pump 170. As shown in FIG. 18, the flow rate adjustment valve 150 includes a flow path section 151 through which fluid flows, a lift valve 153 that opens and closes an opening 152 formed at one end of the flow path section 151, and a lift valve 153 that controls the opening and closing operation of the lift valve 153. It has a servo actuator 160 which is a driving means for causing the movement. Further, the turbo molecular pump 170 is a pump that sucks the fluid flowing through the flow path section 151 of the flow rate adjustment valve 150.
詳しくは、流量調整バルブ150の流路部151は、ポンプユニット140をチャンバー10に取り付けるための取付フランジ141に形成されており、ターボ分子ポンプ170は、ターボ分子ポンプ170が有するポンプフランジ171が取付フランジ141に取り付けられることにより、取付フランジ141に取り付けられている。取付フランジ141は、板状の部材になっており、流路部151は、取付フランジ141の厚さ方向に貫通する孔として形成されている。流路部151の開口部152は、このように取付フランジ141を貫通する流路部151の一端側に位置しており、ターボ分子ポンプ170は、取付フランジ141における、流路部151の開口部152が位置する側の面の反対側の面に取り付けられている。これにより、ターボ分子ポンプ170は、流路部151における開口部152が形成される側の端部の反対側に配置されている。
Specifically, the flow path portion 151 of the flow rate adjustment valve 150 is formed in a mounting flange 141 for mounting the pump unit 140 to the chamber 10, and the turbo molecular pump 170 is formed in a mounting flange 141 for mounting the pump unit 140 to the chamber 10. It is attached to the mounting flange 141 by being attached to the flange 141 . The mounting flange 141 is a plate-shaped member, and the flow path portion 151 is formed as a hole penetrating the mounting flange 141 in the thickness direction. The opening 152 of the flow path section 151 is thus located at one end side of the flow path section 151 penetrating the mounting flange 141, and the turbo molecular pump 170 is located at the opening of the flow path section 151 in the mounting flange 141. 152 is attached to the surface opposite to the surface on which it is located. Thereby, the turbo molecular pump 170 is disposed on the opposite side of the end of the flow path section 151 on the side where the opening 152 is formed.
ポンプユニット140は、取付フランジ141がチャンバー10の底部15の下面に取り付けられることにより、チャンバー10に取り付けられている。取付フランジ141は、流路部151の開口部152が位置する側の面がチャンバー10側に位置し、ターボ分子ポンプ170が取り付けられる側の面がチャンバー10の反対側に位置する向きで取り付けられる。これにより、取付フランジ141は、流路部151に流体が流れる際の流れ方向が上下方向Zとなり、開口部152が流路部151の上端に位置する向きで取り付けられる。換言すると、流路部151は、開口部152の開口方向が上下方向Zになる向きで配置される。取付フランジ141がチャンバー10の底部15に取り付けられた状態では、流路部151の開口部152は、チャンバー10内に対して開口しており、流路部151は、チャンバー10内に連通している。
The pump unit 140 is attached to the chamber 10 by attaching a mounting flange 141 to the lower surface of the bottom 15 of the chamber 10. The mounting flange 141 is attached in such a direction that the surface on which the opening 152 of the flow path section 151 is located is located on the chamber 10 side, and the surface on which the turbo molecular pump 170 is attached is located on the opposite side of the chamber 10. . As a result, the mounting flange 141 is attached in such a direction that the flow direction of the fluid in the flow path portion 151 is the vertical direction Z, and the opening portion 152 is located at the upper end of the flow path portion 151. In other words, the channel portion 151 is arranged with the opening direction of the opening portion 152 being in the vertical direction Z. When the mounting flange 141 is attached to the bottom 15 of the chamber 10, the opening 152 of the flow path portion 151 is open to the inside of the chamber 10, and the flow path portion 151 communicates with the inside of the chamber 10. There is.
流量調整バルブ150が有する昇降バルブ153は、チャンバー10内に配置されており、流路部151の開口部152側、即ち、開口部152の上側に配置されている。昇降バルブ153は、開口部152との上下方向Zの距離d(図19参照)が変化することにより、開口部152を開閉する。つまり、昇降バルブ153は、開口部152を閉じる際には、開口部152の全域を覆うことによって閉じることができ、開口部152を開く際には、開口部152から開口部152の開口方向、即ち、上下方向Zに離間することにより、開口部152を開くことができる。これらの開口部152と昇降バルブ153は、開口部152の開口方向に見た場合の形状が、いずれも略円形になっており、開口部152よりも昇降バルブ153の方が、径が大きくなっている。なお、この場合における略円形とは、製造時における寸法誤差や僅かな凹凸の有無に関わらず、実質的に円形の形状で形成されることを意味している。
The lift valve 153 included in the flow rate adjustment valve 150 is disposed within the chamber 10 and is disposed on the opening 152 side of the flow path portion 151, that is, above the opening 152. The lift valve 153 opens and closes the opening 152 by changing the distance d (see FIG. 19) from the opening 152 in the vertical direction Z. That is, when closing the opening 152, the lift valve 153 can be closed by covering the entire area of the opening 152, and when opening the opening 152, from the opening 152 to the opening direction of the opening 152, That is, by separating in the vertical direction Z, the opening 152 can be opened. The opening 152 and the lift valve 153 are both approximately circular in shape when viewed in the opening direction of the opening 152, and the lift valve 153 has a larger diameter than the opening 152. ing. Note that "substantially circular" in this case means that it is formed in a substantially circular shape, regardless of dimensional errors or the presence or absence of slight irregularities during manufacturing.
昇降バルブ153を開閉させるサーボアクチュエータ160は、昇降バルブ153を開口部152の開口方向、即ち、上下方向Zに移動させることにより、昇降バルブ153に対して開口部152の開閉動作を行わせる。サーボアクチュエータ160は、取付フランジ141におけるターボ分子ポンプ170が取り付けられる面側に配置され、駆動手段支持部143によって支持されている。即ち、サーボアクチュエータ160は、駆動手段支持部143を介して取付フランジ141に取り付けられている。
The servo actuator 160 that opens and closes the lift valve 153 causes the lift valve 153 to open and close the opening 152 by moving the lift valve 153 in the opening direction of the opening 152, that is, in the vertical direction Z. The servo actuator 160 is disposed on the side of the mounting flange 141 to which the turbo molecular pump 170 is attached, and is supported by the driving means support section 143. That is, the servo actuator 160 is attached to the mounting flange 141 via the drive means support part 143.
サーボアクチュエータ160で発生する駆動力は、ウォームジャッキ161と、昇降軸162と、連結部材163とを介して昇降バルブ153に伝達される。そして、昇降バルブ153は、伝達された駆動力によって上下方向Zに移動し、開口部152を開閉する。このうち、ウォームジャッキ161は、サーボアクチュエータ160から伝達された駆動力によって昇降軸162を当該昇降軸162の軸方向に移動させる。この昇降軸162は、軸方向が上下方向Zに沿った向きで配置されている。このため、サーボアクチュエータ160からの駆動力がウォームジャッキ161から伝達された際には、昇降軸162は、この駆動力によって上下方向Zに移動する。昇降軸162は、チャンバー10の底部15と取付フランジ141を貫通して配置されており、上端がチャンバー10内に位置し、下端はチャンバー10の外側で、取付フランジ141の下側に位置している。
The driving force generated by the servo actuator 160 is transmitted to the lifting valve 153 via the worm jack 161, the lifting shaft 162, and the connecting member 163. Then, the lift valve 153 moves in the vertical direction Z by the transmitted driving force, and opens and closes the opening 152. Among these, the worm jack 161 moves the elevating shaft 162 in the axial direction of the elevating shaft 162 by the driving force transmitted from the servo actuator 160. This elevating shaft 162 is arranged with its axial direction along the vertical direction Z. Therefore, when the driving force from the servo actuator 160 is transmitted from the worm jack 161, the elevating shaft 162 moves in the vertical direction Z by this driving force. The lifting shaft 162 is disposed to pass through the bottom 15 of the chamber 10 and the mounting flange 141, with an upper end located inside the chamber 10 and a lower end located outside the chamber 10 and below the mounting flange 141. There is.
なお、昇降軸162が取付フランジ141を貫通する部分は、気密になっており、取付フランジ141を貫通する部分の両側で流体が流れないようになっている。また、昇降軸162は、チャンバー10の底部15を貫通している。
Note that the portion where the lifting shaft 162 passes through the mounting flange 141 is airtight, and fluid does not flow on both sides of the portion where the lifting shaft 162 passes through the mounting flange 141. Further, the elevating shaft 162 passes through the bottom 15 of the chamber 10.
ウォームジャッキ161は、昇降軸162の下端寄りの位置に連結され、サーボアクチュエータ160から伝達された駆動力を、昇降軸162の下端寄りの位置から昇降軸162に伝達し、昇降軸162を上下方向Zに移動させる。
The worm jack 161 is connected to a position near the lower end of the lifting shaft 162, transmits the driving force transmitted from the servo actuator 160 to the lifting shaft 162 from a position near the lower end of the lifting shaft 162, and moves the lifting shaft 162 in the vertical direction. Move to Z.
連結部材163は、チャンバー10内に配置され、昇降軸162の上端と昇降バルブ153とを連結している。即ち、連結部材163は、昇降バルブ153における流路部151の開口部152を開閉する面の反対側の面と、昇降軸162の上端との間に配置されており、双方に連結されることにより、昇降軸162の上端と昇降バルブ153とを連結している。これにより、昇降軸162が上下方向Zに移動した際には、連結部材163は昇降軸162と共に上下方向Zに移動し、昇降バルブ153も上下方向Zに移動する。昇降バルブ153は、このようにサーボアクチュエータ160から伝達される駆動力によって上下方向Zに移動することにより、流路部151の開口部152を開閉する。
The connecting member 163 is disposed within the chamber 10 and connects the upper end of the lifting shaft 162 and the lifting valve 153. That is, the connecting member 163 is disposed between the surface of the lift valve 153 opposite to the surface that opens and closes the opening 152 of the flow path section 151 and the upper end of the lift shaft 162, and is connected to both. This connects the upper end of the lift shaft 162 and the lift valve 153. Thereby, when the lift shaft 162 moves in the up-down direction Z, the connecting member 163 moves in the up-down direction Z together with the lift shaft 162, and the lift valve 153 also moves in the up-down direction Z. The lift valve 153 opens and closes the opening 152 of the flow path portion 151 by moving in the vertical direction Z by the driving force transmitted from the servo actuator 160 in this manner.
チャンバー10には、昇降バルブ153の開閉動作をガイドするバルブガイド165が設けられており、昇降バルブ153には、バルブガイド165と係合するガイド係合部166が取り付けられている。バルブガイド165は、昇降バルブ153が開閉動作をする際に移動する方向である上下方向Zに延びる棒状の形状で形成されており、チャンバー10の底部15の内面における、昇降バルブ153が位置する部分の近傍に配置されている。
The chamber 10 is provided with a valve guide 165 that guides the opening and closing operations of the lift valve 153, and the lift valve 153 is provided with a guide engagement portion 166 that engages with the valve guide 165. The valve guide 165 is formed in a rod-like shape extending in the vertical direction Z, which is the direction in which the lift valve 153 moves when opening and closing, and is located on the inner surface of the bottom 15 of the chamber 10 at the portion where the lift valve 153 is located. is located near.
具体的には、バルブガイド165は、昇降バルブ153に対して、昇降軸162が位置する側の反対側に配置されている。ガイド係合部166は、昇降バルブ153の上面側に取り付けられており、昇降バルブ153の上面から、バルブガイド165の位置に亘って形成されている。ガイド係合部166には、昇降バルブ153が通る貫通孔が形成されており、昇降バルブ153は、ガイド係合部166に形成される貫通孔を貫通している。
Specifically, the valve guide 165 is arranged on the side opposite to the side where the lift shaft 162 is located with respect to the lift valve 153. The guide engaging portion 166 is attached to the upper surface of the lifting valve 153 and is formed from the upper surface of the lifting valve 153 to the position of the valve guide 165. A through hole is formed in the guide engaging portion 166, through which the lifting valve 153 passes, and the lifting valve 153 passes through the through hole formed in the guide engaging portion 166.
ガイド係合部166は、昇降バルブ153に取り付けられているため、昇降バルブ153が移動する際には、ガイド係合部166も一体となって移動する。その際に、ガイド係合部166に形成される貫通孔には、上下方向Zに延びるバルブガイド165が貫通しているため、昇降バルブ153と共にガイド係合部166が移動する際には、ガイド係合部166は、バルブガイド165に沿って移動する。これにより、バルブガイド165は、ガイド係合部166が取り付けられる昇降バルブ153の上下方向Zの移動をガイドする。
Since the guide engagement portion 166 is attached to the lift valve 153, when the lift valve 153 moves, the guide engagement portion 166 also moves together. At this time, since the valve guide 165 extending in the vertical direction Z passes through the through hole formed in the guide engaging part 166, when the guide engaging part 166 moves together with the lift valve 153, the guide The engaging portion 166 moves along the valve guide 165. Thereby, the valve guide 165 guides the vertical movement of the lifting valve 153 to which the guide engaging portion 166 is attached in the vertical direction Z.
昇降バルブ153は、上下方向Zに移動することにより、流路部151の開口部152を開閉するが、昇降バルブ153が開口部152を開いた際には、チャンバー10内と流路部151との間では、流体は、昇降バルブ153の外周部と取付フランジ141との間の部分から流れる。
The lift valve 153 opens and closes the opening 152 of the flow path section 151 by moving in the vertical direction Z, but when the lift valve 153 opens the opening 152, the inside of the chamber 10 and the flow path section 151 are closed. In between, fluid flows from a portion between the outer periphery of the lift valve 153 and the mounting flange 141.
つまり、昇降バルブ153が開口部152と閉じる際には、昇降バルブ153の下面と取付フランジ141の上面とが接触することにより、昇降バルブ153は開口部152を閉じる。この場合、チャンバー10内と流路部151との間の流体の経路は、昇降バルブ153の下面と取付フランジ141の上面との接触部分によって遮られる。また、昇降バルブ153が開口部152を開く際には、昇降バルブ153は上方に移動するため、昇降バルブ153の下面は、取付フランジ141の上面から離間する。これにより、チャンバー10内と流路部151との間では、流体は、昇降バルブ153の下面と取付フランジ141の上面との間の部分から、チャンバー10内と流路部151との間を流れて、チャンバー10の外部に流出する。
That is, when the lift valve 153 closes the opening 152, the bottom surface of the lift valve 153 and the top surface of the mounting flange 141 come into contact, so that the lift valve 153 closes the opening 152. In this case, the fluid path between the inside of the chamber 10 and the flow path portion 151 is blocked by the contact portion between the lower surface of the lifting valve 153 and the upper surface of the mounting flange 141. Furthermore, when the lift valve 153 opens the opening 152, the lift valve 153 moves upward, so the lower surface of the lift valve 153 is separated from the upper surface of the mounting flange 141. As a result, fluid flows between the chamber 10 and the flow path section 151 from the portion between the lower surface of the lift valve 153 and the upper surface of the mounting flange 141. and flows out of the chamber 10.
このため、昇降バルブ153が開口部152を開いた際における、チャンバー10内と流路部151との間を流れる流体の経路の実質的な開口部は、昇降バルブ153の下面の外周部と、取付フランジ141の上面との間の部分になる。即ち、昇降バルブ153の下面と取付フランジ141の上面とは、昇降バルブ153を上下方向Zに移動させることにより距離が変化する。したがって、昇降バルブ153の下面の外周部と、取付フランジ141の上面との間に形成される開口部は、昇降バルブ153を上下方向Zに移動させることにより開口面積が変化する、調整開口部155(図19参照)として機能する。
Therefore, when the lift valve 153 opens the opening 152, the substantial opening of the fluid path flowing between the inside of the chamber 10 and the flow path section 151 is the outer periphery of the lower surface of the lift valve 153; This is the portion between the upper surface of the mounting flange 141 and the upper surface of the mounting flange 141. That is, the distance between the lower surface of the lift valve 153 and the upper surface of the mounting flange 141 changes by moving the lift valve 153 in the vertical direction Z. Therefore, the opening formed between the outer periphery of the bottom surface of the lift valve 153 and the top surface of the mounting flange 141 is an adjustment opening 155 whose opening area changes by moving the lift valve 153 in the vertical direction Z. (See Figure 19).
調整開口部155は、チャンバー10と開口部152との間で流体が流通する際における開口部になっており、調整開口部155の開口面積は、チャンバー10と開口部152との間で流体が流通する際における流通面積DA(非図示)になっている。調整開口部155の流通面積DAは、昇降バルブ153の下面の外周部の長さと、昇降バルブ153の下面と取付フランジ141の上面との距離を積算することにより算出される値になっている。即ち、流通面積DAは、昇降バルブ153と取付フランジ141との距離に応じて変化する。つまり、流通面積DAは、昇降バルブ153と取付フランジ141との距離、即ち、流路部151の開口部152と昇降バルブ153との距離dが大きくなるに従って大きくなり、開口部152と昇降バルブ153との距離dが小さくなるに従って小さくなる。このため、昇降バルブ153は、開口部152の開口方向における、昇降バルブ153と開口部152との距離dが変化することにより、開口部152に対する流通面積DAを変化させる。
The adjustment opening 155 is an opening for fluid to flow between the chamber 10 and the opening 152, and the opening area of the adjustment opening 155 is for fluid to flow between the chamber 10 and the opening 152. This is the distribution area DA (not shown) during distribution. The flow area DA of the adjustment opening 155 is a value calculated by integrating the length of the outer periphery of the lower surface of the lifting valve 153 and the distance between the lower surface of the lifting valve 153 and the upper surface of the mounting flange 141. That is, the flow area DA changes depending on the distance between the lifting valve 153 and the mounting flange 141. In other words, the flow area DA increases as the distance between the lift valve 153 and the mounting flange 141, that is, the distance d between the opening 152 of the flow path section 151 and the lift valve 153, increases. It becomes smaller as the distance d becomes smaller. Therefore, the lift valve 153 changes the flow area DA with respect to the opening 152 by changing the distance d between the lift valve 153 and the opening 152 in the opening direction of the opening 152.
流通面積DAを変化させることができる昇降バルブ153は、サーボアクチュエータ160によって上下方向Zに移動するが、サーボアクチュエータ160は、所定の検出値に基づいて昇降バルブ153を上下方向Zに移動させる。具体的には、サーボアクチュエータ160は、真空計180(図1参照)で検出したチャンバー10内の圧力に基づいて昇降バルブ153を移動させる。これにより、サーボアクチュエータ160は、真空計180が検出したチャンバー10内の圧力に基づいて、流通面積DAを変化させる。
The lifting valve 153, which can change the circulation area DA, is moved in the vertical direction Z by a servo actuator 160, and the servo actuator 160 moves the lifting valve 153 in the vertical direction Z based on a predetermined detected value. Specifically, the servo actuator 160 moves the lift valve 153 based on the pressure inside the chamber 10 detected by the vacuum gauge 180 (see FIG. 1). Thereby, the servo actuator 160 changes the circulation area DA based on the pressure inside the chamber 10 detected by the vacuum gauge 180.
[1-7.第1の実施形態の作用の説明]
以下、本実施形態に係る表面処理装置1aの作用について説明する。実施形態に係る表面処理装置1aは、例えば、通常のめっき処理ではめっき層を形成し難い樹脂材料等の難めっき材料からなる被処理材Wに対して、めっき処理によって表面にめっき層を形成し易くなるように表面処理を行う。なお、本実施形態に係る表面処理装置1aで表面処理を行う被処理材Wは、図1に示すように大きさが比較的小さな部材を想定しており、表面処理装置1aは、大きさが小さい多数の被処理材Wに対してまとめて表面処理を行うのに適している。
[1-7. Description of operation of first embodiment]
Hereinafter, the operation of the surface treatment apparatus 1a according to this embodiment will be explained. The surface treatment apparatus 1a according to the embodiment forms a plating layer on the surface of a workpiece W made of a difficult-to-plated material, such as a resin material, which is difficult to form a plating layer in, for example, a normal plating process. Perform surface treatment to make it easier. It should be noted that the workpiece W to be surface treated with the surface treatment apparatus 1a according to the present embodiment is assumed to be a relatively small member as shown in FIG. It is suitable for performing surface treatment on a large number of small workpieces W at once.
なお、表面処理装置1aで表面処理を行う被処理材Wは、収容ユニット100の被処理材保持壁101に多数形成される孔よりは大きさが大きく、収容ユニット100の被処理材保持壁101に形成される孔を通らない大きさの部材になっている。
Note that the material to be treated W subjected to surface treatment in the surface treatment apparatus 1a is larger in size than the holes formed in large numbers in the material-to-be-treated wall 101 of the housing unit 100; The size of the member is such that it cannot pass through the hole formed in the hole.
図20は、実施形態に係る表面処理装置で被処理材の表面処理を行う際の手順を示すフローチャートである。表面処理装置1aで被処理材Wに対して表面処理を行う場合には、まず、被処理材Wを収容ユニット100に収容する(ステップST11)。即ち、収容ユニット100の開口部103から、収容ユニット100内に被処理材Wを収容する。
FIG. 20 is a flowchart showing a procedure for performing surface treatment on a material to be treated using the surface treatment apparatus according to the embodiment. When performing surface treatment on the material W to be treated with the surface treatment apparatus 1a, the material W to be treated is first accommodated in the storage unit 100 (step ST11). That is, the material to be processed W is accommodated in the accommodation unit 100 through the opening 103 of the accommodation unit 100 .
次に、被処理材Wを収容した収容ユニット100を、チャンバー10内に配置する(ステップST12)。チャンバー10内への収容ユニット100の配置は、被処理材Wを収容した収容ユニット100を、チャンバー10内の収容ユニット支持部材110に装着することにより行う。即ち、第1開閉部材20と第2開閉部材30との双方が開いた状態において、チャンバー10内に被処理材Wを収容した収容ユニット100を入り込ませ、収容ユニット100を収容ユニット支持部材110に取り付ける。これにより、被処理材Wをチャンバー10の内部に収容する。
Next, the accommodation unit 100 containing the material to be processed W is placed in the chamber 10 (step ST12). The accommodation unit 100 is placed in the chamber 10 by attaching the accommodation unit 100 containing the material W to be processed to the accommodation unit support member 110 in the chamber 10 . That is, with both the first opening/closing member 20 and the second opening/closing member 30 open, the accommodation unit 100 containing the material W to be processed is inserted into the chamber 10, and the accommodation unit 100 is placed on the accommodation unit support member 110. Attach. Thereby, the material to be processed W is accommodated inside the chamber 10.
被処理材Wをチャンバー10の内部に収容したら、ヒンジ部21を中心として第1開閉部材20を回動させることにより、チャンバー10の開口部11を第1開閉部材20によって閉じる(ステップST13)。これにより、第1開閉部材20に取り付けられているプラズマ生成装置40の一部を、チャンバー10内に位置させる(図3、図9参照)。この場合、少なくともプラズマ生成装置40の支持板50に支持されている板状導体部51、52をチャンバー10内に位置させることによって、板状導体部51、52を、チャンバー10内に配置される収容ユニット100の開口部103から収容ユニット100内に入り込ませる。これにより、プラズマ生成装置40が有する板状導体部51、52を、収容ユニット100に収容される被処理材Wの上方で、被処理材Wの比較的近傍に位置させる。
Once the material to be processed W is housed inside the chamber 10, the opening 11 of the chamber 10 is closed by the first opening/closing member 20 by rotating the first opening/closing member 20 around the hinge portion 21 (step ST13). As a result, a part of the plasma generation device 40 attached to the first opening/closing member 20 is positioned inside the chamber 10 (see FIGS. 3 and 9). In this case, by positioning at least the plate-shaped conductor parts 51 and 52 supported by the support plate 50 of the plasma generation device 40 in the chamber 10, the plate-shaped conductor parts 51 and 52 are arranged in the chamber 10. It enters into the accommodation unit 100 through the opening 103 of the accommodation unit 100. Thereby, the plate-shaped conductor parts 51 and 52 of the plasma generation device 40 are positioned above the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100 and relatively close to the workpiece W.
プラズマ生成装置40には、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130aが取り付けられている。補正板130aは、プラズマ生成装置40の板状導体部51、52よりも下側に配置されるため、板状導体部51、52を収容ユニット100の開口部103から収容ユニット100内に入り込ませる状態にした際には、補正板130aも収容ユニット100内に入り込む。これにより、収容ユニット100に収容される被処理材Wは、収容ユニット100内に位置する一対の補正板130aの間に位置する状態になる。
A pair of correction plates 130a are attached to the plasma generation device 40 to limit the range in which the processing target material W is accommodated. Since the correction plate 130a is disposed below the plate-shaped conductor parts 51 and 52 of the plasma generation device 40, the plate-shaped conductor parts 51 and 52 are allowed to enter the accommodation unit 100 through the opening 103 of the accommodation unit 100. When the state is set, the correction plate 130a also enters into the accommodation unit 100. Thereby, the processed material W accommodated in the accommodation unit 100 is placed between the pair of correction plates 130a located within the accommodation unit 100.
被処理材Wを収容した収容ユニット100をチャンバー10内に配置し、第1開閉部材20を閉じることによりプラズマ生成装置40をチャンバー10内に位置させたら、ポンプユニット140によってチャンバー10内を減圧する(ステップST14)。その際に、スパッタリングを行う際に用いるガスをチャンバー10内に流入するガス流入部16の経路は閉じ、ガス流入部16からはガスが流入しないようにする。なお、チャンバー10内をポンプユニット140によって減圧する際には、ターボ分子ポンプ170を作動させることにより、ターボ分子ポンプ170がチャンバー10内のガスを吸引すると共に、吸引したガスをチャンバー10の外に排出する。また、ポンプユニット140は、チャンバー10内のガスをターボ分子ポンプ170によって吸引している状態で、流量調整バルブ150を作動させることにより、チャンバー10内からターボ分子ポンプ170側に流れるガスの流量を調整する。これにより、チャンバー10内の圧力を調整する。
After the accommodation unit 100 containing the material to be processed W is placed in the chamber 10 and the first opening/closing member 20 is closed to position the plasma generation device 40 in the chamber 10, the pressure in the chamber 10 is reduced by the pump unit 140. (Step ST14). At this time, the path of the gas inlet 16 through which the gas used for sputtering flows into the chamber 10 is closed to prevent gas from flowing from the gas inlet 16. Note that when the pressure inside the chamber 10 is reduced by the pump unit 140, by operating the turbo molecular pump 170, the turbo molecular pump 170 sucks the gas inside the chamber 10 and also pumps the sucked gas out of the chamber 10. Discharge. In addition, the pump unit 140 operates the flow rate adjustment valve 150 while the gas in the chamber 10 is sucked by the turbo-molecular pump 170, thereby controlling the flow rate of the gas flowing from the inside of the chamber 10 to the turbo-molecular pump 170 side. adjust. This adjusts the pressure inside the chamber 10.
より具体的には、ポンプユニット140は、真空計180で検出するチャンバー10内の圧力に基づいて昇降バルブ153を上下方向Zに移動させて調整開口部155の流通面積DAを調節し、チャンバー10内から流路部151側に流れるガスの流量を調整することにより、チャンバー10内の圧力を、所定の設定圧力まで減圧する。なお、この場合における設定圧力は、例えば、プラズマ生成装置40でプラズマを生成して、被処理材Wの表面処理を行うのに適した圧力、例えば10Pa~300Pa程度の圧力に設定される。ポンプユニット140は、設定圧力に従ってチャンバー10内の圧力を10Pa~300Pa程度の圧力に調整することにより、チャンバー10内を低真空から中真空の状態にする。
More specifically, the pump unit 140 adjusts the flow area DA of the adjustment opening 155 by moving the lift valve 153 in the vertical direction Z based on the pressure inside the chamber 10 detected by the vacuum gauge 180. The pressure inside the chamber 10 is reduced to a predetermined set pressure by adjusting the flow rate of gas flowing from inside to the flow path section 151 side. Note that the set pressure in this case is set to, for example, a pressure suitable for generating plasma in the plasma generation device 40 and performing surface treatment on the material to be treated W, for example, a pressure of about 10 Pa to 300 Pa. The pump unit 140 adjusts the pressure inside the chamber 10 to a pressure of about 10 Pa to 300 Pa according to the set pressure, thereby bringing the inside of the chamber 10 into a state of low vacuum to medium vacuum.
チャンバー10内を設定圧力まで減圧した後で、表面処理装置1aは、収容ユニット100の揺動を開始させる(ステップST15)。収容ユニット100の揺動は、収容ユニット100を揺動させる揺動手段であるサーボモータ120を駆動させることにより行う。サーボモータ120を駆動させると、サーボモータ120で発生した駆動力がサーボモータ120の出力軸121から駆動軸125を介して収容ユニット支持部材110に伝達される。サーボモータ120からの駆動力が伝達された収容ユニット支持部材110は、駆動軸125と支持軸116(図9参照)とから構成される収容ユニット支持部材110の揺動軸111を中心として揺動する。これにより、収容ユニット支持部材110に支持される収容ユニット100は、収容ユニット支持部材110と一体となって揺動する。
After reducing the pressure inside the chamber 10 to the set pressure, the surface treatment apparatus 1a starts swinging the accommodation unit 100 (step ST15). The accommodation unit 100 is rocked by driving a servo motor 120, which is a swinging means for swinging the accommodation unit 100. When the servo motor 120 is driven, the driving force generated by the servo motor 120 is transmitted from the output shaft 121 of the servo motor 120 to the housing unit support member 110 via the drive shaft 125. The housing unit support member 110 to which the driving force from the servo motor 120 is transmitted swings about the rocking shaft 111 of the housing unit support member 110, which is composed of a drive shaft 125 and a support shaft 116 (see FIG. 9). do. Thereby, the accommodation unit 100 supported by the accommodation unit support member 110 swings together with the accommodation unit support member 110.
収容ユニット100が揺動すると、収容ユニット100に収容されている被処理材Wには、収容ユニット100が揺動することによって発生する慣性力が作用する。そして、収容ユニット100に収容されている被処理材Wは、この慣性力により収容ユニット100内で移動したり、被処理材W同士が衝突して被処理材Wがひっくり返ったりする。
When the accommodation unit 100 swings, an inertial force generated by the swinging of the accommodation unit 100 acts on the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100. The workpieces W accommodated in the storage unit 100 may move within the storage unit 100 due to this inertial force, or the workpieces W may collide with each other, causing the workpieces W to be overturned.
なお、サーボモータ120で発生する駆動力によって収容ユニット100を揺動させる場合は、速度や加速度を急激に変化させる動作も含ませるのが好ましい。収容ユニット100を揺動の速度や加速度を急激に変化させることにより、被処理材Wを収容ユニット100内でより一層移動させ易くなる。また、被処理材Wを収容ユニット100内でより一層ひっくり返し易くなる。
Note that when the housing unit 100 is rocked by the driving force generated by the servo motor 120, it is preferable to also include an operation that rapidly changes the speed or acceleration. By rapidly changing the rocking speed and acceleration of the accommodation unit 100, it becomes easier to move the material W to be processed within the accommodation unit 100. Moreover, it becomes easier to turn over the material W to be processed within the storage unit 100.
収容ユニット100が揺動を開始した後で、表面処理装置1aは、被処理材Wに対してプラズマ生成装置40によって表面改質を行う(ステップST16)。プラズマ生成装置40によって表面改質を行う際には、ガス導入部57(図5、図6参照)にプラズマ生成ガスを供給しつつ、平行平板型の板状導体部51、52(図5、図6参照)の間の空隙部56を高周波放電状態とし、プラズマを生成する。ガス導入部57へのプラズマ生成ガスの供給は、プラズマ生成ガスをガス供給部44からガス流路42に供給し、ガス流路42の一端側に形成されるガス供給孔43からガス導入部57にプラズマ生成ガスを放出することにより行う。また、板状導体部51、52の間の空隙部56を高周波放電状態にする際には、高周波電源61を稼働させることにより行う。空隙部56には、ガス導入部57に供給されたプラズマ生成ガスが、板状導体部52に形成される貫通孔54を通って流れるため、空隙部56に流れたプラズマ生成ガスは高周波放電状態の空隙部56でプラズマ化される。このとき、チャンバー10内は、プラズマを生成するのに適した圧力に減圧されているため、空隙部56にプラズマ生成ガスを流しつつ、空隙部56を高周波放電状態とすることにより、空隙部56では効率良くプラズマが生成される。
After the accommodation unit 100 starts rocking, the surface treatment apparatus 1a performs surface modification on the workpiece W using the plasma generation apparatus 40 (step ST16). When performing surface modification using the plasma generation device 40, while supplying plasma generation gas to the gas introduction section 57 (see FIGS. 5 and 6), parallel plate type plate-shaped conductors 51 and 52 (see FIGS. 5 and 6) (see FIG. 6) is brought into a high frequency discharge state to generate plasma. The plasma generating gas is supplied to the gas introducing section 57 by supplying the plasma generating gas from the gas supply section 44 to the gas flow path 42, and from the gas supply hole 43 formed at one end of the gas flow path 42 to the gas introducing section 57. This is done by emitting plasma-generating gas. Further, when the gap portion 56 between the plate-shaped conductor portions 51 and 52 is brought into a high-frequency discharge state, the high-frequency power source 61 is operated. Because the plasma-generating gas supplied to the gas introduction section 57 flows into the gap 56 through the through hole 54 formed in the plate-shaped conductor 52, the plasma-generating gas flowing into the gap 56 is in a high-frequency discharge state. It is turned into plasma in the cavity 56 of. At this time, since the pressure inside the chamber 10 is reduced to a pressure suitable for generating plasma, the gap 56 is brought into a high-frequency discharge state while flowing the plasma generation gas into the gap 56. Plasma is generated efficiently.
空隙部56で生成されたプラズマは、板状導体部51に形成される貫通孔53を通って、板状導体部52が位置する側の反対側に向かって空隙部56から流出する。即ち、空隙部56で生成されたプラズマは、板状導体部51の貫通孔53を通って、上下方向Zにおける下側に流出する。
The plasma generated in the gap 56 passes through the through hole 53 formed in the plate-shaped conductor 51 and flows out from the gap 56 toward the side opposite to the side where the plate-shaped conductor 52 is located. That is, the plasma generated in the gap 56 passes through the through hole 53 of the plate-shaped conductor 51 and flows downward in the vertical direction Z.
その際に、板状導体部51の貫通孔53の径は、板状導体部52に形成される貫通孔54の径より小さくなっている。このため、空隙部56でプラズマ化したガスであるプラズマガスは、比較的速い流速で、貫通孔53から上下方向Zにおける下側に流出する。上下方向Zにおける板状導体部51の下側には、収容ユニット100に収容される被処理材Wが位置するため、板状導体部51の貫通孔53から流出したプラズマガスは、収容ユニット100に収容される被処理材Wに照射される。被処理材Wは、このようにプラズマ生成装置40で生成されるプラズマによって表面改質される。即ち、被処理材Wは、照射されたプラズマによって表面処理される。
At this time, the diameter of the through hole 53 of the plate-shaped conductor part 51 is smaller than the diameter of the through-hole 54 formed in the plate-shaped conductor part 52. Therefore, the plasma gas, which is the gas turned into plasma in the void portion 56, flows out from the through hole 53 to the lower side in the vertical direction Z at a relatively high flow rate. Since the processed material W accommodated in the accommodation unit 100 is located below the plate-shaped conductor part 51 in the vertical direction Z, the plasma gas flowing out from the through-hole 53 of the plate-shaped conductor part 51 will not flow into the accommodation unit 100. The material W to be treated is irradiated. The surface of the material W to be treated is modified by the plasma generated by the plasma generation device 40 in this manner. That is, the surface of the material W to be treated is treated by the irradiated plasma.
プラズマにより行われる表面改質の一例は、具体的には、プラズマガス中のイオンが被処理材Wに衝突することによって被処理材Wの表面を荒らす表面粗面化である。また、プラズマにより行われる他の表面改質の例としては、プラズマによる被処理材Wの表面の洗浄や、プラズマによって被処理材Wの表面に親水性の官能基を生成すること等が挙げられる。
Specifically, an example of surface modification performed by plasma is surface roughening in which ions in plasma gas collide with the material W to be processed, thereby roughening the surface of the material W to be processed. Other examples of surface modification performed by plasma include cleaning the surface of the material W to be treated by plasma, and generating hydrophilic functional groups on the surface of the material W to be treated by plasma. .
なお、プラズマ生成装置40には、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130aが取り付けられているため、板状導体部51の貫通孔53から流出したプラズマガスは、一対の補正板130aの間を流れる。被処理材Wは、一対の補正板130aの間に収容されているため、プラズマガスが一対の補正板130aの間を流れることにより、プラズマガスは、被処理材Wを万遍なく覆う。そのため、被処理材Wは、プラズマガスにより、効率良く表面処理される。
Note that since the plasma generation device 40 is equipped with a pair of correction plates 130a that limit the range in which the material to be treated W is accommodated, the plasma gas flowing out from the through hole 53 of the plate-shaped conductor portion 51 is The current flows between the correction plates 130a. Since the material to be processed W is accommodated between the pair of correction plates 130a, the plasma gas evenly covers the material to be processed W by flowing between the pair of correction plates 130a. Therefore, the surface of the material W to be treated is efficiently treated by the plasma gas.
さらに、プラズマガスが吹き付けられる間に、収容ユニット100は揺動するため、被処理材Wが収容ユニット100内で移動したりひっくり返ったりすることにより、プラズマガスが、被処理材Wの全面に到達する。つまり、収容ユニット100に収容される被処理材Wは、収容ユニット100が揺動することにより、全面が万遍なくプラズマに曝される。これにより、被処理材Wが複雑な形状である場合でも、複雑な形状の被処理材Wの全面に、万遍なく表面処理が施される。
Further, since the storage unit 100 swings while the plasma gas is being sprayed, the workpiece W moves or turns over within the storage unit 100, and the plasma gas is spread over the entire surface of the workpiece W. reach. That is, the entire surface of the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100 is exposed to plasma evenly as the accommodation unit 100 swings. As a result, even when the workpiece W has a complicated shape, the entire surface of the workpiece W having a complicated shape is uniformly subjected to surface treatment.
プラズマ生成装置40による表面改質が所定の時間行われると、表面処理装置1aは、プラズマ生成装置40でのプラズマの生成を停止する。
When the surface modification by the plasma generation device 40 is performed for a predetermined period of time, the surface treatment device 1a stops the generation of plasma in the plasma generation device 40.
そして、表面処理装置1aは、サーボモータ120の駆動を停止することによって、収容ユニット100の揺動を終了する(ステップST17)。その際、収容ユニット支持部材110は、中立位置、即ち、図11に示す状態で停止する。
Then, the surface treatment apparatus 1a ends the swinging of the accommodation unit 100 by stopping the driving of the servo motor 120 (step ST17). At this time, the accommodation unit support member 110 stops at the neutral position, that is, the state shown in FIG. 11.
プラズマ生成装置40でのプラズマの生成が停止し、収容ユニット支持部材110も停止したら、表面処理装置1aは、チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする(ステップST18)。チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする際には、ポンプユニット140を停止し、チャンバー10に設置される圧力調整用のバルブ(非図示)を開くことにより、チャンバー10の周囲の空気をチャンバー10内に取り込む。これにより、減圧されていたチャンバー10内を増圧し、チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする。
When the plasma generation in the plasma generation device 40 stops and the housing unit support member 110 also stops, the surface treatment device 1a makes the pressure in the chamber 10 the same as the atmospheric pressure (step ST18). To make the pressure inside the chamber 10 the same as the atmospheric pressure, the pump unit 140 is stopped and the pressure adjustment valve (not shown) installed in the chamber 10 is opened to reduce the pressure around the chamber 10. Air is taken into the chamber 10. As a result, the pressure inside the chamber 10, which had been reduced in pressure, is increased, and the pressure inside the chamber 10 is made equal to the atmospheric pressure.
チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにしたら、第1開閉部材20を開き、第2開閉部材30を閉じる(ステップST19)。チャンバー10内の圧力は、チャンバー10の外の大気圧とほぼ同じ大きさになっているため、第1開閉部材20は、ヒンジ部21を中心として回動させることにより容易に開くことができる。第1開閉部材20を開いたら、チャンバー10の開口部11付近における第1開閉部材20とは異なる位置に取り付けられている第2開閉部材30を閉じる。
Once the pressure inside the chamber 10 is equal to the atmospheric pressure, the first opening/closing member 20 is opened and the second opening/closing member 30 is closed (step ST19). Since the pressure inside the chamber 10 is approximately the same as the atmospheric pressure outside the chamber 10, the first opening/closing member 20 can be easily opened by rotating around the hinge portion 21. After opening the first opening/closing member 20, the second opening/closing member 30, which is attached to a different position from the first opening/closing member 20 near the opening 11 of the chamber 10, is closed.
第2開閉部材30を閉じる際には、第1開閉部材20と同様に、ヒンジ部31を中心として第2開閉部材30を回動させることにより、チャンバー10の開口部11を第2開閉部材30によって閉じる。これにより、第2開閉部材30に取り付けられているスパッタリング装置70の一部を、チャンバー10内に位置させる(図4、図10参照)。この場合、少なくともスパッタリング装置70の支持板80に支持されているターゲット84をチャンバー10内に位置させることによって、ターゲット84を、チャンバー10内に配置される収容ユニット100の開口部103から収容ユニット100内に入り込ませる。これにより、スパッタリング装置70が有するターゲット84を、収容ユニット100に収容される被処理材Wの上方で、被処理材Wの比較的近傍に位置させる。
When closing the second opening/closing member 30, similarly to the first opening/closing member 20, by rotating the second opening/closing member 30 around the hinge part 31, the opening 11 of the chamber 10 is opened to the second opening/closing member 30. Closed by. As a result, a part of the sputtering device 70 attached to the second opening/closing member 30 is positioned inside the chamber 10 (see FIGS. 4 and 10). In this case, by positioning at least the target 84 supported by the support plate 80 of the sputtering device 70 in the chamber 10, the target 84 can be moved into the housing unit 100 from the opening 103 of the housing unit 100 arranged in the chamber 10. Let it go inside. Thereby, the target 84 of the sputtering device 70 is positioned above the workpiece W accommodated in the housing unit 100 and relatively close to the workpiece W.
スパッタリング装置70には、被処理材Wが配置される範囲を制限する一対の補正板130aが取り付けられている。補正板130aは、スパッタリング装置70が有するターゲット84よりも下側に配置されるため、ターゲット84を収容ユニット100の開口部103から収容ユニット100内に入り込ませる状態にした際には、補正板130aも収容ユニット100内に入り込む。これにより、収容ユニット100に収容される被処理材Wは、収容ユニット100内に位置する一対の補正板130aの間に位置する状態になる。
A pair of correction plates 130a are attached to the sputtering device 70 to limit the range in which the material to be processed W is arranged. Since the correction plate 130a is arranged below the target 84 included in the sputtering device 70, when the target 84 is brought into the accommodation unit 100 through the opening 103 of the accommodation unit 100, the correction plate 130a also enters into the accommodation unit 100. Thereby, the processed material W accommodated in the accommodation unit 100 is placed between the pair of correction plates 130a located within the accommodation unit 100.
第2開閉部材30を閉じることによりスパッタリング装置70をチャンバー10内に位置させたら、ポンプユニット140によってチャンバー10内を減圧する(ステップST20)。チャンバー10内の減圧は、ステップS14で説明したのと同様の手法で行う。
After the sputtering device 70 is positioned within the chamber 10 by closing the second opening/closing member 30, the pressure inside the chamber 10 is reduced by the pump unit 140 (step ST20). The pressure inside the chamber 10 is reduced in the same manner as described in step S14.
チャンバー10内を設定圧力まで減圧した後で、表面処理装置1aは、収容ユニット100の揺動を開始させる(ステップST21)。収容ユニット100の揺動は、前記したステップST15で説明したのと同様に行われる。
After reducing the pressure inside the chamber 10 to the set pressure, the surface treatment apparatus 1a starts swinging the accommodation unit 100 (step ST21). The accommodation unit 100 is rocked in the same manner as described in step ST15 above.
収容ユニット100が揺動すると、収容ユニット100に収容されている被処理材Wには、収容ユニット100が揺動方向において往復で揺動することによって発生する慣性力が作用する。そして、収容ユニット100に収容されている被処理材Wは、この慣性力により収容ユニット100内で移動したり、被処理材W同士が衝突して被処理材Wがひっくり返ったりする。
When the storage unit 100 swings, an inertial force generated by the reciprocating swing of the storage unit 100 in the swinging direction acts on the workpiece W stored in the storage unit 100. The workpieces W accommodated in the storage unit 100 may move within the storage unit 100 due to this inertial force, or the workpieces W may collide with each other, causing the workpieces W to be overturned.
収容ユニット100が揺動を開始した後で、表面処理装置1aは、被処理材Wに対してスパッタリング装置70によってスパッタリングを行う(ステップST22)。スパッタリング装置70によってスパッタリングを行う際には、チャンバー10に配置されるガス流入部16から、スパッタリングに用いるガスがチャンバー10内に流入する。そして、スパッタリング装置70のマグネット81が発生した磁界によって、ガス流入部16から流入したガスをイオン化し、ターゲット84にイオンを衝突させることにより、ターゲット84の原子をはじき出す。チャンバー10内は、ポンプユニット140によってスパッタリングを行うのに適した圧力に減圧されているため、スパッタリングに用いるガスをガス流入部16からチャンバー10内に流入しつつ、マグネット81で磁界を発生することにより、スパッタリング装置70のターゲット84の近傍では、ガス流入部16から流入したガスが効率良くイオン化される。
After the accommodation unit 100 starts swinging, the surface treatment apparatus 1a sputters the material to be treated W using the sputtering apparatus 70 (step ST22). When sputtering is performed by the sputtering device 70, a gas used for sputtering flows into the chamber 10 from the gas inflow section 16 arranged in the chamber 10. Then, the gas flowing in from the gas inflow section 16 is ionized by the magnetic field generated by the magnet 81 of the sputtering device 70, and the ions collide with the target 84, thereby repelling the atoms of the target 84. Since the inside of the chamber 10 is reduced to a pressure suitable for sputtering by the pump unit 140, a magnetic field can be generated by the magnet 81 while the gas used for sputtering flows into the chamber 10 from the gas inflow part 16. Therefore, in the vicinity of the target 84 of the sputtering device 70, the gas flowing from the gas inlet portion 16 is efficiently ionized.
本実施形態では、ターゲット84には銅が用いられているため、ターゲット84の近傍でイオン化されたガスのイオンがターゲット84に衝突した際に、ターゲット84は、銅の原子をはじき出す。ターゲット84からはじき出された原子は、上下方向Zにおいて、マグネット81が位置する側の反対側である下側に向かう。上下方向Zにおけるターゲット84の下側には、収容ユニット100に収容される被処理材Wが位置するため、ターゲット84からはじき出された原子は、収容ユニット100に収容される被処理材Wに向かって移動して被処理材Wに密着し、被処理材Wの表面に堆積する。これにより、被処理材Wの表面には、ターゲット84を形成する物質によって薄膜が形成される。本実施形態の場合、被処理材Wの表面には、銅の薄膜が形成される。
In this embodiment, the target 84 is made of copper, so when the ions of the ionized gas near the target 84 collide with the target 84, the target 84 kicks out copper atoms. The atoms ejected from the target 84 head toward the lower side, which is the opposite side to the side where the magnet 81 is located, in the vertical direction Z. Since the processed material W accommodated in the accommodation unit 100 is located below the target 84 in the vertical direction Z, the atoms ejected from the target 84 are directed toward the processed material W accommodated in the accommodation unit 100. The particles move and come into close contact with the material W to be processed, and are deposited on the surface of the material W to be processed. As a result, a thin film is formed on the surface of the material W to be processed by the substance forming the target 84. In the case of this embodiment, a thin copper film is formed on the surface of the material W to be processed.
その際に、被処理材Wの表面は、プラズマ生成装置40によって表面改質されているため、スパッタリング装置70により、ターゲット84を形成する物質で被処理材Wの表面に成膜を行う場合、被処理材Wの表面に対する薄膜の密着度を高めることができる。即ち、スパッタリング装置70は、表面改質された被処理材Wの表面に対して、スパッタリングによって成膜を行うため、高い密着度で被処理材Wの表面に薄膜を形成することができる。なお、形成された薄膜には、後工程で、他の装置によって被処理材Wの表面にめっき加工を施した際に、めっき層が密着し易い。
At that time, since the surface of the material to be processed W has been surface-modified by the plasma generation device 40, when forming a film on the surface of the material to be processed W using the substance that forms the target 84 by the sputtering device 70, The degree of adhesion of the thin film to the surface of the material W to be treated can be increased. That is, since the sputtering apparatus 70 forms a film by sputtering on the surface of the surface-modified material W to be processed, it is possible to form a thin film on the surface of the material W to be processed with high adhesion. Note that a plating layer tends to adhere to the formed thin film when plating is applied to the surface of the material W to be processed using another device in a post-process.
なお、スパッタリング装置70には、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130aが取り付けられているため、ターゲット84からはじき出された原子は、一対の補正板130aの間を流れる。被処理材Wは、一対の補正板130aの間に収容されているため、ターゲット84からはじき出された原子は、一対の補正板130aの間を通ることにより、被処理材Wを万遍なく覆う。そのため、被処理材Wの表面には、万遍なく均一に薄膜が形成される。
Note that since the sputtering device 70 is equipped with a pair of correction plates 130a that limit the range in which the material to be processed W is accommodated, the atoms ejected from the target 84 flow between the pair of correction plates 130a. . Since the material to be processed W is accommodated between the pair of correction plates 130a, the atoms ejected from the target 84 pass between the pair of correction plates 130a, thereby evenly covering the material to be processed W. . Therefore, a thin film is uniformly formed on the surface of the material W to be processed.
スパッタリング装置70でスパッタリングを行うことにより被処理材Wの表面に付着する、ターゲット84からはじき出された原子は、収容ユニット100の揺動によって被処理材Wが収容ユニット100内で移動したりひっくり返ったりすることにより、各被処理材Wの全面に密着する。つまり、収容ユニット100に収容される被処理材Wは、収容ユニット100が揺動することにより、ターゲット84からはじき出された原子が被処理材Wの全面に万遍なく密着し、ターゲット84を形成する物質が堆積することにより形成される薄膜は、被処理材Wの全面に均一に形成される。これにより、被処理材Wが複雑な形状である場合でも、複雑な形状の被処理材Wの全面に、万遍なく薄膜が形成される。
Atoms that are ejected from the target 84 and adhere to the surface of the material W to be processed by sputtering with the sputtering device 70 may be caused by the material W being moved or tipped over within the storage unit 100 due to the rocking of the storage unit 100. By turning it around, it comes into close contact with the entire surface of each workpiece W. In other words, as the storage unit 100 swings, the atoms ejected from the target 84 evenly adhere to the entire surface of the material W to be processed, thereby forming the target 84. The thin film formed by the deposition of the substance is uniformly formed over the entire surface of the material W to be processed. Thereby, even when the processed material W has a complicated shape, a thin film is evenly formed over the entire surface of the processed material W having a complicated shape.
スパッタリング装置70によるスパッタリングが所定の時間行われると、表面処理装置1aは、スパッタリング装置70によるスパッタリングを停止する。
When sputtering by the sputtering device 70 is performed for a predetermined period of time, the surface treatment device 1a stops the sputtering by the sputtering device 70.
そして、表面処理装置1aは、サーボモータ120の駆動を停止することによって、収容ユニット100の揺動を終了する(ステップST23)。その際、収容ユニット支持部材110は、中立位置、即ち、図12に示す状態で停止する。
Then, the surface treatment apparatus 1a ends the swinging of the accommodation unit 100 by stopping the driving of the servo motor 120 (step ST23). At this time, the accommodation unit support member 110 stops at the neutral position, that is, the state shown in FIG. 12.
スパッタリング装置70が停止し、収容ユニット支持部材110も停止したら、表面処理装置1aは、チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする(ステップST24)。チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする際には、ポンプユニット140を停止し、チャンバー10に設置される圧力調整用のバルブ(非図示)を開くことにより、チャンバー10の周囲の空気をチャンバー10内に取り込む。これにより、減圧されていたチャンバー10内を増圧し、チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにする。
When the sputtering device 70 stops and the housing unit support member 110 also stops, the surface treatment device 1a makes the pressure in the chamber 10 the same as the atmospheric pressure (step ST24). To make the pressure inside the chamber 10 the same as the atmospheric pressure, the pump unit 140 is stopped and the pressure adjustment valve (not shown) installed in the chamber 10 is opened to reduce the pressure around the chamber 10. Air is taken into the chamber 10. As a result, the pressure inside the chamber 10, which had been reduced in pressure, is increased, and the pressure inside the chamber 10 is made equal to the atmospheric pressure.
チャンバー10内の圧力を大気圧と同じ大きさにしたら、第2開閉部材30を開き、収容ユニット100を取り出す(ステップST25)。チャンバー10内の圧力は、チャンバー10の外の大気圧とほぼ同じ大きさになっているため、第2開閉部材30は、ヒンジ部31を中心として回動させることにより容易に開くことができる。第2開閉部材30を開いたら、チャンバー10に収容されている収容ユニット100を、チャンバー10の開口部11からチャンバー10の外に取り出す。以上の一連の処理によって、プラズマ生成装置40で表面改質を行った後、スパッタリング装置70でスパッタリングを行うことにより、後工程でめっき処理を行う際にめっき層の密着度が高い薄膜が形成された被処理材Wが得られる。
When the pressure inside the chamber 10 is made equal to the atmospheric pressure, the second opening/closing member 30 is opened and the housing unit 100 is taken out (step ST25). Since the pressure inside the chamber 10 is approximately the same as the atmospheric pressure outside the chamber 10, the second opening/closing member 30 can be easily opened by rotating around the hinge portion 31. After opening the second opening/closing member 30, the housing unit 100 housed in the chamber 10 is taken out of the chamber 10 through the opening 11 of the chamber 10. Through the series of processes described above, after surface modification is performed in the plasma generation device 40, sputtering is performed in the sputtering device 70, thereby forming a thin film with high adhesion of the plating layer when plating is performed in a subsequent process. A processed material W is obtained.
表面に薄膜が形成された被処理材Wは、後の工程でめっき処理される。めっき処理は、例えば、電解めっきや無電解めっき、溶融めっき等の手法によって行われる。これらのめっき処理は、前記した一連の表面処理によって薄膜が形成された被処理材Wに対して行われるため、めっき処理によって表面を被覆する金属の薄膜(めっき層)を、被処理材Wの表面に形成された薄膜に対して、高い密着度で形成することができる。
The material to be treated W having a thin film formed on its surface is subjected to a plating treatment in a later step. The plating process is performed by, for example, electrolytic plating, electroless plating, hot-dip plating, or the like. These plating treatments are performed on the workpiece W on which a thin film has been formed through the series of surface treatments described above, so the thin metal film (plating layer) covering the surface is applied to the workpiece W by the plating process. It can be formed with high adhesion to the thin film formed on the surface.
以上説明したように、第1の実施形態の表面処理装置1aは、収容ユニット100に被処理材Wを収容した際に、被処理材Wの収容範囲を、プラズマ生成装置40(表面処理手段)による処理能力の有効範囲内に、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130aを備える。また、表面処理装置1aは、収容ユニット100に被処理材Wを収容した際に、被処理材Wの収容範囲を、スパッタリング装置70(表面処理手段)による処理能力の有効範囲内に、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130aを備える。したがって、表面処理を行っている間は、被処理材Wを、表面処理手段による処理能力の有効範囲内に留めることができるため、表面処理を確実に実行することができる。
As explained above, when the surface treatment apparatus 1a of the first embodiment accommodates the material to be treated W in the accommodation unit 100, the storage range of the material to be treated W is limited to the plasma generating device 40 (surface treatment means). A pair of correction plates 130a are provided to limit the range in which the material to be processed W can be accommodated within the effective range of the processing capacity. Furthermore, when the material to be processed W is accommodated in the accommodation unit 100, the surface treatment apparatus 1a is configured such that the accommodation range of the material to be processed W is within the effective range of the processing capacity of the sputtering device 70 (surface treatment means). A pair of correction plates 130a are provided to limit the range in which the material W is accommodated. Therefore, while the surface treatment is being performed, the material to be treated W can be kept within the effective range of the processing capacity of the surface treatment means, so that the surface treatment can be performed reliably.
また、第1の実施形態の表面処理装置1aにおいて、補正板130aは、収容ユニット100の側壁102に沿って、対向する位置に設置される。したがって、収容ユニット100に収容された被処理材Wの収容範囲を、対向する2枚の補正板130aの間に確実に制限することができる。
Furthermore, in the surface treatment apparatus 1a of the first embodiment, the correction plates 130a are installed at opposing positions along the side wall 102 of the storage unit 100. Therefore, the accommodation range of the processed material W accommodated in the accommodation unit 100 can be reliably limited between the two opposing correction plates 130a.
また、第1の実施形態の表面処理装置1aにおいて、表面処理手段は、収容ユニット100に収容されている被処理材Wに対してプラズマを照射することにより、被処理材Wの表面処理を行うプラズマ生成装置40であり、当該プラズマ生成装置40による処理能力の有効範囲は、プラズマの照射範囲である。したがって、被処理材Wに対して、プラズマを用いた表面改質(表面処理)を確実に行うことができる。
In the surface treatment apparatus 1a of the first embodiment, the surface treatment means performs surface treatment on the workpiece W accommodated in the storage unit 100 by irradiating the workpiece W with plasma. This is a plasma generation device 40, and the effective range of the processing capacity of the plasma generation device 40 is the plasma irradiation range. Therefore, surface modification (surface treatment) using plasma can be reliably performed on the material W to be treated.
また、第1の実施形態の表面処理装置1aにおいて、表面処理手段は、収容ユニット100に収容されている被処理材Wに対してスパッタリングを行うスパッタリング装置70であり、当該スパッタリング装置70による処理能力の有効範囲は、ターゲット84から放出された原子の放出範囲である。したがって、被処理材Wに対して、スパッタリングを確実に行うことができる。
In the surface treatment apparatus 1a of the first embodiment, the surface treatment means is a sputtering apparatus 70 that performs sputtering on the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100, and the processing capacity of the sputtering apparatus 70 is The effective range is the emission range of atoms emitted from the target 84. Therefore, sputtering can be reliably performed on the material W to be treated.
[2.第2の実施形態]
本開示の第2の実施形態である表面処理装置1bについて図21から図24を用いて説明する。図21は、第2の実施形態において、プラズマ生成装置がチャンバー内に位置する際の収容ユニット周辺の構成の説明図である。図22は、第2の実施形態において、スパッタリング装置がチャンバー内に位置する際の収容ユニット周辺の構成の説明図である。図23は、図21のJ-J断面図である。図24は、図22のK-K断面図である。
[2. Second embodiment]
A surface treatment apparatus 1b according to a second embodiment of the present disclosure will be described using FIGS. 21 to 24. FIG. 21 is an explanatory diagram of the configuration around the accommodation unit when the plasma generation device is located in the chamber in the second embodiment. FIG. 22 is an explanatory diagram of the configuration around the housing unit when the sputtering apparatus is located in the chamber in the second embodiment. FIG. 23 is a sectional view taken along the line JJ in FIG. 21. FIG. 24 is a sectional view taken along line KK in FIG. 22.
[2-1.補正板の別の構成例の説明]
表面処理装置1bは、第1の実施形態で説明した表面処理装置1aが備える一対の補正板130aの代わりに、被処理材Wが収容される範囲を制限する一対の補正板130bを備える。その他の構成は表面処理装置1aと同じである。
[2-1. Description of another configuration example of correction plate]
The surface treatment apparatus 1b includes a pair of correction plates 130b that limit the range in which the material to be treated W is accommodated, instead of the pair of correction plates 130a included in the surface treatment apparatus 1a described in the first embodiment. The other configurations are the same as the surface treatment apparatus 1a.
補正板130bは、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70に取り付けられる装置側補正板131と、収容ユニット100に取り付けられる収容ユニット側補正板133とを有している。
The correction plate 130b includes an apparatus side correction plate 131 attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70, and an accommodation unit side correction plate 133 attached to the accommodation unit 100.
このうち、プラズマ生成装置40に取り付けられる装置側補正板131は、図21に示すように、収容ユニット100が配置されるチャンバー10内にプラズマ生成装置40が位置する場合における、収容ユニット100の側壁102に平行な向きで、一対の側壁102の間に配置される。即ち、一対の装置側補正板131は、互いに対向する向きで配置されている。なお、装置側補正板131は、本開示における第1の補正板の一例である。
Among these, the device side correction plate 131 attached to the plasma generation device 40 is attached to the side wall of the accommodation unit 100 when the plasma generation device 40 is located in the chamber 10 in which the accommodation unit 100 is arranged, as shown in FIG. 102 and between a pair of side walls 102 . That is, the pair of device-side correction plates 131 are arranged to face each other. Note that the device-side correction plate 131 is an example of a first correction plate in the present disclosure.
一対の装置側補正板131は、それぞれ取付部132を有している。取付部132は、プラズマ生成装置40の保持部材58の下面に取り付けられている。即ち、取付部132は、図23に示すように、装置側補正板131を幅方向Xに見た場合における装置側補正板131の上端に位置しており、取付部132は、厚さ方向が上下方向Zになる板状の形状で形成されている。装置側補正板131は、このように形成される取付部132を、プラズマ生成装置40の保持部材58の下面に取り付けることにより、プラズマ生成装置40に取り付けられている。また、図21に示すように、一対の装置側補正板131の間隔は、長さ方向Yにおけるプラズマ生成装置40の支持板50の幅と同程度の大きさになっている。具体的には、プラズマ生成装置40に取り付けられる一対の装置側補正板131の間隔は、プラズマ生成装置40が有するガス導入部57の、長さ方向Yにおける幅と同程度の大きさになっている。
The pair of device-side correction plates 131 each have a mounting portion 132. The attachment part 132 is attached to the lower surface of the holding member 58 of the plasma generation device 40. That is, as shown in FIG. 23, the mounting portion 132 is located at the upper end of the device-side correction plate 131 when the device-side correction plate 131 is viewed in the width direction It is formed in a plate-like shape extending in the vertical direction Z. The device-side correction plate 131 is attached to the plasma generation device 40 by attaching the attachment portion 132 formed in this manner to the lower surface of the holding member 58 of the plasma generation device 40. Further, as shown in FIG. 21, the distance between the pair of device-side correction plates 131 is approximately the same as the width of the support plate 50 of the plasma generation device 40 in the longitudinal direction Y. Specifically, the distance between the pair of device-side correction plates 131 attached to the plasma generation device 40 is approximately the same as the width in the longitudinal direction Y of the gas introduction section 57 of the plasma generation device 40. There is.
また、図23に示すように、プラズマ生成装置40に取り付けられる装置側補正板131の、幅方向Xにおける幅は、同方向におけるプラズマ生成装置40の支持板50の幅と同程度の大きさになっている。また、装置側補正板131の上下方向Zにおける高さは、収容ユニット100が収容ユニット支持部材110で支持されるチャンバー10内にプラズマ生成装置40を位置させた際に、装置側補正板131を収容ユニット100から上下方向Zに離間させることのできる(即ち、第1開閉部材20を開閉できる)高さになっている。
Further, as shown in FIG. 23, the width of the device-side correction plate 131 attached to the plasma generation device 40 in the width direction It has become. Further, the height of the device side correction plate 131 in the vertical direction Z is such that when the plasma generation device 40 is positioned in the chamber 10 where the accommodation unit 100 is supported by the accommodation unit support member 110 The height is such that it can be separated from the storage unit 100 in the vertical direction Z (that is, the first opening/closing member 20 can be opened and closed).
スパッタリング装置70に取り付けられる装置側補正板131も同様に、図22に示すように、取付部132がスパッタリング装置70の保持部材85の下面に取り付けられることにより、スパッタリング装置70に取り付けられている。スパッタリング装置70に取り付けられる一対の装置側補正板131の間隔は、長さ方向Yにおけるスパッタリング装置70の支持板80の幅と同程度の大きさになっている。具体的には、スパッタリング装置70に取り付けられる一対の装置側補正板131の間隔は、スパッタリング装置70が有するマグネット81の、長さ方向Yにおける幅と同程度の大きさになっている。
Similarly, the device-side correction plate 131 attached to the sputtering device 70 is attached to the sputtering device 70 by having a mounting portion 132 attached to the lower surface of the holding member 85 of the sputtering device 70, as shown in FIG. The distance between the pair of device-side correction plates 131 attached to the sputtering device 70 is approximately the same as the width of the support plate 80 of the sputtering device 70 in the longitudinal direction Y. Specifically, the distance between the pair of device-side correction plates 131 attached to the sputtering device 70 is approximately the same as the width in the longitudinal direction Y of the magnet 81 included in the sputtering device 70.
また、図24に示すように、スパッタリング装置70に取り付けられる装置側補正板131の、幅方向Xにおける幅は、同方向におけるスパッタリング装置70の支持板80の幅と同程度の大きさになっている。また、装置側補正板131の上下方向Zにおける高さは、収容ユニット100が収容ユニット支持部材110で支持されるチャンバー10内にスパッタリング装置70を位置させた際に、装置側補正板131を収容ユニット100から上下方向Zに離間させることのできる(即ち、第2開閉部材30を開閉できる)高さになっている。
Further, as shown in FIG. 24, the width of the device-side correction plate 131 attached to the sputtering device 70 in the width direction X is approximately the same as the width of the support plate 80 of the sputtering device 70 in the same direction. There is. The height of the apparatus-side correction plate 131 in the vertical direction Z is such that the apparatus-side correction plate 131 is accommodated when the sputtering apparatus 70 is positioned in the chamber 10 in which the accommodation unit 100 is supported by the accommodation unit support member 110. The height is such that it can be separated from the unit 100 in the vertical direction Z (that is, the second opening/closing member 30 can be opened and closed).
なお、図23、図24に示すように、プラズマ生成装置40に取り付けられる装置側補正板131と、スパッタリング装置70に取り付けられる装置側補正板131とは、ほぼ同じ形状になっており、チャンバー10内に位置する際におけるチャンバー10内での配置位置が、実質的に同じ位置になっている。また、装置側補正板131は、収容ユニット100が揺動軸111(図25、図26参照)を中心として収容ユニット支持部材110と一体となって揺動した際に、収容ユニット100に当接しないように、幅方向Xにおける両側の辺と下端の辺との間にかけて、面取りが施されている。
As shown in FIGS. 23 and 24, the device-side correction plate 131 attached to the plasma generation device 40 and the device-side correction plate 131 attached to the sputtering device 70 have almost the same shape, and the chamber 10 The arrangement position within the chamber 10 when located within the chamber 10 is substantially the same position. Further, the device side correction plate 131 comes into contact with the accommodation unit 100 when the accommodation unit 100 swings together with the accommodation unit support member 110 about the swing axis 111 (see FIGS. 25 and 26). Chamfering is applied between the sides on both sides in the width direction X and the bottom edge to prevent this from happening.
また、表面処理装置1bは、図21、図22に示すように、収容ユニット100の内側の底部に、収容ユニット側補正板133を備えている。収容ユニット側補正板133は、収容ユニット100の内側に一対が配置されており、一対の収容ユニット側補正板133は、長さ方向Yに離間している。また、一対の収容ユニット側補正板133は、長さ方向Yにおける間隔が、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70に取り付けられる一対の装置側補正板131の間隔より僅かに大きい間隔になっている。なお、収容ユニット側補正板133は、本開示における第2の補正板の一例である。
Further, the surface treatment apparatus 1b includes an accommodation unit-side correction plate 133 at the bottom inside the accommodation unit 100, as shown in FIGS. 21 and 22. A pair of accommodation unit side correction plates 133 are arranged inside the accommodation unit 100, and the pair of accommodation unit side correction plates 133 are spaced apart in the length direction Y. Further, the distance between the pair of storage unit side correction plates 133 in the length direction Y is slightly larger than the distance between the pair of device side correction plates 131 attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70. Note that the storage unit side correction plate 133 is an example of a second correction plate in the present disclosure.
また、収容ユニット側補正板133は、上下方向Zにおける高さがほぼ一定の高さで、幅方向Xに延在して形成されている。そして、図23、図24に示すように、収容ユニット側補正板133の高さは、収容ユニット側補正板133の上端の位置が、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に位置する場合における装置側補正板131の下端の位置よりもやや上側に位置する高さになっている。このため、一対の収容ユニット側補正板133は、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70がチャンバー10内に位置する状態では、長さ方向Yにおける両側から一対の装置側補正板131を挟んだ状態で、上下方向Zにおける収容ユニット側補正板133の上端付近が、装置側補正板131の下端付近にオーバーラップしている。即ち、収容ユニット100に収容された被処理材Wに対して表面処理を行う際に、装置側補正板131と収容ユニット側補正板133とは、重複領域134a(図23参照)、重複領域134b(図24参照)を形成する。
Further, the storage unit side correction plate 133 is formed to extend in the width direction X with a substantially constant height in the vertical direction Z. As shown in FIGS. 23 and 24, the height of the accommodation unit side correction plate 133 is such that the upper end of the accommodation unit side correction plate 133 is located within the chamber 10 such that the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are located within the chamber 10. The height is slightly higher than the position of the lower end of the apparatus-side correction plate 131 in the case of the present invention. Therefore, when the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are located in the chamber 10, the pair of accommodation unit side correction plates 133 are placed in a state where the pair of device side correction plates 131 are sandwiched from both sides in the length direction Y. , the vicinity of the upper end of the storage unit-side correction plate 133 in the vertical direction Z overlaps the vicinity of the lower end of the apparatus-side correction plate 131. That is, when performing surface treatment on the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100, the apparatus side correction plate 131 and the accommodation unit side correction plate 133 have an overlapping area 134a (see FIG. 23) and an overlapping area 134b. (see FIG. 24).
なお、ここでは、収容ユニット側補正板133が、長さ方向Yにおける両側から一対の装置側補正板131を挟んだ状態で設置される例を説明したが、逆に、装置側補正板131を、長さ方向Yにおける両側から一対の収容ユニット側補正板133を挟んだ状態で設置してもよい。
Here, an example has been described in which the storage unit side correction plate 133 is installed with a pair of device side correction plates 131 sandwiched between them from both sides in the length direction Y. , it may be installed with a pair of storage unit side correction plates 133 sandwiched from both sides in the length direction Y.
[2-2.収容ユニットの揺動状態の説明]
図25は、図23に示す収容ユニット及び収容ユニット支持部材が揺動した状態を示す説明図である。図26は、図24に示す収容ユニット及び収容ユニット支持部材が揺動した状態を示す説明図である。収容ユニット側補正板133が取り付けられる収容ユニット100は、揺動軸111を中心として収容ユニット支持部材110と一体となって揺動するが、収容ユニット100の揺動の角度に関わらず、収容ユニット側補正板133と装置側補正板131とは、重複領域134c(図25参照)、重複領域134d(図26参照)を形成する。即ち、収容ユニット側補正板133は、収容ユニット100が揺動することに伴う、装置側補正板131に対する相対的な角度の変化に関わらず、装置側補正板131に対して、継続的に一部重複可能に配置されている。
[2-2. Explanation of the rocking state of the storage unit]
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a state in which the accommodation unit and the accommodation unit support member shown in FIG. 23 are swung. FIG. 26 is an explanatory diagram showing a state in which the accommodation unit and the accommodation unit support member shown in FIG. 24 are swung. The accommodation unit 100 to which the accommodation unit side correction plate 133 is attached swings together with the accommodation unit support member 110 about the swing axis 111, but regardless of the swing angle of the accommodation unit 100, the accommodation unit The side correction plate 133 and the device side correction plate 131 form an overlapping area 134c (see FIG. 25) and an overlapping area 134d (see FIG. 26). That is, the storage unit side correction plate 133 is continuously aligned with the apparatus side correction plate 131 regardless of the change in the relative angle to the apparatus side correction plate 131 due to the rocking of the storage unit 100. The sections are arranged so that they can be overlapped.
つまり、装置側補正板131には、収容ユニット100が揺動した際に、幅方向Xにおける両側の辺と下端の辺との間にかけて面取りが施されているが、収容ユニット側補正板133は、収容ユニット100の揺動時に、装置側補正板131の面取り部分に対してオーバーラップする。即ち、補正板130bは、装置側補正板131に面取りを形成することによって、収容ユニット100が揺動した際に装置側補正板131が収容ユニット100に当接しないようにしつつ、収容ユニット100の揺動の状態に関わらず、収容ユニット側補正板133と装置側補正板131とが一部重複した状態を保持できるようになっている。
In other words, the device side correction plate 131 is chamfered between both sides and the bottom edge in the width direction X when the storage unit 100 swings, but the storage unit side correction plate 133 is , overlaps the chamfered portion of the device-side correction plate 131 when the accommodation unit 100 swings. That is, the correction plate 130b prevents the apparatus-side correction plate 131 from coming into contact with the accommodation unit 100 when the accommodation unit 100 swings by forming a chamfer on the apparatus-side correction plate 131. Regardless of the swinging state, the storage unit side correction plate 133 and the device side correction plate 131 can maintain a partially overlapping state.
このように、収容ユニット100に収容ユニット側補正板133を取り付けた場合、被処理材Wを収容ユニット100に収容した際に、被処理材Wを、一対の収容ユニット側補正板133の間に収容することができる。この状態で、第1開閉部材20又は第2開閉部材30を閉じた場合、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70に取り付けられている一対の装置側補正板131は、収容ユニット100に配置されている一対の収容ユニット側補正板133の間に入り込む。
In this way, when the accommodation unit side correction plate 133 is attached to the accommodation unit 100, when the processing target material W is accommodated in the accommodation unit 100, the processing target material W is placed between the pair of accommodation unit side correction plates 133. can be accommodated. In this state, when the first opening/closing member 20 or the second opening/closing member 30 is closed, the pair of device-side correction plates 131 attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are disposed in the accommodation unit 100. It fits between the pair of storage unit side correction plates 133.
詳しくは、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70に取り付けられている一対の装置側補正板131の間隔は、収容ユニット100に配置されている一対の収容ユニット側補正板133の間隔よりも僅かに小さくなっている。このため、第1開閉部材20や第2開閉部材30を閉じた際に、一対の装置側補正板131は、一対の収容ユニット側補正板133の間に入り込む。これにより、収容ユニット100に収容されて一対の収容ユニット側補正板133の間に位置する被処理材Wは、プラズマ生成装置40やスパッタリング装置70に取り付けられている一対の装置側補正板131の間に、確実に収容された状態になる。
Specifically, the distance between the pair of device side correction plates 131 attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 is slightly smaller than the distance between the pair of accommodation unit side correction plates 133 disposed in the accommodation unit 100. It has become. Therefore, when the first opening/closing member 20 or the second opening/closing member 30 is closed, the pair of device-side correction plates 131 enters between the pair of storage unit-side correction plates 133. As a result, the workpiece W accommodated in the accommodation unit 100 and located between the pair of accommodation unit-side correction plates 133 is moved between the pair of apparatus-side correction plates 131 attached to the plasma generation device 40 and the sputtering device 70. In the meantime, it will be in a securely contained state.
これにより、プラズマ生成装置40で表面改質を行った場合には、プラズマ生成装置40からのプラズマガスは、一対の装置側補正板131の間を通ってより確実に被処理材Wに向けて流れ、被処理材Wは、プラズマガスにより効率良く表面処理される。同様に、スパッタリング装置70でスパッタリングを行った場合、ターゲット84からはじき出された原子は、一対の装置側補正板131の間を通ってより確実に被処理材Wに向かい、被処理材Wの表面には、効率良く薄膜が形成される。
As a result, when surface modification is performed with the plasma generation device 40, the plasma gas from the plasma generation device 40 passes between the pair of device-side correction plates 131 and is more reliably directed toward the material W to be treated. The surface of the material W to be treated is efficiently treated by the plasma gas. Similarly, when sputtering is performed with the sputtering device 70, the atoms ejected from the target 84 pass between the pair of device-side correction plates 131 and more reliably head toward the material W to be processed. A thin film can be formed efficiently.
以上説明したように、第2の実施形態の表面処理装置1bは、収容ユニット100に被処理材Wを収容した際に、装置側補正板131と収容ユニット側補正板133とは、一部が重複して配置されることによって、被処理材Wの収容範囲を、プラズマ生成装置40及びスパッタリング装置70(表面処理手段)に設置された一対の装置側補正板131(第1の補正板)と、収容ユニット100に設置された一対の収容ユニット側補正板133(第2の補正板)との間に制限する。したがって、被処理材Wの収容範囲を、表面処理手段の処理能力の有効範囲内に確実に制限することができる。
As explained above, in the surface treatment apparatus 1b of the second embodiment, when the workpiece W is accommodated in the accommodation unit 100, the apparatus side correction plate 131 and the accommodation unit side correction plate 133 partially By arranging them overlappingly, the accommodation range of the material to be processed W can be adjusted to a pair of device-side correction plates 131 (first correction plates) installed in the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 (surface treatment means). , and a pair of accommodation unit side correction plates 133 (second correction plates) installed in the accommodation unit 100. Therefore, the accommodation range of the material to be treated W can be reliably limited within the effective range of the processing capacity of the surface treatment means.
また、第2の実施形態の表面処理装置1bは、サーボモータ120(揺動手段)が収容ユニット100を揺動させた際に、装置側補正板131(第1の補正板)と収容ユニット側補正板133(第2の補正板)とは、一部が重複した状態を保持する。したがって、収容ユニット100が揺動して被処理材Wが撹拌されている間も、被処理材Wの収容範囲を、表面処理手段の処理能力の有効範囲内に確実に制限することができる。
Furthermore, in the surface treatment apparatus 1b of the second embodiment, when the servo motor 120 (swinging means) swings the accommodation unit 100, the apparatus side correction plate 131 (first correction plate) and the storage unit side The correction plate 133 (second correction plate) maintains a partially overlapping state. Therefore, even while the storage unit 100 is rocking and the material to be treated W is being stirred, the accommodation range of the material to be treated W can be reliably limited within the effective range of the processing capacity of the surface treatment means.
なお、補正板の設置方法は、これらの実施形態に制限されない。即ち、補正板を収容ユニット側のみに設置しても、同様の効果を得ることができる。
Note that the method of installing the correction plate is not limited to these embodiments. That is, the same effect can be obtained even if the correction plate is installed only on the storage unit side.
なお、装置側補正板131と収容ユニット側補正板133のそれぞれの間隔を調整できるようにして、被処理材Wの分量や処理条件等に合わせて変化させてもよい。また、表面処理手段の種類の違い、例えば、プラズマ生成装置40で表面処理を行う場合とスパッタリング装置70で表面処理を行う場合とで、装置側補正板131と収容ユニット側補正板133のそれぞれの間隔を変化させてもよい。
Note that the distance between the apparatus-side correction plate 131 and the storage unit-side correction plate 133 may be adjusted so as to be changed in accordance with the amount of the material W to be processed, processing conditions, and the like. Furthermore, depending on the type of surface treatment means, for example, when surface treatment is performed using the plasma generation device 40 and when surface treatment is performed using the sputtering device 70, the correction plate 131 on the device side and the correction plate 133 on the housing unit side may differ. The interval may be changed.
また、上述した実施形態に係る表面処理装置1a,1bでは、表面処理手段として、プラズマ生成装置40とスパッタリング装置70を設けた形態について説明したが、さらに別の表面処理手段を設けてもよい。その場合は、各表面処理手段やチャンバー10の形状等に応じて、異なる表面処理手段に取り付けられるヒンジ部同士が適当な間隔を空けてチャンバー10に配置されていればよい。即ち、ヒンジ部を介してチャンバー10に開閉自在に取り付けられる複数の表面処理手段を、それぞれ交代でチャンバー10内に位置させることができ、且つ、表面処理手段がチャンバー10の外に位置する状態では、他の表面処理手段と干渉することなくチャンバー10外に位置させることができればよい。
Further, in the surface treatment apparatuses 1a and 1b according to the above-described embodiments, the plasma generation device 40 and the sputtering device 70 are provided as surface treatment means, but another surface treatment means may be provided. In that case, depending on the shape of each surface treatment means, the chamber 10, etc., the hinge parts attached to different surface treatment means may be arranged in the chamber 10 at appropriate intervals. That is, a plurality of surface treatment means, which are attached to the chamber 10 via hinges so as to be openable and closable, can be respectively positioned in the chamber 10 in turn, and in a state where the surface treatment means are located outside the chamber 10, , as long as it can be located outside the chamber 10 without interfering with other surface treatment means.