TWI779356B - 表面處理裝置 - Google Patents

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TWI779356B
TWI779356B TW109132880A TW109132880A TWI779356B TW I779356 B TWI779356 B TW I779356B TW 109132880 A TW109132880 A TW 109132880A TW 109132880 A TW109132880 A TW 109132880A TW I779356 B TWI779356 B TW I779356B
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福山聡
栗原義明
難波武志
能勢功一
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日商芝浦機械股份有限公司
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Abstract

本發明之表面處理裝置(1a)在電漿產生裝置(40)(表面處理機構)或濺射裝置(70)(表面處理機構)對被處理材(W)進行表面處理時,藉由伺服馬達(120)(攪拌機構)使收容單元(100)擺動。藉此,攪拌收容於收容單元(100)之被處理材(W),於被處理材(W)之表面整體均勻地進行表面處理。因此,即便作為表面處理之對象之被處理材(W)為較小之立體形狀,亦能夠於表面整體均勻地進行表面處理。

Description

表面處理裝置
本發明係關於一種進行朝被處理材照射電漿等表面處理之表面處理裝置。
先前,業已知悉藉由使用電漿進行被處理材之表面之洗淨及改質而形成金屬觸媒層或官能基等之表面處理裝置、及使用濺射裝置進行濺射之表面處理裝置。
例如,於專利文獻1所記載之電漿成膜裝置中,設置作為陽極電極而使用之複數個基板保持具,於該複數個基板保持具之間形成複數個陰極電極。而且,藉由朝電極間導入製程氣體,並對電極間供給交流電力,而將製程氣體設為電漿狀態,於基板上產生薄膜。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]專利第5768890號公報
由於雖然於專利文獻1之電漿成膜裝置中,適於將較薄之板狀之零件大量成膜,但無法朝較小之立體形狀之零件之表面均勻地照射電漿,故無法於較小之立體形狀之零件之表面整體均勻地成膜。
本發明係為了鑒於上述內容而完成者,目的在於提供一種即便作為表面處理之對象之被處理材為較小之立體形狀,亦可於表面整體均勻地進行表面處理之表面處理裝置。
為了解決上述之問題,達成目的,而本發明之表面處理裝置之特徵在於具備:收容單元,其收容被處理材;表面處理機構,其對收容於前述收容單元之前述被處理材進行表面處理;及攪拌機構,其在前述表面處理機構對前述被處理材進行表面處理時,攪拌前述被處理材。
本發明之表面處理裝置發揮即便於作為表面處理之對象之被處理材為較小之立體形狀之零件之情形下,亦能夠於表面整體均勻地進行表面處理之效果。
1a,1b:表面處理裝置
2s,s:時間
10:腔室
11,103,152:開口部
12:上壁
13,102,102a,102b,102c,102d,102e,102f:側壁
14:支持壁
15:底部
16:氣體流入部
20:第1開閉構件
21,31:鉸鏈部
30:第2開閉構件
40:電漿產生裝置(表面處理機構)
41:氣體供給管
42:氣體流路
43:氣體供給孔
44:氣體供給部
45:氣體供給管安裝構件
46:支持構件
50:支持板
50a:凹部
51,52:板狀導體部
53,54:貫通孔
55:間隔件
56:空隙部
57:氣體導入部
58:保持構件
60:匹配器(MB)
61:高頻電源(RF)
63:接地
64:質量流量控制器(MFC)
70:濺射裝置(表面處理機構)
71:冷卻水管
72:冷卻水路
73:水入口
74:水出口
75:冷卻水管安裝構件
76:支持構件
80:支持板
81:磁性體
82:冷卻套管
83:絕緣材
84:靶
85:保持構件
100,100a,100b,100c,100d:收容單元
101:被處理材保持壁
104:安裝板
110:收容單元支持構件
111:擺動軸
112:側板
113:安裝構件
114:擺動機構軸連結部
115:支持軸連結部
116:支持軸
117:支持軸支持構件
120:伺服馬達(攪拌機構)
121:輸出軸
122:伺服馬達安裝構件
125:驅動軸
130a:修正板
132:安裝部
140:幫浦單元
141:安裝凸緣
143:驅動機構支持部
150:流量調整閥
151:流路部
153:升降閥
155:調整開口部
160:伺服致動器
161:蝸桿千斤頂
162:升降軸
163:連結構件
165:閥導引件
166:導引件卡合部
170:渦輪分子幫浦
171:幫浦凸緣
180:真空計
190:控制部(指示機構)
190a:CPU
190b:ROM
190c:RAM
192:記憶部
194:內部匯流排
196:監視器
198:觸控面板
d:距離
H:寬度
P1:控制程式
Q1:擺動模式資料
R:收容空間
W:被處理材
X:寬度方向
Y:長度方向
Z:上下方向
θ,θ a,ω:角度
θ 1(t),θ 2(t),θ 3(t):擺動模式
圖1係顯示第1實施形態之表面處理裝置之裝置構成之示意圖。
圖2係圖1之A-A剖視示意圖。
圖3係電漿產生裝置位於腔室內之情形之示意圖。
圖4係濺射裝置位於腔室內之情形之示意圖。
圖5係電漿產生裝置之細節圖。
圖6係圖5之B-B剖視圖。
圖7係濺射裝置之細節圖。
圖8係圖7之C-C剖視圖。
圖9係電漿產生裝置位於腔室內時之收容單元周邊之構成之說明圖。
圖10係濺射裝置位於腔室內時之收容單元周邊之構成之說明圖。
圖11係圖9之D-D剖視圖。
圖12係圖10之E-E剖視圖。
圖13係收容單元之立體圖。
圖14係顯示圖11所示之收容單元及收容單元支持構件已擺動之狀態之說明圖。
圖15係圖12所示之收容單元及收容單元支持構件已擺動之狀態之說明圖。
圖16(a)~(c)係顯示收容單元之形狀之一例之前視圖及側視圖。
圖17係圖1所示之幫浦單元之細節圖。
圖18係自F-F方向觀察圖17之升降軸、蝸桿千斤頂部細節圖。
圖19係圖17之剖視示意圖。
圖20係顯示圖19所示之升降閥將開口部打開之狀態之說明圖。
圖21係顯示以實施形態之表面處理裝置進行被處理材之表面處理時之步序之流程圖。
圖22係顯示另一形態之收容單元之立體圖。
圖23(a)、(b)係圖22之收容單元之俯視圖及側視圖。
圖24係說明第2實施形態之表面處理裝置之硬體構成之硬體方塊圖。
圖25(a)~(c)係顯示擺動模式之具體例之圖。
以下,基於圖式,詳細說明本發明之表面處理裝置之實施形態。此外,並非由該實施形態來限定本發明。又,在下述實施形態之構成要素中包含熟悉此項技術者可置換且可容易想到之要素、或實質上相同之要素。
[1.第1實施形態]
本發明之第1實施形態為表面處理裝置1a之例,該表面處理裝置1a藉由朝由例如樹脂材料成形之被處理材W之表面照射電漿,而於被處理材W之表面產生官能基,之後,於藉由官能基之產生而被膜之密接性經提高被處理材W之表面,藉由濺射,形成薄膜。
[1-1.表面處理裝置之構成之說明]
圖1係顯示第1實施形態之表面處理裝置之裝置構成之示意圖。圖2係圖1之A-A剖視示意圖。此外,於以下之說明中,將表面處理裝置1a之通常之使用狀態之上下方向設為表面處理裝置1a之上下方向Z而進行說明,且將表面處理裝置1a之通常之使用狀態之上側設為表面處理裝置1a之上側、將表面處理裝置1a之通常之使用狀態之下側設為表面處理裝置1a之下側而進行說明。又,將表面處理裝置1a之通常之使用狀態之水平方向設為表面處理裝置1a之水平方向而進行說明。進而,將水平方向中之收容單元 支持構件110之擺動軸111之延伸方向設為表面處理裝置1a之長度方向Y,將跟表面處理裝置1a之上下方向Z與長度方向Y之兩者正交之方向設為表面處理裝置1a之寬度方向X而進行說明。
本實施形態之表面處理裝置1a具有:腔室10,其形成為可於內部收容被處理材W;作為表面處理機構之一例之電漿產生裝置40,其對被處理材W進行表面處理;作為表面處理機構之一例之濺射裝置70,其對被處理材W,進行與電漿產生裝置40不同之表面處理;收容單元100,其收容被處理材W;及幫浦單元140,其將腔室10內之壓力減壓。此外,被處理材W為由例如塑膠樹脂等樹脂材料成形之較小之立體形狀之工件。
電漿產生裝置40產生電漿,藉由朝被處理材W照射所產生之電漿,而對被處理材W進行表面處理。更具體而言,藉由朝被處理材W之表面照射電漿,而產生官能基。藉此,提高於後工序中在被處理材W之表面產生成為鍍敷加工之基底之薄膜時之薄膜之密接性。
濺射裝置70藉由對由電漿產生裝置40予以表面處理之被處理材W進行濺射,而對被處理材W進行形成成為鍍敷加工之基底之薄膜之表面處理。此外,電漿產生裝置40與濺射裝置70如後述般,藉由切換配置於腔室10內之側之裝置,而可對相同之被處理材W進行不同之表面處理(參照圖3、圖4)。
此外,圖1、圖2由於顯示電漿產生裝置40或濺射裝置70位於腔室10 內之情形之在腔室10內之位置關係,故成為在位於腔室10內之側之裝置為電漿產生裝置40與濺射裝置70之任一者之情形下均可應用之示意圖。腔室10形成為中空之大致長方體之形狀,電漿產生裝置40或濺射裝置70安裝於作為上側之壁面之上壁12,且配置於腔室10內。又,於腔室10中,使在濺射裝置70進行濺射時使用之氣體進入腔室10內之氣體流入部16配置於腔室10之側壁13。
又,收容單元100以由收容單元支持構件110支持之狀態內設於腔室10。藉此,腔室10可於內部收容被處理材W。
於收容單元100之內部設置有修正板130a。修正板130a設置於電漿產生裝置40及濺射裝置70,隔開與電漿產生裝置40及濺射裝置70之長度方向Y之尺寸大致相等之間隔,以對向之狀態設置有2片。修正板130a於在收容單元100收容有被處理材W時,將收容被處理材W之範圍限制於2片修正板130a之間之區域。亦即,將被處理材W之收容範圍自收容單元100之全域修正(限制)於2片修正板130a之間之區域。
此外,收容單元100之寬度方向X之尺寸如圖2所示般與電漿產生裝置40及濺射裝置70之寬度方向X之尺寸大致相等。因此,於在收容單元100收容有被處理材W時,收容被處理材W之寬度方向X之範圍被限制於與電漿產生裝置40及濺射裝置70之寬度方向X之尺寸大致相等之範圍。
收容單元支持構件110經由擺動軸111連結於構成腔室10之複數個側 壁13中之作為對向之一組側壁13之支持壁14,且由支持壁14支持。
收容單元支持構件110以朝向對向之支持壁14之兩者在長度方向Y延伸之擺動軸111為支軸而擺動。亦即,於腔室10安裝作為使收容單元100擺動之擺動機構之伺服馬達120,收容單元支持構件110藉由自伺服馬達120傳遞之驅動力而擺動。由收容單元支持構件110支持之收容單元100在收容單元支持構件110擺動時,以擺動軸111為支軸與收容單元支持構件110成為一體地於圖2所示之角度θ之方向擺動。而且,收容於收容單元100之被處理材W伴隨著收容單元100之擺動,而於收容單元100之內部被攪拌。此外,擺動軸111在長度方向、亦即與電漿產生裝置40及濺射裝置70平行之方向貫通收容單元100。
幫浦單元140如圖1所示般安裝於腔室10之底部15,藉由吸引腔室10內之流體、亦即腔室10內之氣體,而將腔室10內之壓力減壓。
幫浦單元140具有:作為調整流體之流量之閥單元之流量調整閥150、及作為吸引流體之幫浦之渦輪分子幫浦170,藉由以流量調整閥150調整以渦輪分子幫浦170吸引之流體之流量,而將腔室10內之壓力減壓為所期望之壓力。
其中,流量調整閥150具有:配置於腔室10內之升降閥153、及作為使升降閥153在腔室10內於上下方向Z移動之驅動機構之伺服致動器160。升降閥153藉由在腔室10內於上下方向Z移動,而調整以渦輪分子幫浦170 吸引之流體之流量。此外,升降閥153係由閥導引件165導引開閉動作。
又,流量調整閥150具有:升降軸162,其連結有升降閥153;及蝸桿千斤頂161,其將以伺服致動器160產生之動力傳遞至升降軸162,而使升降軸162在上下方向Z移動。又,於腔室10安裝真空計180,腔室10內之壓力係由真空計180檢測。伺服致動器160藉由基於真空計180所檢測到之檢測值而作動,而基於以真空計180檢測到之檢測值使升降閥153在上下方向Z移動,調整以渦輪分子幫浦170吸引之流體之流量。
圖3、圖4係針對位於腔室10內之電漿產生裝置40與濺射裝置70之切換進行說明之示意圖。尤其是,圖3係電漿產生裝置位於腔室內之情形之示意圖。又,圖4係濺射裝置位於腔室內之情形之示意圖。
腔室10於上方具有開口部11,電漿產生裝置40與濺射裝置70藉由分別自開口部11進入腔室10內,而切換位於腔室10內之裝置。詳細而言,電漿產生裝置40如圖3所示般配置於在鉸鏈部21處開閉自如地安裝於腔室10之第1開閉構件20。又,濺射裝置70如圖4所示般配置於在鉸鏈部31處開閉自如地安裝於腔室10之第2開閉構件30。
第1開閉構件20與第2開閉構件30皆俯視之形狀成為大致矩形狀,成為與將腔室10在上下方向Z投影之情形之由複數個側壁13形成之外周之形狀大致相等之形狀。因此,第1開閉構件20與第2開閉構件30成為能夠覆蓋腔室10之開口部11之形狀。亦即,第1開閉構件20與第2開閉構件30藉 由覆蓋腔室10之開口部11,而將開口部11封閉。又,第1開閉構件20與第2開閉構件30對於腔室10轉動自如地安裝,藉此,第1開閉構件20與第2開閉構件30藉由相對於腔室10轉動,而將開口部11開閉。
詳細而言,第1開閉構件20藉由鉸鏈部21而將矩形之1個邊、與腔室10之1個側壁13連結。鉸鏈部21以在水平方向延伸之轉動軸為支軸,將第1開閉構件20轉動自如地連結於腔室10。第1開閉構件20藉由以鉸鏈部21為中心轉動,而切換於覆蓋腔室10之開口部11而將開口部11封閉之狀態之位置、及朝開口部11之上方上翻而將開口部11打開之狀態之位置。電漿產生裝置40在第1開閉構件20之厚度方向貫通第1開閉構件20而安裝。又,電漿產生裝置40以在將轉動自如地連結於腔室10之第1開閉構件20關閉時,在電漿產生裝置40中產生電漿之部分位於腔室10內之朝向,安裝於第1開閉構件20。
第2開閉構件30藉由鉸鏈部31而將矩形之1個邊、與腔室10之複數個側壁13中之與供第1開閉構件20連結之側壁13對向之側壁13連結。鉸鏈部31以在水平方向延伸之轉動軸為支軸,將第2開閉構件30轉動自如地連結於腔室10。第2開閉構件30藉由以鉸鏈部31為中心轉動,而切換於覆蓋腔室10之開口部11而將開口部11封閉之狀態之位置、及朝開口部11之上方上翻而將開口部11打開之狀態之位置。濺射裝置70在第2開閉構件30之厚度方向貫通第2開閉構件30而安裝。又,濺射裝置70以在關閉轉動自如地連結於腔室10之第2開閉構件30時,在濺射裝置70中進行濺射之部分位於腔室10內之朝向,安裝於第2開閉構件30。
第1開閉構件20與第2開閉構件30在將腔室10之開口部11封閉時,設為第1開閉構件20與第2開閉構件30中一者關閉、另一者打開之狀態。亦即,第1開閉構件20與第2開閉構件30在另一者未將開口部11封閉之狀態下,將腔室10之開口部11封閉。因此,第1開閉構件20藉由在第2開閉構件30未將開口部11封閉之狀態下,將開口部11封閉,而使電漿產生裝置40之產生電漿之部分位於腔室10內(參照圖3)。同樣地,第2開閉構件30藉由在第1開閉構件20未將開口部11封閉之狀態下將開口部11封閉,而使濺射裝置70之進行濺射之部分位於腔室10內(參照圖4)。
[1-2.電漿產生裝置之說明]
圖5係電漿產生裝置之細節圖。圖6係圖5之B-B剖視圖。電漿產生裝置40具有:氣體供給管41,其供給在產生電漿時使用之氣體;及一對板狀導體部51、52,其等藉由高頻電壓,利用自氣體供給管41供給之氣體產生電漿。
詳細而言,氣體供給管41在第1開閉構件20之厚度方向貫通第1開閉構件20,藉由氣體供給管安裝構件45而安裝於第1開閉構件20。又,於氣體供給管41之內部,形成沿氣體供給管41之延伸方向之氣體流路42,經由該氣體流路42,自腔室10之外側朝腔室10內供給氣體。此外,於氣體供給管41之第1開閉構件20之外側(腔室10之外側)之端部,連接有對氣體供給管41供給氣體之氣體供給部44,對氣體供給管41之另一端側(腔室10之內側)之端部,形成將在氣體流路42中流動之氣體導入腔室10內之孔即 氣體供給孔43。對氣體供給部44,經由使質量流量計具有流量控制之功能之質量流量控制器(MFC)64(參照圖6)供給氣體。
一對板狀導體部51、52均形成為平板狀,係藉由將鋁等之金屬板、或其他導體板平行配置而形成。此外,板狀導體部51、52可於表面具有介電膜,一對板狀導體部51、52之電漿氣體之導出側之表面為了避免電弧放電等,而可採用藉由氧化鋁噴鍍、或硬質陽極氧化處理而被覆介電膜之構成,或板狀導體部51、52可於一對板狀導體部51、52各者之兩面施以氧化鋁噴鍍、或硬質陽極氧化處理。此外,一對板狀導體部51、52形成電漿產生裝置40之電極。
一對板狀導體部51、52係由支持板50支持。支持板50例如由玻璃、陶瓷等絕緣材料形成。支持板50形成為遍及板之一面側之外周附近之全周形成有凸部之形狀。換言之,支持板50形成為於一面側形成沿支持板50之外周凹入之凹部50a之厚度較厚之板狀之形狀。
如上述般形成之支持板50係以未形成凹部50a之側之面與第1開閉構件20對向、形成凹部50a之側之面位於第1開閉構件20所處之側之相反側之朝向配置,且由支持構件46支持。支持構件46具有:圓筒狀之構件、及位於該圓筒狀之構件之兩端之安裝構件,一端側之安裝構件安裝於第1開閉構件20。另一端側之安裝構件安裝於支持板50。藉此,支持板50係由配置於支持板50與第1開閉構件20之間且安裝於兩者之支持構件46支持。
貫通第1開閉構件20之氣體供給管41通過支持構件46之圓筒狀之構件之內側延伸至支持板50之位置,且貫通支持板50。於是,形成於氣體供給管41之氣體供給孔43配置於支持板50之形成凹部50a之部分。
一對板狀導體部51、52於支持板50之形成凹部50a之側,覆蓋凹部50a而配置。此時,一對板狀導體部51、52於兩者之間之外周附近配置間隔件55,且介隔著間隔件55重疊。如此,介隔著間隔件55重疊之一對板狀導體部51、52之供間隔件55配置之部分以外之部分,板狀導體部51及板狀導體部52相互分開,而形成空隙部56。一對板狀導體部51、52之間隔較佳為相應於在電漿產生裝置40中導入之氣體或供給之電力之頻率、進而電極之尺寸等適宜設定,但例如為3mm~12mm左右。
一對板狀導體部51、52在介隔著間隔件55重疊之狀態下,由作為用於保持板狀導體部51、52之構件之保持構件58保持。即,保持構件58配置於板狀導體部51、52之支持板50所處之側之相反側,以由保持構件58與支持板50夾著板狀導體部51、52之狀態安裝於支持板50。藉此,介隔著間隔件55重疊之一對板狀導體部51、52在夾於保持構件58與支持板50之間之狀態下由保持構件58保持。
一對板狀導體部51、52如上述般覆蓋支持板50之凹部50a而配置,在由保持構件58保持之狀態下,於支持板50之凹部50a與板狀導體部51、52之間形成空間。
重疊配置之一對板狀導體部51、52中之板狀導體部52配置於支持板50側,板狀導體部51配置於保持構件58側之情形下,該空間係由支持板50之凹部50a與板狀導體部52區劃出。如上述般形成之空間形成為供由氣體供給管41供給之氣體導入之氣體導入部57。氣體供給管41之氣體供給孔43位於氣體導入部57,且開口於氣體導入部57。氣體導入部57係藉由支持板50與板狀導體部52密接地安裝而區劃出。
又,於一對板狀導體部51、52中,在厚度方向貫通之貫通孔53、54分別形成多數個。亦即,於位於由氣體供給管41供給之氣體之流入側之板狀導體部52中,於在板狀導體部52之厚度方向觀察之情形下,呈矩陣狀以特定之間隔形成複數個貫通孔54,於位於由氣體供給管41供給之氣體之流出側之板狀導體部51中,於在板狀導體部51之厚度方向觀察之情形下,呈矩陣狀以特定之間隔形成複數個貫通孔53。
板狀導體部51之貫通孔53、與板狀導體部52之貫通孔54分別為圓筒形狀之孔,兩者之貫通孔53、54配置於同軸上。亦即,板狀導體部51之貫通孔53、與板狀導體部52之貫通孔54配置於各貫通孔之中心對齊之位置。其中,板狀導體部51之貫通孔53之直徑小於氣體流入側之板狀導體部52之貫通孔54。如此,於一對板狀導體部51、52形成複數個貫通孔53、54,而成為中空電極構造,所產生之電漿氣體經由該等複數個貫通孔53、54以高密度流動。
於平行平板型板狀導體部51、52之間介置空隙部56,空隙部56作為具有靜電電容之電容器發揮功能。而且,於支持板50及板狀導體部51、52,藉由導電性之構件形成導電部(省略圖示),藉由該導電部而支持板50連接於接地63,板狀導體部52亦連接於接地63。又,高頻電源(RF)61之一個端部連接於接地63,高頻電源61之另一端部經由用於調整靜電電容等而獲得與電漿之整合性之匹配器(MB)60,與板狀導體部51導通。因此,於使高頻電源61作動之情形下,板狀導體部51之電位以例如13.56MHz等特定之頻率正負擺動。
[1-3.濺射裝置之說明]
圖7係濺射裝置之細節圖。圖8係圖7之C-C剖視圖。濺射裝置70具有:冷卻水管71,其供冷卻水流動;磁性體81,其產生磁場;靶84,其藉由在以磁性體81產生之磁場之內部,使自氣體流入部16流入之惰性氣體(例如氬)離子化並進行碰撞,而彈出用於成膜之原子;冷卻套管82,其冷卻靶84;及支持板80,其支持磁性體81、靶84、及冷卻套管82。詳細而言,冷卻水管71在第2開閉構件30之厚度方向貫通第2開閉構件30,藉由冷卻水管安裝構件75而安裝於第2開閉構件30。此外,靶84為例如銅板,藉由自靶84彈出之銅原子密接於被處理材W之表面,而於被處理材W之表面形成薄膜。如上述般形成之薄膜成為於後工序中對被處理材W之表面進行鍍敷加工時之基底。
又,於冷卻水管71之內部形成沿冷卻水管71之延伸方向之冷卻水路72,於腔室10之外側、與配置於腔室10內之冷卻套管82之間,使冷卻水 循環。此外,冷卻水管71之第2開閉構件30之外側(腔室10之外側)之端部如圖8所示般,連接於冷卻水之入口即水入口73、及冷卻水之出口即水出口74。因此,於形成於冷卻水管71之內部之冷卻水路72,形成:連接於水入口73之冷卻水路72、及連接於水出口74之冷卻水路72。另一方面,冷卻水管71之另一端側(腔室10之內側)之端部連接於冷卻套管82。冷卻套管82於內部形成冷卻水之流路,供冷卻水流動。藉此,冷卻水於腔室10之外側、與冷卻套管82之間循環。
支持板80在將磁性體81、冷卻套管82、及靶84重疊之狀態下予以支持。詳細而言,支持板80、磁性體81、冷卻套管82、靶84均形成為板狀之形狀,較磁性體81、冷卻套管82、靶84,支持板80形成為俯視之形狀更大之形狀。因此,磁性體81、冷卻套管82、及靶84藉由在磁性體81、冷卻套管82、靶84自支持板80側依序重疊之狀態下,於靶84之冷卻套管82側之面之相反側之面之外周附近由保持構件85支持,而由支持板80與保持構件85保持。又,由保持構件85保持之磁性體81、冷卻套管82、靶84以外周部分亦由保持構件85包圍之狀態受保持。
此時,於支持板80與磁性體81之間配置絕緣材83,絕緣材83亦配置於磁性體81之俯視下之外周部分。即,絕緣材83配置於支持板80與磁性體81之間、及磁性體81與保持構件85之間。因此,磁性體81係介隔著絕緣材83由支持板80與保持構件85保持。
支持板80之保持磁性體81等之側之面位於第2開閉構件30所處之側之 相反側,保持磁性體81等之側之相反側之面配置於與第2開閉構件30對向之側,且由支持構件76支持。支持構件76具有:圓筒狀之構件、及位於該圓筒狀之構件之兩端之安裝構件,一端側之安裝構件安裝於第2開閉構件30。另一端側之安裝構件安裝於支持板80。此時,支持板80安裝於在厚度方向觀察支持板80之情形之中央部分附近之位置。藉此,支持板80係由配置於支持板80與第2開閉構件30之間且安裝於兩者之支持構件76支持。
此外,一端連接於冷卻套管82之冷卻水管71於與供支持構件76配置之位置不同之位置,自支持板80之保持磁性體81等之側之面之相反側,貫通支持板80、磁性體81、及絕緣材83。藉此,冷卻水管71連接於冷卻套管82。
[1-4.收容單元周邊之構成之說明]
圖9、圖10係圖1所示之收容單元100、與收容單元支持構件110及修正板130a之說明圖,尤其是,圖9係電漿產生裝置位於腔室內時之收容單元周邊之構成之說明圖。圖10係濺射裝置位於腔室內時之收容單元周邊之構成之說明圖。又,圖11係圖9之D-D剖視圖。圖12係圖10之E-E剖視圖。
如圖9所示,電漿產生裝置40之電極(一對板狀導體部51、52)獨立地位於供收容單元100之被處理材W收容之收容空間R之外部。更具體而言,收容單元100之收容空間R位於電漿產生裝置40之下方。又,如圖10 所示,濺射裝置70之磁性體81與靶84獨立地位於收容單元100之收容空間R之外部。更具體而言,收容單元100之收容空間R位於濺射裝置70之下方。
收容單元支持構件110藉由將擺動軸111連結於腔室10所具有之複數個側壁13中之作為對向之一組側壁13之支持壁14而受支持,藉由自作為擺動機構之伺服馬達120傳遞之驅動力而擺動。詳細而言,收容單元支持構件110具有:一對側板112,其等在腔室10之內側於長度方向Y分開,以平行於支持壁14之朝向配置;及安裝構件113,其在長度方向Y延伸,且配置於一對側板112之間。各側板112如圖11所示般形成為大致半圓形之板狀之形狀,且以半圓形之平坦之部分更偏靠腔室10之開口部11、半圓形之圓弧側之部分更偏靠腔室10之底部15(參照圖3、圖4)之朝向配置。
又,長度方向Y上之側板112之間隔大於電漿產生裝置40或濺射裝置70位於腔室10內之狀態下之電漿產生裝置40或濺射裝置70之長度方向Y之大小。進而,側板112之於腔室10內之上下方向Z之上端配置為在電漿產生裝置40或濺射裝置70位於腔室10內之狀態下,位於較電漿產生裝置40或濺射裝置70之上下方向Z之下端更上方。
又,側板112之半圓形之平坦之部分之長度大於寬度方向X上之電漿產生裝置40或濺射裝置70之寬度。換言之,寬度方向X上之側板112之總寬度在該側板112之上下方向Z之位置於電漿產生裝置40或濺射裝置70與側板112重疊之範圍內下,大於寬度方向X上之電漿產生裝置40或濺射裝 置70之總寬度。又,側板112由於形成為大致半圓形之形狀,以圓弧側之部分更偏靠腔室10之底部15(參照圖3、圖4)之朝向配置,故寬度方向X上之側板112之寬度隨著自上側朝向下側而變小。
擺動軸111以軸心平行於長度方向Y之朝向就一對側板112之每一者設置,於側板112連結有互不相同之擺動軸111。擺動軸111中之使收容單元100擺動之伺服馬達120所處之側之擺動軸111係將連結於伺服馬達120之輸出軸121且與輸出軸121成為一體地轉動之驅動軸125用作擺動軸111。即,伺服馬達120安裝於一組支持壁14中之一個支持壁14。伺服馬達120藉由伺服馬達安裝構件122,安裝於該支持壁14之腔室10之外側之面,輸出以伺服馬達120產生之驅動力之輸出軸121貫通支持壁14且自支持壁14延伸至腔室10內。驅動軸125配置於腔室10內,且以在腔室10內無法相對於伺服馬達120之輸出軸121相對旋轉之狀態,即以可相對於輸出軸121成為一體地轉動之狀態,連結於輸出軸121。又,驅動軸125藉由擺動機構軸連結部114,而將連結於伺服馬達120之輸出軸121之側之端部之相反側之端部連結於側板112。藉此,驅動軸125被用作擺動軸111,且以伺服馬達120產生之驅動力自伺服馬達120之輸出軸121傳遞至驅動軸125,並自驅動軸125傳遞至收容單元支持構件110之側板112。
擺動軸111中之位於伺服馬達120所處之側之相反側之擺動軸111係使用支持軸116。支持軸116之一端由支持軸支持構件117支持,另一端藉由支持軸連結部115而連結於側板112。
更詳細而言,支持軸116之由支持軸支持構件117支持之側之端部附近貫通支持壁14,自支持壁14之腔室10之外側之面,由支持軸支持構件117以無法旋轉之狀態支持。支持軸116之連結於支持軸連結部115之側之端部附近可旋轉地受安裝於側板112之支持軸連結部115支持。亦即,支持軸連結部115與支持軸116可以支持軸116之軸心為中心相對旋轉。
供驅動軸125連結之側之側板112、與供支持軸116連結之側之側板112,藉由配置於兩個側板112之間之安裝構件113而連結。安裝構件113成為在長度方向Y延伸之棒狀之構件,兩端安裝於互不相同之側板112。又,安裝構件113配置有複數個,複數個安裝構件113如圖11、圖12所示般配置於形成為大致半圓形之形狀之側板112之圓弧狀之部分之外周附近。藉此,一對側板112藉由複數個安裝構件113而相互連結。因此,在供驅動軸125連結之側之側板112藉由自伺服馬達120傳遞之驅動力而擺動時,擺動方向之力亦傳遞至另一側板112,一對側板112成為一體地擺動。
如上述般形成之收容單元支持構件110支持收容單元100。圖13係收容單元之立體圖。收容單元100藉由被處理材保持壁101與側壁102,而形成為籠狀之形狀。其中,側壁102包含在藉由收容單元支持構件110支持收容單元100之狀態下,於收容單元支持構件110之側板112之附近平行於側板112而配置之板狀之構件,且與側板112同樣地配置有一對。一對側壁102之間隔成為較一對側板112之間隔略窄之間隔。
又,側壁102在由收容單元支持構件110支持之狀態下,寬度方向X上之寬度與收容單元支持構件110之側板112同樣地,隨著自腔室10之開口部11側朝向底部15(參照圖3、圖4)側而變小。於本實施形態中,側壁102形成為大致梯形之形狀,且以梯形之上底與下底中之長度較長之側在由收容單元支持構件110支持之狀態下位於上側、長度較短之側位於下側之朝向配置。藉此,側壁102之寬度方向X上之寬度隨著自上側朝向下側而變小。
進而,側壁102之梯形之上底與下底中之位於上側且長度變長之側之部分朝向上側延長。即,側壁102之在長度方向Y觀察之情形之形狀形成為在梯形之上底與下底中之長度較長之側追加相同長度之長方形之大致五角形之形狀。藉此,側壁102之寬度方向X上之寬度隨著自上側朝向下側而變小。
被處理材保持壁101配置於一對側壁102之間,沿側壁102之外周之五角形之上側之邊以外之邊形成。藉此,收容單元100僅由收容單元支持構件110支持之狀態下之腔室10之開口部11側之部分開口,該部分成為收容單元100之開口部103。收容單元100藉由如上述般形成開口部103,而形成為籠狀之形狀,收容於收容單元100之被處理材W可自開口部103出入。又,收容單元100之開口部103在電漿產生裝置40或濺射裝置70配置於腔室10內時,成為能夠供電漿產生裝置40之支持板50或濺射裝置70之支持板80進入之大小。
又,收容單元100所具有之被處理材保持壁101係由沖孔板等開設有多數個孔之板狀之構件形成。收容單元100藉由被處理材保持壁101由開設有多數個孔之構件形成,而於收容單元100之內側與外側之間經由被處理材保持壁101具有通氣性。
於收容單元100之被處理材保持壁101之外面側,配置在以收容單元支持構件110支持收容單元100時使用之安裝板104。安裝板104以厚度方向與側壁102之厚度方向成為相同之方向之朝向,於被處理材保持壁101之外面側配置有複數個,於本實施形態中,安裝板104於一對側壁102之間配置於2個部位。於安裝板104,當在長度方向Y觀察之情形下,於供收容單元支持構件110所具有之安裝構件113配置之位置,形成供安裝構件113通過之缺口(省略圖示)。因此,在以收容單元支持構件110支持收容單元100時,使收容單元支持構件110之安裝構件113進入形成於收容單元100之安裝板104之缺口。藉此,以能夠規制收容單元支持構件110擺動之方向上之收容單元100相對於收容單元支持構件110之相對移動之狀態,藉由收容單元支持構件110支持收容單元100。
又,表面處理裝置1a具有修正板130a,該修正板130a配置於收容單元100、與電漿產生裝置40及濺射裝置70之至少任一者,限制收容被處理材W之範圍。於本實施形態中,修正板130a安裝於電漿產生裝置40及濺射裝置70。
修正板130a以平行於電漿產生裝置40位於供收容單元100配置之腔室 10內之情形之收容單元100之側壁102之朝向,將一對修正板130a配置於一對側壁102之間。亦即,一對修正板130a係以相互對向之朝向配置。
一對修正板130a分別具有安裝部132,安裝於電漿產生裝置40之修正板130a之安裝部132安裝於電漿產生裝置40之保持構件58之下表面。亦即,安裝部132位於在寬度方向X觀察修正板130a之情形之修正板130a之上端,安裝部132形成為厚度方向成為上下方向Z之板狀之形狀。修正板130a藉由將如上述般形成之安裝部132安裝於電漿產生裝置40之保持構件58之下表面,而安裝於電漿產生裝置40。又,藉由修正板130a安裝於電漿產生裝置40之保持構件58,而一對修正板130a之間隔成為與長度方向Y上之電漿產生裝置40之支持板50之寬度相同程度之大小。具體而言,安裝於電漿產生裝置40之一對修正板130a之間隔成為與電漿產生裝置40所具有之氣體導入部57之長度方向Y上之寬度相同程度之大小。
又,安裝於電漿產生裝置40之修正板130a之寬度方向X上之寬度成為與同方向上之電漿產生裝置40之支持板50之寬度相同程度之大小。又,修正板130a之上下方向Z上之高度在使電漿產生裝置40位於由收容單元支持構件110支持收容單元100之腔室10內時,成為能夠使修正板130a與收容單元100在上下方向Z分開(亦即能夠將第1開閉構件20開閉)之高度。進而,在使電漿產生裝置40位於腔室10內時,於修正板130a之上下方向Z上之下端位置與收容單元100之間,形成被處理材W無法通過之間隙。藉此,在使電漿產生裝置40位於腔室10內時,被處理材W被收容於由對向之2片修正板130a與被處理材保持壁101形成之圖9所示之收容空間R。此 外,收容空間R形成於電漿產生裝置40可均一地照射電漿之區域、亦即適切地進行被處理材W之表面處理之區域。
此外,安裝於濺射裝置70之一對修正板130a亦具有與安裝於電漿產生裝置40之一對修正板130a同樣之尺寸及位置關係,將被處理材W收容於圖10所示之收容空間R。而且,收容空間R形成於濺射裝置70可均一地放出自靶84放出之離子之區域、亦即適切地進行被處理材W之表面處理之區域。
[1-5.收容單元之擺動狀態之說明]
圖14係顯示圖11所示之收容單元及收容單元支持構件已擺動之狀態之說明圖。圖15係顯示圖12所示之收容單元及收容單元支持構件已擺動之狀態之說明圖。如圖14、圖15所示,安裝於電漿產生裝置40之修正板130a、與安裝於濺射裝置70之修正板130a之形狀成為大致相同之形狀,位於腔室10內時之於腔室10內之配置位置成為實質上相同之位置。又,修正板130a以在收容單元100以擺動軸111為中心,與收容單元支持構件110成為一體地擺動時,不抵接於收容單元100之方式,在寬度方向X上之兩側之邊與下端之邊之間施以倒角。
收容單元100及收容單元支持構件110以擺動軸111為中心,相對於上下方向Z在角度±θ a之範圍內擺動。此外,擺動之角度範圍設定為在使收容單元100擺動時,收容於收容單元100之被處理材W不會自收容單元100落下至腔室10內。亦即,角度θ a相應於被處理材W之大小、與被處理材 W之分量而適宜設定。θ a之值設為例如約50°。亦即,收容單元100及收容單元支持構件110自收容單元支持構件110成為中立之位置,在朝擺動方向之兩側分別各擺動約50°之總計約100°之角度範圍內擺動。此處言及之收容單元支持構件110成為中立之位置,為在將收容單元支持構件110安裝於收容單元100時,收容單元100之開口部103成為朝向正上方、亦即上下方向Z之上側之狀態之位置。
又,表示使收容單元100隨著時間以何種方式擺動之擺動模式係根據施加於伺服馬達120(參照圖9、圖10)之電壓波形而任意設定。作為代表性電壓波形,可舉出正弦波形,但並不限定於此。詳細而言,於第2實施形態中進行說明。
此外,雖然於圖14、圖15中,顯示使收容單元100沿寬度方向X擺動之例,但可使收容單元100沿長度方向Y擺動。
藉由收容單元100擺動,而收容於收容單元100之被處理材W於收容單元100之內部被攪拌。藉此,由於對由電漿產生裝置40予以表面處理之被處理材W,遍及該被處理材W之全面均等地照射電漿,故施以均一之表面處理。又,由於對由濺射裝置70予以表面處理之被處理材W,遍及該被處理材W之周圍,照射自靶84(參照圖7)放出之離子,故形成均一之薄膜。
此外,攪拌被處理材W之模式並非係限定於如前述般使被處理材W 於θ方向擺動之模式者。亦即,可藉由使收容單元100在上下方向Z擺動(振動),而攪拌被處理材W。
其次,使用圖16,針對收容單元100之底部形狀進行說明。圖16係顯示收容單元之形狀之一例之前視圖及側視圖。收容單元100之側壁102之形狀如前述般,收容單元100之寬度方向X上之寬度自收容單元100之開口部103越靠近腔室10之底部15越變小。具體而言,可如圖16(a)所示般,設為具備圓弧狀之側壁102a之收容單元100a。又,可如圖16(b)所示般,設為具備U字形狀之側壁102b之收容單元100b。進而,可如圖16(c)所示般,設為具備多角形狀之側壁102c之收容單元100c。
由於圖16所示之任一側壁102a、102b、102c均越靠近收容單元100a、100b、100c之底部越變窄,故在使收容單元擺動時,收容於內部之被處理材W中之位於與側壁102a、102b、102c之端部相接之位置之被處理材W容易沿側壁102a、102b、102c之端部移動。而且,藉由位於與側壁102a、102b、102c之端部相接之位置之被處理材W移動,而收容於上層之被處理材W亦容易移動。亦即,被處理材W容易被攪拌。因此,自電漿產生裝置40照射之電漿均一地照射於被處理材W之表面。又,自濺射裝置70放出之離子均一地照射於被處理材W之表面。
[1-6.幫浦單元之構成之說明]
圖17係圖1所示之幫浦單元之細節圖。圖18係自F-F方向觀察圖17之升降軸、蝸桿千斤頂部細節圖。圖19係圖17之剖視示意圖。圖20係顯示 圖19所示之升降閥將開口部打開之狀態之說明圖。
安裝於腔室10之底部15之幫浦單元140具有流量調整閥150、及渦輪分子幫浦170。流量調整閥150如圖19所示般具有:流路部151,其供流體流動;升降閥153,其將形成於流路部151之一端之開口部152開閉;及作為驅動機構之伺服致動器160,其進行升降閥153之開閉動作。又,渦輪分子幫浦170成為吸引在流量調整閥150所具有之流路部151中流動之流體之幫浦。
詳細而言,流量調整閥150之流路部151形成於用於將幫浦單元140安裝於腔室10之安裝凸緣141,渦輪分子幫浦170藉由渦輪分子幫浦170所具有之幫浦凸緣171安裝於安裝凸緣141,而安裝於安裝凸緣141。安裝凸緣141成為板狀之構件,流路部151形成為在裝凸緣141之厚度方向貫通之孔。流路部151之開口部152位於如上述般貫通安裝凸緣141之流路部151之一端側,渦輪分子幫浦170安裝於安裝凸緣141之流路部151之開口部152所處之側之面之相反側之面。藉此,渦輪分子幫浦170配置於流路部151之形成開口部152之側之端部之相反側。
幫浦單元140藉由安裝凸緣141安裝於腔室10之底部15之下表面,而安裝於腔室10。安裝凸緣141係以流路部151之開口部152所處之側之面位於腔室10側、供渦輪分子幫浦170安裝之側之面位於腔室10之相反側之朝向安裝。藉此,安裝凸緣141係以流體在流路部151中流動時之流動方向成為上下方向Z、開口部152位於流路部151之上端之朝向安裝。換言之, 流路部151係以開口部152之開口方向成為上下方向Z之朝向配置。在安裝凸緣141安裝於腔室10之底部15之狀態下,流路部151之開口部152對於腔室10內開口,流路部151與腔室10內連通。
流量調整閥150所具有之升降閥153配置於腔室10內,且配置於流路部151之開口部152側、亦即開口部152之上側。升降閥153藉由與開口部152之上下方向Z之距離d(參照圖20)變化,而將開口部152開閉。即,升降閥153在將開口部152封閉時,藉由覆蓋開口部152之全域而能夠將其封閉,在將開口部152打開時,藉由與開口部152在開口部152之開口方向、亦即上下方向Z分開,而能夠將開口部152打開。該等開口部152與升降閥153之在開口部152之開口方向觀察之情形之形狀均成為大致圓形,升降閥153之直徑大於開口部152之直徑。此外,此情形之大致圓形意指無關於有無製造時之尺寸誤差或略微的凹凸,而實質上形成為圓形之形狀。
使升降閥153開閉之伺服致動器160藉由使升降閥153在開口部152之開口方向、亦即上下方向Z移動,而對於升降閥153進行開口部152之開閉動作。伺服致動器160配置於安裝凸緣141之供渦輪分子幫浦170安裝之面側,且由驅動機構支持部143支持。亦即,伺服致動器160經由驅動機構支持部143安裝於安裝凸緣141。
以伺服致動器160產生之驅動力經由蝸桿千斤頂161、升降軸162、及連結構件163傳遞至升降閥153。而後,升降閥153藉由傳遞之驅動力而在上下方向Z移動,將開口部152開閉。其中,蝸桿千斤頂161藉由自伺服致 動器160傳遞之驅動力,使升降軸162在該升降軸162之軸向移動。該升降軸162係以軸向沿著上下方向Z之朝向配置。因此,在來自伺服致動器160之驅動力自蝸桿千斤頂161傳遞時,升降軸162藉由該驅動力在上下方向Z移動。升降軸162貫通腔室10之底部15與安裝凸緣141而配置,上端位於腔室10內,下端在腔室10之外側位於安裝凸緣141之下側。
此外,升降軸162貫通安裝凸緣141之部分成為氣密,以不致使流體在貫通安裝凸緣141之部分之兩側流動。又,升降軸162貫通腔室10之底部15。
蝸桿千斤頂161連結於升降軸162之靠下端之位置,將自伺服致動器160傳遞之驅動力自升降軸162之靠下端之位置傳遞至升降軸162,而使升降軸162在上下方向Z移動。
連結構件163配置於腔室10內,將升降軸162之上端與升降閥153連結。亦即,連結構件163遍及升降閥153之將流路部151之開口部152開閉之面之相反側之面、與升降軸162之上端之間配置,藉由連結於兩者,而將升降軸162之上端與升降閥153連結。藉此,當升降軸162在上下方向Z移動時,連結構件163與升降軸162一起在上下方向Z移動,升降閥153亦在上下方向Z移動。升降閥153藉由如上述般藉由自伺服致動器160傳遞之驅動力,在上下方向Z移動,而將流路部151之開口部152開閉。
於腔室10設置導引升降閥153之開閉動作之閥導引件165,於升降閥 153安裝與閥導引件165卡合之導引件卡合部166。閥導引件165形成為於升降閥153在進行開閉動作時移動之方向即上下方向Z延伸之棒狀之形狀,配置於腔室10之底部15之內面中之升降閥153所處之部分之附近。
具體而言,閥導引件165相對於升降閥153,配置於升降軸162所處之側之相反側。導引件卡合部166安裝於升降閥153之上表面側,自升降閥153之上表面遍及閥導引件165之位置而形成。於導引件卡合部166形成供閥導引件165貫通之貫通孔,閥導引件165貫通形成於導引件卡合部166之貫通孔。
導引件卡合部166由於安裝於升降閥153,故在升降閥153移動時,導引件卡合部166亦成為一體地移動。此時,由於在上下方向Z延伸之閥導引件165貫通於形成於導引件卡合部166之貫通孔,故在導引件卡合部166與升降閥153一起移動時,導引件卡合部166沿閥導引件165移動。藉此,閥導引件165導引供導引件卡合部166安裝之升降閥153之上下方向Z之移動。
升降閥153藉由在上下方向Z移動,而將流路部151之開口部152開閉,但在升降閥153將開口部152打開時,於腔室10內與流路部151之間,流體自升降閥153之外周部與安裝凸緣141之間之部分流動。
即,在升降閥153將開口部152封閉時,藉由升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面接觸,而升降閥153將開口部152封閉。此情形下,腔 室10內與流路部151之間之流體之路徑由升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面之接觸部分遮擋。又,由於在升降閥153將開口部152打開時,升降閥153朝上方移動,故升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面分開。藉此,於腔室10內與流路部151之間,流體自升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面之間之部分,流經腔室10內與流路部151之間,並朝腔室10之外部流出。
因此,升降閥153將開口部152打開時之於腔室10內與流路部151之間流動之流體之路徑之實質的開口部,成為升降閥153之下表面之外周部與安裝凸緣141之上表面之間之部分。亦即,升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面藉由使升降閥153在上下方向Z移動,而距離變化。因此,形成於升降閥153之下表面之外周部、與安裝凸緣141之上表面之間之開口部作為藉由使升降閥153在上下方向Z移動而開口面積變化之調整開口部155(參照圖20)發揮功能。
調整開口部155成為流體在腔室10與開口部152之間流通時之開口部,調整開口部155之開口面積成為流體在腔室10與開口部152之間流通時之流通面積DA(未圖示)。調整開口部155之流通面積DA成為藉由對升降閥153之下表面之外周部之長度、跟升降閥153之下表面與安裝凸緣141之上表面之距離進行積算而算出之值。亦即,流通面積DA相應於升降閥153與安裝凸緣141之距離而變化。即,流通面積DA隨著升降閥153與安裝凸緣141之距離、亦即流路部151之開口部152與升降閥153之距離d變大而變大,隨著開口部152與升降閥153之距離d變小而變小。因此,升降閥 153藉由開口部152之開口方向上之升降閥153與開口部152之距離d變化,而使相對於開口部152之流通面積DA變化。
能夠使流通面積DA變化之升降閥153藉由伺服致動器160而在上下方向Z移動,伺服致動器160基於特定之檢測值使升降閥153在上下方向Z移動。具體而言,伺服致動器160基於以真空計180(參照圖1)檢測到之腔室10內之壓力,使升降閥153移動。藉此,伺服致動器160基於以真空計180檢測到之腔室10內之壓力,使流通面積DA變化。
[1-7.第1實施形態之作用之說明]
以下,針對本實施形態之表面處理裝置1a之作用進行說明。實施形態之表面處理裝置1a例如對包含在通常之鍍敷處理中難以形成鍍敷層之樹脂材料等難鍍敷材料之被處理材W,進行表面處理,以藉由鍍敷處理容易於表面形成鍍敷層。此外,以本實施形態之表面處理裝置1a進行表面處理之被處理材W如圖1所示般設想大小較小之構件,表面處理裝置1a適於一次對大小較小之多數個被處理材W進行表面處理。
此外,以表面處理裝置1a進行表面處理之被處理材W成為大小大於在收容單元100之被處理材保持壁101形成有多數個之孔、而不會通過形成於收容單元100之被處理材保持壁101之孔之大小之構件。
圖21係顯示以實施形態之表面處理裝置進行被處理材之表面處理時之步序之流程圖。於以表面處理裝置1a對被處理材W進行表面處理之情形 下,首先,將被處理材W收容於收容單元100(步驟ST11)。亦即,將被處理材W自收容單元100之開口部103收容於收容單元100內。
其次,將收容有被處理材W之收容單元100配置於腔室10內(步驟ST12)。收容單元100向腔室10內之配置係藉由將收容有被處理材W之收容單元100安裝於腔室10內之收容單元支持構件110而進行。亦即,在第1開閉構件20與第2開閉構件30之兩者已打開之狀態下,使收容有被處理材W之收容單元100進入腔室10內,並將收容單元100安裝於收容單元支持構件110。藉此,將被處理材W收容於腔室10之內部。
在將被處理材W收容於腔室10之內部時,則藉由以鉸鏈部21為中心,使第1開閉構件20轉動,而藉由第1開閉構件20,將腔室10之開口部11封閉(步驟ST13)。藉此,使安裝於第1開閉構件20之電漿產生裝置40之一部分位於腔室10內(參照圖3、圖9)。此情形下,藉由至少使由電漿產生裝置40之支持板50支持之板狀導體部51、52位於腔室10內,而使板狀導體部51、52自配置於腔室10內之收容單元100之開口部103進入收容單元100內。藉此,使電漿產生裝置40所具有之板狀導體部51、52在收容於收容單元100之被處理材W之上方,位於被處理材W之比較近之位置。
於電漿產生裝置40,安裝限制收容被處理材W之範圍之一對修正板130a。修正板130a由於配置於較電漿產生裝置40之板狀導體部51、52更下側,故在設為使板狀導體部51、52自收容單元100之開口部103進入收容單元100內之狀態時,修正板130a亦進入收容單元100內。藉此,收容 於收容單元100之被處理材W成為位於一對修正板130a之間之狀態,且該一對修正板130a位於收容單元100內。
將收容有被處理材W之收容單元100配置於腔室10內,在藉由將第1開閉構件20封閉,使電漿產生裝置40位於腔室10內時,則藉由幫浦單元140,將腔室10內減壓(步驟ST14)。此時,將在進行濺射時使用之氣體流入腔室10內之氣體流入部16之路徑封閉,氣體不會自氣體流入部16流入。此外,在藉由幫浦單元140將腔室10內減壓時,藉由使渦輪分子幫浦170作動,而渦輪分子幫浦170吸引腔室10內之氣體,且將吸引之氣體朝腔室10外排出。又,幫浦單元140藉由在藉由渦輪分子幫浦170吸引腔室10內之氣體之狀態下,使流量調整閥150作動,而調整自腔室10內朝渦輪分子幫浦170側流動之氣體之流量。藉此,調整腔室10內之壓力。
更具體而言,幫浦單元140藉由基於以真空計180檢測到之腔室10內之壓力,使升降閥153在上下方向Z移動,調節調整開口部155之流通面積DA,調整自腔室10內流動至流路部151側之氣體之流量,而將腔室10內之壓力減壓至特定之設定壓力。此外,該情形之設定壓力例如設定為適於以電漿產生裝置40產生電漿而進行被處理材W之表面處理之壓力、例如10Pa~300Pa左右之壓力。幫浦單元140藉由依照設定壓力,將腔室10內之壓力調整為10Pa~300Pa左右之壓力,而將腔室10內自低真空設為中真空之狀態。
在將腔室10內減壓至設定壓力時,則表面處理裝置1a開始收容單元 100之擺動(步驟ST15)。收容單元100之擺動係藉由驅動作為使收容單元100擺動之擺動機構之伺服馬達120而進行。當使伺服馬達120驅動時,以伺服馬達120產生之驅動力自伺服馬達120之輸出軸121經由驅動軸125傳遞至收容單元支持構件110。被傳遞來自伺服馬達120之驅動力之收容單元支持構件110以由驅動軸125與支持軸116(參照圖9)構成之收容單元支持構件110之擺動軸111為中心擺動。藉此,由收容單元支持構件110支持之收容單元100與收容單元支持構件110成為一體地擺動。
若收容單元100擺動,則藉由收容單元100擺動而產生之慣性力作用於收容於收容單元100之被處理材W。而且,收容於收容單元100之被處理材W藉由該慣性力在收容單元100內移動,或被處理材W彼此碰撞,而被處理材W翻轉。
此外,在藉由以伺服馬達120產生之驅動力,使收容單元100擺動之情形下,較佳為亦包含使速度或加速度急劇變化之動作。藉由使收容單元100之擺動之速度或加速度急劇變化,而容易使被處理材W在收容單元100內更進一步移動。又,容易使被處理材W在收容單元100內更進一步翻轉。
在收容單元100開始擺動時,則表面處理裝置1a對被處理材W,藉由電漿產生裝置40進行表面改質(步驟ST16)。在藉由電漿產生裝置40進行表面改質時,對氣體導入部57(參照圖5、圖6)供給電漿產生氣體,且將平行平板型板狀導體部51、52(參照圖5、圖6)之間之空隙部56設為高頻放電 狀態,而產生電漿。電漿產生氣體向氣體導入部57之供給係藉由自氣體供給部44朝氣體流路42供給電漿產生氣體,自形成於氣體流路42之一端側之氣體供給孔43朝氣體導入部57放出電漿產生氣體,而進行。又,藉由在將板狀導體部51、52之間之空隙部56設為高頻放電狀態時,使高頻電源61作動而進行。由於朝氣體導入部57供給之電漿產生氣體通過形成於板狀導體部52之貫通孔54流動至空隙部56,故流動至空隙部56之電漿產生氣體於高頻放電狀態之空隙部56中被電漿化。此時,由於腔室10內減壓為適於產生電漿之壓力,故藉由於空隙部56流動電漿產生氣體,且將空隙部56設為高頻放電狀態,而在空隙部56中高效率地產生電漿。
於空隙部56產生之電漿通過形成於板狀導體部51之貫通孔53,朝向板狀導體部52所處之側之相反側自空隙部56流出。亦即,於空隙部56產生之電漿通過板狀導體部51之貫通孔53朝上下方向Z上之下側流出。
此時,板狀導體部51之貫通孔53之直徑小於形成於板狀導體部52之貫通孔54之直徑。因此,於空隙部56經電漿化之氣體即電漿氣體以較快之流速自貫通孔53朝上下方向Z上之下側流出。由於收容於收容單元100之被處理材W位於上下方向Z上之板狀導體部51之下側,故自板狀導體部51之貫通孔53流出之電漿氣體朝收容於收容單元100之被處理材W照射。被處理材W係藉由如上述般以電漿產生裝置40產生之電漿而經表面改質。亦即,被處理材W係藉由所照射之電漿而經表面處理。
藉由電漿進行之表面改質之一例,具體而言為藉由電漿氣體中之離 子碰撞被處理材W,而將被處理材W之表面粗糙化之表面粗面化。又,作為藉由電漿進行之其他之表面處理之例,可舉出由電漿進行之被處理材W之表面之洗淨、或藉由電漿在被處理材W之表面產生親水性之官能基等。
此外,由於在電漿產生裝置40安裝限制收容被處理材W之範圍之一對修正板130a,故自板狀導體部51之貫通孔53流出之電漿氣體於一對修正板130a之間流動。由於被處理材W收容於一對修正板130a之間,故藉由電漿氣體於一對修正板130a之間流動,而電漿氣體均勻地覆蓋被處理材W。因此,被處理材W藉由電漿氣體而高效率地經表面處理。
進而,由於在吹拂電漿氣體之期間,收容單元100擺動,故被處理材W在收容單元100內移動或翻轉,藉此,電漿氣體到達被處理材W之全面。即,收容於收容單元100之被處理材W藉由收容單元100擺動,而全面均勻地曝露於電漿。藉此,即便於被處理材W為複雜的形狀之情形下,亦對複雜的形狀之被處理材W之全面均勻地施以表面處理。
此外,當由電漿產生裝置40進行之表面改質進行特定之時間時,表面處理裝置1a停止以電漿產生裝置40之電漿之產生。
而後,表面處理裝置1a藉由停止伺服馬達120之驅動,而結束收容單元100之擺動(步驟ST17)。此時,收容單元支持構件110於中立位置、亦即以圖11所示之狀態停止。
在以電漿產生裝置40之電漿之產生停止,收容單元支持構件110亦停止時,則表面處理裝置1a將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小(步驟ST18)。在將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小時,藉由停止幫浦單元140,打開設置於腔室10之壓力調整用之閥(未圖示),而將腔室10之周圍之空氣擷取入腔室10內。藉此,將經減壓之腔室10內增壓,將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小。
在將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小時,打開第1開閉構件20,關閉第2開閉構件30(步驟ST19)。由於腔室10內之壓力成為與腔室10外之大氣壓大致相同之大小,故第1開閉構件20藉由以鉸鏈部21為中心轉動而能夠更容易打開。在打開第1開閉構件20時,則關閉腔室10之開口部11附近之安裝於與第1開閉構件20不同之位置之第2開閉構件30。
在關閉第2開閉構件30時,與第1開閉構件20同樣地,藉由以鉸鏈部31為中心,使第2開閉構件30轉動,而藉由第2開閉構件30,將腔室10之開口部11封閉。藉此,使安裝於第2開閉構件30之濺射裝置70之一部分位於腔室10內(參照圖4、圖10)。此情形下,藉由至少使由濺射裝置70之支持板80支持之靶84位於腔室10內,而使靶84自配置於腔室10內之收容單元100之開口部103進入收容單元100內。藉此,使濺射裝置70所具有之靶84在收容於收容單元100之被處理材W之上方,位於被處理材W之比較近之位置。
於濺射裝置70,安裝限制配置被處理材W之範圍之一對修正板 130a。修正板130a由於配置於較濺射裝置70所具有之靶84更下側,故在設為使靶84自收容單元100之開口部103進入收容單元100內之狀態時,修正板130a亦進入收容單元100內。藉此,收容於收容單元100之被處理材W成為位於一對修正板130a之間之狀態,且該一對修正板130a位於收容單元100內。
在藉由關閉第2開閉構件30,使濺射裝置70位於腔室10內時,則藉由幫浦單元140,將腔室10內減壓(步驟ST20)。腔室10內之減壓以與步驟ST14中所說明者同樣之方法進行。
在將腔室10內內減壓至設定壓力後,表面處理裝置1a開始收容單元100之擺動(步驟ST21)。收容單元100之擺動係與前述之步驟ST15中所說明者同樣地進行。
若收容單元100擺動,則藉由收容單元100在擺動方向上往復擺動而產生之慣性力作用於收容於收容單元100之被處理材W。而且,收容於收容單元100之被處理材W藉由該慣性力在收容單元100內移動,或被處理材W彼此碰撞,而被處理材W翻轉。
在收容單元100開始擺動時,則表面處理裝置1a對被處理材W,藉由濺射裝置70進行濺射(步驟ST22)。在藉由濺射裝置70進行濺射時,自配置於腔室10之氣體流入部16,用於濺射之氣體流入腔室10內。而後,藉由濺射裝置70之磁性體81產生之磁場,將自氣體流入部16流入之氣體離 子化,藉由使離子碰撞靶84,而彈出靶84之原子。由於腔室10內被減壓為適於藉由幫浦單元140進行濺射之壓力,故藉由將用於濺射之氣體自氣體流入部16流入腔室10內,且以磁性體81產生磁場,而於濺射裝置70之靶84之附近,高效率地將自氣體流入部16流入之氣體離子化。
於本實施形態中,由於靶84使用銅,故當在靶84之附近經離子化之氣體之離子碰撞靶84時,靶84彈出銅之原子。自靶84彈出之原子在上下方向Z上,往向磁性體81所處之側之相反側即下側。由於收容於收容單元100之被處理材W位於上下方向Z上之靶84之下側,故自靶84彈出之原子朝向收容於收容單元100之被處理材W移動並密接於被處理材W,且堆積於被處理材W之表面。藉此,於被處理材W之表面,藉由形成靶84之物質,形成薄膜。本實施形態之情形下,於被處理材W之表面形成銅之薄膜。
此時,由於被處理材W之表面藉由電漿產生裝置40而經表面改質,故在藉由濺射裝置70,以形成靶84之物質於被處理材W之表面進行成膜之情形下,能夠提高薄膜對於被處理材W之表面之密接度。亦即,濺射裝置70由於對經表面改質之被處理材W之表面,藉由濺射進行成膜,故能夠以較高之密接度於被處理材W之表面形成薄膜。此外,當在所形成之薄膜,與後工序中藉由其他之裝置,於被處理材W之表面施以鍍敷加工時,鍍敷層容易密接。
此外,由於在濺射裝置70,安裝限制收容被處理材W之範圍之一對 修正板130a,故自靶84彈出之原子於一對修正板130a之間流動。由於被處理材W收容於一對修正板130a之間,故自靶84彈出之原子藉由通過一對修正板130a之間,而均勻地覆蓋被處理材W。因此,於被處理材W之表面均勻且均一地形成薄膜。
藉由以濺射裝置70進行濺射而附著於被處理材W之表面之自靶84彈出之原子藉由被處理材W藉由收容單元100之擺動在收容單元100內移動或翻轉,而密接於各被處理材W之全面。即,收容於收容單元100之被處理材W藉由收容單元100擺動,而自靶84彈出之原子均勻地密接於被處理材W之全面,藉由形成靶84之物質堆積而形成之薄膜均一地形成於被處理材W之全面。藉此,即便於被處理材W為複雜的形狀之情形下,亦對複雜的形狀之被處理材W之全面均勻地形成薄膜。
在由濺射裝置70進行之濺射進行特定之時間時,則表面處理裝置1a停止由濺射裝置70進行之濺射。
而後,表面處理裝置1a藉由停止伺服馬達120之驅動,而結束收容單元100之擺動(步驟ST23)。此時,收容單元支持構件110於中立位置、亦即以圖12所示之狀態停止。
在濺射裝置70停止,收容單元支持構件110亦停止時,則表面處理裝置1a將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小(步驟ST24)。在將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小時,藉由停止幫浦單元140,打開設 置於腔室10之壓力調整用之閥(未圖示),而將腔室10之周圍之空氣擷取入腔室10內。藉此,將經減壓之腔室10內增壓,將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小。
在將腔室10內之壓力設為與大氣壓相同之大小時,則打開第2開閉構件30,並取出收容單元100(步驟ST25)。由於腔室10內之壓力成為與腔室10外之大氣壓大致相同之大小,故第2開閉構件30藉由以鉸鏈部31為中心轉動而能夠更容易打開。在打開第2開閉構件30時,則將收容於腔室10之收容單元100自腔室10之開口部11朝腔室10外取出。根據以上之一系列處理,藉由在以電漿產生裝置40進行完表面改質後,以濺射裝置70進行濺射,而獲得當於後工序中進行鍍敷處理時形成鍍敷層之密接度較高之薄膜之被處理材W。
於表面形成薄膜之被處理材W於之後之工序中經鍍敷處理。鍍敷處理例如藉由電解鍍敷或無電解鍍敷、溶融鍍敷等方法而進行。由於該等鍍敷處理對藉由前述之一系列表面處理形成薄膜之被處理材W進行,故能夠對於形成於被處理材W之表面之薄膜,以較高之密接度形成藉由鍍敷處理而被覆表面之金屬之薄膜(鍍敷層)。
如以上所說明般,第1實施形態之表面處理裝置1a在電漿產生裝置40或濺射裝置70(均為表面處理機構)對被處理材W進行表面處理時,藉由利用伺服馬達120(攪拌機構)使收容單元100擺動,而攪拌收容於收容單元100之被處理材W。因此,即便於收容於收容單元100之被處理材W為小型 之立體形狀之零件之情形下,亦能夠於表面整體均勻地進行表面處理。
又,於第1實施形態之表面處理裝置1a中,伺服馬達120(攪拌機構)使收容單元100繞擺動軸111擺動。因此,由於收容於收容單元100之被處理材W被攪拌,故即便於被處理材W為較小之立體形狀之零件之情形下,亦能夠於表面整體均勻地進行表面處理。
又,於第1實施形態之表面處理裝置1a中,收容單元100設置於電漿產生裝置40或濺射裝置70(均為表面處理機構)之下方。而且,伺服馬達120(攪拌機構)使收容單元100繞在與該等表面處理機構平行之方向貫通之擺動軸111擺動,因此,由於收容於收容單元100之被處理材W被攪拌,故能夠於被處理材W之表面整體均勻地進行表面處理。
此外,由於電漿產生裝置40及濺射裝置70獨立地位於收容單元100之外部,故表面處理裝置1a藉由切換電漿產生裝置40與濺射裝置70,而能夠對被處理材W進行不同之表面處理。又,收容單元100之設計自由度提高。進而,由於電漿產生裝置40獨立地位於收容單元100之外部,故例如構成電漿產生裝置40之電極(一對板狀導體部51、52)之配線構造變簡單,電極之設計自由度提高。
又,於第1實施形態之表面處理裝置1a中,收容單元100具有越靠近底部越窄之形狀。因此,在使收容有被處理材W之收容單元100擺動時,被處理材W容易沿側壁102(102a、102b、102c)之端部移動。亦即,被處 理材W容易被攪拌。因此,能夠將自電漿產生裝置40照射之電漿均一地照射於被處理材W之表面。又,能夠使自濺射裝置70之靶84放出之原子均一地觸及被處理材W之表面。藉此,能夠於被處理材W之表面整體均勻進行地表面處理。
又,於第1實施形態之表面處理裝置1a中,表面處理機構為藉由對收容於收容單元100之被處理材W照射電漿,而進行被處理材W之表面處理之電漿產生裝置40。因此,能夠對被處理材W,確實地進行使用電漿之表面改質(表面處理)。
又,於第1實施形態之表面處理裝置1a中,表面處理機構為對收容於收容單元100之被處理材W進行濺射之濺射裝置70。因此,能夠對被處理材W確實地進行濺射。
此外,雖未顯示具體的形態,但可使收容單元100與電漿產生裝置40一體地擺動。又,也可使收容單元100與濺射裝置70一體地擺動。具體而言,在關閉第1開閉構件20時,使電漿產生裝置40與收容單元100藉由卡合而一體化地繞擺動軸擺動。此時,藉由以具有可撓曲性之材料形成支持構件46、及形成於其內部之氣體供給管41與氣體流路42,而可實現高自由度之擺動。
又,在關閉第2開閉構件30時,使濺射裝置70與收容單元100藉由卡合而一體化地繞擺動軸擺動。此時,藉由以具有可撓曲性之材料形成冷卻 水管71與形成於其內部之冷卻水路72、及支持構件76,而可實現自由度較高之擺動。
如此,由於藉由使收容單元100與表面處理機構一體地擺動,而能夠於將被處理材W始終限制於表面處理機構之處理範圍內之狀態下,使收容單元100擺動,故能夠使對於被處理材W之表面處理與攪拌皆更進一步有效率地進行。
[2.第1實施形態之變化例]
收容單元100之形狀並不限定於圖13及圖16所示之形狀。圖22係另一形態之收容單元之立體圖。圖23係圖22之收容單元之俯視圖及側視圖。
如圖22所示,收容單元100d具備側壁102d之點不同,該側壁102d具有如相對於收容單元100之側壁102(參照圖13)朝向收容單元100d之底部而收容被處理材W之部分之面積漸減之傾斜。
如圖23(b)所示,側壁102d具備:垂直之側壁102e、及朝向收容單元100d之底部傾斜之側壁102f。此外,側壁102d設置於收容單元100d之Y軸方向兩端側。而且,收容單元100d之兩端側之側壁102d皆具有相同之形狀。亦即,側壁102d之沿Y軸之寬度H越自收容單元100d之上側朝向下側,越變小。側壁102d例如由沖孔板等開設有多數個孔之構件形成。此外,側壁102d之斜率、亦即圖23(b)所示之角度ω設定為30~80°左右。
藉由使用此形狀之收容單元100d,而在使該收容單元100d擺動時,更進一步促進被處理材W之攪拌。尤其是,藉由使用收容單元100d,而使被處理材W正反面反轉之效果較大。
進而,側壁122d如圖23(b)所示般,收容單元100d之底部之沿Y軸之寬度H形成為與在表面處理機構即電漿產生裝置40及濺射裝置70進行表面處理時更有效率地進行表面處理之有效範圍大致相等。亦即,側壁102d於收容單元100d之下底部與電漿產生裝置40及濺射裝置70(表面處理機構)對向之區域中之前述之有效範圍之外部具有傾斜。
如以上所說明般,於第1實施形態之變化例之表面處理裝置1a中,收容單元100d之擺動軸111側之側壁102d形成為越靠近收容單元100d之底部,收容被處理材W之部分之面積越變小。因此,由於更進一步促進被處理材W之攪拌,故能夠使被處理材W之表面全部與電漿產生裝置40及濺射裝置70對向。藉此,能夠更均一地對被處理材W進行表面處理。
又,於第1實施形態之變化例之表面處理裝置1a中,側壁102d於收容單元100d之下底部與電漿產生裝置40及濺射裝置70(表面處理機構)對向之區域中之有效率地進行表面處理之有效範圍之外部具有傾斜。因此,由於在使收容單元100d擺動時,能夠將被處理材W高效率地限制於與表面處理機構對向之區域,故能夠更進一步提高表面處理之效率。
[3.第2實施形態]
針對作為本發明之第2實施形態之表面處理裝置1b,使用圖24、圖25進行說明。圖24係說明第2實施形態之表面處理裝置之硬體構成之硬體方塊圖。圖25係顯示擺動模式之具體例之圖。
表面處理裝置1b具備圖24所示之硬體構成,為對前述之表面處理裝置1a,附加指示使收容單元100擺動時之擺動模式之功能者。更具體而言,控制伺服馬達120之動作之控制部190為進一步作為指示擺動模式之指示機構發揮功能者。
亦即,表面處理裝置1b具備對前述之表面處理裝置1a附加控制部190、記憶部192、監視器196、及觸控面板198之構成。
控制部190具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)190a、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)190b、及RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)190c。CPU 190a經由內部匯流排194,與ROM 190b、及RAM 190c連接。CPU 190a使記憶於ROM 190b或記憶部192之各種程式於RAM 190c展開。CPU 190a藉由依照於RAM 190c展開之各種程式動作,而控制伺服馬達120。亦即,控制部190具有一般性電腦之構成。
控制部190進一步經由內部匯流排194,與記憶部192、監視器196、觸控面板198、及伺服馬達120連接。
記憶部192為即便切斷電源亦保持記憶資訊之快閃記憶體等非揮發性記憶體、或HDD(Hard Disk Drive,硬碟機)等。記憶部192記憶控制程式P1、及擺動模式資料Q1。
控制程式P1為用於控制伺服馬達120之動作之程式。擺動模式資料Q1為記憶有驅動伺服馬達120時之驅動波形之資料檔案。此外,伺服馬達120之驅動輸出經由擺動軸111傳遞至設置於腔室10之內部之收容單元支持構件110。而且,使收容單元支持構件110、與設置於收容單元支持構件110之內部之收容單元100(於圖21中未圖示)一體地擺動。此外,針對擺動模式資料Q1,於後文詳細敘述。
監視器196及觸控面板198作為供表面處理裝置1b之操作者賦予為了使表面處理裝置1b動作而所需之指示、且顯示表面處理裝置1b之動作狀態之顯示操作機構發揮功能。具體而言,監視器196係由例如液晶面板構成,於監視器196之表面重疊觸控面板198。此外,可具備鍵盤,而取代觸控面板198。
擺動模式資料Q1如圖25所示般記憶複數個擺動模式θ 1(t)、θ 2(t)、θ 3(t)。圖25(a)為一般性正弦波。亦即,擺動模式θ 1(t)將時間s設為半個週期、將時間2s設為1個週期,而使收容單元100擺動。
圖25(b)係使三角波之頂點鈍化之擺動模式θ 2(t)之例。藉由以此擺動模式θ 2(t)使收容單元100擺動,而收容單元100於θ 2(t)自角度θ a至角 度-θ a之情形下快速移動,在θ 2(t)自角度-θ a至角度θ a之情形下緩慢移動。藉此,收容於收容單元100之被處理材W由於在速度之變化點之附近(擺動模式θ 2(t)之微分係數之符號變化之位置之近處)受到較強之加速度,故容易被更進一步攪拌。
圖25(c)係使三角波之頂點鈍化之擺動模式θ 3(t)之例。擺動模式θ 2(t)與擺動模式θ 3(t)之使收容單元100擺動時之速度模式不同。亦即,根據擺動模式θ 3(t),收容單元100於θ 3(t)自角度θ a至角度-θ a之情形下緩慢地移動,於θ 3(t)自角度-θ a至角度θ a之情形下快速移動。藉此,收容於收容單元100之被處理材W由於在速度之變化點之附近(擺動模式θ 3(t)之微分係數之符號變化之位置之近處)受到較高之加速度,故容易被更進一步攪拌。
表面處理裝置1b之操作者例如自顯示於監視器196之複數個擺動模式θ 1(t)、θ 2(t)、θ 3(t)中,藉由觸控面板198選擇1者。而後,控制部190藉由利用所選擇之擺動模式驅動伺服馬達120,而使收容單元100擺動。
此外,擺動模式資料Q1之具體例並不限定於圖25所示之例,為了高效率地攪拌被處理材W,而較理想為應用使收容單元100之加速度急劇變化之擺動模式。
如以上所說明般,於第2實施形態之表面處理裝置1b中,控制部190(指示機構)指示收容單元100之擺動模式。因此,能夠藉由預設之任意 之擺動模式,使收容單元100擺動。藉此,能夠更進一步高效率地攪拌收容於收容單元100之被處理材W。
又,雖然於上述之實施形態之表面處理裝置1a、1b中,針對作為表面處理機構,設置電漿產生裝置40與濺射裝置70之形態進行了說明,但可進一步設置其他之表面處理機構。此情形下,只要相應於各表面處理機構及腔室10之形狀等,安裝於不同之表面處理機構之鉸鏈部彼此空開適當之間隔地配置於腔室10即可。亦即,只要能夠使經由鉸鏈部開閉自如地安裝於腔室10之複數個表面處理機構分別交替地位於腔室10內,且能夠在表面處理機構位於腔室10外之狀態下,於與其他之表面處理機構不干涉下位於腔室10外即可。
100:收容單元
101:被處理材保持壁
102:側壁
103:開口部
X:寬度方向
Y:長度方向
Z:上下方向

Claims (8)

  1. 一種表面處理裝置,其具備:收容單元,其收容被處理材;表面處理機構,其對收容於前述收容單元之前述被處理材進行表面處理;及攪拌機構,其在前述表面處理機構對前述被處理材進行表面處理時,攪拌前述被處理材;前述表面處理機構係執行由電漿產生裝置進行之電漿處理及由濺射裝置進行之濺射處理者;前述電漿產生裝置係藉由對收容於前述收容單元之前述被處理材照射電漿,而進行前述被處理材之表面處理;前述濺射裝置對收容於前述收容單元之前述被處理材進行濺射;前述電漿產生裝置之使電漿產生之電極係設置於前述收容單元之前述被處理材之收容空間之上部;於將前述被處理材收容於前述收容單元之狀態下,藉由切換前述電漿產生裝置與前述濺射裝置而連續地進行前述電漿處理及前述濺射處理。
  2. 如請求項1之表面處理裝置,其中前述攪拌機構,使前述收容單元繞在與前述表面處理機構平行之方向貫通之擺動軸擺動。
  3. 如請求項1或2之表面處理裝置,其中前述收容單元係以使流入至前述收容單元之氣體通過之材質形成。
  4. 如請求項1或2之表面處理裝置,其中前述攪拌機構,使前述收容單元與前述表面處理機構一體地擺動。
  5. 如請求項2之表面處理裝置,其更具備:指示前述收容單元、或前述收容單元及前述表面處理機構之擺動模式之指示機構;且前述攪拌機構依照前述指示機構所指示之擺動模式,攪拌前述被處理材。
  6. 如請求項2之表面處理裝置,其中前述收容單元具有越靠近底部越窄之形狀。
  7. 如請求項6之表面處理裝置,其中前述收容單元之前述擺動軸側之側壁形成為越靠近該收容單元之底部,收容前述被處理材之部分之面積越變小。
  8. 如請求項7之表面處理裝置,其中前述側壁於前述收容單元之下底部與前述表面處理機構對向之區域中之有效率地進行表面處理之有效範圍之外部具有傾斜。
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