JP7430504B2 - 表面処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、被処理材にプラズマを照射する等の表面処理を行う表面処理装置に関する。

従来、プラズマを用いて被処理材の表面の洗浄や改質を行うことによって、金属触媒層や官能基等を形成する表面処理装置や、スパッタリング装置を用いてスパッタリングを行う表面処理装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載されたプラズマ表面処理装置では、板状の電極が間隔をあけて２枚設置される。そして、これらの電極の間でプラズマを発生させる。発生したプラズマは電極外に漏れ出してワークに照射されて、ワークの表面処理を行う。

国際公開第２０１７／１５９８３８号

特許文献１には、板状の大型の処理部材にプラズマを照射することよって表面処理を行う例が開示されているが、多数の小型の処理部材の表面処理を行う場合については言及されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多数の小型の処理部材の表面処理を行う場合であっても、均一な成膜を行うことが可能な表面処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面処理装置は、被処理材を収容する、上部が開口された1対の側壁を有する籠状の収容ユニットと、前記収容ユニットに収容された前記被処理材の表面に成膜処理を行う、前記収容ユニットの開口に面する位置に設置された表面処理手段と、前記表面処理手段が前記収容ユニットに収容された前記被処理材に対して表面処理を行う際に、前記収容ユニットの一対の側壁を貫く方向に設置された揺動軸の周りに前記収容ユニットを揺動させる揺動手段と、前記被処理材が収容される範囲を、前記表面処理手段による処理能力の有効範囲内に制限する、前記表面処理手段に、前記揺動軸に直交する向きに取り付けられた一対の第１の補正板と、前記揺動軸の延在方向において、前記第１の補正板と一部が重複して配置されて、前記揺動手段が前記収容ユニットを揺動させた際に、前記第１の補正板と一部が重複した状態を保持する、前記収容ユニットに取り付けられた一対の第２の補正板と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る表面処理装置は、表面処理の対象となる被処理材に対して、均一な成膜を行うことができるという効果を奏する。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 図１３は、収容ユニットの斜視図である。 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。 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。 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。 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。

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。

［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。

［１－１．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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

［２－１．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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

１ａ，１ｂ…表面処理装置、１０…チャンバー、１１…開口部、１２…上壁、１３…側壁、１４…支持壁、１５…底部、１６…ガス流入部、２０…第１開閉部材、２１…ヒンジ部、３０…第２開閉部材、３１…ヒンジ部、４０…プラズマ生成装置（表面処理手段）、４１…ガス供給管、４２…ガス流路、４３…ガス供給孔、４４…ガス供給部、４５…ガス供給管取付部材、４６…支持部材、５０…支持板、５０ａ…凹部、５１，５２…板状導体部、５３，５４…貫通孔、５５…スペーサ、５６…空隙部、５７…ガス導入部、５８…保持部材、６０…マッチングボックス（ＭＢ）、６１…高周波電源（ＲＦ）、６３…接地、６４…マスフローコントローラー（ＭＦＣ）、７０…スパッタリング装置（表面処理手段）、７１…冷却水管、７２…冷却水路、７３…水入口、７４…水出口、７５…冷却水管取付部材、７６…支持部材、８０…支持板、８１…マグネット、８２…冷却ジャケット、８３…絶縁材、８４…ターゲット、８５…保持部材、１００…収容ユニット、１０１…被処理材保持壁、１０２…側壁、１０３…開口部、１０４…取付板、１１０…収容ユニット支持部材、１１１…揺動軸、１１２…サイドプレート、１１３…取付部材、１１４…揺動手段軸連結部、１１５…支持軸連結部、１１６…支持軸、１１７…支持軸支持部材、１２０…サーボモータ（揺動手段）、１２１…出力軸、１２２…サーボモータ取付部材、１２５…駆動軸、１３０ａ，１３０ｂ…補正板、１３１…装置側補正板（第１の補正板）、１３２…取付部、１３３…収容ユニット側補正板（第２の補正板）、１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４ｄ…重複領域、１４０…ポンプユニット、１４１…取付フランジ、１４３…駆動手段支持部、１５０…流量調整バルブ、１５１…流路部、１５２…開口部、１５３…昇降バルブ、１５５…調整開口部、１６０…サーボアクチュエータ、１６１…ウォームジャッキ、１６２…昇降軸、１６３…連結部材、１６５…バルブガイド、１６６…ガイド係合部、１７０…ターボ分子ポンプ、１７１…ポンプフランジ、１８０…真空計、Ｒ…収容空間、Ｗ…被処理材

Claims (3)

1. 被処理材を収容する、上部が開口された1対の側壁を有する籠状の収容ユニットと、
   前記収容ユニットに収容された前記被処理材の表面に成膜処理を行う、前記収容ユニットの開口に面する位置に設置された表面処理手段と、
   前記表面処理手段が前記収容ユニットに収容された前記被処理材に対して表面処理を行う際に、前記収容ユニットの一対の側壁を貫く方向に設置された揺動軸の周りに前記収容ユニットを揺動させる揺動手段と、
   前記被処理材が収容される範囲を、前記表面処理手段による処理能力の有効範囲内に制限する、前記表面処理手段に、前記揺動軸に直交する向きに取り付けられた一対の第１の補正板と、前記揺動軸の延在方向において、前記第１の補正板と一部が重複して配置されて、前記揺動手段が前記収容ユニットを揺動させた際に、前記第１の補正板と一部が重複した状態を保持する、前記収容ユニットに取り付けられた一対の第２の補正板と、
   を備える表面処理装置。
2. 前記表面処理手段は、前記収容ユニットに収容された前記被処理材に対してプラズマを照射することにより前記被処理材の表面処理を行うプラズマ生成装置であり、
   前記表面処理手段による処理能力の有効範囲は、前記プラズマの照射範囲である、
   請求項１に記載の表面処理装置。
3. 前記表面処理手段は、前記収容ユニットに収容された前記被処理材に対してスパッタリングを行うスパッタリング装置であり、
   前記表面処理手段による処理能力の有効範囲は、前記スパッタリング装置によって、ターゲットから放出された原子の放出範囲である、
   請求項１または請求項２に記載の表面処理装置。

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