TWI841863B - 表面處理裝置及表面處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明之表面處理裝置(10)中，利用被處理材搬送部(40)(配送機構)將載置有被處理材(W)之載台(31、32)(載置機構)收容於腔室(20)(收容單元)。而且，載台旋轉軸(31b、32b)(旋轉機構)與安裝構件旋轉軸(31c、32c)(旋轉機構)於將被處理材載置部(30)收容於腔室之狀態下，使被處理材(W)朝著與電漿產生裝置(21)(表面處理機構)或濺鍍裝置(22、23)(表面處理機構)對向之方向以特定之旋轉模式旋轉。

Description

表面處理裝置及表面處理方法

本發明係關於一種對被處理材進行照射電漿等表面處理之表面處理裝置及表面處理方法。

先前，已知有藉由使用電漿對被處理材之表面進行清洗或重組而形成金屬觸媒層或官能基等之表面處理裝置、或使用濺鍍裝置於被處理材之表面形成薄膜之表面處理裝置。

例如，專利文獻1所記載之成膜裝置中，將設置於台車之複數個基板搬送至成膜裝置之內部，進行必要之表面處理。又，關於表面處理之一例，已知有專利文獻2所記載之電漿處理。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平4-231464號公報 [專利文獻2]國際公開第2017/159838號

[發明所欲解決之問題]

專利文獻1之成膜裝置具有適於進行大量被處理材之表面處理之構造，裝置之規模較大，故不適合小規模生產至中規模生產。又，於進行被處理材之表面處理時，較理想為能以1個裝置進行濺鍍、或專利文獻2所記載之電漿處理等不同種類之表面處理。

本發明係鑒於以上所述而完成，其目的在於提供一種適於進行少量材料至中量材料之表面處理的表面處理裝置及表面處理方法。 [解決問題之技術手段]

為解決上述課題以達成目的，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；載置機構，其載置被處理材；搬送機構，其將上述載置機構以載置有上述被處理材之狀態收容於上述收容單元；表面處理機構，其對收容於上述收容單元之上述被處理材進行至少1種表面處理；及旋轉機構，其於將上述載置機構收容於上述收容單元之狀態下，使上述被處理材朝著與上述表面處理機構對向之方向以特定之旋轉模式旋轉。 [發明之效果]

本發明之表面處理裝置發揮適於進行少量至中量之被處理材之表面處理之效果。

以下，基於圖式詳細地說明本發明之表面處理裝置之實施方式。再者，本發明並不受該實施方式限定。又，下述實施方式之構成要素中，包含業者可置換且可容易想到之要素、或實質上相同之要素。

本發明之實施方式係表面處理裝置10之例，該表面處理裝置10例如係藉由對由樹脂材料所成形之被處理材W(工件)之表面照射電漿而於被處理材W之表面產生官能基，其後，藉由對因產生官能基而提高了皮膜之密接性之被處理材W之表面進行濺鍍而形成薄膜。再者，被處理材W係由塑膠樹脂等樹脂材料成形之構件。

[1.表面處理裝置之整體構成之說明] 首先，使用圖1說明表面處理裝置10之概略構造。圖1係實施方式之表面處理裝置之外觀圖。

如圖1所示，表面處理裝置10具備腔室20、被處理材載置部30、及被處理材搬送部40。而且，於腔室20之裏側具備排氣裝置50。進而，表面處理裝置10具備圖1所示之冷卻裝置51、控制裝置52、電源供給裝置53、氣體供給裝置54、及操作盤55。

腔室20係對收容於內部之被處理材W進行表面處理之密閉之反應容器。再者，腔室20係本發明之收容單元之一例。

腔室20形成為長方體形狀，具有豎立設置之4塊立壁面中之1塊立壁面20a之部分開放之形狀。於腔室20之其他3塊立壁面、即立壁面20b、立壁面20c、及立壁面20d，設置有各不相同之表面處理機構。具體而言，於立壁面20b設置有電漿產生裝置21。又，於立壁面20c與立壁面20d，分別設置有濺鍍裝置22、23。此處，電漿產生裝置21、濺鍍裝置22、23之配置條件並無特別要求。即，電漿產生裝置21與濺鍍裝置22、23亦可配置於立壁面20b、20c、20d之任一者。再者，電漿產生裝置21與濺鍍裝置22、23係本發明之表面處理機構之一例。

濺鍍裝置22藉由對被處理材W進行濺鍍，而對被處理材W進行形成薄膜之表面處理，該薄膜成為鍍覆加工之基底。

電漿產生裝置21藉由HCD(Hollow Cathode Discharge，空心陰極放電)而產生電漿，將所產生之電漿照射至例如由濺鍍裝置22形成有薄膜之被處理材W，藉此進行被處理材W之表面處理。更具體而言，於被處理材W之表面例如產生官能基。藉此，可提高後續步驟中於被處理材W之表面產生成為鍍覆加工之基底之薄膜時的薄膜之密接性。

濺鍍裝置23對藉由電漿產生裝置21進行表面處理後之面進而進行形成不同薄膜之表面處理。

再者，本實施方式中，對在3片立壁面20b、20c、20d設置有各不相同之表面處理機構之例進行了說明，但所設置之表面處理機構之數量並無特別要求。即，亦可僅設置一個表面處理機構。又，表面處理機構之種類並不限定於以上所述。即，亦可設置與以上所述不同之表面處理機構。

被處理材載置部30係載置被處理材W之部位。關於被處理材載置部30之詳細構造，將於以下詳細敍述(參照圖2)。

被處理材搬送部40係將被處理材載置部30以載置有被處理材W之狀態收容於腔室20之搬送機構。即，被處理材搬送部40沿圖1之X軸搬送被處理材載置部30。再者，被處理材搬送部40係本發明之搬送機構之一例。關於被處理材搬送部40之詳細構造，詳情將於以下敍述(參照圖4)。

於腔室20之背側(Y軸負方向側)，具備排氣裝置50、冷卻裝置51、控制裝置52、電源供給裝置53、及氣體供給裝置54。

排氣裝置50將腔室20之內部減壓而使其成為真空狀態。排氣裝置50例如由旋轉泵或渦輪分子泵構成。

冷卻裝置51產生將機器或電源等冷卻之冷卻水。

控制裝置52進行表面處理裝置10整體之控制。

電源供給裝置53收容供給至表面處理裝置10之各部之電源。

氣體供給裝置54將成膜用氣體、及反應用氣體供給至腔室20。

又，於腔室20之附近具備操作盤55。操作盤55受理對表面處理裝置10之操作指示。又，操作盤55具備顯示表面處理裝置10之動作狀態之功能。

[2.被處理材載置部之構成之說明] 其次，使用圖2說明被處理材載置部30之構成。圖2係被處理材載置部之外觀圖。

被處理材載置部30具備載置被處理材W之2個載台31、32。載台31形成為圓形狀，於沿著XY平面之底面構件35之上方，設置於沿XY平面之同一平面上。而且，載台31藉由與未圖示之伺服馬達旋轉驅動之旋轉板31a之外側面接觸而繞著沿Z軸之載台旋轉軸31b旋轉。再者，載台31之旋轉方向並無特別要求。載台旋轉軸31b係本發明之旋轉機構或第1旋轉機構之一例。又，載台31、32係本發明之載置機構之一例。

底面構件35以與沿YZ平面豎立設置之壁構件33正交之方式固定於該壁構件33。壁構件33於使被處理材載置部30朝X軸正側移動而收容於腔室20時，藉由壁構件33將立壁面20a密閉而使腔室20之內部為閉空間。

同樣地，載台32形成為圓形狀，於沿XY平面之底面構件36之上方，沿XY平面設置。而且，載台32藉由與未圖示之伺服馬達旋轉驅動之旋轉板32a之外側面接觸而繞著沿Z軸之載台旋轉軸32b旋轉。再者，載台32之旋轉方向並無特別要求。載台旋轉軸32b係本發明之旋轉機構或第1旋轉機構之一例。

底面構件35以與沿YZ平面豎立設置之壁構件34正交之方式固定於該壁構件34。

於壁構件33、34之下方，設置有沿著Z軸之被處理材載置部旋轉軸37。被處理材載置部旋轉軸37藉由未圖示之伺服馬達而旋轉驅動，使被處理材載置部30整體繞Z軸旋轉。藉此，載台31、32之其中任一者收容於腔室20。再者，被處理材載置部旋轉軸37係本發明之選擇機構或第3旋轉機構之一例。

再者，於將載台32收容於腔室20之情形時，藉由壁構件34將立壁面20a密閉而使腔室20之內部為閉空間。

再者，於載台31、32，設置有藉由未圖示之伺服馬達而旋轉驅動之安裝構件旋轉軸31c、32c。安裝構件旋轉軸31c、32c沿著Z軸設置，使下述安裝構件38(參照圖3)以安裝有被處理材W之狀態繞Z軸旋轉。再者，安裝構件旋轉軸31c、32c之旋轉方向並無特別要求。再者，安裝構件旋轉軸31c、32c係本發明之旋轉機構或第2旋轉機構之一例。

圖2之例中，安裝構件旋轉軸31c、32c以載台旋轉軸31b、32b為中心分別以大致90°之間隔設置有4根。再者，安裝構件旋轉軸31c、32c之設置根數並無特別要求。

[3.安裝構件之構成之說明] 其次，使用圖3說明安裝被處理材W之構成。圖3係安裝被處理材之安裝構件38之外觀圖。

安裝構件38以安裝有被處理材W之狀態載置於載台31、32。圖3之例中，安裝構件38成形為正六角柱狀，且設為能夠於各側面各安裝3片被處理材W。即，於一個安裝構件38能夠安裝18片被處理材W。

安裝構件38以該安裝構件38之中心軸38a與安裝構件旋轉軸31c、32c一致之方式設置於載台31、32。即，於圖2之構成之被處理材載置部30，載台31、32上能夠分別安裝最多72片被處理材W。再者，安裝構件38之形狀並不限定於圖3所示之例。藉由表面處理裝置10對以此方式安裝之被處理材W之表面進行表面處理。

再者，於進行表面處理之期間，一方面安裝構件38繞著中心軸38a(安裝構件旋轉軸31c)自轉，一方面該安裝構件38繞著載台31(或載台32)之載台旋轉軸31b(或載台旋轉軸32b)公轉。藉此，每特定時間被處理材W之表面與電漿產生裝置21或濺鍍裝置22、23對向(平行且相對)，故表面得到均勻地處理。再者，安裝構件38之自轉速度、公轉速度、及自轉方向、公轉方向能以特定之旋轉模式任意設定，故可根據所要執行之表面處理之種類或被處理材W之種類等而適當設定。例如，亦可使被處理材W以固定之轉速自轉及公轉。又，亦可使被處理材W在該被處理材W與表面處理機構對向時，於特定時間之期間停止自轉及公轉。又，亦可使被處理材W僅自轉、或僅公轉。

再者，安裝構件38之形態並不限定於圖3所示之例。例如，亦可將安裝構件38設為板狀構件，於該板狀構件之兩面分別安裝複數個被處理材W，使設置於板狀構件之中心軸38a一面繞著安裝構件旋轉軸31c(32c)旋轉，一面繞著載台旋轉軸31b(31c)旋轉。又，亦可使安裝構件旋轉軸31c(32c)之旋轉停止，使安裝構件38僅繞著載台旋轉軸31b(31c)旋轉。又，亦可將被處理材W直接設置於載台31(32)。

[4.被處理材搬送部之構成之說明] 其次，使用圖4說明被處理材搬送部40之構成。圖4係說明被處理材搬送部之作用之圖。

如圖4(a)所示，被處理材搬送部40具備支持台41、及槽部42。支持台41支持被處理材載置部30。槽部42係使被處理材載置部30沿X軸搬送時，供被處理材載置部旋轉軸37通過之間隙。

圖4(b)係表示被處理材載置部30處於圖4(a)之狀態時，被處理材搬送部40使被處理材載置部30沿X軸正方向搬送，將載台31收容於腔室20之狀態的圖。此時，如圖4(b)所示，將載台31、旋轉板31a、底面構件35收容於腔室20。而且，腔室20之立壁面20a藉由壁構件33而密閉。

圖4(c)係表示被處理材載置部30處於圖4(a)之狀態時，使被處理材載置部旋轉軸37旋轉180°，被處理材搬送部40使被處理材載置部30沿X軸正方向搬送，將載台32收容於腔室20之狀態的圖。此時，如圖4(c)所示，將載台32、旋轉板32a、及底面構件36收容於腔室20。而且，腔室20之立壁面20a藉由壁構件34而密閉。

再者，處於圖4(b)之狀態時，表面處理裝置10對載置於載台31之被處理材W進行表面處理。此時，作業者將接下來要進行表面處理之被處理材W安裝於安裝構件38，且將安裝有被處理材W之安裝構件38載置於載台32。

又，處於圖4(c)之狀態時，表面處理裝置10對載置於載台32之被處理材W進行表面處理。此時，作業者將表面處理結束之被處理材W自載置於載台31之安裝構件38卸除。

[5.腔室之內部構造之說明] 其次，使用圖5說明腔室20之內部構造。圖5係表示腔室20之內部構造之圖。

於腔室20之內部設置有擋板45。擋板45形成為僅面向腔室20之立壁面中之1面之側設為開口部之C字狀，且藉由設置於腔室20之頂面之伺服馬達46而旋轉驅動。再者，擋板45以不與載台31(32)及安裝構件38之旋轉干涉之方式設置。藉此，擋板45遮蔽進行被處理材W之表面處理之電漿產生裝置21、濺鍍裝置22、23中的除動作中之裝置以外之電極面。又，當載台31(32)進出腔室20時，使擋板45之開口部朝向立壁面20a之方向。

於複數個表面處理機構中之一者對被處理材W進行表面處理時，擋板45遮蔽該表面處理機構以外之表面處理機構之表面。再者，擋板45係本發明之遮蔽構件之一例。

再者，擋板45之構成並不限定於圖5之構成。例如，亦可設為如下構造，即，於立壁面20b、20c、20d之壁面，將複數個細長之板狀構件分別設置成百葉窗狀，將該等板狀構件朝上方提拉，藉此僅使進行表面處理之電極面露出。

[6.電漿產生裝置之構成之說明] 其次，使用圖6說明電漿產生裝置21之構成。圖6係表示電漿產生裝置之構成之一例之剖視圖。

電漿產生裝置21具有：氣體供給管66，其於產生電漿時使用，供給氬氣等氣體；及一對板狀導體部60、62，其藉由高頻電壓而由自氣體供給管66供給之氣體產生電漿。

氣體供給管66沿支持板64之厚度方向貫通支持板64，且藉由氣體供給管安裝構件58安裝於支持板64。又，於氣體供給管66之內部，形成沿著氣體供給管66之延伸方向之氣體流路56，經由該氣體流路56將氣體自腔室20之外側供給至腔室20內。再者，於氣體供給管66之支持板64之外側(腔室20之外側)之端部，連接有將氣體供給至氣體供給管66之氣體供給部78，於氣體供給管66之另一端側(腔室20之內側)之端部，形成有將流過氣體流路56之氣體導入至腔室20內之孔即氣體供給孔57。經由使質量流量計具有流量控制功能之質量流量控制器(MFC，mass flow controller)76對氣體供給部78供給氣體。

一對板狀導體部60、62均形成為平板狀，藉由將鋁等金屬板或其他導體板平行配置而形成。板狀導體部60、62由支持板77支持。支持板77例如由玻璃、陶瓷等絕緣材料形成。支持板77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77形成為於一面側形成有沿著支持板77之外周凹陷之凹部67的板狀形狀。

支持板77以未形成凹部67之側之面與支持板64對向、形成有凹部67之側之面位於支持板64所處之側之相反側的朝向而配置，且由支持構件59支持。支持構件59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支持板64，另一端側之安裝構件安裝於支持板77。

貫通支持板64之氣體供給管66經支持構件59之圓筒狀之構件之內側延伸至支持板77之位置，並貫通支持板77。而且，形成於氣體供給管66之氣體供給孔57配置於支持板77之形成凹部67之部分。

一對板狀導體部60、62於支持板77之形成有凹部67之側，覆蓋凹部67而配置。此時，一對板狀導體部60、62於兩者間之外周附近配置有間隔件63，且隔著間隔件63而重疊。於隔著間隔件63重疊之一對板狀導體部60、62之除間隔件63以外之部分，板狀導體部60與板狀導體部62彼此離開，形成有空隙部61。空隙部61之間隔較佳為根據電漿產生裝置21中導入之氣體或供給之電力之頻率、進而電極之尺寸等而適當設定，例如為3 mm～12 mm左右。

一對板狀導體部60、62於隔著間隔件63重疊之狀態下，藉由用以保持板狀導體部60、62之構件即保持構件79而保持。亦即，保持構件79配置於板狀導體部60、62中與支持板77所處之側相反之側，且以由保持構件79與支持板77夾住板狀導體部60、62之狀態安裝於支持板77。

一對板狀導體部60、62如此覆蓋支持板77之凹部67而配置，於由保持構件79保持之狀態下，於支持板77之凹部67與板狀導體部60、62之間形成空間。

於重疊配置之一對板狀導體部60、62中之板狀導體部62配置於支持板77側，板狀導體部60配置於保持構件79側之情形時，該空間藉由支持板77之凹部67與板狀導體部62劃分。如此形成之空間形成為供導入藉由氣體供給管66供給之氣體之氣體導入部80。氣體供給管66之氣體供給孔57位於氣體導入部80且朝向氣體導入部80開口。氣體導入部80藉由將支持板77與板狀導體部62密接安裝而劃分。

又，於一對板狀導體部60、62，分別形成有多個於厚度方向貫通之貫通孔69、70。即，於位於藉由氣體供給管66供給之氣體之流入側之板狀導體部62，以沿板狀導體部62之厚度方向觀察時呈矩陣狀的方式隔開特定間隔地形成有複數個貫通孔70，於位於藉由氣體供給管66供給之氣體之流出側之板狀導體部60，以沿板狀導體部60之厚度方向觀察時呈矩陣狀的方式隔開特定間隔地形成有複數個貫通孔69。

板狀導體部60之貫通孔69、與板狀導體部62之貫通孔70分別為圓筒形狀之孔，雙方之貫通孔69、70配置於同軸上。即，板狀導體部60之貫通孔69、與板狀導體部62之貫通孔70配置於各貫通孔之中心一致之位置。其中，板狀導體部60之貫通孔69之直徑相較氣體流入側之板狀導體部62之貫通孔70之直徑小。如此，於一對板狀導體部60、62形成有複數個貫通孔69、70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69、70以高密度流通。

於平行平板型之板狀導體部60、62之間，介置有空隙部61，但空隙部61作為具有靜電電容之電容器而發揮功能。而且，於支持板77及板狀導體部60、62，藉由導電性之構件而形成導電部(省略圖示)，藉由該導電部而將支持板77接地75，亦將板狀導體部62接地75。又，高頻電源(RF)74之一端部接地75，高頻電源74之另一端部經由調整靜電電容等以便獲得與電漿之匹配性之匹配箱(MB，matching box)73而與板狀導體部60導通。因此，於使高頻電源74運轉之情形時，板狀導體部60之電位例如以13.56 MHz等特定之頻率而正負擺動。

而且，藉由自貫通孔70流出之電漿氣體而進行腔室20內之被處理材W之成膜或清洗等表面處理。

[7.濺鍍裝置之構成之說明] 其次，使用圖7說明濺鍍裝置22之構成。圖7係表示濺鍍裝置之構成之一例之剖視圖。再者，濺鍍裝置23具有與濺鍍裝置22相同之構成，故此處僅對濺鍍裝置22進行說明。

濺鍍裝置22具有：冷卻水管81，其供冷卻水流通；磁體84，其產生磁場；靶87，其於由磁體84產生之磁場之內部，使自氣體供給裝置54(參照圖1)供給、且自未圖示之氣體流入部流入之惰性氣體(例如氬氣)離子化且碰撞到靶，藉此彈出用於成膜之原子；冷卻套管85，其將靶87冷卻；及支持板83，其支持磁體84、靶87、及冷卻套管85。冷卻水管81貫通支持板83。再者，靶87例如為銅板，自靶87彈出之銅原子密接於被處理材W之表面，藉此於被處理材W之表面形成銅之薄膜。

於冷卻水管81之內部，形成有沿著冷卻水管81之延伸方向之冷卻水路82。再者，圖7中雖未圖示，但冷卻水路82具備：自腔室20之外部向冷卻套管85供給用於冷卻之冷卻水之水路、及自冷卻套管85向腔室20之外部排出用於冷卻之冷卻水之水路。以此方式，冷卻水管81使冷卻水於腔室20之外側、與配置於腔室20內之冷卻套管85之間循環。再者，於冷卻水管81之腔室20之外側之端部，連接有圖7中未圖示之冷卻水之流入路及排出路。另一方面，冷卻水管81之另一端側(腔室20之內側)之端部連接於冷卻套管85。冷卻套管85之內部形成有冷卻水之流路，供冷卻水流通。藉此，冷卻水於腔室20之外側與冷卻套管85之間循環。再者，冷卻水係自上述冷卻裝置51(參照圖1)供給。

支持板83將磁體84、冷卻套管85、及靶87以重疊之狀態支持。詳細而言，支持板83、磁體84、冷卻套管85、及靶87均以板狀之形狀形成，相較磁體84、冷卻套管85、及靶87，支持板83以俯視下更大之形狀而形成。因此，於自支持板83側按磁體84、冷卻套管85、靶87之順序重疊之狀態下，利用保持構件88支持靶87之與冷卻套管85側之面相反側之面之外周附近，由此利用支持板83與保持構件88來保持磁體84、冷卻套管85、及靶87。又，由保持構件88保持之磁體84、冷卻套管85、及靶87係以外周部分亦由保持構件88包圍之狀態被保持。

此時，於支持板83與磁體84之間配置有絕緣材86，絕緣材86亦配置於磁體84之俯視下之外周部分。亦即，絕緣材86配置於支持板83與磁體84之間、及磁體84與保持構件88之間。因此，磁體84隔著絕緣材86而由支持板83與保持構件88保持。

濺鍍裝置22進行於被處理材W之表面形成薄膜之所謂濺鍍。於濺鍍裝置22進行濺鍍時，藉由排氣裝置50(參照圖1)將腔室20之內部減壓之後，使得用於濺鍍之氣體自氣體供給裝置54(參照圖1)流入至腔室20之內部。繼而，藉由濺鍍裝置22之磁體84所產生之磁場而使腔室20內之氣體離子化，使離子碰撞到靶87。藉此，自靶87之表面彈出靶87之原子。

例如使用鋁作為靶87之情形時，於靶87之附近離子化之氣體之離子碰撞到靶87時，靶87彈出鋁之原子。自靶87彈出之鋁之原子朝向X軸負方向。被處理材W位於腔室20內之與靶87之表面對向之位置，故自靶87彈出之鋁之原子朝被處理材W移動且密接於被處理材W，並於被處理材W之表面堆積。藉此，於被處理材W之表面，形成與形成靶87之物質相應之薄膜。

[8.表面處理之具體說明] 其次，使用圖8、圖9，說明本實施方式之表面處理裝置10所進行之表面處理之具體例。圖8係表示表面處理裝置對被處理材實施之表面處理之一例之圖。圖9係表示表面處理裝置對被處理材實施表面處理時之腔室內之壓力變化之一例之圖。

本實施方式中，表面處理裝置10於被處理材W之一面，例如產生作為光學零件之一例之鏡90。鏡90遍及可見光區域(400～800 nm)之全域具有大致固定之反射率。

首先，表面處理裝置10藉由使濺鍍裝置22動作而於被處理材W之表面產生鋁(Al)之薄膜即Al層90a。此時，如圖9所示，腔室20之內部自於時刻t0將腔室20內減壓至壓力P0(例如10^-2 至10^-3 Pa)之狀態起，藉由使氣體流入而被加壓至壓力P1，於此狀態下進行鋁之濺鍍。壓力P1例如為20 Pa。於濺鍍完成後，腔室20內於時刻t1再次被減壓至壓力P0。此時，靶87使用鋁。再者，圖9中，縱軸表示壓力P，且顯示越靠下方越被減壓之狀態。

於進行濺鍍之期間，表面處理裝置10使安裝構件38一面自轉，一面藉由載台31(或載台32)而公轉，藉此使被處理材W之表面產生均勻之Al層90a。再者，自轉速度、公轉速度、自轉方向、及公轉方向並無特別要求，可根據Al層90a之產生條件等而設定。

其次，表面處理裝置10藉由使電漿產生裝置21動作而於被處理材W之Al層90a之表面產生SiO₂ 層90b。此時，腔室20之內部自於時刻t1將腔室20內減壓至壓力P0之狀態起，藉由使氣體流入而內加壓至壓力P2，於此狀態下產生SiO₂ 層90b(聚合膜)。再者，壓力P2設定為高於壓力P1之壓力。壓力P2例如為30 Pa。於產生SiO₂ 層90b之後，腔室20內於時刻t2再次被減壓至壓力P0。

於產生SiO₂ 層90b之期間，表面處理裝置10使安裝構件38一面自轉，一面藉由載台31(或載台32)而公轉，藉此使被處理材W之表面產生均勻之SiO₂ 層90b。被處理材W之自轉速度、公轉速度、自轉方向、及公轉方向並無特別要求，可根據SiO₂ 層90b之產生條件等而設定。再者，對腔室20內流入例如水蒸氣與矽烷系氣體作為成膜氣體，用於產生SiO₂ 層90b。

其次，表面處理裝置10藉由使濺鍍裝置23動作而於被處理材W之SiO₂ 層90b之表面產生氧化鈮(Nb₂ O_X )之薄膜即Nb₂ O_X 層90c。此時，腔室20之內部自於時刻t2將腔室20內減壓至壓力P0之狀態起，藉由使氣體流入而被加壓至壓力P1，於此狀態下進行Nb₂ O_X 之濺鍍。此時，靶87使用氧化鈮。繼而，於濺鍍完成後，於時刻t3腔室20內再次被減壓至壓力P0。

於進行濺鍍行之期間，表面處理裝置10使安裝構件38一面自轉且載台31(或載台32)一面公轉，藉此使被處理材W之表面產生均勻之Nb₂ O_X 層90c。再者，自轉速度、公轉速度、自轉方向、及公轉方向並無特別要求，可根據Nb₂ O_X 層90c之產生條件等而設定。

再者，於被處理材W之表面處理開始前及表面處理完成後，使腔室20開放，腔室20內之壓力與大氣壓相等。

再者，表面處理裝置10產生之Al層90a、SiO₂ 層90b、Nb₂ O_X 層90c之順序並不限定於上述例。即，亦可於被處理材W之表面產生SiO₂ 層90b之後，於SiO₂ 層90b之表面產生Al層90a，於Al層90a之表面產生Nb₂ O_X 層90c。又，亦可於產生Al層90a、SiO₂ 層90b、Nb₂ O_X 層90c之後，於Nb₂ O_X 層90c之上，進而產生SiO₂ 層90b與Nb₂ O_X 層90c。

[9.表面處理裝置進行之處理之流程之說明] 其次，使用圖10說明表面處理裝置10進行之處理之流程。圖10係表示表面處理裝置對被處理材實施表面處理時所進行之處理之流程之一例的流程圖。

首先，將安裝有被處理材W之安裝構件38載置於載台31(步驟S11)。

被處理材搬送部40將載台31收容於腔室20(步驟S12)。再者，此時擋板45之開口部朝向開放之立壁面20a之方向。於步驟S12完成之後，表面處理裝置10進行表面處理之期間，亦可將安裝有接下來要進行表面處理之被處理材W之安裝構件38載置於位於腔室20之外部之載台32。

根據操作盤55之指示使伺服馬達46旋轉，使擋板45之開口部朝向立壁面20c之方向、即濺鍍裝置22之方向(步驟S13)。

排氣裝置50將腔室20內減壓至壓力P0(步驟S14)。

氣體供給裝置54對腔室內供給氣體而加壓至壓力P1(步驟S15)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38旋轉(步驟S16)。

濺鍍裝置22使被處理材W之表面產生Al層90a(步驟S17)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38之旋轉停止(步驟S18)。

排氣裝置50將腔室20內減壓至壓力P0(步驟S19)。

根據操作盤55之指示，使伺服馬達46旋轉，使擋板45之開口部朝向立壁面20b之方向、即電漿產生裝置21之方向(步驟S20)。

氣體供給裝置54對腔室內供給氣體而加壓至壓力P2(步驟S21)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38旋轉(步驟S22)。

電漿產生裝置21使Al層90a之表面產生SiO₂ 層90b(步驟S23)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38之旋轉停止(步驟S24)。

排氣裝置50將腔室20內減壓至壓力P0(步驟S25)。

根據操作盤55之指示，使伺服馬達46旋轉，使擋板45之開口部朝向立壁面20c之方向、即濺鍍裝置23之方向(步驟S26)。

氣體供給裝置54對腔室內供給氣體而加壓至壓力P1(步驟S27)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38旋轉(步驟S28)。

濺鍍裝置23使SiO₂ 層90b之表面產生Nb₂ O_X 層90c(步驟S29)。

根據操作盤55之指示，使載台31及安裝構件38之旋轉停止(步驟S30)。

排氣裝置50將腔室20內減壓至壓力P0(步驟S31)。

根據操作盤55之指示，使排氣裝置50停止，打開未圖示之壓力調整用閥，藉此將腔室20周圍之空氣引入至腔室20內，將腔室內開放於大氣(步驟S32)。

被處理材搬送部40將載台31自腔室20取出(步驟S33)。

自安裝構件38取出已完成表面處理之被處理材W(步驟S34)。

再者，圖10之流程圖中未作記載，其後，亦可使被處理材載置部旋轉軸37旋轉，使載台32朝向腔室20之方向，反覆進行上述各處理。

又，上述一連串之處理可基於操作者之指示而執行，亦可按照預先製作之順序自動執行。

如上所說明，實施方式之表面處理裝置10將載置有被處理材W之載台31、32(載置機構)由被處理材搬送部40(配送機構)收容於腔室20(收容單元)。而且，載台旋轉軸31b、32b(旋轉機構)與安裝構件旋轉軸31c、32c(旋轉機構)於將被處理材載置部30收容於腔室20之狀態下，使被處理材W朝著與電漿產生裝置21(表面處理機構)或濺鍍裝置22、23(表面處理機構)對向之方向，以特定之旋轉模式旋轉。由此，可提供一種適於進行少量至中量之被處理材W之表面處理的表面處理裝置。

又，實施方式之表面處理裝置10中，載台31、32(載置機構)具備將該被處理材載置部30收容於腔室20時封閉腔室20之壁構件33、34。由此，可由一連串之操作連續地執行將被處理材W收容於腔室20之內部、及腔室20之密閉動作。

又，於實施方式之表面處理裝置10中，載台旋轉軸31b、32b(第1旋轉機構)使被處理材載置部30(載置機構)朝著載置於該被處理材載置部30之被處理材W與電漿產生裝置21(表面處理機構)或濺鍍裝置22、23(表面處理機構)對向之方向旋轉。又，安裝構件旋轉軸31c、32c(第2旋轉機構)使載置於被處理材載置部30(載置機構)之被處理材W朝著與電漿產生裝置21(表面處理機構)或濺鍍裝置22、23(表面處理機構)對向之方向旋轉。由此，可對被處理材W之表面均勻地進行表面處理。

又，實施方式之表面處理裝置10中，載台旋轉軸31b、32b(第1旋轉機構)或安裝構件旋轉軸31c、32c(第2旋轉機構)之至少一者使被處理材W以特定之旋轉模式旋轉。由此，可設定與被處理材W之種類或表面處理之種類相應之旋轉模式。

又，實施方式之表面處理裝置10具備複數個載台31、32(載置機構)，被處理材載置部旋轉軸37(選擇機構)自載台31、32中選擇一個收容於腔室20(收容單元)之載台。由此，於正在進行被處理材W之表面處理之過程中，可將接下來要處理之被處理材W安裝於設置在腔室20外部之載台。因此，可有效率地利用時間。

又，於實施方式之表面處理裝置10中，被處理材載置部旋轉軸37(第3旋轉機構)使設置於同一水平面之複數個載台31、32旋轉至面向腔室20(收容單元)之收容口之位置。由此，可容易地進行載台31、32之更換。

又，實施方式之表面處理裝置10中，被處理材W安裝於載置在載台31、32(載置機構)之安裝構件38。由此，可容易地設置欲處理之量之被處理材W。

又，實施方式之表面處理裝置10具備電漿產生裝置21(表面處理機構)，該電漿產生裝置21係藉由對被處理材W照射電漿而進行該被處理材之表面處理。由此，藉由於被處理材W之表面產生官能基而可使後續步驟中形成之薄膜之密接性提高。

又，實施方式之表面處理裝置10具備對被處理材W進行濺鍍之濺鍍裝置22、23(表面處理機構)。由此，可於被處理材W之表面形成所需之薄膜。

又，實施方式之表面處理裝置10具備擋板45(遮蔽機構)，該擋板45於複數個表面處理機構(電漿產生裝置21，濺鍍裝置22、23)中之一者對被處理材W進行表面處理時，遮蔽該表面處理機構以外之表面處理機構。由此，可保護未對被處理材W進行表面處理之表面處理機構之電極面。

10:表面處理裝置 20:腔室(收容單元) 20a:立壁面 20b:立壁面 20c:立壁面 20d:立壁面 21:電漿產生裝置(表面處理機構) 22:濺鍍裝置(表面處理機構) 23:濺鍍裝置(表面處理機構) 30:被處理材載置部 31:載台(載置機構) 31a:旋轉板 31b:載台旋轉軸(旋轉機構、第1旋轉機構) 31c:安裝構件旋轉軸(旋轉機構、第2旋轉機構) 32:載台(載置機構) 32a:旋轉板 32b:載台旋轉軸(旋轉機構、第1旋轉機構) 32c:安裝構件旋轉軸(旋轉機構、第2旋轉機構) 33:壁構件 34:壁構件 35:底面構件 36:底面構件 37:被處理材載置部旋轉軸(選擇機構、第3旋轉機構) 38:安裝構件 38a:中心軸 40:被處理材搬送部(搬送機構) 41:支持台 42:槽部 45:擋板(遮蔽構件) 50:排氣裝置 51:冷卻裝置 52:控制裝置 53:電源供給裝置 54:氣體供給裝置 55:操作盤 56:氣體流路 57:氣體供給孔 58:氣體供給管安裝構件 59:支持構件 60:板狀導體部 61:空隙部 62:板狀導體部 63:間隔件 64:支持板 66:氣體供給管 67:凹部 69:貫通孔 70:貫通孔 73:匹配箱(MB) 74:高頻電源(RF) 75:接地 76:質量流量控制器(MFC) 77:支持板 78:氣體供給部 79:保持構件 80:氣體導入部 81:冷卻水管 82:冷卻水路 83:支持板 84:磁體 85:冷卻套管 86:絕緣材 87:靶 88:保持構件 90:鏡 90a:Al層 90b:SiO₂ 層 90c:Nb₂ O_X 層 P1:壓力 P2:壓力 W:被處理材

圖1係實施方式之表面處理裝置之外觀圖。 圖2係被處理材載置部之外觀圖。 圖3係安裝被處理材之安裝構件之外觀圖。 圖4(a)～(c)係說明被處理材搬送部之作用之圖。 圖5係表示腔室之內部構造之一例之圖。 圖6係表示電漿產生裝置之構成之一例之剖視圖。 圖7係表示濺鍍裝置之構成之一例之剖視圖。 圖8係表示表面處理裝置對被處理材實施之表面處理之一例之圖。 圖9係表示表面處理裝置對被處理材實施表面處理時腔室內之壓力變化之一例之圖。 圖10係表示表面處理裝置對被處理材實施表面處理時所進行之處理流程之一例之流程圖。

20:腔室(收容單元)

20a:立壁面

20b:立壁面

20c:立壁面

20d:立壁面

30:被處理材載置部

31:載台(載置機構)

31a:旋轉板

32:載台(載置機構)

32a:旋轉板

33:壁構件

34:壁構件

35:底面構件

36:底面構件

37:被處理材載置部旋轉軸(選擇機構、第3旋轉機構)

40:被處理材搬送部(搬送機構)

41:支持台

42:槽部

Claims (9)

1. 一種表面處理裝置，其具備：收容單元，其收容被處理材；載置機構，其載置正要進行表面處理之被處理材，並具備壁構件，該壁構件於將上述被處理材收容於上述收容單元時，與其本身之移動進行連動而封閉該收容單元；搬送機構，其將上述載置機構以載置有正要進行表面處理之上述被處理材之狀態搬送至上述收容單元並將其收容於上述收容單元；複數個表面處理機構，其等對收容於上述收容單元之上述被處理材進行表面處理；第1選擇機構，其選擇對上述被處理材進行動作之上述表面處理機構；旋轉機構，其以不改變上述載置機構之收容位置之方式，使上述被處理材朝著與被選擇之上述表面處理機構對向之方向以特定之旋轉模式旋轉；及遮蔽機構，其僅於上述複數個表面處理機構中之上述第1選擇機構所選擇之表面處理機構側具有開口部，而將上述被處理材與其他表面處理機構間遮蔽。
2. 如請求項1之表面處理裝置，其中上述旋轉機構具備：第1旋轉機構，其使上述載置機構朝著載置於該載置機構之上述被處 理材與被選擇之上述表面處理機構對向之方向旋轉；及第2旋轉機構，其使載置於上述載置機構之上述被處理材朝著與被選擇之上述表面處理機構對向之方向旋轉。
3. 如請求項2之表面處理裝置，其中上述第1旋轉機構及上述第2旋轉機構之至少一者使上述被處理材以特定之旋轉模式旋轉。
4. 如請求項1之表面處理裝置，其具備複數個上述載置機構，且進而具備第2選擇機構，該第2選擇機構自複數個上述載置機構中選擇一個收容於上述收容單元之載置機構。
5. 如請求項4之表面處理裝置，其中上述第2選擇機構具備第3旋轉機構，該第3旋轉機構使設置於同一水平面之複數個上述載置機構旋轉至面向上述收容單元之收容口之位置。
6. 如請求項1之表面處理裝置，其中上述被處理材安裝於由上述載置機構所載置之安裝構件。
7. 如請求項1之表面處理裝置，其中上述表面處理機構之至少一者係藉由對上述被處理材照射電漿而進行該被處理材之表面處理之電漿產生裝置。
8. 如請求項1之表面處理裝置，其中上述表面處理機構之至少一者係對上述被處理材進行濺鍍之濺鍍裝置。
9. 一種表面處理方法，其係將載置有正要進行表面處理之被處理材之載置機構以搬送機構進行搬送，藉此將載置有上述被處理材之上述載置機構收容於具備對該被處理材進行表面處理之複數個表面處理機構之收容單元，並與上述載置機構之搬送進行連動而將該收容單元封閉，選擇對上述被處理材進行動作之上述表面處理機構，而僅於所選擇之表面處理機構側形成該表面處理機構和上述被處理材彼此面對之開口部，且以不改變上述載置機構之收容位置之方式，使上述被處理材朝著與被選擇之上述表面處理機構對向之方向以特定之旋轉模式旋轉，以此進行表面處理。