(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022047890
(43)【公開日】2022-03-25
(54)【発明の名称】給電装置
(51)【国際特許分類】
C23C 14/34 20060101AFI20220317BHJP
H02J 50/00 20160101ALI20220317BHJP
【ＦＩ】
C23C14/34 V
H02J50/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020153921
(22)【出願日】2020-09-14
(71)【出願人】
【識別番号】390007216
【氏名又は名称】株式会社シンクロン
(74)【代理人】
【識別番号】110000486
【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】大胡 嘉規
(72)【発明者】
【氏名】青山 貴昭
(72)【発明者】
【氏名】宮内 充祐
【テーマコード（参考）】
4K029
【Ｆターム（参考）】
4K029AA02
4K029AA06
4K029AA07
4K029AA09
4K029AA11
4K029AA24
4K029BA01
4K029BA41
4K029CA06
4K029CA13
4K029DC03
4K029DC05
4K029DC06
4K029DC13
4K029DC33
4K029DC39
4K029FA04
4K029FA05
4K029JA02
4K029JA06
(57)【要約】
【課題】電圧を印加した基板Ｓに対して行う表面処理において、複数の基板Ｓを順次処理をする場合に、処理される基板Ｓの電力密度を高め、電力効率を上げることができる給電装置３１、及びこれを用いた表面処理機１を提供する。
【解決手段】複数の基板Ｓに順次表面処理をする表面処理機１に用いられる給電装置３１であって、基板Ｓに電力を供給する回転体２２に取り付けられ、電源３２から供給される電力を回転体２２に保持された基板Ｓに供給し、回転体２２の回転角度によって、給電と非給電とを選択的に切り替える。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の基板Ｓに順次表面処理をする表面処理機１に用いられる給電装置３１であって、基板Ｓに電力を供給する回転体２２に取り付けられ、電源３２から供給される電力を回転体２２に保持された基板Ｓに供給し、回転体２２の回転角度によって、給電と非給電とを選択的に切り替える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の基板に順次表面処理をする表面処理機に用いる給電装置であって、
基板に電力を供給する回転体に直接又は間接的に取り付けられ、電源から供給される電力を前記回転体に保持された基板に供給し、
前記回転体の回転方向における回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替える、表面処理機用給電装置。
基板に電力を供給する回転体に直接又は間接的に取り付けられ、電源から供給される電力を前記回転体に保持された基板に供給し、
前記回転体の回転方向における回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替える、表面処理機用給電装置。
【請求項2】
非接触給電により、前記電源から前記回転体に電力を供給する、請求項１に記載の表面処理機用給電装置。
【請求項3】
絶縁体及び複数の導体を備え、
前記複数の導体は、前記絶縁体の間に、前記回転体の回転方向に沿って離散的に配置され、所定の回転位置で前記電源と順次接続する、請求項１又は２に記載の表面処理機用給電装置。
前記複数の導体は、前記絶縁体の間に、前記回転体の回転方向に沿って離散的に配置され、所定の回転位置で前記電源と順次接続する、請求項１又は２に記載の表面処理機用給電装置。
【請求項4】
平面視したときに円形であり、
前記複数の導体が外周部で前記電源と接続し、
前記外周部の両端と回転体の回転中心とが成す、回転体の回転方向の角度が、前記基板に表面処理をする時間と、前記基板に電力を供給する時間とが等しくなる角度である、請求項３に記載の表面処理機用給電装置。
前記複数の導体が外周部で前記電源と接続し、
前記外周部の両端と回転体の回転中心とが成す、回転体の回転方向の角度が、前記基板に表面処理をする時間と、前記基板に電力を供給する時間とが等しくなる角度である、請求項３に記載の表面処理機用給電装置。
【請求項5】
前記複数の導体は、複数の電源と順次接続する、請求項３又は４に記載の表面処理機用給電装置。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか一項に記載の給電装置と、
少なくとも前記回転体の一部を真空雰囲気に保持する筐体と、
前記基板を保持し、電力を供給するために前記回転体に設けられた複数のホルダと、
前記複数のホルダと前記複数の導体とを接続する複数の導線と、を備える、表面処理機。
少なくとも前記回転体の一部を真空雰囲気に保持する筐体と、
前記基板を保持し、電力を供給するために前記回転体に設けられた複数のホルダと、
前記複数のホルダと前記複数の導体とを接続する複数の導線と、を備える、表面処理機。
【請求項7】
導体の数が前記ホルダの数と等しく、導体が前記ホルダに一対一で接続している、請求項６に記載の表面処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に真空雰囲気で基板の表面処理をする表面処理機に用いて好ましい給電装置、及びこれを用いた表面処理機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
真空室、基板位置選択機構、及び電源を備える成膜装置であって、前記真空室は、スパッタ成膜源を有する成膜領域と、反応ガス源を有する反応領域とを備え、前記基板位置選択機構により、基板の位置を成膜領域とするか反応領域とするかが選択可能であり、前記電源は、基板に対して高周波バイアス電力の供給する成膜装置を用いて、前記成膜領域にて金属薄膜を堆積し、前記反応領域にて金属薄膜を化合物膜に変換する際に、堆積工程と変換工程の両工程に渡って、継続して、基板に高周波バイアス電圧を印加する技術が知られている（特許文献１）。こうすることで、自己バイアスにより基板が負電位となり、反応ガス中の反応種を含むイオンが基板に誘引され、金属薄膜へ確実に付着する。また、正イオンが保持するエネルギーを、金属薄膜の化合物膜への変換に利用でき、化合物の生成反応が促進される。さらに、イオンを引き込むことで反応性が高くなり、成膜速度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４６１３０１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術では、基板への給電と非給電を、回転ドラムと電源の間に設けられたスイッチで切り替えることができるが、複数の基板を順次処理する場合には、回転ドラムに保持された複数の基板に同時に電圧を印加することになる。そのため、複数の基板にスパッタリングにより順次薄膜を形成する際に、薄膜形成の処理を行う基板のみならず、処理待ち又は処理後の基板にも電力を供給することになる。この場合に、供給する電力が一定であると、基板の単位面積当たりに供給される電力、すなわち電力密度が下がり、電力効率が低下する。その結果、電力を供給することで得られる表面処理の効果が弱まるという問題がある。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、バイアススパッタリングなどの、電圧を印加した基板に対して行う表面処理において、複数の基板を順次処理をする場合に、処理される基板の電力密度を高め、電力効率を上げることができる給電装置、及びこれを用いた表面処理機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、複数の基板に順次表面処理をする表面処理機に用いる給電装置であって、基板に電力を供給する回転体に直接又は間接的に取り付けられ、電源から供給される電力を前記回転体に保持された基板に供給し、前記回転体の回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替える表面処理機用給電装置によって上記課題を解決する。
【0007】
上記発明において、表面処理機用給電装置は、非接触給電により、前記電源から前記回転体に電力を供給することが好ましい。
【0008】
上記発明において、表面処理機用給電装置は、絶縁体及び複数の導体を備え、前記複数の導体は、前記絶縁体の間に、前記回転体の回転方向に沿って離散的に配置され、所定の回転位置で前記電源と順次接続することが好ましい。
【0009】
上記発明において、平面視したときに給電装置が円形であり、前記複数の導体が外周部で前記電源と接続し、前記外周部の両端と回転体の回転中心とが成す、回転体の回転方向の角度が、前記基板に表面処理をする時間と、前記基板に電力を供給する時間とが等しくなる角度であることが好ましい。
【0010】
上記発明において、前記複数の導体は、複数の前記電源と順次接続することが好ましい。
【0011】
また、本発明は、上記給電装置と、少なくとも前記回転体の一部を真空雰囲気に保持する筐体と、前記基板を保持し、電力を供給するために前記回転体に設けられた複数のホルダと、前記複数のホルダと前記複数の導体とを接続する複数の導線と、を備える表面処理機によって上記課題を解決する。
【0012】
上記発明において、導体の数が前記ホルダの数と等しく、導体が前記ホルダに一対一で接続していることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、電圧を印加した基板に対して行う表面処理において、複数の基板を順次処理をする場合に、処理を行う基板に対して選択的に電力を供給することができる。これにより、処理される基板の電力密度を高め、電力効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態はあくまで例示であり、本発明を限定するものではなく、適宜の範囲で改変することができる。
【0016】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る給電装置を含む表面処理機の第１実施形態を示す正面図である。本実施形態の表面処理機１は、基板Ｓに対して、真空雰囲気にて各種の表面処理を行うための装置である。基板Ｓとしては、樹脂やプラスチックなどの有機物、ガラスやセラミックスなどの無機物、シリコンなどの半導体、及び銅合金やニッケル、チタンなどの金属のうち少なくとも１つを含む基板を用いることができる。また、基板Ｓの形状は、表面処理機１にて表面処理を行うことができる範囲内の大きさであれば、円形、矩形、その他適宜の形状とすることができる。
図１は、本発明に係る給電装置を含む表面処理機の第１実施形態を示す正面図である。本実施形態の表面処理機１は、基板Ｓに対して、真空雰囲気にて各種の表面処理を行うための装置である。基板Ｓとしては、樹脂やプラスチックなどの有機物、ガラスやセラミックスなどの無機物、シリコンなどの半導体、及び銅合金やニッケル、チタンなどの金属のうち少なくとも１つを含む基板を用いることができる。また、基板Ｓの形状は、表面処理機１にて表面処理を行うことができる範囲内の大きさであれば、円形、矩形、その他適宜の形状とすることができる。
【0017】
表面処理機１にて行う表面処理としては、たとえば化学蒸着法（ＣＶＤ）又はスパッタリングなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）による成膜、プラズマエッチング、及びプラズマを用いたアッシング（灰化）を例示することができる。図１に示す表面処理機１では、表面処理として、プラズマ発生装置１１を用いた基板Ｓの表面の洗浄処理と、スパッタリング装置１２及び１３を用いた、スパッタリングによる基板Ｓの表面への薄膜形成処理を、複数の基板Ｓに対して順次行う。
【0018】
本実施形態の洗浄処理は、超音波やプラズマを用いた物理的洗浄であり、特に、高密度プラズマを用いたプラズマ処理により、基板Ｓの表面を洗浄することを含む。ただし、物理的洗浄に加えて、洗剤、酸、又はアルカリなどを用いた化学的洗浄を基板Ｓに別途行ってもよい。一方、薄膜形成処理に用いるスパッタリングとしては、マグネトロンスパッタ、リアクティブスパッタ又はバイアススパッタなどの適宜のスパッタ方式を用いることができる。第１実施形態では、基板Ｓに対する表面処理として、プラズマ発生装置１１で発生させた高密度プラズマを用いる、プラズマ処理による基板Ｓの洗浄処理と、スパッタリング装置１２を用いる、２極スパッタリング方式による薄膜形成処理と、スパッタリング装置１３を用いる、２極スパッタリング方式のバイアススパッタによる薄膜形成処理とを行う。
【0019】
これらの表面処理が行われる間、基板Ｓは、回転体２２のホルダＨに保持される。回転体２２は、基板Ｓを保持するためのホルダＨを複数備える上部２２１と、この上部２２１から垂下する軸状の下部２２２とを含んで構成され、これら上部２２１と下部２２２は一体的に回転する。図１に示す回転体２２では、上部２２１はカルーセル式の回転ドラムであり、複数のホルダＨが上部２２１の側面に設けられている。図１に示すホルダＨは、機械的に基板Ｓを保持する。たとえば、ホルダＨに備えられたクランプで基板Ｓを把持する、又はホルダＨに備えられた突起部に基板Ｓを係合させることで、ホルダＨは基板Ｓを保持する。また、ホルダＨは、表面処理のために基板Ｓに電圧を印加することができ、第１実施形態では、少なくとも、プラズマ発生装置１１によるプラズマエッチング、つまり洗浄処理と、スパッタリング装置１３によるバイアススパッタとにおいて、基板Ｓにバイアス電圧を印加する。さらに、ホルダＨは、回転体２２と基板Ｓとの間を絶縁するために、絶縁体を備えていてもよい。なお、当該絶縁体は、ホルダＨと一体である必要はなく、ホルダＨから取り外せてもよい。絶縁体がホルダＨから取り外しできる場合は、ホルダＨに基板Ｓを搭載するときに、あわせて絶縁体をホルダＨに取り付けてもよい。
【0020】
回転体２２は、回転体２２の中心部を貫通しているシャフト４２に取り付けられており、シャフト４２が回転すると、シャフト４２と共に回転する。シャフト４２は、一端が駆動装置４１に接続され、他端は固定部４３に回転可能に取り付けられている。駆動装置４１は、電動機（モータ）、滑車、ベルト及び歯車などを備え、たとえば１ｒｐｍ～２００ｒｐｍの回転速度でシャフト４２を回転させることで、回転体２２を回転させる。駆動装置４１によるシャフト４２の回転は、連続的な定速回転であってもよく、ステッピングモータのような、所定の回転角度（たとえば４５°、９０°、１８０°など）ごとに回転と停止を繰り返す間欠的な回転であってもよい。以下においては、回転体２２を定速回転させる例を説明する。
【0021】
基板Ｓの洗浄処理及び薄膜形成処理は、たとえば真空ポンプを用いて真空雰囲気に保たれた筐体２１内で行われる。図１に示す表面処理機１では、回転体２２の上部２２１は、筐体２１内に設けられ、筐体２１と回転体２２の下部２２２との間は、Ｏリングシール、ウィルソンシール、磁気流体シール又はベローズシールなどのシール２３により封止されている。なお、真空とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態のことをいう（日本産業規格ＪＩＳ）が、本実施形態の表面処理機１にて実現される筐体２１内の真空度は、処理内容に応じて適宜設定され、たとえば１００ｋＰａ～１００Ｐａの低真空から０．１Ｐａ～１０－５Ｐａの高真空など、あらゆる真空度に適用することができる。また、図１に示す表面処理機１では、回転体２２の上部２２１を筐体２１内に設けたが、回転体２２の一部だけでなく、回転体２２の全部を、筐体２１内に配置してもよいし、これに加えて、給電装置３１及び／又は駆動装置４１を、筐体２１内に配置してもよい。
【0022】
図２は、図１に示す表面処理機１の平面図である。表面処理機１では、図２に示すように、筐体２１の内部が４つの領域Ｒ１～Ｒ４に区切られており、領域Ｒ１では処理済みの基板Ｓの取り出しと未処理の基板Ｓの搬入が行われ、領域Ｒ２では基板Ｓの表面の洗浄処理が行われ、領域Ｒ３ではスパッタリングによる薄膜形成処理が行われ、そして領域Ｒ４ではバイアススパッタによる薄膜形成処理が行われる。各領域Ｒ１～Ｒ４は、図２に破線で示す仕切り壁２１１により区切られており、各領域Ｒ１～Ｒ４における処理が、他の領域の処理に影響を及ぼさないようになっている。また、各領域Ｒ１～Ｒ４における圧力及び温度は、各領域Ｒ１～Ｒ４に独立の制御システムを設けることで、独立に制御することができる。以下、領域Ｒ１～Ｒ４における基板Ｓに対する処理について、それぞれ説明する。
【0023】
領域Ｒ１は、全ての薄膜形成処理が完了した基板Ｓを表面処理機１の外部へ取り出し、同時に、空になったホルダＨに、まだ表面処理がされてない基板Ｓを搭載するための領域である。領域Ｒ１にて、処理済みの基板Ｓを未処理の基板Ｓと交換することで、表面処理機１は、連続的に基板Ｓの表面処理を行うことができる。基板Ｓの取り出しと搬入は、筐体２１の側壁面に設けられた開口部Ｏ（図２に端部Ｅ１及びＥ２を示す）を介して行う。なお、筐体２１は、開口部Ｏを介して、図示しないロードロック室などの気密を維持できる設備と連通し、これにより、基板Ｓを筐体２１から取り出す際にも、筐体２１内の真空雰囲気は維持される。
【0024】
領域Ｒ２は、プラズマ発生装置１１を用いた基板Ｓの洗浄処理を行うための領域である。すなわち、薄膜形成処理をする基板Ｓの表面に、プラズマ発生装置１１により発生させたプラズマの粒子を入射させることで、たとえば基板Ｓの表面に付着した有機物をアッシングによって分解し、薄膜を形成する基板Ｓの表面から異物を除去する。これにより、基板Ｓの表面を清浄にし、緻密な薄膜の形成を促進する。また、本実施形態の洗浄処理では、基板Ｓにバイアス電圧を印加しているため、アッシングに加えて、プラズマエッチングによって基板Ｓの表面の酸化層が除去でき、これにより、基板Ｓの表面に形成される薄膜にアンカー効果が発現する。プラズマエッチングを行うために、領域Ｒ２には、たとえばアルゴン（Ａｒ）ガスのような不活性ガスを導入し、さらに、基板Ｓが熱によって損傷しないように、基板Ｓの温度を水冷などで適宜制御する。基板Ｓに電圧を印加する際には、たとえば周波数４００ｋＨｚの交流電源を用いる。なお、洗浄処理におけるバイアス電圧の印加、及びそれに伴うプラズマエッチングは必須ではなく、バイアス電圧を印加せずにアッシングのみの洗浄処理を行ってもよい。
【0025】
領域Ｒ３は、スパッタリング装置１２を用いた薄膜形成処理を行うための領域である。スパッタリング装置１２は、少なくとも成膜用のスパッタリングターゲット１２１と、スパッタリングターゲット１２１を支持するバッキングプレート１２２とを備える。スパッタリングターゲット１２１としては、アルミニウム、銀、チタン、ニッケルなどの金属、二酸化チタンなどの酸化物、窒化チタンなどの窒化物、炭化チタン、炭化ケイ素、炭化タングステンなどの炭化物、硫化亜鉛などの硫化物、及びフッ素樹脂などの樹脂のうち少なくとも１つを含むターゲットを用いることができる。また、スパッタリングターゲットの形状は特に限定されず、平板型、円筒型など、任意の形状でよい。スパッタリングを行うために、領域Ｒ３には、たとえばアルゴン、酸素、又は窒素のような放電ガスを導入し、さらに、基板Ｓが熱によって損傷しないように、基板Ｓの温度を水冷などで適宜制御する。
【0026】
領域Ｒ４は、基板Ｓにバイアス電圧を印加したうえで、スパッタリング装置１３を用いてバイアススパッタを行い、基板Ｓの表面に薄膜を形成するための領域である。バイアススパッタにおいて基板に印加する電圧は、たとえば直流電源（ＤＣ）であれば、スパッタリングに用いる陽極に対して－５００Ｖ～５００Ｖの範囲で適宜の値を設定することができる。また、スパッタリング装置１２と同様に、スパッタリング装置１３は、少なくともスパッタリングターゲット１３１とバッキングプレート１３２とを備える。スパッタリングターゲット１３１には、スパッタリングターゲット１２１と同様に金属、酸化物、窒化物、炭化物、硫化物及び樹脂のうち少なくとも１つを含むターゲットを用いることができるが、スパッタリングターゲット１３１は、スパッタリングターゲット１２１と同じターゲットでもよいし、異なるターゲットであってもよい。なお、領域Ｒ４の環境は、領域Ｒ３と同様に、スパッタリング装置１３を用いたバイアススパッタによる薄膜形成が行える適宜の条件に保持する。
【0027】
仕切り壁２１１により４個の領域Ｒ１～Ｒ４に区切られた筐体２１の中心部には、回転体２２の上部２２１が設けられ、回転ドラム形状の上部２２１の中心部をシャフト４２が貫通している。シャフト４２は、駆動装置４１により点Ｃを中心に矢印Ｄの方向に回転し、上部２２１を含む回転体２２は、シャフト４２と共に、時計回りの方向（つまり矢印Ｄの方向）に回転する。回転体２２の上部２２１は、その側面に、反時計回りにＨ１～Ｈ４の４個のホルダＨを備え、基板Ｓ１～Ｓ４を保持するとともに、各ホルダＨ１～Ｈ４には、給電用の導線３３ａ～３３ｄが接続されている。本実施形態の表面処理機１では、シャフト４２を介して、駆動装置４１で回転体２２を点Ｃ周りに、矢印Ｄの方向に回転させることで、複数の基板Ｓ１～Ｓ４について、基板Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４の順で、順次処理を行う。
【0028】
回転体２２の上部２２１は、ホルダＨ１～Ｈ４に基板Ｓを保持した状態で、領域Ｒ１～Ｒ４を画定する仕切り壁２１１と接触することなくシャフト４２と共に定速回転し、領域Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４→Ｒ１→Ｒ２→・・・の順に、基板Ｓを順次搬送する。こうすることで、各基板Ｓ１～Ｓ４について、洗浄処理（領域Ｒ２）→薄膜形成処理（領域Ｒ３）→薄膜形成処理（領域Ｒ４）→洗浄処理（領域Ｒ２）→・・・の順に、繰り返し表面処理を行う。各基板Ｓ１～Ｓ４の表面処理の一例として、たとえば図２の状況では、各ホルダＨ１～Ｈ４に基板Ｓ１～Ｓ４が保持されており、領域Ｒ１では、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１に表面処理は行わない一方、領域Ｒ２では、ホルダＨ４に保持された基板Ｓ４に表面の洗浄処理を行い、領域Ｒ３では、ホルダＨ３に保持された基板Ｓ３に薄膜形成処理を行い、領域Ｒ４では、ホルダＨ２に保持された基板Ｓ２にバイアススパッタによる薄膜形成処理を行う。
【0029】
こうして、洗浄処理と薄膜形成処理を繰り返し、全ての基板Ｓ１～Ｓ４について表面処理が完了した後、回転体２２の定速回転を停止し、処理済みの基板Ｓ１～Ｓ４を、開口部Ｏを介して表面処理機１から取り出する。これと同時に、空になったホルダＨ１～Ｈ４に、まだ表面処理がなされていない基板Ｓを搭載する。たとえば、図２に示すように、領域Ｒ１にて表面処理の完了した基板Ｓ１をホルダＨ１から取り外し、開口部Ｏを介して表面処理機１から取り出した後に、ホルダＨ１に未処理の基板Ｓ５を搭載する。基板Ｓ５を搭載した後は、回転体２２を所定の角度（たとえば９０°）だけ回転させて、表面処理の完了した基板Ｓ２をホルダＨ２から取り外し、開口部Ｏを介して表面処理機１から取り出した後に、ホルダＨ２に未処理の基板Ｓ６を搭載する。基板Ｓ３及びＳ４も同様にして表面処理機１から取り出し、ホルダＨ３及びＨ４に、それぞれ未処理の基板Ｓ７及びＳ８を搭載する。そして、ホルダＨ１～Ｈ４に基板Ｓ５～Ｓ８が搭載されて準備が完了すると、回転体２２を再び定速回転させ、領域Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４→Ｒ１→Ｒ２→・・・の順に、基板Ｓを順次搬送し、各基板Ｓ５～Ｓ８について、洗浄処理（領域Ｒ２）→薄膜形成処理（領域Ｒ３）→薄膜形成処理（領域Ｒ４）→洗浄処理（領域Ｒ２）→・・・の順に、繰り返し表面処理を行う。
【0030】
表面処理機１は、回転体２２の上部２２１を回転させることで、複数の基板Ｓを処理が行われる領域Ｒに順次搬送するが、図２の例であれば、上部２２１は、１ｒｐｍ～２００ｒｐｍの範囲内の回転速度で常に回転し続ける。またこれに代えて、所定角度（たとえば９０°）だけ回転した後、各領域Ｒ１～Ｒ４での処理が完了するまで回転せずに停止し、各領域Ｒ１～Ｒ４での処理が完了した後に、再度、所定角度だけ回転して停止してもよい。このような上部２２１の回転は、たとえば、駆動装置４１にステッパー電動機を用いてシャフト４２を回転することで実現できる。なお、図２に示す回転体２２は４個のホルダＨを備えるが、ホルダＨの数は特に限定されず、回転体２２においてホルダＨを配置できる部分の面積と、処理する基板Ｓの大きさとから、適宜の値を設定することができる。
【0031】
図１に戻り、回転体２２に保持された基板Ｓにバイアス電圧を印加するための電力は、給電装置３１を介して、電源３２から供給される。給電装置３１と電源３２との電気的な接続手段（電気接点）としては、ブラシ３４を用いることができる。ブラシ３４は、導線など適宜の手段により電源３２に接続している。電源３２は、たとえば５０Ｈｚ～４００ＭＨｚの交流電源、特に３０ｋＨｚ～３００ｋＨｚの長波（ＬＦ）又は１０ｋＨｚ～１００ＭＨｚの高周波（ＲＦ）の周波数を有する交流電源のほか、直流電源（ＤＣ）、又はこれらを重畳させたものであってもよい。また、交流電源の波形は、正弦波、矩形波、鋸波、三角波のいずれか、又はこれらの組み合わせであってもよい。一方ブラシ３４としては、たとえば金属ブラシ又はカーボンブラシを用いることができる。また、ブラシ３４に替えてスリップリングを用いることもできる。なお、給電装置３１とブラシ３４は必ずしも接触していなくともよく、たとえば、給電装置３１とブラシ３４との間を１～２，０００μｍ離し、非接触方式の給電としてもよい。
【0032】
本実施形態の給電装置３１は、図１に示すようにシャフト４２に取り付けられており、シャフト４２の回転に伴い、回転体２２の回転方向における給電装置３１の位置、つまり給電装置３１の回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替えることができる。これにより、プラズマ発生装置１１による基板Ｓの洗浄処理、及びスパッタリング装置１３によるバイアススパッタといった、基板Ｓにバイアス電圧を印加して行う表面処理において、当該表面処理を行う基板Ｓのみに選択的に電圧を印加し、あるいは、当該表面処理を行う基板Ｓを保持するホルダＨのみに、選択的に電力を供給することができる。その結果、表面処理を行わない基板Ｓにも一様にバイアス電圧を印加する場合と比較して、より少ない電力で基板Ｓに対し同じ表面処理を行うことができる。なお、本発明の給電装置３１は、シャフト４２に取り付けることができるほか、回転体２２の下部２２２などのように回転体２２に直接取り付けてもよい。
【0033】
給電装置３１は、絶縁体３１１と複数の導体３１２とを有し、複数の導体３１２は、絶縁体３１１により互いに絶縁され、複数の導線３３によりホルダＨと電気的に接続されている。絶縁体３１１としては、アルミナ、石英などのセラミックス、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリングプラスチックをはじめ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどを用いることができる。また、導体３１２同士の間に空気層又は真空層を設けることで、絶縁体３１１の代わりにすることもできる。一方、導体３１２としては、アルミニウム、アルミ合金、銅、銅合金、金、銀、白金などの金属、又はカーボンを用いることができる。
【0034】
図３は、給電装置３１の平面図である。図３に示す給電装置３１は、平面視したときに円形であり、複数の導体３１２として、導体３１２ａ～３１２ｄの４個の導体を有し、それらが反時計回りに、円周方向に等配４点で配置されている。導体３１２ａ～３１２ｄは、絶縁体３１１により互いに絶縁されている。また、導体３１２ａ～３１２ｄにはそれぞれ導線３３ａ～３３ｄが電気的に接続されており、これによりホルダＨへ電力を供給し、基板Ｓに電圧を印加することができる。ここで、導線３３により接続される導体３１２とホルダＨとの対応関係は特に限定されないが、たとえば図３の給電装置３１では、導体３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄは、それぞれ、図２に示すホルダＨ１、ホルダＨ２、ホルダＨ３、ホルダＨ４に対応している。すなわち、導体３１２ａは導線３３ａを介してホルダＨ１と、導体３１２ｂは導線３３ｂを介してホルダＨ２と、導体３１２ｃは導線３３ｃを介してホルダＨ３と、そして導体３１２ｄは導線３３ｄを介してホルダＨ４と接続し、複数の導体３１２の数が複数のホルダＨの数と等しく、それらが一対一で接続している。またこれに代えて、複数の導体３１２の数が複数のホルダＨの数より少なくてもよく、１つの導体３１２に対して、２又はそれ以上のホルダＨが接続していてもよい。なお、導体３１２の数は特に限定されず、ホルダＨの数に対して適宜の数とすることができ、また、絶縁体３１１及び導体３１２の形状は、図３に示す形状に限定されず、円形や矩形などの適宜の形状とすることができる。
【0035】
本実施形態の表面処理機１において、ブラシ３４の数及び配置は特に限定されず、表面処理機１で行う表面処理に応じて、適宜に配置することができる。第１実施形態の表面処理機１では、図３のように平面視したときに右側に位置するブラシ３４ａと、左側に位置するブラシ３４ｂの２個のブラシを用いて、給電装置３１と電源３２を接続している。なお、図３に示すブラシ３４ａ及び３４ｂはどちらも電源３２に接続されているが、複数のブラシ３４を用いる場合に、ブラシ３４が全て同じ電源３２に接続されている必要はなく、各ブラシ３４が異なる電源３２に接続していてもよいし、一部のブラシ３４が他のブラシ３４と異なる電源３２と接続していてもよい。各ブラシ３４が電圧、電力、又は周波数などの構成が異なる電源と接続することで、表面処理ごとに、電圧、電力、及び／又は周波数を制御することができる。
【0036】
本実施形態の給電装置３１は、シャフト４２に取り付けられており、シャフト４２が点Ｃを中心に矢印Ｄの方向に回転すると、シャフト４２と共に矢印Ｄの方向に回転する。給電装置３１が回転する際には、導体３１２に接続している導線３３も共に回転する。これに対して、電源３２及びブラシ３４はシャフト４２と分離されて位置が固定されているので、給電装置３１と共に回転しない。そのため、給電装置３１が矢印Ｄの方向に回転するにしたがって、ブラシ３４ａは、導体３１２ａ→絶縁体３１１→導体３１２ｂ→絶縁体３１１→導体３１２ｃ→絶縁体３１１→導体３１２ｄ→絶縁体３１１→導体３１２ａ→絶縁体３１１→導体３１２ｂ・・・の順に、絶縁体３１１と複数の導体３１２に交互に、接触することになる。同様に、ブラシ３４ｂは、導体３１２ｃ→絶縁体３１１→導体３１２ｄ→絶縁体３１１→導体３１２ａ→絶縁体３１１→導体３１２ｂ→絶縁体３１１→導体３１２ｃ→絶縁体３１１→導体３１２ｄ・・・の順に、絶縁体３１１と複数の導体３１２とに、順次接触することになる。
【0037】
このように、シャフト４２の回転方向における回転位置によって、ブラシ３４ａ及び３４ｂと接触する導体３１２が切り替わることで、給電装置３１は、給電するホルダＨ、さらには電圧を印加する基板Ｓを切り替えることができる。図３に示す給電装置３１の場合は、導体３１２とホルダＨとの対応関係に鑑みて、給電装置３１が矢印Ｄの方向に回転するにつれて、ホルダＨ１及びＨ３→ホルダＨ２及びＨ４→ホルダＨ１及びＨ３→ホルダＨ２及びＨ４→ホルダＨ１及びＨ３→・・・の順に給電するホルダＨが切り替わる。また、複数の導体３１２を絶縁体３１１で互いに絶縁することで、たとえば導体３１２ａがブラシ３４ａと接続している間は、他の導体３１２ｂ～３１２ｄとブラシ３４ａが接続することはなく、電源３２と接続したホルダＨ及び基板Ｓのみに対して給電することができる。さらに、ブラシ３４ａ及び３４ｂは、導体３１２と接触しない間は絶縁体３１１と接触しているので、ホルダＨが不必要に電源３２と接続して給電状態とならない。なお、図３に示す給電装置では、絶縁体３１１の外周部とブラシ３４ａ及び３４ｂが接触するが、たとえば導体３１２ａ～３１２ｄの外周部を半径方向に延ばす、又は絶縁体３１１の外周部を半径方向にへこませることによって、絶縁体３１１の外周部とブラシ３４ａ及び３４ｂが接触しないようにしてもよい。この場合には、導体３１２ａ～３１２ｄのそれぞれの間に設けられた空気層が絶縁体となる。
【0038】
ここで、図２に示す領域Ｒ２にて洗浄処理が、領域Ｒ４にてバイアススパッタが行われるところ、たとえば、図２のホルダＨ１と図３の導体３１２ａの回転方向Ｄにおける位置、及び図２のホルダＨ３及び図３の導体３１２ｃの回転方向Ｄにおける位置が対応していれば、基板Ｓ１に洗浄処理を、基板Ｓ３にバイアススパッタをそれぞれ行う間、基板Ｓ１及びＳ３に選択的に電圧を印加することができる。さらに、導体３１２ａ～３１２ｄは互いに絶縁体３１１で絶縁されているため、基板Ｓ１及びＳ３にバイアス電圧を印加している間、基板Ｓ２及びＳ４には電圧が印加されない。つまり、回転方向Ｄにおいて、基板Ｓ１に洗浄処理が行われる位置と、基板Ｓ１を保持しているホルダＨ１の位置と、ホルダＨ１と接続している導体３１２ａがブラシ３４ａと接する位置を対応させれば、本実施形態の給電装置３１を用いることで、洗浄処理を行う基板Ｓ１に対して選択的に電圧を印加することができる。また、回転方向Ｄにおいて、基板Ｓ３に洗浄処理が行われる位置と、基板Ｓ３を保持しているホルダＨ３の位置と、ホルダＨ３と接続している導体３１２ｃがブラシ３４ｂと接する位置を対応させれば、本実施形態の給電装置３１を用いることで、バイアススパッタによる薄膜形成処理を行う基板Ｓ３に対して、選択的に電圧を印加することができる。これは、導体３１２ｂとホルダＨ２、導体３１２ｄとホルダＨ４についても同様である。
【0039】
本実施形態の表面処理機１では、シャフト４２の回転速度と、給電装置３１の導体３１２の外周部の長さＬ１とを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。図３の給電装置３１であれば、給電装置３１の外周部の全周長さをＬとし、導体３３ａの外周部の端部Ａを回転位置の始点とすると、端部Ａから始まる回転位置０～Ｌの間において、Ｌ１ａ～Ｌ１ｄの位置（つまり外周部Ｌ１ａ～Ｌ１ｄの長さ）を調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。またこれに代えて、本実施形態の表面処理機１では、シャフト４２の回転速度と、導体３１２の外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ１とを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。図３の給電装置３１であれば、導体３３ａの外周部の端部Ａを回転位置の始点とすると、端部Ａから始まる回転角度０°～３６０°の間において、導体３１２ａ～３１２ｄの各外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ１ａ～θ１ｄを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。たとえば、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１について洗浄処理する場合に、設定されたシャフト４２の回転速度と、洗浄処理に必要な時間とを用いて、ホルダＨ１に給電する時間と、基板Ｓ１の洗浄処理に要する時間とが等しくなるように、導体３１２ａの外周部の長さＬ１ａ又は角度θ１ａを設定することができる。これは、他の導体３１２ｂ～３１２ｄの外周部の長さＬ１ｂ～Ｌ１ｄ及び角度θ１ｂ～θ１ｄ、並びにバイアススパッタによる薄膜形成処理についても同様である。
【0040】
さらに、図３に示す給電装置３１では、導体３１２の外周部の長さＬ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ及びＬ１ｄは等しいが、これらの長さは互いに異なっていてもよく、表面処理機１で行う表面処理の工程、特に工程の数及びその所要時間に応じて、導体３１２ごとに適宜の長さとすることができる。同様に、導体３１２ａ～３１２ｄの各外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ１ａ、θ１ｂ、θ１ｃ及びθ１ｄは等しいが、これらの角度は互いに異なっていてもよく、表面処理機１で行う表面処理の工程、特に工程の数及びその所要時間に応じて、導体３１２ごとに適宜の角度とすることができる。つまり、長さＬ１ａ～Ｌ１ｄ及び角度θ１ａ～θ１ｄは互いに異なってもよく、複数の導体３１２が、回転体２２の回転方向Ｄに沿って、給電装置３１の外周部に絶縁体３１１を挟んで離散的に配置されていればよい。これにより、表面処理の工程ごとに、バイアス電圧を印加する時間を制御することができる。
【0041】
また、絶縁体３１１についても、導体３１２ａと３１２ｂとの間の外周部長さＬ２ａ、導体３１２ｂと３１２ｃとの間の外周部長さＬ２ｂ、導体３１２ｃと３１２ｄとの間の外周部長さＬ２ｃ、及び導体３１２ｄと３１２ａとの間の外周部長さＬ２ｄを、表面処理機１で行う表面処理の工程に応じて、適宜設定することができる。同様に、導体３１２ａと３１２ｂとの間の外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ２ａ、導体３１２ｂと３１２ｃとの間の外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ２ｂ、導体３１２ｃと３１２ｄとの間の外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ２ｃ、及び導体３１２ｄと３１２ａとの間の外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ２ｄを表面処理機１で行う表面処理の工程に応じて、適宜設定することができる。図３に示す給電装置３１では、長さＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ及びＬ２ｄは等しいが、長さＬ２ａ～Ｌ２ｄは、互いに異なってもよい。同様に、角度θ２ａ、θ２ｂ、θ２ｃ及びθ２ｄは等しいが、角度θ２ａ～θ２ｄは、互いに異なってもよい。
【0042】
なお、複数の導体３１２の外周部の長さＬ１及び絶縁体３１１の外周部の長さＬ２を設定するときは、給電装置３１とブラシ３４ａとが接する部分の長さＬ３ａ、及び給電装置３１とブラシ３４ｂとが接する部分の長さＬ３ｂの長さを考慮する。同様に、角度θ１及び角度θ２を設定するときは、給電装置３１とブラシ３４ａとが接する部分と、回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ３ａ、及び給電装置３１とブラシ３４ｂとが接する部分と、回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ３ｂを考慮する。
【0043】
給電装置３１の導体３１２とホルダＨとを接続する導線３３は、回転体２２の外側に配置してもよいが、導線３３の長さを短くし、プラズマなどを用いる表面処理が導線３３に与える影響を抑制するために、導線３３の少なくとも一部を回転体２２の内部に配置することがより好ましい。回転体２２内の導線３３の配置の一例を、図４を用いて説明する。
【0044】
図４は、回転体２２の下部２２２のＡ－Ａ線（図１参照）に沿う断面図である。図１に示す表面処理機１では、図４に示すように、導線３３ａ～３３ｄがシャフト４２の回転軸に対して平行、つまりＡ－Ａ線に対して垂直に配置されている。導線３３ａ～３３ｄは、接続されている給電装置３１がシャフト４２と共に回転すると、同様に、点Ｃを回転中心として矢印Ｄの向きに回転する。ここで、回転体２２内で複数の導線同士が接続すると、表面処理を行う基板が保持されたホルダＨのみに選択的に給電することができなくなるため、導線３３ａ～３３ｄと回転体２２との間には絶縁体３５が設けられている。この絶縁体３５としては、絶縁体３１１と同じ材料を用いることができる。すなわち、セラミックス、フッ素樹脂、及びポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂である。また、複数の導線３３と回転体２２内との間に空気層又は真空層を設けることで、導線３３同士を絶縁してもよい。
【0045】
次に、図５Ａ～５Ｅを参照しながら、表面処理機１における基板Ｓの表面処理の工程を説明する。図５Ａ～５Ｅは、図１に示す表面処理機１を用いた基板Ｓに対する表面処理の工程を示す平面図である。図５Ａ～５Ｅの（Ａ）は、図２と同じく、図１に示す表面処理機１の平面図であり、各工程における基板Ｓの処理を示している。ただし、図５Ａ～５Ｅの（Ａ）では、説明のために、筐体２１の図示は省略してある。一方、図５Ａ～５Ｅの（Ｂ）は、（Ａ）に示した基板Ｓの処理工程における、給電装置３１及びブラシ３４の平面図である。
【0046】
図５Ａは、基板Ｓに対する表面処理工程の初期状態を示す。すなわち、図５Ａ（Ａ）に示すように、ホルダＨ１～Ｈ４に、それぞれ基板Ｓ１～Ｓ４が搭載されており、基板Ｓ１は領域Ｒ１に、基板Ｓ２は領域Ｒ４に、基板Ｓ３は領域Ｒ３に、そして基板Ｓ４は領域Ｒ２に位置している。以下、回転体２２の上部２２１が時計回りに定速回転を開始した場合、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１がどのように表面処理されるかを説明する。
【0047】
図５Ａにおいて、給電装置３１は、図５Ａ（Ｂ）に示す配置にあり、ホルダＨ１と導通する導体３１２ａは、ブラシ３４ａ及び３４ｂと接していない。そのため、ホルダＨ１には、バイアス電力が供給されていないので、領域Ｒ１に位置する基板Ｓ１に対しては、プラズマ表面処理は行われない。
【0048】
図５Ｂは、基板Ｓ１に対する表面処理の第１工程を示す。図５Ａに示す状態から回転体２２が回転中心Ｃに対して時計回りに角度α１だけ回転し、図５Ｂ（Ａ）に示すように、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１が領域Ｒ１から領域Ｒ２に搬送されると、給電装置３１は、図５Ｂ（Ｂ）に示す配置になる。その結果、ブラシ３４ａと導体３１２ａが接続することで、導線３３ａを介してホルダＨ１に電力が供給される。これにより、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１にバイアス電圧が印加され、プラズマ発生装置１１を用いたバイアスエッチングが行われる。
【0049】
図５Ｃは、基板Ｓ１に対する表面処理の第２工程を示す。図５Ｂに示す状態から回転体２２が回転中心Ｃに対して時計回りに角度α２だけ回転し、図５Ｃ（Ａ）に示すように、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１が領域Ｒ２から領域Ｒ３に搬送されると、給電装置３１は、図５Ｃ（Ｂ）に示す配置になる。その結果、ホルダＨ１と導通する導体３１２ａは、ブラシ３４ａにも３４ｂにも接していないため、当該ホルダＨ１には電力が供給されない。したがって、領域Ｒ３に搬送された基板Ｓ１には電圧が印加されず、バイアス電圧が印加されない状態で、スパッタリング装置１２を用いた薄膜形成処理が行われる。
【0050】
図５Ｄは、基板Ｓ１に対する表面処理の第３工程を示す。図５Ｃに示す状態から回転体２２が回転中心Ｃに対して時計回りに角度α３だけ回転し、図５Ｄ（Ａ）に示すように、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１が領域Ｒ３から領域Ｒ４に搬送されると、給電装置３１は、図５Ｄ（Ｂ）に示す配置になる。その結果、ブラシ３４ｂと導体３１２ａが接続することで、導線３３ａを介してホルダＨ１に電力が供給される。これにより、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１にバイアス電圧が印加され、スパッタリング装置１３を用いた、バイアススパッタによる薄膜形成処理が基板Ｓ１に対して行われる。
【0051】
図５Ｅは、基板Ｓ１に対する表面処理の第４工程を示す。図５Ｄに示す状態から回転体２２が回転中心Ｃに対して時計回りに角度α４だけ回転し、図５Ｅ（Ａ）に示すように、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１が領域Ｒ４から領域Ｒ１に搬送されると、給電装置３１の配置は、図５Ａに示す初期状態に戻る。基板Ｓの表面処理は上述の第１工程～第４工程で１つのサイクルを形成し、各基板Ｓ１～Ｓ４の表面処理が完了するまで、表面処理機１にて当該サイクルを繰り返す。
【0052】
このように、本実施形態の給電装置３１を用いることで、表面処理において基板Ｓに電圧を印加する必要がある場合、つまり基板Ｓが領域Ｒ２又はＲ４に位置する場合のみに、当該基板Ｓを保持するホルダＨに選択的に給電し、当該基板Ｓに選択的に電圧を印加することができる。一方、表面処理において基板Ｓに電圧を印加する必要がない場合、つまり基板Ｓが領域Ｒ１又はＲ３に位置する場合には、本実施形態の給電装置３１は、当該基板Ｓを保持するホルダＨについて、選択的に非給電とすることができる。その結果、ホルダＨ１～Ｈ４の全てに一様に給電する場合と比較して、より少ない電力で基板Ｓに対し同様の表面処理の効果を得ることができる。
【0053】
［第２実施形態］
図６は、本発明に係る給電装置３１を含む表面処理機１の第２実施形態を示す正面図である。第１実施形態の表面処理機１と異なり、第２実施形態の表面処理機１は、回転体２２の上部２２１が回転ドラムではなく平板であり、ホルダＨは、回転体２２の上部の上面に設けられている。図６のホルダＨは凹部であり、凹部の上に基板Ｓを載置できるようになっている。ただし、ホルダＨは凹部に限られず、たとえば回転体２２の上部の上面に少なくとも１つのピンを設けて、当該ピンにより基板Ｓを支持してもよいし、回転体２２の上部の上面に設けた少なくとも１つのクランプなどを用いて基板Ｓを把持してもよい。
図６は、本発明に係る給電装置３１を含む表面処理機１の第２実施形態を示す正面図である。第１実施形態の表面処理機１と異なり、第２実施形態の表面処理機１は、回転体２２の上部２２１が回転ドラムではなく平板であり、ホルダＨは、回転体２２の上部の上面に設けられている。図６のホルダＨは凹部であり、凹部の上に基板Ｓを載置できるようになっている。ただし、ホルダＨは凹部に限られず、たとえば回転体２２の上部の上面に少なくとも１つのピンを設けて、当該ピンにより基板Ｓを支持してもよいし、回転体２２の上部の上面に設けた少なくとも１つのクランプなどを用いて基板Ｓを把持してもよい。
【0054】
また、第１実施形態の表面処理機１では、プラズマ発生装置１１及びスパッタリング装置１２、１３は筐体２１の側面に配置されていたが、第２実施形態の表面処理機１では、これらの装置は、筐体２１の上面に配置されている。それぞれの装置からは鉛直方向に仕切り壁２１１が延びており、プラズマ発生装置１１を用いた洗浄処理、及びスパッタリング装置１２、１３を用いた薄膜形成処理が、他の装置の処理に影響を及ぼさないようになっている。ここで、第１実施形態では、スパッタリング装置１３による薄膜形成処理はバイアススパッタ方式であったが、第２実施形態では、スパッタリング装置１３による薄膜形成処理において、基板Ｓにバイアス電圧を印加しない。
【0055】
加えて、給電装置３１と電源３２との接続箇所は、接点Ｐの１点のみとなっている。接点Ｐにおける給電装置３１と電源３２との電気的な接続には、非接触給電方式を用いる。非接触給電の方式は特に限定されず、基板Ｓに、洗浄処理又は薄膜形成処理といった表面処理に必要な電圧を印加できる適宜の方式を用いることができる。非接触給電により、給電装置３１とブラシ３４との接触による摩耗紛の発生を抑制することができる。さらに、第１実施形態の表面処理機１では、回転体２２は、シャフト４２を介して間接的に駆動装置４１に直接取り付けられていたが、第２実施形態の表面処理機１にはシャフト４２が存在せず、回転体２２の下部２２２からさらに垂下する軸状の軸部２２３により、回転体２２が駆動装置４１に直接取り付けられている。
【0056】
図７は、図６に示す表面処理機１の平面図である。図７に示すように、回転体２２の上部２２１は平面視で円形とされ、反時計回りに、Ｈ１～Ｈ８の８個のホルダＨを備えている。基板Ｓの表面処理に用いるプラズマ発生装置１１及びスパッタリング装置１２、１３は、図７にて破線で示されており、破線の枠１１内に含まれている基板Ｓに対して洗浄処理が、破線の枠１２又は１３内に含まれている基板Ｓに対して薄膜形成処理が行われる。たとえば、図７においてホルダＨ１～Ｈ８のそれぞれに基板Ｓ１～Ｓ８が保持されていたとすると、破線の枠１１内に含まれている基板Ｓ８に対して、ホルダＨ８を介してバイアス電圧が印加され、プラズマ発生装置１１により生じたプラズマの粒子を入射させて、基板Ｓ８の表面を洗浄する。また、破線の枠１２内に含まれている基板Ｓ６、及び破線の枠１３内に含まれている基板Ｓ４に対して、それぞれ、スパッタリング装置１２、１３による薄膜形成処理が行われる。
【0057】
第２実施形態の表面処理機１では、回転体２２を、点Ｃを中心に矢印Ｄの方向（つまり時計回りの方向）に回転させることで、複数の基板Ｓ１～Ｓ８について、基板Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８の順で、順次洗浄処理と薄膜形成処理を行う。回転体２２の回転には、駆動装置４１（図６に図示）を用いる。薄膜形成処理が完了した基板Ｓは、筐体２１の側壁面に設けられた開口部Ｏ（図２に端部Ｅ１及びＥ２を示す）から取り出す。そして、空になったホルダＨに、表面処理が完了した基板Ｓの代わりに、また表面処理がされてない基板Ｓを載置する。こうすることで、連続的に基板Ｓの表面処理を行うことができる。なお、筐体２１は、開口部Ｏを通じて、図示していないロードロック室などの気密を維持できる設備と連通し、これにより、基板Ｓを筐体２１から取り出す際にも、筐体２１内の真空雰囲気は維持される。
【0058】
図８は、図６に示す給電装置３１の平面図である。図６に示す給電装置３１は、平面視したときに円形の形状であり、複数の導体３１２として、導体３１２ａ～３１２ｈの８個の導体を有し、それらが反時計回りに、円周方向に等配８点で配置されている。導体３１２ａ～３１２ｈは、絶縁体３１１により互いに絶縁されている。また、導体３１２ａ～３１２ｈにはそれぞれ導線３３ａ～３３ｈが電気的に接続されており、これによりホルダＨへ電力を供給し、基板Ｓにバイアス電圧を印加することができる。図８の給電装置では、導体３１２ａは導線３３ａを介してホルダＨ１と、導体３１２ｂは導線３３ｂを介してホルダＨ２と、導体３１２ｃは導線３３ｃを介してホルダＨ３と、導体３１２ｄは導線３３ｄを介してホルダＨ４と、導体３１２ｅは導線３３ｅを介してホルダＨ５と、導体３１２ｆは導線３３ｆを介してホルダＨ６と、導体３１２ｇは導線３３ｇを介してホルダＨ７と、そして導体３１２ｈは導線３３ｈを介してホルダＨ８と接続し、複数の導体３１２の数が複数のホルダＨの数と等しく、それらが一対一で接続している。なお、ホルダＨの数と導体３１２の数は異なっていてもよく、一つの導体３１２に対して複数のホルダＨが接続されていてもよい。また、一部のホルダＨは導体３１２と接続していなくてもよく、この場合には、導体３１２と接続していないホルダＨに保持された基板Ｓには、電圧が印加されない。
【0059】
給電装置３１は、回転体２２の軸部２２３に取り付けられており、回転体２２が点Ｃを中心に矢印Ｄの方向に回転すると、回転体２２と共に回転する。給電装置３１が回転する際には、導体３１２に接続している導線３３も共に回転する。これに対して、電源３２及び接点Ｐは回転体２２と分離しており、給電装置３１と共に回転することはない。そのため、給電装置３１が矢印Ｄの方向に回転するにつれて、接点Ｐは、導体３１２ａ→絶縁体３１１→導体３１２ｂ→絶縁体３１１→導体３１２ｃ→絶縁体３１１→導体３１２ｄ→絶縁体３１１→導体３１２ｅ→絶縁体３１１→導体３１２ｆ→絶縁体３１１→導体３１２ｇ→絶縁体３１１→導体３１２ｈ→絶縁体３１１→導体３１２ａ→絶縁体３１１→導体３１２ｂ→・・・の順に、絶縁体３１１と複数の導体３１２とに順次接触することになる。
【0060】
このように、回転体２２の回転方向における給電装置３１の位置と共に、接点Ｐと接触する導体３１２が切り替わることで、給電装置３１は、給電するホルダＨ、さらにはバイアス電圧を印加する基板Ｓを切り替えることができる。図８に示す給電装置３１の場合は、導体３１２とホルダＨとの対応関係に鑑みて、給電装置３１が矢印Ｄの方向に回転するにつれて、ホルダＨ１→Ｈ２→Ｈ３→Ｈ４→Ｈ５→Ｈ６→Ｈ７→Ｈ８→Ｈ１→Ｈ２→・・・の順に給電するホルダＨが切り替わる。また、複数の導体３１２を絶縁体３１１で互いに絶縁することで、たとえば導体３１２ａが接点Ｐを介して電源３２と接続している間は、他の導体３１２ｂ～３１２ｈと電源３２が接続することはなく、電源３２と接続したホルダＨ及び基板Ｓのみに対して給電することができる。さらに、接点Ｐは、導体３１２と接触しない間は絶縁体３１１と接触しているので、ホルダＨが不必要に電源３２と接続して給電状態とならない。
【0061】
ここで、上述のとおり、図７に示す破線の枠１１に含まれている基板Ｓについて洗浄処理が行われるところ、たとえば、図７に示すホルダＨ１の回転方向Ｄにおける位置と、図８に示す導体３１２ａの回転方向Ｄにおける位置とが対応していれば、基板Ｓ１に洗浄処理を行う間、基板Ｓ１にバイアス電圧を印加することができる。さらに、導体３１２ａ～３１２ｈは互いに絶縁体３１１で絶縁されているため、基板Ｓ１にバイアス電圧を印加している間、他の基板Ｓ２～Ｓ８には電圧が印加されていない。つまり、回転方向Ｄにおいて、基板Ｓ１に洗浄処理が行われる位置と、基板Ｓ１を保持しているホルダＨ１の位置と、ホルダＨ１と接続している導体３１２ａが接点Ｐと接する位置を対応させれば、本実施形態の給電装置３１を用いることで、洗浄処理を行う基板Ｓ１に対して選択的に電圧を印加することができる。これは、他の導体３１２ｂ～３１２ｈ及びホルダＨ２～Ｈ８についても同様である。
【0062】
また、第１実施形態に係る給電装置３１と同様に、第２実施形態に係る給電装置３１では、回転体２２の回転速度と、給電装置３１の導体３１２の外周部の長さＬ１とを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。図８の給電装置３１であれば、給電装置３１の外周部の全周長さをＬとし、導体３３ａの外周部の端部Ａを回転位置の始点とすると、端部Ａから始まる回転位置０～Ｌの間において、Ｌ１ａ～Ｌ１ｈの位置（つまり外周部Ｌ１ａ～Ｌ１ｈの長さ）を調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。またこれに代えて、第２実施形態に係る給電装置３１では、回転体２２の回転速度と角度θ１とを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。図８の給電装置３１であれば、導体３３ａの外周部の端部Ａを回転位置の始点とすると、端部Ａから始まる回転角度０°～３６０°の間において、導体３１２ａ～３１２ｈの各外周部の両端と回転体２２の回転中心Ｃとが成す、回転体２２の回転方向Ｄの角度θ１ａ～θ１ｈを調整することで、ホルダＨに給電する時間を制御することができる。たとえば、ホルダＨ１に保持された基板Ｓ１について洗浄処理する場合に、設定された回転体２２の回転速度と、洗浄処理に必要な時間とを用いて、ホルダＨ１に給電する時間と、基板Ｓ１の洗浄処理に要する時間とが等しくなるように、導体３１２ａの外周部の長さＬ１ａ、又は角度θ１ａを設定することができる。さらに、第１実施形態に係る給電装置３１と同様に、導体３１２の外周部の長さＬ１ａ～Ｌ１ｈ及び角度θ１ａ～θ１ｈ、並びに絶縁体３１１の外周部長さＬ２ａ～Ｌ２ｈ及び角度θ２ａ～θ２ｈを、表面処理機１で行う表面処理の工程、特に工程の数及びその所要時間に応じて適宜の長さとすることができる。
【0063】
［本発明の実施態様］
以上のとおり、本実施形態の給電装置３１によれば、表面処理機１にて複数の基板Ｓに順次表面処理をする際に、基板Ｓに電力を供給する回転体２２に直接又は間接的に取り付けられ、電源３２から供給される電力を回転体２２に保持された基板Ｓに供給し、回転体２２の回転方向における回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替えることができる。これにより、基板Ｓに電圧を印加して表面処理を行う場合に、当該表面処理を行う基板Ｓのみに選択的に電力を供給することができ、その結果として、表面処理を行わない基板Ｓ、及び電圧を印加しないで表面処理を行う基板Ｓにも一様に電力を供給する場合と比較して、より少ない電力で同様の表面処理を行うことができる。
以上のとおり、本実施形態の給電装置３１によれば、表面処理機１にて複数の基板Ｓに順次表面処理をする際に、基板Ｓに電力を供給する回転体２２に直接又は間接的に取り付けられ、電源３２から供給される電力を回転体２２に保持された基板Ｓに供給し、回転体２２の回転方向における回転位置によって、給電と非給電とを選択的に切り替えることができる。これにより、基板Ｓに電圧を印加して表面処理を行う場合に、当該表面処理を行う基板Ｓのみに選択的に電力を供給することができ、その結果として、表面処理を行わない基板Ｓ、及び電圧を印加しないで表面処理を行う基板Ｓにも一様に電力を供給する場合と比較して、より少ない電力で同様の表面処理を行うことができる。
【0064】
また、本実施形態の給電装置３１によれば、非接触給電により、電源３２から回転体２２に電力を供給することができる。これにより、表面処理機１に給電のための配線を設置する必要がなくなる。さらに、給電装置３１とブラシ３４との接触による摩耗紛（ダスト）の発生を抑制することができ、装置を清浄に保つことができる。
【0065】
また、本実施形態の給電装置３１によれば、絶縁体３１１及び複数の導体３１２を備え、複数の導体３１２は、回転体２２の回転方向に沿って離散的に配置され、所定の回転位置で電源３２と順次接続することができる。これにより、回転体２２又はシャフト４２の回転に伴い、電圧を印加する必要のある基板Ｓのみに選択的に電力を供給することができる。またこれに加えて、複数の導体３１２同士を絶縁体３１１で絶縁することで、導体３１２ごとに接続する電源３２の種類を変えることもできる。
【0066】
また、本実施形態の給電装置３１によれば、平面視したときに給電装置３１の形状が円形であり、複数の導体３１２が外周部で電源３２と接続し、前記外周部の両端と回転体の回転中心とが成す、回転体の回転方向の角度が、基板に表面処理をする時間と、基板に電力を供給する時間とが等しくなる角度とすることができる。これにより、基板Ｓへの不要な電力供給を回避することができる。
【0067】
また、本実施形態の給電装置３１によれば、複数の導体３１２は、複数の電源３２と順次接続することができる。表面処理ごとに電圧、電力、及び／又は周波数の異なる電源３２を用いることで、表面処理ごとにバイアス電圧及び／又は供給電力を制御することができる。
【0068】
また、本実施形態の給電装置３１を用いた表面処理機１によれば、少なくとも回転体２２の一部を真空雰囲気に保持するための筐体２１を備え、回転体２２は、基板Ｓを保持し、電圧を印加するための複数のホルダＨを備え、さらに、複数のホルダＨと複数の導体３１２とを接続する複数の導線３３を備えることができる。これにより、回転体２２のホルダＨに保持された基板Ｓに対して、真空雰囲気で表面処理を行うことができる。
【0069】
また、本実施形態の給電装置３１を用いた表面処理機１によれば、導体３１２の数がホルダＨの数と等しく、導体３１２がホルダＨに一対一で接続している。これにより、回転体２２又はシャフト４２の回転に伴い、電圧を印加する必要のある基板Ｓのみに選択的に電力を供給することができる。
【符号の説明】
【0070】
１…表面処理機
１１…プラズマ発生装置
１２、１３…スパッタリング装置
１２１、１３１…スパッタリングターゲット
１２２、１３２…バッキングプレート
２１…筐体
２１１…仕切り壁
２２…回転体
２２１…上部
２２２…下部
２２３…軸部
２３…シール
３１…給電装置
３１１…絶縁体
３１２、３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅ、３１２ｆ、３１２ｇ、３１２ｈ…導体
３２…電源
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈ…導線
３４、３４ａ、３４ｂ…ブラシ
３５…絶縁体
４１…駆動装置
４２…シャフト
４３…固定部
Ａ…回転位置の始点
Ｃ…回転中心
Ｄ…回転方向
Ｅ１、Ｅ２…端部
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７、Ｈ８…ホルダ
Ｌ１、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ、Ｌ１ｄ、Ｌ１ｅ、Ｌ１ｆ、Ｌ１ｇ、Ｌ１ｈ…導体の外周部の長さ
Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄ、Ｌ２ｅ、Ｌ２ｆ、Ｌ２ｇ、Ｌ２ｈ…絶縁体の外周部の長さ
Ｏ…開口部
Ｐ…接点
Ｒ１…第１領域
Ｒ２…第２領域
Ｒ３…第３領域
Ｒ４…第４領域
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８…基板
α１、α２、α３、α４…回転角度
θ１ａ、θ１ｂ、θ１ｃ、θ１ｄ、θ１ｅ、θ１ｆ、θ１ｇ、θ１ｈ…角度（導体）
θ２ａ、θ２ｂ、θ２ｃ、θ２ｄ、θ２ｅ、θ２ｆ、θ２ｇ、θ２ｈ…角度（絶縁体）
θ３ａ、θ３ｂ…角度（ブラシ）
１１…プラズマ発生装置
１２、１３…スパッタリング装置
１２１、１３１…スパッタリングターゲット
１２２、１３２…バッキングプレート
２１…筐体
２１１…仕切り壁
２２…回転体
２２１…上部
２２２…下部
２２３…軸部
２３…シール
３１…給電装置
３１１…絶縁体
３１２、３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅ、３１２ｆ、３１２ｇ、３１２ｈ…導体
３２…電源
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈ…導線
３４、３４ａ、３４ｂ…ブラシ
３５…絶縁体
４１…駆動装置
４２…シャフト
４３…固定部
Ａ…回転位置の始点
Ｃ…回転中心
Ｄ…回転方向
Ｅ１、Ｅ２…端部
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７、Ｈ８…ホルダ
Ｌ１、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ、Ｌ１ｄ、Ｌ１ｅ、Ｌ１ｆ、Ｌ１ｇ、Ｌ１ｈ…導体の外周部の長さ
Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄ、Ｌ２ｅ、Ｌ２ｆ、Ｌ２ｇ、Ｌ２ｈ…絶縁体の外周部の長さ
Ｏ…開口部
Ｐ…接点
Ｒ１…第１領域
Ｒ２…第２領域
Ｒ３…第３領域
Ｒ４…第４領域
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８…基板
α１、α２、α３、α４…回転角度
θ１ａ、θ１ｂ、θ１ｃ、θ１ｄ、θ１ｅ、θ１ｆ、θ１ｇ、θ１ｈ…角度（導体）
θ２ａ、θ２ｂ、θ２ｃ、θ２ｄ、θ２ｅ、θ２ｆ、θ２ｇ、θ２ｈ…角度（絶縁体）
θ３ａ、θ３ｂ…角度（ブラシ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7】
【図8】