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(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】P2023078784
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】チャンバ及び表面処理方法
(51)【国際特許分類】
   C23C 16/511 20060101AFI20230531BHJP
【FI】
C23C16/511
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021192058
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤原 卓矢
(72)【発明者】
【氏名】葛西 広明
(72)【発明者】
【氏名】村野 由
(72)【発明者】
【氏名】淡路 陽介
【テーマコード(参考)】
4K030
【Fターム(参考)】
4K030CA16
4K030FA01
4K030GA01
4K030KA10
(57)【要約】
【課題】少ない作業工数で、処理室の気密状態を十分に維持しつつ、棒状体の外面に表面処理を良好に施すこと。
【解決手段】チャンバ10は、棒状体TUの外面に表面処理を施すために用いられる。このチャンバ10は、第1の外装と、第1の外装に対して組み合わされることによって第1の外装との間で表面処理を施すための処理室TRを形成する第2の外装13と、第1の外装における第2の外装との合わせ面に設けられる第1のパッキンと、第2の外装13における第1の外装との合わせ面に設けられ、第1の外装と第2の外装とが組み合わされて棒状体TUが装填された状態で、第1のパッキンとともに処理室TRの気密状態を維持する第2のパッキン14とを備える。第1のパッキン及び第2のパッキン14には、合わせて棒状体TUを気密に挟み込む溝14Aがそれぞれ設けられている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
棒状体の外面に表面処理を施すために用いられるチャンバであって、
第1の外装と、
前記第1の外装に対して組み合わされることによって前記第1の外装との間で前記表面処理を施すための処理室を形成する第2の外装と、
前記第1の外装における前記第2の外装との合わせ面に設けられる第1のパッキンと、
前記第2の外装における前記第1の外装との合わせ面に設けられ、前記第1の外装と前記第2の外装とが組み合わされて前記棒状体が装填された状態で、前記第1のパッキンとともに前記処理室の気密状態を維持する第2のパッキンと、を備え、
前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンには、
合わせて前記棒状体を気密に挟み込む溝がそれぞれ設けられているチャンバ。
【請求項2】
前記棒状体は、
チューブであり、
前記溝の内形形状は、
前記チューブの外形形状に倣う形状によって構成されている請求項1に記載のチャンバ。
【請求項3】
前記第1の外装と前記第2の外装との少なくとも一方の外装には、
前記溝への前記棒状体の設置を案内するガイド部材が設けられている請求項1または2に記載のチャンバ。
【請求項4】
前記ガイド部材における前記溝の延在方向の延長線上には、
前記棒状体が挿通されるガイド用溝が設けられ、
前記ガイド用溝は、
前記ガイド用溝の開口に向かうにしたがって幅寸法が拡がる形状を有している請求項3に記載のチャンバ。
【請求項5】
前記ガイド部材における前記溝の延在方向の延長線上には、
前記棒状体が挿通されるガイド用溝が設けられ、
前記ガイド用溝の底位置は、
前記溝の底位置よりも前記少なくとも一方の外装側に位置する請求項3または4に記載のチャンバ。
【請求項6】
前記溝は、
複数設けられている請求項1~5のいずれか1つに記載のチャンバ。
【請求項7】
複数の前記溝の少なくとも1つの溝は、
他の溝に対して、前記表面処理を施すための表面処理源から、設置される前記棒状体までの距離が異なる状態で設けられている請求項6に記載のチャンバ。
【請求項8】
前記表面処理は、
プラズマによる表面改質である請求項1~7のいずれか1つに記載のチャンバ。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1つに記載のチャンバを用いて棒状体の外面に表面処理を施す表面処理方法であって、
前記棒状体を前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンの一方のパッキンの前記溝に嵌め込む工程と、
前記第1の外装と前記第2の外装とを組み合わせることによって、前記一方のパッキンの前記溝と前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンの他方のパッキンの前記溝との間で前記棒状体を挟み込む工程と、を備える表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チャンバ及び表面処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばチューブやケーブルといった棒状体の外面に表面処理を施すために用いられるチャンバにおいて、以下に示すパッキンを用いた技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のチャンバは、棒状体である光ファイバ心線の端面に薄膜を形成するための処理室を有する。そして、パッキンは、当該チャンバにおいて、当該処理室を気密状態に維持するために用いられる。具体的に、パッキンは、チャンバの外装を構成する蓋板と中間リングとの間に介装される。また、パッキンには、当該パッキンの幅方向に貫通し、光ファイバ心線の直径に見合った孔径の貫通孔と、当該パッキンの上面または下面から当該貫通孔に至る切込みとが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3633994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の技術では、蓋体と中間リングとの間に設けた1つのみのパッキンを通して光ファイバ心線の端面を処理室内に配置するために、当該パッキンに上述した貫通孔及び切込みを設けている。そして、このような構成では、当該パッキンの切込みを開いて光ファイバ心線を貫通孔まで導くのに工数がかかり、また処理室の減圧時において、貫通孔及び切込みと光ファイバ心線との間の隙間をパッキンの弾性力のみでは小さくすることが難しく、当該処理室の気密状態を十分に維持することができない、という問題がある。
そこで、作業工数を削減するとともに、処理室の気密状態を十分に維持しつつ、棒状体の外面に表面処理を良好に施すことができる技術が要望されている。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少ない作業工数で、処理室の気密状態を十分に維持しつつ、棒状体の外面に表面処理を良好に施すことができるチャンバ及び表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るチャンバは、棒状体の外面に表面処理を施すために用いられるチャンバであって、第1の外装と、前記第1の外装に対して組み合わされることによって前記第1の外装との間で前記表面処理を施すための処理室を形成する第2の外装と、前記第1の外装における前記第2の外装との合わせ面に設けられる第1のパッキンと、前記第2の外装における前記第1の外装との合わせ面に設けられ、前記第1の外装と前記第2の外装とが組み合わされて前記棒状体が装填された状態で、前記第1のパッキンとともに前記処理室の気密状態を維持する第2のパッキンと、を備え、前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンには、合わせて前記棒状体を気密に挟み込む溝がそれぞれ設けられている。
【0007】
本発明に係る表面処理方法は、上述したチャンバを用いて棒状体の外面に表面処理を施す表面処理方法であって、前記棒状体を前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンの一方のパッキンの前記溝に嵌め込む工程と、前記第1の外装と前記第2の外装とを組み合わせることによって、前記一方のパッキンの前記溝と前記第1のパッキン及び前記第2のパッキンの他方のパッキンの前記溝との間で前記棒状体を挟み込む工程と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係るチャンバ及び表面処理方法によれば、少ない作業工数で、処理室の気密状態を十分に維持しつつ、棒状体の外面に表面処理を良好に施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、実施の形態に係る表面処理装置を示す図である。
図2図2は、チャンバの構成を説明する図である。
図3図3は、チャンバの構成を説明する図である。
図4図4は、第2の溝とガイド用溝との位置関係を示す図である。
図5図5は、実施の形態の変形例1を説明する図である。
図6A図6Aは、実施の形態の変形例2を説明する図である。
図6B図6Bは、実施の形態の変形例2を説明する図である。
図7図7は、実施の形態の変形例3を説明する図である。
図8図8は、実施の形態の変形例4を説明する図である。
図9図9は、実施の形態の変形例5を説明する図である。
図10図10は、実施の形態の変形例6を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施の形態)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【0011】
(実施の形態1)
〔表面処理システムの概略構成〕
図1は、実施の形態に係る表面処理装置1を示す図である。
表面処理装置1は、棒状体の外面に表面処理を施す装置である。ここで、本実施の形態では、棒状体として、直線状に延在する断面円形状または断面楕円形状のチューブTU(図2参照)を採用している。なお、当該チューブTUとしては、カテーテル、送液チューブ、送気チューブ、内視鏡の被覆チューブ、及び内視鏡チャネルチューブ等を含む柔軟な医療用チューブや医療用パイプを例示することができる。また、本実施の形態に係る表面処理は、プラズマによる表面改質である。当該表面処理によって、チューブTUの表面を改質し、当該表面に対して塗膜等を付着させる際の接着力を向上させている。
【0012】
この表面処理装置1は、図1に示すように、チャンバ10と、マイクロ波供給部20と、ガス供給部30と、排気部40とを備える。
チャンバ10は、図1に示すように、チューブTUの外面に表面処理を施すための処理室TRを有する。また、チャンバ10には、処理室TRの内壁の一部を構成する平板状の誘電体DIと、当該処理室TR内と当該チャンバ10外とをそれぞれ連通する排気口O1及びガス供給口O2が設けられている。
なお、チャンバ10の詳細な構成については、後述する「チャンバの構成」において説明する。
【0013】
マイクロ波供給部20は、処理室TR内にプラズマを発生させるプラズマ源である。本実施の形態では、当該プラズマ種として、2.45GHzマイクロ波電源を用いた、マイクロ波励起表面波プラズマ(SWP:Surface Wave Plasma)を採用している。なお、当該プラズマ種としては、マイクロ波励起表面波プラズマに限らず、用途に応じて例えば、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、電子サイクロトン共鳴プラズマ(ECP:Electron Cyclotron Resonance Plasma)、及びヘリコン波励起プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)等を採用しても構わない。
【0014】
このマイクロ波供給部20は、図1に示すように、マイクロ波を発生させるマイクロ波源21と、当該マイクロ波源21が発生させたマイクロ波を伝送する導波路22とを備える。そして、導波路22によって伝送されたマイクロ波は、誘電体DIを通して処理室TR内に伝送される。これによって、当該誘電体DIにおける処理室TR内に面する表面に表面波という電磁波モードが生成され、当該誘電体DI表面のガスがプラズマ化される。ここで発生したプラズマは連鎖的に処理室TR内のガスをプラズマ化する。処理室TR内に設置されたチューブTUの外面はプラズマによる表面改質が行われる。すなわち、誘電体DIの表面は、プラズマ発生源であり、本発明に係る表面処理源に相当する。なお、本実施の形態では、本発明に係る表面処理源をプラズマ発生源としているが、例えば本発明に係る表面処理が真空蒸着である場合には当該表面処理源は蒸着源に相当する。
【0015】
ガス供給部30は、プラズマ化されるガスを供給するガスソース(図示略)、及び当該ガスの流量を調整する流量制御器(図示略)等を備え、ガス供給口O2を通して処理室TR内にプラズマ化されるガスを供給する。本実施の形態では、当該ガスとして、アルゴンガスを採用している。なお、当該ガスとしては、酸素、窒素、これらとアルゴンを混合させたもの、水素とアルゴンを混合させたもの等を採用しても構わない。
排気部40は、真空ポンプ(図示略)及び圧力弁(図示略)等を備え、排気口O1を通して処理室TR内のガスを排気することによって、当該処理室TR内を減圧する(大気圧よりも低い圧力に設定する)。
【0016】
なお、以上説明したマイクロ波供給部20、ガス供給部30、及び排気部40の動作の少なくとも一部を独立した制御部(図示略)によって制御しても構わない。当該制御部は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のコントローラ、または、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路を含むことができる。
【0017】
〔チャンバの構成〕
次に、チャンバ10の構成について説明する。
以下では、チャンバ10の構成を説明するにあたって、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸のXYZ座標軸を用いる。ここで、Z軸は、鉛直軸である(+Z軸側:上方側(図1の上方側)、-Z軸側:下方側(図1の下方側))。
図2及び図3は、チャンバ10の構成を説明する図である。具体的に、図2は、チャンバ10を+Z軸側から見た上面図である。なお、図2では、説明の便宜上、第1の外装11及び第1のパッキン12の図示を省略している。図3は、図2のIII-III線の位置でチャンバ10を切断した断面図である。
【0018】
チャンバ10は、図2及び図3に示すように、第1の外装11(図3)と、第1のパッキン12(図3)と、第2の外装13と、第2のパッキン14と、一対のガイド部材15とを備える。
第1の外装11は、気密に構成されたステンレス鋼等の金属材料からなる有底四角筒形状を有する。この第1の外装11には、図1に示すように、導波路22の一部が設けられているとともに、底部分に誘電体DIが設けられている。そして、第1の外装11は、-Z軸側(下方側)に開口した姿勢で第2の外装13に対して組み合わされる。ここで、第1の外装11において、第2の外装13と組み合わされる面111(図3、以下、第1の外装側合わせ面111と記載)は、平坦面であり、本発明に係る合わせ面に相当する。
【0019】
第1のパッキン12は、弾性部材により構成された矩形の環形状を有し、第1の外装側合わせ面111上に設けられている。ここで、第1のパッキン12は、第1の外装側合わせ面111上に接着されていてもよく、あるいは、接着されておらず、取り外し可能に設けられていても構わない。なお、第1のパッキン12を構成する材料としては、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、及び合成天然ゴム等を例示することができる。
【0020】
第2の外装13は、気密に構成されたステンレス鋼等の金属材料からなる有底四角筒形状を有し、+Z軸側(上方側)に開口した姿勢で設置される。この第2の外装13には、図1に示すように、当該第2の外装13内外を連通する排気口O1及びガス供給口O2が設けられている。一方、第1の外装11は、第2の外装13に対して移動可能に構成され、-Z軸側(下方側)に開口した姿勢で第2の外装13に対して組み合わされる。そして、第2の外装13は、第1の外装11に対して組み合わされることによって当該第1の外装11との間で処理室TR(図2)を形成する。ここで、第2の外装13において、第1の外装側合わせ面111と組み合わされる面131(図3、以下、第2の外装側合わせ面131と記載)は、平坦面であり、本発明に係る合わせ面に相当する。
【0021】
第2のパッキン14は、第1のパッキン12と同様に弾性部材により形成された矩形の環形状を有し、第2の外装側合わせ面131上に設けられている。ここで、第2のパッキン14は、第2の外装側合わせ面131上に接着されていてもよく、あるいは、接着されておらず、取り外し可能に設けられていても構わない。そして、第2のパッキン14は、第1,第2の外装11,13が組み合わされてチューブTUが装填された状態で、第1のパッキン12に対して密着し、当該第1のパッキン12とともに処理室TRの気密状態を維持する。この第2のパッキン14を構成する材料としては、上述した第1のパッキン12を構成する材料と同様に、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、及び合成天然ゴム等を例示することができる。なお、第1,第2のパッキン12,14を構成する材料としては、同一の材料であってもよいし、異なる材料であっても構わない。
【0022】
本実施の形態では、第2のパッキン14において、第1,第2の外装11,13が組み合わされた状態で、第1のパッキン12に対して密着する面141(図2図3、以下、第2のパッキン側合わせ面141と記載)は、同一平面(XY平面)上に位置する。そして、第2のパッキン側合わせ面141において、Y軸に沿って互いに対向する各辺縁には、図2または図3に示すように、当該Y軸に沿ってそれぞれ延在し、チューブTUの外形形状にそれぞれ倣う断面略半円弧状の一組の第2の溝14Aが形成されている。本実施の形態では、第2の溝14Aは、五組設けられ、X軸に沿って並列している。
なお、第2の溝14Aの数は、五組に限らず、一組であってもよく、その他の複数組であっても構わない。
【0023】
また、本実施の形態では、第1のパッキン12において、第1,第2の外装11,13が組み合わされた状態で、第2のパッキン側合わせ面141に対して密着する面121(図3、以下、第1のパッキン側合わせ面121と記載)は、当該第2のパッキン側合わせ面141と同様に、同一平面(XY平面)上に位置する。そして、第1のパッキン側合わせ面121において、五組の第2の溝14Aにそれぞれ対向する位置には、当該第2の溝14Aと同様にチューブTUの外形形状にそれぞれ倣う断面略半円弧状の第1の溝12Aが形成されている。
なお、第1の溝12Aの数は、第2の溝14Aの数と同一の数であれば、五組に限らず、一組であってもよく、その他の複数組であっても構わない。
以上説明した第1,第2の溝12A,14Aは、本発明に係る溝に相当する。
【0024】
図4は、第2の溝14Aとガイド用溝15Aとの位置関係を示す図である。
一対のガイド部材15は、図2に示すように、第2の外装13の+Z軸側(上方側)の面において、第2のパッキン14のY軸に沿って互いに対向する各辺縁を当該Y軸方向の両側から挟む位置にそれぞれ立設され、X軸方向に沿って直線状にそれぞれ延在する。そして、これら一対のガイド部材15は、第2の溝14AへのチューブTUの設置(嵌め込み)を案内する。
【0025】
具体的に、ガイド部材15には、図2または図4に示すように、当該ガイド部材15における+Z軸方向の端縁から-Z軸方向に切り欠かれ、第2の溝14Aの延在方向の延長線上に位置し、チューブTUが挿通されるガイド用溝15Aが設けられている。本実施の形態では、ガイド用溝15Aは、第2の溝14Aと同様に五組設けられ、X軸に沿って並列している。
このガイド用溝15Aは、図4に示すように、当該ガイド用溝15Aの開口に向かうにしたがって幅寸法が拡がる形状を有している。また、ガイド用溝15Aの底位置は、第2の溝14Aよりも第2の外装13側(-Z軸側)に位置する。
チューブTUは、ガイド用溝15Aの拡がった開口からスムーズに当該ガイド用溝15Aの中に誘導され、この誘導により自然と第2の溝14Aに嵌合する。このため、第2の溝14AにチューブTUを嵌合させるのが容易である。
【0026】
〔表面処理方法〕
次に、上述した表面処理装置1を用いてチューブTUの外面に対して表面処理を施す表面処理方法について説明する。
先ず、作業者は、表面処理の対象となる五本のチューブTUを五組のガイド用溝15Aにおける+Z軸側(上方側)の開口から当該ガイド用溝15Aにそれぞれ挿入する。これによって、チューブTUは、第2の溝14Aに設置される(嵌め込まれる)。また、この状態では、チューブTUの両端部分は、図3に示すように、ガイド用溝15Aにそれぞれ設置され、処理室TR外にそれぞれ位置する。なお、表面処理の対象となるチューブTUが五本に満たない場合には、不足を補うためにダミーのチューブを用いる。
【0027】
次に、作業者は、第1の外装11を第2の外装13に対して組み合わせる。これによって、第1,第2のパッキン12,14同士が密着し、第1,第2の溝12A,14Aは、チューブTUを挟み込む。なお、第1のパッキン12が第1の外装側合わせ面111上に接着されていない場合には、第2のパッキン14に第1のパッキン12を被せてから、第1の外装11を第2の外装13に対して組み合わせる。ここで、チューブTUは、上述したように、直線形状を有し、誘電体DIの表面(本発明に係る表面処理源)からの距離が同一の状態で設置される。すなわち、本実施の形態では、第1,第2の溝12A,14Aは、誘電体DIの表面から、設置されるチューブTUまでの距離が同一となる状態で設けられている。
【0028】
次に、作業者は、排気部40を動作させ、排気口O1を通して、処理室TR内を減圧する(大気圧よりも低い圧力に設定する)。
次に、作業者は、ガス供給部30を動作させ、ガス供給口O2を通して、処理室TR内にプラズマ化されるガスを導入する。
次に、作業者は、マイクロ波供給部20を動作させ、処理室TR内に設置されたチューブTUの外面に対してプラズマによる表面改質を行う。
そして、五本チューブTUの外面に対して表面処理が施された後、作業者は、第2の外装13から第1の外装11を取り外すとともに、当該五本のチューブTUを取り外す。
【0029】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態に係るチャンバ10では、第1,第2のパッキン12,14には、チューブTUを挟み込む第1,第2の溝12A,14Aがそれぞれ設けられている。
このため、処理室TRの減圧時には、チューブTUと第1の溝12Aとの隙間に存在する空気と、当該チューブTUと第2の溝14Aとの隙間に存在する空気とがそれぞれ吸引され、第1,第2のパッキン12,14が互いに近付く方向(Z軸方向)に近接する。すなわち、チューブTUと第1の溝12Aとを密着させるとともに、当該チューブTUと第2の溝14Aとを密着させることができ、処理室TRの気密状態を十分に維持することができる。
したがって、本実施の形態に係るチャンバ10によれば、処理室TRの気密状態を十分に維持しつつ、チューブTUの外面に表面処理を良好に施すことができる。
【0030】
ここで、本出願人は、第1,第2の溝12A,14Aを設けていないチャンバにおいて、チューブTUを設置しない状態で処理室TRの減圧を行った。結果としては、目標圧力に到達するまでに第1の時間が掛かった。また、本出願人は、本実施の形態に係るチャンバ10において、チューブTUを設置した状態で処理室TRの現在を行った。結果としては、上述した目標圧力に到達するまでに第2の時間が掛かった。当該第2の時間は、上述した第1の時間と同一の時間である。
以上のことから、本実施の形態に係るチャンバ10においてチューブTUを設置しても、処理室TRの気密状態を十分に維持することができることが分かった。
【0031】
また、本実施の形態に係るチャンバ10では、第1,第2の溝12A,14Aの内形形状は、チューブTUの外形形状に倣う断面略半円弧状にそれぞれ形成されている。
このため、処理室TRの減圧時において、チューブTUと第1,第2の溝12A,14Aとをより良好に密着させることができる。
【0032】
また、本実施の形態に係るチャンバ10では、第2の外装13には、ガイド用溝15Aを有するガイド部材15が設けられている。
このため、チャンバ10に対するチューブTUの設置及び取り外しに関する作業性を向上させることができる。
【0033】
ここで、本出願人は、特許文献1に記載のパッキンに切込みと貫通孔とを設けたチャンバにおいて、表面処理前のチューブTUを設置する作業に掛かる時間(以下、第3の時間と記載)、及び表面処理後のチューブTUを取り外す作業に掛かる時間(以下、第4の時間と記載)を計測した。結果としては、第3,第4の時間は、それぞれ200秒であった。また、本出願人は、本実施の形態に係るチャンバ10において、表面処理前のチューブTUを設置する作業に掛かる時間(以下、第5の時間と記載)、及び表面処理後のチューブTUを取り外す作業に掛かる時間(以下、第6の時間と記載)を計測した。結果としては、第5,第6時間は、それぞれ15秒であった。
以上のことから、本実施の形態に係るチャンバ10によれば、ガイド部材15を設けたことによって、チャンバ10に対するチューブTUの設置及び取り外しに関する作業性を大きく向上させることができることが分かった。
【0034】
なお、本出願人は、本実施の形態に係るチャンバ10において、ガイド部材15を取り外した状態で、表面処理前のチューブTUを設置する作業に掛かる時間(以下、第7の時間と記載)、及び表面処理後のチューブTUを取り外す作業に掛かる時間(以下、第8の時間と記載)を計測した。結果としては、第7,第8時間は、それぞれ20秒であった。このため、ガイド部材15を設けていない場合であっても、特許文献1に記載のパッキンと比較して、チャンバ10に対するチューブTUの設置及び取り外しに関する作業性を十分に向上させることができることが分かった。
【0035】
また、本実施の形態に係るチャンバ10では、第1,第2の溝12A,14Aは、複数組(本実施の形態では五組)設けられている。
このため、当該複数組の第1,第2の溝12A,14Aに対してチューブTUをそれぞれ設置し、複数のチューブTUの外面に対して表面処理を同時に施すことができる。
【0036】
(その他の実施形態)
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態では、本発明に係る表面処理として、プラズマによる表面改質を例に説明していたが、これに限らない。本発明に係る表面処理として、棒状体の外面に対して薄膜を形成するPVD(Physical Vapor Deposition)やCVD(Chemical Vapor Deposition)等を採用しても構わない。
【0037】
図5は、実施の形態の変形例1を説明する図である。
上述した実施の形態では、直線状に延在するチューブTUの外面における長手方向の略中央部分に対して表面処理を施していたが、これに限らない。
例えば、チューブTUの一端側に対してのみ表面処理を施しても構わない。この場合には、図5に示すように、チューブTUの他端側が処理室TR外に位置する状態で、当該処理室TR内に当該チューブTUの一端側を配置する。そして、チューブTUの他端の開口に対しては、当該チューブTUを通して処理室TR内外が連通することを回避するために、弾性部材TU1によって閉塞する。この際、第1,第2のパッキン12,14において、本発明に係る溝を設ける位置は、チューブTUが処理室TR内外を跨ぐ位置である。
ここで、弾性部材TU1には、チューブTUが挿し込まれる穴が設けられている。当該穴の形状は、奥に行くにしたがって細くなっている。これにより、種々の径のチューブTUに対して弾性部材TU1を共通に用いることができる。
【0038】
図6A及び図6Bは、実施の形態の変形例2を説明する図である。
上述した実施の形態では、図6Aに示すように、直線状に延在するチューブTUの外面における長手方向の略中央部分に対して表面処理を施す。そして、当該表面処理を施した後、位置P1,P2(図6B)においてチューブTUを切断することによって、外面全体に対して表面処理が施されたチューブTU´を生成しても構わない。
【0039】
図7は、実施の形態の変形例3を説明する図である。
上述した実施の形態では、直線状に延在するチューブTUの外面における長手方向の略中央部分に対して表面処理を施していたが、これに限らない。
例えば、L字状に屈曲したチューブTUの外面における屈曲部分に対して表面処理を施しても構わない。この場合には、図7に示すように、チューブTUの両端が処理室TR外に位置する状態で、当該処理室TR内に当該チューブTUの屈曲部分を配置する。この際、第1,第2のパッキン12,14において、本発明に係る溝を設ける位置は、チューブTUが処理室TR内外を跨ぐ位置である。
【0040】
図8は、実施の形態の変形例4を説明する図である。
上述した実施の形態では、直線状に延在するチューブTUの外面における長手方向の略中央部分に対して表面処理を施していたが、これに限らない。
例えば、U字状に屈曲したチューブTUの両端側の外面に対して表面処理を施しても構わない。この場合には、図8に示すように、チューブTUの屈曲部分が処理室TR外に位置する状態で、当該処理室TR内に当該チューブTUの両端側を配置する。この際、第1,第2のパッキン12,14において、本発明に係る溝を設ける位置は、チューブTUが処理室TR内外を跨ぐ位置である。
【0041】
なお、表面処理を施す対象となるチューブTUの形状としては、上述した変形例3,4に示したL字状、U字状に限らず、その他の形状を採用しても構わない。また、チューブTUの断面形状についても、断面円形状、断面楕円形状に限らず、その他の形状を採用しても構わない。
さらに、表面処理を施す対象としては、棒状体であれば、チューブTUに限らず、その他の部材を採用しても構わない。
【0042】
図9は、実施の形態の変形例5を説明する図である。具体的に、図9は、図3に対応した断面図である。
上述した実施の形態では、第1,第2の溝12A,14Aは、誘電体DIの表面から、設置されるチューブTUまでの距離が同一となる状態で設けられていたが、これに限らない。
例えば、五組の第1,第2の溝12A,14Aの少なくとも1つの溝が他の溝に対して、誘電体DIの表面から、設置されるチューブTUまでの距離が異なる状態で設けられていても構わない。具体的に、図9に示す本変形例5では、第1,第2のパッキン側合わせ面121,141は、第1の外装11に近接する側の面1211,1411と、第1の外装11から離間する側の面1212,1412とを有する段付き状にそれぞれ形成されている。そして、五組の第1,第2の溝12A,14Aのうち三組の第1,第2の溝12A1,14A1は、面1211,1411にそれぞれ設けられている。一方、残りの二組の第1,第2の溝12A2,14A2は、面1212,1412に設けられている。これによって、第1,第2の溝12A1,14A1に設置されるチューブTUは、第1,第2の溝12A2,14A2に設置されるチューブTUよりも誘電体DIの表面に近接した位置に配置される。
【0043】
以上説明した本変形例5によれば、上述した実施の形態と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
複数のチューブTUにおいて、誘電体DIの表面から、当該チューブTUの設置位置までの距離が異なる場合には、外面に施されるプラズマによる表面改質の程度が異なるものとなる。
本変形例5では、複数のチューブTUにおいて、誘電体DIの表面から、当該チューブTUの設置位置までの距離が異なる。このため、プラズマによる表面改質の程度が異なる複数のチューブTUを生成したい場合に、本変形例5に係るチャンバ10によれば、当該複数のチューブTUを同時に一括して生成することができる。
【0044】
図10は、実施の形態の変形例6を説明する図である。具体的に、図10は、図3に対応した断面図である。
上述した実施の形態において、第1の外装11の代わりに図10に示した本変形例6に係る第1の外装11Aを採用しても構わない。
第1の外装11Aは、図10に示すように、第1の外装本体112と、第3のパッキン113と、第4のパッキン114と、補助外装115とを備える。
第1の外装本体112は、気密に構成されたステンレス鋼等の金属材料からなる有底四角筒形状を有する。この第1の外装本体112には、具体的な図示は省略したが、導波路22の一部が設けられているとともに、底部分に誘電体DIが設けられている。そして、第1の外装本体112は、-Z軸側(下方側)に開口した姿勢で補助外装115に対して組み合わされる。ここで、第1の外装本体112において、補助外装115と組み合わされる面1121(以下、第1の外装本体側合わせ面1121と記載)は、平坦面である。
【0045】
第3のパッキン113は、第1,第2のパッキン12,14と同様に弾性部材により形成された矩形の環形状を有し、第1の外装本体側合わせ面1121上に設けられている。ここで、第3のパッキン113は、第1の外装本体側合わせ面1121上に接着されていてもよく、あるいは、接着されておらず、取り外し可能に設けられていても構わない。この第3のパッキン113を構成する材料としては、第1,第2のパッキン12,14を構成する材料と同様に、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、及び合成天然ゴム等を例示することができる。
【0046】
補助外装115は、気密に構成されたステンレス鋼等の金属材料からなる四角筒形状を有する。ここで、補助外装115において、第1の外装本体112と組み合わされる面1151(以下、補助外装側第1合わせ面1151と記載)と、当該補助外装側第1合わせ面1151と表裏をなす面1152(以下、補助外装側第2合わせ面1152と記載)とは、平坦面である。そして、第1のパッキン12は、補助外装側第2合わせ面1152上に設けられている。ここで、第1のパッキン12は、補助外装側第2合わせ面1152上に接着されてもよく、あるいは、接着されておらず、取り外し可能に設けられていても構わない。
【0047】
第4のパッキン114は、第1~第3のパッキン12,14,113と同様に弾性部材により形成された矩形の環形状を有し、補助外装側第1合わせ面1151上に設けられている。ここで、第4のパッキン114は、補助外装側第1合わせ面1151上に接着されていてもよく、あるいは、接着されておらず、取り外し可能に設けられていても構わない。そして、第4のパッキン114は、第1の外装本体112及び補助外装115が組み合わされた状態で、第3のパッキン113に対して密着し、当該第3のパッキン113とともに当該第1の外装本体112及び当該補助外装115間を気密に封止する。この第4のパッキン114を構成する材料としては、第1~第3のパッキン12,14,113を構成する材料と同様に、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、及び合成天然ゴム等を例示することができる。なお、第1~第4のパッキン12,14,113,114を構成する材料としては、同一の材料であってもよいし、異なる材料であっても構わない。
【0048】
本変形例6では、第4のパッキン114において、第1の外装本体112及び補助外装115が組み合わされた状態で、第3のパッキン113に対して密着する面1141(以下、第4のパッキン側合わせ面1141と記載)は、同一平面(XY平面)上に位置する。そして、第4のパッキン側合わせ面1141において、Y軸に沿って互いに対向する各辺縁には、当該Y軸に沿ってそれぞれ延在し、チューブTUの外形形状にそれぞれ倣う断面略半円弧状の一組の第4の溝114Aが形成されている。本変形例6では、第4の溝114Aは、五組設けられ、X軸に沿って並列している。
【0049】
また、本変形例6では、第3のパッキン113において、第1の外装本体112及び補助外装115が組み合わされた状態で、第4のパッキン側合わせ面1141に対して密着する面1131(以下、第3のパッキン側合わせ面1131と記載)は、当該第4のパッキン側合わせ面1141と同様に、同一平面(XY平面)上に位置する。そして、第3のパッキン側合わせ面1131において、五組の第4の溝114Aにそれぞれ対向する位置には、当該第4の溝114Aと同様にチューブTUの外形形状にそれぞれ倣う断面略半円弧状の第3の溝113Aが形成されている。
【0050】
以上のように、本変形例6に係るチャンバ10では、第1,第2の外装11A,13を組み合わせることによって、第1,第2のパッキン12,14の間と第3,第4のパッキン113,114の間とに計10本のチューブTUを設置可能とする。すなわち、本変形例6に係るチャンバ10では、10本のチューブTUの外面に対して同時に表面処理を施すことが可能な構造となっている。
【0051】
なお、上述した変形例6では、第1の外装11Aとして、第1の外装本体112と補助外装115との2つの外装が組み合わされる構成としていたが、これに限らず、3つ以上の外装が組み合わされる構成としても構わない。また、第2の外装13についても、複数の外装が組み合わされる構成としても構わない。
【符号の説明】
【0052】
1 表面処理装置
10 チャンバ
11,11A 第1の外装
12 第1のパッキン
12A,12A1,12A2 第1の溝
13 第2の外装
14 第2のパッキン
14A,14A1,14A2 第2の溝
15 ガイド部材
15A ガイド用溝
20 マイクロ波供給部
21 マイクロ波源
22 導波路
30 ガス供給部
40 排気部
111 第1の外装側合わせ面
112 第1の外装本体
113 第3のパッキン
113A 第3の溝
114 第4のパッキン
114A 第4の溝
115 補助外装
121 第1のパッキン側合わせ面
131 第2の外装側合わせ面
141 第2のパッキン側合わせ面
1121 第1の外装本体側合わせ面
1131 第3のパッキン側合わせ面
1141 第4のパッキン側合わせ面
1151 補助外装側第1合わせ面
1152 補助外装側第2合わせ面
1211,1212,1411,1412 面
DI 誘電体
O1 ガス供給口
O2 排気口
P1,P2 位置
TR 処理室
TU,TU´ チューブ
TU1 弾性部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7
図8
図9
図10