集电环、支承机构以及等离子体处理装置制造方法及图纸

一实施方式的集电环具备：导电性的转子，其能绕旋转轴线旋转；导电性的定子，其与转子同轴地设置；导电性的球体，其配置于转子与定子之间，形成转子与定子之间的电气路径；导电性的螺旋弹簧，其设于转子和定子中的一者与球体之间，相对于旋转轴线沿着周向延伸，该螺旋弹簧与转子、定子中的一者以及球体接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集电环、支承机构以及等离子体处理装置
本专利技术涉及集电环、支承机构以及等离子体处理装置。
技术介绍
在电子器件的制造中，被处理体的蚀刻广泛应用了等离子体处理装置。例如磁随机存取存储器(MagneticRandomAccessMemory：MRAM)所含有的磁性层的蚀刻也使用了等离子体处理装置。一般而言，等离子体处理装置在其内部具备进行等离子体处理的处理容器。在处理容器内设有载置台。一般而言，载置台具备静电卡盘和下部电极。静电卡盘具有由电介质包围的电极膜，通过对该电极膜施加电压，产生静电力。利用该静电力，静电卡盘吸附保持被处理体。另外，向下部电极供给用于向被处理体吸引离子的高频偏压。作为这样的载置台的其中一种，存在为了使针对被处理体的等离子体处理的均匀性提高而可旋转地构成的旋转台。在旋转台中，为了对静电卡盘的电极膜施加电压，另外，为了向下部电极供给高频偏压，使用集电环。这样的具备旋转台的等离子体处理装置记载于例如日本特开平01-117317号公报。另外，集电环存在非接触式的集电环和接触式的集电环。在非接触式的集电环中，如日本特开平10-143791号公报所记载那样具有导电性的介质填充到定子与转子之间。这样的介质使用例如水银。另外，在接触式的集电环中，在定子与转子之间设有对这些定子和转子进行电连接的电刷。关于使用了电刷的集电环，记载于例如日本特开2009-225578号公报和日本特开平11-214108号公报。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平01-117317号公报专利文献2：日本特开平10-143791号公报专利文献3：日本特开2009-225578号公报专利文献4：日本特开平11-214108号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在非接触式的集电环中，用作介质的水银对人体是有毒的，另外，需要用于密封水银的密封构造，因此，集电环大型化。而且，由于长期间的使用而密封构造破损，产生水银的泄漏，从而也有可能对外部环境带来深刻的影响。在接触式的集电环中，虽然非接触式的集电环的上述的问题被避免，但由于电刷的点接触而使转子和定子电连接，因此，接触电阻变大。基于该背景，要求在接触式的集电环中降低接触电阻。用于解决问题的方案在一形态中提供一种集电环。该集电环具备转子、定子、球体、以及螺旋弹簧。转子具有导电性，能够绕旋转轴线旋转。定子具有导电性，与转子同轴地设置。球体具有导电性，配置于转子与定子之间。球体形成转子与定子之间的电气路径。螺旋弹簧具有导电性，设于转子和定子中的一者与球体之间，相对于旋转轴线沿着周向延伸。螺旋弹簧与转子、定子中的一者以及球体接触。在上述集电环中，导电性的螺旋弹簧设于转子和定子中的一者与球体之间，该螺旋弹簧在许多点与转子、定子中的一者以及球体接触。因而，转子和定子中的一者与球体之间的接触电阻被降低，集电环的接触电阻被降低。也可以是，一实施方式的集电环还具备导电性的另一螺旋弹簧。在该实施方式中，另一螺旋弹簧设于转子和定子中的另一者与球体之间，相对于旋转轴线沿着周向延伸，与转子、定子中的另一者以及球体接触。在该实施方式中，螺旋弹簧在许多点与转子、定子中的另一者和球体接触。因而，转子和定子中的另一者与球体之间的接触电阻降低。因而，集电环的接触电阻被进一步降低。在一实施方式中，也可以是，螺旋弹簧和另一螺旋弹簧沿着旋转轴线延伸的方向排列。根据该实施方式，螺旋弹簧和另一螺旋弹簧、即两个螺旋弹簧的距旋转轴线的距离成为同样的距离。因而，两个螺旋弹簧中的一者与球体之间的伸缩量同两个螺旋弹簧中的另一者与球体之间的伸缩量之间的差异变小，因两个螺旋弹簧和球体的滑动产生的磨损被降低。作为其结果，集电环的寿命延长。此外，在另一实施方式中，也可以是，螺旋弹簧和另一螺旋弹簧相对于旋转轴线沿着放射方向排列。在一实施方式中，也可以是，螺旋弹簧是斜圈弹簧。斜圈弹簧相对于球体产生的反作用力比一般的螺旋弹簧所产生的反作用力小。因而，螺旋弹簧与球体之间的接触面积变大，接触电阻进一步变小。另外，接触电阻稳定。在一实施方式中，也可以是，螺旋弹簧和另一螺旋弹簧这两者是斜圈弹簧。螺旋弹簧与球体之间的接触面积和另一螺旋弹簧与球体之间的接触面积变大，接触电阻进一步变小。另外，接触电阻稳定。在另一形态中，可提供一种支承机构，其用于在等离子体处理装置的处理容器内支承被处理体。该支承机构具备保持部、驱动装置、以及旋转连接器。保持部构成为保持被处理体，构成为能够以第1轴线为中心旋转。驱动装置构成为使保持部旋转。旋转连接器具有多个集电环。多个集电环是上述的一形态和各种的实施方式中的任一个集电环，设置成旋转轴线与第1轴线一致。保持部具有下部电极、静电卡盘、以及多个导体。静电卡盘设于下部电极上。多个导体以它们的中心轴线与第1轴线一致的方式同轴地设置。多个导体包括连接到静电卡盘的电极膜的第1导体和连接到下部电极的第2导体。多个集电环中的第1集电环与第1导体电连接，多个集电环中的第2集电环与第2导体电连接。在上述支承机构中，具有采用了上述的一形态和各种的实施方式中任一个集电环的旋转连接器，因此，向静电卡盘的电极膜和下部电极的电气路径中的接触电阻被降低。因而，能对静电卡盘的电极膜施加较大的电压，另外，能对下部电极施加较大的偏压。一实施方式的支承机构还能具备容器部、倾斜轴部、以及另一驱动装置。容器部构成为与保持部一起划分形成密闭的空间。倾斜轴部具有沿着与第1轴线正交的第2轴线延伸的空心形状，与容器部结合。另一驱动装置构成为使倾斜轴部绕第2轴线旋转。多个导体、使保持部旋转的驱动装置、以及旋转连接器设于由容器部和保持部划分形成的空间内。该实施方式的支承机构能使保持部倾斜、且旋转，也能够对这样的保持部的静电卡盘的电极膜和下部电极提供接触电阻较少的电气路径。另外，多个导体、保持部、以及旋转连接器设于由容器部和保持部划分形成的空间内，因此，在该支承机构用于等离子体处理装置的情况下，能够在与用于等离子体处理的空间分离开的空间内保护多个导体、保持部、以及旋转连接器。在又一形态中提供用于对被处理体进行等离子体处理的等离子体处理装置。该等离子体处理装置具备处理容器、气体供给系统、等离子体源、支承机构、排气系统、直流电源、以及偏压供电部。气体供给系统构成为向处理容器内供给气体。等离子体源构成为使供给到处理容器内的气体激发。支承机构是上述的另一形态和实施方式中任一个支承机构，在处理容器内利用保持部保持被处理体。排气系统是为了对处理容器内的空间进行排气而设置的。直流电源设于处理容器的外部，产生向静电卡盘的电极膜施加的电压。偏压供电部设于处理容器的外部，产生向下部电极施加的偏压。直流电源借助第1配线与第1集电环连接，偏压供电部借助第2配线与第2集电环连接。在该形态的等离子体处理装置中，可借助与第1集电环和第2集电环分别连接的第1配线和第2配线向静电卡盘和下部电极稳定地供电。在一实施方式中，也可以是，保持部和容器部设于处理容器内，倾斜轴部设置成从处理容器的内部延伸到该处理容器的外部，第1配线在倾斜轴部内穿过而将直流电源与第1集电环连接起来，第2配线在倾斜轴部内穿过而将偏压供电部与第2集电环连接起来。根据该实施方式，不使第1配线和第2配线暴露于等离子体、就能够与旋转连接器连接。另外，根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集电环，其具备：导电性的转子，其能够绕旋转轴线旋转；导电性的定子，其与所述转子同轴地设置；导电性的球体，其配置于所述转子与所述定子之间，形成所述转子与所述定子之间的电气路径；导电性的螺旋弹簧，其设于所述转子和所述定子中的一者与所述球体之间，相对于所述旋转轴线沿着周向延伸，该螺旋弹簧与所述转子、所述定子中的所述一者以及所述球体接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.20 JP 2015-0858811.一种集电环，其具备：导电性的转子，其能够绕旋转轴线旋转；导电性的定子，其与所述转子同轴地设置；导电性的球体，其配置于所述转子与所述定子之间，形成所述转子与所述定子之间的电气路径；导电性的螺旋弹簧，其设于所述转子和所述定子中的一者与所述球体之间，相对于所述旋转轴线沿着周向延伸，该螺旋弹簧与所述转子、所述定子中的所述一者以及所述球体接触。2.根据权利要求1所述的集电环，其中，该集电环还具备导电性的另一螺旋弹簧，该另一螺旋弹簧设于所述转子和所述定子中的另一者与所述球体之间，相对于所述旋转轴线沿着周向延伸，与所述转子、所述定子中的所述另一者以及所述球体接触。3.根据权利要求2所述的集电环，其中，所述螺旋弹簧和所述另一螺旋弹簧沿着所述旋转轴线延伸的方向排列。4.根据权利要求2所述的集电环，其中，所述螺旋弹簧和所述另一螺旋弹簧相对于所述旋转轴线沿着放射方向排列。5.根据权利要求1所述的集电环，其中所述螺旋弹簧是斜圈弹簧。6.根据权利要求2～4中任一项所述的集电环，其中，所述螺旋弹簧和所述另一螺旋弹簧是斜圈弹簧。7.一种支承机构，其用于在等离子体处理装置的处理容器内支承被处理体，其中，该支承机构具备：保持部，其用于保持被处理体，该保持部能够以第1轴线为中心旋转；驱动装置，其使所述保持部旋转；旋转连接器，其具有多个集电环，该多个集电环分别是权利要求1～6中任一项所述的集电环，设置成所述旋转轴线与所述第1轴线一致，所述保持部具有：下部电极；静电卡盘，其设于所述下部电极上；多个导体，其以各自的中心轴线与所述第1轴线一致的方式同轴地设置，该多个导体包括与所述静电卡盘的电极膜连接的第1导体和与所述下部电极连接的第2导体，所述多个集电环中的第1集电环与所述第1导体电连接，所述多个集电环中的第2集电环与所述第2导体电连接。8.根据权利要求7所述的支承机构，其中，该支承机构还具备：容器部，其与所述保持部一起划分形成密闭的空间；空心的倾斜轴部，其与所述容器部结合，沿着与所述第1轴线正交的第2轴线延伸；另一驱动装置，其使所述倾斜轴部绕所述第2轴线旋转，所述多个导体、使所述保持部旋转的所述驱动装置、以及所述旋转连接器设于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本和也，山本高志，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP