(57)【要約】  本発明の表面処理方法は、被処理体が収容される容器を収容工程と、容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせて被処理体を容器内で転動させながら、被処理体の表面に処理を施す処理工程とを備えている。
2012018075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が収容される容器と、
前記容器を収容する空間を有し、前記被処理体の表面を処理するためのガスが導入される処理室を有する表面処理ユニットと、
被処理体が収容される前記容器を、往復動作または揺動動作の少なくとも一つの動作をさせる容器駆動機構と
を具備する表面処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面処理装置において、前記表面処理ユニットは、前記容器と対向する面が平坦な電極板を含み、前記容器駆動機構は、前記容器を、前記電極板にほぼ平行な面内において、前記容器に収容される被処理体を転動させる。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の表面処理装置において、前記表面処理ユニットは、前記容器と対向する面が平坦な電極板を含み、前記容器駆動機構は、前記容器を、前記電極板に垂直な方向に揺動動作させる。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表面処理装置において、前記容器駆動機構は、少なくとも一対のローラと、前記ローラを駆動する駆動ユニットを有する。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表面処理装置において、前記容器駆動機構は、前記容器の移動を停止させるストッパを含む。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表面処理装置において、前記表面処理ユニットは、球状、柱状または多面体の被処理体の表面に薄膜を成膜するためのプラズマ発生ユニットを有する。
【請求項７】
被処理体が収容される容器を収容する収容工程と、
前記容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせて前記被処理体を前記容器内で転動させながら前記被処理体の表面に処理を施す処理工程とを備える表面処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の表面処理方法において、重力に対してほぼ垂直な面内において、前記容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせる。
【請求項９】
請求項７または８に記載の表面処理方法において、前記容器を、重力方向に揺動動作させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理体の表面に薄膜を成膜したり、不純物イオンを拡散する等の表面処理を施すための表面処理装置および表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｐ型シリコン基板にｎ型不純物を拡散した球状の太陽電池が知られている。このような球状の部材の表面に不純物イオンを拡散したり、あるいは反射防止兼性能向上用の、例えばＳｉＮx（窒化シリコン）等のパッシベーション膜を成膜する場合、通常の基板への表面処理と同様な方法では、均一な厚さに処理することが困難である。【０００３】
球状の被処理体の表面に、スパッタリング法あるいはプラズマＣＶＤ法により薄膜を形成する方法として、真空チャンバ内に六角筒型バレルを配置し、この六角筒型バレルを、重力に対して垂直な方向に配置された軸を中心に回転させ、六角筒型バレル内に収容された被処理体を攪拌させながら薄膜を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５７４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記先行文献に記載された方法では、六角筒型バレル内に収容された被処理体は、六角筒型バレルの回転に伴って上昇し、重力の作用によって落下させながら、被処理体の表面に薄膜を形成するものである。このようにすれば、球状の被処理体は、六角筒型バレルの回転に伴って上昇し、重力の作用によって落下する動作によって回転させ、全表面に薄膜が形成される。
しかしながら、被処理体が球状の場合、特に、微小な部材である場合には、被処理体は、六角筒型バレルの回転に追随して上昇する作用が小さくなり、上昇する高さが極めて小さくなってしまう。つまり、被処理体は、六角筒型バレルの最も低い箇所の直ぐ近傍に、ほぼ直線状の厚い層状に集合し、殆ど攪拌作用が行われない状態となる。このため、被処理体に均一な厚さに成膜をすることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表面処理装置は、被処理体が収容される容器と、容器を収容する空間を有し、被処理体の表面を処理するためのガスが導入される処理室を有する表面処理ユニットと、被処理体が収容される容器を、往復動作または揺動動作の少なくとも一つの動作をさせる容器駆動機構とを具備する。
本発明の第２の態様による表面処理装置は、第１の態様における表面処理装置において、表面処理ユニットは、容器と対向する面が平坦な電極板を含み、容器駆動機構は、容器を、電極板にほぼ平行な面内において、容器に収容される被処理体を転動させるように構成されている。
本発明の第３の態様による表面処理装置は、第１の態様または第２の態様のいずれかの態様における表面処理装置において、表面処理ユニットは、容器と対向する面が平坦な電極板を含み、容器駆動機構は、容器を、電極板に垂直な方向に揺動動作させるように構成されている。
本発明の第４の態様による表面処理装置は、第１乃至第３の態様のいずれかの態様における表面処理装置において、容器駆動機構は、少なくとも一対のローラと、ローラを駆動する駆動ユニットを有する。
本発明の第５の態様による表面処理装置は、第１乃至第４の態様のいずれかの態様における表面処理装置において、容器駆動機構は、容器の移動を停止させるストッパを含む。
本発明の第６の態様による表面処理装置は、第１乃至第５の態様のいずれかの態様における表面処理装置において、表面処理ユニットは、球状、柱状または多面体の被処理体の表面に薄膜を成膜するためのプラズマ発生ユニットを有する。【０００７】
本発明の第７の態様による表面処理方法は、被処理体が収容される容器を収容する収容工程と、容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせて被処理体を容器内で転動させながら被処理体の表面に処理を施す処理工程とを備えている。
本発明の第８の態様による表面処理方法は、第７の態様の表面処理方法において、重力に対してほぼ垂直な面内において、容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせる。
本発明の第９の態様による表面処理方法は、第７の態様または第８の態様における表面処理方法において、容器を、重力方向に揺動動作させる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、容器を往復動作または揺動動作させることにより、被処理体の表面を均一に処理することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明のインライン式プラズマＣＶＤ装置のブロック図。
【図２】図１の成膜室の搬送系構造を説明するためのII―II線切断断面図。
【図３】図１の成膜室に設けられた搬送機構の斜視図。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は容器の往復動作を説明するための側面図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図４（Ａ）〜（Ｃ）における容器内の被処理体の転動の状態を示す断面図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、容器の動作の第１の変形例を説明するための側面図。
【図７】（Ａ）〜（Ｈ）は、容器の動作の第２の変形例を説明するための側面図。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、容器の動作の第３の変形例を説明するための側面図。
【図９】容器収容部の第１の変形例を示す断面図。
【図１０】容器収容部の第２の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の表面処理装置および表面処理方法の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すインライン式プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置のブロック図ある。プラズマＣＶＤ装置１は、ロード室１０、加熱室２０、成膜室３０を備えている。
【００１１】
ロード室１０は、被処理体が収容された容器５１を、カート４１上に取り付けるための室である。容器５１には、上面から厚さ方向に開口された収容部５２が形成されている。収容部５２は底面が平坦状とされ、この収容部５２内には、球状、円柱状または多面体等の微小な被処理体が収容される。ロード室１０には、搬送機構６０Ａが設けられている。搬送機構６０Ａは多数のローラ１１を備えている。このローラ１１上に、カート４１が搭載される。搬送機構の詳細については、後述する。
【００１２】
加熱室２０は、被処理体を予備加熱するための室である。加熱室２０には、ランプヒータ２２、搬送機構６０Ｂが設けられている。搬送機構６０Ｂは多数のローラ２１を備えている。被処理体はランプヒータにより加熱される。また、ガスバルブ２７および配管を介して、加熱室２０内のガスを排気する真空ポンプ２５が設けられている。
【００１３】
成膜室３０は、被処理体の表面に処理を施すための室である。成膜室３０には、搬送機構６０Ｃが設けられている。搬送機構６０Ｃは多数のローラ３１を備えている。ローラ３１上にはカート４１が搭載され、このカート４１の下面に、カート４１を介して容器５１内に収容された被処理体を加熱するシーズヒータ３３が設けられている。
シーズヒータ３３およびローラ３１の上方には、電極板３４が設けられている。電極板３４にはＲＦ電源３５が接続されている。また、成膜室３０内に供給される原料ガスの流量を調整するマスフローコントローラ３６および導入ガスバルブが設けられている。成膜時にマスフローコントローラ３６およびガス導入バルブ３７を通して流れるガスを排気するための排気バルブ３９及び真空ポンプ３８が設けられている。
【００１４】
図２は、図１の成膜室３０内の搬送機構６０Ｃおよびシーズヒータ３３を含む領域をII―II線で切断した断面図であり、図３は、カート４１、容器５１および搬送機構６０Ｃの斜視図である。但し、図３においては、図面の都合上、基台６１、支持機構等は図示を省略されている。搬送機構６０Ａおよび６０Ｂも搬送機構６０Ｃと同様な構造を有する。
搬送機構６０Ｃは、ローラ３１およびローラ３１を駆動する機構が左右に対称に形成されている。
各ローラ３１は、図１では、二対のみが図示されているが、実際には、左右の１個ずつを一対として多数対が配置されている。図３では四対が図示されているが、これは一例であって、適宜の数量とすることができる。各ローラ３１は、その回転軸７７が基台６１（図２参照）に回転可能に支持されている。基台６１の外側にはモータ６２が配置されており、モータ６２の回転軸６３は、傘歯車６４に結合されている。傘歯車６４には、傘歯車７２が噛合っている。傘歯車６４と傘歯車７２との軸角は９０度である。
【００１５】
傘歯車７２の中心には、軸７１が設けられている。軸７１には、４個の傘歯車７３が設けられている。各傘歯車７３は、ローラ３１の回転軸７７に対応する領域に配置されており、各傘歯車７３に噛合う傘歯車７４が各ローラ３１の回転軸７７に設けられている。傘歯車７３と傘歯車７４の軸角は９０度である。
【００１６】
ローラ３１上にはカート４１が搭載される。このカート４１は、モータ６２を駆動してローラ３１を回転することによりローラ３１の回転方向に移動される。カート４１上には、容器５１が固定具(図示せず)により固定されている。従って、容器５１は、カート４１と一体的にローラ３１によって移動される。
【００１７】
搬送機構６０Ｃは、このように構成されており、図３に示すように、モータ６２の回転軸６３が→印に示すように時計方向に回転すると、傘歯車６４−傘歯車７２−軸７１−傘歯車７３−傘歯車７４を介してローラ３１の回転軸７７を反時計方向に回転し、ローラ３１上に搭載されたカート４１を左側方向に搬送する。また、モータ６２の回転軸６３を反時計方向に回転すると、同じ伝達経路を経て、ローラ３１の回転軸７７を時計方向に回転し、ローラ３１上に搭載されたカート４１を右側方向に搬送する。
【００１８】
カート４１の下面における左右のローラ３１間には、シーズヒータ３３が設けられている。シーズヒータ３３は、金属ケース８１の中に、ニクロム線等の発熱体８２を保持し、両者間に無機絶縁材料が強固に充填された構造を有する。このシーズヒータ３３は、カート４１の下面に、カート４１に接近して配置されており、カート４１および容器５１を介して、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体を速やかに加熱する。
【００１９】
次に、このプラズマＣＶＤ装置１により被処理体の表面に薄膜を形成する方法について説明する。
先ず、ロード室１０のローラ１１上に搭載されたカート４１に、収容部５２内に被処理体が収容された容器５１を取り付ける。容器５１が取り付けられたカート４１をローラ１１上に配置して、容器５１の収容部５２内に被処理体を収容するようにしてもよい。
被処理体の一例として、球状のｐ型シリコンの表面にｎ型拡散層を有する太陽電池用素子を挙げることができる。太陽電池用素子は、直径が０．５〜１．０ｍｍ程度の球状体である。この例示は、本発明を限定する意味ではなく、理解を明確にすることを目的とするものである。
【００２０】
仕切弁２を開き、モータを駆動してローラ１１を回転することにより、カート４１および容器５１を加熱室２０に搬送する。仕切弁２を閉じ、真空ポンプ２５により加熱室２０を真空にして、ランプヒータ２２により容器５１の収容部５２内に収容された被処理体を予備加熱する。
【００２１】
次に、仕切弁３を開き、モータを駆動してローラ２１を回転することにより、カート４１および予備加熱された被処理体が収容された容器５１を成膜室３０に搬送する。仕切弁３を閉じ、真空ポンプ３８により、成膜室３０内を真空にする。シーズヒータ３３により、容器５１の収容部５２内の被処理体を加熱しながらマスフローコントローラ３６により流量を調整して原材料を成膜室３０内に導入する。また、ＲＦ電源３５から電極板３４に電力を供給する。カート４１がカーボン等により形成されていると、電極板３４を陰極、カート４１を陽極として、プラズマが発生する。
【００２２】
被処理体である球状の太陽電池用素子の表面にパッシベーション膜としてＳｉＮxを形成する一例について説明する。この例では、原料ガスとして、ＳｉＨ4（シラン）、ＮＨ3（アンモニア）、Ｎ2（窒素ガス）を供給する。この成膜工程中、モータ６３を駆動してカート４１および容器５１を、図１において、左右方向に往復移動させ、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体を収容部５２内において転動させる。
【００２３】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、搬送機構６０Ｃにより搬送されるカート４１と容器５１の移動状態を示す側面図であり、図５（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図４（Ａ）〜（Ｃ）に対応する位置における容器５１の収容部５２内に収容された被処理体５５の転動の状態を示すための図である。
図４（Ａ）は、モータ６２が回転する前の状態を示す。この状態では、カート４１および容器５１は静止しており、容器５１の収容部５２の底面はほぼ平坦とされているので、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体５５は、図４（Ａ）に図示されるように、収容部５２の底面の全面にほぼ一様に分散している。
【００２４】
図４（Ａ）の状態から、モータ６２を駆動して回転軸６３を時計方向に回転させ、傘歯車６４−傘歯車７２−軸７１−傘歯車７３−傘歯車７４の伝達経路を介してローラ３１を反時計方向に回転させる。これにより、同図に図示の←印(左側)方向にカート４１と共に容器５１が移動されて、図４（Ｂ）に示す状態となる。この位置で、モータ６２を停止すると、図５（Ｂ）に示すように、容器５１の収容部５２内に収容されている被処理体５５は、慣性力の作用で収容部５２の底面を回転しながら移動し、収容部５２の左側の内壁に当接する。
【００２５】
次に、モータ６２の回転軸６３を逆方向である反時計方向に回転させ、上述と同じ伝達経路を介して、ローラ３１を時計方向に回転させる。これにより、同図に図示の→印(右側)方向にカート４１と共に容器５１が移動されて図４（Ｃ）に示す状態となる。カート４１と容器５１が図４（Ｃ）に示す位置に達したタイミングでモータ６２を停止すると、図５（Ｃ）に示すように、容器５１の収容部５２内に収容されている被処理体５５は、慣性力の作用で収容部５２の底面を回転しながら移動し、収容部５２の右側の内壁に当接する。
【００２６】
図４（Ｂ）〜図４（Ｃ）に図示される駆動を、繰り返し行い、その間、被処理体５５への成膜を続けることにより、各被処理体５５の全表面に均一に薄膜を形成することができる。例えば、被処理体５５が上述した太陽電池用素子の場合、原料ガスとして、ＳｉＨ4（シラン）、ＮＨ3（アンモニア）、Ｎ2（窒素ガス）を供給することにより、太陽電池用素子の全表面にＳｉＮxが均一な膜厚に成膜される。
【００２７】
上述した実施形態では、容器５１を往復動作させることにより、球状の被処理体５５を収容部５２の底面を転動させながら被処理体５５の表面に薄膜を形成するので、被処理体５５の全表面に形成される薄膜を均一な厚さにすることができる。また、被処理体５５を底面がほぼ平坦状の収容部５２内に収容するので、被処理体５５は収容部５２の底面に広く分散され、転動する領域が広くなるので、被処理体の転動が確実となり、また、収容部５２内に収容できる被処理体の量を多くすることができる。
なお、容器５１に対しては往復動作に変えて他の動作をさせてもよい。以下にその変形例を示す。
【００２８】
（容器動作の変形例１）
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、容器５１を揺動動作させる方法を説明するための図である。
搬送機構６０は、基台６１の中心に、基台６１の揺動の中心となる支軸６７を有する。図６（Ａ）は、基台６１が重力に対してほぼ垂直な方向(水平方向)に静止している状態を示す。この状態から、図示の↑印の如く、基台６１を支軸６７を中心に時計方向に回転すると、図６（Ｂ）に図示されているように、カート４１と共に容器５１が右下がりに傾斜する。このため、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体は、被処理体５５が収容部５２の底面を回転しながら、右側下方に移動する。
【００２９】
次に、図示の↓印の如く、基台６１を、支軸６７を中心に反時計方向に回転すると、図６（Ｃ）に図示されているように、カート４１と共に容器５１が右上がりに傾斜する。このため、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体は、被処理体５５が収容部５２の底面を回転しながら、左側下方に移動する。図６（Ｂ）〜図６（Ｃ）に図示された動作を繰り返し行いながら、その間、被処理体の表面に薄膜を形成する。
このようの被処理体が収容された容器を揺動動作させることによっても、被処理体の表面に均一な厚さの薄膜を形成することができる。
なお、基台６１を駆動する構造として、基台６１の端部に、往復動作するシリンダのロッドを連結する、またはモータにより回転される偏心カムを連結する等、適宜な駆動機構を採用することができる。
【００３０】
（容器動作の変形例２）
図７（Ａ）〜（Ｈ）は、容器に、往復動作と揺動動作の複合的な動作をさせる方法を説明するための図である。
図７（Ａ）は、基台６１を、重力に対して、垂直な状態（水平状態）に静止している状態を示す。
この状態で、モータ６２を駆動し、ローラ３１を回転させて、←印に示すようにカート４１と容器５１を左側方向に移動させると共に、↑印に示すように基台６１を、支軸６７を中心に時計方向に回転させると、図７（Ｂ）に図示するように容器５１は少し右下がりの状態となる。
【００３１】
図７（Ｂ）の状態から、さらに、モータ６２を同方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、←印に示すようにカート４１と容器５１をさらに左側方向に移動させると共に、↑印に示すように基台６１を、支軸６７を中心にさらに時計方向に回転させると、図７（Ｃ）に図示するように容器５１はさらに右下がりの状態となる。
【００３２】
図７（Ｃ）の状態で、モータ６２を逆方向に回転させて、ローラ３１を逆方向に回転し、→印に示すようにカート４１と容器５１を右側方向に移動させると共に、↓印に示すように基台６１を、支軸６７を中心に反時計方向に回転させると、図７（Ｄ）に図示するように容器５１は少し右下がりの状態となる。
図７（Ｄ）の状態から、さらに、モータ６２を同方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、→印に示すようにカート４１と容器５１をさらに右側方向に移動させると共に、↓印に示すように基台６１を、支軸６７を中心にさらに反時計方向に回転させると、図７（Ｅ）に図示するように、カート４１と容器５１は水平状態となる。
【００３３】
図７（Ｅ）の状態から、さらに、モータ６２を同方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、→印に示すようにカート４１と容器５１をさらに右側方向に移動させると共に、↓印に示すように基台６１を、支軸６７を中心にさらに反時計方向に回転させると、図６（Ｆ）に図示するように容器５１は少し右上がりの状態となる。
図７（Ｆ）の状態から、さらに、モータ６２を同方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、→印に示すようにカート４１と容器５１をさらに右側方向に移動させると共に、↓印に示すように基台６１を、支軸６７を中心にさらに反時計方向に回転させると、図７（Ｇ）に図示するように容器５１はさらに右上がりの状態となる。
【００３４】
図７（Ｇ）の状態から、モータ６２を逆方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、←印に示すようにカート４１と容器５１を左側方向に移動させると共に、↑印に示すように基台６１を、支軸６７を中心に時計方向に回転させると、図７（Ｈ）に図示するように容器５１は少し右下がりの状態となる。
図７（Ｈ）の状態から、モータ６２を同方向に駆動し、ローラ３１を回転させて、←印に示すようにカート４１と容器５１をさらに左側方向に移動させると共に、↑印に示すように基台６１を、支軸６７を中心にさらに時計方向に回転させると、図７（Ａ）に図示するように容器５１は水平状態となる。  
【００３５】
図７（Ａ）〜図７（Ｈ）に図示される駆動を、繰り返し行い、その間、被処理体５５への成膜を続けることにより、各被処理体５５の全表面に均一に薄膜を形成することができる。
この容器動作の変形例２では、容器５１を水平方向に往復動作させながら、且つ、重力の作用する方向に揺動動作させるので、容器５１の収容部５２内に収容された被処理体には、水平方向の慣性力と重力とが作用する。このため、被処理体の転動をさらに確実にすることができる。
【００３６】
（容器動作の変形例３）
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、被処理体に作用する慣性力を一層大きくすることができる例を示す。
この実施例の搬送機構６０には、基台６１の両端にストッパ６８が設けられている。ストッパ６８の間隔は、カート４１の長さより大きくされ、ストッパ６８間でカート４１が往復動作可能な長さとなっている。また、容器５１の両側の外側面は、カート４１に植立されたストップピン５６に当接され、長さ方向への移動が規制されている。
【００３７】
図８（Ａ）は、モータ６２が駆動されず、停止した状態である。この状態から、モータ６２を駆動して、ローラ３１により、カート４１と容器５１を同図の←印に示された左側方向に移動する。モータ６２を駆動し続けると、図８（Ｂ）に図示されるように、左側のストッパ６８にカート４１の左端が衝突する。この衝突による衝撃により、容器５１の収容部５２内に収容されている被処理物は、確実に転動する。
【００３８】
図８（Ｂ）の状態になったら、モータ６２の駆動を停止し、直後に、逆方向に回転させる。そして、→印に示されるようにカート４１と容器５１を右側方向に移動させ、今度は、図８（Ｃ）に図示されるように、カート４１の右端を右側のストッパ６８に衝突させる。この後は、モータ６２の駆動を停止し、直後に、逆回転をさせる。これにより、図８（Ａ）に示す状態を経て、図８（Ｂ）の状態となる。このように、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に図示された動作を繰り返し行い、その間、被処理体５５への成膜を続けることにより、各被処理体５５の全表面に均一に薄膜を形成することができる。
【００３９】
この実施形態では、カート４１をストッパ６８に衝突させ、その際の衝撃力で容器５１の収容部５２に収容された被処理物５５を転動させる方法であり、カート４１がストッパ６８に衝突する際の衝撃は、モータ６２を急に停止するより大きいので、収容部５２内の被処理体の転動を確実にする。また、容器５１の搬送速度を調整することにより、衝撃力を任意の大きさに設定することが可能である。
【００４０】
また、容器５１の収容部５２の形状も、種々、変形することが可能であり、以下に、その変形例を示す。
（収容部形状の変形例１）
図９は、容器５１の収容部５２の変形例の断面図を示す。この変形例では、収容部５２の底面５２ａの両側縁に緩やかな傾斜部５２ｂが形成されている。また、緩やかな傾斜部５２ｂに引き続いて急な傾斜部５２ｃが形成されている。緩やかな傾斜部５２ｂは、微小な被処理体が底面と側面との境界部である垂直な角部に挟まって、転動が規制されるのを防止する。また、急な傾斜部５２ｃは、被処理体が緩やかな傾斜部５２ｂから、収容部５２の外部に飛び出すのを防止する。
【００４１】
（収容部形状の変形例２）
図１０は、容器５１の別の変形例の断面図を示す。この変形例においては、収容部５２の底面５２ｄが円弧状となっている。収容部５２の側面は、端部にＲがついた直線状の急傾斜面５２ｅとなっている。また、急傾斜面５２ｅの上部には、オーバーハング部５２ｆが形成されている。オーバーハング部５２ｆは、被処理体が収容部５２から飛び出すのを防止する。また、オーバーハング部５２ｆは、それでも、収容部５２から飛び出した被処理体を、再び、収容部５２内に落下させる。
【００４２】
収容部５２の底面の粗さも被処理体の転動動作に影響を与える。被処理体が球状であれば、収容部５２の底面は鏡面であってもよい。また、被処理体と収容部の底面に多少の摩擦力を付与するために、収容部５２の底面に微細な凹凸を形成してもよい。被処理体が多面体の場合は、収容部５２の底面が鏡面であると、被処理体の一面が、収容部５２の底面上を滑ってしまい、転動しにくくなる。このような場合には、収容部５２の底面に微細な凹凸を形成することが推奨される。但し、収容部５２の底面に形成される微細な凹凸が、深すぎたり、凹凸のピッチが多面体の各表面サイズより大きいと多面体は凹部内に停留するようになってしまうので留意する必要がある。
【００４３】
以上の通り、本発明は、容器５１を、往復動作または揺動動作の少なくとも一つの動作をさせることにより、被処理体５５を収容部５２の底面を転動させながら被処理体５５の表面に薄膜を形成するので、被処理体５５の全表面に形成される薄膜を均一な厚さにすることができる。また、被処理体５５を底面がほぼ平坦状の収容部５２内に収容するので、被処理体５５は収容部５２の底面に広く分散され、転動する領域が広くなり、被処理体の転動動作を一層確実とすることができ、また、収容部５２内に収容できる被処理体の量を多くして生産性を向上することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態では被処理体上に薄膜を形成する場合を例として説明したが、被処理体に不純物イオンを拡散したり、イオンビーム等を照射して、物理的あるいは化学的変化を与えたりする場合等を含め、各種の処理を行う場合に適用することが可能である。
【００４５】
被処理体の処理を行う装置についても、プラズマＣＶＤ装置に限らず、スパッタ装置等他の装置にも適用が可能である。水平状態において、容器を往復動作させる例で説明したが、水平状態においても、容器を揺動動作させる等、一次元的でなく、二次元的な動作をさせるようにしてもよい。また、容器の動作として、これらの動作と重力方向での揺動動作とを組み合わせた動作とすることもできる。
【００４６】
被処理体５５は、カート４１とは別の容器５１に収容する実施形態で説明したが、カート４１に被処理体の収容部を設けて、被処理体５５を直接カート４１の収容部に収容する形態とすることもできる。
【００４７】
その他、本発明の表面処理装置は、種々、変形して構成することが可能であり、要は、被処理体が収容される容器と、容器を収容する空間を有し、被処理体の表面を処理するためのガスが導入される処理室を有する表面処理ユニットと、被処理体が収容される容器を、往復動作または揺動動作の少なくとも一つの動作をさせる容器駆動機構とを具備するものであればよい。
【００４８】
また、本発明は、被処理体が収容される容器を収容する収容工程と、容器を往復動作あるいは揺動動作の少なくとも一方の動作をさせて被処理体を容器内で転動させながら被処理体の表面に処理を施す処理工程とを備える表面処理方法のいずれにも適用される。
【００４９】
以上では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【００５０】
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１０年第１７５１７６号（２０１０年８月４日出願）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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