[发明专利]集电环、支承机构以及等离子体处理装置

说明书

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。

技术领域

本发明涉及集电环、支承机构以及等离子体处理装置。

背景技术

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(Magnetic Random Access Memory：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

发明内容

发明要解决的问题

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。