プラズマ処理装置
【課題】プラズマ処理装置のステージの表面が損傷したとき、上記表面部分だけを容易に交換できるようにする。
【解決手段】ステージ２０を、ステージ本体２１とその上側の表面板２２とに分割する。ステージ２０を挟んで両側には、処理ヘッド１０の移動に用いる一対のレール６１が設けられている。このレール６１上にステージ保守用クレーン３０を設置する。クレーン３０のフレーム３１の一対の支え部３２の下端部にスライダ３４をそれぞれ設け、これをレール６１にスライド可能に嵌合する。フレーム３１の天井部３３に吊具５１を昇降可能に垂下し、これに連結部５２を設ける。好ましくは、連結部５２をボルト５５にて表面板２２の端面に連結する。
【解決手段】ステージ２０を、ステージ本体２１とその上側の表面板２２とに分割する。ステージ２０を挟んで両側には、処理ヘッド１０の移動に用いる一対のレール６１が設けられている。このレール６１上にステージ保守用クレーン３０を設置する。クレーン３０のフレーム３１の一対の支え部３２の下端部にスライダ３４をそれぞれ設け、これをレール６１にスライド可能に嵌合する。フレーム３１の天井部３３に吊具５１を昇降可能に垂下し、これに連結部５２を設ける。好ましくは、連結部５２をボルト５５にて表面板２２の端面に連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステージ上に配置した被処理物の表面をプラズマ処理する装置に関し、特に、大型サイズの被処理物に適したプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのサイズは大型化している。それに伴い、フラットパネルディスプレイの製造に用いるプラズマ処理装置が大型になっている。一般に、プラズマ処理装置においては被処理物をステージ上に配置してプラズマ処理を行なう（特許文献１、２参照）。被処理物が大型の場合、ステージも大型にする必要がある。
【０００３】
特許文献１、２のステージは、接地電極を兼ねている。ステージの上方の対向電極とステージとの間に電界が印加され、放電空間が生成される。この放電空間に処理ガスが導入されてプラズマ化される。プラズマ化された処理ガスが、ステージ電極上の被処理物に接触し、処理反応が起きる。上記対向電極を含む処理ヘッドは、ステージに対して水平方向に移動可能になっている。特許文献１では、ステージを挟んで両側に一対のレールが設けられている。これらレールにスライダを介して上記処理ヘッドの架台がスライド可能に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１１０６６号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステージの表面は被処理物との接触により摩耗しやすい。また、ステージが電極を兼ねている場合、ステージの放電面が放電によって酸化されやすい。これを放置すると放電状態の均一性を損なう。そこで酸化した箇所を研磨して除去すると、ステージの表面が摩耗する。そのため、ステージをある期間使用したら交換する必要がある。しかし、ステージが大型の場合、これを交換するのは容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、処理ガスをプラズマ化して処理空間内の被処理物に接触させるプラズマ処理装置において、
上面に前記被処理物が載置されるステージと、
前記ステージの上方において水平な送り方向に移動可能に設けられ、前記ステージとの間に前記処理空間を画成し、かつ前記処理空間に前記処理ガスを供給する処理ヘッドと、
前記ステージを挟んで前記送り方向と直交する水平な巾方向の両側に設けられ、かつ前記ステージより前記送り方向の外側に延出する一対のレールと、
ステージ保守用クレーンと、
を備え、前記ステージが、ステージ本体と、前記ステージ本体とは別体をなして前記ステージ本体の上面に分離可能に設けられる表面板とを含み、前記ステージ保守用クレーンが、
前記巾方向に離れた一対の支え部及び前記ステージより高所に配置されて前記一対の支え部の間に架け渡された天井部を有するフレームと、
前記一対の支え部にそれぞれ設けられ、対応する前記レールにスライド可能に嵌合するスライダと、
一対をなして前記天井部の前記巾方向の両側部に昇降可能に垂下された吊具と、
前記一対の吊具の各々に設けられ、前記表面板に連結される連結部と、
前記一対の吊具を昇降させる昇降手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ステージが被処理物との接触や放電等によって摩耗又は損傷したときは、表面板のみを交換すればよい。ステージ全体を交換する必要がなく、大掛かりな交換作業を回避でき、かつ保守費用を軽減できる。交換の際は、ステージ保守用クレーンをレールに沿ってステージの上方まで移動させる。次に、撤去すべき表面板を連結部に連結し、昇降手段にて吊具を上昇させる。これによって、上記撤去対象の表面板が吊り上げられ、ステージ本体から上へ離れる。そして、ステージ保守用クレーンをレールに沿って移動させることで、撤去対象の表面板を容易に撤去することができる。次に、ステージ本体の外側のスペースにおいて、新たに設置すべき表面板を連結部に連結し、昇降手段にて吊具を上昇させる。これによって、上記設置対象の表面板が吊り上げられる。次に、ステージ保守用クレーンをレールに沿ってステージ本体へ向けて移動させることで、設置対象の表面板をステージ本体の直上に位置させる。そして、昇降手段にて吊具を下降させる。これによって、設置対象の表面板をステージ本体の上面に容易に設置することができる。このようにして、ステージが大型であり重量が大きくてもステージ保守用クレーンを用いることによって表面板の交換作業を容易に行なうことができる。
【０００８】
前記レールが、前記被処理物の処理の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に移動させる移動機構のレールを兼ねていてもよい。或いは、前記レールが、前記処理ヘッドの保守の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に搬送するヘッド保守用クレーンのレールを兼ねていてもよい。これにより、ステージ保守用クレーン専用のレールを別途敷設する必要を無く、設備を簡素化でき、設備コストを低減できる。
【０００９】
前記ステージ本体の端面と前記表面板の端面とが互いに面一をなし、かつ前記表面板の端面にネジ穴が形成されており、前記連結部が、前記ネジ穴にねじ込まれるボルトを含むことが好ましい。
この場合、前記表面板の端面が前記ステージ本体の端面と一致するように揃えることによって、表面板をステージ本体に容易に位置決めできる。加えて、連結部を表面板の端面にボルト締めにて連結できるから、連結部が表面板の設置や撤去の障害になることがない。ステージ本体と表面板の端面どうしが面一であるために表面板に引っ掛け部を設けることができなくても、連結部と表面板を容易かつ確実に連結することができる。更に、ステージがプラズマ放電用の電極等を兼ねている場合、ネジ穴を表面板の上面すなわち放電面ではなく表面板の端面に設けることで、放電の安定性を確保できる。
【００１０】
本発明は、大気圧近傍下においてプラズマを生成して表面処理する大気圧プラズマ処理に好適である。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ステージが摩耗又は損傷したときは、表面板のみを交換すればよい。ステージが大型であってもステージ保守用クレーンを用いて表面板を容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置を、ステージの表面板の交換時の状態で示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の吊り機構の側面図である。
【図４】交換すべき表面板をステージ上に配置した状態で示す、上記プラズマ処理装置の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の正面図である。
【図６】上記プラズマ処理装置を、プラズマ処理時の状態で示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う上記プラズマ処理装置の正面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置を、ステージの表面板の交換時の状態で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
本発明の第１実施形態を図１〜図７に示す。図６及び図７は、プラズマ処理装置１をプラズマ処理中の状態で示したものである。被処理物９は、例えば液晶表示パネルのガラス基板にて構成されている。基板９の寸法は、例えば３０００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大型サイズである。表面処理の内容は特に限定がない。プラズマ処理装置１は、撥水化、親水化等の表面改質の他、洗浄、親水化、エッチング、アッシング、成膜等の種々の表面処理に適用できる。
【００１４】
プラズマ処理装置１は、処理ヘッド１０と、ステージ２０を備えている。図７に示すように、処理ヘッド１０は、門型の架台１５によってステージ２０より上方に位置するように支持されている。処理ヘッド１０の内部に対向電極１１が収容されている。対向電極１１は、プラズマ処理装置１の巾方向（ｙ方向、図７において左右）に延びる長尺状になっている。対向電極１１に電源３が接続されている。電源３は、例えばパルス波状の高周波電力を対向電極１１に供給する。対向電極１１の下面（ステージ２０との対向面）には固体誘電体層１２が設けられている。固体誘電体層１２は、アルミナ等のセラミックの板でもよく、アルミナ等の溶射膜でもよい。
【００１５】
処理ガス供給源２からの供給路２ａが、処理ヘッド１０に接続されている。図６に示すように、処理ヘッド１０には、供給路２ａに連なる吹き出し路１３が形成されている。吹き出し路１３は、処理ヘッドの長手方向（ｙ方向）に延びている。
【００１６】
処理ガス成分は、処理内容に応じて適宜選択される。例えば、撥水化処理の場合、処理ガスがＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分を含むことが好ましい。親水化処理の場合、処理ガスが、Ｎ２、Ｏ２等を含むことが好ましい。酸化シリコンのエッチング処理の場合、処理ガスとしてＣＦ４、Ｃ２Ｆ６等のフッ素含有成分にＨ２Ｏ等の水素含有添加成分を添加したガスを用いるのが好ましい。アモルファスシリコンのエッチング処理の場合、処理ガス成分として更にオゾン等の酸化性成分を加えるのが好ましい。
【００１７】
処理ヘッド１０は、架台１５を介して移動機構６０に接続されている。詳細な図示は省略するが、移動機構６０は、モータ等の駆動源、及びギア列、リードスクリュー、ベルト・プーリ、連接ロッド等の駆動力伝達機構を含む。処理ヘッド１０の下方のステージ２０を挟んで巾方向ｙの両側には、一対のヘッドスキャン用レール６１が敷設されている。各ヘッドスキャン用レール６１は、上記巾方向ｙと直交する送り方向（ｘ方向、図６の左右方向）に延びている。ヘッドスキャン用レール６１の両端部には、それぞれストッパ６２が設けられている。架台１５の巾方向ｙの両側の下端部には一対のスライダ１７が設けられている。各スライダ１７が、対応するヘッドスキャン用レール６１にスライド可能に嵌合している。移動機構６０によって架台１５ひいては処理ヘッド１０がレール６１に沿って送り方向Ｘに往復移動（スキャン）される。
【００１８】
ステージ２０は、被処理物９を支持する支持部としての機能と、対向電極１１と対をなす電極としての機能とを兼ねている。ステージ２０の上面に被処理物９が載置される。ステージ２０は、平面視で四角形の盤形状になっている。ステージ２０の平面視の面積は、被処理物９とほぼ同じか被処理物９より少し小さい。被処理物９をステージ２０上に載置すると、被処理物９の外周部がステージ２０の周縁から外側へ突出する。ステージ２０の外周の各側部に沿って４つ（複数）の枠部材２３が設けられている。枠部材２３によって、被処理物９の外周部が支持されている。枠部材２３は、ステージ２０の対応する側部に当接する進出位置（図６、図７）と、ステージ２０から離れた退避位置（不図示）との間で進退可能になっている。
【００１９】
ステージ２０（後記本体２１及び板２２）は、アルミニウムやステンレス等の金属にて構成され、接地線３ａを介して電気的に接地されている。処理ヘッド１０ひいては対向電極１１と、ステージ２０とは、互いに上下に対向する。処理ヘッド１０とステージ２０との間に処理空間１ａが画成される。処理ヘッド１０は、ステージ２０と協働して処理空間１ａを画成する画成部を構成している。詳細な図示は省略するが、処理ヘッド１０の吹出し路１３が処理空間１ａに臨んでいる。
【００２０】
電源３から電極１１への電力供給によって電極１１，２０間に電界が印加される。これによって、処理空間１ａ内に大気圧グロー放電が生成される。併行して、処理ガスが、処理ガス供給源２から供給路２ａを経て吹出し路１３に導入され、吹出し路１３から処理空間１ａに吹き出される。これによって、処理空間１ａ内で処理ガスがプラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）される。プラズマ化された処理ガスが被処理物９の表面に接触する。これによって、処理反応が起き、被処理物９の表面がプラズマ処理される。
【００２１】
ステージ２０の構造を詳述する。
図７に示すように、ステージ２０は、ステージ本体２１と、表面板２２を含む。表面板２２は、ステージ本体２１とは別体をなしてステージ本体２１の上面に分離可能に被さっている。表面板２２の厚さは、ステージ本体２１より小さく、例えば１ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。表面板２２の上面に被処理物９が載置される。
【００２２】
ステージ本体２１には、複数の吸着穴２１ｃと複数の穴部２１ｈがそれぞれ分散して形成されている。吸着穴２１ｃ及び穴部２１ｈは、ステージ本体２１の上面に達している。表面板２２には複数の吸着穴２２ｃが分散して形成されている。吸着穴２２ｃは、ステージ本体２１の吸着穴２１ｃに一対一に連なり、かつ表面板２２の上面に達している。図示しない吸引手段にて吸着穴２１ｃ，２２ｃ内のガスが真空引きされることによって、被処理物９が表面板２２に真空吸着されている。被処理物９の吸着手段は、静電吸着でもよい。処理済みの被処理物９をステージ２０から搬出する際は、吸着穴２１ｃ，２２ｃに圧縮ガスを導入して、被処理物９とステージ２０との吸着を解除することが好ましい。
【００２３】
穴部２１ｈの上端部は、表面板２２によって塞がれている。穴部２１ｈの下端部にガス圧路４０が連なっている。ガス圧路４０には三方弁等の切換器４３が設けられている。切換器４３を介してガス圧路４０が正負２つの路部分４０ａ，４０ｂに分かれている。正圧路部分４０ａの基端部にコンプレッサ４１（ガス圧付与手段）が連なっている。負圧路部分４０ｂの基端部に真空ポンプ４２（吸引手段）が連なっている。切換器４３は、正圧路部分４０ａと負圧路部分４０ｂの何れか一方を選択して穴部２１ｈに接続する。ひいては、穴部２１ｈが、コンプレッサ４１と真空ポンプ４２の何れか一方に選択的に接続される。被処理物９の処理時等においては、真空ポンプ４２が穴部２１ｈに接続され、穴部２１ｈ内のガスが真空ポンプ４２にて真空引きされる。これによって、表面板２２がステージ本体２１に吸着されて固定される。コンプレッサ４１が、吸着穴２１ｃ，２２ｃの吸着解除用のガス圧送手段を兼ねていてもよい。真空ポンプ４２が吸着穴２１ｃ，２２ｃ用の吸引手段を兼ねていてもよい。
【００２４】
図１に示すように、更にプラズマ処理装置１には、ステージ２０の保守用のクレーン３０が設備されている。なお、ステージ保守用クレーン３０は、プラズマ処理装置１の通常運転時にはプラズマ処理装置１から外しておき、後述するステージ２０の保守作業の際にプラズマ処理装置１に設置してもよい。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ステージ保守用クレーン３０は、フレーム３１と、吊り機構５０を含む。フレーム３１は、一対の支え部３２と、天井部３３とを含む。支え部３２は、垂直な柱状になっている。柱状支え部３２は、ステージ２０より上へ突出している。一対の柱状支え部３２が、巾方向ｙに離れて対峙している。これら一対の柱状支え部３２の上端部間に天井部３３が架け渡されている。これにより、フレーム３１が門型になっている。天井部３３は、ステージ２０より上の高さに位置している。
【００２６】
各支え部３２の下端部にスライダ３４が設けられている。スライダ３４がヘッドスキャン用レール６１にスライド可能に嵌合されている。プラズマ処理時における処理ヘッド１０の移動（スキャン）用のレール６１が、ステージ保守用クレーン３０の移動用のレールを兼ねている。レール６１は、ステージ２０よりも送り方向Ｘの一側（図１において左）に大きく延び出ている。一対のレール６１におけるステージ２０から延出した部分どうしの間に待機スペースＳが画成されている。待機スペースＳは、少なくとも表面板２２より大きい面積を有している。ステージ保守用クレーン３０は、レール６１に沿って図１に示す待機位置と、図４に示す前進位置との間で送り方向Ｘに水平移動可能になっている。図１に示すように、待機位置におけるステージ保守用クレーン３０は、待機スペースＳ上に在る。図４に示すように、前進位置におけるステージ保守用クレーン３０は、平面視でステージ２０とちょうど重なっている。図２及び図４に示すように、ステージ保守用クレーン３０が前進位置のとき、門型のフレーム３１がステージ２０を巾方向ｙに跨ぐ。
【００２７】
図１及び図２に示すように、天井部３３の巾方向ｙの両側部に一対の吊り機構５０が設けられている。各吊り機構５０は、吊具５１と、連結部５２と、巻揚機５４（昇降手段）を含む。吊具５１が天井部３３からワイヤ５３によって垂下されている。図３に示すように、吊具５１は、送り方向Ｘに延びる板状になっている。吊具５１の長手方向の両端部に一対の連結部５２が設けられている。連結部５２は、ブロック状になっている。連結部５２にボルト５５が取り付けられている。図２に示すように、連結部５２は、表面板２２の端面に宛がわれる。表面板２２の端面にはネジ穴２２ｆが形成されている。ネジ穴２２ｆにボルト５５がねじ込まれることによって、連結部５２が表面板２２に連結される。
【００２８】
図１及び図２に示すように、天井部３３の巾方向ｙの両側には、一対の巻揚機５４が、一対の吊具５１にそれぞれ対応するように設置されている。各巻揚機５４にワイヤ５３の基端部が巻き付けられている。図２及び図５に示すように、巻揚機５４のハンドルを回すことによって、対応する吊具５１を昇降でき、ひいては表面板２２を昇降できる。一対の巻揚機５４のハンドル操作は互いに同期して行なうことが好ましい。巻揚機５４として、電動のホイストやチェーンブロックを用いてもよい。
【００２９】
上記構成のプラズマ処理装置１の使用方法を、表面板２２の交換方法を中心に説明する。
被処理物９のプラズマ処理の際、ステージ２０の表面、具体的には表面板２２の上面が放電によって酸化しやすい。また、被処理物９の位置決めや搬出等の際に表面板２２の特に周縁部が被処理物９との接触によって摩耗しやすい。そこで、表面板２２を定期的に交換する。ステージ本体２１はそのまま残置する。ステージ２０の全体を交換する必要がない。したがって、大掛かりな交換作業を回避でき、かつ保守費用を低減できる。
【００３０】
上記表面板２２の交換は次の手順にて行なう。予め、処理ヘッド１０をステージ２０の直上から待機スペースＳとは反対側に退避させておく（図１参照）。待機スペースＳ側のストッパ６２を外してヘッドスキャン用レール６１にスライダ３４を嵌め込む。待機スペースＳにおいてスライダ３４上にフレーム３１を組み、ステージ保守用クレーン３０を構築する。
【００３１】
そして、損耗した表面板２２の撤去作業を行なう。先ず、クレーン３０をレール６１に沿ってステージ２０の上方まで移動させる（図４参照）。次に、巻揚機５４を操作して吊具５１を下降させる。そして、図５に示すように、連結部５２をステージ本体２１上の表面板２２の端面に当て、ボルト５５をネジ穴２２ｆにねじ込み、連結部５２と表面板２２を連結する。ステージ本体２１と表面板２２の端面どうしが面一であるために表面板２２に引っ掛け部を設けることができなくても、連結部５２と表面板２２を容易に連結することができる。ネジ穴２２ｆを表面板２２の上面すなわち放電面ではなく表面板２２の端面に設けることで、放電の安定性を確保できる。
【００３２】
また、真空ポンプ４２を停止して、表面板２２の真空吸着を解除しておく。コンプレッサ４１から穴部２１ｈ内にガスを送り込むことにしてもよい。これによって、表面板２２とステージ本体２１の吸着状態を確実に解除できる。そして、巻揚機５４にて吊具５１を上昇させる。これによって、図２に示すように、ステージ２０の表面板２２をステージ本体２１から離して吊り上げることができる。続いて、クレーン３０をレール６１に沿って送り方向Ｘに移動させる。これによって、表面板２２を待機スペースＳに搬送できる。このようにして、表面板２２を容易に撤去できる。
【００３３】
次に、新たな表面板２２の設置作業を行なう。先ず、図１に示すように、待機スペースＳにステージ保守用クレーン３０を配置する。そして、待機スペースＳにおいて、新たな表面板２２の端面に連結部５２を宛がい、ボルト５５をネジ穴２２ｆにねじ込み、連結部５２と表面板２２を連結する。次に、図２に示すように、巻揚機５４にて吊具５１を上昇させ、新たな表面板２２を吊り上げる。次に、図４に示すように、クレーン３０をレール６１に沿ってステージ２０の上方まで移動させ、新たな表面板２２をステージ本体２１の直上に位置させる。次に、巻揚機５４にて吊具５１を下降させる。これによって、図５に示すように、新たな表面板２２をステージ本体２１の上面に容易に載置することができる。連結部５２は、表面板２２の端面に配置されているため、表面板２２をステージ本体２１上に設置する際の障害になることがない。
【００３４】
表面板２２の設置の際、切換器４３によってコンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続しておく。そして、コンプレッサ４１から圧縮空気を穴部２１ｈへ導入する。これによって、表面板２２の下面に正のガス圧が付与される。このガス圧は、大気圧より５０Ｐａ程度高圧になるようにすれば十分である。このガス圧によって、ステージ本体２１と表面板２２との間の摩擦抵抗を十分に低減できる。したがって、表面板２２が大型であり重量が重くても、人力にて十分に表面板２２をステージ本体２１上に位置決めできる。ステージ本体２１と表面板２２は同一面積かつ同一形状であるから、表面板２２の端面がステージ本体２１の端面と面一になるように表面板２２を設置すればよく、表面板２２の位置決めを容易に行なうことができる。４つの枠部材２３を退避位置から前進させてステージ本体２１及び表面板２２の端面に宛がうことによって、表面板２２が自動的に位置決めされるようにしてもよい。
【００３５】
その後、切換器４３によって、コンプレッサ４１を穴部２１ｈから切り離し、代わりに真空ポンプ４２を穴部２１ｈに接続する。そして、真空ポンプ４２によって穴部２１ｈ内のガスを吸引する。これによって、表面板２２をステージ本体２１に吸着させて固定することができる。
【００３６】
このようにして、ステージ２０が大型であってもクレーン３０を用いることによって表面板２２の交換作業を容易に行なうことができる。
処理ヘッド１０のプラズマ処理時における移動（スキャン）用のレール６１が、ステージ保守用クレーン３０の水平移動用のレールを兼ねているから、ステージ保守用クレーン３０専用のレールを別途敷設する必要が無い。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置１は、一対のヘッドスキャン用レール６１に加えて、更に一対のヘッド保守用レール７１を備えている。これらヘッド保守用レール７１は、ヘッドスキャン用レール６１の巾方向ｙの両外側に敷設されている。各ヘッド保守用レール７１は、ヘッドスキャン用レール６１と平行に送り方向Ｘに延び、かつ、ステージ２０よりも送り方向Ｘの一側（図８において左）に大きく延び出ている。一対のヘッド保守用レール７１におけるステージ２０から延出した部分どうしの間に待機スペースＳが画成されている。
【００３８】
ヘッド保守用レール７１は、通常、処理ヘッド１０の保守用のクレーン７０が走行するのに用いられる。例えば、対向電極１１が損耗した場合、処理ヘッド１０を架台１５から外し、ヘッド保守用クレーン７０によって処理ヘッド１０を吊り上げて待機スペースＳへ搬送する。そして、処理ヘッド１０内の対向電極１１を交換した後、処理ヘッド１０をヘッド保守用クレーン７０によって再び吊り上げて架台１５に再設置する。
【００３９】
第２実施形態では、上記ヘッド保守用レール７１が、ステージ保守用クレーン３０の水平移動用のレールを兼ねている。表面板２２の交換の際は、予め、ヘッド保守用クレーン７０及び処理ヘッド１０を待機スペースＳとは反対側に退避させる。或いは、ヘッド保守用クレーン７０をレール７１から撤去してもよい。そして、待機スペースＳ側のストッパ７２を外してレール７１にスライダ３４を嵌め込む。このスライダ３４上にフレーム３１を組み、ステージ保守用クレーン３０を構築する。このクレーン３０をレール７１に沿って待機位置（図８）とステージ２０上の前進位置との間で移動させ、第１実施形態と同様にして、損耗した表面板２２の撤去及び新たな表面板２２の設置を行なう。
第２実施形態においても、ステージ保守用クレーン３０専用のレールを敷設する必要が無い。
【００４０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変をなすことができる。
例えば、本発明は、一対の電極１１，２０の間の放電に被処理物９を直接晒すダイレクト方式のプラズマ処理装置に限られず、被処理物９を放電空間から離して配置し、プラズマ化した処理ガスを放電空間から被処理物９に吹き付ける所謂リモート式のプラズマ処理装置にも適用できる。すなわち、処理空間１ａが電極間の放電空間とは別になっていてもよい。放電空間でプラズマ化した処理ガスを放電空間とは別の処理空間１ａへ導き、処理空間１ａ内の被処理物９に接触させてもよい。リモート式のプラズマ処理装置においては、例えば処理ヘッド１０内に一対の電極が設けられている。処理ガスが処理ヘッド１０内においてプラズマ化されて吹き出される。したがって、ステージ２０は、被処理物９を支持する支持部としての機能だけを有していれば足り、電極としての機能を兼ねていなくてもよい。よって、ステージ２０の材質は金属に限られず、樹脂やセラミックス等の絶縁体であってもよい。
レール６１又は７１が、ステージ３０より下側の床部ではなく、ステージ２０より上側の高さに配置されていてもよい。例えば、処理室の側壁の上部又は天井にレール６１又は７１が架設されていてもよい。その場合、ステージ保守用クレーン３０の支え部３２は、垂直な柱状である必要が無い。或いは、支え部３２が、天井のレール６１，７１からスライダ３４を介して垂下されていてもよい。
ヘッド保守用クレーン７０をステージ保守用クレーン３０として兼用してもよい。
被処理物９は、液晶表示パネルに限られず、プラズマ表示パネル等の他のフラットパネルディスプレイであってもよく、更にフラットパネルディスプレイに限られず、半導体ウェハや樹脂シート等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、半導体装置や液晶表示装置の製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プラズマ処理装置
１ａ 処理空間
２ 処理ガス供給源
２ａ 供給路
３ 電源
３ａ 接地線
９ 被処理物
１０ 処理ヘッド
１１ 対向電極
１２ 固体誘電体層
１５ 架台
１７ スライダ
２０ ステージ
２１ ステージ本体
２１ｃ 吸着穴
２１ｈ 穴部
２２ 表面板
２２ｃ 吸着穴
２２ｆ ネジ穴
２３ 枠部材
３０ ステージ保守用クレーン
３１ フレーム
３２ 支え部
３３ 天井部
３４ スライダ
４０ ガス圧路
４０ａ 正圧路部分
４０ｂ 負圧路部分
４１ コンプレッサ（ガス圧付与手段）
４２ 真空ポンプ（吸引手段）
４３ 切換器
５０ 吊り機構
５１ 吊具
５２ 連結部
５３ ワイヤ
５４ 巻揚機（昇降手段）
５５ ボルト
６０ 移動機構
６１ ヘッドスキャン用レール
６２ ストッパ
７０ ヘッド保守用クレーン
７１ ヘッド保守用レール
７２ ストッパ
Ｓ 待機スペース
ｘ 送り方向
ｙ 巾方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステージ上に配置した被処理物の表面をプラズマ処理する装置に関し、特に、大型サイズの被処理物に適したプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのサイズは大型化している。それに伴い、フラットパネルディスプレイの製造に用いるプラズマ処理装置が大型になっている。一般に、プラズマ処理装置においては被処理物をステージ上に配置してプラズマ処理を行なう（特許文献１、２参照）。被処理物が大型の場合、ステージも大型にする必要がある。
【０００３】
特許文献１、２のステージは、接地電極を兼ねている。ステージの上方の対向電極とステージとの間に電界が印加され、放電空間が生成される。この放電空間に処理ガスが導入されてプラズマ化される。プラズマ化された処理ガスが、ステージ電極上の被処理物に接触し、処理反応が起きる。上記対向電極を含む処理ヘッドは、ステージに対して水平方向に移動可能になっている。特許文献１では、ステージを挟んで両側に一対のレールが設けられている。これらレールにスライダを介して上記処理ヘッドの架台がスライド可能に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１１０６６号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステージの表面は被処理物との接触により摩耗しやすい。また、ステージが電極を兼ねている場合、ステージの放電面が放電によって酸化されやすい。これを放置すると放電状態の均一性を損なう。そこで酸化した箇所を研磨して除去すると、ステージの表面が摩耗する。そのため、ステージをある期間使用したら交換する必要がある。しかし、ステージが大型の場合、これを交換するのは容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、処理ガスをプラズマ化して処理空間内の被処理物に接触させるプラズマ処理装置において、
上面に前記被処理物が載置されるステージと、
前記ステージの上方において水平な送り方向に移動可能に設けられ、前記ステージとの間に前記処理空間を画成し、かつ前記処理空間に前記処理ガスを供給する処理ヘッドと、
前記ステージを挟んで前記送り方向と直交する水平な巾方向の両側に設けられ、かつ前記ステージより前記送り方向の外側に延出する一対のレールと、
ステージ保守用クレーンと、
を備え、前記ステージが、ステージ本体と、前記ステージ本体とは別体をなして前記ステージ本体の上面に分離可能に設けられる表面板とを含み、前記ステージ保守用クレーンが、
前記巾方向に離れた一対の支え部及び前記ステージより高所に配置されて前記一対の支え部の間に架け渡された天井部を有するフレームと、
前記一対の支え部にそれぞれ設けられ、対応する前記レールにスライド可能に嵌合するスライダと、
一対をなして前記天井部の前記巾方向の両側部に昇降可能に垂下された吊具と、
前記一対の吊具の各々に設けられ、前記表面板に連結される連結部と、
前記一対の吊具を昇降させる昇降手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ステージが被処理物との接触や放電等によって摩耗又は損傷したときは、表面板のみを交換すればよい。ステージ全体を交換する必要がなく、大掛かりな交換作業を回避でき、かつ保守費用を軽減できる。交換の際は、ステージ保守用クレーンをレールに沿ってステージの上方まで移動させる。次に、撤去すべき表面板を連結部に連結し、昇降手段にて吊具を上昇させる。これによって、上記撤去対象の表面板が吊り上げられ、ステージ本体から上へ離れる。そして、ステージ保守用クレーンをレールに沿って移動させることで、撤去対象の表面板を容易に撤去することができる。次に、ステージ本体の外側のスペースにおいて、新たに設置すべき表面板を連結部に連結し、昇降手段にて吊具を上昇させる。これによって、上記設置対象の表面板が吊り上げられる。次に、ステージ保守用クレーンをレールに沿ってステージ本体へ向けて移動させることで、設置対象の表面板をステージ本体の直上に位置させる。そして、昇降手段にて吊具を下降させる。これによって、設置対象の表面板をステージ本体の上面に容易に設置することができる。このようにして、ステージが大型であり重量が大きくてもステージ保守用クレーンを用いることによって表面板の交換作業を容易に行なうことができる。
【０００８】
前記レールが、前記被処理物の処理の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に移動させる移動機構のレールを兼ねていてもよい。或いは、前記レールが、前記処理ヘッドの保守の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に搬送するヘッド保守用クレーンのレールを兼ねていてもよい。これにより、ステージ保守用クレーン専用のレールを別途敷設する必要を無く、設備を簡素化でき、設備コストを低減できる。
【０００９】
前記ステージ本体の端面と前記表面板の端面とが互いに面一をなし、かつ前記表面板の端面にネジ穴が形成されており、前記連結部が、前記ネジ穴にねじ込まれるボルトを含むことが好ましい。
この場合、前記表面板の端面が前記ステージ本体の端面と一致するように揃えることによって、表面板をステージ本体に容易に位置決めできる。加えて、連結部を表面板の端面にボルト締めにて連結できるから、連結部が表面板の設置や撤去の障害になることがない。ステージ本体と表面板の端面どうしが面一であるために表面板に引っ掛け部を設けることができなくても、連結部と表面板を容易かつ確実に連結することができる。更に、ステージがプラズマ放電用の電極等を兼ねている場合、ネジ穴を表面板の上面すなわち放電面ではなく表面板の端面に設けることで、放電の安定性を確保できる。
【００１０】
本発明は、大気圧近傍下においてプラズマを生成して表面処理する大気圧プラズマ処理に好適である。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ステージが摩耗又は損傷したときは、表面板のみを交換すればよい。ステージが大型であってもステージ保守用クレーンを用いて表面板を容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置を、ステージの表面板の交換時の状態で示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の吊り機構の側面図である。
【図４】交換すべき表面板をステージ上に配置した状態で示す、上記プラズマ処理装置の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って矢視した上記プラズマ処理装置の正面図である。
【図６】上記プラズマ処理装置を、プラズマ処理時の状態で示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う上記プラズマ処理装置の正面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置を、ステージの表面板の交換時の状態で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
本発明の第１実施形態を図１〜図７に示す。図６及び図７は、プラズマ処理装置１をプラズマ処理中の状態で示したものである。被処理物９は、例えば液晶表示パネルのガラス基板にて構成されている。基板９の寸法は、例えば３０００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大型サイズである。表面処理の内容は特に限定がない。プラズマ処理装置１は、撥水化、親水化等の表面改質の他、洗浄、親水化、エッチング、アッシング、成膜等の種々の表面処理に適用できる。
【００１４】
プラズマ処理装置１は、処理ヘッド１０と、ステージ２０を備えている。図７に示すように、処理ヘッド１０は、門型の架台１５によってステージ２０より上方に位置するように支持されている。処理ヘッド１０の内部に対向電極１１が収容されている。対向電極１１は、プラズマ処理装置１の巾方向（ｙ方向、図７において左右）に延びる長尺状になっている。対向電極１１に電源３が接続されている。電源３は、例えばパルス波状の高周波電力を対向電極１１に供給する。対向電極１１の下面（ステージ２０との対向面）には固体誘電体層１２が設けられている。固体誘電体層１２は、アルミナ等のセラミックの板でもよく、アルミナ等の溶射膜でもよい。
【００１５】
処理ガス供給源２からの供給路２ａが、処理ヘッド１０に接続されている。図６に示すように、処理ヘッド１０には、供給路２ａに連なる吹き出し路１３が形成されている。吹き出し路１３は、処理ヘッドの長手方向（ｙ方向）に延びている。
【００１６】
処理ガス成分は、処理内容に応じて適宜選択される。例えば、撥水化処理の場合、処理ガスがＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分を含むことが好ましい。親水化処理の場合、処理ガスが、Ｎ２、Ｏ２等を含むことが好ましい。酸化シリコンのエッチング処理の場合、処理ガスとしてＣＦ４、Ｃ２Ｆ６等のフッ素含有成分にＨ２Ｏ等の水素含有添加成分を添加したガスを用いるのが好ましい。アモルファスシリコンのエッチング処理の場合、処理ガス成分として更にオゾン等の酸化性成分を加えるのが好ましい。
【００１７】
処理ヘッド１０は、架台１５を介して移動機構６０に接続されている。詳細な図示は省略するが、移動機構６０は、モータ等の駆動源、及びギア列、リードスクリュー、ベルト・プーリ、連接ロッド等の駆動力伝達機構を含む。処理ヘッド１０の下方のステージ２０を挟んで巾方向ｙの両側には、一対のヘッドスキャン用レール６１が敷設されている。各ヘッドスキャン用レール６１は、上記巾方向ｙと直交する送り方向（ｘ方向、図６の左右方向）に延びている。ヘッドスキャン用レール６１の両端部には、それぞれストッパ６２が設けられている。架台１５の巾方向ｙの両側の下端部には一対のスライダ１７が設けられている。各スライダ１７が、対応するヘッドスキャン用レール６１にスライド可能に嵌合している。移動機構６０によって架台１５ひいては処理ヘッド１０がレール６１に沿って送り方向Ｘに往復移動（スキャン）される。
【００１８】
ステージ２０は、被処理物９を支持する支持部としての機能と、対向電極１１と対をなす電極としての機能とを兼ねている。ステージ２０の上面に被処理物９が載置される。ステージ２０は、平面視で四角形の盤形状になっている。ステージ２０の平面視の面積は、被処理物９とほぼ同じか被処理物９より少し小さい。被処理物９をステージ２０上に載置すると、被処理物９の外周部がステージ２０の周縁から外側へ突出する。ステージ２０の外周の各側部に沿って４つ（複数）の枠部材２３が設けられている。枠部材２３によって、被処理物９の外周部が支持されている。枠部材２３は、ステージ２０の対応する側部に当接する進出位置（図６、図７）と、ステージ２０から離れた退避位置（不図示）との間で進退可能になっている。
【００１９】
ステージ２０（後記本体２１及び板２２）は、アルミニウムやステンレス等の金属にて構成され、接地線３ａを介して電気的に接地されている。処理ヘッド１０ひいては対向電極１１と、ステージ２０とは、互いに上下に対向する。処理ヘッド１０とステージ２０との間に処理空間１ａが画成される。処理ヘッド１０は、ステージ２０と協働して処理空間１ａを画成する画成部を構成している。詳細な図示は省略するが、処理ヘッド１０の吹出し路１３が処理空間１ａに臨んでいる。
【００２０】
電源３から電極１１への電力供給によって電極１１，２０間に電界が印加される。これによって、処理空間１ａ内に大気圧グロー放電が生成される。併行して、処理ガスが、処理ガス供給源２から供給路２ａを経て吹出し路１３に導入され、吹出し路１３から処理空間１ａに吹き出される。これによって、処理空間１ａ内で処理ガスがプラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）される。プラズマ化された処理ガスが被処理物９の表面に接触する。これによって、処理反応が起き、被処理物９の表面がプラズマ処理される。
【００２１】
ステージ２０の構造を詳述する。
図７に示すように、ステージ２０は、ステージ本体２１と、表面板２２を含む。表面板２２は、ステージ本体２１とは別体をなしてステージ本体２１の上面に分離可能に被さっている。表面板２２の厚さは、ステージ本体２１より小さく、例えば１ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。表面板２２の上面に被処理物９が載置される。
【００２２】
ステージ本体２１には、複数の吸着穴２１ｃと複数の穴部２１ｈがそれぞれ分散して形成されている。吸着穴２１ｃ及び穴部２１ｈは、ステージ本体２１の上面に達している。表面板２２には複数の吸着穴２２ｃが分散して形成されている。吸着穴２２ｃは、ステージ本体２１の吸着穴２１ｃに一対一に連なり、かつ表面板２２の上面に達している。図示しない吸引手段にて吸着穴２１ｃ，２２ｃ内のガスが真空引きされることによって、被処理物９が表面板２２に真空吸着されている。被処理物９の吸着手段は、静電吸着でもよい。処理済みの被処理物９をステージ２０から搬出する際は、吸着穴２１ｃ，２２ｃに圧縮ガスを導入して、被処理物９とステージ２０との吸着を解除することが好ましい。
【００２３】
穴部２１ｈの上端部は、表面板２２によって塞がれている。穴部２１ｈの下端部にガス圧路４０が連なっている。ガス圧路４０には三方弁等の切換器４３が設けられている。切換器４３を介してガス圧路４０が正負２つの路部分４０ａ，４０ｂに分かれている。正圧路部分４０ａの基端部にコンプレッサ４１（ガス圧付与手段）が連なっている。負圧路部分４０ｂの基端部に真空ポンプ４２（吸引手段）が連なっている。切換器４３は、正圧路部分４０ａと負圧路部分４０ｂの何れか一方を選択して穴部２１ｈに接続する。ひいては、穴部２１ｈが、コンプレッサ４１と真空ポンプ４２の何れか一方に選択的に接続される。被処理物９の処理時等においては、真空ポンプ４２が穴部２１ｈに接続され、穴部２１ｈ内のガスが真空ポンプ４２にて真空引きされる。これによって、表面板２２がステージ本体２１に吸着されて固定される。コンプレッサ４１が、吸着穴２１ｃ，２２ｃの吸着解除用のガス圧送手段を兼ねていてもよい。真空ポンプ４２が吸着穴２１ｃ，２２ｃ用の吸引手段を兼ねていてもよい。
【００２４】
図１に示すように、更にプラズマ処理装置１には、ステージ２０の保守用のクレーン３０が設備されている。なお、ステージ保守用クレーン３０は、プラズマ処理装置１の通常運転時にはプラズマ処理装置１から外しておき、後述するステージ２０の保守作業の際にプラズマ処理装置１に設置してもよい。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ステージ保守用クレーン３０は、フレーム３１と、吊り機構５０を含む。フレーム３１は、一対の支え部３２と、天井部３３とを含む。支え部３２は、垂直な柱状になっている。柱状支え部３２は、ステージ２０より上へ突出している。一対の柱状支え部３２が、巾方向ｙに離れて対峙している。これら一対の柱状支え部３２の上端部間に天井部３３が架け渡されている。これにより、フレーム３１が門型になっている。天井部３３は、ステージ２０より上の高さに位置している。
【００２６】
各支え部３２の下端部にスライダ３４が設けられている。スライダ３４がヘッドスキャン用レール６１にスライド可能に嵌合されている。プラズマ処理時における処理ヘッド１０の移動（スキャン）用のレール６１が、ステージ保守用クレーン３０の移動用のレールを兼ねている。レール６１は、ステージ２０よりも送り方向Ｘの一側（図１において左）に大きく延び出ている。一対のレール６１におけるステージ２０から延出した部分どうしの間に待機スペースＳが画成されている。待機スペースＳは、少なくとも表面板２２より大きい面積を有している。ステージ保守用クレーン３０は、レール６１に沿って図１に示す待機位置と、図４に示す前進位置との間で送り方向Ｘに水平移動可能になっている。図１に示すように、待機位置におけるステージ保守用クレーン３０は、待機スペースＳ上に在る。図４に示すように、前進位置におけるステージ保守用クレーン３０は、平面視でステージ２０とちょうど重なっている。図２及び図４に示すように、ステージ保守用クレーン３０が前進位置のとき、門型のフレーム３１がステージ２０を巾方向ｙに跨ぐ。
【００２７】
図１及び図２に示すように、天井部３３の巾方向ｙの両側部に一対の吊り機構５０が設けられている。各吊り機構５０は、吊具５１と、連結部５２と、巻揚機５４（昇降手段）を含む。吊具５１が天井部３３からワイヤ５３によって垂下されている。図３に示すように、吊具５１は、送り方向Ｘに延びる板状になっている。吊具５１の長手方向の両端部に一対の連結部５２が設けられている。連結部５２は、ブロック状になっている。連結部５２にボルト５５が取り付けられている。図２に示すように、連結部５２は、表面板２２の端面に宛がわれる。表面板２２の端面にはネジ穴２２ｆが形成されている。ネジ穴２２ｆにボルト５５がねじ込まれることによって、連結部５２が表面板２２に連結される。
【００２８】
図１及び図２に示すように、天井部３３の巾方向ｙの両側には、一対の巻揚機５４が、一対の吊具５１にそれぞれ対応するように設置されている。各巻揚機５４にワイヤ５３の基端部が巻き付けられている。図２及び図５に示すように、巻揚機５４のハンドルを回すことによって、対応する吊具５１を昇降でき、ひいては表面板２２を昇降できる。一対の巻揚機５４のハンドル操作は互いに同期して行なうことが好ましい。巻揚機５４として、電動のホイストやチェーンブロックを用いてもよい。
【００２９】
上記構成のプラズマ処理装置１の使用方法を、表面板２２の交換方法を中心に説明する。
被処理物９のプラズマ処理の際、ステージ２０の表面、具体的には表面板２２の上面が放電によって酸化しやすい。また、被処理物９の位置決めや搬出等の際に表面板２２の特に周縁部が被処理物９との接触によって摩耗しやすい。そこで、表面板２２を定期的に交換する。ステージ本体２１はそのまま残置する。ステージ２０の全体を交換する必要がない。したがって、大掛かりな交換作業を回避でき、かつ保守費用を低減できる。
【００３０】
上記表面板２２の交換は次の手順にて行なう。予め、処理ヘッド１０をステージ２０の直上から待機スペースＳとは反対側に退避させておく（図１参照）。待機スペースＳ側のストッパ６２を外してヘッドスキャン用レール６１にスライダ３４を嵌め込む。待機スペースＳにおいてスライダ３４上にフレーム３１を組み、ステージ保守用クレーン３０を構築する。
【００３１】
そして、損耗した表面板２２の撤去作業を行なう。先ず、クレーン３０をレール６１に沿ってステージ２０の上方まで移動させる（図４参照）。次に、巻揚機５４を操作して吊具５１を下降させる。そして、図５に示すように、連結部５２をステージ本体２１上の表面板２２の端面に当て、ボルト５５をネジ穴２２ｆにねじ込み、連結部５２と表面板２２を連結する。ステージ本体２１と表面板２２の端面どうしが面一であるために表面板２２に引っ掛け部を設けることができなくても、連結部５２と表面板２２を容易に連結することができる。ネジ穴２２ｆを表面板２２の上面すなわち放電面ではなく表面板２２の端面に設けることで、放電の安定性を確保できる。
【００３２】
また、真空ポンプ４２を停止して、表面板２２の真空吸着を解除しておく。コンプレッサ４１から穴部２１ｈ内にガスを送り込むことにしてもよい。これによって、表面板２２とステージ本体２１の吸着状態を確実に解除できる。そして、巻揚機５４にて吊具５１を上昇させる。これによって、図２に示すように、ステージ２０の表面板２２をステージ本体２１から離して吊り上げることができる。続いて、クレーン３０をレール６１に沿って送り方向Ｘに移動させる。これによって、表面板２２を待機スペースＳに搬送できる。このようにして、表面板２２を容易に撤去できる。
【００３３】
次に、新たな表面板２２の設置作業を行なう。先ず、図１に示すように、待機スペースＳにステージ保守用クレーン３０を配置する。そして、待機スペースＳにおいて、新たな表面板２２の端面に連結部５２を宛がい、ボルト５５をネジ穴２２ｆにねじ込み、連結部５２と表面板２２を連結する。次に、図２に示すように、巻揚機５４にて吊具５１を上昇させ、新たな表面板２２を吊り上げる。次に、図４に示すように、クレーン３０をレール６１に沿ってステージ２０の上方まで移動させ、新たな表面板２２をステージ本体２１の直上に位置させる。次に、巻揚機５４にて吊具５１を下降させる。これによって、図５に示すように、新たな表面板２２をステージ本体２１の上面に容易に載置することができる。連結部５２は、表面板２２の端面に配置されているため、表面板２２をステージ本体２１上に設置する際の障害になることがない。
【００３４】
表面板２２の設置の際、切換器４３によってコンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続しておく。そして、コンプレッサ４１から圧縮空気を穴部２１ｈへ導入する。これによって、表面板２２の下面に正のガス圧が付与される。このガス圧は、大気圧より５０Ｐａ程度高圧になるようにすれば十分である。このガス圧によって、ステージ本体２１と表面板２２との間の摩擦抵抗を十分に低減できる。したがって、表面板２２が大型であり重量が重くても、人力にて十分に表面板２２をステージ本体２１上に位置決めできる。ステージ本体２１と表面板２２は同一面積かつ同一形状であるから、表面板２２の端面がステージ本体２１の端面と面一になるように表面板２２を設置すればよく、表面板２２の位置決めを容易に行なうことができる。４つの枠部材２３を退避位置から前進させてステージ本体２１及び表面板２２の端面に宛がうことによって、表面板２２が自動的に位置決めされるようにしてもよい。
【００３５】
その後、切換器４３によって、コンプレッサ４１を穴部２１ｈから切り離し、代わりに真空ポンプ４２を穴部２１ｈに接続する。そして、真空ポンプ４２によって穴部２１ｈ内のガスを吸引する。これによって、表面板２２をステージ本体２１に吸着させて固定することができる。
【００３６】
このようにして、ステージ２０が大型であってもクレーン３０を用いることによって表面板２２の交換作業を容易に行なうことができる。
処理ヘッド１０のプラズマ処理時における移動（スキャン）用のレール６１が、ステージ保守用クレーン３０の水平移動用のレールを兼ねているから、ステージ保守用クレーン３０専用のレールを別途敷設する必要が無い。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置１は、一対のヘッドスキャン用レール６１に加えて、更に一対のヘッド保守用レール７１を備えている。これらヘッド保守用レール７１は、ヘッドスキャン用レール６１の巾方向ｙの両外側に敷設されている。各ヘッド保守用レール７１は、ヘッドスキャン用レール６１と平行に送り方向Ｘに延び、かつ、ステージ２０よりも送り方向Ｘの一側（図８において左）に大きく延び出ている。一対のヘッド保守用レール７１におけるステージ２０から延出した部分どうしの間に待機スペースＳが画成されている。
【００３８】
ヘッド保守用レール７１は、通常、処理ヘッド１０の保守用のクレーン７０が走行するのに用いられる。例えば、対向電極１１が損耗した場合、処理ヘッド１０を架台１５から外し、ヘッド保守用クレーン７０によって処理ヘッド１０を吊り上げて待機スペースＳへ搬送する。そして、処理ヘッド１０内の対向電極１１を交換した後、処理ヘッド１０をヘッド保守用クレーン７０によって再び吊り上げて架台１５に再設置する。
【００３９】
第２実施形態では、上記ヘッド保守用レール７１が、ステージ保守用クレーン３０の水平移動用のレールを兼ねている。表面板２２の交換の際は、予め、ヘッド保守用クレーン７０及び処理ヘッド１０を待機スペースＳとは反対側に退避させる。或いは、ヘッド保守用クレーン７０をレール７１から撤去してもよい。そして、待機スペースＳ側のストッパ７２を外してレール７１にスライダ３４を嵌め込む。このスライダ３４上にフレーム３１を組み、ステージ保守用クレーン３０を構築する。このクレーン３０をレール７１に沿って待機位置（図８）とステージ２０上の前進位置との間で移動させ、第１実施形態と同様にして、損耗した表面板２２の撤去及び新たな表面板２２の設置を行なう。
第２実施形態においても、ステージ保守用クレーン３０専用のレールを敷設する必要が無い。
【００４０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変をなすことができる。
例えば、本発明は、一対の電極１１，２０の間の放電に被処理物９を直接晒すダイレクト方式のプラズマ処理装置に限られず、被処理物９を放電空間から離して配置し、プラズマ化した処理ガスを放電空間から被処理物９に吹き付ける所謂リモート式のプラズマ処理装置にも適用できる。すなわち、処理空間１ａが電極間の放電空間とは別になっていてもよい。放電空間でプラズマ化した処理ガスを放電空間とは別の処理空間１ａへ導き、処理空間１ａ内の被処理物９に接触させてもよい。リモート式のプラズマ処理装置においては、例えば処理ヘッド１０内に一対の電極が設けられている。処理ガスが処理ヘッド１０内においてプラズマ化されて吹き出される。したがって、ステージ２０は、被処理物９を支持する支持部としての機能だけを有していれば足り、電極としての機能を兼ねていなくてもよい。よって、ステージ２０の材質は金属に限られず、樹脂やセラミックス等の絶縁体であってもよい。
レール６１又は７１が、ステージ３０より下側の床部ではなく、ステージ２０より上側の高さに配置されていてもよい。例えば、処理室の側壁の上部又は天井にレール６１又は７１が架設されていてもよい。その場合、ステージ保守用クレーン３０の支え部３２は、垂直な柱状である必要が無い。或いは、支え部３２が、天井のレール６１，７１からスライダ３４を介して垂下されていてもよい。
ヘッド保守用クレーン７０をステージ保守用クレーン３０として兼用してもよい。
被処理物９は、液晶表示パネルに限られず、プラズマ表示パネル等の他のフラットパネルディスプレイであってもよく、更にフラットパネルディスプレイに限られず、半導体ウェハや樹脂シート等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、半導体装置や液晶表示装置の製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プラズマ処理装置
１ａ 処理空間
２ 処理ガス供給源
２ａ 供給路
３ 電源
３ａ 接地線
９ 被処理物
１０ 処理ヘッド
１１ 対向電極
１２ 固体誘電体層
１５ 架台
１７ スライダ
２０ ステージ
２１ ステージ本体
２１ｃ 吸着穴
２１ｈ 穴部
２２ 表面板
２２ｃ 吸着穴
２２ｆ ネジ穴
２３ 枠部材
３０ ステージ保守用クレーン
３１ フレーム
３２ 支え部
３３ 天井部
３４ スライダ
４０ ガス圧路
４０ａ 正圧路部分
４０ｂ 負圧路部分
４１ コンプレッサ（ガス圧付与手段）
４２ 真空ポンプ（吸引手段）
４３ 切換器
５０ 吊り機構
５１ 吊具
５２ 連結部
５３ ワイヤ
５４ 巻揚機（昇降手段）
５５ ボルト
６０ 移動機構
６１ ヘッドスキャン用レール
６２ ストッパ
７０ ヘッド保守用クレーン
７１ ヘッド保守用レール
７２ ストッパ
Ｓ 待機スペース
ｘ 送り方向
ｙ 巾方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ガスをプラズマ化して処理空間内の被処理物に接触させるプラズマ処理装置において、
上面に前記被処理物が載置されるステージと、
前記ステージの上方において水平な送り方向に移動可能に設けられ、前記ステージとの間に前記処理空間を画成し、かつ前記処理空間に前記処理ガスを供給する処理ヘッドと、
前記ステージを挟んで前記送り方向と直交する水平な巾方向の両側に設けられ、かつ前記ステージより前記送り方向の外側に延出する一対のレールと、
ステージ保守用クレーンと、
を備え、前記ステージが、ステージ本体と、前記ステージ本体とは別体をなして前記ステージ本体の上面に分離可能に設けられる表面板とを含み、前記ステージ保守用クレーンが、
前記巾方向に離れた一対の支え部及び前記ステージより高所に配置されて前記一対の支え部の間に架け渡された天井部を有するフレームと、
前記一対の支え部にそれぞれ設けられ、対応する前記レールにスライド可能に嵌合するスライダと、
一対をなして前記天井部の前記巾方向の両側部に昇降可能に垂下された吊具と、
前記一対の吊具の各々に設けられ、前記表面板に連結される連結部と、
前記一対の吊具を昇降させる昇降手段と、を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記レールが、前記被処理物の処理の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に移動させる移動機構のレールを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記レールが、前記処理ヘッドの保守の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に搬送するヘッド保守用クレーンのレールを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ステージ本体の端面と前記表面板の端面とが互いに面一をなし、かつ前記表面板の端面にネジ穴が形成されており、前記連結部が、前記ネジ穴にねじ込まれるボルトを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
処理ガスをプラズマ化して処理空間内の被処理物に接触させるプラズマ処理装置において、
上面に前記被処理物が載置されるステージと、
前記ステージの上方において水平な送り方向に移動可能に設けられ、前記ステージとの間に前記処理空間を画成し、かつ前記処理空間に前記処理ガスを供給する処理ヘッドと、
前記ステージを挟んで前記送り方向と直交する水平な巾方向の両側に設けられ、かつ前記ステージより前記送り方向の外側に延出する一対のレールと、
ステージ保守用クレーンと、
を備え、前記ステージが、ステージ本体と、前記ステージ本体とは別体をなして前記ステージ本体の上面に分離可能に設けられる表面板とを含み、前記ステージ保守用クレーンが、
前記巾方向に離れた一対の支え部及び前記ステージより高所に配置されて前記一対の支え部の間に架け渡された天井部を有するフレームと、
前記一対の支え部にそれぞれ設けられ、対応する前記レールにスライド可能に嵌合するスライダと、
一対をなして前記天井部の前記巾方向の両側部に昇降可能に垂下された吊具と、
前記一対の吊具の各々に設けられ、前記表面板に連結される連結部と、
前記一対の吊具を昇降させる昇降手段と、を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記レールが、前記被処理物の処理の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に移動させる移動機構のレールを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記レールが、前記処理ヘッドの保守の際に前記処理ヘッドを前記送り方向に搬送するヘッド保守用クレーンのレールを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ステージ本体の端面と前記表面板の端面とが互いに面一をなし、かつ前記表面板の端面にネジ穴が形成されており、前記連結部が、前記ネジ穴にねじ込まれるボルトを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−６９４７０（Ｐ２０１２−６９４７０Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１５２２１（Ｐ２０１０−２１５２２１）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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