プラズマ処理装置
【課題】プラズマ処理装置のステージ電極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】ステージ電極２０を電極本体２１と電極板２２とに分割する。電極本体２１の周端面２１ｅと電極板２２の周端面２２ｅとは互いに面一になっている。ステージ電極２０の外周に沿って複数の枠部材３０を設ける。これら枠部材３０を進退機構５によって退避位置と進出位置との間で進退させる。枠部材３０を進出位置に位置させると、枠部材３０の位置決め面３３が上記周端面２１ｅ，２２ｅに当接し、電極板２２が位置決めされる。また、枠部材３０の段差３１によって被処理物９が位置決めされる。
【解決手段】ステージ電極２０を電極本体２１と電極板２２とに分割する。電極本体２１の周端面２１ｅと電極板２２の周端面２２ｅとは互いに面一になっている。ステージ電極２０の外周に沿って複数の枠部材３０を設ける。これら枠部材３０を進退機構５によって退避位置と進出位置との間で進退させる。枠部材３０を進出位置に位置させると、枠部材３０の位置決め面３３が上記周端面２１ｅ，２２ｅに当接し、電極板２２が位置決めされる。また、枠部材３０の段差３１によって被処理物９が位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理物の表面をプラズマ処理する装置に関し、特に、その電極構造及び被処理物の設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板等の被処理物をステージ上に載置し、被処理物の表面をプラズマ処理する装置は公知である（特許文献１〜４等参照）。これら文献のステージは電極を兼ねる。ステージ電極と対向するように対向電極が設けられる。対向電極とステージ電極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。ステージ電極の外周には枠部材が設けられている（特許文献３、４参照）。枠部材によって被処理物を位置決めできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５１５３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２３２０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７３１４０号公報
【特許文献４】特開２００８−４１７６１号公報
【特許文献５】特開２００４−３２７３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステージ電極の表面は、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。そこで酸化した部分を研磨により除去すると、ステージ電極の表面が摩耗する。また、ステージ電極の特に外周の角部は、被処理物との接触によって摩耗しやすい。そのため、ステージ電極をある期間使用したら交換する必要がある。特許文献２、５では、電極を、電極本体とその表面側の電極板との２つの部材に分割し、損傷が生じたときは電極板のみを交換するようになっている。一方、処理すべき基板のサイズが大型であると、ステージ電極のサイズも大型にする必要がある。大型のステージ電極を、電極本体とその表面側の電極板とに分割した場合、電極板を電極本体に位置決めするのが容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、処理ガスを放電空間に導入するとともに前記放電空間内に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、
前記被処理物の支持部を兼ね、かつ前記被処理物より小面積のステージ電極と、
前記ステージ電極と対向し、前記ステージ電極との間に前記放電空間を形成する対向電極と、
前記ステージ電極の外周に沿って複数設けられ、前記被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材と、
前記複数の枠部材を、前記ステージ電極に接する進出位置と、前記ステージ電極から離れる退避位置との間で進退させる進退機構と、
を備え、前記ステージ電極が、電極本体と、前記電極本体とは別体をなして前記電極本体の前記対向電極を向く主面に被さる電極板とを含み、前記電極板の前記対向電極を向く放電面上に前記被処理物が配置され、前記電極板が前記電極本体上に位置決めされた状態でこれら電極本体及び電極板の周端面どうしが互いに面一をなしており、
前記枠部材が、前記放電面と面一をなす受け面と、前記受け面と交差して段差を構成する段差面と、前記電極本体及び電極板の周端面を向いて前記受け面と直角に交差する位置決め面とを有し、前記進出位置のとき、前記受け面が前記被処理物の外周部を受け、かつ前記段差面が前記被処理物の周端面に当たり、更に前記位置決め面が前記電極本体及び電極板の周端面に当たることを特徴とする。
ステージ電極が放電や被処理物との接触等によって損傷又は摩耗したときは、ステージ本体の電極本体とその表面側の電極板とのうち、電極板のみを交換すればよい。ステージ電極の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。電極板の交換の際は、枠部材を後退位置から進出位置へ進出させる。すると、枠部材の位置決め面が電極本体の周端面に当たるとともに電極板の周端面にも当たる。これによって、電極板を電極本体に正確に位置決めすることができる。被処理物のサイズが大型であるために、ステージ電極ひいては電極板のサイズを大型にしなければならない場合であっても、枠部材によって電極板を容易に位置補正できる。しかも、被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材及びその進退機構を用いて、電極板の位置決めをも行なうことができる。
【０００６】
前記電極本体には前記主面に達する穴部が形成され、前記電極板が前記穴部に被さり、更に前記穴部にガス圧の付与手段とガスの吸引手段とが選択的に接続されることが好ましい。
前記電極板を前記電極本体上に設置する際は、前記ガス圧付与手段を前記穴部に接続した状態で前記進退機構が前記枠部材を前記進出位置に位置させ、その後、前記穴部に前記ガス圧付与手段に代えて前記吸引手段を接続することが好ましい。
前記電極板の設置の際、穴部にガス圧付与手段を接続して、穴部からガス圧を電極板に付与する。これによって、電極板と電極本体との間の摩擦抵抗を低減することができ、若しくは無くすことができる。したがって、枠部材による電極板の位置決めを容易かつ確実に行なうことができる。電極板を電極本体上に位置決めして設置した後、穴部に吸引手段を接続して穴部内のガスを真空引きする。これによって、電極板を電極本体に吸着して固定することができる。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明によれば、電極板を電極本体に容易に位置決めすることができる。かつ枠部材によって、被処理物の位置決めだけでなく、電極板の位置決めをも行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置を、被処理物の処理状態で示す正面断面図である。
【図２】上記プラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が進出位置の状態で示す、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である。
【図３】上記プラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が退避位置の状態で示す平面図である。
【図４】上記プラズマ処理装置において、被処理物を設置する工程を示す正面断面図である。
【図５】上記プラズマ処理装置において、電極板を設置する工程を示す正面断面図である。
【図６】上記プラズマ処理装置において、電極板を設置後、電極本体に吸着して固定する工程を示す正面断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、上記電極板を位置決めする工程を順次示す正面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が進出位置の状態で示す平面図である。
【図９】上記第２実施形態に係るプラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が退避位置の状態で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、被処理物９をプラズマ処理するプラズマ処理装置１を示したものである。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。
【００１１】
図１及び図２に示すように、プラズマ処理装置１は、処理ヘッド１０と、ステージ電極２０と、枠部材３０を備えている。処理ヘッド１０は、ステージ電極２０の上方に離れて架台（図示省略）によって支持されている。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、四角形の断面を有して図１の紙面と直交する方向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（ステージ電極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。
【００１２】
処理ヘッド１０には移動機構（図示省略）が接続されている。移動機構によって処理ヘッド１０が図１の左右方向に往復移動（スキャン）される。移動機構がステージ電極２０に接続されていてもよい。ステージ電極２０が図１の左右方向に往復移動されるようになっていてもよい。
【００１３】
ステージ電極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。ステージ電極２０の上面に被処理物９が載置される。なお、図２においては、被処理物９の図示を省略してある。ステージ電極２０の平面視の面積は、被処理物９より少し小さい。したがって、被処理物９をステージ電極２０上に載置したとき、被処理物９の外周部がステージ電極２０より外側に突出する。
【００１４】
ステージ電極２０は、平面視で四角形の盤形状になっている。ステージ電極２０（後記電極本体２１及び電極板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、ステージ電極２０とは、互いに上下に対向する。電源３から対向電極１１への電力供給によって対向電極１１とステージ電極２０との間に電界が印加される。これによって、処理ヘッド１０とステージ電極２０との間の空間が放電空間１ａになり、そこに大気圧近傍のプラズマ放電が生成される。この放電空間１ａに処理ガス供給源２から処理ガスが導入される。これによって、放電空間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。
【００１５】
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やポリ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。
【００１６】
ステージ電極２０の構造を詳述する。ステージ電極２０は、電極本体２１と、電極板２２とに分割されている。電極本体２１と電極板２２は互いに別体になり、分離可能になっている。電極本体２１は、四角形の盤形状になっている。電極板２２は、平面視で電極本体２１と同一形状、同一面積の四角形の板状になっている。電極板２２の厚さは、電極本体２１の厚さより小さく、例えば１ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。電極板２２が、電極本体２１の対向電極１１を向く上面（主面）に被さっている。電極板２２の対向電極１１を向く上面は、対向電極１１との間に放電空間１ａを形成する放電面となる。この電極板２２の上面に被処理物９が配置される。電極本体２１に接地線３ａが接続されている。電極板２２は、電極本体２１と接することで電極本体２１を介して電気的に接地されている。
【００１７】
電極本体２１は、４つの周端面２１ｅを有している。電極板２２は、４つの周端面２２ｅを有している。電極板２２が電極本体２１上に位置決めされた状態で、電極本体２１及び電極板２２の対応する周端面２２ｅどうしが互いに面一になる。これら周端面２１ｅ，２２ｅが、ステージ電極２０の垂直な周端面を構成する。
【００１８】
電極本体２１には、複数の穴部２１ｈが分散して形成されている。各穴部２１ｈの上端部が、電極本体２１の上面（主面）に達して開口している。電極板２２が穴部２１ｈに被さり、これを塞いでいる。
【００１９】
穴部２１ｈの下端部（基端部）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に接続される。穴部２１ｈ内のガスが真空引きされることによって、電極板２２が電極本体２１に吸着固定される。後述するように、コンプレッサ４１は電極板２２の交換時に用いられる。
【００２０】
更に電極本体２１及び電極板２２には、複数の吸着穴２１ｃ，２２ｃが分散して形成されている。図示は省略するが、電極本体２１の吸着穴２１ｃの下端部（基端部）には真空ポンプ等の吸引手段が接続されている。穴部２１ｈ用の吸引手段６が、吸着穴２１ｃ，２２ｃ用の吸引手段を兼ねていてもよい。吸着穴２１ｃの上端部は、電極本体２１の上面に達している。電極板２２の吸着穴２２ｃは、電極板２２を厚さ方向（上下）に貫通している。電極本体２１の吸着穴２１ｃと電極板２２の吸着穴２２ｃとが一対一に連通している。吸着穴２２ｃの上端部が被処理物９にて塞がれる。上記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が電極板２２に吸着されて固定される。被処理物９を吸着手段は、静電吸着でもよい。
【００２１】
ステージ電極２０の外周に沿って４つ（複数）の枠部材３０が設けられている。枠部材３０は、ステージ電極２０の４つの周端面２１ｅ，２２ｅにそれぞれ対応して配置されている。各枠部材３０は、ステージ電極２０の対応する辺に沿って真っ直ぐ水平に延びている。
【００２２】
枠部材３０の上面には、段差３１が形成されている。段差３１は、水平な受け面３４と、ほぼ垂直な段差面３５とによって構成されている。受け面３４は、電極板２２の上面と面一すなわち同一水平面上に位置している。段差面３５は、受け面３４の外側（ステージ電極２０とは反対側）の縁と交差し、受け面３４より上へ突出している。段差面３５は、垂直であってもよく、外側へ傾く斜面になっていてもよい。
【００２３】
枠部材３０のステージ電極２０を向く内側面は、位置決め面３３を構成している。位置決め面３３は、垂直な平面をなし、かつステージ電極２０の対応する周端面２１ｅ，２２ｅに沿って長く延びている。受け面３４と位置決め面３３が直角に交差している。
【００２４】
各枠部材３０に進退機構５が接続されている。詳細な図示は省略するが、進退機構５は、流体圧シリンダやモータ等のアクチュエータや、枠部材３０とアクチュエータとを連結する連結部等を含む。進退機構５は、枠部材３０を進出位置（図１、図２、図６）と退避位置（図３、図４、図５）との間で進退させる。図１、図２、図６に示すように、進出位置における枠部材３０は、ステージ電極２０に接する。すなわち、位置決め面３３が、電極本体２１及び電極板２２の周端面２１ｅ，２２ｅに当たる。更に被処理物９をステージ電極２０上に載置したとき、枠部材３０の段差３１に被処理物９の外周部が嵌る。すなわち、枠部材３０の受け面３４が、被処理物９の外周部を受け、かつ段差面３５が被処理物９の周端面に当たる。図３〜図５に示すように、退避位置における枠部材３０は、ステージ電極２０から離間する。
【００２５】
図１及び図４に示すように、ステージ電極２０の外側には、被処理物９の昇降機構４が配置されている。昇降機構４は、ステージ電極２０及び枠部材３０より下方に引っ込んだ下降位置（図１）と、ステージ電極２０より上へ突出した上昇位置（図４）との間で昇降する。図１に示すように、枠部材３０が進出位置にある時又は枠部材３０を進退させる際は、昇降機構４を下降位置に位置させておく。図４に示すように、昇降機構４が上昇位置にある時又は昇降機構４を昇降させる際は、枠部材３０を退避位置に位置させておく。昇降機構４の上端部には枠部４ａが設けられている。枠部４ａによって被処理物９の外周部が支持される。
【００２６】
上記のように構成された表面処理装置１の使用方法を、被処理物９の設置方法及び電極板２２の交換方法を中心に説明する。
まず、被処理物９の設置方法を説明する。電極板２２は、電極本体２１上に設置済みとする。図４に示すように、被処理物９をステージ電極２０に設置する際は、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に位置させる。処理ヘッド１０（図４において不図示）についてもステージ電極２０の真上の位置から外側へ退避させておく。そして、昇降機構４をステージ電極２０より上へ突出させる。この昇降機構４の枠部４ａに被処理物９を載せる。
【００２７】
続いて、昇降機構４を下降させる。枠部４ａをステージ電極２０より下方へ引っ込ませることで、被処理物９を電極板２２上に移し替えることができる。被処理物９の外周部はステージ電極２０から突出した状態になる。続いて、図１に示すように、進退機構５によって４つの枠部材３０を進出位置へ前進させる。すると、各枠部材３０の段差面３５が被処理物９の対応する周端面に当たり、被処理物９を正確に位置決めすることができる。かつ、枠部材３０の受け面３４が被処理物９の裏面の外周部分に接する。これによって、被処理物９の外周部が、段差３１に嵌った状態で支持される。各枠部材３０の位置決め面３３は、ステージ電極２０の周端面２１ｅ，２２ｅに当接する。被処理物９の位置決め時に吸着穴２１ｃ，２２ｃからガスを吹き出すことにしてもよい。そうすることで、被処理物９と電極板２２との摩擦抵抗を十分に低減でき、被処理物９の位置調節を確実かつ容易に行なうことができる。被処理物９の位置決め後、吸着穴２１ｃ，２２ｃ内のガスを真空引きする。これによって、被処理物９を電極板２２に吸着して固定することができる。
【００２８】
その後、被処理物９にプラズマガスを照射してプラズマ表面処理を行なう。処理後、被処理物９をステージ電極２０から搬出する。被処理物９の搬出は上記設置とは逆の手順にて行なう。そして、新たな被処理物９をステージ電極２０に設置する。これら被処理物９の設置、表面処理、搬出の期間中、電極板２２の電極本体２１への吸着固定状態を維持する。
【００２９】
被処理物９のプラズマ処理の際、ステージ電極２０の表面、具体的には電極板２２の上面（放電面）が放電によって酸化しやすい。また、上述した被処理物９の設置、位置決めや搬出等の際に、電極板２２の上面と周端面２２ｅとの角部などが被処理物９との接触によって摩耗しやすい。そこで、電極板２２を定期的に交換する。電極本体２１はそのまま残置する。ステージ電極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】
上記電極板２２の交換は次の手順にて行なう。先ず電極本体２１上の損耗した電極板２２を取り外す。このとき、真空ポンプ４２を停止して、電極板２２の真空吸着を解除しておく。コンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続して、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、電極板２２と電極本体２１の吸着状態を確実に解除できる。また、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に退避させる。そして、電極板２２を撤去する。
【００３１】
次に、図５に示すように、新たな電極板２２の設置作業を行なう。予め、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に位置させておく。そして、新たな電極板２２を電極本体２１上に搬送し、かつ大まかに位置合わせして載置する。また、切換器４３によってコンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続し、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、電極板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。
【００３２】
続いて、進退機構５によって４つの枠部材３０を互いに同期させて進出位置へ前進させる。各枠部材３０は、電極本体２１の対応する周端面２１ｅに対して直交する向きに水平に前進する。そして、図６に示すように、４つの枠部材３０が互いに同期して電極本体２１の周端面２１ｅにそれぞれ突き当たるとともに、電極板２２の周端面２２ｅにそれぞれ突き当たる。これによって、電極板２２が水平４方向から位置補正されて正確に位置決めされる。
【００３３】
上記電極板２２の位置決め動作を更に詳述する。
今、図７（ａ）に示すように、電極板２２の左側の周端面２２ｅが電極本体２１の左側の周端面２１ｅより突出し、電極板２２の右側の周端面２２ｅが電極本体２１の右側の周端面２１ｅより引っ込んでいるものとする。その場合、先ず、左側の枠部材３０の位置決め面３３が電極板２２の左側の周端面２２ｅに突き当たる。この時、右側の枠部材３０は電極本体２１及び電極板２２から離れている。続いて、図７（ｂ）に示すように、左側の枠部材３０が電極板２２を右へ押し動かす。これによって、電極板２２の位置ずれを矯正することができる。やがて、図７（ｃ）に示すように、左側の枠部材３０の位置決め面３３が、電極本体２１の左側の周端面２１ｅにも突き当たる。この時、電極板２２の左側の周端面２２ｅが、電極本体２１の左側の周端面２１ｅと一致して面一になる。同時に、右側の枠部材３０の位置決め面３３が、電極本体２１の右側の周端面２１ｅに突き当たる。かつ、電極板２２の右側の周端面２２ｅが、右側の枠部材３０の位置決め面３３に突き当たるとともに、電極本体２１の右側の周端面２１ｅと一致して面一になる。
【００３４】
ステージ電極２０の前側（図６において紙面手前）及び後側（図６において紙面奥）でも同様の動作が行なわれる。このようにして、４つの枠部材３０によって、電極板２２を電極本体２１上に正確にかつ迅速に位置決めすることができる。穴部２１ｈからガス圧を電極板２２に付与することで、電極板２２と電極本体２１との間の摩擦抵抗を十分に低減できる。したがって、電極板２２が大型であり重量が重くても、枠部材３０によって電極板２２を容易かつ確実に位置調節することができる。
【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、電極板２２を電極本体２１に吸着させて固定することができる。電極板２２を電極本体２１に密着させることで、電極本体２１を介して確実に電気的に接地できる。
【００３６】
このようにして、プラズマ処理装置１によれば、被処理物９の外周部の位置決め及び支持用の枠部材３０を用いて、電極板２２の位置決めをも行なうことができる。
【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。
枠部材３０は、ステージ電極２０の各辺の全長にわたって延びている必要は無い。図８及び図９に示す第２実施形態では、ステージ電極２０の各辺につき枠部材３０が２つ（複数）設けられている。これら２つの枠部材３０は、ステージ電極２０の対応する周端面２１ｅ，２２ｅの延び方向に間隔を置いて配置されている。各枠部材３０が、段差３１及び位置決め面３３を有している点は第１実施形態と同様である。更に、これら枠部材３０が、進退機構５によって互いに同期して進出位置（図８）と退避位置（図９）との間で進退される点についても第１実施形態と同様である。
【００３８】
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、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。
上記実施形態では、複数の枠部材３０が進出位置へ互いに同期して移動し、互いに同時に電極本体２１の周端面２１ｅに突き当たるようになっていたが、これに限られず、複数の枠部材３０が互いに時間的にずれて周端面２１ｅに突き当たるようにしてもよい。
第２実施形態において、ステージ電極２０の各辺につき枠部材３０が３つ以上設けられていてもよい。ステージ電極２０の辺ごとに枠部材３０の数が異なっていてもよい。
処理ヘッド１０とステージ電極２０の配置関係は実施形態に限定されない。ステージ電極２０が上側、処理ヘッド１０が下側に配置されていてもよい。その場合、被処理物９をクランプ等の固定手段にてステージ電極２０に固定することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
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】
【００４０】
１ プラズマ処理装置
１ａ 放電空間
２ 処理ガス供給源
３ 電源
３ａ 接地線
４ 昇降機構
４ａ 枠部
５ 進退機構
９ 被処理物
１０ 処理ヘッド
１１ 対向電極
１２ 固体誘電体層
２０ ステージ電極
２１ 電極本体
２１ｃ 吸着穴
２１ｅ 周端面
２１ｈ 穴部
２２ 電極板
２２ｃ 吸着穴
２２ｅ 周端面
３０ 枠部材
３１ 段差
３３ 位置決め面
３４ 受け面
３５ 段差面
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
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理物の表面をプラズマ処理する装置に関し、特に、その電極構造及び被処理物の設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板等の被処理物をステージ上に載置し、被処理物の表面をプラズマ処理する装置は公知である（特許文献１〜４等参照）。これら文献のステージは電極を兼ねる。ステージ電極と対向するように対向電極が設けられる。対向電極とステージ電極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。ステージ電極の外周には枠部材が設けられている（特許文献３、４参照）。枠部材によって被処理物を位置決めできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５１５３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２３２０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７３１４０号公報
【特許文献４】特開２００８−４１７６１号公報
【特許文献５】特開２００４−３２７３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステージ電極の表面は、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。そこで酸化した部分を研磨により除去すると、ステージ電極の表面が摩耗する。また、ステージ電極の特に外周の角部は、被処理物との接触によって摩耗しやすい。そのため、ステージ電極をある期間使用したら交換する必要がある。特許文献２、５では、電極を、電極本体とその表面側の電極板との２つの部材に分割し、損傷が生じたときは電極板のみを交換するようになっている。一方、処理すべき基板のサイズが大型であると、ステージ電極のサイズも大型にする必要がある。大型のステージ電極を、電極本体とその表面側の電極板とに分割した場合、電極板を電極本体に位置決めするのが容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、処理ガスを放電空間に導入するとともに前記放電空間内に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、
前記被処理物の支持部を兼ね、かつ前記被処理物より小面積のステージ電極と、
前記ステージ電極と対向し、前記ステージ電極との間に前記放電空間を形成する対向電極と、
前記ステージ電極の外周に沿って複数設けられ、前記被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材と、
前記複数の枠部材を、前記ステージ電極に接する進出位置と、前記ステージ電極から離れる退避位置との間で進退させる進退機構と、
を備え、前記ステージ電極が、電極本体と、前記電極本体とは別体をなして前記電極本体の前記対向電極を向く主面に被さる電極板とを含み、前記電極板の前記対向電極を向く放電面上に前記被処理物が配置され、前記電極板が前記電極本体上に位置決めされた状態でこれら電極本体及び電極板の周端面どうしが互いに面一をなしており、
前記枠部材が、前記放電面と面一をなす受け面と、前記受け面と交差して段差を構成する段差面と、前記電極本体及び電極板の周端面を向いて前記受け面と直角に交差する位置決め面とを有し、前記進出位置のとき、前記受け面が前記被処理物の外周部を受け、かつ前記段差面が前記被処理物の周端面に当たり、更に前記位置決め面が前記電極本体及び電極板の周端面に当たることを特徴とする。
ステージ電極が放電や被処理物との接触等によって損傷又は摩耗したときは、ステージ本体の電極本体とその表面側の電極板とのうち、電極板のみを交換すればよい。ステージ電極の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。電極板の交換の際は、枠部材を後退位置から進出位置へ進出させる。すると、枠部材の位置決め面が電極本体の周端面に当たるとともに電極板の周端面にも当たる。これによって、電極板を電極本体に正確に位置決めすることができる。被処理物のサイズが大型であるために、ステージ電極ひいては電極板のサイズを大型にしなければならない場合であっても、枠部材によって電極板を容易に位置補正できる。しかも、被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材及びその進退機構を用いて、電極板の位置決めをも行なうことができる。
【０００６】
前記電極本体には前記主面に達する穴部が形成され、前記電極板が前記穴部に被さり、更に前記穴部にガス圧の付与手段とガスの吸引手段とが選択的に接続されることが好ましい。
前記電極板を前記電極本体上に設置する際は、前記ガス圧付与手段を前記穴部に接続した状態で前記進退機構が前記枠部材を前記進出位置に位置させ、その後、前記穴部に前記ガス圧付与手段に代えて前記吸引手段を接続することが好ましい。
前記電極板の設置の際、穴部にガス圧付与手段を接続して、穴部からガス圧を電極板に付与する。これによって、電極板と電極本体との間の摩擦抵抗を低減することができ、若しくは無くすことができる。したがって、枠部材による電極板の位置決めを容易かつ確実に行なうことができる。電極板を電極本体上に位置決めして設置した後、穴部に吸引手段を接続して穴部内のガスを真空引きする。これによって、電極板を電極本体に吸着して固定することができる。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明によれば、電極板を電極本体に容易に位置決めすることができる。かつ枠部材によって、被処理物の位置決めだけでなく、電極板の位置決めをも行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置を、被処理物の処理状態で示す正面断面図である。
【図２】上記プラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が進出位置の状態で示す、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である。
【図３】上記プラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が退避位置の状態で示す平面図である。
【図４】上記プラズマ処理装置において、被処理物を設置する工程を示す正面断面図である。
【図５】上記プラズマ処理装置において、電極板を設置する工程を示す正面断面図である。
【図６】上記プラズマ処理装置において、電極板を設置後、電極本体に吸着して固定する工程を示す正面断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、上記電極板を位置決めする工程を順次示す正面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が進出位置の状態で示す平面図である。
【図９】上記第２実施形態に係るプラズマ処理装置のステージ電極及び枠部材を、枠部材が退避位置の状態で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、被処理物９をプラズマ処理するプラズマ処理装置１を示したものである。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。
【００１１】
図１及び図２に示すように、プラズマ処理装置１は、処理ヘッド１０と、ステージ電極２０と、枠部材３０を備えている。処理ヘッド１０は、ステージ電極２０の上方に離れて架台（図示省略）によって支持されている。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、四角形の断面を有して図１の紙面と直交する方向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（ステージ電極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。
【００１２】
処理ヘッド１０には移動機構（図示省略）が接続されている。移動機構によって処理ヘッド１０が図１の左右方向に往復移動（スキャン）される。移動機構がステージ電極２０に接続されていてもよい。ステージ電極２０が図１の左右方向に往復移動されるようになっていてもよい。
【００１３】
ステージ電極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。ステージ電極２０の上面に被処理物９が載置される。なお、図２においては、被処理物９の図示を省略してある。ステージ電極２０の平面視の面積は、被処理物９より少し小さい。したがって、被処理物９をステージ電極２０上に載置したとき、被処理物９の外周部がステージ電極２０より外側に突出する。
【００１４】
ステージ電極２０は、平面視で四角形の盤形状になっている。ステージ電極２０（後記電極本体２１及び電極板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、ステージ電極２０とは、互いに上下に対向する。電源３から対向電極１１への電力供給によって対向電極１１とステージ電極２０との間に電界が印加される。これによって、処理ヘッド１０とステージ電極２０との間の空間が放電空間１ａになり、そこに大気圧近傍のプラズマ放電が生成される。この放電空間１ａに処理ガス供給源２から処理ガスが導入される。これによって、放電空間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。
【００１５】
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やポリ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。
【００１６】
ステージ電極２０の構造を詳述する。ステージ電極２０は、電極本体２１と、電極板２２とに分割されている。電極本体２１と電極板２２は互いに別体になり、分離可能になっている。電極本体２１は、四角形の盤形状になっている。電極板２２は、平面視で電極本体２１と同一形状、同一面積の四角形の板状になっている。電極板２２の厚さは、電極本体２１の厚さより小さく、例えば１ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。電極板２２が、電極本体２１の対向電極１１を向く上面（主面）に被さっている。電極板２２の対向電極１１を向く上面は、対向電極１１との間に放電空間１ａを形成する放電面となる。この電極板２２の上面に被処理物９が配置される。電極本体２１に接地線３ａが接続されている。電極板２２は、電極本体２１と接することで電極本体２１を介して電気的に接地されている。
【００１７】
電極本体２１は、４つの周端面２１ｅを有している。電極板２２は、４つの周端面２２ｅを有している。電極板２２が電極本体２１上に位置決めされた状態で、電極本体２１及び電極板２２の対応する周端面２２ｅどうしが互いに面一になる。これら周端面２１ｅ，２２ｅが、ステージ電極２０の垂直な周端面を構成する。
【００１８】
電極本体２１には、複数の穴部２１ｈが分散して形成されている。各穴部２１ｈの上端部が、電極本体２１の上面（主面）に達して開口している。電極板２２が穴部２１ｈに被さり、これを塞いでいる。
【００１９】
穴部２１ｈの下端部（基端部）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に接続される。穴部２１ｈ内のガスが真空引きされることによって、電極板２２が電極本体２１に吸着固定される。後述するように、コンプレッサ４１は電極板２２の交換時に用いられる。
【００２０】
更に電極本体２１及び電極板２２には、複数の吸着穴２１ｃ，２２ｃが分散して形成されている。図示は省略するが、電極本体２１の吸着穴２１ｃの下端部（基端部）には真空ポンプ等の吸引手段が接続されている。穴部２１ｈ用の吸引手段６が、吸着穴２１ｃ，２２ｃ用の吸引手段を兼ねていてもよい。吸着穴２１ｃの上端部は、電極本体２１の上面に達している。電極板２２の吸着穴２２ｃは、電極板２２を厚さ方向（上下）に貫通している。電極本体２１の吸着穴２１ｃと電極板２２の吸着穴２２ｃとが一対一に連通している。吸着穴２２ｃの上端部が被処理物９にて塞がれる。上記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が電極板２２に吸着されて固定される。被処理物９を吸着手段は、静電吸着でもよい。
【００２１】
ステージ電極２０の外周に沿って４つ（複数）の枠部材３０が設けられている。枠部材３０は、ステージ電極２０の４つの周端面２１ｅ，２２ｅにそれぞれ対応して配置されている。各枠部材３０は、ステージ電極２０の対応する辺に沿って真っ直ぐ水平に延びている。
【００２２】
枠部材３０の上面には、段差３１が形成されている。段差３１は、水平な受け面３４と、ほぼ垂直な段差面３５とによって構成されている。受け面３４は、電極板２２の上面と面一すなわち同一水平面上に位置している。段差面３５は、受け面３４の外側（ステージ電極２０とは反対側）の縁と交差し、受け面３４より上へ突出している。段差面３５は、垂直であってもよく、外側へ傾く斜面になっていてもよい。
【００２３】
枠部材３０のステージ電極２０を向く内側面は、位置決め面３３を構成している。位置決め面３３は、垂直な平面をなし、かつステージ電極２０の対応する周端面２１ｅ，２２ｅに沿って長く延びている。受け面３４と位置決め面３３が直角に交差している。
【００２４】
各枠部材３０に進退機構５が接続されている。詳細な図示は省略するが、進退機構５は、流体圧シリンダやモータ等のアクチュエータや、枠部材３０とアクチュエータとを連結する連結部等を含む。進退機構５は、枠部材３０を進出位置（図１、図２、図６）と退避位置（図３、図４、図５）との間で進退させる。図１、図２、図６に示すように、進出位置における枠部材３０は、ステージ電極２０に接する。すなわち、位置決め面３３が、電極本体２１及び電極板２２の周端面２１ｅ，２２ｅに当たる。更に被処理物９をステージ電極２０上に載置したとき、枠部材３０の段差３１に被処理物９の外周部が嵌る。すなわち、枠部材３０の受け面３４が、被処理物９の外周部を受け、かつ段差面３５が被処理物９の周端面に当たる。図３〜図５に示すように、退避位置における枠部材３０は、ステージ電極２０から離間する。
【００２５】
図１及び図４に示すように、ステージ電極２０の外側には、被処理物９の昇降機構４が配置されている。昇降機構４は、ステージ電極２０及び枠部材３０より下方に引っ込んだ下降位置（図１）と、ステージ電極２０より上へ突出した上昇位置（図４）との間で昇降する。図１に示すように、枠部材３０が進出位置にある時又は枠部材３０を進退させる際は、昇降機構４を下降位置に位置させておく。図４に示すように、昇降機構４が上昇位置にある時又は昇降機構４を昇降させる際は、枠部材３０を退避位置に位置させておく。昇降機構４の上端部には枠部４ａが設けられている。枠部４ａによって被処理物９の外周部が支持される。
【００２６】
上記のように構成された表面処理装置１の使用方法を、被処理物９の設置方法及び電極板２２の交換方法を中心に説明する。
まず、被処理物９の設置方法を説明する。電極板２２は、電極本体２１上に設置済みとする。図４に示すように、被処理物９をステージ電極２０に設置する際は、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に位置させる。処理ヘッド１０（図４において不図示）についてもステージ電極２０の真上の位置から外側へ退避させておく。そして、昇降機構４をステージ電極２０より上へ突出させる。この昇降機構４の枠部４ａに被処理物９を載せる。
【００２７】
続いて、昇降機構４を下降させる。枠部４ａをステージ電極２０より下方へ引っ込ませることで、被処理物９を電極板２２上に移し替えることができる。被処理物９の外周部はステージ電極２０から突出した状態になる。続いて、図１に示すように、進退機構５によって４つの枠部材３０を進出位置へ前進させる。すると、各枠部材３０の段差面３５が被処理物９の対応する周端面に当たり、被処理物９を正確に位置決めすることができる。かつ、枠部材３０の受け面３４が被処理物９の裏面の外周部分に接する。これによって、被処理物９の外周部が、段差３１に嵌った状態で支持される。各枠部材３０の位置決め面３３は、ステージ電極２０の周端面２１ｅ，２２ｅに当接する。被処理物９の位置決め時に吸着穴２１ｃ，２２ｃからガスを吹き出すことにしてもよい。そうすることで、被処理物９と電極板２２との摩擦抵抗を十分に低減でき、被処理物９の位置調節を確実かつ容易に行なうことができる。被処理物９の位置決め後、吸着穴２１ｃ，２２ｃ内のガスを真空引きする。これによって、被処理物９を電極板２２に吸着して固定することができる。
【００２８】
その後、被処理物９にプラズマガスを照射してプラズマ表面処理を行なう。処理後、被処理物９をステージ電極２０から搬出する。被処理物９の搬出は上記設置とは逆の手順にて行なう。そして、新たな被処理物９をステージ電極２０に設置する。これら被処理物９の設置、表面処理、搬出の期間中、電極板２２の電極本体２１への吸着固定状態を維持する。
【００２９】
被処理物９のプラズマ処理の際、ステージ電極２０の表面、具体的には電極板２２の上面（放電面）が放電によって酸化しやすい。また、上述した被処理物９の設置、位置決めや搬出等の際に、電極板２２の上面と周端面２２ｅとの角部などが被処理物９との接触によって摩耗しやすい。そこで、電極板２２を定期的に交換する。電極本体２１はそのまま残置する。ステージ電極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】
上記電極板２２の交換は次の手順にて行なう。先ず電極本体２１上の損耗した電極板２２を取り外す。このとき、真空ポンプ４２を停止して、電極板２２の真空吸着を解除しておく。コンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続して、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、電極板２２と電極本体２１の吸着状態を確実に解除できる。また、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に退避させる。そして、電極板２２を撤去する。
【００３１】
次に、図５に示すように、新たな電極板２２の設置作業を行なう。予め、進退機構５によって枠部材３０を退避位置に位置させておく。そして、新たな電極板２２を電極本体２１上に搬送し、かつ大まかに位置合わせして載置する。また、切換器４３によってコンプレッサ４１を穴部２１ｈに接続し、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、電極板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。
【００３２】
続いて、進退機構５によって４つの枠部材３０を互いに同期させて進出位置へ前進させる。各枠部材３０は、電極本体２１の対応する周端面２１ｅに対して直交する向きに水平に前進する。そして、図６に示すように、４つの枠部材３０が互いに同期して電極本体２１の周端面２１ｅにそれぞれ突き当たるとともに、電極板２２の周端面２２ｅにそれぞれ突き当たる。これによって、電極板２２が水平４方向から位置補正されて正確に位置決めされる。
【００３３】
上記電極板２２の位置決め動作を更に詳述する。
今、図７（ａ）に示すように、電極板２２の左側の周端面２２ｅが電極本体２１の左側の周端面２１ｅより突出し、電極板２２の右側の周端面２２ｅが電極本体２１の右側の周端面２１ｅより引っ込んでいるものとする。その場合、先ず、左側の枠部材３０の位置決め面３３が電極板２２の左側の周端面２２ｅに突き当たる。この時、右側の枠部材３０は電極本体２１及び電極板２２から離れている。続いて、図７（ｂ）に示すように、左側の枠部材３０が電極板２２を右へ押し動かす。これによって、電極板２２の位置ずれを矯正することができる。やがて、図７（ｃ）に示すように、左側の枠部材３０の位置決め面３３が、電極本体２１の左側の周端面２１ｅにも突き当たる。この時、電極板２２の左側の周端面２２ｅが、電極本体２１の左側の周端面２１ｅと一致して面一になる。同時に、右側の枠部材３０の位置決め面３３が、電極本体２１の右側の周端面２１ｅに突き当たる。かつ、電極板２２の右側の周端面２２ｅが、右側の枠部材３０の位置決め面３３に突き当たるとともに、電極本体２１の右側の周端面２１ｅと一致して面一になる。
【００３４】
ステージ電極２０の前側（図６において紙面手前）及び後側（図６において紙面奥）でも同様の動作が行なわれる。このようにして、４つの枠部材３０によって、電極板２２を電極本体２１上に正確にかつ迅速に位置決めすることができる。穴部２１ｈからガス圧を電極板２２に付与することで、電極板２２と電極本体２１との間の摩擦抵抗を十分に低減できる。したがって、電極板２２が大型であり重量が重くても、枠部材３０によって電極板２２を容易かつ確実に位置調節することができる。
【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、電極板２２を電極本体２１に吸着させて固定することができる。電極板２２を電極本体２１に密着させることで、電極本体２１を介して確実に電気的に接地できる。
【００３６】
このようにして、プラズマ処理装置１によれば、被処理物９の外周部の位置決め及び支持用の枠部材３０を用いて、電極板２２の位置決めをも行なうことができる。
【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。
枠部材３０は、ステージ電極２０の各辺の全長にわたって延びている必要は無い。図８及び図９に示す第２実施形態では、ステージ電極２０の各辺につき枠部材３０が２つ（複数）設けられている。これら２つの枠部材３０は、ステージ電極２０の対応する周端面２１ｅ，２２ｅの延び方向に間隔を置いて配置されている。各枠部材３０が、段差３１及び位置決め面３３を有している点は第１実施形態と同様である。更に、これら枠部材３０が、進退機構５によって互いに同期して進出位置（図８）と退避位置（図９）との間で進退される点についても第１実施形態と同様である。
【００３８】
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、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。
上記実施形態では、複数の枠部材３０が進出位置へ互いに同期して移動し、互いに同時に電極本体２１の周端面２１ｅに突き当たるようになっていたが、これに限られず、複数の枠部材３０が互いに時間的にずれて周端面２１ｅに突き当たるようにしてもよい。
第２実施形態において、ステージ電極２０の各辺につき枠部材３０が３つ以上設けられていてもよい。ステージ電極２０の辺ごとに枠部材３０の数が異なっていてもよい。
処理ヘッド１０とステージ電極２０の配置関係は実施形態に限定されない。ステージ電極２０が上側、処理ヘッド１０が下側に配置されていてもよい。その場合、被処理物９をクランプ等の固定手段にてステージ電極２０に固定することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
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】
【００４０】
１ プラズマ処理装置
１ａ 放電空間
２ 処理ガス供給源
３ 電源
３ａ 接地線
４ 昇降機構
４ａ 枠部
５ 進退機構
９ 被処理物
１０ 処理ヘッド
１１ 対向電極
１２ 固体誘電体層
２０ ステージ電極
２１ 電極本体
２１ｃ 吸着穴
２１ｅ 周端面
２１ｈ 穴部
２２ 電極板
２２ｃ 吸着穴
２２ｅ 周端面
３０ 枠部材
３１ 段差
３３ 位置決め面
３４ 受け面
３５ 段差面
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ガスを放電空間に導入するとともに前記放電空間内に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、
前記被処理物の支持部を兼ね、かつ前記被処理物より小面積のステージ電極と、
前記ステージ電極と対向し、前記ステージ電極との間に前記放電空間を形成する対向電極と、
前記ステージ電極の外周に沿って複数設けられ、前記被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材と、
前記複数の枠部材を、前記ステージ電極に接する進出位置と、前記ステージ電極から離れる退避位置との間で進退させる進退機構と、
を備え、前記ステージ電極が、電極本体と、前記電極本体とは別体をなして前記電極本体の前記対向電極を向く主面に被さる電極板とを含み、前記電極板の前記対向電極を向く放電面上に前記被処理物が配置され、前記電極板が前記電極本体上に位置決めされた状態でこれら電極本体及び電極板の周端面どうしが互いに面一をなしており、
前記枠部材が、前記放電面と面一をなす受け面と、前記受け面と交差して段差を構成する段差面と、前記電極本体及び電極板の周端面を向いて前記受け面と直角に交差する位置決め面とを有し、前記進出位置のとき、前記受け面が前記被処理物の外周部を受け、かつ前記段差面が前記被処理物の周端面に当たり、更に前記位置決め面が前記電極本体及び電極板の周端面に当たることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記電極本体には前記主面に達する穴部が形成され、前記電極板が前記穴部に被さり、更に前記穴部にガス圧の付与手段とガスの吸引手段とが選択的に接続され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】
前記電極板を前記電極本体上に設置する際は、前記ガス圧付与手段を前記穴部に接続した状態で、前記進退機構が前記枠部材を前記進出位置に位置させ、その後、前記穴部に前記ガス圧付与手段に代えて前記吸引手段が接続されることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
処理ガスを放電空間に導入するとともに前記放電空間内に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、
前記被処理物の支持部を兼ね、かつ前記被処理物より小面積のステージ電極と、
前記ステージ電極と対向し、前記ステージ電極との間に前記放電空間を形成する対向電極と、
前記ステージ電極の外周に沿って複数設けられ、前記被処理物の外周部を位置決めして支持する枠部材と、
前記複数の枠部材を、前記ステージ電極に接する進出位置と、前記ステージ電極から離れる退避位置との間で進退させる進退機構と、
を備え、前記ステージ電極が、電極本体と、前記電極本体とは別体をなして前記電極本体の前記対向電極を向く主面に被さる電極板とを含み、前記電極板の前記対向電極を向く放電面上に前記被処理物が配置され、前記電極板が前記電極本体上に位置決めされた状態でこれら電極本体及び電極板の周端面どうしが互いに面一をなしており、
前記枠部材が、前記放電面と面一をなす受け面と、前記受け面と交差して段差を構成する段差面と、前記電極本体及び電極板の周端面を向いて前記受け面と直角に交差する位置決め面とを有し、前記進出位置のとき、前記受け面が前記被処理物の外周部を受け、かつ前記段差面が前記被処理物の周端面に当たり、更に前記位置決め面が前記電極本体及び電極板の周端面に当たることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記電極本体には前記主面に達する穴部が形成され、前記電極板が前記穴部に被さり、更に前記穴部にガス圧の付与手段とガスの吸引手段とが選択的に接続され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】
前記電極板を前記電極本体上に設置する際は、前記ガス圧付与手段を前記穴部に接続した状態で、前記進退機構が前記枠部材を前記進出位置に位置させ、その後、前記穴部に前記ガス圧付与手段に代えて前記吸引手段が接続されることを特徴とする請求項２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９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−７４１９３（Ｐ２０１２−７４１９３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７０４７（Ｐ２０１０−２１７０４７）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【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１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【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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