表面処理装置
【課題】被処理物の端部付近の処理量が外部からの流入ガス等によって低下するのを抑制し、表面処理の均一性を向上させる。
【解決手段】被処理物Ｗの配置部１０上に第１方向へ相対移動可能なノズル部２０を配置する。ノズル部２０には、第１方向と交差する第２方向に延在する噴出口２４と吸引口２５を互いに第１方向に離して形成する。吸引口２５の第２方向の端部を噴出口２４より第２方向に延出させる。噴出口２４から処理流体を噴き出し、吸引口１５から吸引する。ノズル部２０と配置部１０との間であって噴出口２４と吸引口２５との間に画成された流体流通空間５０の第２方向の外側には、該流体流通空間５０より流体の流通抵抗を大きくする流通抵抗部３０を設ける。流通抵抗部３０における吸引口側部分３３を噴出口側部分３２より第２方向の外側に引っ込ませる。
【解決手段】被処理物Ｗの配置部１０上に第１方向へ相対移動可能なノズル部２０を配置する。ノズル部２０には、第１方向と交差する第２方向に延在する噴出口２４と吸引口２５を互いに第１方向に離して形成する。吸引口２５の第２方向の端部を噴出口２４より第２方向に延出させる。噴出口２４から処理流体を噴き出し、吸引口１５から吸引する。ノズル部２０と配置部１０との間であって噴出口２４と吸引口２５との間に画成された流体流通空間５０の第２方向の外側には、該流体流通空間５０より流体の流通抵抗を大きくする流通抵抗部３０を設ける。流通抵抗部３０における吸引口側部分３３を噴出口側部分３２より第２方向の外側に引っ込ませる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置に関し、特に、ノズル部と被処理物との間から処理流体が漏れないようにしながら両者を相対移動させるのに適した表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、表面処理装置の一例として所謂リモート式の大気圧プラズマ処理装置が記載されている。大気圧プラズマ処理装置のステージの上面に被処理物が配置され、この被処理物の上方に処理ヘッドが設けられている。処理ヘッドは、ステージひいては被処理物に対し一方向に移動可能になっている。処理ヘッドの底面には、上記移動方向と直交する方向にそれぞれ延びる噴出口と吸引口が上記移動方向に離れて平行に設けられている。プラズマ化された処理ガスが、噴出口から噴き出される。これにより、被処理物の表面処理が行なわれる。処理済みのガスは、吸引口に吸い込まれ、排出される。
処理ヘッドとステージの上記移動方向と直交する方向の端部には、ラビリンスシール等からなる流通抵抗部材が設けられている。これによって、外部の雰囲気ガスが処理ヘッドと被処理物の間に入り込んだり処理ガスが漏れ出たりするのを抑えることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７３８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上掲特許文献１において、ヘッド側の流通抵抗部材とステージ側の流通抵抗部材との間には僅かなギャップが設けられている。ギャップが無いと、相対移動時の摺擦によりパーティクルが発生するおそれがあるためである。そのため、ガスの出入りを完全に阻止するのは容易でなく、被処理部の端部の処理が不均一になりがちであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するために提案されたものであり、処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置であって、
被処理物の配置部と、この配置部と対向されるとともに配置部に対し前記対向方向と交差する第１方向に相対移動可能なノズル部とを備え、
前記ノズル部には、前記処理流体を噴き出す噴出口と、流体を吸引する吸引口とが、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在されるとともに互いに前記第１方向に離れて設けられ、前記吸引口の第２方向の端部が、前記噴出口より第２方向に延出されており、
前記ノズル部と配置部との間であって前記噴出口と吸引口との間に画成された流体流通空間の第２方向の外側には、該流体流通空間より流通抵抗を大きくする流通抵抗部（第１流通抵抗部）が設けられ、この流通抵抗部における前記吸引口側の部分が前記噴出口側の部分より前記第２方向の外側に引っ込んでいることを特徴とする。
これにより、前記流体流通空間の第２方向の端部どうし間から処理流体が外部に漏れ出るのを抑制ないし防止できるとともに、外部の雰囲気ガスが流入した場合、その流入ガスが主に吸引口の延出部分に吸い込まれるようにすることができる。これによって、被処理物の端部付近の処理量が中央部分より低下するのを抑制ないしは防止でき、この結果、表面処理の均一性を向上させることができる。
【０００５】
前記流通抵抗部における前記第２方向の内側を向く内端縁が、前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることが好ましい。
これによって、前記流体流通空間の第２方向の端部に入り込んだ外部流入ガスをスムーズに第１方向の吸引口側へ向けさせ、吸引口の延出部分に確実に吸い込ませることができる。
前記滑らかに連続する内端縁は、上記対向方向から見て直線状であってもよく、曲線状であってもよい。曲線状の前記内端縁は、第２方向の内側への凸曲線でもよく、第２方向の外側への凹曲線でもよく、凸曲線の部分と凹曲線の部分とがそれぞれ１又は複数含まれていてもよい。
【０００６】
前記流通抵抗部の前記内端縁が、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状になっていてもよく、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く緩やかな曲線状になっていてもよい。これによって、前記内端縁の作製を容易化できる。また、外部からの流入ガスを確実にスムーズに第１方向の吸引口側へ向けさせることができる。
【０００７】
前記流通抵抗部における前記第２方向の外側を向く外端縁が、前記内端縁とほぼ並行に前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることが好ましい。
これによって、流通抵抗部内の第２方向の流通抵抗が噴出口部分から吸引口部分に向かう方向に一様になるようにすることができる。
【０００８】
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されていてもよい。
前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であってもよい。
これによって、ノズル部と被処理物との間の圧力変動等に伴なう外部からのガス流入量の変化に応じて、吸引口の延出部分の長さを調節することができ、表面処理の均一性をより確保することができる。
前記流通抵抗部が、前記対向方向に沿う軸線の周りに角度調節可能であってもよい。
これによって、前記吸引口側部分を前記噴出口側部分に対し前記第２方向に容易に相対変位させることができる。
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されており、かつ、前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であってもよい。
これによって、前記流通抵抗部の相対変位により、前記吸引口の端部を噴出口の端部に対し第２方向に相対変位させることができる。
【０００９】
処理流体の略全量が前記吸引口における噴出口と第１方向に重なる部分に吸引され、外部から前記流通抵抗部を経て前記流体流通空間の第２方向の端部に流入したガスの略全量が前記吸引口の前記延出部分に吸引されるように、前記流通抵抗部の流通抵抗と前記吸引口の延出部分の長さが設定されていることが好ましい。
これによって、噴出口の第２方向の中央部分から噴出された処理流体は勿論、噴出口の第２方向の端部から噴出された処理流体についても第１方向にほぼ沿って吸引口へ向かって流れるようにでき、被処理物の第２方向の端部についても中央部分とほぼ同程度に表面処理することができ、表面処理の均一性を一層確実に確保することができる。
【００１０】
前記ノズル部の前記吸引口より前記噴出口側とは第１方向の反対側と、前記配置部との間には、前記流通抵抗部より流体の流通抵抗を大きくする他の流通抵抗部（第２の流通抵抗部）が設けられていることが好ましい。
これによって、外部の雰囲気ガスが吸引口の前記反対側から入り込むのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル部と配置部との間の端部から処理流体が外部に漏れ出るのを抑制ないし防止できるとともに、外部の雰囲気ガスが前記端部から流入した場合、その流入ガスが主に吸引口の延出部分に吸い込まれるようにすることができる。これによって、被処理物の端部付近の処理量が中央部分より低下するのを抑制ないしは防止でき、この結果、表面処理の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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〜図５は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１〜図３に示すように、表面処理装置１は、ステージ１０（配置部）と、このステージ１０の上方に配置されたノズルヘッド２０（ノズル部）とを備えている。ステージ１０は、移動手段（図示省略）によってノズルヘッド２０に対し互いの対向方向（上下方向）と直交（交差）する第１方向（図１及び図２において紙面直交方向、図３において左右方向）に移動されるようになっている。
移動手段がステージ１０に代えてノズルヘッド２０に接続され、ステージ１０が位置固定されるとともにノズルヘッド２０が第１方向に移動されるようになっていてもよい。
【００１３】
ステージ１０の上面に被処理物Ｗが配置されている。被処理物Ｗは、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用のガラス基板である。被処理物Ｗの上記移動方向（第１方向）と直交する第２方向（図１及び図２において左右方向）の寸法は、例えば２ｍ程度になっている。
【００１４】
ステージ１０の周縁部（第１方向の両端部及び第２方向の両側部）には、被処理物Ｗと同じ厚さのダミープレート１１が設けられ、その端面が被処理物Ｗの端面に突き当てられている。被処理物Ｗとダミープレート１１の上面は面一になっている。以下、ステージ１０の第１方向の両端部のダミープレート１１と第２方向の両側部のダミープレート１１とを互いに区別するときは、前者の符号を「１１Ｂ」とし、後者の符号を「１１Ａ」とする。
【００１５】
ノズルヘッド２０は、ノズルボディ２１と、第１、第２の流通抵抗板３０，４０とを備えている。
ノズルボディ２１は、第２方向に延びる長尺の直方体形状をなしている。ノズルボディ２１の底面（配置部を向く面）と被処理物Ｗ及びダミープレート１１との間に流体流通ギャップ５０（流体流通空間）が画成されている。流体流通ギャップ５０の厚さは、例えば２ｍｍ程度になっている。
【００１６】
図３に示すように、ノズルボディ２１の内部には、３つのチューブ２２，２３，２３が設けられている。チューブ２２，２３，２３は、例えばテフロン（登録商標）で構成されている。図１〜図３に示すように、３つのチューブ２２，２３，２３は、それぞれ第２方向に延びるとともに、互いに第１方向に並べられている。チューブ２２，２３，２３の内直径は、例えば２０数ｍｍになっており、肉厚は、例えば１．数ｍｍになっている。
【００１７】
中央のチューブ２２の内部は、供給ヘッダ路２２ａを構成している。ヘッダ路２２ａの両端には、処理流体供給路２Ａから処理目的に応じた成分を含む処理ガス（ガス状の処理流体）が導入されるようになっている。大気圧プラズマ生成部（不図示）を用意し、この大気圧プラズマ生成部で処理ガスをプラズマ化したうえでヘッダ路２２ａに導入するようにしてもよく、ノズルヘッド２０に大気圧プラズマ生成部を組み込み、ノズルヘッド２０内で処理ガスをプラズマ化することにしてもよい。
【００１８】
チューブ２２の底側の周壁には、厚さ方向に貫通する小孔２２ｂが長手方向（第２方向）に等間隔置きに多数形成されている。各小孔２２ｂの直径は、例えば１ｍｍ程度になっており、小孔２２ｂの配置間隔は、例えば１０ｍｍ程度になっている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、ノズルボディ２１の第１方向の中央部におけるチューブ２２より下側の部分には、噴出スリット２１ａが設けられている。噴出スリット２１ａは、内部流路方向を上下に向けて第２方向に長く延びている。噴出スリット２１ａの上端部は、各小孔２２ｂに連なり、下端部は、ノズルボディ２１の底面に達して開口されている。この噴出スリット２１ａの下端開口が、ノズルヘッド２０の噴出口２４を構成している。噴出口２４は第２方向に連続的に延在されている。噴出スリット２１ａの厚さ（第１方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度になっており、上下方向の寸法は、例えば３０ｍｍ程度になっている。噴出スリット２１ａ及び噴出口２４の第２方向の長さＬ０（図１）は、被処理物Ｗの第２方向の長さ（例えば約２ｍ）と略同じかそれより若干大きくなっている。
【００２０】
ノズルボディ２１の両側のチューブ２３，２３の内部は、吸引ヘッダ路２３ａ，２３ａを構成している。各ヘッダ路２３ａの両端には、吸引路２Ｂを介して吸引ポンプ等からなる吸引手段（図示省略）が連ねられている。チューブ２３の底部には、厚さ方向に貫通する小孔２３ｂが長手方向（第２方向）に等間隔置きに多数形成されている。各小孔２３ｂの直径は、例えば１ｍｍ程度になっており、小孔２３ｂの配置間隔は、例えば１０ｍｍ程度になっている。
【００２１】
各チューブ２３より下側のノズルボディ２１の部分には、吸引スリット２１ｂが設けられている。吸引スリット２１ｂは、内部流路方向を上下に向けて第２方向に長く延びている。吸引スリット２１ｂの上端部は、各小孔２３ｂに連なり、下端部は、ノズルボディ２１の底面に達して開口されている。この吸引スリット２１ｂの下端開口が、ノズルヘッド２０の吸引口２５を構成している。吸引口２５は第２方向に連続的に延在されている。吸引スリット２１ｂの厚さ（第１方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度になっており、上下方向の寸法は、例えば３０ｍｍ程度になっている。
【００２２】
噴出口２４と吸引口２５は第１方向に離れ、互いに平行になっている。噴出口２４と吸引口２５の第１方向の間隔は、例えば５０ｍｍ程度になっている。
【００２３】
図４に示すように、吸引口２５の長さＬ１（図２）は、噴出スリット２１ａ及び噴出口２４の長さＬ０（図１）より大きい。したがって、吸引スリット２１ｂひいては吸引口２５の両端部が、それぞれ噴出スリット２１ａひいては噴出口２４より第２方向の外側に延び出ている。図５に示すように、以下、吸引口２５において、噴出口２４と第１方向に重なる部分を主吸引部分２５ａと称し、噴出口２４より第２方向に延び出た部分を延出部分２５ｂと称す。各延出部分２５ｂの長さＬ２は、例えばＬ２＝２０ｍｍ程度になっている。
また、流体流通ギャップ５０のうち、噴出口２４と第１方向に重なる領域を処理ギャップ５１と称し、噴出口２４より第２方向の外側の領域を端流通ギャップ５２と称する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ノズルボディ２１の底面の第２方向の両端に、それぞれ第１流通抵抗板３０（流通抵抗部）が設けられている。第１流通抵抗板３０は、ノズルボディ２１の底面より下（ステージ１０の側）へ突出されている。図４に示すように、第１流通抵抗板３０は、一対の平行四辺形状の板部分３１をＶ字状に連ねた形状になっている。流通抵抗板３０の中央部分（噴出口２４側の部分３２）は、第２方向の内側に突出され、噴出スリット２１ａの第２方向の端部とほぼ面一をなし、噴出口２４の第２方向の端部を画成している。流通抵抗板３０の第１方向の両端部分（吸引口２５側の部分３３）は、第２方向の外側に引っ込み、吸引スリット２１ｂの第２方向の端部とほぼ面一をなし、吸引口２５の第２方向の端部を画成している。
【００２５】
図４に示すように、流通抵抗板３０の第２方向の内側を向く内端縁３４は、底面視で噴出口側部分３２から吸引口側部分３３まで滑らかに連続するとともに吸引口側部分３３に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状をなしている。この板部分３１の内端縁３４によって、上記端流通ギャップ５２の第２方向の外側の端部が画成され、端流通ギャップ５２が三角形状になっている。
【００２６】
板部分３１の第２方向の外側を向く外端縁３５は、噴出口側部分３２から吸引口側部分３３まで滑らかに連続するとともに、底面視で吸引口側部分３３に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状をなし、内端縁３４と並行に延びている。
板部分３１の幅（外端縁３５と内端縁３４の直交方向に沿うこれら端縁間の距離）は、例えば例えば１００ｍｍ程度になっている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、流通抵抗板３０とダミープレート１１Ａとの間には流通抵抗ギャップ３０ａが形成されている。流通抵抗ギャップ３０ａの厚さは、流体流通ギャップ５０の厚さより十分に小さく、例えば０．５ｍｍ程度になっている。したがって、流通抵抗ギャップ３０ａ内の流通抵抗は、流体流通ギャップ５０内の流通抵抗より大きい。
【００２８】
図３及び図４に示すように、ノズルボディ２１の第１方向の両側には、それぞれ第２の流通抵抗部を構成する流通抵抗板４０が設けられている。第２流通抵抗板４０は、ノズルボディ２１の底面より下へ突出されている。第２流通抵抗板４０の底面は、第１流通抵抗板３０の底面と面一になっているが、非面一であってもよい。第２流通抵抗板４０とダミープレート１１及び被処理物Ｗとの間には、流通抵抗ギャップ４０ａが形成されている。流通抵抗ギャップ４０ａの厚さは、例えば０．５ｍｍ程度になっている。
【００２９】
第２流通抵抗板４０は、ノズルボディ２１から第１方向の外側へ大きく延び出ている。第２流通抵抗板４０の第１方向の長さは、第１流通抵抗板３０の幅（外端縁３５と内端縁３４との間の距離）より十分に大きく、例えば５００ｍｍ程度になっている。したがって、流通抵抗ギャップ４０ａ内の流体の流通抵抗は、流通抵抗ギャップ３０ａ内の流体の流通抵抗より十分に大きい。
【００３０】
上記構成において、処理ガスが、供給路２Ａからヘッダ路２２ａの両端部に導入される。処理ガスの供給流量Ｑ０は、全体で例えばＱ０＝１２０Ｌ／ｍｉｎ程度であり、その半分ずつ（例えば６０Ｌ／ｍｉｎ）がヘッダ路２２ａの各端部に導入される。この処理ガスは、ヘッダ路２２ａ内を進みながら順次小孔２２ｂを通って噴出スリット２１ａに導出され、この噴出スリット２１ａの下端の噴出口２４から処理ギャップ５１内に噴き出される。ヘッダ路２２ａ及び小孔２２ｂの均一化作用によって、噴出口２４の第２方向の単位長さ当たりの噴出流量をほぼ均一にすることができる。この処理ガスが被処理物Ｗの表面に接触し、表面処理がなされる。
【００３１】
処理ガスは、噴出口２４の直下でほぼ半分ずつに分かれ、それぞれ第１方向の一端側と他端側に向かって処理ギャップ５１内を流れる。そして、処理済みの流体が、吸引口２５に吸込まれ、吸引スリット２１ｂから小孔２３ｂを通ってヘッダ路２３ａに入り、ヘッダ路２３ａの両端部から排出されて、吸引手段へ送られる。ヘッダ路２３ａ及び小孔２３ｂの均一化作用によって、吸引口２５の第２方向に沿う単位長さ当たりの吸引流量をほぼ均一にすることができる。
併行して、ステージ１０が第１方向に相対移動される。これにより、被処理物Ｗの全面を処理することができる。ノズルヘッド２０とステージ１０とが非接触になっているため、ステージ１０の移動によって摺擦が起きることがない。これによって、パーティクルの発生を防止することができる。
【００３２】
噴出口２４を挟んで両側の吸引口２５からの吸引流量ｑ１は、互いに等しく、かつ、噴出口２４からの処理ガス噴出流量Ｑ０の半分ｑ０（＝Ｑ０／２）より大きくなるように設定される。したがって、流体流通ギャップ５０内が、外部雰囲気より低圧になる。これにより、処理ガスが流通抵抗ギャップ３０ａ,４０ａを経て外部に漏れ出るのを確実に防止することができる。
流体流通ギャップ５０内の外部雰囲気（大気圧）に対する圧力差は、例えば−１０Ｐａ程度が好ましい。
【００３３】
この圧力差によって外部雰囲気ガスが流通抵抗ギャップ３０ａ，４０ａを経て流体流通ギャップ５０内に流入しようとする。一方、流通抵抗ギャップ４０ａ内は、流通抵抗ギャップ３０ａより流通抵抗が十分に大きいため、流入ガスのほとんどは流通抵抗ギャップ３０ａから流入したものになり、流通抵抗ギャップ４０ａからの流入ガスはほぼ無視できる。
ここで、各吸引口２５の長さＬ１（ひいては延出部分２５ｂの長さＬ２）を次の関係式がほぼ満たされるように設定しておく。
Ｌ１＝（ｑ１／ｑ０）×Ｌ０ 式（１）
これによって、各吸引口２５の主吸引部分２５ａにおける吸引流量が、噴出流量の２分の１の大きさｑ０とほぼ等しくなる。したがって、図５において白抜き矢印に示すように、処理ガスｇ０は、処理ギャップ５１内の中央側だけでなく第２方向の端側においても、第１方向に沿ってほぼ真っ直ぐ流れ、吸引口２５の主吸引部分２５ａに吸い込まれるようにすることができる。
一方、図５において太線矢印に示すように、外部からの流入ガスｇ１は、流通抵抗ギャップ３０ａ内を各板部分３１の幅方向にほぼ沿うように流れる。そして、流通抵抗板３０の内端縁３４から端流通ギャップ５２内に入ると、第１方向の外側に向きを変える。内端縁３４は、底面視で滑らかな線状になっているため、ガスｇ１の乱れを防止でき、第１方向に沿ってほぼ真っ直ぐ流れるようにすることができる。これにより、外部からの流入ガスｇ１のほぼ全量が、吸引口２５の延出部分２５ｂに吸い込まれるようにすることができる。
【００３４】
したがって、処理ガスｇ０が第２方向の外側へ拡がって延出部分２５ｂに吸込まれるのを防止できるとともに、外部流入ガスｇ１が第２方向の内側へ入り込んで主吸引部分２５ａに吸込まれるのを防止することができる。よって、被処理物Ｗの第２方向の端部を中央部と同程度に処理することができる。この結果、被処理物Ｗの全体を均一に表面処理することができる。
【００３５】
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形態と重複する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６及び図７は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態ではノズルボディ２１の底面の第２方向の両端部（一端部のみ図示）に第１流通抵抗部として角度調節機能付きの流通抵抗装置６０が設けられている。流通抵抗装置６０は、円形の回転盤６１と、一対の円弧状の可動板６２とを有している。
【００３６】
回転盤６１は、噴出口２４の第２方向の外側において、噴出口２４の端部にほぼ接するように配置されている。
【００３７】
回転盤６１の第１方向の両側部に可動板６２が取り付けられている。図６において、実線と二点鎖線と三点鎖線に示すように、可動板６２は、ノズルボディ２１の噴出スリット２１ａに沿う中心軸線に関して対称の関係を維持しながら回転盤６１のまわりに角度調節可能になっている。
図示は省略するが、回転盤６１及び可動板６２とダミープレート１１Ａとの間に流通抵抗ギャップ３０ａが形成されている。
【００３８】
吸引スリット２１ｂの端側の下端が、可動板６２の先端側部分（回転盤６１から遠い側の部分、吸引側部分６２ａ）によって塞がれている。可動板６２の内端縁６２ｂによって、吸引口２５の端部が画成されている。
【００３９】
可動板６２を角度調節することによって、可動板６２の内端縁６２ｂが第２方向に進退される。これにより、吸引口２５の端部が第２方向に変位され、延出部分２５ｂの長さが伸縮されるようになっている。
【００４０】
図７に示すように、可動板６２の上面には、平板状の端閉止部材６３が取り付けられている。端閉止部材６３は、吸引スリット２１ｂの第２方向の端部に差し入れられている。端閉止部材６３の第２方向の内側を向く端面は、可動板６２の内端縁６２ｂとほぼ面一になっている。この端閉止部材６３の端面によって、吸引スリット２１ｂの内部空間におけるガス吸引可能な部分の第２方向の端部が画成されている。端閉止部材６３は、可動板６２の回転に伴なって第２方向に進退されるとともに、常に第２方向に向くように可動板６２に対し鉛直な軸線の周りに回転可能になっている。
【００４１】
いま、処理ギャップ５１の大気圧に対する圧力差を負圧側に大きくしたとする。この負圧度の増大分だけ外部雰囲気ガスの流通抵抗ギャップ１１ｆへの流入量が増加する。この場合、可動板６２を第２方向の外側へ向けて回転変位させる。したがって、吸引口２５の端部が第２方向の外側にずれ、延出部分２５ｂの長さが大きくなる。これにより、外部からの流入ガスが増加しても、その全量が吸引口２５の延出部分２５ｂから確実に吸い込まれるようにでき、流入ガスが被処理物Ｗ上の処理ギャップ５１にまで流れ込むのを防止することができる。
【００４２】
反対に、処理ギャップ５１の大気圧に対する圧力差（負圧度）を小さくしたとする。すると、外部雰囲気ガスの流通抵抗ギャップ３０ａへの流入量が減少する。この場合、可動板６２を第２方向の内側へ向けて回転変位させる。したがって、吸引口２５の端部が第２方向の内側にずれ、延出部分２５ｂの長さが縮小される。これにより、処理ガスが、外部からの流入ガスの減少分だけ処理ギャップ５１から第２方向の外側に拡がるのを防止できる。
よって、吸引口２５の主吸引部分２５ａには確実に処理ガスだけが吸い込まれ、延出部分２５ｂには確実に流入ガスだけが吸込まれるようにすることができる。この結果、被処理物Ｗの表面処理の均一性を一層確実に確保することができる。
【００４３】
さらに、可動板６２の回転に追随して、端閉止部材６３が第２方向にスライドされる。これにより、吸引スリット２１ｂの内部空間の第２方向の端部が、吸引口２５の端部とほぼ面一の状態を維持しながら第２方向に変位される。したがって、吸引口２５から入ったガスが、吸引スリット２１ｂの内部で第２方向に広がるのを防止することができる。
【００４４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、当業者に自明な範囲で適宜改変することができる。
例えば、噴出口２４は、第２方向に並べられた小孔の列で構成され、断続的に延在されていてもよい。同様に、吸引口２５は、第２方向に並べられた小孔の列で構成され、第２方向に断続的に延在されていてもよい。
流通抵抗板３０をノズルヘッド２０に代えてステージ１０（ダミープレート１１Ａ）に設けてもよく、ノズルヘッド２０とステージ１０（ダミープレート１１Ａ）の両方に互いに対をなすように設けてもよい。
流通抵抗部は、底面視ないしは平面視で四角形の凸面状の板３０であるのに限られず、第１方向に延びる凸条と凹条が第２方向に交互に並んだ櫛歯状であってもよい。ノズルボディ２１とステージ１０（ダミープレート１１Ａ）の両方に上記櫛歯状の流通抵抗部を設けるとともに、相互に噛み合うようにさせ、ラビリンスシールを構成するようにしてもよい。
板部分３１，６２の内端縁３４，６２ｂは、必ずしも底面視で直線状でなくてもよく、緩やかな凸曲線や凹曲線になっていてもよい。さらに、板部分３１の内端縁３４は、噴出口側部分３２が第２方向の内側に突出し、吸引口側部分３３が第２方向の外側に引っ込んでいればよく、必ずしも底面視で直線状や曲線状などの滑らかな線状になっているのに限られず、階段状になっていてもよい。
第１実施形態においては、第１流通抵抗板３０と第２流通抵抗板４０とが別々の板材で構成されていたが、共通の板材で構成されて一体になっていてもよい。
第２実施形態において、処理ギャップ５１内の圧力（外部との圧力差でも可）をセンサで検出し、その検出圧力に応じて板部分３１の角度をフィードバック制御することにしてもよい。
吸引口２５の端部を位置固定する一方、噴出口２４の端部を第２方向に位置調節可能にしてもよい。吸引口２５の端部と噴出口２４の端部を共に第２方向に位置調節可能にしてもよい。
本発明は、表面改質、エッチング、成膜などの種々の表面処理に適用可能である。
処理流体は、ガス状に限られず、液体（霧状を含む）でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板の表面処理に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面処理装置を示し、図３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】上記表面処理装置を図３のII−II線に沿って示す断面図である。
【図３】上記表面処理装置を図１のIII−III線に沿って示す断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う上記表面処理装置のノズルヘッドの底面図である。
【図５】上記ノズルヘッドの第２方向の端部におけるガス流を解説した底面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る表面処理装置のノズルヘッドを示す底面図である。
【図７】上記第２実施形態のノズルヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 表面処理装置
２Ａ 処理流体供給路
２Ｂ 吸引路
１０ ステージ（配置部）
２０ ノズルヘッド（ノズル部）
２１ ノズルボディ
２１ａ 噴出スリット
２１ｂ 吸引スリット
２２ 中央チューブ
２２ａ ヘッダ路
２２ｂ 小孔
２３ 端チューブ
２３ａ ヘッダ路
２３ｂ 小孔
２４ 噴出口
２５ 吸引口
２５ａ 主吸引部分
２５ｂ 延出部分
３０ 第１流通抵抗板（流通抵抗部）
３０ａ 流通抵抗ギャップ
３１ 板部分
３２ 噴出口側部分
３３ 吸引口側部分
３４ 内端縁
３５ 外端縁
４０ 第２流通抵抗板（他の流通抵抗部）
４０ａ 流通抵抗ギャップ
５０ 流体流通ギャップ（流体流通空間）
５１ 処理ギャップ
５２ 端流通ギャップ
６０ 角度調節機能付き流通抵抗装置（流通抵抗部）
６１ 回転盤
６２ 可動板
６２ａ 吸引側部分
６２ｂ 内端縁
６３ 端閉止部材
ｇ０ 処理ガス（処理流体）の流れ
ｇ１ 外部からの流入ガスの流れ
Ｗ 被処理物
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置に関し、特に、ノズル部と被処理物との間から処理流体が漏れないようにしながら両者を相対移動させるのに適した表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、表面処理装置の一例として所謂リモート式の大気圧プラズマ処理装置が記載されている。大気圧プラズマ処理装置のステージの上面に被処理物が配置され、この被処理物の上方に処理ヘッドが設けられている。処理ヘッドは、ステージひいては被処理物に対し一方向に移動可能になっている。処理ヘッドの底面には、上記移動方向と直交する方向にそれぞれ延びる噴出口と吸引口が上記移動方向に離れて平行に設けられている。プラズマ化された処理ガスが、噴出口から噴き出される。これにより、被処理物の表面処理が行なわれる。処理済みのガスは、吸引口に吸い込まれ、排出される。
処理ヘッドとステージの上記移動方向と直交する方向の端部には、ラビリンスシール等からなる流通抵抗部材が設けられている。これによって、外部の雰囲気ガスが処理ヘッドと被処理物の間に入り込んだり処理ガスが漏れ出たりするのを抑えることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７３８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上掲特許文献１において、ヘッド側の流通抵抗部材とステージ側の流通抵抗部材との間には僅かなギャップが設けられている。ギャップが無いと、相対移動時の摺擦によりパーティクルが発生するおそれがあるためである。そのため、ガスの出入りを完全に阻止するのは容易でなく、被処理部の端部の処理が不均一になりがちであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するために提案されたものであり、処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置であって、
被処理物の配置部と、この配置部と対向されるとともに配置部に対し前記対向方向と交差する第１方向に相対移動可能なノズル部とを備え、
前記ノズル部には、前記処理流体を噴き出す噴出口と、流体を吸引する吸引口とが、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在されるとともに互いに前記第１方向に離れて設けられ、前記吸引口の第２方向の端部が、前記噴出口より第２方向に延出されており、
前記ノズル部と配置部との間であって前記噴出口と吸引口との間に画成された流体流通空間の第２方向の外側には、該流体流通空間より流通抵抗を大きくする流通抵抗部（第１流通抵抗部）が設けられ、この流通抵抗部における前記吸引口側の部分が前記噴出口側の部分より前記第２方向の外側に引っ込んでいることを特徴とする。
これにより、前記流体流通空間の第２方向の端部どうし間から処理流体が外部に漏れ出るのを抑制ないし防止できるとともに、外部の雰囲気ガスが流入した場合、その流入ガスが主に吸引口の延出部分に吸い込まれるようにすることができる。これによって、被処理物の端部付近の処理量が中央部分より低下するのを抑制ないしは防止でき、この結果、表面処理の均一性を向上させることができる。
【０００５】
前記流通抵抗部における前記第２方向の内側を向く内端縁が、前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることが好ましい。
これによって、前記流体流通空間の第２方向の端部に入り込んだ外部流入ガスをスムーズに第１方向の吸引口側へ向けさせ、吸引口の延出部分に確実に吸い込ませることができる。
前記滑らかに連続する内端縁は、上記対向方向から見て直線状であってもよく、曲線状であってもよい。曲線状の前記内端縁は、第２方向の内側への凸曲線でもよく、第２方向の外側への凹曲線でもよく、凸曲線の部分と凹曲線の部分とがそれぞれ１又は複数含まれていてもよい。
【０００６】
前記流通抵抗部の前記内端縁が、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状になっていてもよく、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く緩やかな曲線状になっていてもよい。これによって、前記内端縁の作製を容易化できる。また、外部からの流入ガスを確実にスムーズに第１方向の吸引口側へ向けさせることができる。
【０００７】
前記流通抵抗部における前記第２方向の外側を向く外端縁が、前記内端縁とほぼ並行に前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることが好ましい。
これによって、流通抵抗部内の第２方向の流通抵抗が噴出口部分から吸引口部分に向かう方向に一様になるようにすることができる。
【０００８】
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されていてもよい。
前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であってもよい。
これによって、ノズル部と被処理物との間の圧力変動等に伴なう外部からのガス流入量の変化に応じて、吸引口の延出部分の長さを調節することができ、表面処理の均一性をより確保することができる。
前記流通抵抗部が、前記対向方向に沿う軸線の周りに角度調節可能であってもよい。
これによって、前記吸引口側部分を前記噴出口側部分に対し前記第２方向に容易に相対変位させることができる。
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されており、かつ、前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であってもよい。
これによって、前記流通抵抗部の相対変位により、前記吸引口の端部を噴出口の端部に対し第２方向に相対変位させることができる。
【０００９】
処理流体の略全量が前記吸引口における噴出口と第１方向に重なる部分に吸引され、外部から前記流通抵抗部を経て前記流体流通空間の第２方向の端部に流入したガスの略全量が前記吸引口の前記延出部分に吸引されるように、前記流通抵抗部の流通抵抗と前記吸引口の延出部分の長さが設定されていることが好ましい。
これによって、噴出口の第２方向の中央部分から噴出された処理流体は勿論、噴出口の第２方向の端部から噴出された処理流体についても第１方向にほぼ沿って吸引口へ向かって流れるようにでき、被処理物の第２方向の端部についても中央部分とほぼ同程度に表面処理することができ、表面処理の均一性を一層確実に確保することができる。
【００１０】
前記ノズル部の前記吸引口より前記噴出口側とは第１方向の反対側と、前記配置部との間には、前記流通抵抗部より流体の流通抵抗を大きくする他の流通抵抗部（第２の流通抵抗部）が設けられていることが好ましい。
これによって、外部の雰囲気ガスが吸引口の前記反対側から入り込むのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル部と配置部との間の端部から処理流体が外部に漏れ出るのを抑制ないし防止できるとともに、外部の雰囲気ガスが前記端部から流入した場合、その流入ガスが主に吸引口の延出部分に吸い込まれるようにすることができる。これによって、被処理物の端部付近の処理量が中央部分より低下するのを抑制ないしは防止でき、この結果、表面処理の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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〜図５は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１〜図３に示すように、表面処理装置１は、ステージ１０（配置部）と、このステージ１０の上方に配置されたノズルヘッド２０（ノズル部）とを備えている。ステージ１０は、移動手段（図示省略）によってノズルヘッド２０に対し互いの対向方向（上下方向）と直交（交差）する第１方向（図１及び図２において紙面直交方向、図３において左右方向）に移動されるようになっている。
移動手段がステージ１０に代えてノズルヘッド２０に接続され、ステージ１０が位置固定されるとともにノズルヘッド２０が第１方向に移動されるようになっていてもよい。
【００１３】
ステージ１０の上面に被処理物Ｗが配置されている。被処理物Ｗは、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用のガラス基板である。被処理物Ｗの上記移動方向（第１方向）と直交する第２方向（図１及び図２において左右方向）の寸法は、例えば２ｍ程度になっている。
【００１４】
ステージ１０の周縁部（第１方向の両端部及び第２方向の両側部）には、被処理物Ｗと同じ厚さのダミープレート１１が設けられ、その端面が被処理物Ｗの端面に突き当てられている。被処理物Ｗとダミープレート１１の上面は面一になっている。以下、ステージ１０の第１方向の両端部のダミープレート１１と第２方向の両側部のダミープレート１１とを互いに区別するときは、前者の符号を「１１Ｂ」とし、後者の符号を「１１Ａ」とする。
【００１５】
ノズルヘッド２０は、ノズルボディ２１と、第１、第２の流通抵抗板３０，４０とを備えている。
ノズルボディ２１は、第２方向に延びる長尺の直方体形状をなしている。ノズルボディ２１の底面（配置部を向く面）と被処理物Ｗ及びダミープレート１１との間に流体流通ギャップ５０（流体流通空間）が画成されている。流体流通ギャップ５０の厚さは、例えば２ｍｍ程度になっている。
【００１６】
図３に示すように、ノズルボディ２１の内部には、３つのチューブ２２，２３，２３が設けられている。チューブ２２，２３，２３は、例えばテフロン（登録商標）で構成されている。図１〜図３に示すように、３つのチューブ２２，２３，２３は、それぞれ第２方向に延びるとともに、互いに第１方向に並べられている。チューブ２２，２３，２３の内直径は、例えば２０数ｍｍになっており、肉厚は、例えば１．数ｍｍになっている。
【００１７】
中央のチューブ２２の内部は、供給ヘッダ路２２ａを構成している。ヘッダ路２２ａの両端には、処理流体供給路２Ａから処理目的に応じた成分を含む処理ガス（ガス状の処理流体）が導入されるようになっている。大気圧プラズマ生成部（不図示）を用意し、この大気圧プラズマ生成部で処理ガスをプラズマ化したうえでヘッダ路２２ａに導入するようにしてもよく、ノズルヘッド２０に大気圧プラズマ生成部を組み込み、ノズルヘッド２０内で処理ガスをプラズマ化することにしてもよい。
【００１８】
チューブ２２の底側の周壁には、厚さ方向に貫通する小孔２２ｂが長手方向（第２方向）に等間隔置きに多数形成されている。各小孔２２ｂの直径は、例えば１ｍｍ程度になっており、小孔２２ｂの配置間隔は、例えば１０ｍｍ程度になっている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、ノズルボディ２１の第１方向の中央部におけるチューブ２２より下側の部分には、噴出スリット２１ａが設けられている。噴出スリット２１ａは、内部流路方向を上下に向けて第２方向に長く延びている。噴出スリット２１ａの上端部は、各小孔２２ｂに連なり、下端部は、ノズルボディ２１の底面に達して開口されている。この噴出スリット２１ａの下端開口が、ノズルヘッド２０の噴出口２４を構成している。噴出口２４は第２方向に連続的に延在されている。噴出スリット２１ａの厚さ（第１方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度になっており、上下方向の寸法は、例えば３０ｍｍ程度になっている。噴出スリット２１ａ及び噴出口２４の第２方向の長さＬ０（図１）は、被処理物Ｗの第２方向の長さ（例えば約２ｍ）と略同じかそれより若干大きくなっている。
【００２０】
ノズルボディ２１の両側のチューブ２３，２３の内部は、吸引ヘッダ路２３ａ，２３ａを構成している。各ヘッダ路２３ａの両端には、吸引路２Ｂを介して吸引ポンプ等からなる吸引手段（図示省略）が連ねられている。チューブ２３の底部には、厚さ方向に貫通する小孔２３ｂが長手方向（第２方向）に等間隔置きに多数形成されている。各小孔２３ｂの直径は、例えば１ｍｍ程度になっており、小孔２３ｂの配置間隔は、例えば１０ｍｍ程度になっている。
【００２１】
各チューブ２３より下側のノズルボディ２１の部分には、吸引スリット２１ｂが設けられている。吸引スリット２１ｂは、内部流路方向を上下に向けて第２方向に長く延びている。吸引スリット２１ｂの上端部は、各小孔２３ｂに連なり、下端部は、ノズルボディ２１の底面に達して開口されている。この吸引スリット２１ｂの下端開口が、ノズルヘッド２０の吸引口２５を構成している。吸引口２５は第２方向に連続的に延在されている。吸引スリット２１ｂの厚さ（第１方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度になっており、上下方向の寸法は、例えば３０ｍｍ程度になっている。
【００２２】
噴出口２４と吸引口２５は第１方向に離れ、互いに平行になっている。噴出口２４と吸引口２５の第１方向の間隔は、例えば５０ｍｍ程度になっている。
【００２３】
図４に示すように、吸引口２５の長さＬ１（図２）は、噴出スリット２１ａ及び噴出口２４の長さＬ０（図１）より大きい。したがって、吸引スリット２１ｂひいては吸引口２５の両端部が、それぞれ噴出スリット２１ａひいては噴出口２４より第２方向の外側に延び出ている。図５に示すように、以下、吸引口２５において、噴出口２４と第１方向に重なる部分を主吸引部分２５ａと称し、噴出口２４より第２方向に延び出た部分を延出部分２５ｂと称す。各延出部分２５ｂの長さＬ２は、例えばＬ２＝２０ｍｍ程度になっている。
また、流体流通ギャップ５０のうち、噴出口２４と第１方向に重なる領域を処理ギャップ５１と称し、噴出口２４より第２方向の外側の領域を端流通ギャップ５２と称する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ノズルボディ２１の底面の第２方向の両端に、それぞれ第１流通抵抗板３０（流通抵抗部）が設けられている。第１流通抵抗板３０は、ノズルボディ２１の底面より下（ステージ１０の側）へ突出されている。図４に示すように、第１流通抵抗板３０は、一対の平行四辺形状の板部分３１をＶ字状に連ねた形状になっている。流通抵抗板３０の中央部分（噴出口２４側の部分３２）は、第２方向の内側に突出され、噴出スリット２１ａの第２方向の端部とほぼ面一をなし、噴出口２４の第２方向の端部を画成している。流通抵抗板３０の第１方向の両端部分（吸引口２５側の部分３３）は、第２方向の外側に引っ込み、吸引スリット２１ｂの第２方向の端部とほぼ面一をなし、吸引口２５の第２方向の端部を画成している。
【００２５】
図４に示すように、流通抵抗板３０の第２方向の内側を向く内端縁３４は、底面視で噴出口側部分３２から吸引口側部分３３まで滑らかに連続するとともに吸引口側部分３３に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状をなしている。この板部分３１の内端縁３４によって、上記端流通ギャップ５２の第２方向の外側の端部が画成され、端流通ギャップ５２が三角形状になっている。
【００２６】
板部分３１の第２方向の外側を向く外端縁３５は、噴出口側部分３２から吸引口側部分３３まで滑らかに連続するとともに、底面視で吸引口側部分３３に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状をなし、内端縁３４と並行に延びている。
板部分３１の幅（外端縁３５と内端縁３４の直交方向に沿うこれら端縁間の距離）は、例えば例えば１００ｍｍ程度になっている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、流通抵抗板３０とダミープレート１１Ａとの間には流通抵抗ギャップ３０ａが形成されている。流通抵抗ギャップ３０ａの厚さは、流体流通ギャップ５０の厚さより十分に小さく、例えば０．５ｍｍ程度になっている。したがって、流通抵抗ギャップ３０ａ内の流通抵抗は、流体流通ギャップ５０内の流通抵抗より大きい。
【００２８】
図３及び図４に示すように、ノズルボディ２１の第１方向の両側には、それぞれ第２の流通抵抗部を構成する流通抵抗板４０が設けられている。第２流通抵抗板４０は、ノズルボディ２１の底面より下へ突出されている。第２流通抵抗板４０の底面は、第１流通抵抗板３０の底面と面一になっているが、非面一であってもよい。第２流通抵抗板４０とダミープレート１１及び被処理物Ｗとの間には、流通抵抗ギャップ４０ａが形成されている。流通抵抗ギャップ４０ａの厚さは、例えば０．５ｍｍ程度になっている。
【００２９】
第２流通抵抗板４０は、ノズルボディ２１から第１方向の外側へ大きく延び出ている。第２流通抵抗板４０の第１方向の長さは、第１流通抵抗板３０の幅（外端縁３５と内端縁３４との間の距離）より十分に大きく、例えば５００ｍｍ程度になっている。したがって、流通抵抗ギャップ４０ａ内の流体の流通抵抗は、流通抵抗ギャップ３０ａ内の流体の流通抵抗より十分に大きい。
【００３０】
上記構成において、処理ガスが、供給路２Ａからヘッダ路２２ａの両端部に導入される。処理ガスの供給流量Ｑ０は、全体で例えばＱ０＝１２０Ｌ／ｍｉｎ程度であり、その半分ずつ（例えば６０Ｌ／ｍｉｎ）がヘッダ路２２ａの各端部に導入される。この処理ガスは、ヘッダ路２２ａ内を進みながら順次小孔２２ｂを通って噴出スリット２１ａに導出され、この噴出スリット２１ａの下端の噴出口２４から処理ギャップ５１内に噴き出される。ヘッダ路２２ａ及び小孔２２ｂの均一化作用によって、噴出口２４の第２方向の単位長さ当たりの噴出流量をほぼ均一にすることができる。この処理ガスが被処理物Ｗの表面に接触し、表面処理がなされる。
【００３１】
処理ガスは、噴出口２４の直下でほぼ半分ずつに分かれ、それぞれ第１方向の一端側と他端側に向かって処理ギャップ５１内を流れる。そして、処理済みの流体が、吸引口２５に吸込まれ、吸引スリット２１ｂから小孔２３ｂを通ってヘッダ路２３ａに入り、ヘッダ路２３ａの両端部から排出されて、吸引手段へ送られる。ヘッダ路２３ａ及び小孔２３ｂの均一化作用によって、吸引口２５の第２方向に沿う単位長さ当たりの吸引流量をほぼ均一にすることができる。
併行して、ステージ１０が第１方向に相対移動される。これにより、被処理物Ｗの全面を処理することができる。ノズルヘッド２０とステージ１０とが非接触になっているため、ステージ１０の移動によって摺擦が起きることがない。これによって、パーティクルの発生を防止することができる。
【００３２】
噴出口２４を挟んで両側の吸引口２５からの吸引流量ｑ１は、互いに等しく、かつ、噴出口２４からの処理ガス噴出流量Ｑ０の半分ｑ０（＝Ｑ０／２）より大きくなるように設定される。したがって、流体流通ギャップ５０内が、外部雰囲気より低圧になる。これにより、処理ガスが流通抵抗ギャップ３０ａ,４０ａを経て外部に漏れ出るのを確実に防止することができる。
流体流通ギャップ５０内の外部雰囲気（大気圧）に対する圧力差は、例えば−１０Ｐａ程度が好ましい。
【００３３】
この圧力差によって外部雰囲気ガスが流通抵抗ギャップ３０ａ，４０ａを経て流体流通ギャップ５０内に流入しようとする。一方、流通抵抗ギャップ４０ａ内は、流通抵抗ギャップ３０ａより流通抵抗が十分に大きいため、流入ガスのほとんどは流通抵抗ギャップ３０ａから流入したものになり、流通抵抗ギャップ４０ａからの流入ガスはほぼ無視できる。
ここで、各吸引口２５の長さＬ１（ひいては延出部分２５ｂの長さＬ２）を次の関係式がほぼ満たされるように設定しておく。
Ｌ１＝（ｑ１／ｑ０）×Ｌ０ 式（１）
これによって、各吸引口２５の主吸引部分２５ａにおける吸引流量が、噴出流量の２分の１の大きさｑ０とほぼ等しくなる。したがって、図５において白抜き矢印に示すように、処理ガスｇ０は、処理ギャップ５１内の中央側だけでなく第２方向の端側においても、第１方向に沿ってほぼ真っ直ぐ流れ、吸引口２５の主吸引部分２５ａに吸い込まれるようにすることができる。
一方、図５において太線矢印に示すように、外部からの流入ガスｇ１は、流通抵抗ギャップ３０ａ内を各板部分３１の幅方向にほぼ沿うように流れる。そして、流通抵抗板３０の内端縁３４から端流通ギャップ５２内に入ると、第１方向の外側に向きを変える。内端縁３４は、底面視で滑らかな線状になっているため、ガスｇ１の乱れを防止でき、第１方向に沿ってほぼ真っ直ぐ流れるようにすることができる。これにより、外部からの流入ガスｇ１のほぼ全量が、吸引口２５の延出部分２５ｂに吸い込まれるようにすることができる。
【００３４】
したがって、処理ガスｇ０が第２方向の外側へ拡がって延出部分２５ｂに吸込まれるのを防止できるとともに、外部流入ガスｇ１が第２方向の内側へ入り込んで主吸引部分２５ａに吸込まれるのを防止することができる。よって、被処理物Ｗの第２方向の端部を中央部と同程度に処理することができる。この結果、被処理物Ｗの全体を均一に表面処理することができる。
【００３５】
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形態と重複する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６及び図７は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態ではノズルボディ２１の底面の第２方向の両端部（一端部のみ図示）に第１流通抵抗部として角度調節機能付きの流通抵抗装置６０が設けられている。流通抵抗装置６０は、円形の回転盤６１と、一対の円弧状の可動板６２とを有している。
【００３６】
回転盤６１は、噴出口２４の第２方向の外側において、噴出口２４の端部にほぼ接するように配置されている。
【００３７】
回転盤６１の第１方向の両側部に可動板６２が取り付けられている。図６において、実線と二点鎖線と三点鎖線に示すように、可動板６２は、ノズルボディ２１の噴出スリット２１ａに沿う中心軸線に関して対称の関係を維持しながら回転盤６１のまわりに角度調節可能になっている。
図示は省略するが、回転盤６１及び可動板６２とダミープレート１１Ａとの間に流通抵抗ギャップ３０ａが形成されている。
【００３８】
吸引スリット２１ｂの端側の下端が、可動板６２の先端側部分（回転盤６１から遠い側の部分、吸引側部分６２ａ）によって塞がれている。可動板６２の内端縁６２ｂによって、吸引口２５の端部が画成されている。
【００３９】
可動板６２を角度調節することによって、可動板６２の内端縁６２ｂが第２方向に進退される。これにより、吸引口２５の端部が第２方向に変位され、延出部分２５ｂの長さが伸縮されるようになっている。
【００４０】
図７に示すように、可動板６２の上面には、平板状の端閉止部材６３が取り付けられている。端閉止部材６３は、吸引スリット２１ｂの第２方向の端部に差し入れられている。端閉止部材６３の第２方向の内側を向く端面は、可動板６２の内端縁６２ｂとほぼ面一になっている。この端閉止部材６３の端面によって、吸引スリット２１ｂの内部空間におけるガス吸引可能な部分の第２方向の端部が画成されている。端閉止部材６３は、可動板６２の回転に伴なって第２方向に進退されるとともに、常に第２方向に向くように可動板６２に対し鉛直な軸線の周りに回転可能になっている。
【００４１】
いま、処理ギャップ５１の大気圧に対する圧力差を負圧側に大きくしたとする。この負圧度の増大分だけ外部雰囲気ガスの流通抵抗ギャップ１１ｆへの流入量が増加する。この場合、可動板６２を第２方向の外側へ向けて回転変位させる。したがって、吸引口２５の端部が第２方向の外側にずれ、延出部分２５ｂの長さが大きくなる。これにより、外部からの流入ガスが増加しても、その全量が吸引口２５の延出部分２５ｂから確実に吸い込まれるようにでき、流入ガスが被処理物Ｗ上の処理ギャップ５１にまで流れ込むのを防止することができる。
【００４２】
反対に、処理ギャップ５１の大気圧に対する圧力差（負圧度）を小さくしたとする。すると、外部雰囲気ガスの流通抵抗ギャップ３０ａへの流入量が減少する。この場合、可動板６２を第２方向の内側へ向けて回転変位させる。したがって、吸引口２５の端部が第２方向の内側にずれ、延出部分２５ｂの長さが縮小される。これにより、処理ガスが、外部からの流入ガスの減少分だけ処理ギャップ５１から第２方向の外側に拡がるのを防止できる。
よって、吸引口２５の主吸引部分２５ａには確実に処理ガスだけが吸い込まれ、延出部分２５ｂには確実に流入ガスだけが吸込まれるようにすることができる。この結果、被処理物Ｗの表面処理の均一性を一層確実に確保することができる。
【００４３】
さらに、可動板６２の回転に追随して、端閉止部材６３が第２方向にスライドされる。これにより、吸引スリット２１ｂの内部空間の第２方向の端部が、吸引口２５の端部とほぼ面一の状態を維持しながら第２方向に変位される。したがって、吸引口２５から入ったガスが、吸引スリット２１ｂの内部で第２方向に広がるのを防止することができる。
【００４４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、当業者に自明な範囲で適宜改変することができる。
例えば、噴出口２４は、第２方向に並べられた小孔の列で構成され、断続的に延在されていてもよい。同様に、吸引口２５は、第２方向に並べられた小孔の列で構成され、第２方向に断続的に延在されていてもよい。
流通抵抗板３０をノズルヘッド２０に代えてステージ１０（ダミープレート１１Ａ）に設けてもよく、ノズルヘッド２０とステージ１０（ダミープレート１１Ａ）の両方に互いに対をなすように設けてもよい。
流通抵抗部は、底面視ないしは平面視で四角形の凸面状の板３０であるのに限られず、第１方向に延びる凸条と凹条が第２方向に交互に並んだ櫛歯状であってもよい。ノズルボディ２１とステージ１０（ダミープレート１１Ａ）の両方に上記櫛歯状の流通抵抗部を設けるとともに、相互に噛み合うようにさせ、ラビリンスシールを構成するようにしてもよい。
板部分３１，６２の内端縁３４，６２ｂは、必ずしも底面視で直線状でなくてもよく、緩やかな凸曲線や凹曲線になっていてもよい。さらに、板部分３１の内端縁３４は、噴出口側部分３２が第２方向の内側に突出し、吸引口側部分３３が第２方向の外側に引っ込んでいればよく、必ずしも底面視で直線状や曲線状などの滑らかな線状になっているのに限られず、階段状になっていてもよい。
第１実施形態においては、第１流通抵抗板３０と第２流通抵抗板４０とが別々の板材で構成されていたが、共通の板材で構成されて一体になっていてもよい。
第２実施形態において、処理ギャップ５１内の圧力（外部との圧力差でも可）をセンサで検出し、その検出圧力に応じて板部分３１の角度をフィードバック制御することにしてもよい。
吸引口２５の端部を位置固定する一方、噴出口２４の端部を第２方向に位置調節可能にしてもよい。吸引口２５の端部と噴出口２４の端部を共に第２方向に位置調節可能にしてもよい。
本発明は、表面改質、エッチング、成膜などの種々の表面処理に適用可能である。
処理流体は、ガス状に限られず、液体（霧状を含む）でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板の表面処理に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面処理装置を示し、図３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】上記表面処理装置を図３のII−II線に沿って示す断面図である。
【図３】上記表面処理装置を図１のIII−III線に沿って示す断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う上記表面処理装置のノズルヘッドの底面図である。
【図５】上記ノズルヘッドの第２方向の端部におけるガス流を解説した底面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る表面処理装置のノズルヘッドを示す底面図である。
【図７】上記第２実施形態のノズルヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 表面処理装置
２Ａ 処理流体供給路
２Ｂ 吸引路
１０ ステージ（配置部）
２０ ノズルヘッド（ノズル部）
２１ ノズルボディ
２１ａ 噴出スリット
２１ｂ 吸引スリット
２２ 中央チューブ
２２ａ ヘッダ路
２２ｂ 小孔
２３ 端チューブ
２３ａ ヘッダ路
２３ｂ 小孔
２４ 噴出口
２５ 吸引口
２５ａ 主吸引部分
２５ｂ 延出部分
３０ 第１流通抵抗板（流通抵抗部）
３０ａ 流通抵抗ギャップ
３１ 板部分
３２ 噴出口側部分
３３ 吸引口側部分
３４ 内端縁
３５ 外端縁
４０ 第２流通抵抗板（他の流通抵抗部）
４０ａ 流通抵抗ギャップ
５０ 流体流通ギャップ（流体流通空間）
５１ 処理ギャップ
５２ 端流通ギャップ
６０ 角度調節機能付き流通抵抗装置（流通抵抗部）
６１ 回転盤
６２ 可動板
６２ａ 吸引側部分
６２ｂ 内端縁
６３ 端閉止部材
ｇ０ 処理ガス（処理流体）の流れ
ｇ１ 外部からの流入ガスの流れ
Ｗ 被処理物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置であって、
被処理物の配置部と、この配置部と対向されるとともに配置部に対し前記対向方向と交差する第１方向に相対移動可能なノズル部とを備え、
前記ノズル部には、前記処理流体を噴き出す噴出口と、流体を吸引する吸引口とが、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在されるとともに互いに前記第１方向に離れて設けられ、前記吸引口の第２方向の端部が、前記噴出口より第２方向に延出されており、
前記ノズル部と配置部との間であって前記噴出口と吸引口との間に画成された流体流通空間の第２方向の外側には、該流体流通空間より流通抵抗を大きくする流通抵抗部が設けられ、この流通抵抗部における前記吸引口側の部分が前記噴出口側の部分より前記第２方向の外側に引っ込んでいることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記流通抵抗部における前記第２方向の内側を向く内端縁が、前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記流通抵抗部の前記内端縁が、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状ないしは緩やかな曲線状になっていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記流通抵抗部における前記第２方向の外側を向く外端縁が、前記内端縁とほぼ並行に前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることを特徴とする請求項２又は３に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記処理流体の略全量が前記吸引口における前記噴出口と第１方向に重なる部分に吸引され、外部から前記流通抵抗部を経て前記流体流通空間の第２方向の端部に流入したガスの略全量が前記吸引口の前記延出部分に吸引されるように、前記流通抵抗部の流通抵抗と前記吸引口の延出部分の長さが設定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記ノズル部の前記吸引口より前記噴出口側とは第１方向の反対側と、前記配置部との間には、前記流通抵抗部より流体の流通抵抗を大きくする他の流通抵抗部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項１】
処理流体を被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置であって、
被処理物の配置部と、この配置部と対向されるとともに配置部に対し前記対向方向と交差する第１方向に相対移動可能なノズル部とを備え、
前記ノズル部には、前記処理流体を噴き出す噴出口と、流体を吸引する吸引口とが、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在されるとともに互いに前記第１方向に離れて設けられ、前記吸引口の第２方向の端部が、前記噴出口より第２方向に延出されており、
前記ノズル部と配置部との間であって前記噴出口と吸引口との間に画成された流体流通空間の第２方向の外側には、該流体流通空間より流通抵抗を大きくする流通抵抗部が設けられ、この流通抵抗部における前記吸引口側の部分が前記噴出口側の部分より前記第２方向の外側に引っ込んでいることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記流通抵抗部における前記第２方向の内側を向く内端縁が、前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記流通抵抗部の前記内端縁が、前記吸引口側部分に向かうにしたがって第２方向の外側に傾く直線状ないしは緩やかな曲線状になっていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記流通抵抗部における前記第２方向の外側を向く外端縁が、前記内端縁とほぼ並行に前記噴出口側部分から前記吸引口側部分まで滑らかに連続していることを特徴とする請求項２又は３に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記流通抵抗部の噴出口側部分によって前記噴出口の第２方向の端部が画成され、前記吸引口側部分によって前記吸引口の第２方向の端部が画成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記流通抵抗部における前記吸引口側部分が、前記噴出口側部分に対し前記第２方向に相対変位可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記処理流体の略全量が前記吸引口における前記噴出口と第１方向に重なる部分に吸引され、外部から前記流通抵抗部を経て前記流体流通空間の第２方向の端部に流入したガスの略全量が前記吸引口の前記延出部分に吸引されるように、前記流通抵抗部の流通抵抗と前記吸引口の延出部分の長さが設定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記ノズル部の前記吸引口より前記噴出口側とは第１方向の反対側と、前記配置部との間には、前記流通抵抗部より流体の流通抵抗を大きくする他の流通抵抗部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の表面処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−９９３５８（Ｐ２００９−９９３５８Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６９２０８（Ｐ２００７−２６９２０８）
【出願日】平成１９年１０月１６日（２００７．１０．１６）
【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２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１６日（２００７．１０．１６）
【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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