表面処理装置
【課題】被処理物を表面処理する処理槽から処理ガスが漏れるのを防止し、かつ処理空間での処理ガスの流れを安定化する。
【解決手段】被処理物９を搬送手段２０によって搬入開口１３から処理槽１０の内部に搬入し、処理空間１９に配置する。供給系３０から処理ガスを処理空間１９に供給し、被処理物９を表面処理する。その後、被処理物９を搬出開口１４から搬出する。排気系４０で処理槽１０の内部からガスを排出する。このガス排出によって外部のガスが開口１３，１４を通して処理槽１０の内部に流入する。この流入ガスの平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上、かつ流入ガスが処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定する。
【解決手段】被処理物９を搬送手段２０によって搬入開口１３から処理槽１０の内部に搬入し、処理空間１９に配置する。供給系３０から処理ガスを処理空間１９に供給し、被処理物９を表面処理する。その後、被処理物９を搬出開口１４から搬出する。排気系４０で処理槽１０の内部からガスを排出する。このガス排出によって外部のガスが開口１３，１４を通して処理槽１０の内部に流入する。この流入ガスの平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上、かつ流入ガスが処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の表面に処理ガスを接触させ、被処理物の表面を処理する装置に関し、特に有毒性又は腐食性を有する処理ガスを用いた処理に適した表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板や半導体ウェハ等の被処理物に処理ガスを吹き付け、エッチング、洗浄、表面改質、成膜等の表面処理を行なう装置は公知である。この種の表面処理に用いる処理ガスには、外部に漏れると安全上又は環境上好ましくない成分が含まれていることが少なくない。そこで、一般に、処理空間を処理槽（チャンバー）で囲み、処理ガスが外部に漏れるのを防止している。
【０００３】
特許文献１、２の表面処理装置は、処理槽（チャンバー）に被処理物を導入する入口、及び被処理物を導出する出口が設けられている。入口及び出口はスリット状になっている。処理槽の両端には緩和室を設け、プラズマ生成ガスの流出及び外気の処理槽内への流入を緩和している。処理槽の内部のガスは、排気口から排出している。
特許文献３の表面処理装置は、放電プラズマ発生部を囲む内槽と、この内槽を囲む外槽とを備えている。外槽と内槽との間の空間の内圧は、内槽の内圧より低く、かつ外気圧より低くなっている。この結果、処理ガスが内槽から外槽と内槽との間の空間に流出し、かつ外気が外槽に流入するようになっている。
【特許文献１】特許第４０５８８５７号公報（図９）
【特許文献２】特許第３９９４５９６号公報（図７）
【特許文献３】特開２００３−１４２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理槽には、被処理物を出し入れする開口が必要である。この開口から槽内の処理ガスが漏れる可能性もある。このような漏れを防止するには、槽に排気部を接続し、槽から排気を行なうことが考えられる。これにより、上記開口でのガスの流れを槽の外部から槽の内部に向けることができる。しかし、排気流量が大き過ぎると、外気が上記開口を通って槽内に勢いよく流入し、処理空間での処理ガスの流れを乱すおそれがある。また、排気流量が大き過ぎると、排気したガスを除害したり再生したりする際の負荷が増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、被処理物の表面に処理ガスを接触させ、前記表面を処理する装置において、
搬入開口及び搬出開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が前記搬入開口及び搬出開口から離れて設けられた処理槽（チャンバー）と、
被処理物を前記搬入開口から前記処理槽の内部に搬入し前記処理空間に配置した後、前記搬出開口から搬出する搬送手段と、
前記処理空間に処理ガスを供給する供給系と、
前記処理槽の内部からガスを排出する排気系と、
を備え、前記排気系のガス排出によって前記処理槽の外部のガスが前記開口を通して前記処理槽の内部に流入し、しかも前記流入の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする。
前記流入の平均流速を０．１ｍ／ｓｅｃ以上にすることによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口を介して処理槽から外部に漏れるのを防止できる。前記流入の平均流速の上限設定により、流入ガスが搬入開口又は搬出開口と処理空間との間で十分に減衰するようにでき、処理空間に達しないようにすることができる。したがって、処理空間での処理ガスの流れが上記流入ガスによって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを安定化できる。ひいては、表面処理を安定的に行なうことができる。また、処理槽内を常時換気できるため処理槽内の処理ガス濃度を一定にでき、表面処理を一層安定的に行なうことができる。さらに、排気系の排気流量が比較的小さいため、除害や再生等の排ガス処理を行なう場合、排ガス処理の負荷を軽減できる。
【０００６】
前記平均流速は、被処理物が前記搬入開口又は搬出開口の内部又は近傍に配置されていない時の値であることが好ましい。
前記搬入開口は、常時開いていることが好ましい。前記搬出開口は、常時開いていることが好ましい。これにより、複数の被処理物を順次処理槽に搬入して連続的に処理し、搬出することができる。
【０００７】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
これによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口から漏れるのをより確実に防止できる。
【０００８】
前記平均流速が、２ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１ｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましく、０．７ｍ／ｓｅｃ以下であることが一層好ましい。
これによって、処理空間での処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止でき、処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理を確実に安定的に行なうことができる。
前記平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口から漏れるのをより確実に防止でき、かつ処理空間での処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【０００９】
前記処理槽の内部が１又は複数の仕切壁によって前記搬送手段の搬送方向に複数の室に仕切られ、前記仕切壁には被処理物を通す連通開口が設けられ、前記処理空間が、前記複数の室のうち１つの室（以下「第１室」と称す）の内部に設けられ、前記第１室に前記供給系及び前記排気系が直接接続されていることが好ましい。これによって、処理ガスの漏れをより確実に防止できる。
前記排気系のガス排出によって前記連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該連通開口を通過したガスが連通開口から下流側の室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることが好ましく、０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることがより好ましい。
これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止できる。
前記下流側の室へ流入するガスの平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【００１０】
前記第１室内の前記処理空間が、前記第１室に面する仕切壁の連通開口（以下「第１連通開口」と称す）から離れて設けられていることが好ましい。前記排気系のガス排出によって前記第１連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該第１連通開口を通過したガスが前記第１室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記第１室への流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることが好ましい。
これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理空間での処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理を確実に安定的に行なうことができる。
前記室が３つ以上有り、前記第１室が前記搬送方向の両端の室以外の室であることが好ましい。
【００１１】
前記第１室への流入ガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることがより好ましい。
これによって、処理ガスの漏れをより一層確実に防止できる。
前記第１室への流入ガスの平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【００１２】
前記排気系が、前記処理槽に分散して配置された複数の排気口と、これら排気口に対し１対１に設けられ、対応する排気口からの排気流量を調節する調節部とを含むことが好ましい。
これによって、処理槽内の広い範囲にわたってガスの流れを制御でき、処理ガスの流れ方向が偏るのを防止でき、処理の均一性を確保できる。
【００１３】
前記排気系で排気されるガスから前記処理ガスの反応成分を回収し前記供給系に送る再利用系を、更に備えることが好ましい。
これによって、処理ガスの反応成分の必要量を低減でき、ランニングコストを下げることができる。また、大気に放出される反応成分の量を減らすことができる。したがって、例えば反応成分が温暖化係数の高いフッ素系化合物等の場合、環境に与える影響を軽減できる。前記排気系の排気流量が比較的小さく、ひいては外部から処理槽内に取り込む雰囲気ガスの流量が比較的小さいため、再利用系の負荷を軽減できる。
【００１４】
前記処理槽より前記搬送手段の搬送方向の下流側に配置されて後処理工程を行なう後処理部と、前記処理槽と前記後処理部との間に配置された後処理待機槽と、前記後処理待機槽の内部からガスを排出する第２の排気系と、を更に備えていることが好ましい。前記搬送手段が、前記処理槽の搬出開口から搬出した被処理物を、前記後処理待機槽を経由して前記後処理部へ搬送することが好ましい。
表面処理後の被処理物には処理ガス成分や処理済みガス成分が付着又は吸着している場合がある。この被処理物が処理槽から出た後、後処理部に入る前に、後処理待機槽を経由させることで、被処理物から上記付着又は吸着成分が揮発した場合、揮発ガスを後処理待機槽に閉じ込め、更に第２排気系で排出できる。これによって、上記揮発ガスが外部に漏れるのを防止できる。
【００１５】
前記後処理待機槽の前記処理槽側の壁には第２の搬入開口が設けられ、前記後処理待機槽の前記後処理部側の壁には第２の搬出開口が設けられていることが好ましい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、前記搬送方向に離れていることが好ましい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離は、２０〜３００ｍｍであることがより好ましい。
前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離を２０ｍｍ以上にすることにより、処理槽内の圧力と後処理待機槽内の圧力が影響し合うのを防止でき、例えば処理槽内のガスが該処理槽の搬出開口から漏れて後処理待機槽に吸い込まれるのを防止できる。また、処理槽及び後処理待機槽からの排気流量の調節をそれぞれ容易に行なうことができる。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離を３００ｍｍ以下にすることにより、被処理物が前記処理槽の搬出開口から出て前記後処理待機槽の第２搬入開口に入るまでの移送時間を短くでき、前記移送期間中に被処理物の表面に付着又は吸着した処理ガス成分又は処理済みガス成分が揮発する量を低減できる。
前記処理槽と前記後処理待機槽とがくっ付いていてもよい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、直接的に連通していてもよい。
【００１６】
前記処理槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽の間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えていることが好ましい。
これにより、万が一、処理槽から処理ガスが漏れても外槽と処理槽の間の槽間空間に閉じ込めることができ、外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。
【００１７】
前記処理槽及び後処理待機槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えていることが好ましい。
これにより、万が一、処理槽から処理ガスが漏れても、この漏れた処理ガスを外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の槽間空間に閉じ込めることができ、処理ガスが外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。また、処理槽と後処理待機槽との間で被処理物の表面から揮発ガスが生じても、或いは、後処理待機槽内で揮発したガスが後処理待機槽から漏れたとしても、かかる揮発ガスを前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の槽間空間に閉じ込めることができ、外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、処理ガスが処理槽から外部に漏れるのを防止できる。また、処理空間での処理ガスの流れを安定化でき、ひいては安定的に表面処理を行なうことができる。更に、排気系から排出したガスに対する除害やリサイクル等の排ガス処理の負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。この実施形態の被処理物９は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板で構成されているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば半導体ウェハ、連続シート状の樹脂フィルム等、種々の被処理物に適用できる。この実施形態の表面処理内容は、ガラス基板９の表面に被膜されたシリコン（図示省略）のエッチングであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、酸化シリコンや窒化シリコンのエッチングにも適用でき、エッチングに限られず、成膜、洗浄、撥水化、親水化等、種々の表面処理に適用できる。
【００２０】
なお、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の長さ（図１の左右方向の寸法）は、例えば１５００ｍｍであり、幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、例えば１１００ｍｍ程度であり、厚さは、例えば０．７ｍｍ程度である。
【００２１】
図１に示すように、表面処理装置１は、処理槽１０と、搬送手段２０と、ガスライン２を備えている。
搬送手段２０は、ローラーコンベアで構成されている。ローラーコンベアの多数（複数）のローラ２１が、軸線を図１の紙面と直交する方向に向け、左右に間隔を置いて並べられている。被処理物９が、ローラ２１の上に載せられ、図において右から左方向（搬送方向）へ搬送される。ローラ２１の上端部付近の高さの仮想水平面が、搬送面Ｐ９になっている。
搬送手段２０は、ローラーコンベアに限られず、移動式ステージ、浮上ステージ、ロボットアーム等で構成されていてもよい。
【００２２】
処理槽１０（処理チャンバー）は、内部に被処理物９を配置できる大きさの容器状になっている。ローラーコンベア２０の一部分が処理槽１０の内部に配置されている。処理槽１０の内部の略中央部に処理空間１９が形成されている。言い換えると、処理槽１０は、処理空間１９を囲んでいる。処理空間１９は、後述する供給ノズル３３と搬送面Ｐ９との間に画成される。詳しくは、図１において２本の垂直な二点鎖線で示すように、供給ノズル３３の底面の吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も左右の外側に配置されたものどうし間のノズル底面部分と、このノズル底面部分を垂直に搬送面Ｐ９に投影した投影部分との間に画成される。なお、図において、処理空間１９の厚さ（供給ノズル３３の底面と搬送面Ｐ９との間の間隔）は、誇張されている。実際の処理空間１９の厚さは０．５〜５ｍｍ程度である。
【００２３】
処理槽１０の一端側（図１において右側）の搬入側壁１１には、搬入開口１３が形成されている。処理槽１０の他端側（図１において左側）の搬出側壁１２には、搬出開口１４が形成されている。開口１３，１４は、それぞれ一対の整流板１５，１５によって画成されている。各壁１１，１２には、一対の整流板１５，１５が上下に対向して設けられている。整流板１５，１５は、各々図１の紙面と直交する方向に延びる細い板状をなしている。上下の整流板１５，１５の間に図１の紙面直交方向に延びるスリット状の隙間が形成されている。このスリット状の隙間が、開口１３，１４になっている。開口１３，１４の幅（図１の紙面直交方向の寸法）は、被処理物９の同方向の寸法より少し大きい。開口１３，１４の厚さ（上下方向の寸法）すなわち一対の整流板１５，１５の対向面どうし間の距離は、被処理物９の厚さの２〜１０倍であることが好ましい。開口１３，１４の高さ（上下方向の位置）は、被処理物９の搬送面Ｐ９の高さ（上下方向の位置）に合わせてある。開口１３，１４は、常時開いており、開閉するようにはなっていない。壁１１，１２に開口１３，１４を開閉する扉を設ける必要がない。
【００２４】
なお、上述したようにフラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の幅は例えば１１００ｍｍ程度であり、これに対し、本実施形態の開口１３，１４の幅は１２００ｍｍ程度になっている。また、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の厚さは一般に０．７ｍｍ程度であり、これに対し、本実施形態の開口１３，１４の厚さは５ｍｍ程度になっている。
【００２５】
搬入開口１３及び搬出開口１４は、処理空間１９を挟んで両側に配置され、しかも処理空間１９からそれぞれ離れて配置されている。搬入開口１３と処理空間１９との離間距離Ｄ１は、Ｄ１＝１５０〜３００ｍｍであることが好ましい。なお、距離Ｄ１は、搬入開口１３の整流板１５の内端部（処理槽１０の内側の端部）と、後記供給ノズル３３の吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も搬入開口１３寄りに配置されたものとの水平方向の離間距離に等しい。搬出開口１４と処理空間１９との離間距離（搬出開口１４の整流板１５の内端部と、吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も搬出開口１４寄りに配置されたものとの水平方向の離間距離）は、上記搬入開口１３と処理空間１９との離間距離Ｄ１と略同じにするのが好ましい。
【００２６】
ガスライン２は、供給系３０と、排気系４０と、再利用系５０を有している。
供給系３０は、原料ガス供給部３１と、供給ノズル３３を有している。原料ガス供給部３１から供給路３２が延びている。供給路３２が供給ノズル３３に接続されている。供給ノズル３３は、処理槽１０の天井部に配置されている。詳細な図示は省略するが、供給ノズル３３は、図１の紙面と直交する方向に延びている。供給ノズル３３の底面（ノズル先端面）に吹き出し口３４と局所排気口４５が形成されている。吹き出し口３４及び局所排気口４５は、図１の紙面直交方向に延びるスリット状になっている。吹き出し口３４及び局所排気口４５の図１の紙面直交方向の長さは、被処理物９の同方向寸法と略同じか少し大きい。
【００２７】
吹き出し口３４及び局所排気口４５は、左右（被処理物９の搬送方向）に間隔を置いて配置されている。１つの吹き出し口３４を挟んで左右の直近に局所排気口４５が配置されている。供給ノズル３３の底面の左右の最も外側にはそれぞれ局所排気口４５が配置されている。上述した通り、これら最も外側の局所排気口４５によって、処理空間１９の端部が規定されている。なお、吹き出し口３４及び局所排気口４５の数及び配置は、図示したものに限られない。図では、吹き出し口３４と局所排気口４５が交互に配置されているが、隣り合う吹き出し口３４間に２つ以上の局所排気口４５が配置されていてもよく、隣り合う局所排気４５間に２つ以上の吹き出し口３４が配置されていてもよい。或いは、供給ノズル３３には局所排気口４５を設けないことにし、処理槽１０内の排気を後記排出口４３からのみ行なうことにしてもよい。
【００２８】
供給系３０は、処理内容に応じた反応成分や該反応成分の原料成分等を含む処理ガスを処理空間１９に供給する。処理ガス成分（上記反応成分、原料成分等）は、環境負荷性、有毒性、腐食性を有していることが少なくない。シリコンのエッチングに係る本実施形態では、反応成分として、フッ素系反応成分と酸化性反応成分が用いられている。フッ素系反応成分として、ＨＦ、ＣＯＦ２、フッ素ラジカル等が挙げられる。フッ素系反応成分は、例えばフッ素系原料を水（Ｈ２Ｏ）で加湿した後、プラズマ化（分解、励起、活性化、イオン化等を含む）することにより生成できる。この実施形態では、フッ素系原料として、ＣＦ４が用いられている。フッ素系原料としてＣＦ４に代えて、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ８等の他のＰＦＣ（パーフルオロカーボン）を用いてもよく、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ等のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を用いてもよく、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等のＰＦＣ及びＨＦＣ以外のフッ素含有化合物を用いてもよい。
【００２９】
フッ素系原料は、希釈ガスで希釈してもよい。希釈ガスとして、例えばＡｒ、Ｈｅ等の希ガスや、Ｎ２が用いられる。フッ素系原料への添加剤として水（Ｈ２Ｏ）に代えて、アルコール等のＯＨ基含有化合物を用いてもよい。
【００３０】
酸化性反応成分として、Ｏ３、Ｏラジカル等が挙げられる。この実施形態では、酸化性反応成分としてＯ３が用いられている。Ｏ３は、酸素（Ｏ２）を原料としオゾナイザーで生成できる。Ｏ２等の酸素系原料をプラズマ化することによって酸化性反応成分を生成することにしてもよい。
【００３１】
上記フッ素系原料や酸素系原料のプラズマ化は、プラズマ生成装置の一対の電極どうし間のプラズマ空間に上記原料を含むガスを導入することで実行できる。上記プラズマ化は、大気圧近傍で実行するのが好ましく、上記電極間のプラズマ空間は大気圧近傍であることが好ましい。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。
【００３２】
本実施形態では、原料ガス供給部３１においてフッ素系原料のＣＦ４をＡｒで希釈し、かつＨ２Ｏを添加し、フッ素系原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ＋Ｈ２Ｏ）を得る。このフッ素系原料ガスを供給路３２で供給ノズル３３に導く。供給ノズル３３には一対の電極（図示省略）が設けられている。この電極間でフッ素系原料ガスをプラズマ化する。供給ノズル３３は、プラズマ生成装置を兼ねている。これにより、ＨＦ等のフッ素系反応成分が生成される。図示は省略するが、別途、酸化性反応成分としてオゾナイザーでＯ３を生成して供給ノズル３３に導入し、上記プラズマ化後のガスと混合する。これにより、フッ素系反応成分（ＨＦ等）と酸化性反応成分（Ｏ３等）を含む処理ガスが生成される。勿論、処理ガスには、原料ガス成分（ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ、Ｏ２等）も含まれている。この処理ガスが、吹き出し口３４から処理空間１９へ吹き出される。
【００３３】
なお、ガス供給部３１においてフッ素系反応成分と酸化性反応成分を含む処理ガスを生成し、この処理ガスを供給路３２によって供給ノズル３３へ送り、吹き出し口３４から吹き出すことにしてもよい。
【００３４】
吹き出し口３４から吹き出された処理ガスが処理空間１９の被処理物９に吹き付けられ、被処理物９が表面処理される。シリコンのエッチングにおいては、処理ガス中の酸化性成分（Ｏ３等）によりシリコンが酸化され、酸化シリコンと処理ガス中のフッ素系反応成分（ＨＦ等）とが反応し、揮発成分のＳｉＦ４が生成される。これにより、被処理物９の表面のシリコン層を除去できる。
【００３５】
次に処理槽排気系４０について説明する。処理槽１０の底部の例えば略中央部に排出口４３が設けられている。排出口４３から排気路４２が延びている。排気路４２に排気ポンプ４１が接続されている。 なお、図示は省略するが、局所排気口４５に連なる吸引路が供給ノズル３３の上部から引き出されている。この吸引路が排気路４２に合流している。局所排気口４５、及び該局所排気口４５から排気路４２までの吸引路も排気系４０の要素を構成する。
【００３６】
排気ポンプ４１の駆動によって、処理槽１０内のガスが排出口４３に吸い込まれ、排気路４２を経て排気ポンプ４１に送られる。また、処理空間１９で被処理物９に吹き付けられた後の処理ガス（以下「処理済みガス」と称す）が、主に局所排気口４５に吸い込まれ、上記図示しない吸引路を経て、排気路４２に合流する。処理済みガスは、処理ガスの成分（ＨＦ、Ｏ３、ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ等）や表面処理反応による副生成物（ＳｉＦ４等）を含む。処理済みガスの一部が処理空間１９から漏れることもあり、そのような処理済みガスは、排出口４３から吸い込まれる。
【００３７】
排気系４０による排出ガス流量は、供給系３０による処理ガス供給流量より大きい。例えば、本実施形態では、処理ガス供給流量が３２ｓｌｍ程度であるのに対し、排出ガス流量は２００〜４００ｓｌｍ程度である。したがって、排出ガス流量と処理ガス供給流量との差に相当する流量の雰囲気ガス（空気）ｇが、処理槽１０の外部から開口１３，１４を通り、処理槽１０の内部に流入する。
【００３８】
ここで、開口１３，１４からの流入ガスｇが処理槽１０内に流入する時の平均流速は、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定され、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されている。流入ガスｇの平均流速の上限は、上記流入ガスｇが処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定されている。本実施形態では、流入ガスｇの平均流速は、好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下であり、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下であり、一層好ましくは、０．７ｍ／ｓｅｃ以下である。上記の設定平均流速は、開口１３，１４の内部及び近傍に被処理物９が配置されていない状態での値であることが好ましい。
【００３９】
上記流入ガスｇの平均流速は、処理槽１０の寸法及び排気系４０の排気流量等によって調節できる。処理槽１０の寸法のうち、流入ガスｇの平均流速に大きく関係するものは、開口１３，１４の厚さ（上下寸法）である。具体的には、開口１３，１４の厚さは、２〜８ｍｍの範囲で設定するのが好ましく、５ｍｍ程度に設定するのがより好ましい。排気系４０の排気流量は、上述したように処理ガス供給流量が３２ｓｌｍ程度の場合、２００〜４００ｓｌｍの範囲で設定するとよい。
ちなみに、一般的なフラットパネルディスプレイ用の表面処理装置における搬入出用開口から処理槽への流入ガスの平均流速は、２ｍ／ｓｅｃを越えている。
【００４０】
流入ガスｇの平均流速の上限を、流入ガスｇが処理空間１９に達する大きさ未満になるようにするには、流入ガスｇの平均流速を調節する他、開口１３，１４と処理空間１９との離間距離Ｄ１を調節することにしてもよい。
【００４１】
排気系４０による処理槽１０からの排出ガスの大半は外部から搬入出開口１３，１４を通して流入した空気である。したがって、排出ガス中、最も割合が大きい成分は窒素である。排出ガスには、更に処理済みガスの成分（ＨＦ、Ｏ３、ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ、ＳｉＦ４等）が含まれている。図示は省略するが、排出口４３と排気ポンプ４１との間の排気路４２には、排出ガス中のＨＦ等を除去するスクラバー、排出ガス中のＨ２Ｏを除去するミストトラップ、排ガス中のＯ３を除去するオゾンキラー等が設けられている。
【００４２】
排気系４０に再利用系５０が接続されている。再利用系５０は、排気系４０で排気されるガスから処理ガスの反応成分を回収する。詳述すると、再利用系５０は、分離回収器５１を備えている。分離回収器５１には分離膜５２が設けられている。分離膜５２によって分離回収器５１の内部が濃縮室５３と希釈室５４に仕切られている。分離膜５２としては、例えばガラス状ポリマー膜（特許第３１５１１５１号公報等参照）が用いられている。分離膜５２がＣＦ４（反応成分）を透過させる速度は相対的に小さく、窒素（不純物）を透過させる速度は相対的に大きい。排気ポンプ４１より下流側の排気路４２が濃縮室５３に連なっている。排気ポンプ４１からの排出ガスが、濃縮室５３に導入され、分離膜５２によって濃縮室５３に留まる回収ガスと分離膜５２を透過して希釈室５４に入る放出ガスとに分離される。回収ガスは、ＣＦ４濃度が高く（ＣＦ４＝９０ｖｏｌ％以上）、かつ流量が小さい。放出ガスは、ＣＦ４濃度が低く（ＣＦ４＝１ｖｏｌ％以下）、かつ流量が大きい。
【００４３】
なお、図では分離回収器５１が１つしか図示されていないが、再利用系５０が分離回収器５１を複数有していてもよい。複数の分離回収器５１が、直列に連なっていてもよく、並列に連なっていてもよく、直列と並列が組み合わさるように連なっていてもよい。
【００４４】
濃縮室５３の下流端から回収路５５が延びている。回収路５５は、原料ガス供給部３１に接続されている。
【００４５】
希釈室５４から放出路４６が延びている。放出路４６は、除害設備４７に接続されている。
【００４６】
上記構成の表面処理装置１によれば、被処理物９をローラ２１の上に載せ、搬送面Ｐ９上を搬送する。被処理物９は、搬入開口１３を通って、処理槽１０の内部に搬入され、処理空間１９に導入される。また、供給系３０によって処理ガスを処理空間１９に供給する。この処理ガスが、被処理物９に接触し、エッチング等の表面処理が実行される。処理後の被処理物９を、処理空間１９から導出し、搬出開口１４に通して処理槽１０から搬出する。複数の被処理物９をローラーコンベア２０上に間隔を置いて一列に並べ、順次、処理槽１０内に搬入して表面処理した後、処理槽１０から搬出する。
【００４７】
処理ガスの供給と併行して、排気系４０によって処理槽１０内のガスを排出口４３及び局所排気口４５から吸引する。これに伴ない、処理槽１０の外部の雰囲気ガス（空気）が、搬入出開口１３，１４を通り、処理槽１０の内部に流入する。この流入ガスｇの平均流速が０．１ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定することにより、処理槽１０内の処理済みガスが開口１３，１４を通して外部に漏れるのを防止できる。これにより、処理ガス又は処理済みガスに有毒成分が含まれていても、作業の安全性を確保できる。また、処理ガス又は処理済みガスＣＦ４等の温暖化係数が高い成分が含まれていても、環境に与える影響を十分軽減できる。さらには周辺設備の腐食を防止できる。
また、流入ガスｇの平均流速の上限設定により、流入ガスｇを処理空間１９の手前で十分に減衰させることができる。したがって、流入ガスｇは処理空間１９に達し得ない。これにより、処理空間１９内の処理ガスの流れが流入ガスｇによって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを安定化できる。流入ガスｇの平均流速を好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下、更に好ましくは０．７ｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、処理空間１９内の処理ガスの流れが流入ガスｇによって乱されるのを一層確実に防止でき、処理ガスの流れを一層安定化できる。これにより、表面処理を安定的に実行することができる。
更に、処理槽１０内を外部からの流入ガスｇで常時換気できるため、処理槽１０内の処理ガス濃度を一定にでき、表面処理を一層安定させることができる。
【００４８】
排気系４０によって処理槽１０内から排出されたガスは、分離回収器５１に導入され、高ＣＦ４濃度の回収ガスと低ＣＦ４濃度の放出ガスに分離される。回収ガスは、回収路５５を経て原料ガス供給部３１に送られる。これにより、分離回収器５１で回収された反応成分（ＣＦ４）を原料ガス供給部３１に戻し、再利用できる。したがって、表面処理装置１のトータルのＣＦ４の使用量を低減でき、ランニングコストを抑えることができる。
放出ガスは、除害設備４７に送られ、除害設備４７で除害処理された後、大気に放出される。
排気系４０の排気流量が比較的小さく、ひいては外部から処理槽１０内に取り込む雰囲気ガスの流量が比較的小さいため、分離回収器５１の負荷を軽減できる。また、除害設備４７の負荷をも軽減できる。これにより、分離回収器５１及び除害設備４７を小型化できる。
【００４９】
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２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、処理槽１０に２つ（複数）の仕切壁１６が設けられている。これら仕切壁１６によって、処理槽１０の内部が左右（被処理物９の搬送方向）に３つ（複数）の室１０ｂ，１０ａ，１０ｂに仕切られている。中央の第１室１０ａ（両端の室以外の室）に処理空間１９が設けられている。第１室１０ａに供給系３０及び排気系４０が直接接続されている。すなわち、第１室１０ａの上部に供給ノズル３３が設けられ、底部に排出口４３が設けられている。
【００５０】
仕切壁１６には、連通開口１７が設けられている。連通開口１７は、開口１３，１４と同様に、上下に対向する一対の整流板１５，１５によって画成されている。仕切壁１６の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４と同一になっている。被処理物９は、搬送手段２０によって搬入開口１３から右端の室１０ｂ内に搬入される。次に、被処理物９は、右側の連通開口１７を通り、第１室１０ａ内に搬入され、処理空間１９へ導かれ、表面処理される。表面処理後の被処理物９が、左側の連通開口１７を通り、左端の室１０ｂへ搬送され、更に搬出開口１４を通り、処理槽１０の外部に搬出される。
【００５１】
排気ポンプ４１の駆動によって、外部の雰囲気ガスが開口１３，１４を通り、両端の室１０ｂに流入する。この開口１３，１４からの流入ガスｇを含む端室１０ｂ内のガスが連通開口１７を通り、中央（下流側）の第１室１０ａに流入する。第１室１０ａへの流入時のガスｇ’の平均流速は、開口１３，１４からの流入ガスｇと同様、連通開口１７の内部又は近傍に被処理物９が配置されていない状態で０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定され、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されている。
【００５２】
流入ガスｇ’の平均流速の上限は、該流入ガスｇ’が処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定されている。具体的には、流入ガスｇ’の平均流速は、好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下に設定され、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下に設定され、より一層好ましくは０．７ｍ／ｓｅｃ以下に設定されている。流入ガスｇ’の平均流速は、処理槽１０の寸法（特に連通開口１７の厚さ（上下寸法））や排気系４０の排気流量等によって調節できる。また、流入ガスｇ’の平均流速の上限を、流入ガスｇ’が処理空間１９に達する大きさ未満になるようにするには、流入ガスｇ’の平均流速を調節する他、連通開口１７と処理空間１９との離間距離を調節することにしてもよい。
【００５３】
第２実施形態では、第１室１０ａと開口１３，１４との間に仕切壁１６が設けられているため、第１室１０ａの処理済みガスが処理槽１０の外部に漏れるのをより確実に防止できる。また、流入ガスｇ’の平均流速の範囲設定により、処理済みガスの漏れを一層確実に防止できる。これにより、作業の安全性を一層確保でき、環境負荷を十分に低減でき、周辺設備の腐食を確実に防止できる。更には、処理空間１９での処理ガスの流れが流入ガスｇ’によって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理の安定性を十分に確保できる。
【００５４】
図３は、本発明の第３実施形態を示したものである。この実施形態では、処理槽１０の搬送方向の下流側（同図において左側）に後処理部として洗浄装置３が設けられている。洗浄装置３は、処理空間１９で表面処理した後の被処理物９をウェット洗浄する。なお、後処理部の後処理内容はウェット洗浄に限られず、例えば大気圧プラズマを用いたドライ洗浄等でもよい。
【００５５】
処理槽１０と洗浄装置３との間には、後処理待機槽６０が配置されている。後処理待機槽６０の処理槽１０側の壁６１には搬入開口６３が形成されている。搬入開口６３は、処理槽１０の整流板１５と同様に、上下に対向する一対の整流板６５，６５によって画成されている。搬入開口６３の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７と同一になっている。
【００５６】
待機槽６０の洗浄装置３側の壁６２には搬出開口６４が形成されている。搬出開口６４の幅（図３の紙面直交方向の寸法）及び厚さ（上下方向の寸法）並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７，６３と同一になっている。搬出開口６４が、洗浄装置３に連通している。ローラーコンベアからなる搬送手段２０が待機槽６０の内部にも延長して設けられている。
【００５７】
処理槽１０の搬出側壁１２と待機槽６０の搬入側壁６１とは、互いに離れ、両壁１２，６１間に隙間１ｅが形成されている。搬出側壁１２の搬出開口１４と搬入側壁６１の搬入開口６３との離間距離Ｄ２（正確には搬出開口１４の整流板１５と搬入開口６３の整流板６５との間の距離）は、Ｄ２＝２０〜３００ｍｍの範囲で設定されている。
【００５８】
後処理待機槽６０には第２排気系７０（待機槽排気系）が接続されている。待機槽６０の底部に第２排気系７０の排気口７３が設けられている。排気口７３から排気路７２が延びている。排気路７２に排気ポンプ７１が接続されている。排気ポンプ７１の下流に除害設備４７に接続してもよい。なお、排気路７２を排気路４２に合流させ、排気ポンプ７１を省略してもよい。すなわち、処理槽排気系４０と待機槽排気系６０が、互いに共通の排気ポンプ４１を有し、処理槽排気ポンプ４１が待機槽排気ポンプを兼ねていてもよい。
【００５９】
第３実施形態では、搬出開口１４と搬入開口６３の間隔Ｄ２が狭過ぎない大きさ（Ｄ２≧２０ｍｍ）に設定されているため、隙間１ｅを外部と同じ圧力環境（大気圧）にすることができ、処理槽１０内の圧力と後処理待機槽６０内の圧力が影響し合うのを防止できる。これにより、例えば待機槽６０内を第２排気系７０で減圧しても、処理槽１０内のガスが搬出開口１４から漏れて待機槽６０に吸い込まれるのを防止できる。更に、２つの槽１０，６０からの排気流量の調節をそれぞれ容易に行なうことができる。
【００６０】
搬送手段２０によって処理槽１０の搬出開口１４から出された被処理物９は、隙間１ｅを通過する。ここで、表面処理後の被処理物９には処理ガス成分や処理済みガス成分が付着又は吸着している場合がある。一方、搬出開口１４と搬入開口６３の間隔Ｄ２が広過ぎない大きさ（Ｄ２≦３００ｍｍ）に設定されているため、被処理物９が隙間１ｅを通過する時間を十分短くできる。したがって、隙間１ｅを通過中の被処理物９から上記付着又は吸着成分が揮発する量を十分に少なくすることができる。隙間１ｅを通過した被処理物９は、搬入開口６３を通り待機槽６０の内部に搬入され、後処理待機状態になる。なお、被処理物９は、後処理待機中も搬送手段２０によって連続的に後処理部３へ向けて移動している。この待機時の被処理物９から上記付着又は吸着成分が揮発した場合、その揮発ガスを後処理待機槽６０内に閉じ込め、外部に漏れるのを防止できる。更に、第２排気系７０によって、上記揮発ガス成分を後処理待機槽６０から排気路７２に排出できる。これにより、作業の安全性を一層確保でき、環境負荷を十分に低減でき、周辺設備の腐食を確実に防止できる。
その後、被処理物９は、搬出開口６４を通り、洗浄装置３に導かれ、洗浄処理される。
【００６１】
図４は、本発明の第４実施形態を示したものである。この実施形態の表面処理装置１は、外槽８０と、減圧手段９０を更に備えている。外槽８０は、処理槽１０及び後処理待機槽６０を囲んでいる。外槽８０の右端（被処理物９の搬送方向の上流側の端部）の壁には、搬入開口８１が設けられている。搬入開口８１の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７と同一になっている。
【００６２】
外槽８０には減圧手段９０が接続されている。外槽８０の底部に減圧手段９０の複数（図では２つ）の吸気口９３が互いに離れて設けられている。各吸気口９３から個別吸気路９２ａが延びている。各吸気口９３からの個別吸気路９２ａが互いに合流し、合流後の吸気路９２が減圧ポンプ９１に接続されている。なお、ポンプ９１と、ポンプ４１又は７１が、１つの共通の吸引ポンプで構成されていてもよい。外槽８０に吸気口９３を１つだけ設けてもよい。
【００６３】
減圧ポンプ９１の駆動により、外槽８０と内槽１０，６０との間の空間８０ａが減圧され大気圧より若干低圧になる。具体的には、槽間空間８０ａの内圧が、大気圧より１０Ｐａ程度低くなるようにするのが好ましい。
【００６４】
第４実施形態によれば、万が一、処理済みガスが処理槽１０から漏れたり、被処理物９が隙間１ｅを通過する時に該被処理物９から揮発ガスが発生したり、後処理待機槽６０で生じた揮発ガスが該待機槽６０から漏れたりしても、これら処理済みガスや揮発ガスを槽間空間８０ａ内に閉じ込めることができる。これにより、処理済みガスや揮発ガスが、外部の雰囲気中に漏れるのをより確実に防止できる。しかも、槽間空間８０ａは、大気圧より若干低圧になっているため、槽間空間８０ａ内のガスが、外槽８０の外に漏れるのを一層確実に防止できる。これにより、作業の安全性をより一層確保でき、環境負荷を一層確実に低減でき、周辺設備の腐食を一層確実に防止できる。槽間空間８０ａ内に漏れた処理ガスや処理済みガスは、吸気路９２によって槽間空間８０ａから排出できる。
【００６５】
図５は、本発明の第５実施形態を示したものである。この実施形態は、第１実施形態（図１）に外槽８０及び減圧手段９０を適用したものである。外槽８０が、処理槽１０を囲んでいる。外槽８０の左端（被処理物９の搬送方向の下流側の端部）の壁には、搬出開口８２が設けられている。搬入開口８２の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，８１と同一になっている。
【００６６】
図６は、本発明の第６実施形態を示したものである。この実施形態では、排気系４０の排出口４３が複数（図では３つ）設けられている。複数の排出口４３は、処理槽１０の底部に互いに分散して配置されている。図６では、複数の排出口４３が被処理物９の搬送方向に離間して配置されているが、搬送方向と直交する方向（図６の紙面直交方向）にも排出口４３が離間して配置されている。各排出口４３から個別排気路４２ａが延びている。各個別排気路４２ａが互いに合流し、合流後の排気路４２が排気ポンプ４１に接続されている。なお、図示省略のスクラバー、ミストトラップ、及びオゾンキラーは、合流後の排気路４２上に設けられている。
【００６７】
各個別排気路４２ａに流量制御弁４８（調節部）が設けられている。流量制御弁４８は、排出口４３と一対一に対応し、対応する排出口４３からの排気流量を調節する。
【００６８】
第６実施形態によれば、各排出口３２に対応する流量制御弁４８を独立して操作でき、各排出口４３からの排気流量を他の排出口４３とは別個に調節できる。これにより、処理槽１０内の全域ないしは広い範囲にわたってガスの流れを制御できる。ひいては、供給系３０から処理空間１９に供給された処理ガスの流れを制御でき、処理ガスの流れ方向が一箇所に偏るのを防止できる。これによって、処理の均一性を確保することができる。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明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、搬入開口１３と搬出開口１４が、１つの共通の開口で構成されていてもよい。搬送手段２０が、被処理物９を上記共通の開口から処理槽１０の内部に搬入して処理空間１９に配置し、表面処理後、被処理物９を上記共通の開口から外部へ搬出することにしてもよい。被処理物９の処理槽１０への搬入及び処理槽１０からの搬出は、搬送手段２０を用いる他、作業者が行なってもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態（図２）に第４、第５実施形態（図４、図５）の外槽８０及び減圧手段９０を適用してもよい。第６実施形態（図６）は、第１実施形態（図１）の処理槽１０に複数の排出口４３及び流量制御弁４８を適用してあるが、第２〜第５実施形態（図２〜図６）の処理槽１０に第６実施形態の複数の排出口４３及び４８を適用してもよい。
第４実施形態（図４）において、外槽８０が、処理槽１０と後処理待機槽６０とのうち処理槽１０だけを囲み、後処理待機槽６０が外槽８０の外部に配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や半導体ウェハの製造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図２】本発明の第２実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図３】本発明の第３実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図４】本発明の第４実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図５】本発明の第５実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図６】本発明の第６実施形態の概略構成を示す解説図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 表面処理装置
１ｅ 隙間
３ 洗浄装置（後処理装置）
９ 被処理物
１０ 処理槽
１０ａ 第１室
１０ｂ 室
１３ 搬入開口
１４ 搬出開口
１６ 仕切壁
１７ 連通開口
１９ 処理空間
２０ 搬送手段
３０ 供給系
３３ 供給ノズル
３４ 吹き出し口
４０ 排気系
４２ 排気路
４２ａ 個別排気路
４３ 排出口
４５ 局所排気口
４７ 除害設備
４８ 流量制御弁（調節部）
５０ 再利用系
５１ 分離回収器
５５ 回収路
６０ 後処理待機槽
６３ 搬入開口
７０ 第２排気系（待機槽排気系）
８０ 外槽
８０ａ 槽間空間
８１ 搬入開口
９０ 減圧手段
ｇ 流入ガス流
ｇ’ 流入ガス流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の表面に処理ガスを接触させ、被処理物の表面を処理する装置に関し、特に有毒性又は腐食性を有する処理ガスを用いた処理に適した表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板や半導体ウェハ等の被処理物に処理ガスを吹き付け、エッチング、洗浄、表面改質、成膜等の表面処理を行なう装置は公知である。この種の表面処理に用いる処理ガスには、外部に漏れると安全上又は環境上好ましくない成分が含まれていることが少なくない。そこで、一般に、処理空間を処理槽（チャンバー）で囲み、処理ガスが外部に漏れるのを防止している。
【０００３】
特許文献１、２の表面処理装置は、処理槽（チャンバー）に被処理物を導入する入口、及び被処理物を導出する出口が設けられている。入口及び出口はスリット状になっている。処理槽の両端には緩和室を設け、プラズマ生成ガスの流出及び外気の処理槽内への流入を緩和している。処理槽の内部のガスは、排気口から排出している。
特許文献３の表面処理装置は、放電プラズマ発生部を囲む内槽と、この内槽を囲む外槽とを備えている。外槽と内槽との間の空間の内圧は、内槽の内圧より低く、かつ外気圧より低くなっている。この結果、処理ガスが内槽から外槽と内槽との間の空間に流出し、かつ外気が外槽に流入するようになっている。
【特許文献１】特許第４０５８８５７号公報（図９）
【特許文献２】特許第３９９４５９６号公報（図７）
【特許文献３】特開２００３−１４２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理槽には、被処理物を出し入れする開口が必要である。この開口から槽内の処理ガスが漏れる可能性もある。このような漏れを防止するには、槽に排気部を接続し、槽から排気を行なうことが考えられる。これにより、上記開口でのガスの流れを槽の外部から槽の内部に向けることができる。しかし、排気流量が大き過ぎると、外気が上記開口を通って槽内に勢いよく流入し、処理空間での処理ガスの流れを乱すおそれがある。また、排気流量が大き過ぎると、排気したガスを除害したり再生したりする際の負荷が増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、被処理物の表面に処理ガスを接触させ、前記表面を処理する装置において、
搬入開口及び搬出開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が前記搬入開口及び搬出開口から離れて設けられた処理槽（チャンバー）と、
被処理物を前記搬入開口から前記処理槽の内部に搬入し前記処理空間に配置した後、前記搬出開口から搬出する搬送手段と、
前記処理空間に処理ガスを供給する供給系と、
前記処理槽の内部からガスを排出する排気系と、
を備え、前記排気系のガス排出によって前記処理槽の外部のガスが前記開口を通して前記処理槽の内部に流入し、しかも前記流入の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする。
前記流入の平均流速を０．１ｍ／ｓｅｃ以上にすることによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口を介して処理槽から外部に漏れるのを防止できる。前記流入の平均流速の上限設定により、流入ガスが搬入開口又は搬出開口と処理空間との間で十分に減衰するようにでき、処理空間に達しないようにすることができる。したがって、処理空間での処理ガスの流れが上記流入ガスによって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを安定化できる。ひいては、表面処理を安定的に行なうことができる。また、処理槽内を常時換気できるため処理槽内の処理ガス濃度を一定にでき、表面処理を一層安定的に行なうことができる。さらに、排気系の排気流量が比較的小さいため、除害や再生等の排ガス処理を行なう場合、排ガス処理の負荷を軽減できる。
【０００６】
前記平均流速は、被処理物が前記搬入開口又は搬出開口の内部又は近傍に配置されていない時の値であることが好ましい。
前記搬入開口は、常時開いていることが好ましい。前記搬出開口は、常時開いていることが好ましい。これにより、複数の被処理物を順次処理槽に搬入して連続的に処理し、搬出することができる。
【０００７】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
これによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口から漏れるのをより確実に防止できる。
【０００８】
前記平均流速が、２ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１ｍ／ｓｅｃ以下であることがより好ましく、０．７ｍ／ｓｅｃ以下であることが一層好ましい。
これによって、処理空間での処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止でき、処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理を確実に安定的に行なうことができる。
前記平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスが搬入開口又は搬出開口から漏れるのをより確実に防止でき、かつ処理空間での処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【０００９】
前記処理槽の内部が１又は複数の仕切壁によって前記搬送手段の搬送方向に複数の室に仕切られ、前記仕切壁には被処理物を通す連通開口が設けられ、前記処理空間が、前記複数の室のうち１つの室（以下「第１室」と称す）の内部に設けられ、前記第１室に前記供給系及び前記排気系が直接接続されていることが好ましい。これによって、処理ガスの漏れをより確実に防止できる。
前記排気系のガス排出によって前記連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該連通開口を通過したガスが連通開口から下流側の室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることが好ましく、０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることがより好ましい。
これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止できる。
前記下流側の室へ流入するガスの平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【００１０】
前記第１室内の前記処理空間が、前記第１室に面する仕切壁の連通開口（以下「第１連通開口」と称す）から離れて設けられていることが好ましい。前記排気系のガス排出によって前記第１連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該第１連通開口を通過したガスが前記第１室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記第１室への流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることが好ましい。
これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理空間での処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理を確実に安定的に行なうことができる。
前記室が３つ以上有り、前記第１室が前記搬送方向の両端の室以外の室であることが好ましい。
【００１１】
前記第１室への流入ガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることがより好ましい。
これによって、処理ガスの漏れをより一層確実に防止できる。
前記第１室への流入ガスの平均流速は、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることが一層好ましい。これによって、処理ガスの漏れを一層確実に防止でき、かつ処理ガスの流れが乱されるのをより確実に防止できる。
【００１２】
前記排気系が、前記処理槽に分散して配置された複数の排気口と、これら排気口に対し１対１に設けられ、対応する排気口からの排気流量を調節する調節部とを含むことが好ましい。
これによって、処理槽内の広い範囲にわたってガスの流れを制御でき、処理ガスの流れ方向が偏るのを防止でき、処理の均一性を確保できる。
【００１３】
前記排気系で排気されるガスから前記処理ガスの反応成分を回収し前記供給系に送る再利用系を、更に備えることが好ましい。
これによって、処理ガスの反応成分の必要量を低減でき、ランニングコストを下げることができる。また、大気に放出される反応成分の量を減らすことができる。したがって、例えば反応成分が温暖化係数の高いフッ素系化合物等の場合、環境に与える影響を軽減できる。前記排気系の排気流量が比較的小さく、ひいては外部から処理槽内に取り込む雰囲気ガスの流量が比較的小さいため、再利用系の負荷を軽減できる。
【００１４】
前記処理槽より前記搬送手段の搬送方向の下流側に配置されて後処理工程を行なう後処理部と、前記処理槽と前記後処理部との間に配置された後処理待機槽と、前記後処理待機槽の内部からガスを排出する第２の排気系と、を更に備えていることが好ましい。前記搬送手段が、前記処理槽の搬出開口から搬出した被処理物を、前記後処理待機槽を経由して前記後処理部へ搬送することが好ましい。
表面処理後の被処理物には処理ガス成分や処理済みガス成分が付着又は吸着している場合がある。この被処理物が処理槽から出た後、後処理部に入る前に、後処理待機槽を経由させることで、被処理物から上記付着又は吸着成分が揮発した場合、揮発ガスを後処理待機槽に閉じ込め、更に第２排気系で排出できる。これによって、上記揮発ガスが外部に漏れるのを防止できる。
【００１５】
前記後処理待機槽の前記処理槽側の壁には第２の搬入開口が設けられ、前記後処理待機槽の前記後処理部側の壁には第２の搬出開口が設けられていることが好ましい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、前記搬送方向に離れていることが好ましい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離は、２０〜３００ｍｍであることがより好ましい。
前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離を２０ｍｍ以上にすることにより、処理槽内の圧力と後処理待機槽内の圧力が影響し合うのを防止でき、例えば処理槽内のガスが該処理槽の搬出開口から漏れて後処理待機槽に吸い込まれるのを防止できる。また、処理槽及び後処理待機槽からの排気流量の調節をそれぞれ容易に行なうことができる。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口との離間距離を３００ｍｍ以下にすることにより、被処理物が前記処理槽の搬出開口から出て前記後処理待機槽の第２搬入開口に入るまでの移送時間を短くでき、前記移送期間中に被処理物の表面に付着又は吸着した処理ガス成分又は処理済みガス成分が揮発する量を低減できる。
前記処理槽と前記後処理待機槽とがくっ付いていてもよい。前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、直接的に連通していてもよい。
【００１６】
前記処理槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽の間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えていることが好ましい。
これにより、万が一、処理槽から処理ガスが漏れても外槽と処理槽の間の槽間空間に閉じ込めることができ、外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。
【００１７】
前記処理槽及び後処理待機槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えていることが好ましい。
これにより、万が一、処理槽から処理ガスが漏れても、この漏れた処理ガスを外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の槽間空間に閉じ込めることができ、処理ガスが外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。また、処理槽と後処理待機槽との間で被処理物の表面から揮発ガスが生じても、或いは、後処理待機槽内で揮発したガスが後処理待機槽から漏れたとしても、かかる揮発ガスを前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の槽間空間に閉じ込めることができ、外槽から更に外部に漏れるのを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、処理ガスが処理槽から外部に漏れるのを防止できる。また、処理空間での処理ガスの流れを安定化でき、ひいては安定的に表面処理を行なうことができる。更に、排気系から排出したガスに対する除害やリサイクル等の排ガス処理の負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。この実施形態の被処理物９は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板で構成されているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば半導体ウェハ、連続シート状の樹脂フィルム等、種々の被処理物に適用できる。この実施形態の表面処理内容は、ガラス基板９の表面に被膜されたシリコン（図示省略）のエッチングであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、酸化シリコンや窒化シリコンのエッチングにも適用でき、エッチングに限られず、成膜、洗浄、撥水化、親水化等、種々の表面処理に適用できる。
【００２０】
なお、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の長さ（図１の左右方向の寸法）は、例えば１５００ｍｍであり、幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、例えば１１００ｍｍ程度であり、厚さは、例えば０．７ｍｍ程度である。
【００２１】
図１に示すように、表面処理装置１は、処理槽１０と、搬送手段２０と、ガスライン２を備えている。
搬送手段２０は、ローラーコンベアで構成されている。ローラーコンベアの多数（複数）のローラ２１が、軸線を図１の紙面と直交する方向に向け、左右に間隔を置いて並べられている。被処理物９が、ローラ２１の上に載せられ、図において右から左方向（搬送方向）へ搬送される。ローラ２１の上端部付近の高さの仮想水平面が、搬送面Ｐ９になっている。
搬送手段２０は、ローラーコンベアに限られず、移動式ステージ、浮上ステージ、ロボットアーム等で構成されていてもよい。
【００２２】
処理槽１０（処理チャンバー）は、内部に被処理物９を配置できる大きさの容器状になっている。ローラーコンベア２０の一部分が処理槽１０の内部に配置されている。処理槽１０の内部の略中央部に処理空間１９が形成されている。言い換えると、処理槽１０は、処理空間１９を囲んでいる。処理空間１９は、後述する供給ノズル３３と搬送面Ｐ９との間に画成される。詳しくは、図１において２本の垂直な二点鎖線で示すように、供給ノズル３３の底面の吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も左右の外側に配置されたものどうし間のノズル底面部分と、このノズル底面部分を垂直に搬送面Ｐ９に投影した投影部分との間に画成される。なお、図において、処理空間１９の厚さ（供給ノズル３３の底面と搬送面Ｐ９との間の間隔）は、誇張されている。実際の処理空間１９の厚さは０．５〜５ｍｍ程度である。
【００２３】
処理槽１０の一端側（図１において右側）の搬入側壁１１には、搬入開口１３が形成されている。処理槽１０の他端側（図１において左側）の搬出側壁１２には、搬出開口１４が形成されている。開口１３，１４は、それぞれ一対の整流板１５，１５によって画成されている。各壁１１，１２には、一対の整流板１５，１５が上下に対向して設けられている。整流板１５，１５は、各々図１の紙面と直交する方向に延びる細い板状をなしている。上下の整流板１５，１５の間に図１の紙面直交方向に延びるスリット状の隙間が形成されている。このスリット状の隙間が、開口１３，１４になっている。開口１３，１４の幅（図１の紙面直交方向の寸法）は、被処理物９の同方向の寸法より少し大きい。開口１３，１４の厚さ（上下方向の寸法）すなわち一対の整流板１５，１５の対向面どうし間の距離は、被処理物９の厚さの２〜１０倍であることが好ましい。開口１３，１４の高さ（上下方向の位置）は、被処理物９の搬送面Ｐ９の高さ（上下方向の位置）に合わせてある。開口１３，１４は、常時開いており、開閉するようにはなっていない。壁１１，１２に開口１３，１４を開閉する扉を設ける必要がない。
【００２４】
なお、上述したようにフラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の幅は例えば１１００ｍｍ程度であり、これに対し、本実施形態の開口１３，１４の幅は１２００ｍｍ程度になっている。また、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板からなる被処理物９の厚さは一般に０．７ｍｍ程度であり、これに対し、本実施形態の開口１３，１４の厚さは５ｍｍ程度になっている。
【００２５】
搬入開口１３及び搬出開口１４は、処理空間１９を挟んで両側に配置され、しかも処理空間１９からそれぞれ離れて配置されている。搬入開口１３と処理空間１９との離間距離Ｄ１は、Ｄ１＝１５０〜３００ｍｍであることが好ましい。なお、距離Ｄ１は、搬入開口１３の整流板１５の内端部（処理槽１０の内側の端部）と、後記供給ノズル３３の吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も搬入開口１３寄りに配置されたものとの水平方向の離間距離に等しい。搬出開口１４と処理空間１９との離間距離（搬出開口１４の整流板１５の内端部と、吹き出し口３４及び局所排気口４５のうち最も搬出開口１４寄りに配置されたものとの水平方向の離間距離）は、上記搬入開口１３と処理空間１９との離間距離Ｄ１と略同じにするのが好ましい。
【００２６】
ガスライン２は、供給系３０と、排気系４０と、再利用系５０を有している。
供給系３０は、原料ガス供給部３１と、供給ノズル３３を有している。原料ガス供給部３１から供給路３２が延びている。供給路３２が供給ノズル３３に接続されている。供給ノズル３３は、処理槽１０の天井部に配置されている。詳細な図示は省略するが、供給ノズル３３は、図１の紙面と直交する方向に延びている。供給ノズル３３の底面（ノズル先端面）に吹き出し口３４と局所排気口４５が形成されている。吹き出し口３４及び局所排気口４５は、図１の紙面直交方向に延びるスリット状になっている。吹き出し口３４及び局所排気口４５の図１の紙面直交方向の長さは、被処理物９の同方向寸法と略同じか少し大きい。
【００２７】
吹き出し口３４及び局所排気口４５は、左右（被処理物９の搬送方向）に間隔を置いて配置されている。１つの吹き出し口３４を挟んで左右の直近に局所排気口４５が配置されている。供給ノズル３３の底面の左右の最も外側にはそれぞれ局所排気口４５が配置されている。上述した通り、これら最も外側の局所排気口４５によって、処理空間１９の端部が規定されている。なお、吹き出し口３４及び局所排気口４５の数及び配置は、図示したものに限られない。図では、吹き出し口３４と局所排気口４５が交互に配置されているが、隣り合う吹き出し口３４間に２つ以上の局所排気口４５が配置されていてもよく、隣り合う局所排気４５間に２つ以上の吹き出し口３４が配置されていてもよい。或いは、供給ノズル３３には局所排気口４５を設けないことにし、処理槽１０内の排気を後記排出口４３からのみ行なうことにしてもよい。
【００２８】
供給系３０は、処理内容に応じた反応成分や該反応成分の原料成分等を含む処理ガスを処理空間１９に供給する。処理ガス成分（上記反応成分、原料成分等）は、環境負荷性、有毒性、腐食性を有していることが少なくない。シリコンのエッチングに係る本実施形態では、反応成分として、フッ素系反応成分と酸化性反応成分が用いられている。フッ素系反応成分として、ＨＦ、ＣＯＦ２、フッ素ラジカル等が挙げられる。フッ素系反応成分は、例えばフッ素系原料を水（Ｈ２Ｏ）で加湿した後、プラズマ化（分解、励起、活性化、イオン化等を含む）することにより生成できる。この実施形態では、フッ素系原料として、ＣＦ４が用いられている。フッ素系原料としてＣＦ４に代えて、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ８等の他のＰＦＣ（パーフルオロカーボン）を用いてもよく、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ等のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を用いてもよく、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等のＰＦＣ及びＨＦＣ以外のフッ素含有化合物を用いてもよい。
【００２９】
フッ素系原料は、希釈ガスで希釈してもよい。希釈ガスとして、例えばＡｒ、Ｈｅ等の希ガスや、Ｎ２が用いられる。フッ素系原料への添加剤として水（Ｈ２Ｏ）に代えて、アルコール等のＯＨ基含有化合物を用いてもよい。
【００３０】
酸化性反応成分として、Ｏ３、Ｏラジカル等が挙げられる。この実施形態では、酸化性反応成分としてＯ３が用いられている。Ｏ３は、酸素（Ｏ２）を原料としオゾナイザーで生成できる。Ｏ２等の酸素系原料をプラズマ化することによって酸化性反応成分を生成することにしてもよい。
【００３１】
上記フッ素系原料や酸素系原料のプラズマ化は、プラズマ生成装置の一対の電極どうし間のプラズマ空間に上記原料を含むガスを導入することで実行できる。上記プラズマ化は、大気圧近傍で実行するのが好ましく、上記電極間のプラズマ空間は大気圧近傍であることが好ましい。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。
【００３２】
本実施形態では、原料ガス供給部３１においてフッ素系原料のＣＦ４をＡｒで希釈し、かつＨ２Ｏを添加し、フッ素系原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ＋Ｈ２Ｏ）を得る。このフッ素系原料ガスを供給路３２で供給ノズル３３に導く。供給ノズル３３には一対の電極（図示省略）が設けられている。この電極間でフッ素系原料ガスをプラズマ化する。供給ノズル３３は、プラズマ生成装置を兼ねている。これにより、ＨＦ等のフッ素系反応成分が生成される。図示は省略するが、別途、酸化性反応成分としてオゾナイザーでＯ３を生成して供給ノズル３３に導入し、上記プラズマ化後のガスと混合する。これにより、フッ素系反応成分（ＨＦ等）と酸化性反応成分（Ｏ３等）を含む処理ガスが生成される。勿論、処理ガスには、原料ガス成分（ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ、Ｏ２等）も含まれている。この処理ガスが、吹き出し口３４から処理空間１９へ吹き出される。
【００３３】
なお、ガス供給部３１においてフッ素系反応成分と酸化性反応成分を含む処理ガスを生成し、この処理ガスを供給路３２によって供給ノズル３３へ送り、吹き出し口３４から吹き出すことにしてもよい。
【００３４】
吹き出し口３４から吹き出された処理ガスが処理空間１９の被処理物９に吹き付けられ、被処理物９が表面処理される。シリコンのエッチングにおいては、処理ガス中の酸化性成分（Ｏ３等）によりシリコンが酸化され、酸化シリコンと処理ガス中のフッ素系反応成分（ＨＦ等）とが反応し、揮発成分のＳｉＦ４が生成される。これにより、被処理物９の表面のシリコン層を除去できる。
【００３５】
次に処理槽排気系４０について説明する。処理槽１０の底部の例えば略中央部に排出口４３が設けられている。排出口４３から排気路４２が延びている。排気路４２に排気ポンプ４１が接続されている。 なお、図示は省略するが、局所排気口４５に連なる吸引路が供給ノズル３３の上部から引き出されている。この吸引路が排気路４２に合流している。局所排気口４５、及び該局所排気口４５から排気路４２までの吸引路も排気系４０の要素を構成する。
【００３６】
排気ポンプ４１の駆動によって、処理槽１０内のガスが排出口４３に吸い込まれ、排気路４２を経て排気ポンプ４１に送られる。また、処理空間１９で被処理物９に吹き付けられた後の処理ガス（以下「処理済みガス」と称す）が、主に局所排気口４５に吸い込まれ、上記図示しない吸引路を経て、排気路４２に合流する。処理済みガスは、処理ガスの成分（ＨＦ、Ｏ３、ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ等）や表面処理反応による副生成物（ＳｉＦ４等）を含む。処理済みガスの一部が処理空間１９から漏れることもあり、そのような処理済みガスは、排出口４３から吸い込まれる。
【００３７】
排気系４０による排出ガス流量は、供給系３０による処理ガス供給流量より大きい。例えば、本実施形態では、処理ガス供給流量が３２ｓｌｍ程度であるのに対し、排出ガス流量は２００〜４００ｓｌｍ程度である。したがって、排出ガス流量と処理ガス供給流量との差に相当する流量の雰囲気ガス（空気）ｇが、処理槽１０の外部から開口１３，１４を通り、処理槽１０の内部に流入する。
【００３８】
ここで、開口１３，１４からの流入ガスｇが処理槽１０内に流入する時の平均流速は、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定され、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されている。流入ガスｇの平均流速の上限は、上記流入ガスｇが処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定されている。本実施形態では、流入ガスｇの平均流速は、好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下であり、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下であり、一層好ましくは、０．７ｍ／ｓｅｃ以下である。上記の設定平均流速は、開口１３，１４の内部及び近傍に被処理物９が配置されていない状態での値であることが好ましい。
【００３９】
上記流入ガスｇの平均流速は、処理槽１０の寸法及び排気系４０の排気流量等によって調節できる。処理槽１０の寸法のうち、流入ガスｇの平均流速に大きく関係するものは、開口１３，１４の厚さ（上下寸法）である。具体的には、開口１３，１４の厚さは、２〜８ｍｍの範囲で設定するのが好ましく、５ｍｍ程度に設定するのがより好ましい。排気系４０の排気流量は、上述したように処理ガス供給流量が３２ｓｌｍ程度の場合、２００〜４００ｓｌｍの範囲で設定するとよい。
ちなみに、一般的なフラットパネルディスプレイ用の表面処理装置における搬入出用開口から処理槽への流入ガスの平均流速は、２ｍ／ｓｅｃを越えている。
【００４０】
流入ガスｇの平均流速の上限を、流入ガスｇが処理空間１９に達する大きさ未満になるようにするには、流入ガスｇの平均流速を調節する他、開口１３，１４と処理空間１９との離間距離Ｄ１を調節することにしてもよい。
【００４１】
排気系４０による処理槽１０からの排出ガスの大半は外部から搬入出開口１３，１４を通して流入した空気である。したがって、排出ガス中、最も割合が大きい成分は窒素である。排出ガスには、更に処理済みガスの成分（ＨＦ、Ｏ３、ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、Ａｒ、ＳｉＦ４等）が含まれている。図示は省略するが、排出口４３と排気ポンプ４１との間の排気路４２には、排出ガス中のＨＦ等を除去するスクラバー、排出ガス中のＨ２Ｏを除去するミストトラップ、排ガス中のＯ３を除去するオゾンキラー等が設けられている。
【００４２】
排気系４０に再利用系５０が接続されている。再利用系５０は、排気系４０で排気されるガスから処理ガスの反応成分を回収する。詳述すると、再利用系５０は、分離回収器５１を備えている。分離回収器５１には分離膜５２が設けられている。分離膜５２によって分離回収器５１の内部が濃縮室５３と希釈室５４に仕切られている。分離膜５２としては、例えばガラス状ポリマー膜（特許第３１５１１５１号公報等参照）が用いられている。分離膜５２がＣＦ４（反応成分）を透過させる速度は相対的に小さく、窒素（不純物）を透過させる速度は相対的に大きい。排気ポンプ４１より下流側の排気路４２が濃縮室５３に連なっている。排気ポンプ４１からの排出ガスが、濃縮室５３に導入され、分離膜５２によって濃縮室５３に留まる回収ガスと分離膜５２を透過して希釈室５４に入る放出ガスとに分離される。回収ガスは、ＣＦ４濃度が高く（ＣＦ４＝９０ｖｏｌ％以上）、かつ流量が小さい。放出ガスは、ＣＦ４濃度が低く（ＣＦ４＝１ｖｏｌ％以下）、かつ流量が大きい。
【００４３】
なお、図では分離回収器５１が１つしか図示されていないが、再利用系５０が分離回収器５１を複数有していてもよい。複数の分離回収器５１が、直列に連なっていてもよく、並列に連なっていてもよく、直列と並列が組み合わさるように連なっていてもよい。
【００４４】
濃縮室５３の下流端から回収路５５が延びている。回収路５５は、原料ガス供給部３１に接続されている。
【００４５】
希釈室５４から放出路４６が延びている。放出路４６は、除害設備４７に接続されている。
【００４６】
上記構成の表面処理装置１によれば、被処理物９をローラ２１の上に載せ、搬送面Ｐ９上を搬送する。被処理物９は、搬入開口１３を通って、処理槽１０の内部に搬入され、処理空間１９に導入される。また、供給系３０によって処理ガスを処理空間１９に供給する。この処理ガスが、被処理物９に接触し、エッチング等の表面処理が実行される。処理後の被処理物９を、処理空間１９から導出し、搬出開口１４に通して処理槽１０から搬出する。複数の被処理物９をローラーコンベア２０上に間隔を置いて一列に並べ、順次、処理槽１０内に搬入して表面処理した後、処理槽１０から搬出する。
【００４７】
処理ガスの供給と併行して、排気系４０によって処理槽１０内のガスを排出口４３及び局所排気口４５から吸引する。これに伴ない、処理槽１０の外部の雰囲気ガス（空気）が、搬入出開口１３，１４を通り、処理槽１０の内部に流入する。この流入ガスｇの平均流速が０．１ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定することにより、処理槽１０内の処理済みガスが開口１３，１４を通して外部に漏れるのを防止できる。これにより、処理ガス又は処理済みガスに有毒成分が含まれていても、作業の安全性を確保できる。また、処理ガス又は処理済みガスＣＦ４等の温暖化係数が高い成分が含まれていても、環境に与える影響を十分軽減できる。さらには周辺設備の腐食を防止できる。
また、流入ガスｇの平均流速の上限設定により、流入ガスｇを処理空間１９の手前で十分に減衰させることができる。したがって、流入ガスｇは処理空間１９に達し得ない。これにより、処理空間１９内の処理ガスの流れが流入ガスｇによって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを安定化できる。流入ガスｇの平均流速を好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下、更に好ましくは０．７ｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、処理空間１９内の処理ガスの流れが流入ガスｇによって乱されるのを一層確実に防止でき、処理ガスの流れを一層安定化できる。これにより、表面処理を安定的に実行することができる。
更に、処理槽１０内を外部からの流入ガスｇで常時換気できるため、処理槽１０内の処理ガス濃度を一定にでき、表面処理を一層安定させることができる。
【００４８】
排気系４０によって処理槽１０内から排出されたガスは、分離回収器５１に導入され、高ＣＦ４濃度の回収ガスと低ＣＦ４濃度の放出ガスに分離される。回収ガスは、回収路５５を経て原料ガス供給部３１に送られる。これにより、分離回収器５１で回収された反応成分（ＣＦ４）を原料ガス供給部３１に戻し、再利用できる。したがって、表面処理装置１のトータルのＣＦ４の使用量を低減でき、ランニングコストを抑えることができる。
放出ガスは、除害設備４７に送られ、除害設備４７で除害処理された後、大気に放出される。
排気系４０の排気流量が比較的小さく、ひいては外部から処理槽１０内に取り込む雰囲気ガスの流量が比較的小さいため、分離回収器５１の負荷を軽減できる。また、除害設備４７の負荷をも軽減できる。これにより、分離回収器５１及び除害設備４７を小型化できる。
【００４９】
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２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、処理槽１０に２つ（複数）の仕切壁１６が設けられている。これら仕切壁１６によって、処理槽１０の内部が左右（被処理物９の搬送方向）に３つ（複数）の室１０ｂ，１０ａ，１０ｂに仕切られている。中央の第１室１０ａ（両端の室以外の室）に処理空間１９が設けられている。第１室１０ａに供給系３０及び排気系４０が直接接続されている。すなわち、第１室１０ａの上部に供給ノズル３３が設けられ、底部に排出口４３が設けられている。
【００５０】
仕切壁１６には、連通開口１７が設けられている。連通開口１７は、開口１３，１４と同様に、上下に対向する一対の整流板１５，１５によって画成されている。仕切壁１６の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４と同一になっている。被処理物９は、搬送手段２０によって搬入開口１３から右端の室１０ｂ内に搬入される。次に、被処理物９は、右側の連通開口１７を通り、第１室１０ａ内に搬入され、処理空間１９へ導かれ、表面処理される。表面処理後の被処理物９が、左側の連通開口１７を通り、左端の室１０ｂへ搬送され、更に搬出開口１４を通り、処理槽１０の外部に搬出される。
【００５１】
排気ポンプ４１の駆動によって、外部の雰囲気ガスが開口１３，１４を通り、両端の室１０ｂに流入する。この開口１３，１４からの流入ガスｇを含む端室１０ｂ内のガスが連通開口１７を通り、中央（下流側）の第１室１０ａに流入する。第１室１０ａへの流入時のガスｇ’の平均流速は、開口１３，１４からの流入ガスｇと同様、連通開口１７の内部又は近傍に被処理物９が配置されていない状態で０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定され、好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されている。
【００５２】
流入ガスｇ’の平均流速の上限は、該流入ガスｇ’が処理空間１９に達する大きさ未満になるよう設定されている。具体的には、流入ガスｇ’の平均流速は、好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下に設定され、より好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以下に設定され、より一層好ましくは０．７ｍ／ｓｅｃ以下に設定されている。流入ガスｇ’の平均流速は、処理槽１０の寸法（特に連通開口１７の厚さ（上下寸法））や排気系４０の排気流量等によって調節できる。また、流入ガスｇ’の平均流速の上限を、流入ガスｇ’が処理空間１９に達する大きさ未満になるようにするには、流入ガスｇ’の平均流速を調節する他、連通開口１７と処理空間１９との離間距離を調節することにしてもよい。
【００５３】
第２実施形態では、第１室１０ａと開口１３，１４との間に仕切壁１６が設けられているため、第１室１０ａの処理済みガスが処理槽１０の外部に漏れるのをより確実に防止できる。また、流入ガスｇ’の平均流速の範囲設定により、処理済みガスの漏れを一層確実に防止できる。これにより、作業の安全性を一層確保でき、環境負荷を十分に低減でき、周辺設備の腐食を確実に防止できる。更には、処理空間１９での処理ガスの流れが流入ガスｇ’によって乱されるのを防止でき、処理ガスの流れを確実に安定化でき、表面処理の安定性を十分に確保できる。
【００５４】
図３は、本発明の第３実施形態を示したものである。この実施形態では、処理槽１０の搬送方向の下流側（同図において左側）に後処理部として洗浄装置３が設けられている。洗浄装置３は、処理空間１９で表面処理した後の被処理物９をウェット洗浄する。なお、後処理部の後処理内容はウェット洗浄に限られず、例えば大気圧プラズマを用いたドライ洗浄等でもよい。
【００５５】
処理槽１０と洗浄装置３との間には、後処理待機槽６０が配置されている。後処理待機槽６０の処理槽１０側の壁６１には搬入開口６３が形成されている。搬入開口６３は、処理槽１０の整流板１５と同様に、上下に対向する一対の整流板６５，６５によって画成されている。搬入開口６３の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７と同一になっている。
【００５６】
待機槽６０の洗浄装置３側の壁６２には搬出開口６４が形成されている。搬出開口６４の幅（図３の紙面直交方向の寸法）及び厚さ（上下方向の寸法）並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７，６３と同一になっている。搬出開口６４が、洗浄装置３に連通している。ローラーコンベアからなる搬送手段２０が待機槽６０の内部にも延長して設けられている。
【００５７】
処理槽１０の搬出側壁１２と待機槽６０の搬入側壁６１とは、互いに離れ、両壁１２，６１間に隙間１ｅが形成されている。搬出側壁１２の搬出開口１４と搬入側壁６１の搬入開口６３との離間距離Ｄ２（正確には搬出開口１４の整流板１５と搬入開口６３の整流板６５との間の距離）は、Ｄ２＝２０〜３００ｍｍの範囲で設定されている。
【００５８】
後処理待機槽６０には第２排気系７０（待機槽排気系）が接続されている。待機槽６０の底部に第２排気系７０の排気口７３が設けられている。排気口７３から排気路７２が延びている。排気路７２に排気ポンプ７１が接続されている。排気ポンプ７１の下流に除害設備４７に接続してもよい。なお、排気路７２を排気路４２に合流させ、排気ポンプ７１を省略してもよい。すなわち、処理槽排気系４０と待機槽排気系６０が、互いに共通の排気ポンプ４１を有し、処理槽排気ポンプ４１が待機槽排気ポンプを兼ねていてもよい。
【００５９】
第３実施形態では、搬出開口１４と搬入開口６３の間隔Ｄ２が狭過ぎない大きさ（Ｄ２≧２０ｍｍ）に設定されているため、隙間１ｅを外部と同じ圧力環境（大気圧）にすることができ、処理槽１０内の圧力と後処理待機槽６０内の圧力が影響し合うのを防止できる。これにより、例えば待機槽６０内を第２排気系７０で減圧しても、処理槽１０内のガスが搬出開口１４から漏れて待機槽６０に吸い込まれるのを防止できる。更に、２つの槽１０，６０からの排気流量の調節をそれぞれ容易に行なうことができる。
【００６０】
搬送手段２０によって処理槽１０の搬出開口１４から出された被処理物９は、隙間１ｅを通過する。ここで、表面処理後の被処理物９には処理ガス成分や処理済みガス成分が付着又は吸着している場合がある。一方、搬出開口１４と搬入開口６３の間隔Ｄ２が広過ぎない大きさ（Ｄ２≦３００ｍｍ）に設定されているため、被処理物９が隙間１ｅを通過する時間を十分短くできる。したがって、隙間１ｅを通過中の被処理物９から上記付着又は吸着成分が揮発する量を十分に少なくすることができる。隙間１ｅを通過した被処理物９は、搬入開口６３を通り待機槽６０の内部に搬入され、後処理待機状態になる。なお、被処理物９は、後処理待機中も搬送手段２０によって連続的に後処理部３へ向けて移動している。この待機時の被処理物９から上記付着又は吸着成分が揮発した場合、その揮発ガスを後処理待機槽６０内に閉じ込め、外部に漏れるのを防止できる。更に、第２排気系７０によって、上記揮発ガス成分を後処理待機槽６０から排気路７２に排出できる。これにより、作業の安全性を一層確保でき、環境負荷を十分に低減でき、周辺設備の腐食を確実に防止できる。
その後、被処理物９は、搬出開口６４を通り、洗浄装置３に導かれ、洗浄処理される。
【００６１】
図４は、本発明の第４実施形態を示したものである。この実施形態の表面処理装置１は、外槽８０と、減圧手段９０を更に備えている。外槽８０は、処理槽１０及び後処理待機槽６０を囲んでいる。外槽８０の右端（被処理物９の搬送方向の上流側の端部）の壁には、搬入開口８１が設けられている。搬入開口８１の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，１７と同一になっている。
【００６２】
外槽８０には減圧手段９０が接続されている。外槽８０の底部に減圧手段９０の複数（図では２つ）の吸気口９３が互いに離れて設けられている。各吸気口９３から個別吸気路９２ａが延びている。各吸気口９３からの個別吸気路９２ａが互いに合流し、合流後の吸気路９２が減圧ポンプ９１に接続されている。なお、ポンプ９１と、ポンプ４１又は７１が、１つの共通の吸引ポンプで構成されていてもよい。外槽８０に吸気口９３を１つだけ設けてもよい。
【００６３】
減圧ポンプ９１の駆動により、外槽８０と内槽１０，６０との間の空間８０ａが減圧され大気圧より若干低圧になる。具体的には、槽間空間８０ａの内圧が、大気圧より１０Ｐａ程度低くなるようにするのが好ましい。
【００６４】
第４実施形態によれば、万が一、処理済みガスが処理槽１０から漏れたり、被処理物９が隙間１ｅを通過する時に該被処理物９から揮発ガスが発生したり、後処理待機槽６０で生じた揮発ガスが該待機槽６０から漏れたりしても、これら処理済みガスや揮発ガスを槽間空間８０ａ内に閉じ込めることができる。これにより、処理済みガスや揮発ガスが、外部の雰囲気中に漏れるのをより確実に防止できる。しかも、槽間空間８０ａは、大気圧より若干低圧になっているため、槽間空間８０ａ内のガスが、外槽８０の外に漏れるのを一層確実に防止できる。これにより、作業の安全性をより一層確保でき、環境負荷を一層確実に低減でき、周辺設備の腐食を一層確実に防止できる。槽間空間８０ａ内に漏れた処理ガスや処理済みガスは、吸気路９２によって槽間空間８０ａから排出できる。
【００６５】
図５は、本発明の第５実施形態を示したものである。この実施形態は、第１実施形態（図１）に外槽８０及び減圧手段９０を適用したものである。外槽８０が、処理槽１０を囲んでいる。外槽８０の左端（被処理物９の搬送方向の下流側の端部）の壁には、搬出開口８２が設けられている。搬入開口８２の大きさ並びに上下方向の位置は、好ましくは開口１３，１４，８１と同一になっている。
【００６６】
図６は、本発明の第６実施形態を示したものである。この実施形態では、排気系４０の排出口４３が複数（図では３つ）設けられている。複数の排出口４３は、処理槽１０の底部に互いに分散して配置されている。図６では、複数の排出口４３が被処理物９の搬送方向に離間して配置されているが、搬送方向と直交する方向（図６の紙面直交方向）にも排出口４３が離間して配置されている。各排出口４３から個別排気路４２ａが延びている。各個別排気路４２ａが互いに合流し、合流後の排気路４２が排気ポンプ４１に接続されている。なお、図示省略のスクラバー、ミストトラップ、及びオゾンキラーは、合流後の排気路４２上に設けられている。
【００６７】
各個別排気路４２ａに流量制御弁４８（調節部）が設けられている。流量制御弁４８は、排出口４３と一対一に対応し、対応する排出口４３からの排気流量を調節する。
【００６８】
第６実施形態によれば、各排出口３２に対応する流量制御弁４８を独立して操作でき、各排出口４３からの排気流量を他の排出口４３とは別個に調節できる。これにより、処理槽１０内の全域ないしは広い範囲にわたってガスの流れを制御できる。ひいては、供給系３０から処理空間１９に供給された処理ガスの流れを制御でき、処理ガスの流れ方向が一箇所に偏るのを防止できる。これによって、処理の均一性を確保することができる。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明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、搬入開口１３と搬出開口１４が、１つの共通の開口で構成されていてもよい。搬送手段２０が、被処理物９を上記共通の開口から処理槽１０の内部に搬入して処理空間１９に配置し、表面処理後、被処理物９を上記共通の開口から外部へ搬出することにしてもよい。被処理物９の処理槽１０への搬入及び処理槽１０からの搬出は、搬送手段２０を用いる他、作業者が行なってもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態（図２）に第４、第５実施形態（図４、図５）の外槽８０及び減圧手段９０を適用してもよい。第６実施形態（図６）は、第１実施形態（図１）の処理槽１０に複数の排出口４３及び流量制御弁４８を適用してあるが、第２〜第５実施形態（図２〜図６）の処理槽１０に第６実施形態の複数の排出口４３及び４８を適用してもよい。
第４実施形態（図４）において、外槽８０が、処理槽１０と後処理待機槽６０とのうち処理槽１０だけを囲み、後処理待機槽６０が外槽８０の外部に配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や半導体ウェハの製造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図２】本発明の第２実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図３】本発明の第３実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図４】本発明の第４実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図５】本発明の第５実施形態の概略構成を示す解説図である。
【図６】本発明の第６実施形態の概略構成を示す解説図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 表面処理装置
１ｅ 隙間
３ 洗浄装置（後処理装置）
９ 被処理物
１０ 処理槽
１０ａ 第１室
１０ｂ 室
１３ 搬入開口
１４ 搬出開口
１６ 仕切壁
１７ 連通開口
１９ 処理空間
２０ 搬送手段
３０ 供給系
３３ 供給ノズル
３４ 吹き出し口
４０ 排気系
４２ 排気路
４２ａ 個別排気路
４３ 排出口
４５ 局所排気口
４７ 除害設備
４８ 流量制御弁（調節部）
５０ 再利用系
５１ 分離回収器
５５ 回収路
６０ 後処理待機槽
６３ 搬入開口
７０ 第２排気系（待機槽排気系）
８０ 外槽
８０ａ 槽間空間
８１ 搬入開口
９０ 減圧手段
ｇ 流入ガス流
ｇ’ 流入ガス流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の表面に処理ガスを接触させ、前記表面を処理する装置において、
搬入開口及び搬出開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が前記搬入開口及び搬出開口から離れて設けられた処理槽と、
被処理物を前記搬入開口から前記処理槽の内部に搬入し前記処理空間に配置した後、前記搬出開口から搬出する搬送手段と、
前記処理空間に処理ガスを供給する供給系と、
前記処理槽の内部からガスを排出する排気系と、
を備え、前記排気系のガス排出によって前記処理槽の外部のガスが前記開口を通して前記処理槽の内部に流入し、しかも前記流入の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であ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】
前記平均流速が、２ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記平均流速が、１ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記処理槽の内部が１又は複数の仕切壁によって前記搬送手段の搬送方向に複数の室に仕切られ、前記仕切壁には被処理物を通す連通開口が設けられ、前記処理空間が、前記複数の室のうち１つの室（以下「第１室」と称す）の内部に設けられ、前記第１室に前記供給系及び前記排気系が直接接続されており、
前記排気系のガス排出によって前記連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該連通開口を通過したガスが連通開口から下流側の室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記下流側の室へ流入するガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項６に記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記第１室内の前記処理空間が、前記第１室に面する仕切壁の連通開口（以下「第１連通開口」と称す）から離れて設けられ、
前記排気系のガス排出によって前記第１連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該第１連通開口を通過したガスが前記第１室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記第１室への流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の表面処理装置。
【請求項９】
前記第１室への流入ガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項８に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
前記排気系が、前記処理槽に分散して配置された複数の排気口と、これら排気口に対し１対１に設けられ、対応する排気口からの排気流量を調節する調節部とを含むことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項１１】
前記排気系で排気されるガスから前記処理ガスの反応成分を回収し前記供給系に送る再利用系を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１２】
前記処理槽より前記搬送手段の搬送方向の下流側に配置されて後処理工程を行なう後処理部と、前記処理槽と前記後処理部との間に配置された後処理待機槽と、前記後処理待機槽の内部からガスを排出する第２の排気系と、を更に備え、
前記搬送手段が、前記処理槽の搬出開口から搬出した被処理物を、前記後処理待機槽を経由して前記後処理部へ搬送することを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１３】
前記後処理待機槽の前記処理槽側の壁には第２の搬入開口が設けられ、前記後処理待機槽の前記後処理部側の壁には第２の搬出開口が設けられ、前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、前記搬送方向に２０〜３００ｍｍ離れていることを特徴とする請求項１２に記載の表面処理装置。
【請求項１４】
前記処理槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽の間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１５】
前記処理槽及び後処理待機槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の表面処理装置。
【請求項１】
被処理物の表面に処理ガスを接触させ、前記表面を処理する装置において、
搬入開口及び搬出開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が前記搬入開口及び搬出開口から離れて設けられた処理槽と、
被処理物を前記搬入開口から前記処理槽の内部に搬入し前記処理空間に配置した後、前記搬出開口から搬出する搬送手段と、
前記処理空間に処理ガスを供給する供給系と、
前記処理槽の内部からガスを排出する排気系と、
を備え、前記排気系のガス排出によって前記処理槽の外部のガスが前記開口を通して前記処理槽の内部に流入し、しかも前記流入の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であ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】
前記平均流速が、２ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記平均流速が、１ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ〜０．７ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記処理槽の内部が１又は複数の仕切壁によって前記搬送手段の搬送方向に複数の室に仕切られ、前記仕切壁には被処理物を通す連通開口が設けられ、前記処理空間が、前記複数の室のうち１つの室（以下「第１室」と称す）の内部に設けられ、前記第１室に前記供給系及び前記排気系が直接接続されており、
前記排気系のガス排出によって前記連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該連通開口を通過したガスが連通開口から下流側の室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上になるよう設定されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記下流側の室へ流入するガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項６に記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記第１室内の前記処理空間が、前記第１室に面する仕切壁の連通開口（以下「第１連通開口」と称す）から離れて設けられ、
前記排気系のガス排出によって前記第１連通開口を前記処理空間に向けてガスが流れ、しかも該第１連通開口を通過したガスが前記第１室へ流入する時の平均流速が、０．１ｍ／ｓｅｃ以上かつ前記第１室への流入ガスが前記処理空間に達する大きさ未満になるよう設定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の表面処理装置。
【請求項９】
前記第１室への流入ガスの平均流速が、０．３ｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項８に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
前記排気系が、前記処理槽に分散して配置された複数の排気口と、これら排気口に対し１対１に設けられ、対応する排気口からの排気流量を調節する調節部とを含むことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項１１】
前記排気系で排気されるガスから前記処理ガスの反応成分を回収し前記供給系に送る再利用系を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１２】
前記処理槽より前記搬送手段の搬送方向の下流側に配置されて後処理工程を行なう後処理部と、前記処理槽と前記後処理部との間に配置された後処理待機槽と、前記後処理待機槽の内部からガスを排出する第２の排気系と、を更に備え、
前記搬送手段が、前記処理槽の搬出開口から搬出した被処理物を、前記後処理待機槽を経由して前記後処理部へ搬送することを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１３】
前記後処理待機槽の前記処理槽側の壁には第２の搬入開口が設けられ、前記後処理待機槽の前記後処理部側の壁には第２の搬出開口が設けられ、前記処理槽の搬出開口と前記後処理待機槽の第２搬入開口とが、前記搬送方向に２０〜３００ｍｍ離れていることを特徴とする請求項１２に記載の表面処理装置。
【請求項１４】
前記処理槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽の間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１５】
前記処理槽及び後処理待機槽を囲む外槽と、前記外槽と処理槽及び後処理待機槽との間の空間を大気圧より低圧にする減圧手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の表面処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８７０７７（Ｐ２０１０−８７０７７Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２３３２（Ｐ２００８−２５２３３２）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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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