表面処理装置
【課題】表面処理用の処理槽に設けた、被処理物の出し入れ用の開口でのガスの流れを安定させる。
【解決手段】被処理物９を搬送方向に沿って搬入開口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。開口１３，１４を、互いに上記搬送方向と直交する対向方向に対向距離Ｄを隔てて対向する一対の整流面１７，１８によって画成する。開口１３，１４の上記搬送方向に沿う奥行きＬを、対向距離Ｄの２倍以上とし、好ましくは６倍以上とする。
【解決手段】被処理物９を搬送方向に沿って搬入開口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。開口１３，１４を、互いに上記搬送方向と直交する対向方向に対向距離Ｄを隔てて対向する一対の整流面１７，１８によって画成する。開口１３，１４の上記搬送方向に沿う奥行きＬを、対向距離Ｄの２倍以上とし、好ましくは６倍以上とする。
【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。この開口から処理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、処理槽に排気系を接続し、処理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処理槽の外部から処理槽の内部に向けることができる。しかし、上記開口からの流入ガスは、乱流になりやすい。そうすると、処理槽内のガス分布が不安定になる。また、処理槽の外部の外気が乱れた場合、その乱れが上記開口を介して処理槽の内部に伝播することもある。発明者は、上記開口の外側で渦流を形成すると、上記開口の内部のガスが渦になって上記開口から外部に出て来る現象を確認している。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面処理用の処理槽に設けた、被処理物の出し入れ用の開口でのガスの流れを安定させることにある。
【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、
被処理物を搬送方向に沿って搬入し又は搬出する開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が設けられた処理槽と、
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、前記処理槽の前記開口が、互いに前記搬送方向と直交する対向方向に対向距離を隔てて対向する一対の整流面によって画成され、前記開口の前記搬送方向に沿う奥行きが、前記対向距離の２倍以上であることを特徴とする。
【０００６】
排気系による排気により、前記開口では外部から処理槽の内部に向かうガス流れを形成できる。これにより、処理ガスが前記開口から外部に漏れ出るのを防止できる。加えて、一対の整流面によって、前記開口から処理槽内に流入するガスの流れを安定化でき、流入ガスが乱流になるのを防止でき、または流入ガスを層流に近づけることができる。したがって、処理槽内ひいては処理空間のガス分布を安定化できる。これにより、表面処理の安定性を確保できる。また、処理槽の内部が外部の影響を受けるのを防止できる。例えば処理槽の外部で渦流等のガスの乱れが生じた場合、その乱れが開口を介して処理槽の内部に伝播するのを防止でき、処理槽の内部のガスが渦流等になって前記開口を通って外部に漏れ出るのを防止できる。ひいては、処理ガスや処理済みガスの漏洩を一層確実に防止することができる。
【０００７】
前記開口の奥行きが、前記対向距離の６〜１０倍であることがより好ましい。これによって、開口でのガス流を一層確実に安定化できる。
前記開口の形状は、長方形が好ましい。
前記対向距離が、場所によって異なる場合、対向距離は平均した値と定義する。前記開口の奥行きが、前記対向距離の平均値の２倍以上であることが好ましく、前記開口の奥行きが、前記対向距離の平均値の６〜１０倍であることが一層好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被処理物の搬入又は搬出用の開口でのガスの流れを安定させることができる。ひいては、処理槽内のガス分布が変動するのを防止でき、表面処理の安定性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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、供給系３０と、排気系４０を備えている。
【００１２】
処理槽１０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。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、後記供給ノズル３３と、該供給ノズル３３の下方に配置されるべき被処理物９との間に画成される。なお、図において、処理空間１９の厚さ（上下方向の寸法）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。
【００１３】
処理槽１０の一端側（図１において右側）の壁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）の壁１２には、搬出開口１４が形成されている。搬入出開口１３，１４は、図１の紙面と直交する方向に延びている。被処理物９が搬入出開口１３，１４を通して処理槽１０に出入りできるようになっている。搬入出開口１３，１４は、常時開いている。処理槽１０には搬入出開口１３，１４を開閉する扉が設けられていない。搬入出開口１３，１４の構造については追って更に詳述する。
【００１４】
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。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。被処理物９が、ローラ２１の上に載せられ、図１において右から左方向（搬送方向）へ搬送され、搬入開口１３を通して処理槽１０内に搬入されて処理空間１９に配置され、その後、搬出開口１４を通して処理槽１０から搬出される。
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。
【００１５】
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被処理物９の同方向寸法より少し長く延びている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
シリコンのエッチングに係る本実施形態では、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、供給ノズル３３の底面（先端面）の吹き出し口から処理空間１９へ吹き出される。処理ガスの供給流量は、例えば３２ｓｌｍ程度である。
【００２１】
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、吹き出すことにしてもよい。
【００２２】
供給ノズル３３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。
【００２３】
次に、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気口４３が設けられている。排気口４３から排気路４２が延びている。排気路４２には、フィルタ部４５と排気ポンプ４１が順次設けられている。図示は省略するが、供給ノズル３３の底面には処理ガスの吹き出し口に隣接して局所排気口が形成されている。この局所排気口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。この吸引路がフィルタ部４５より上流側（排気口４３側）の排気路４２に合流している。上記局所排気口及び吸引路も排気系４０の要素を構成する。
【００２４】
フィルタ部４５は、排出ガス中の塵埃等を除去するフィルタの他、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を含む。
【００２５】
排気ポンプ４１（排気手段）の駆動によって、処理槽１０内のガスが排気口４３から排気路４２に吸い込まれる。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、主に上記局所排気口に吸い込まれ、上記吸引路を経て、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、排気口４３から吸い込まれる。
【００２６】
排気系４０による排出ガス流量は、処理槽１０内のガスが搬入出開口１３，１４から漏れ出ない程度に少量に設定する。搬入出開口１３，１４からガスが漏れ出ないようにするには、排出ガス流量を処理ガスの供給流量より大きくし、処理槽１０の外部の雰囲気ガス（空気）が搬入出開口１３，１４から処理槽１０の内部へ流入するようにする。本実施形態では、上述したように処理ガスの供給流量が３２ｓｌｍ程度であるのに対し、第１排出系４０の排出ガス流量は、例えば２００〜４００ｓｌｍ程度である。
【００２７】
したがって、排気系４０による排出ガスの大半は空気である。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。
【００２８】
表面処理装置１には、再利用部５０が更に備えられている。再利用部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、再利用部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。
【００２９】
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、再利用部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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
処理槽１０の搬入出開口１３，１４の構造について詳述する。
図２及び図３に示すように、搬入側壁１１には開口部１６が形成されている。開口部１６は、搬入側壁１１の幅方向（図２の左右方向、図３の紙面直交方向）に延びるスリット状になっている。
【００３３】
搬入側壁１１には、上下に一対をなす整流板１５，１５が取り付けられている。以下、上下の整流板１５を互いに区別するときは、上側の整流板１５の符号に「Ａ」を付し、下側の整流板１５の符号に「Ｂ」を付す。
【００３４】
図３に示すように、上側の整流板１５Ａは、２つの上側整流板部１５ａ，１５ａに分かれている。図２に示すように、各整流板部１５ａ，１５ａは、搬入側壁１１の幅方向に延びる細い平板状になっている。図３に示すように、２つの上側整流板部１５ａ，１５ａが、搬入側壁１１の開口部１６より上側の部分を、外側（図３において右）と内側（図３において左）から挟んでいる。上側整流板部１５ａ，１５ａの下面は、開口部１６の上端縁と面一になっている。互いに面一をなす上側整流板部１５ａ，１５ａの下面及び開口部１６の上端縁によって、上側の整流面１７が構成されている。上側整流面１７は、搬入側壁１１の幅方向に水平に延びている。
【００３５】
下側の整流板１５Ｂは、２つの下側整流板部１５ｂ，１５ｂに分かれている。図２に示すように、各整流板部１５ｂ，１５ｂは、搬入側壁１１の幅方向に延びる細い平板状になっている。図３に示すように、２つの下側整流板部１５ｂ，１５ｂが、搬入側壁１１の開口部１６より下側の部分を、外側（図３において右）と内側（図３において左）から挟んでいる。下側整流板部１５ｂ，１５ｂの上面は、開口部１６の下端縁と面一になっている。互いに面一をなす下側整流板部１５ｂ，１５ｂの上面及び開口部１６の下端縁によって、下側整流面１８が構成されている。下側整流面１８は、搬入側壁１１の幅方向に水平に延びている。
【００３６】
上側整流面１７と下側整流面１８は、互いに平行をなし、上下（被処理物９の搬送方向（図３の左右方向）と直交する対向方向）に対向している。一対の整流面１７，１８の間に搬入開口１３が形成されている。上側整流面１７は、開口１３の上縁を画成している。下側整流面１８は、開口１３の下縁を画成している。
【００３７】
整流面１７，１８の被処理物９の搬送方向（図３の左右方向）に沿う長さＬひいては開口１３の搬送方向に沿う奥行きＬは、整流面１７，１８の対向距離Ｄひいては開口１３の上下の厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である。開口１３の奥行きＬの上限は、整流板１５の取り付け性やローラ２１との干渉等を考慮して適宜設定する。開口１３の奥行きＬの上限は、対向距離Ｄの１５倍程度が好ましく、１０倍程度がより好ましい。
【００３８】
この実施形態では、整流面１７，１８の対向距離Ｄすなわち開口１３の厚さＤは、例えばＤ＝５ｍｍ程度である。したがって、開口１３の奥行きＬは、Ｌ＝１０ｍｍ以上であり、好ましくは３０ｍｍ以上である。
【００３９】
詳細な図示は省略するが、搬出開口１４についても、搬入開口１３と同様の構造になっている。すなわち、搬出側壁１２に開口部１６が形成され、この開口部１６に整流板１５が取り付けられて、上下に対向する一対の整流面１７，１８が形成され、これら整流面１７，１８の間に搬出開口１４が画成されている。搬出開口１４の奥行きＬは、厚さＤの２倍以上、好ましくは６倍以上になっている。
【００４０】
上記構成の表面処理装置１によれば、搬送手段２０によって被処理物９を搬入開口１３から処理槽１０の内部に搬入し、処理空間１９に導入する。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。
【００４１】
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（処理空間１９の処理済みガスを含む）を排出する。この排気によって、処理槽１０の外部のガスが、搬入出開口１３，１４を通って処理槽１０の内部に流入する。したがって、搬入出開口１３，１４内でのガスの流れを、外側から内側（処理槽１０内）への方向に向けることができる。これにより、処理槽１０内の処理ガス又は処理済みガスが搬入出開口１３，１４から外部に漏れ出るのを防止できる。
【００４２】
しかも、搬入出開口１３，１４の奥行きＬが厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）であるため、搬入出開口１３，１４から流入するガスの流れを安定化でき、流入ガスが乱流になるのを防止できる。または流入ガスの状態を層流に近付けることができる。したがって、処理槽１０のガス分布を安定化できる。ひいては、処理空間１９の処理ガスの流れを安定化できる。よって、表面処理の安定性を確保できる。また、処理槽１０の内部が外部の影響を受けるのを防止できる。例えば、処理槽１０の外部で渦流等のガスの乱れが生じた場合、その乱れが開口１３，１４を介して処理槽１０の内部に伝播するのを防止でき、処理槽１０の内部のガスが渦流等になって開口１３，１４から外に漏れ出るのを防止できる。ひいては、処理ガスや処理済みガスの漏洩を一層確実に防止することができる。
【００４３】
排気系３０によって処理槽１０内から排出したガスは、フィルタ部４５でフィルタリングした後、排気ポンプ４１で圧縮し、分離回収器５１に導入する。分離回収器５１において、排出ガスを高ＣＦ４濃度の回収ガスと低ＣＦ４濃度の放出ガスとに分離する。回収ガスは、回収路５５を経て原料ガス供給部３１に送る。これにより、分離回収器５１で回収された反応成分（ＣＦ４）を回収路５５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、放出路４６で除害設備４７へ送って除害処理した後、大気に放出する。
【００４４】
排気系４０の排気流量は、処理済みガスが搬入出開口１３，１４から漏れない程度に少量である。したがって、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。
【００４５】
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４は、搬入出開口の変形例を示したものである。この変形例では、上下の各整流板１５が、整流板部１５ａ，１５ｂに分割されておらず、一体の平板状になっている。上側の整流板１５Ａが、搬入側壁１１の開口部１６より上側部分の外側面に取り付けられている。上側整流板１５Ａの下面と開口部１６の上端縁とが面一になっている。互いに面一をなす上側整流板１５Ａの下面及び開口部１６の上端縁によって、上側整流面１７が構成されている。
【００４６】
下側の整流板１５Ｂが、搬入側壁１１の開口部１６より下側部分の外側面に取り付けられている。下側整流板１５Ｂの上面と開口部１６の下端縁とが面一になっている。互いに面一をなす下側整流板１５Ｂの上面及び開口部１６の下端縁によって、下側整流面１８が構成されている。
【００４７】
図示は省略するが、搬出側壁１２の整流板１５についても、図４に示す搬入側壁１１の整流板１５と同様になっている。
搬入出開口１３，１４の奥行きＬが、厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である点は、第１実施形態と同じである。なお、整流板１５を、壁１１，１２の外側面にではなく、壁１１，１２の内側面から処理槽１０の内部に突出するように取り付けてもよい。
【００４８】
図５は、搬入出開口の他の変形例を示したものである。この変形例では、搬入側壁１１の開口部１６が、既述の実施形態（図３、図４）より上下に大きく開けられている。上下の各整流板１５は、一体の平板状になっている。上側の整流板１５Ａの中央部が、開口部１６の上端縁に取り付けられている。上側整流板１５Ａの下面のみによって上側整流面１７が構成されている。下側の整流板１５Ｂの中央部が、開口部１６の下端縁に取り付けられている。下側整流板１５Ｂの上面のみによって下側整流面１８が構成されている。上下の整流板１５，１５間に搬入開口１３が画成されている。
【００４９】
図示は省略するが、搬出開口１４についても、図５に示す搬入開口１３と同様にして画成されている。
この形態では、整流板１５の被処理物９の搬送方向に沿う長さが、搬入出開口１３，１４の奥行きＬと一致している。搬入出開口１３，１４の奥行きＬが、厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である点は、既述の実施形態と同じである。
【００５０】
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。
【００５１】
上下の整流板１５Ａ，１５Ｂの外端部どうしの位置、又は内端部どうしの位置が、被処理物９の搬送方向に揃っていなくてもよい。上下の整流板１５Ａ，１５Ｂの何れか一方が他方より処理槽１０の外側又は処理槽１０の内側に突出していてもよい。その場合、両整流板１５，１５が対向方向に互いに重なっている部分どうしの間の空間（開口１３又は１４）の上記搬送方向に沿う奥行き（Ｌ）が、整流板１５，１５どうしの対向距離（Ｄ）の２倍以上、好ましくは６倍以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
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】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の表面処理装置の概略構成を示す解説図である。
【図２】上記表面処理装置の処理槽を、図１のII-II線に沿う方向から矢視した側面図である。
【図３】上記処理槽の搬入開口を示し、図２のIII-III線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、処理槽の搬入開口の拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示し、処理槽の搬入開口の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 表面処理装置
９ 被処理物
１０ 処理槽
１１ 搬入側壁
１２ 搬出側壁
１３ 搬入開口
１４ 搬出開口
１５ 整流板
１５ａ 上側整流板部
１５ｂ 下側整流板部
１６ 開口部
１７ 上側整流面
１８ 下側整流面
１９ 処理空間
２０ 搬送手段
３０ 供給系
３３ 供給ノズル
４０ 排気系
５０ 再利用部
５１ 分離回収器
Ｄ 整流面の対向距離
Ｌ 開口の奥行き
【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。この開口から処理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、処理槽に排気系を接続し、処理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処理槽の外部から処理槽の内部に向けることができる。しかし、上記開口からの流入ガスは、乱流になりやすい。そうすると、処理槽内のガス分布が不安定になる。また、処理槽の外部の外気が乱れた場合、その乱れが上記開口を介して処理槽の内部に伝播することもある。発明者は、上記開口の外側で渦流を形成すると、上記開口の内部のガスが渦になって上記開口から外部に出て来る現象を確認している。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面処理用の処理槽に設けた、被処理物の出し入れ用の開口でのガスの流れを安定させることにある。
【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、
被処理物を搬送方向に沿って搬入し又は搬出する開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が設けられた処理槽と、
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、前記処理槽の前記開口が、互いに前記搬送方向と直交する対向方向に対向距離を隔てて対向する一対の整流面によって画成され、前記開口の前記搬送方向に沿う奥行きが、前記対向距離の２倍以上であることを特徴とする。
【０００６】
排気系による排気により、前記開口では外部から処理槽の内部に向かうガス流れを形成できる。これにより、処理ガスが前記開口から外部に漏れ出るのを防止できる。加えて、一対の整流面によって、前記開口から処理槽内に流入するガスの流れを安定化でき、流入ガスが乱流になるのを防止でき、または流入ガスを層流に近づけることができる。したがって、処理槽内ひいては処理空間のガス分布を安定化できる。これにより、表面処理の安定性を確保できる。また、処理槽の内部が外部の影響を受けるのを防止できる。例えば処理槽の外部で渦流等のガスの乱れが生じた場合、その乱れが開口を介して処理槽の内部に伝播するのを防止でき、処理槽の内部のガスが渦流等になって前記開口を通って外部に漏れ出るのを防止できる。ひいては、処理ガスや処理済みガスの漏洩を一層確実に防止することができる。
【０００７】
前記開口の奥行きが、前記対向距離の６〜１０倍であることがより好ましい。これによって、開口でのガス流を一層確実に安定化できる。
前記開口の形状は、長方形が好ましい。
前記対向距離が、場所によって異なる場合、対向距離は平均した値と定義する。前記開口の奥行きが、前記対向距離の平均値の２倍以上であることが好ましく、前記開口の奥行きが、前記対向距離の平均値の６〜１０倍であることが一層好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被処理物の搬入又は搬出用の開口でのガスの流れを安定させることができる。ひいては、処理槽内のガス分布が変動するのを防止でき、表面処理の安定性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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、供給系３０と、排気系４０を備えている。
【００１２】
処理槽１０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。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、後記供給ノズル３３と、該供給ノズル３３の下方に配置されるべき被処理物９との間に画成される。なお、図において、処理空間１９の厚さ（上下方向の寸法）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。
【００１３】
処理槽１０の一端側（図１において右側）の壁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）の壁１２には、搬出開口１４が形成されている。搬入出開口１３，１４は、図１の紙面と直交する方向に延びている。被処理物９が搬入出開口１３，１４を通して処理槽１０に出入りできるようになっている。搬入出開口１３，１４は、常時開いている。処理槽１０には搬入出開口１３，１４を開閉する扉が設けられていない。搬入出開口１３，１４の構造については追って更に詳述する。
【００１４】
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。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。被処理物９が、ローラ２１の上に載せられ、図１において右から左方向（搬送方向）へ搬送され、搬入開口１３を通して処理槽１０内に搬入されて処理空間１９に配置され、その後、搬出開口１４を通して処理槽１０から搬出される。
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。
【００１５】
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被処理物９の同方向寸法より少し長く延びている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
シリコンのエッチングに係る本実施形態では、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、供給ノズル３３の底面（先端面）の吹き出し口から処理空間１９へ吹き出される。処理ガスの供給流量は、例えば３２ｓｌｍ程度である。
【００２１】
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、吹き出すことにしてもよい。
【００２２】
供給ノズル３３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。
【００２３】
次に、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気口４３が設けられている。排気口４３から排気路４２が延びている。排気路４２には、フィルタ部４５と排気ポンプ４１が順次設けられている。図示は省略するが、供給ノズル３３の底面には処理ガスの吹き出し口に隣接して局所排気口が形成されている。この局所排気口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。この吸引路がフィルタ部４５より上流側（排気口４３側）の排気路４２に合流している。上記局所排気口及び吸引路も排気系４０の要素を構成する。
【００２４】
フィルタ部４５は、排出ガス中の塵埃等を除去するフィルタの他、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を含む。
【００２５】
排気ポンプ４１（排気手段）の駆動によって、処理槽１０内のガスが排気口４３から排気路４２に吸い込まれる。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、主に上記局所排気口に吸い込まれ、上記吸引路を経て、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、排気口４３から吸い込まれる。
【００２６】
排気系４０による排出ガス流量は、処理槽１０内のガスが搬入出開口１３，１４から漏れ出ない程度に少量に設定する。搬入出開口１３，１４からガスが漏れ出ないようにするには、排出ガス流量を処理ガスの供給流量より大きくし、処理槽１０の外部の雰囲気ガス（空気）が搬入出開口１３，１４から処理槽１０の内部へ流入するようにする。本実施形態では、上述したように処理ガスの供給流量が３２ｓｌｍ程度であるのに対し、第１排出系４０の排出ガス流量は、例えば２００〜４００ｓｌｍ程度である。
【００２７】
したがって、排気系４０による排出ガスの大半は空気である。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。
【００２８】
表面処理装置１には、再利用部５０が更に備えられている。再利用部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、再利用部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。
【００２９】
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、再利用部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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
処理槽１０の搬入出開口１３，１４の構造について詳述する。
図２及び図３に示すように、搬入側壁１１には開口部１６が形成されている。開口部１６は、搬入側壁１１の幅方向（図２の左右方向、図３の紙面直交方向）に延びるスリット状になっている。
【００３３】
搬入側壁１１には、上下に一対をなす整流板１５，１５が取り付けられている。以下、上下の整流板１５を互いに区別するときは、上側の整流板１５の符号に「Ａ」を付し、下側の整流板１５の符号に「Ｂ」を付す。
【００３４】
図３に示すように、上側の整流板１５Ａは、２つの上側整流板部１５ａ，１５ａに分かれている。図２に示すように、各整流板部１５ａ，１５ａは、搬入側壁１１の幅方向に延びる細い平板状になっている。図３に示すように、２つの上側整流板部１５ａ，１５ａが、搬入側壁１１の開口部１６より上側の部分を、外側（図３において右）と内側（図３において左）から挟んでいる。上側整流板部１５ａ，１５ａの下面は、開口部１６の上端縁と面一になっている。互いに面一をなす上側整流板部１５ａ，１５ａの下面及び開口部１６の上端縁によって、上側の整流面１７が構成されている。上側整流面１７は、搬入側壁１１の幅方向に水平に延びている。
【００３５】
下側の整流板１５Ｂは、２つの下側整流板部１５ｂ，１５ｂに分かれている。図２に示すように、各整流板部１５ｂ，１５ｂは、搬入側壁１１の幅方向に延びる細い平板状になっている。図３に示すように、２つの下側整流板部１５ｂ，１５ｂが、搬入側壁１１の開口部１６より下側の部分を、外側（図３において右）と内側（図３において左）から挟んでいる。下側整流板部１５ｂ，１５ｂの上面は、開口部１６の下端縁と面一になっている。互いに面一をなす下側整流板部１５ｂ，１５ｂの上面及び開口部１６の下端縁によって、下側整流面１８が構成されている。下側整流面１８は、搬入側壁１１の幅方向に水平に延びている。
【００３６】
上側整流面１７と下側整流面１８は、互いに平行をなし、上下（被処理物９の搬送方向（図３の左右方向）と直交する対向方向）に対向している。一対の整流面１７，１８の間に搬入開口１３が形成されている。上側整流面１７は、開口１３の上縁を画成している。下側整流面１８は、開口１３の下縁を画成している。
【００３７】
整流面１７，１８の被処理物９の搬送方向（図３の左右方向）に沿う長さＬひいては開口１３の搬送方向に沿う奥行きＬは、整流面１７，１８の対向距離Ｄひいては開口１３の上下の厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である。開口１３の奥行きＬの上限は、整流板１５の取り付け性やローラ２１との干渉等を考慮して適宜設定する。開口１３の奥行きＬの上限は、対向距離Ｄの１５倍程度が好ましく、１０倍程度がより好ましい。
【００３８】
この実施形態では、整流面１７，１８の対向距離Ｄすなわち開口１３の厚さＤは、例えばＤ＝５ｍｍ程度である。したがって、開口１３の奥行きＬは、Ｌ＝１０ｍｍ以上であり、好ましくは３０ｍｍ以上である。
【００３９】
詳細な図示は省略するが、搬出開口１４についても、搬入開口１３と同様の構造になっている。すなわち、搬出側壁１２に開口部１６が形成され、この開口部１６に整流板１５が取り付けられて、上下に対向する一対の整流面１７，１８が形成され、これら整流面１７，１８の間に搬出開口１４が画成されている。搬出開口１４の奥行きＬは、厚さＤの２倍以上、好ましくは６倍以上になっている。
【００４０】
上記構成の表面処理装置１によれば、搬送手段２０によって被処理物９を搬入開口１３から処理槽１０の内部に搬入し、処理空間１９に導入する。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。
【００４１】
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（処理空間１９の処理済みガスを含む）を排出する。この排気によって、処理槽１０の外部のガスが、搬入出開口１３，１４を通って処理槽１０の内部に流入する。したがって、搬入出開口１３，１４内でのガスの流れを、外側から内側（処理槽１０内）への方向に向けることができる。これにより、処理槽１０内の処理ガス又は処理済みガスが搬入出開口１３，１４から外部に漏れ出るのを防止できる。
【００４２】
しかも、搬入出開口１３，１４の奥行きＬが厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）であるため、搬入出開口１３，１４から流入するガスの流れを安定化でき、流入ガスが乱流になるのを防止できる。または流入ガスの状態を層流に近付けることができる。したがって、処理槽１０のガス分布を安定化できる。ひいては、処理空間１９の処理ガスの流れを安定化できる。よって、表面処理の安定性を確保できる。また、処理槽１０の内部が外部の影響を受けるのを防止できる。例えば、処理槽１０の外部で渦流等のガスの乱れが生じた場合、その乱れが開口１３，１４を介して処理槽１０の内部に伝播するのを防止でき、処理槽１０の内部のガスが渦流等になって開口１３，１４から外に漏れ出るのを防止できる。ひいては、処理ガスや処理済みガスの漏洩を一層確実に防止することができる。
【００４３】
排気系３０によって処理槽１０内から排出したガスは、フィルタ部４５でフィルタリングした後、排気ポンプ４１で圧縮し、分離回収器５１に導入する。分離回収器５１において、排出ガスを高ＣＦ４濃度の回収ガスと低ＣＦ４濃度の放出ガスとに分離する。回収ガスは、回収路５５を経て原料ガス供給部３１に送る。これにより、分離回収器５１で回収された反応成分（ＣＦ４）を回収路５５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、放出路４６で除害設備４７へ送って除害処理した後、大気に放出する。
【００４４】
排気系４０の排気流量は、処理済みガスが搬入出開口１３，１４から漏れない程度に少量である。したがって、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。
【００４５】
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４は、搬入出開口の変形例を示したものである。この変形例では、上下の各整流板１５が、整流板部１５ａ，１５ｂに分割されておらず、一体の平板状になっている。上側の整流板１５Ａが、搬入側壁１１の開口部１６より上側部分の外側面に取り付けられている。上側整流板１５Ａの下面と開口部１６の上端縁とが面一になっている。互いに面一をなす上側整流板１５Ａの下面及び開口部１６の上端縁によって、上側整流面１７が構成されている。
【００４６】
下側の整流板１５Ｂが、搬入側壁１１の開口部１６より下側部分の外側面に取り付けられている。下側整流板１５Ｂの上面と開口部１６の下端縁とが面一になっている。互いに面一をなす下側整流板１５Ｂの上面及び開口部１６の下端縁によって、下側整流面１８が構成されている。
【００４７】
図示は省略するが、搬出側壁１２の整流板１５についても、図４に示す搬入側壁１１の整流板１５と同様になっている。
搬入出開口１３，１４の奥行きＬが、厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である点は、第１実施形態と同じである。なお、整流板１５を、壁１１，１２の外側面にではなく、壁１１，１２の内側面から処理槽１０の内部に突出するように取り付けてもよい。
【００４８】
図５は、搬入出開口の他の変形例を示したものである。この変形例では、搬入側壁１１の開口部１６が、既述の実施形態（図３、図４）より上下に大きく開けられている。上下の各整流板１５は、一体の平板状になっている。上側の整流板１５Ａの中央部が、開口部１６の上端縁に取り付けられている。上側整流板１５Ａの下面のみによって上側整流面１７が構成されている。下側の整流板１５Ｂの中央部が、開口部１６の下端縁に取り付けられている。下側整流板１５Ｂの上面のみによって下側整流面１８が構成されている。上下の整流板１５，１５間に搬入開口１３が画成されている。
【００４９】
図示は省略するが、搬出開口１４についても、図５に示す搬入開口１３と同様にして画成されている。
この形態では、整流板１５の被処理物９の搬送方向に沿う長さが、搬入出開口１３，１４の奥行きＬと一致している。搬入出開口１３，１４の奥行きＬが、厚さＤの２倍以上であり（Ｌ≧２×Ｄ）、好ましくは６倍以上（Ｌ≧６×Ｄ）である点は、既述の実施形態と同じである。
【００５０】
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。
【００５１】
上下の整流板１５Ａ，１５Ｂの外端部どうしの位置、又は内端部どうしの位置が、被処理物９の搬送方向に揃っていなくてもよい。上下の整流板１５Ａ，１５Ｂの何れか一方が他方より処理槽１０の外側又は処理槽１０の内側に突出していてもよい。その場合、両整流板１５，１５が対向方向に互いに重なっている部分どうしの間の空間（開口１３又は１４）の上記搬送方向に沿う奥行き（Ｌ）が、整流板１５，１５どうしの対向距離（Ｄ）の２倍以上、好ましくは６倍以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
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】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の表面処理装置の概略構成を示す解説図である。
【図２】上記表面処理装置の処理槽を、図１のII-II線に沿う方向から矢視した側面図である。
【図３】上記処理槽の搬入開口を示し、図２のIII-III線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、処理槽の搬入開口の拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示し、処理槽の搬入開口の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 表面処理装置
９ 被処理物
１０ 処理槽
１１ 搬入側壁
１２ 搬出側壁
１３ 搬入開口
１４ 搬出開口
１５ 整流板
１５ａ 上側整流板部
１５ｂ 下側整流板部
１６ 開口部
１７ 上側整流面
１８ 下側整流面
１９ 処理空間
２０ 搬送手段
３０ 供給系
３３ 供給ノズル
４０ 排気系
５０ 再利用部
５１ 分離回収器
Ｄ 整流面の対向距離
Ｌ 開口の奥行き
【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、
被処理物を搬送方向に沿って搬入し又は搬出する開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が設けられた処理槽と、
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、前記処理槽の前記開口が、互いに前記搬送方向と直交する対向方向に対向距離を隔てて対向する一対の整流面によって画成され、前記開口の前記搬送方向に沿う奥行きが、前記対向距離の２倍以上であることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記開口の奥行きが、前記対向距離の６倍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、
被処理物を搬送方向に沿って搬入し又は搬出する開口を有し、かつ内部に前記表面処理を行なう処理空間が設けられた処理槽と、
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、前記処理槽の前記開口が、互いに前記搬送方向と直交する対向方向に対向距離を隔てて対向する一対の整流面によって画成され、前記開口の前記搬送方向に沿う奥行きが、前記対向距離の２倍以上であることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記開口の奥行きが、前記対向距離の６倍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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−８７０７９（Ｐ２０１０−８７０７９Ａ）
【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２００８−２５２３３４（Ｐ２００８−２５２３３４）
【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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