(57)【要約】【課題】水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、ワークの縁部の角に面取り加工を個別にかつ効率的に施すことができるプラズマ処理装置を提供すること。【解決手段】本発明のプラズマ処理装置１は、対向配置された第１の電極２１および第２の電極２２と、第１の電極２１と第２の電極２２との間に板状のワーク１０を載置する載置部材４と、載置部材４に載置されたワーク１０の縁部１０２を囲み、かつ、当該縁部１０２に非接触となるように設置され、誘電体材料で構成された枠状部材３と、ワーク１０の被処理面１０１上に処理ガスＧを供給する処理ガス供給手段６と、第１の電極２１と第２の電極２２との間へ通電する通電手段７とを有する。【選択図】図１
2010097777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に板状のワークを載置する載置部材と、
前記載置部材に載置された前記ワークの縁部を囲み、かつ、当該縁部に非接触となるように設置され、誘電体材料で構成された枠状部材と、
前記ワークの被処理面上に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間へ通電する通電手段とを有し、
前記処理ガス供給手段により前記被処理面上に前記処理ガスを供給するとともに、前記通電手段により前記第１の電極と前記第２の電極との間へ通電し、前記処理ガスを活性化させてプラズマを発生させ、該プラズマにより前記被処理面の縁部を優先的にプラズマ処理するように構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記枠状部材は、前記載置部材上に載置されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記枠状部材は、前記載置部材に固着または一体化している請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記載置部材は、誘電体材料で構成されている請求項２または３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１の電極と前記第２の電極との間において、前記載置部材のインピーダンスは、前記ワークのインピーダンスよりも小さい請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記枠状部材と前記ワークの縁部との間の間隔は、５〜１０００μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ワークは、平面視にて正方形または長方形をなし、その一方の対辺の各辺と前記枠状部材との間の距離と、他方の対辺の各辺と前記枠状部材との間の距離とが互いに異なる請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記ワークは、平面視にて正方形または長方形をなし、前記枠状部材は、正方形または長方形の前記ワークの一方の対辺の各辺に対向する部分の厚さと、前記ワークの他方の対辺の各辺に対向する部分の厚さとが互いに異なる請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記載置部材および前記枠状部材は、複数対同一面上に配列された状態で一体的に設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記ワークは、ウエハを小片化したチップである請求項１ないし９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記ワークは、水晶で構成されている請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１の電極には、前記載置部材に載置された前記ワークの中央部付近に対向する部位に、ノズル孔が形成され、前記処理ガス供給手段は、当該ノズル孔から前記第２の電極側へ向けて前記処理ガスを供給するように構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＡＴカット振動子に用いる水晶振動片は、その振動効率や振動特性等を向上させる目的で、縁部の角を面取り加工して、端面を曲面状にするコンベックス加工が施されている。
このコンベックス加工は、従来、遠心バレル研磨機を用いて行うのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような遠心バレル研磨機を用いたコンベックス加工は、一度に大量の水晶振動片に加工を行うことができるという利点がある。
しかしながら、遠心バレル研磨機を用いたコンベックス加工では、加工後の水晶振動片の形状を制御するのが困難であり、また、個別の加工を行うことができないという問題がある。
【０００４】
また、ＡＴカット振動子では、通常、ＡＴカットされた水晶振動片の厚みすべり振動を基本振動モードとして用いるが、遠心バレル研磨機を用いてコンベックス加工を行うと、水晶振動片の主面（厚さ方向）も加工されてしまう。
これらのようなことから、従来では、一度に大量の水晶振動片に加工を行うと、加工後の水晶振動片が所望の振動特性を得られず、歩留りが低下する場合があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２５７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、ワークの縁部の角に面取り加工を個別にかつ効率的に施すことができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、対向配置された第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に板状のワークを載置する載置部材と、
前記載置部材に載置された前記ワークの縁部を囲み、かつ、当該縁部に非接触となるように設置され、誘電体材料で構成された枠状部材と、
前記ワークの被処理面上に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間へ通電する通電手段とを有し、
前記処理ガス供給手段により前記被処理面上に前記処理ガスを供給するとともに、前記通電手段により前記第１の電極と前記第２の電極との間へ通電し、前記処理ガスを活性化させてプラズマを発生させ、該プラズマにより前記被処理面の縁部を優先的にプラズマ処理するように構成されていることを特徴とする。
これにより、水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、ワークの中央部側の部分をほとんど加工せずに、ワークの縁部の角を面取り加工することができる。また、ワークを個別に加工することができる。さらに、プラズマによりワークの縁部の角を面取り加工するので、比較的短時間で面取り加工を行うことができる。
【０００８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記枠状部材は、前記載置部材上に載置されていることが好ましい。
これにより、枠状部材とワークとの位置決めを容易なものとすることができる。その結果、枠状部材とワークとの間の隙間を高精度に規定し、ワークの縁部付近の所望の領域にプラズマを生じさせることができる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記枠状部材は、前記載置部材に固着または一体化していることが好ましい。
これにより、枠状部材と載置部材との間に不本意な隙間が形成されるのを防止し、ワークの縁部付近に安定したプラズマを生じさせることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記載置部材は、誘電体材料で構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの縁部付近の所望の領域にグローライクな安定したプラズマを生じさせることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極と前記第２の電極との間において、前記載置部材のインピーダンスは、前記ワークのインピーダンスよりも小さいことが好ましい。
これにより、ワークの縁部付近の所望の領域により優先的にプラズマを生じさせることができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、前記枠状部材と前記ワークの縁部との間の間隔は、５〜１０００μｍであることが好ましい。
これにより、ワークの縁部付近の所望の領域により優先的かつ安定的にプラズマを生じさせることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、平面視にて正方形または長方形をなし、その一方の対辺の各辺と前記枠状部材との間の距離と、他方の対辺の各辺と前記枠状部材との間の距離とが互いに異なることが好ましい。
これにより、ワークの一方の対辺の面取り加工量と、他方の対辺の面取り加工量とを異ならせ、ワークを所望の形状に加工することができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、平面視にて正方形または長方形をなし、前記枠状部材は、正方形または長方形の前記ワークの一方の対辺の各辺に対向する部分の厚さと、前記ワークの他方の対辺の各辺に対向する部分の厚さとが互いに異なることが好ましい。
これにより、ワークの一方の対辺の面取り加工量と、他方の対辺の面取り加工量とを異ならせ、ワークを所望の形状に加工することができる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記載置部材および前記枠状部材は、複数対同一面上に配列された状態で一体的に設けられていることが好ましい。
これにより、複数のワークを一括または連続的に面取り加工することができる。その結果、ワークの面取り加工に要する時間を短縮することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、ウエハを小片化したチップであることが好ましい。
前述したように、本発明は、水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、ワーク中央部側の部分をほとんど加工せずに、ワークの縁部の角を面取り加工することができる。したがって、ウエハを小片化したチップをワークとして用いることで、本発明の効果が顕著となる。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、水晶で構成されていることが好ましい。
ＡＴカット振動子には、水晶振動片が用いられる。一般に、この水晶振動片は、その振動効率や振動特性等を向上させる目的で、縁部の角を面取り加工して、端面を曲面状にするコンベックス加工が施される。したがって、このような水晶で構成されたワークを用いることで、本発明の効果が顕著となる。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極には、前記載置部材に載置された前記ワークの中央部付近に対向する部位に、ノズル孔が形成され、前記処理ガス供給手段は、当該ノズル孔から前記第２の電極側へ向けて前記処理ガスを供給するように構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの被処理面の中央部側から縁部側へ処理ガスの流れが形成される。このように処理ガスを流すことにより、処理ガスをワークの被処理面の縁部の角付近に安定かつ確実に供給することができる。その結果、ワークの被処理面の縁部の角付近に安定かつ確実にプラズマを発生させ、ワークの被処理面の縁部の角をより効率的に面取り加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のプラズマ処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ処理装置の実施形態を示す図、図２は、図１に示すプラズマ処理装置の要部を示す断面図、図３は、図２に示す第２の電極を示す平面図、図４は、図１に示すプラズマ処理装置の作用を説明するための拡大断面図である。
なお、以下の説明では、図１中互いに直交する３つの方向をｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向とする。そのうち、ワーク１０の被処理面１０１をｘｙ平面（ｘ軸およびｙ軸を含む平面）とし、被処理面１０１の法線方向をｚ軸方向とする。以下、対応する方向はその他の図においても同様である。また、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１７】
図１に示すように、プラズマ処理装置１は、第１の電極（上部電極）２１および第２の電極（下部電極）２２と、枠状部材３と、載置部材４と、固定手段５と、処理ガス供給手段６と、通電手段７と、制御手段８とを有している。
このプラズマ処理装置１は、固定手段５によりワーク１０および載置部材４をそれぞれ第２の電極２２に対して固定し、その状態にて、処理ガス供給手段６によりワーク１０の被処理面１０１に処理ガスを供給しつつ、通電手段７により第１の電極２１および第２の電極２２間へ通電することにより、ワーク１０と枠状部材３との間で優先的に、処理ガスを活性化してプラズマを生成させ、このプラズマにより被処理面１０１の縁部を優先的にプラズマ処理する装置である。
【００１８】
なお、本明細書中の「プラズマ処理」は、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の角を面取り加工するものである。また、本発明は、ワーク１０としてウエハを用いる場合、および、ワーク１０としてウエハを小片化したチップを用いる場合に、それぞれ適用可能である。ワーク１０としてウエハを用いる場合、上記の面取り加工により、ワーク１０のベベリング加工を行うことができ、また、ワーク１０としてウエハを小片化したチップを用いる場合、上記面取り加工により、ワーク１０のコンベックス加工を行うことができる。すなわち、上記の面取り加工は、ウエハのベベリング加工、および、チップのコンベックス加工の双方を含むものである。
【００１９】
以下の説明では、ワーク１０としてウエハを小片化したチップを用いる場合に本発明を適用した例を代表的に説明する。
以下、プラズマ処理装置１の各部の構成について説明する。
第２の電極２２が図示しない支持部に支持されており、この第２の電極２２の上方には、第１の電極２１が対向配置されている。第１の電極２１および第２の電極２２は、それぞれ、平板状をなしていて、互いに離間してかつ平行に設けられている。
【００２０】
また、本実施形態では、第１の電極２１および第２の電極２２の平面視形状は、互いに同じであり、正方形または長方形をなしている。なお、第１の電極２１および第２の電極２２の形状（特に平面視形状）は、それぞれ、ワーク１０の形状に合わせて適宜設定することができ、例えば、平面視形状が円形であってもよい。また、例えば、第１の電極２１の平面視形状が正方形で、第２の電極２２の平面視形状が円形のように、第１の電極２１および第２の電極２２の平面視形状が互いに異なっていてもよい。
【００２１】
このような第１の電極２１および第２の電極２２は、それぞれ導線７２を介して後述する高周波電源７１に接続されている。また、第２の電極２２は、導線７２を介して直接接地されていて、接地電極としての機能を有する。これにより、第２の電極２２の帯電を防止することができ、第１の電極２１および第２の電極２２間に確実に電界を発生させることができる。なお、以下では、第１の電極２１と第２の電極２２との間の空間を「プラズマ発生領域Ｐ」とも言う。
【００２２】
また、第１の電極２１には、その中央部付近に厚さ方向に貫通するノズル孔２１２が形成されている。このノズル孔２１２は、後述する載置部材４に載置されたワーク１０の中央部付近に対向する部位に形成されている。また、このノズル孔２１２は、後述する処理ガス供給手段６の処理ガス供給流路６４に連通している。このようなノズル孔２１２は、後述する処理ガス供給手段６の一部を構成する。
【００２３】
また、図示しないが、第２の電極２２の上面２２１には、溝が形成されている。この溝は、第２の電極２２を厚さ方向に貫通する吸引孔に連通しており、この吸引孔は、吸引ポンプに接続されている。この吸引ポンプの作動により上記溝内を負圧にし、載置部材４を第２の電極２２の上面２２１に吸着・固定することができる。このような溝、吸引孔、および吸引ポンプは、それぞれ、後述する固定手段５の一部を構成するものである。
【００２４】
このような第１の電極２１および第２の電極２２の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
なお、第１の電極２１の下面２１１に、誘電体材料で構成された誘電体膜を形成してもよい。
【００２５】
載置部材４は、少なくとも、１つのワーク１０のプラズマ処理が開始されてから終了するまでは、第２の電極２２の上面２２１に設置されている。また、載置部材４は、誘電体材料で構成されている。
このような載置部材４は、ワーク１０を載置する機能を有していて、プラズマ処理装置１は、載置部材４にワーク１０を載置した状態で、被処理面１０１のプラズマ処理を行う。
【００２６】
ここで、仮に、載置部材４を用いずにプラズマ処理を行う場合（すなわち、第２の電極２２の上面２２１に直接ワーク１０を載置してプラズマ処理する場合）、被処理面１０１の縁部では、その近傍（外側）で第２の電極２２がワーク１０から露出しており、その露出した部分と第１の電極２１との間に、グロー放電と比較して不安定なアーク放電が発生する。そのため、被処理面１０１の縁部に対しては、例えばエッチングレートが経時的に不安定になったり、所定レートから大きく外れてしまったりして、均一かつ安定的なプラズマ処理を行うことができない。
【００２７】
これに対して、本発明では、誘電体材料で構成された載置部材４により、被処理面１０１の縁部近傍（縁部の外側）にて、第２の電極（金属）がプラズマ発生領域に露出することを防止し、これにより、被処理面の縁部近傍において、第１の電極２１と第２の電極２２とが直接放電することによるアーク放電の発生を防止している。したがって、被処理面１０１の縁部をグローライクな安定したプラズマによりプラズマ処理することができる。
【００２８】
以下、載置部材４の構成について詳細に説明する。
載置部材４は、板状（またはシート状）をなしている。
図３に示すように、載置部材４は、その平面視（すなわち、ｚ軸方向から見た時の平面視）にて、ワーク１０と相似形状をなし、ワーク１０をその内側に包含するようになっている。
【００２９】
また、載置部材４は、その平面視形状が略正方形をなしている。この形状は、ワーク１０の平面視形状と相似形である。これにより、平面視にてワーク１０を載置部材４の内側に効率的に包含することができる。なお、載置部材４の形状（特に平面視形状）としては、載置部材４に載置されるワーク１０の形状および大きさ等に合わせて適宜設定することができ、例えば、円形、三角形、長方形、五角形以上の多角形であってもよい。
【００３０】
このような載置部材４は、後述するように、ワーク１０の縁部１０２付近でワーク１０と後述する枠状部材３との間から露出する。載置部材４を誘電体材料で構成することで、ワーク１０の縁部１０２付近の所望の領域にグローライクな安定したプラズマを生じさせることができる。
このような載置部材４の厚さ（ｚ軸方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜５００μｍであるのが好ましく、５０〜２００μｍであるのがより好ましい。これにより、載置部材４の強度を十分に確保するとともに、インピーダンスの必要以上の増加を防止することができる。そのため、プラズマ発生領域Ｐにプラズマを発生させるのに必要な、第１の電極２１および第２の電極２２間に印加する高周波電圧の大きさを小さくすることができる。
【００３１】
また、図示しないが、載置部材４には、その厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通する複数の吸引孔が形成されている。この吸引孔は、前述した第２の電極２２の吸引孔に連通している。これにより、ワーク１０を載置部材４上に吸着・固定することができる。このような載置部材４に形成された吸引孔は、後述する固定手段５の一部を構成するものである。
このような載置部材４の構成材料としては、誘電体材料であれば特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス、水晶等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、窒化シリコンなどの窒化物、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。
【００３２】
載置部材４に載置するワーク１０としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、水晶等の結晶性材料、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ダイヤモンド、黒鉛等の炭素系材料、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フェノール樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。
【００３３】
本実施形態では、ウエハを小片化したチップをワーク１０として用いているが、ワーク１０は、水晶で構成されているのが好ましい。
ＡＴカット振動子には、水晶振動片が用いられる。一般に、この水晶振動片は、その振動効率や振動特性等を向上させる目的で、縁部の角を面取り加工して、端面を曲面状にするコンベックス加工が施される。
【００３４】
例えば、ワーク１０として水晶振動片を用いた場合、コンベックス加工においては、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の角のみを０．５μｍ程度面取り加工すれば、必要十分であり、水晶振動片の共振波形を改善（所望の波形に調整）することができる。一方、後述するように、プラズマ処理装置１によれば、水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、ワーク１０中央部側の部分をほとんど加工せずに、ワーク１０の縁部の角を面取り加工することができる。したがって、このような水晶で構成されたワークを用いることで、本発明の効果が顕著となる。
ワーク１０は、その平面視（ｚ軸方向から見た時の平面視）形状が正方形をなしている。なお、ワーク１０の形状は、特に限定されず、例えば、平面視形状が長方形、それ以外の多角形、円形などをなしていてもよい。
【００３５】
以上のような載置部材４の縁部には、枠状部材３が載置されている。
枠状部材３は、開口部３１を有する枠状をなし、ワーク１０の外周を囲むように、ワーク１０よりもひと回り大きく形成されている。また、枠状部材３は、載置部材４にワーク１０を載置した状態で、開口部３１の内周面がワーク１０の縁部１０２と非接触となるように配設されている。
【００３６】
したがって、ワーク１０を載置部材４に載置した状態にて、枠状部材３の開口部３１の内周面とワーク１０の縁部１０２との間には、隙間（空隙）ｇが形成されている。かかる隙間ｇを形成することで、隙間ｇから載置部材４の上面の一部が露出する。そのため、ワーク１０の被処理面１０１の隙間ｇ付近と他の部分（例えば、被処理面１０１の中央部）とでインピーダンスが異なり、隙間ｇ付近の方が被処理面１０１の中央部と比べてインピーダンスが低くなる。そのような状態で第１の電極２１と第２の電極２２との間に電力を供給しプラズマを発生させると、インピーダンスの低い隙間ｇ付近にプラズマが集まり易くなる。その結果、水晶振動片のような小型のワークを用いた場合であっても、図４に示すように、ワーク１０の中央部側の部分をほとんど加工せずに、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の角を面取り加工することができる。また、ワーク１０を個別に加工することができる。さらに、プラズマによりワーク１０の縁部１０２の角１０３を面取り加工するので、比較的短時間で面取り加工を行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態では、枠状部材３の外形は、その内形の相似形をなしている。これにより、枠部の幅を枠状部材３の全域にわたってほぼ同じにすることができる。そのため、ワーク１０を載置部材４の中央部に確実に載置することができる。このような幅としては、特に限定されないが、２〜３０ｍｍであるのが好ましく、５〜２０ｍｍであるのがより好ましい。
【００３８】
これに対し、枠状部材３の幅が前記下限値未満であると、枠状部材３の外側で不本意な放電やプラズマ発生が生じ、ワーク１０を所望の形状に加工することができない場合がある。一方、枠状部材３の幅が前記上限値を超えると、プラズマ発生装置１の大型化を招く傾向となる。
なお、枠状部材３の形状（内形および外形）は、ワーク１０の形状に合わせて適宜設定することができ、円形、三角形、五角形以上の多角形をなしていてもよい。また、枠状部材３の外形は、その内形と相似形をなしていなくてもよい。
【００３９】
また、枠状部材３（の内周面）とワーク１０の縁部１０２との間の間隔ｇは、５〜１０００μｍであるのが好ましく、１０〜８００μｍであるのがより好ましい。これにより、ワーク１０の縁部１０２付近の所望の領域により優先的かつ安定的にプラズマを生じさせることができる。特に、本実施形態では、枠状部材３が載置部材４上に載置されているので、枠状部材３とワーク１０との位置決めを容易なものとすることができる。その結果、枠状部材３とワーク１０との間の隙間ｇを高精度に規定し、ワーク１０の縁部１０２付近の所望の領域にプラズマを生じさせることができる。
【００４０】
これに対し、隙間ｇが前記下限値未満であると、発生するプラズマの量が少なく、面取り加工の加工速度や加工量が著しく低下する場合がある。一方、隙間ｇが前記上限値を超えると、放電やプラズマが必要以上に広がった状態で生じ、ワーク１０の縁部１０２付近のプラズマの発生状態が不安定となり、ワーク１０を所望の形状に加工することができない場合がある。
【００４１】
また、枠状部材３の厚さは、ワーク１０の厚さとほぼ等しいかそれ以下である。これにより、ワーク１０の縁部１０２の角１０３がプラズマに十分に曝される。その結果、ワーク１０の縁部１０２の角１０３を効率的に面取り加工することができる。
また、枠状部材３は、載置部材４に固着または一体化しているのが好ましい。これにより、枠状部材３と載置部材４との間に不本意な隙間が形成されるのを防止し、ワーク１０の縁部１０２付近に安定したプラズマを生じさせることができる。
【００４２】
このような枠状部材３の構成材料としては、誘電体材料であれば特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス、水晶等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、窒化シリコンなどの窒化物、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられるが、絶縁性に優れたものを用いるのが好ましい。
【００４３】
固定手段５は、真空吸着により載置部材４およびワーク１０をそれぞれ第２の電極２２に対して固定するものである。
固定手段５は、前述したように、図示しないが、第２の電極２２の上面２２１に形成された溝内を吸引ポンプにより負圧にすることで、載置部材４を第２の電極２２の上面２２１に吸着・固定する。
また、固定手段５は、前述したように、図示しないが、載置部材４に形成された複数の吸引孔内を負圧にすることで、ワーク１０を載置部材４上に吸着・固定する。
【００４４】
ここで、固定手段５は、第２の電極２２に対する載置部材４の吸着・固定した状態で、載置部材４に対するワーク１０の吸着・固定を解除し得るように構成されている。これにより、載置部材４に載置されている処理済みのワーク１０を新たなワークに容易に交換することができる。
このとき、載置部材４は第２の電極２２に固定されたままであるため、載置部材４の移動が防止されており、前記ワークの交換を円滑に行うことができる。
【００４５】
処理ガス供給手段６は、所定のガスを充填するガスボンベ（ガス供給源）６１と、ガスボンベ６１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントロ−ラ（流量調整手段）６２と、プラズマ発生領域Ｐに向けて処理ガスを噴出するノズル孔２１２と、ノズル孔２１２とガスボンベ６１とを接続する処理ガス供給流路６４と、マスフローコントロ−ラ６２より下流端側で、処理ガス供給流路６４内の流路を開閉するバルブ（電磁バルブ）６５とを有している。マスフローコントローラ６２およびバルブ６５は、それぞれ、制御手段８に電気的に接続され、制御手段８によりその作動が制御される。
【００４６】
このような処理ガス供給手段６は、バルブ６５を開状態とした状態で、ガスボンベ６１から処理ガスを送り出し、マスフローコントローラ６２により処理ガスの流量を調節する。そして、流量が調整された処理ガスを処理ガス供給流路６４を介してノズル孔２１２からプラズマ発生領域Ｐに導入（供給）する。また、処理ガス供給手段６は、バルブ６５を閉状態とすることにより、プラズマ発生領域Ｐへの処理ガスの供給を停止する。
【００４７】
ガスボンベ６１内に充填する処理ガスとしては、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。
また、処理ガスは、一般に、上記処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガスが用いられる。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
【００４８】
この場合、ガスボンベ６１内に、混合ガス（処理ガス＋キャリアガス）を充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、処理ガス供給流路６４の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。また、処理ガスの解離促進のためにＯ２を混合ガスに混ぜてもよい。
【００４９】
ノズル孔２１２は、前述したように、第１の電極２１のうち、載置部材４に載置されたワーク１０の中央部付近に対向する部位に形成されている。そして、ノズル孔２１２は、第２の電極２２側へ向けて処理ガスＧを供給するように構成されている。
これにより、ワーク１０の被処理面１０１の中央部側から縁部１０２側へ処理ガスの流れが形成される。このように処理ガスを流すことにより、処理ガスＧをワーク１０の被処理面１０１の縁部１０２の角１０３付近に安定かつ確実に供給することができる。その結果、ワーク１０の被処理面１０１の縁部１０２の角１０３付近に安定かつ確実にプラズマを発生させ、ワーク１０の被処理面１０１の縁部１０２の角１０３をより効率的に面取り加工することができる。
【００５０】
なお、ノズル孔２１２の形状、配設位置および数などは、プラズマ発生領域Ｐ（被処理面１０１）に処理ガスを供給することができれば、上述したものに限定されない。例えば、処理ガスを供給するノズルは、側方から第１の電極２１と第２の電極２２との間に臨むように設けられていてもよい。
なお、処理ガス供給手段６によって、第１の電極２１および第２の電極２２間に供給され、プラズマ発生領域Ｐにてプラズマ処理に供された処理済みの処理ガスは、好ましくは、図示しない排気手段により排気されるようになっている。この排気手段としては、特に限定されず、例えば吸引ノズルや、第１の電極２１および第２の電極２２がチャンバー内に設置されている場合に前記チャンバー内のガスを排気するファンなどが挙げられる。
【００５１】
通電手段７、第１の電極２１および第２の電極２２間に高周波電圧を印加する高周波電源７１と、第１の電極２１と高周波電源７１と第２の電極２２とを導通する導線７２とを備えている。また、高周波電源７１は、制御手段８によりその作動が制御される図示しない電力調整部を有しており、制御手段８の制御により、供給する電力の大きさ（電力値）を変更し得るようになっている。また、図示されていないが、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源７１の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源７１の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）などが必要に応じて設置されている。これにより、ワーク１０に対するプラズマ処理の処理条件を適宜調整することができる。
【００５２】
ワーク１０に対してプラズマ処理を行うときは、高周波電源７１が作動して第１の電極２１および第２の電極２２間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極２１と第２の電極２２との間に電界が発生し、処理ガス供給手段６により第１の電極２１と第２の電極２２との間に処理ガスが供給されると、放電が生じて、プラズマ発生領域Ｐにプラズマが発生する。
第１の電極２１および第２の電極２２間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１０〜７０ＭＨｚであるのが好ましい。また、前記高周波のＲＦパワーは、特に限定されないが、１０〜１５０Ｗであるのが好ましい。
【００５３】
次に、プラズマ処理装置１の制御系について説明する。
図１に示すように、このプラズマ処理装置１は、入力等の各操作を行う操作部（入力手段）１１と、記憶手段１２と、プラズマ処理装置１の全体の作動（駆動）を制御する制御手段８とを備えている。
操作部１１としては、例えば、キーボード、液晶表示パネル、ＥＬ表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いることができ、この場合は、操作部１１は、各種の情報を表示（報知）する表示手段（報知手段）を兼ねるものでもよい。
【００５４】
制御手段８は、例えば、ＣＰＵあるいはこれを備えるマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されている。この制御手段８には、操作部１１からの信号が入力される。
制御手段８は、操作部１１からの信号に基づき、固定手段５の作動を制御する。また、制御手段８は、操作部１１からの信号に基づき、予め設定されたプログラムに従って、加工計画データを作成し、この加工計画データに基づいて、処理ガス供給手段６および通電手段７の作動をそれぞれ制御する。加工計画データには、例えば、第１の電極２１および第２の電極２２間に印加する高周波電圧の大きさ、処理ガスの供給量などのデータが含まれている。
【００５５】
記憶手段１２は、記憶媒体を有し、前記加工計画データ等を記憶する。記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＩＣメモリー、ＨＤ（ハードディスク）等が挙げられる。この記憶手段１２における書き込み（記憶）、書き換え、消去、読み出し等の制御は、制御手段８によりなされる。
以上説明したようなプラズマ処理装置１によれば、水晶振動片のような小型のワーク１０を用いた場合であっても、ワーク１０の中央部側の部分をほとんど加工せずに、ワーク１０の縁部１０２の角１０３を面取り加工することができる。また、ワーク１０を個別に加工することができる。さらに、プラズマによりワーク１０の縁部１０２の角１０３を面取り加工するので、比較的短時間で面取り加工を行うことができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図である。
以下、第２実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態のプラズマ処理装置は、枠状部材および載置部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様である。
本実施形態のプラズマ処理装置では、図５に示すように、載置部材４Ａ上に、複数の開口部３１を備える窓部材３Ａが載置されている。
載置部材４Ａは、複数のワーク１０を格子状に配列した状態で載置するものである。
このような載置部材４Ａ上に載置された窓部材３Ａは、各開口部３１の内側にワーク１０を包含し、かつ、ワーク１０の縁部に非接触となるように配設されている。すなわち、窓部材３Ａは、前述した第１実施形態の枠状部材３を複数格子状に配列した状態で一体的に形成したものである。
【００５８】
言い換えると、載置部材４Ａおよび窓部材３Ａは、前述した第１実施形態の載置部材４および枠状部材３を複数対同一面上に配列した状態で一体的に設けることで構成されている。
このような載置部材４Ａ上に複数のワーク１０を載置することで、複数のワーク１０を一括または連続的に面取り加工することができる。その結果、ワーク１０の面取り加工に要する時間を短縮することができる。
【００５９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図６は、本発明の第３実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図である。
以下、第３実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６０】
本実施形態のプラズマ処理装置は、枠状部材および載置部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様である。
本実施形態のプラズマ処理装置では、図６に示すように、載置部材４Ｂ上に、開口部３１Ｂを備える枠状部材３Ｂが載置されている。
載置部材４Ｂは、複数のワーク１０Ｂを載置するものである。
【００６１】
このような載置部材４Ｂ上に載置された枠状部材３Ｂは、開口部３１Ｂの内側にワーク１０Ｂを包含し、かつ、ワーク１０Ｂの縁部１０２Ｂに非接触となるように配設されている。
本実施形態では、面取り加工の加工対象であるワーク１０Ｂは、平面視にて長方形をなしている。
そして、ワーク１０Ｂの一方の対辺（短辺）の各辺と枠状部材３Ｂとの間の距離（隙間ｇ１）と、他方の対辺（長辺）の各辺と枠状部材３Ｂとの間の距離（隙間ｇ２）とが互いに異なっている。これにより、ワーク１０Ｂの被処理面１０１Ｂの一方の対辺の面取り加工量と、他方の対辺の面取り加工量とを異ならせ、ワーク１０を所望の形状に加工することができる。
【００６２】
具体的には、本実施形態では、ワーク１０Ｂの一方の対辺（短辺）の各辺と枠状部材３Ｂとの間の距離（隙間ｇ１）が、他方の対辺（長辺）の各辺と枠状部材３Ｂとの間の距離（隙間ｇ２）よりも小さくなっている。これにより、隙間ｇ２近傍でのプラズマ発生量を隙間ｇ１近傍でのプラズマ発生量よりも多くし、ワーク１０Ｂの被処理面１０１Ｂの短辺側の縁部１０２Ｂの面取り加工量を長辺側の縁部１０２Ｂの面取り加工量よりも多くすることができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図７は、本発明の第４実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図、図８は、図７中のＡ−Ａ線断面図である。
以下、第４実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６４】
本実施形態のプラズマ処理装置は、枠状部材および載置部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態のプラズマ処理装置１および第３実施形態のプラズマ処理装置と同様である。
本実施形態のプラズマ処理装置では、図７に示すように、載置部材４Ｂ上に、開口部３１Ｃを備える枠状部材３Ｃが載置されている。
【００６５】
枠状部材３Ｃは、開口部３１Ｃの内側にワーク１０Ｂを包含し、かつ、ワーク１０Ｂの縁部に非接触となるように配設されている。
本実施形態では、面取り加工の加工対象であるワーク１０Ｂは、平面視にて長方形をなしている。
そして、図８に示すように、枠状部材３Ｃは、正方形または長方形のワーク１０Ｂの一方の対辺（短辺）の各辺に対向する部分の厚さｔ１と、ワーク１０Ｂの他方の対辺（長辺）の各辺に対向する部分の厚さｔ２とが互いに異なっている。これにより、ワーク１０Ｂの一方の対辺の面取り加工量と、他方の対辺の面取り加工量とを異ならせ、ワーク１０を所望の形状に加工することができる。
【００６６】
具体的には、本実施形態では、ワーク１０Ｂの一方の対辺（短辺）の各辺に対向する部分の厚さｔ１が、ワーク１０Ｂの他方の対辺（長辺）の各辺に対向する部分の厚さｔ２よりも小さくなっている。これにより、ワーク１０Ｂの縁部１０２Ｂの短辺側の部分の角が、ワーク１０Ｂの縁部１０２Ｂの長辺側の部分の角よりも、プラズマに曝されやすくなるので、ワーク１０Ｂの短辺側の縁部の面取り加工量を長辺側の面取り加工量よりも多くすることができる。
【００６７】
以上、本発明のプラズマ処理装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、第１の電極２１および第２の電極２２がそれぞれ平板をなし、互いに平行に設けられ、被処理面の縁部付近全域を同時にプラズマ処理するものについて説明したが、これに限定されず、例えば、第１の電極を柱状とし、第２の電極を第１の電極に対して相対的に移動することにより、被処理面を局所的にかつ連続してプラズマ処理する装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるプラズマ処理装置の実施形態を示す図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
【図３】図２に示す第２の電極を示す平面図である。
【図４】図１に示すプラズマ処理装置の作用を説明するための拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図である。
【図７】本発明の第４実施形態にかかるプラズマ処理装置に備えられた枠状部材を示す平面図である。
【図８】図７中のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１……プラズマ処理装置  １１……操作部  １２……記憶手段  ２１……第１の電極  ２２……第２の電極  ２１１……下面  ２１２……ノズル孔  ２２１……上面  ４、４Ａ、４Ｂ……載置部材  ３、３Ｂ、３Ｃ……枠状部材  ３Ａ……窓部材  ３１、３１Ｂ、３１Ｃ……開口部  ５……固定手段  ６……処理ガス供給手段  ６１……ガスボンベ（ガス供給源）  ６２……マスフローコントロ−ラ（流量調整手段）  ６４……処理ガス供給流路  ６５……バルブ  ７……通電手段  ７１……高周波電源  ７２……導線  ８……制御手段  １０、１０Ｂ……ワーク  １０１、１０１Ｂ……被処理面  １０２、１０２Ｂ……縁部  １０３……角  ｇ、ｇ１、ｇ２……隙間  ｔ１、ｔ２……厚さ  Ｇ……処理ガス  Ｐ……プラズマ発生領域
【図１】
2010097777.tif 000003
【図２】
2010097777.tif 000004
【図３】
2010097777.tif 000005
【図４】
2010097777.tif 000006
【図５】
2010097777.tif 000007
【図６】
2010097777.tif 000008
【図７】
2010097777.tif 000009
【図８】
2010097777.tif 000010