(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を載置する載置部と、ワーク１０の被処理面１０１上に処理ガス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とを有し、第１の電極２１は、載置部に載置されたワーク１０の被処理面１０１と対向する面に、当該ワーク１０の中心部側から縁部１０２側に向けて、被処理面１０１との間の距離が漸減するような形状の凹部２１１を備える。【選択図】図１
2010097874.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、
前記第１の電極は、前記載置部に載置された前記ワークの前記被処理面と対向する面に、当該ワークの中心部側から縁部側に向けて、前記被処理面との間の距離が漸減するような形状の凹部を備え、
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】
前記凹部は、前記載置部に載置された前記ワークの中心部側から縁部側に向けて連続的に深さが漸減している請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記凹部は、略半球状をなしている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを相対的に移動する移動手段を有し、
前記載置部に載置された前記ワークの前記被処理面上に互いに直交するｘ軸およびｙ軸を設定したときに、前記移動手段は、前記少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記ｘ軸方向および前記ｙ軸方向の少なくとも一方向に相対的に移動するように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記移動手段は、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記ｘ軸および前記ｙ軸に垂直なｚ軸方向にも相対的に移動するように構成されている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記凹部は、略半円筒状をなしている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記凹部の軸線方向に相対的に移動する移動手段を有する請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記移動手段は、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記被処理面に垂直なｚ軸方向にも相対的に移動するように構成されている請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第１の電極は、前記凹部の形状が可変であり、前記凹部の形状の調整により前記プラズマ発生領域の範囲を変更し得るように構成されている請求項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】
前記第１の電極は、分割された複数の部材で構成され、該複数の部材の間の位置関係を調整し、前記凹部の形状を変更する請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記第１の電極と対向する面が平坦面である請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記ワークは、ウエハを小片化したものであり、当該小片化したものを前記プラズマ処理によりベベリング加工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。
【請求項１３】
前記ワークは、水晶で構成されている請求項１２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ベベリング加工が施されている。
このベベリング加工は、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ベベリング加工は、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ベベリング加工では、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ベベリング加工を行うと、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、
前記第１の電極は、前記載置部に載置された前記ワークの前記被処理面と対向する面に、当該ワークの中心部側から縁部側に向けて、前記被処理面との間の距離が漸減するような形状の凹部を備え、
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、ワークの被処理面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、前記凹部は、前記載置部に載置された前記ワークの中心部側から縁部側に向けて連続的に深さが漸減していることが好ましい。
これにより、比較的簡単に、ワークの被処理面を連続した曲面に加工することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記凹部は、略半球状をなしていることが好ましい。
これにより、ワークを簡単かつ高精度に面取り加工することができる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを相対的に移動する移動手段を有し、
前記載置部に載置された前記ワークの前記被処理面上に互いに直交するｘ軸およびｙ軸を設定したときに、前記移動手段は、前記少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記ｘ軸方向および前記ｙ軸方向の少なくとも一方向に相対的に移動するように構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの加工形状をコントロールすることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記移動手段は、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記ｘ軸および前記ｙ軸に垂直なｚ軸方向にも相対的に移動するように構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの加工形状をコントロールすることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記凹部は、略半円筒状をなしていることが好ましい。
これにより、ワークを簡単かつ高精度に面取り加工することができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記凹部の軸線方向に相対的に移動する移動手段を有することが好ましい。
これにより、第１の電極の小型化を図ることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記移動手段は、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記ワークとを前記被処理面に垂直なｚ軸方向にも相対的に移動するように構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの加工形状をコントロールすることができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極は、前記凹部の形状が可変であり、前記凹部の形状の調整により前記プラズマ発生領域の範囲を変更し得るように構成されていることが好ましい。
これにより、様々な大きさのワークの所望の領域を面取り加工することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極は、分割された複数の部材で構成され、該複数の部材の間の位置関係を調整し、前記凹部の形状を変更することが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、第１の電極の凹部の形状を変更することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記第１の電極と対向する面が平坦面であることが好ましい。
これにより、第１の電極と第２の電極との間に生じる電界の分布を第１の電極の凹部の形状に応じたものとすることができる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、ウエハを小片化したものであり、当該小片化したものを前記プラズマ処理によりベベリング加工するように構成されていることが好ましい。
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ベベリング加工が施される。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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斜視図、図３は、図１に示すプラズマ処理装置の要部を示す断面図、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。
【００１６】
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、移動手段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、ワーク１０を第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の縁部近傍で優先的に、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。
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（ベベリング加工）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。
【００１７】
以下の説明では、ウエハを小片化したチップをワーク１０として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、互いに離間して設けられている。
【００１８】
第１の電極２１は、平面視にて（ｘｙ平面でみたとき）、その外形が正方形をなしている。そして、第１の電極２１の下面には、中心部側から縁部１０２側に向けて深さが漸減する凹部２１１が形成されている。
この凹部２１１は、第１の電極２１の下面、すなわち、第２の電極２２上に載置されたワーク１０の被処理面１０１と対向する面に形成されている。そして、凹部２１１は、当該ワーク１０の中心部側から縁部側に向けて、被処理面１０１との間の距離が漸減するような形状をなしている。
このような凹部２１１を第１の電極２１に設けることで、第１の電極２１と第２の電極２２との間に、被処理面１０１の中心部側から縁部１０２側に向けて強度が強くなるような強度分布の電界を生じさせることができる。
【００１９】
その結果、図４に示すように、プラズマにより被処理面１０１の縁部１０２を優先的にプラズマ処理することができる。そのため、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１０２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。
【００２０】
本実施形態では、凹部２１１は、略半球状をなしている。このような凹部２１１は、載置されたワーク１０の中心部側から縁部１０２側に向けて連続的に深さが漸減しているので、比較的簡単に、ワーク１０の被処理面１０１を連続した曲面に加工することができる。すなわち、ベベリング加工が容易に行える。特に、凹部２１１を略半球状とすることで、凹部２１１の縁部２１３が全周に亘って形成されるので、第１の電極２１とワーク１０との向きを変えなくても、ワーク１０の縁部１０２の全周に亘って面取り加工を行うことができる。そのため、ワーク１０を簡単かつ高精度に面取り加工することができる。
【００２１】
なお、凹部２１１の形状は、載置されたワーク１０の中心部側から縁部側に向けて、被処理面１０１との間の距離が漸減するような形状をなすものであれば、上述したものに限定されない。また、凹部２１１の形状は、用いるワークの形状、大きさ、目的とする加工形状等に応じて適宜設定することができる。例えば、凹部２１１の平面視形状は、３角形状、４角形状、５角形状等の多角形状、異形状等をなすものであってもよく、また、ワークの平面視形状と同じであっても、異なっていてもよい。
【００２２】
本実施形態では、凹部２１１の周囲に形成された縁部２１３は、第２の電極２２の上面２２１とほぼ平行となるように平坦面となっている。
また、第１の電極２１には、その中央部（平面視したときの中心部）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、第２の電極２２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】
第２の電極２２は、第１の電極２１に対して対向配置されている。このような第２の電極２２は、平板状をなしている。そのため、第２の電極２２は、第１の電極２１と対向する面が平坦面となっている。これにより、第１の電極２１と第２の電極２２との間に生じる電界の分布を第１の電極２１の凹部２１１の形状に応じたものとすることができる。
また、第２の電極２２の平面視形状は、正方形または長方形をなしている。なお、第２の電極２２の形状、特に平面視形状は、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。
このような第２の電極２２の上面２２１は、ワーク１０を載置する載置面を構成している。すわなち、第２の電極２２は、ワークを載置する載置部としての機能を有する。
【００２４】
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。
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、ワーク１０を第２の電極２２の上面２２１に吸着・固定することができる。
【００２５】
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の下面に、誘電体材料で構成された誘電体膜を形成してもよい。
【００２６】
また、第２の電極２２の上面２２１に、誘電体材料で構成された部材を配置してもよい。この場合、かかる部材は、ワーク１０を載置する機能を有するものとすることができる。
上記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。
【００２７】
第２の電極２２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。
【００２８】
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ベベリング加工が施される。
【００２９】
例えば、ワーク１０として水晶振動片を用いた場合、ベベリング加工においては、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。
【００３０】
移動手段５は、第１の電極２１と第２の電極２２（ワーク１０）とを相対的に、ｘ軸方向およびｙ軸方向に２次元的に移動する第１移動手段５１と、第１の電極２１と第２の電極２２（ワーク１０）とをｚ軸方向に相対的に移動する第２移動手段５２とで構成されている。
第１移動手段５１は、例えば、第２の電極２２をｘ軸方向およびｙ軸方向に移動させるＮＣ（数値制御）ステージ移動装置と、ＮＣ（数値制御）制御装置とが用いられる。この第１移動手段５１は、ワーク１０をプラズマ処理する際に、第２の電極２２をｘ軸方向およびｙ軸方向に移動することにより、ワーク１０の被処理面１０１を第１の電極２１に対して２次元的に移動する移動手段である。
【００３１】
このような第１移動手段５１は、移動速度（すなわち、第１の電極２１とワーク１０との相対的な移動速度）や停止時間等を調整することができるように構成されている。このような第１移動手段５１の作動は、後述する制御手段８により制御される。
このような第１移動手段５１によって第１の電極２１を被処理面１０１上でｘ軸方向および／またはｙ軸方向に移動させることで、ワーク１０の加工形状をコントロールすることができる。
【００３２】
一方、第２移動手段５２は、第１の電極２１をｚ軸方向に移動する（ｘ軸方向およびｙ軸方向には移動しない）移動装置が用いられる。この第２移動手段５２により、第１の電極２１と被処理面１０１との間の間隙距離（換言すれば、第１の電極２１および第２の電極２２の電極間距離）を調整することができる。このような第２移動手段５２の作動は、制御手段７により制御される。
このような第２移動手段５２によって第１の電極２１をｚ軸方向に移動することで、ワーク１０の加工形状をコントロールすることもできる。
【００３３】
以上のような構成の移動手段５により、第１の電極２１は、被処理面１０１の上方の空間において、ワーク１０に対して、相対的に、ｘｙｚの３次元空間内で任意の位置（座標）に移動可能となる。
なお、移動手段５としては、本実施形態のものに限定されず、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の移動を第１移動手段５１および第２移動手段５２のいずれが担っていてもよい。例えば、第１移動手段５１が第２の電極２２のｚ軸方向の移動を担い、第２移動手段５２が第１の電極２１のｘ軸方向およびｙ軸方向の移動を担っていてもよい。また、第１移動手段５１が第２の電極２２のすべての方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向）への移動を担っていてもよいし、逆に第２移動手段５２が同様の構成であってもよい。
【００３４】
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ーラ（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ーラ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
ノズル孔２１２は、前述したように、第１の電極２１のうち、第２の電極２２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。
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
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。
【００４４】
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。
【００４５】
＜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の要部を示す斜視図、図６は、図５に示すプラズマ処理装置の要部の断面図である。
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。
本実施形態のプラズマ処理装置は、主に第１の電極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。
【００４６】
本実施形態のプラズマ処理装置は、図５に示すように、対向配置された第１の電極２１Ａおよび第２の電極２２Ａとを有している。
第２の電極２２Ａは、平面視にて長方形をなすワーク１０Ａを載置する機能を有するものである。なお、図５および図６は、ワーク１０Ａがその長手方向がｙ軸方向に沿うように第２の電極２２Ａ上に載置された状態を示している。
第１の電極２１Ａは、第２の電極２２Ａの上面２２１Ａに対向配置されている。
この第１の電極２１Ａは、１対の電極２１４および電極２１５と、これらの電極２１４、２１５間距離を調整する調整部材２１６とを備えている。
【００４７】
図５および図６に示すように、１対の電極２１４および電極２１５からなる集合体は、その下面、すなわち、第２の電極２２Ａ上に載置されたワーク１０Ａの被処理面１０１Ａと対向する面に凹部２１１Ａが形成されている。そして、凹部２１１Ａは、ｙ軸方向から見たときに、当該ワーク１０Ａの中心部側から縁部側に向けて、被処理面１０１Ａとの間の距離が漸減するような形状をなしている。
具体的には、凹部２１１Ａは、略半円筒状をなしている。
このような凹部２１１Ａを第１の電極２１Ａに設けることで、ｘ軸方向において、被処理面１０１Ａの中心部側から縁部１０２Ａ側に向けて強度が強くなるような強度分布の電界を第１の電極２１Ａと第２の電極２２Ａとの間に生じさせることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、各電極２１４、２１５にネジ孔が形成され、この各ネジ孔に調整部材２１６が螺合している。
調整部材２１６と電極２１４との螺合と、調整部材２１６と電極２１５との螺合とは、互いに逆ネジの関係になっている。そのため、調整部材２１６を回転させることで、電極２１４と電極２１５とを互いに離反することができる。すなわち、調整部材２１６の回転に伴って、電極２１４と電極２１５との間の位置関係（距離）を変更（調整）することができる。
その結果、上述した凹部２１１Ａの形状および大きさを変更することができる。
【００４９】
このように第１の電極２１Ａの凹部２１１Ａの形状が可変であると、凹部２１１Ａの形状の調整によりプラズマ発生領域Ｓの範囲（分布）を変更することができる。これにより、ワーク１０Ａの加工形状をコントロールすることができる。
前述したように、第１の電極２１Ａを分割された複数（１対）の部材（電極２１４、２１５）で構成することで、比較的簡単な構成で、凹部２１１Ａの形状を変更することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ｙ軸方向から見たときに、凹部２１１Ａの外側に形成された縁部２１３Ａは、第２の電極２２Ａの上面２２１Ａとほぼ平行となるように平坦面となっている。
また、前述した電極２１４と電極２１５との間には、隙間が形成されており、この隙間を介して処理ガスが被処理面１０１Ａ上に供給されるようになっている。
【００５１】
以上のように構成された本実施形態のプラズマ処理装置では、例えば、まず、図５に示すように、ワーク１０Ａをその長手方向がｙ軸方向に沿うように第２の電極２２Ａ上に載置し、その状態で、プラズマ処理を行う。これにより、ワーク１０Ａの各長辺付近が優先的にプラズマ処理、すなわち、面取り加工される。
このとき、必要に応じて、第１の電極２１Ａを被処理面１０１Ａ上でｙ軸方向に移動させながら上記のプラズマ処理を行う。これにより、第１の電極２１Ａのｙ軸方向の長さがワーク１０Ａの長手方向での長さよりも短い場合であっても、ワーク１０Ａの各長辺の全域に亘って面取り加工することができる。そのため、第１の電極２１Ａの小型化を図ることができる。また、必要に応じて、第１の電極２１Ａをｚ軸方向に移動させながら上記のプラズマ処理を行うことで、ワーク１０Ａの加工形状をコントロールすることができる。
【００５２】
その後、ワーク１０Ａをその長手方向がｘ軸方向に沿うように第２の電極２２Ａ上に載置し、その状態で、プラズマ処理を行う。これにより、ワーク１０Ａの各短辺付近が優先的にプラズマ処理、すなわち、面取り加工される。
このとき、必要に応じて、後述するように、電極２１４と電極２１５との間の位置関係（距離）を変更（調整）する。これにより、第１の電極２１Ａのｘ軸方向の長さをワーク１０Ａの長手方向の長さに合わせて調整し、様々な大きさのワークの所望の領域を面取り加工することができる。また、必要に応じて、第１の電極２１Ａをｚ軸方向に移動させながら上記のプラズマ処理を行うことで、ワーク１０Ａの加工形状をコントロールすることができる。
以上のようにして、ベベリング加工が容易に行える。
【００５３】
＜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７は、本発明の第３実施形態にかかるプラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
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実施形態および第２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。
本実施形態のプラズマ処理装置は、主に第１の電極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。また、本実施形態のプラズマ処理装置は、第１の電極の構成が異なる以外は、前述した第２実施形態のプラズマ処理装置と同様である。
【００５４】
本実施形態のプラズマ処理装置では、図７に示すように、第２の電極２２Ａの上面に対向する第１の電極２１Ｂを備えている。
第１の電極２１Ｂは、１対の電極２１４Ｂおよび電極２１５Ｂを有し、これらの電極２１４Ｂ、２１５Ｂは、ｙ軸方向に延びる回動軸２１７回りに回動可能に構成されている。
図７に示すように、１対の電極２１４Ｂおよび電極２１５Ｂからなる集合体は、その下面、すなわち、第２の電極２２Ａ上に載置されたワーク１０Ａの被処理面１０１Ａと対向する面に凹部２１１Ｂが形成されている。そして、凹部２１１Ｂは、ｙ軸方向から見たときに、当該ワーク１０Ａの中心部側から縁部側に向けて、被処理面１０１Ａとの間の距離が漸減するような形状をなしている。
具体的には、凹部２１１Ｂは、略三角筒状をなしている。これにより、後述するように回動軸２１７回りに電極２１４Ｂおよび電極２１５Ｂを回動させたときに、第１の電極２１Ｂと第２の電極２２Ａとの間の電界のｘ軸方向での分布が急激に変わるのを防止することができる。
【００５５】
このような凹部２１１Ｂを第１の電極２１Ｂに設けることで、ｘ軸方向において、被処理面１０１Ａの中心部側から縁部１０２Ａ側に向けて強度が強くなるような強度分布の電界を第１の電極２１Ｂと第２の電極２２Ａとの間に生じさせることができる。
また、回動軸２１７回りに電極２１４Ｂおよび電極２１５Ｂを回動させることで、電極２１４Ｂと電極２１５Ｂとの間の位置関係（距離）を変更（調整）することができる。
その結果、上述した凹部２１１Ｂの形状および大きさを変更することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、ｙ軸方向から見たときに、凹部２１１Ｂの外側に形成された縁部２１３Ｂは、第２の電極２２Ａ側に凸となるように湾曲している。これにより、前述したように回動軸２１７回りに電極２１４Ｂおよび電極２１５Ｂを回動させたときに、第１の電極２１Ｂの縁部２１３Ｂ付近と第２の電極２２Ｂとの間の電界のｘ軸方向での分布が急激に変わるのを防止することができる。
また、前述した電極２１４Ｂと電極２１５Ｂとの間には、隙間が形成されており、この隙間を介して処理ガスが被処理面１０１Ａ上に供給されるようになっている。
以上のように構成された本実施形態のプラズマ処理装置においても、前述した第２実施形態のプラズマ処理装置と同様に、ベベリング加工が容易に行える。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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斜視図である。
【図３】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の要部を示す斜視図である。
【図６】図５に示すプラズマ処理装置の要部の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかるプラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１……プラズマ処理装置  １１……操作部  １２……記憶手段  ２１……第１の電極  ２１１……凹部  ２１２……ノズル孔  ２１４、２１５……電極  ２１６……調整部材  ２１７……回動軸  ２２……第２の電極  ２２１……上面  ５……移動手段  ５１……第１移動手段  ５２……第２移動手段  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ーラ（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……ワーク  １０１……被処理面  １０２、２１３……縁部  １０３……角
【図１】
2010097874.tif 000003
【図２】
2010097874.tif 000004
【図３】
2010097874.tif 000005
【図４】
2010097874.tif 000006
【図５】
2010097874.tif 000007
【図６】
2010097874.tif 000008
【図７】
2010097874.tif 000009