(57)【要約】【課題】低コストで（どのようなワークの形状にも対応でき）、かつ、被処理物に対して所望の加工（表面加工）を高精度に行う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】プラズマ処理装置１は、対向配置された一対の電極２１、２２と、被処理面１０１を有するワーク１０を載置する載置面８１を備える載置部８と、一対の電極２１、２２間に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、一対の電極２１、２２間へ通電する通電手段と、一対の電極２１、２２間に供給され、通電手段による一対の電極２１、２２間への通電により発生する放電により活性化した処理ガスを吸引する処理ガス吸引手段とを有し、処理ガス吸引手段は、活性化した処理ガスが、被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成するよう構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の電極と、
被処理面を有するワークを載置する載置面を備える載置部と、
前記一対の電極間に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記一対の電極間へ通電する通電手段と、
前記一対の電極間に供給され、前記通電手段による前記一対の電極間への通電により発生する放電により活性化した前記処理ガスを吸引する処理ガス吸引手段とを有し、
前記処理ガス吸引手段は、前記活性化した処理ガスが、前記被処理面の縁部を通過するような前記処理ガスの流れを形成するよう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】
前記処理ガスにより、前記被処理面の前記縁部が面取りされる請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記処理ガス吸引手段は、前記載置面の近傍に設けられた吸引孔を有している請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記吸引孔は、前記ワークの外周を囲むようにして設けられている請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記処理ガス吸引手段は、前記吸引孔の位置を変えることができる請求項３または４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記載置部には、前記載置面に開放する複数の孔が設けられており、
前記処理ガス吸引手段は、前記複数の孔のうちの少なくとも１つの孔を前記吸引孔として利用する請求項３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】
複数の前記孔のうちから、前記吸引孔として用いる孔を選択する吸引孔選択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】
前記処理ガス吸引手段は、前記載置面の上方に設けられた吸引管と、該吸引管の内外を連通するよう形成された前記吸引孔を有している請求項３ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記処理ガス吸引手段は、前記吸引管をその周方向に回転させる回転手段を有している請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記一対の電極は、前記載置面の上方に設けられている請求項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】
前記ワークを前記載置面に対して着脱自在に固定する固定手段を有し、
前記固定手段は、前記載置面に開放する孔を有し、該孔を減圧することにより、前記ワークの前記裏面を前記載置面に吸着し固定する請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【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】
水晶振動子（チップ状の水晶）の共振波形を改善する方法として、水晶振動子の面取りを行うことが有効であることが知られている。また、このような水晶振動子の面取りを行う方法として、バレル研磨装置を用いた方法が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載のバレル装置は、枢軸２を中心に回転可能となっており、かつ、その内面に複数の球面Ａ〜Ｅを有するロータリードラム５を有している。このようなバレル装置では、ロータリードラム５内に大量の前記材料を研磨剤ととともに投入し、ロータリードラム５を回転させることにより、当該回転により発生する遠心力によって前記材料を球面Ａ〜Ｅに押し付け、これにより、材料の縁部が面取りされ、球面Ａ〜Ｅの形状に加工（研磨）させるようになっている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のバレル装置では、次のような問題点がある。
第１の問題点は、ロータリードラム５内に投入された全ての材料が、互いに同様の形状（球面Ａ〜Ｅに対応した表面形状）になってしまい、個別に形状を変えることができない点である。このような問題点を有するため、表面形状を変更したい場合には、ロータリードラム５の球面Ａ〜Ｅの球面形状を変更しなければならず（すなわち、互いに球面Ａ〜Ｅの形状が異なる複数のロータリードラム５を用意しなければならず）、装置の高コスト化を招いてしまう。
第２の問題点は、材料の縁部のみならず、本来、加工（研磨）が不要な材料の主面までもが加工されてしまう点である。これにより、水晶振動子の中央部の厚さが変化してしまい、所望の振動特性（共振波形）を得ることが困難となる。
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、低コストでどのようなワークの形状にも対応でき、かつ、被処理物に対して所望の加工（表面加工）を高精度に行う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】
【０００６】
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、対向配置された一対の電極と、
被処理面を有するワークを載置する載置面を備える載置部と、
前記一対の電極間に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記一対の電極間へ通電する通電手段と、
前記一対の電極間に供給され、前記通電手段による前記一対の電極間への通電により発生する放電により活性化した前記処理ガスを吸引する処理ガス吸引手段とを有し、
前記処理ガス吸引手段は、前記活性化した処理ガスが、前記被処理面の縁部を通過するような前記処理ガスの流れを形成するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、低コストで、かつ、被処理物に対して所望の加工を高精度に行うことができるプラズマ処理装置を提供することができる。
【０００７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガスにより、前記被処理面の前記縁部が面取りされることが好ましい。
これにより、特にワークとして水晶ブランク（振動子）を用いた場合に、容易に、水晶ブランクの共振波形を改善することができ、水晶ブランクの振動特性を向上させることができる。
【０００８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス吸引手段は、前記載置面の近傍に設けられた吸引孔を有していることが好ましい。
これにより、簡単な構成でより確実に、ワークの被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記吸引孔は、前記ワークの外周を囲むようにして設けら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縁部全域（全周）を均一に面取りすることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス吸引手段は、前記吸引孔の位置を変えることができることが好ましい。
これにより、ワークの形状（平面視形状、大きさ等を含む）や載置位置によらず、ワークの被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記載置部には、前記載置面に開放する複数の孔が設けられており、
前記処理ガス吸引手段は、前記複数の孔のうちの少なくとも１つの孔を前記吸引孔として利用することが好ましい。
これにより、処理ガス吸引手段の構成の簡素化を図ることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、複数の前記孔のうちから、前記吸引孔として用いる孔を選択する吸引孔選択手段を有することが好ましい。
これにより、ワークの被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成するのに適した孔を選択することができ、容易に、ワークの被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス吸引手段は、前記載置面の上方に設けられた吸引管と、該吸引管の内外を連通するよう形成された前記吸引孔を有していることが好ましい。
これにより、処理ガス吸引手段の構成の簡素化を図ることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス吸引手段は、前記吸引管をその周方向に回転させる回転手段を有していることが好ましい。
これにより、活性化した処理ガスの流れを変化させることができ、かつ、処理ガスの流れを精密かつ高精度に調整することができる。また、ワークの形状（特に、厚さ）によらず、ワークの被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記一対の電極は、前記載置面の上方に設けられていることが好ましい。
これにより、活性化した処理ガスが、ワークの被処理面の中央部に不本意に接触してしまうことを防止することができるとともに、活性化した処理ガスが、被処理面の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成し易くなる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークを前記載置面に対して着脱自在に固定する固定手段を有し、
前記固定手段は、前記載置面に開放する孔を有し、該孔を減圧することにより、前記ワークの前記裏面を前記載置面に吸着し固定することが好ましい。
これにより、ワークを簡単かつ確実に載置面に固定することができ、プラズマ処理中に、ワークが載置面に対して変位してしまうことが防止される。その結果、ワークに対して、所望のプラズマ処理を的確に行うことができる。また、固定手段の構成の簡素化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のプラズマ処理装置を添付図面に示す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、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を示す図（断面図、側面図、ブロック図）、図２は、図１に示すプラズマ処理装置が備える吸気システム、固定手段および処理ガス吸引手段を示す図（断面図、ブロック図）、図３は、図１に示すプラズマ処理装置が備えるステージにワークを載置した際の平面図、図４、図５は、それぞれ、処理ガス吸引手段により形成される処理ガスの流れを説明する図、図６は、プラズマ処理前後のワークの共振波形を比較した図である。
【００１５】
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」と言い、図５中の右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１６】
図１に示すプラズマ処理装置１は、ステージ８と、対向配置された一対の電極２１、２２と、処理ガス供給手段３と、通電手段４と、処理ガス吸引手段５と、固定手段６と、制御手段７と、吸気システム９（図２参照）とを有している。
このプラズマ処理装置１は、ワーク１０をステージ（載置部）８の上面（載置面）８１に載置した状態にて、処理ガス供給手段３により一対の電極２１、２２間に処理ガスを供給しつつ、通電手段４により一対の電極２１、２２間へ通電することにより処理ガスを活性化してプラズマを生成させ、処理ガス吸引手段５により、活性化した処理ガスがワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成し、これにより、ワーク１０の被処理面１０１の縁部をプラズマ処理し、面取り（丸み付けを含む）を行う装置である。
【００１７】
ワーク（ウエハを含む）１０としては、特に限定されず、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。
【００１８】
これらの中でも、ワーク１０としては、水晶であることが好ましい。水晶は、広く振動子として用いられており、このような水晶の面取り加工を行うことにより、水晶の振動特性を向上させることができる（共振波形を優れたものとすることができる）ためである。なお、以下では、説明の便宜上、水晶で構成されたワーク１０（水晶ブランク）を面取り（ベベリング加工またはコンベックス加工）することによって、水晶ブランクの振動特性を向上させる場合について、代表して説明する。
【００１９】
図１に示すように、ステージ８の上方には、一対の電極２１、２２が対向配置されている。電極２１、２２は、それぞれ、平板状をなしている。
電極２１、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、鉄、ニッケル、銅、銀等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム系合金が挙げられる。
【００２０】
なお、電極２１、２２は、それぞれ、対向する面が誘電体材料によって覆われていてもよい。すなわち、対向する面に誘電体材料で構成された層（膜）が形成されていてもよい。これにより、プラズマ処理の最中に、一対の電極２１、２２間において、金属等が露出しないため、一対の電極２１、２２間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。
【００２１】
誘電体材料としては、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、水晶等の結晶性材料、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、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、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料等が挙げられる。
【００２２】
ステージ８は、一対の電極２１、２２の下方に設けられている。ステージ８は、平板状をなしており、その上面が、ワーク１０を載置する載置面８１を構成している。このようなステージ８の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属材料、各種セラミックス、各種樹脂材料等が挙げられる。
また、ステージ８には、載置面８１に開放する複数の孔８２が形成されている。このような各孔８２は、後述するように、ワーク１０の裏面１０２を載置面８１に吸着し、ワーク１０をステージ８に固定するためのワーク吸引孔としての機能と、処理ガスを吸引し、処理ガスの流れを形成するガス吸引孔としての機能を併せ持っている。これにより、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００２３】
複数の孔８２は、マトリックス状（行列状）に規則的に配置されている。互いに隣接する孔８２同士のピッチｐは、特に限定されないが、０．３〜２．０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜１．０ｍｍ程度であるのがより好ましい。ピッチｐをこのような範囲とすることにより、ワーク１０の裏面１０２に包含される孔８２の数およびワーク１０の外周近傍に位置する孔８２の数をそれぞれ比較的多く確保することができる。これにより、ワーク１０の固定および被処理面１０１の縁部の面取りをそれぞれ的確に行うことができる。
【００２４】
また、各孔８２（孔８２の内部空間）は、円筒状をなしている。各孔８２の直径（内径）としては、特に限定されないが、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度であるのが好ましく、０．３〜０．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。孔８２の直径をこのような範囲とすることにより、少ない電力（後述するワーク吸引用ポンプ９１、ガス吸引用ポンプ９２の駆動電力）で、孔８２をワーク吸引孔または処理ガス吸引孔としての機能を発揮することができる。
【００２５】
次いで、吸引システム９について説明する。
吸引システム９は、ワーク吸引孔として機能する孔８２の内部の空気を吸引し減圧するための吸引システムと、ガス吸引孔として機能する孔８２を介して処理ガスを吸引するための吸引システムとを提供するものである。
このような吸引システム９は、ワーク吸引用ポンプ９１と、ガス吸引用ポンプ９２と、流路切換バルブ９３と、共通吸引路９４と、ワーク吸引用吸引路９５と、ガス吸引用吸引路９６と、流路切換バルブ制御装置９７とを有している。
【００２６】
流路切換バルブ９３は、各孔８２に対応するように複数（本実施形態では、孔８２の数と同数）設けられており、１つの流路切換バルブ９３は、１つの孔８２と共通吸引路９４を介して接続されている。
ワーク吸引用吸引路９５は、全ての流路切換バルブ９３とワーク吸引用ポンプ９１とを接続している。また、ガス吸引用吸引路９６は、全ての流路切換バルブ９３とガス吸引用ポンプ９２とを接続している。ワーク吸引用ポンプ９１は、ワーク吸引孔として機能する孔８２の内部を減圧するためのポンプであり、ガス吸引用ポンプ９２は、ガス吸引孔として機能する孔８２を介して処理ガスを吸引するためのポンプである。
【００２７】
流路切換バルブ制御装置９７は、各流路切換バルブ９３を、共通吸引路９４とワーク吸引用吸引路９５とを連通するとともに、共通吸引路９４とガス吸引用吸引路９６とを遮断する状態（以下、単に「第１状態」と言う）と、共通吸引路９４とガス吸引用吸引路９６とを連通するとともに、共通吸引路９４とワーク吸引用吸引路９５とを遮断する状態（以下、単に「第２状態」と言う）と、共通吸引路９４とワーク吸引用吸引路９５、共通吸引路９４とガス吸引用吸引路９６を共に遮断する状態（以下、単に「第３状態」と言う）とにする。なお、流路切換バルブ制御装置９７は、各流路切換バルブ９３を独立して駆動することができる。
【００２８】
次いで、固定手段６について説明する。
固定手段６は、ワーク１０の裏面１０２を載置面８１に吸着し、固定する手段である。
このような固定手段６は、複数の孔８２から選択された少なくとも１つの孔（ワーク吸引孔）８２と、前述したワーク吸引用ポンプ９１、共通吸引路９４およびワーク吸引用吸引路９５とで構成されている。なお、ワーク吸引孔として機能する孔８２は、載置面８１に載置されるワーク１０の形状（平面視形状）、載置位置等によって、制御手段７により選択される。
このような固定手段６は、次のようにしてワーク１０を載置面８１に吸着し固定する。なお、以下では、説明の便宜上、図２に示す場合について代表して説明する。
【００２９】
まず、制御手段７により、ワーク１０の裏面１０２に包含された孔である孔８２ｃ〜８２ｆがワーク吸引孔として選択される。次いで、制御手段７は、流路切換バルブ制御装置９７の作動を制御し、孔８２ｃ〜８２ｆに対応する流路切換バルブ９３ｃ〜９３ｆを前記第１状態とし、それ以外の流路切換バルブ９３ａ、９３ｂ、９３ｇ、９３ｈを前記第３状態とする。
【００３０】
次いで、制御手段７は、ワーク吸引用ポンプ９１を作動させ、共通吸引路９４およびワーク吸引用吸引路９５を介して、孔（ワーク吸引孔）８２ｃ〜８２ｆ内の吸気（気体）を吸引し、ワーク吸引用吸引路９５、共通吸引路９４および孔（ワーク吸引孔）８２ｃ〜８２ｆ内を減圧状態（真空状態を含む）とする。これにより、ワーク１０の裏面１０２が載置面８１に吸着され、ワーク１０がステージ８に固定される。
【００３１】
固定状態を解除したい場合には、制御手段７は、ワーク吸引用ポンプ９１の作動を停止した後、流路切換バルブ制御装置９７の作動を制御し、例えば、流路切換バルブ９３ａを前記第１状態とする。すると、孔８２ａを介して、ワーク吸引用吸引路９５、共通吸引路９４および孔（ワーク吸引孔）８２ｃ〜８２ｆ内に空気が侵入し、ワーク吸引用吸引路９５、共通吸引路９４および孔（ワーク吸引孔）８２ｃ〜８２ｆ内が大気圧に復帰する。これにより、ワーク１０の固定が解除される。
【００３２】
なお、固定状態を解除する方法は、ワーク吸引用吸引路９５、共通吸引路９４および孔（ワーク吸引孔）８２ｃ〜８２ｆ内を大気圧に復帰させることができれば、特に限定されない。
このような固定手段６を備えることにより、ワーク１０を簡単かつ確実にステージ８（載置面８１）に固定することができ、プラズマ処理中に、ワーク１０がステージ８に対して変位してしまうことが防止される。これにより、ワーク１０に対して、所望のプラズマ処理を的確に行うことができる。
【００３３】
次いで、処理ガス吸引手段５について説明する。
処理ガス吸引手段５は、活性化した処理ガスがワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成する手段である。
このような処理ガス吸引手段５は、複数の孔８２から選択された少なくとも１つの孔（ガス吸引孔）８２と、前述したガス吸引用ポンプ９２、共通吸引路９４およびガス吸引用吸引路９６とで構成されている。なお、ガス吸引孔として機能する孔８２は、載置面８１に載置されるワーク１０の形状（平面視形状）、載置位置等によって、制御手段７により選択される。このように、ステージ８に設けられた孔８２をガス吸引孔として利用することにより、処理ガス吸引手段５の構成の簡素化を図ることができる。
【００３４】
このような処理ガス吸引手段５は、次のようにして処理ガスを吸引する。なお、以下では、説明の便宜上、図２に示す場合について代表して説明する。
まず、制御手段７は、ワーク１０の外側かつ直近に位置する孔である孔８２ｂ、８２ｇがガス吸引孔として選択する。すなわち、制御手段７は、ガス吸引孔として用いる孔を選択する吸引孔選択手段を兼ねている。
【００３５】
次いで、制御手段７は、流路切換バルブ制御装置９７の作動を制御し、孔８２ｂ、８２ｇに対応する流路切換バルブ９３ｂ、９３ｇを前記第２状態とし、それ以外の流路切換バルブ９３ａ、９３ｃ〜９３ｆ、９３ｈを前記第３状態とする。
次いで、制御手段７は、ガス吸引用ポンプ９２を作動させ、孔８２ｂ、８２ｇ、共通吸引路９４およびガス吸引用吸引路９６を介して、ステージ上方の気体を吸引する。これにより、一対の電極２１、２２間に供給され活性化した処理ガスが吸引され、活性化した処理ガスが被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れが形成される。
【００３６】
このように、本実施形態では、制御手段７によって、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成するのに適した孔８２を選択することができるため、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを容易に形成することができる。
言い換えれば、本実施形態では、制御手段７によって、ガス吸引孔の位置を変化させることができるため、ワーク１０の形状（平面視形状、大きさ等を含む）や載置位置によらず、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを確実に形成することができる。
【００３７】
なお、ガス吸引孔として選択する孔８２としては、活性化した処理ガスが被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができれば、特に限定されない。例えば、図２中の孔８２ｂ、８２ｇに替えて、孔８２ａ、８２ｈをガス吸引孔として選択してもよいし、孔８２ａ、８２ｂ、８２ｇ、８２ｈをガス吸引孔として選択してもよい。
【００３８】
処理ガス供給手段３は、所定のガスを充填するガスボンベ（ガス供給源）３１と、ガスボンベ３１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）３２と、プラズマ発生領域Ｓに向けて処理ガスを噴出するノズル３３と、ノズル３３とガスボンベ３１とを接続する処理ガス供給流路３４と、マスフローコントローラ３２より下流端側で、処理ガス供給流路３４内の流路を開閉するバルブ（電磁バルブ）３５とを有している。マスフローコントローラ３２およびバルブ３５は、それぞれ、制御手段７に電気的に接続され、制御手段７によりその作動が制御される。
【００３９】
このような処理ガス供給手段３は、バルブ３５を開状態とした状態で、ガスボンベ３１から処理ガスを送り出し、マスフローコントローラ３２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３４を介してノズル３３から一対の電極２１、２２間に導入（供給）する。また、処理ガス供給手段３は、バルブ３５を閉状態とすることにより、一対の電極２１、２２間への処理ガスの供給を停止する。
【００４０】
ガスボンベ３１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。
【００４１】
この場合、ガスボンベ３１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３４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。
【００４２】
ノズル３３は、その先端部分が一対の電極２１、２２間に向くように設置されている。これにより、一対の電極２１、２２間に円滑に処理ガスを供給することができる。なお、ノズル３３の形状、配設位置および数などは、一対の電極間２１、２２に処理ガスを供給することができれば、特に限定されない。
通電手段４は、一対の電極２１、２２間に高周波電圧を印加する高周波電源４１と、電極２１と高周波電源４１と電極２２とを導通する導線４２とを備えている。また、高周波電源４１は、制御手段７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７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４１の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源４１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。
【００４３】
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４１が作動して一対の電極２１、２２間に高周波電圧が印加される。これにより、一対の電極２１、２２間に電界が発生し、処理ガス供給手段３により一対の電極２１、２２間に処理ガスが供給されると、放電が生じて、一対の電極２１、２２間にプラズマが発生（処理ガスが活性化）する。
一対の電極２１、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。
【００４４】
次に、プラズマ処理装置１の回路構成について説明する。
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７と、目標形状データ入力部１３と、ワーク形状／載置位置測定器１４とを備えている。
【００４５】
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。
目標形状データ入力部１３は、ワーク１０の被処理面１０１の目標形状（面取りする位置や、面取りする量）を示す目標形状データを入力する手段である。目標形状データは、目標形状データ入力部１３から制御手段７に入力される。
【００４６】
ワーク形状／載置位置測定器１４は、ワーク１０の形状を検出する形状検出部と、その検出結果に基づいて、ワーク１０の形状を示す形状データを作成するデータ作成部と、ワーク１０の載置位置を検出する載置位置検出部とを有している。ワーク１０の形状データおよび載置位置データは、ワーク形状／載置位置測定器１４から制御手段７に入力される。
【００４７】
記憶手段１２は、記録媒体（メモリー等の記憶媒体を含む）を有していて、この記録媒体に、目標形状データ入力部１３で入力された被処理面１０１の目標形状を示す目標形状データ、ワーク形状／載置位置測定器１４により測定されたワーク１０の形状等を記憶する。
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７によりなされる。
【００４８】
制御手段７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。制御手段７には、操作部１１からの信号、目標形状データ入力部１３、ワーク形状／載置位置測定器１４からのデータ等がそれぞれ入力される。
制御手段７は、操作部１１からの信号と、目標形状データ入力部１３およびワーク形状／載置位置測定器１４からのデータ等に基づき、ワーク１０の被処理面１０１を面取りするための加工プログラムを作成し、当該加工プログラムに従って、プラズマ処理装置１の各部の作動、例えば、ガス供給手段３、通電手段４、処理ガス吸引手段５、固定手段６等の作動をそれぞれ制御する。
【００４９】
次に、プラズマ処理装置１の動作を説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、平面視形状が、長方形状のワーク１０をプラズマ処理する場合について代表して説明する。
＜１＞
まず、ワーク（水晶ブランク）１０をステージ８の載置面８１に載置する。この状態にて、ワーク形状／載置位置測定器１４によって、ワーク１０の形状および載置位置を検出する。検出されたワーク１０の形状データおよび載置位置データは、ワーク形状／載置位置測定器１４から制御手段７に入力される。
【００５０】
＜２＞
次いで、制御手段７は、ワーク形状／載置位置測定器１４から入力されたワーク１０の形状データおよび載置位置データに基づいて、ワーク１０の裏面１０２に包含されている全ての孔８２をワーク吸引孔として選択する。例えば、図３においては、孔８２Ａ〜８２Ｆをワーク吸引孔として選択する。
【００５１】
＜３＞
また、制御手段７は、ワーク形状／載置位置測定器１４から入力されたワーク１０の形状データおよび載置位置データに基づいて、ワーク１０の外側であって直近に位置する全ての孔８２をガス吸引孔として選択する。例えば、図３においては、孔８２Ｇ〜８２Ｔをガス吸引孔として選択する。このように、ワーク１０の外周を囲むようにしてガス吸引孔を選択することにより、ワーク１０の被処理面１０１の縁部全域（全周）に対して、均一な面取りを行うことができる。
なお、例えば、図３において、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の４辺のうち、１〜３辺を選択的に面取りしたい場合には、その辺に対応する孔８２のみを選択すればよい。例えば、図３中右側および左側に位置する２つの辺（縁部）のみを面取りしたい場合には、孔８２Ｓ、８２Ｔ、８２Ｌ、８２Ｍをガス吸引孔として選択するのが好ましい。
【００５２】
＜４＞
次いで、制御手段７は、ワーク吸引孔として選択した孔８２に対応する全ての流路切換バルブ９３を前記第１状態とし、ガス吸引孔として選択した孔８２に対応する全ての流路切換バルブ９３を前記第２状態とし、それ以外の全ての流路切換バルブ９３を前記第３の状態とする。
【００５３】
＜５＞
次いで、制御手段７は、ワーク吸引用ポンプ９１を作動し、前述したようにワーク１０の裏面１０２を載置面８１に吸着し固定する。ワーク１０の載置面８１に対する固定が完了した後、制御手段７は、ガス吸引用ポンプ９１を作動し、ステージ８の上方に存在する空気（気体）をガス吸引孔として選択した孔８２から吸引する。
【００５４】
＜６＞
次いで、制御手段７は、作成した加工プログラムに基づいて、処理ガス供給手段３、通電手段４の作動を制御し、ワーク１０の被処理面１０１に対してプラズマ処理を行う。
具体的には、制御手段７は、加工プログラムに設定された周波数および大きさで高周波電源４１を作動させるとともに、バルブ３５を開く。そして、マスフローコントローラ３２によりガスの流量を加工プログラムに設定された量に調整し、ガスボンベ３１から処理ガスを送り出す。これにより、処理ガスは、処理ガス供給流路３４内を流れノズル３３から噴出する。噴出した処理ガスは、一対の電極２１、２２間に供給される。一方、高周波電源４１の作動により、一対の電極２１、２２の間に高周波電圧が印加され、一対の電極２１、２２間に放電が生じる。
【００５５】
一対の電極２１、２２間に流入した処理ガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生する。そして、発生したプラズマ（活性化した処理ガス）が、ガス吸引孔として選択した孔８２から吸引されるようにして、ガス吸引孔として選択した孔８２に向けて流動し、これにより、図４中の矢印で示すように、活性化した処理ガスの流れが形成される。
当該処理ガスの流れは、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するように（接触するように）なっていて、活性化した処理ガスが被処理面１０１の縁部と接触することにより、被処理面１０１の縁部がプラズマ処理され、これにより、図５に示すように、被処理面１０１の縁部が面取りされる。
【００５６】
ここで、一対の電極２１、２２は、ステージ８の上方に設けられているため、活性化した処理ガスが、ワーク１０の被処理面１０１の中央部に不本意に接触してしまうことを防止することができるとともに、活性化した処理ガスが、被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成し易くなる。そのため、容易に、ワーク１０の振動特性を所望の特性に補正することができる。
【００５７】
＜７＞
ワーク１０に対するプラズマ処理（面取り加工）が終了すると、制御手段７は、ワーク吸引用ポンプ９１およびガス吸引用ポンプ９２を共に停止するとともに、前述したようにワーク１０の固定状態を解除する。
【００５８】
以上のような流れにより、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の面取りが行われる。このようなプラズマ処理（面取り加工）によって、ワーク（水晶ブランク）１０の振動特性が優れたものとなる。具体的には、被処理面１０１の縁部の面取り加工を行うことにより、質量が減少し、これにより、少ないエネルギーで、ワーク１０を発振させることができる。
【００５９】
また、被処理面１０１の縁部の面取り加工を行うことにより、ワーク１０の振動がワーク１０の中心部に集中し、これにより、ワーク１０の振動波形が優れたものとなる。例えば、面取り加工前は、図６（ａ）に示すようなピークが割れた共振波形だったのが、面取り加工を行うことにより、図６（ｂ）に示すようなピークが割れておらずかつ鋭い共振波形となる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置が備えるステージを示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
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。
【００６１】
本発明の第２実施形態にかかるプラズマ処理装置１は、ステージ８に設けられた孔の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、以下では、説明の便宜上、平面視形状が長方形のワーク１０をプラズマ処理（被処理面１０１の縁部を面取り）する場合について、代表して説明する。
【００６２】
図７に示すように、ステージ８には、ステージ８の上側に位置し、ｘ軸方向に延在する帯状の孔８３１〜８３４と、ステージ８の下側に位置し、ｘ軸方向に延在する帯状の孔８３５〜８３８と、ステージ８の左側に位置し、ｙ軸方向に延在する帯状の孔８４１〜８４５と、ステージ８の右側に位置し、ｙ軸方向に延在する孔８４５〜８４８とが設けられている。
【００６３】
例えば、図７に示すようなワーク１０が載置面８１に載置されている場合には、前述した実施形態と同様に、ワーク１０に包含されている孔８３１、８３５、８４１、８４５をワーク吸引孔として機能させることにより、ワーク１０を載置面８１に固定することができる。
また、例えば、ワーク１０の外側であって直近の孔８３２、８３６、８４２、８４６をガス吸引孔として機能させることにより、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の面取りを行うことができる。
特に、図７に示すような平面視形状が四角形状（長方形状）のワーク１０にあっては、孔８３２、８３６、８４２、８４６が、それぞれ、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の１辺を包含するように形成されているため、より簡単に、前記縁部の全周を均一に面取りすることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、ｘ軸方向に延在する孔と、ｙ軸方向に延在する孔とが設けられていたが、これに代えて、または、これに加えて、ｘ軸およびｙ軸に対して傾斜する方向に延在する孔や、途中で湾曲または屈曲する孔等を設けてもよい。これにより、平面視形状が異なる種々のワーク１０に対して、被処理面１０１の縁部の面取りを的確に行うことができるようになる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態について説明する。
図８は、本発明の第３実施形態に係るプラズマ処理装置が備える処理ガス吸引手段を示す平面図、図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。
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。
本発明の第３実施形態にかかるプラズマ処理装置１は、処理ガス吸引手段の構成が異なる以外は、前述した実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、説明の便宜上、固定手段６の図示は省略する。
【００６６】
図８に示すように、本実施形態の処理ガス吸引手段５Ａは、載置面８１の上方に設けられた４つの吸引管５１Ａ〜５４Ａと、吸引管５１Ａ〜５４Ａを環状に接続するとともにガス吸引用ポンプ９２に接続する吸引路５５Ａと、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを変位させる吸引管変位手段５７Ａとを有している。
各吸引管５１Ａ〜５４Ａは、それぞれ、円筒状をなしている。このうち、吸引管５１Ａ、５３Ａは、ともにｙ軸方向に延在するように設けられており、吸引管５２Ａ、５４Ａは、ともにｘ軸方向に延在するように設けられている。
【００６７】
また、各吸引管５１Ａ〜５４Ａには、その軸方向に延在し、吸引管の内外を連通するガス吸引孔５６Ａが設けられている。ガス吸引孔５６Ａは、各吸引管５１Ａ〜５４Ａの軸方向の全域に渡って設けられている。
各吸引管５１Ａ〜５４Ａの構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属材料、各種樹脂材料等が挙げられる。
本実施形態では、このような４つの吸引管５１Ａ〜５４Ａで囲まれた領域（内側の領域）にワーク１０を載置するようになっている。
【００６８】
吸引管変位手段５７Ａは、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを、回転させたり、移動させたりする手段である。具体的には、吸引管変位手段５７Ａは、吸引管５１Ａ、５３Ａをｙ軸まわりに回転させることができるとともに、ｘ軸方向に移動させることができ、吸引管５２Ａ、５４Ａをｘ軸まわりに回転させることができるとともに、ｙ軸方向に移動させることができる。また、吸引管変位手段５７Ａは、各吸引管５１Ａ〜５４Ａをそれぞれ独立して、回転させたり、移動させたりすることができる。
【００６９】
このように、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを移動することができるので、ワーク１０の形状および寸法によらず、吸引管５１Ａ〜５４Ａに囲まれた領域に、ワーク１０を載置することができるし、また、ワーク１０の外側でかつ近傍に、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを位置させることができる。これにより、処理ガス吸引手段５Ａによっても、前述した実施形態のように、的確に、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
また、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを、その軸まわりに回転させることができるため、吸引孔５６Ａの高さ（載置面８１からの離間距離）を調整することも可能となる。これにより、例えば、ワーク１０の厚さ（ｚ軸方向の長さ）によらず、的確に、ワーク１０の被処理面１０１の縁部を通過するような処理ガスの流れを形成することができる。
【００７０】
さらには、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の面取りされる領域の大きさを調整することができる。具体的には、例えば、図９（ａ）のような位置に吸引孔５６Ａが位置する場合には、処理ガス吸引手段５Ａの作動により形成される処理ガスの流れは、被処理面１０１の縁部の比較的広範囲に対して接触するため、面取りされる範囲が後述する図９（ｂ）の場合と比較して相対的に大きくなる。
【００７１】
これに対して、図９（ｂ）のような位置に吸引孔５６Ａが位置する場合には、処理ガス吸引手段５Ａの作動により形成される処理ガスの流れは、被処理面１０１の縁部の比較的狭い範囲に対して接触するため、面取りされる範囲が前述の図９（ａ）の場合と比較して相対的に小さくなる。
このように、吸引管５１Ａ〜５４Ａを回転させ、吸引孔５６Ａの位置を調整することにより、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の面取りされる領域の大きさを高精度に調整することができる。すなわち、ワーク１０の振動特性（共振波形）を高精度に調整することができる。
【００７２】
なお、吸引管変位手段５７Ａの構成としては、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを前述したように変位させることができれば、特に限定されないが、例えば、モータを用いた構成であってもよい。これによれば、各吸引管５１Ａ〜５４Ａの回転および移動を簡単な構成で行うことができる。
なお、本実施形態では、上述のように、吸引管変位手段５７Ａによって、吸引管５１Ａ〜５４Ａをｘ軸方向またはｙ軸方向に移動させることができるため、これらを連結する吸引路５５Ａが、吸引管５１Ａ〜５４Ａの移動に伴って、変形（伸縮、湾曲、屈曲等）可能になっているのが好ましい。これにより、吸引路５５Ａの破損が好適に防止される。
【００７３】
なお、好ましくは、各吸引管５１Ａ〜５４Ａが、その軸方向に伸縮自在になっている。これにより、吸引管５１Ａ〜５４Ａが、それぞれ接近する方向に移動する際（すなわち、ステージ８の中心に向けて移動する際）には、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを収縮させ、反対に、吸引管５１Ａ〜５４Ａが、それぞれ離間する方向に移動する際（すなわち、ステージ８の縁部に向けて移動する際）には、各吸引管５１Ａ〜５４Ａを伸張させることにより、ワーク１０の寸法によらず、ワーク１０の外周（縁部）のほぼ全域を４つの吸引管５１Ａ〜５４Ａによって、囲むことができる。そのため、ワーク１０の被処理面１０１の縁部の全域にわたって、均一な面取り加工を行うことができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、ｘ軸方向に延在する吸引管と、ｙ軸方向に延在する吸引管とが設けられていたが、これに代えて、または、これに加えて、ｘ軸およびｙ軸に対して傾斜する方向に延在する吸引管や、途中で湾曲または屈曲する吸引管等を設けてもよい。これにより、平面視形状が異なる種々のワーク１０に対して、被処理面１０１の縁部の面取りを的確に行うことができるようになる。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７５】
以上、本発明のプラズマ処理装置を図示の各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、本発明のプラズマ処理装置は、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００７６】
また、前述した実施形態では、一対の電極がステージの上方に位置する形態について説明したが、これに限定されず、例えば、ステージの上方に一方の電極が位置し、ステージの下方に他方の電極が位置する形態、すなわち、一対の電極間にステージが位置するような形態であってもよい。また、この場合、一対の電極がともに平板型をなしていて、一対の電極間にワークの全域が包含されるようになっていてもよい（すなわち、平行平板型のプラズマ処理装置であってもよい）。また、一方の電極が、ステージを兼ねていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を示す図（断面図、側面図、ブロック図）である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置が備える吸気システム、固定手段および処理ガス吸引手段を示す図（断面図、ブロック図）である。
【図３】図１に示すプラズマ処理装置が備えるステージにワークを載置した際の平面図である。
【図４】処理ガス吸引手段により形成される処理ガスの流れを説明する図である。
【図５】処理ガス吸引手段により形成される処理ガスの流れを説明する図である。
【図６】プラズマ処理前後のワークの共振波形を比較した図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置が備えるステージを示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係るプラズマ処理装置が備える処理ガス吸引手段を示す平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１……プラズマ処理装置  １１……操作部  １２……記憶手段  １３……目標形状データ入力部  １４……ワーク形状／載置位置測定器  ２１、２２……電極  ３……処理ガス供給手段  ３１……ガスボンベ（ガス供給源）  ３２……マスフローコントローラ（流量調整手段）  ３３……ノズル  ３４……処理ガス供給流路  ３５……バルブ  ４……通電手段  ４１……高周波電源  ４２……導線  ５、５Ａ……処理ガス吸引手段  ５１Ａ〜５４Ａ……吸引管  ５５Ａ……吸引路  ５６Ａ……吸引孔  ５７Ａ……吸引管変位手段  ６……固定手段  ７……制御手段  ８……ステージ  ８１……載置面  ８２、８３１〜８３８、８４１〜８４８……孔  ９……吸引システム  ９１……ワーク吸引用ポンプ  ９２……ガス吸引用ポンプ  ９３……流路切換バルブ  ９４……共通吸引路  ９５……ワーク吸引用吸引路  ９６……ガス吸引用吸引路  ９７……流路切換バルブ制御装置  １０……ワーク  １０１……被処理面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010097733.tif 000008
【図７】
2010097733.tif 000009
【図８】
2010097733.tif 000010
【図９】
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