(57)【要約】【課題】表面処理装置のノズルを処理槽から分離可能とし、かつ、処理槽内のガスが処理槽の設置口の周縁部とノズルとの間を通って外部に漏れるのを防止する。【解決手段】処理槽１０により、被処理物９の処理空間１９を囲む。ノズル２０を処理槽１０の設置口１３を介し処理空間１９に臨ませ、処理空間１９に処理ガスを供給する。ノズル２０を処理槽１０に対し分離可能又は移動可能にする。処理槽１０の設置口周縁部１４とノズル２０との間を環状のシール部材３０によって気密に塞ぐ。好ましくは、シール部材３０を、柔軟性及び伸縮性を有するシート状にし、設置口周縁部１４とノズル２０とで作る環状の空間１３ａに張り渡す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理空間に配置された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、
設置口を有して前記処理空間を囲む処理槽と、
前記設置口を介して前記処理空間に臨み、前記処理空間に処理ガスを供給し、かつ処理槽に対し分離可能又は移動可能なノズルと、
前記処理槽の前記設置口の周縁部と前記ノズルとの間を気密に塞ぐ環状のシール部材と、
を備えたことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記シール部材が、柔軟性及び伸縮性を有するシート状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】
前記シール部材が、前記設置口の周縁部と前記ノズルとで作る環状の空間に張り渡され、前記シール部材の周方向と直交する幅方向の一端側の周縁部が前記処理槽の前記設置口の周縁部に接し、前記シール部材の前記幅方向の他端側の周縁部が前記ノズルに接していることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記シール部材が、前記処理槽及びノズルのうち何れか一方（以下「第１要素」と称す）に支持され、かつ前記処理槽及びノズルのうち他方（以下「第２要素」と称す）と分離可能になっており、
前記シール部材の前記第２要素側の周縁部を前記第２要素に押し当てる付勢手段を、更に備えた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】
前記シール部材の前記第２要素側の周縁部が、保持枠で保持されていることを特徴とする請求項４に記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記第１要素に、前記保持枠を前記付勢手段の付勢方向に変位可能に連結する連結部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記付勢手段が、前記連結部と保持枠との間に設けられた弾性部材を含む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要素がノズルであり、前記第２要素が処理槽であることを特徴とする請求項４〜７の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項９】
被処理物を前記処理槽内に搬入して前記処理空間に配置した後、前記処理槽から搬出するローラーコンベアを、更に備え、前記ローラーコンベアの少なくとも一部のローラーシャフトが、前記処理槽の内部に収容され、かつ該ローラーシャフトの端部が前記処理槽の外部に配置された駆動系に連結されており、前記処理槽の前記ローラーシャフトと交差する壁には、前記設置口の周縁部に達する切欠凹部が形成され、前記切欠凹部に第１閉塞部材が切欠凹部の深さ方向に変位可能に嵌め込まれ、前記第１閉塞部材に前記ローラーシャフトを挿通する第１挿通孔が形成され、更に前記第１閉塞部材を前記設置口の周縁部から突出する方向に付勢する第２の付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
前記第１閉塞部材又は前記ローラーシャフトには、第２閉塞部材が設けられ、前記第２閉塞部材に前記ローラーシャフトを挿通する第２挿通孔が形成され、前記第２挿通孔が、前記第１挿通孔より小さく、前記第２閉塞部材の前記第２挿通孔の周辺の部分が、前記第１挿通孔の内周面と前記ローラーシャフトの外周面との間をほぼ塞いでいることを特徴とする請求項９に記載の表面処理装置。
【請求項１１】
前記ローラーシャフトには、前記第２閉塞部材をローラーシャフトの回転から縁切りし、かつ前記第２挿通孔の軸線がローラーシャフトの軸線と一致するようにして、前記第２閉塞部材を支持する軸受けが設けられていることを特徴とする請求項１０記載の表面処理装置。
【請求項１２】
前記第１閉塞部材と第２閉塞部材を互いに押し合うように付勢する第３の付勢手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の表面処理装置。
【請求項１３】
前記ノズルを、前記処理空間に臨むように前記処理槽に設置された設置位置と、前記処理槽から離れた離間位置との間で移動させるノズル移動手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１４】
前記ノズルが、前記処理槽とは別のノズル支持手段にて支持されている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。
【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、特に環境負荷性、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。
【特許文献１】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】
【０００３】
処理槽には、処理ガスを供給するノズルが設けられる。ノズルは、汚れが付着したり傷みが生じたりしやすく、ある程度の頻度でメンテナンスを行なう必要がある。そのため、ノズルを処理槽から容易に分離又は移動できる構造にすることが好ましい。例えば、処理槽に設置口を設け、この設置口にノズルを取り外し可能に設置することが考えられる。しかし、設置口の周縁部とノズルの間に隙間が開いていると、処理槽内のガスが、上記隙間から外部に漏れるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、処理空間に配置された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、
設置口を有して前記処理空間を囲む処理槽と、
前記設置口を介して前記処理空間に臨み、前記処理空間に処理ガスを供給し、かつ処理槽に対し分離可能又は移動可能なノズルと、
前記処理槽の前記設置口の周縁部と前記ノズルとの間を気密に塞ぐ環状のシール部材と、
を備えたことを特徴とする。
この特徴構成によれば、シール部材によって設置口の周縁部とノズルとの間をシールでき、処理槽内のガスが、設置口の周縁部とノズルとの間を通って外部に漏れるのを防止できる。ノズルのメンテナンスの際は、ノズルを処理槽から分離したり移動させたりすることで、メンテナンスを容易化できる。
【０００５】
前記シール部材が、柔軟性及び伸縮性を有するシート状であることが好ましい。
前記シール部材が、前記設置口の周縁部と前記ノズルとで作る環状の空間に張り渡され、前記シール部材の周方向と直交する幅方向の一端側の周縁部が前記処理槽の前記設置口の周縁部に接し、前記シール部材の前記幅方向の他端側の周縁部が前記ノズルに接していることが好ましい。
設置口の周縁部とノズルとが多少離れていたとしても、シール部材を設置口の周縁部とノズルの間に張り渡し、処理槽とノズルの間を確実にシールできる。設置口の周縁部とノズルを離すことで、ノズルの処理槽への設置や処理槽からの分離を容易化できる。さらに、ノズルの処理槽に対する位置調節を容易に行なうことができる。ノズルを位置調節しても、シール部材が伸縮することで、設置口の周縁部とノズルとの間のシール状態を維持できる。
【０００６】
前記シール部材が、前記処理槽及びノズルのうち何れか一方（以下「第１要素」と称す）に支持され、かつ前記処理槽及びノズルのうち他方（以下「第２要素」と称す）と分離可能になっていることが好ましい。前記シール部材の前記第２要素側の周縁部を前記第２要素に押し当てる（第１の）付勢手段を、更に備えるのが好ましい。
これにより、シール部材の第２要素側の周縁部と第２要素との間のシールを十分に確保でき、処理槽内のガスが、シール部材の第２要素側の周縁部と第２要素との間から外部に漏れるのを防止できる。ノズルのメンテナンスの際は、シール部材を第２要素から分離すれば、シール部材が、ノズルの処理槽からの分離や移動の妨げになることはない。シール部材は第１要素にて支持できる。第１付勢手段は、第１要素に設けてもよく、第２要素に設けてもよい。
【０００７】
前記シール部材の前記第２要素側の周縁部が、保持枠で保持されていることが好ましい。
これにより、柔軟なシート状のシール部材の第２要素側の周縁部の形状を保持でき、ノズルが処理槽から分離又は移動した状態でもシール部材が垂れるのを防止できる。
【０００８】
前記第１要素に、前記保持枠を前記第１付勢手段の付勢方向に変位可能に連結する連結部が設けられていることが好ましい。
連結部が保持枠の変位を許容することにより、シール部材の第２要素側の周縁部が第２要素に確実に押し当てられるようにすることができる。ノズルが処理槽から分離又は移動した状態では、シール部材の第２要素側の端部が垂れるのを確実に防止できる。
【０００９】
前記第１付勢手段が、前記連結部と保持枠との間に設けられた弾性部材を含むことが好ましい。
これにより、弾性部材の弾性力でシール部材の第２要素側の周縁部を第２要素に確実に押し当てることができ、シール部材の第２要素側の周縁部と第２要素との間を確実にシールできる。弾性部材として、コイルバネや板バネ等のバネ、弾性ゴム等が挙げられる。第１付勢手段は、前記連結部と保持枠との間に設けられるのに限られず、第１要素に設けられていてもよく、第２要素に設けられていてもよい。
【００１０】
前記第１要素がノズルであり、前記第２要素が処理槽であってもよい。この場合、シール部材が、ノズルに連結又は支持される。ノズルを処理槽から分離又は移動させる際は、シール部材がノズルと共に処理槽から分離される。
前記第１要素が処理槽であり、前記第２要素がノズルであってもよい。この場合、シール部材が、処理槽に連結又は支持される。ノズルを処理槽から分離又は移動させる際は、シール部材が処理槽と共に残置される。
【００１１】
被処理物を前記処理槽内に搬入して前記処理空間に配置した後、前記処理槽から搬出するローラーコンベアを、更に備え、前記ローラーコンベアの少なくとも一部のローラーシャフトが、前記処理槽の内部に収容され、かつ該ローラーシャフトの端部が前記処理槽の外部に配置された駆動系に連結されていることが好ましい。前記処理槽の前記ローラーシャフトと交差する壁には、前記設置口の周縁部に達する切欠凹部が形成され、前記切欠凹部に第１閉塞部材が切欠凹部の深さ方向に変位可能に嵌め込まれ、前記第１閉塞部材に前記ローラーシャフトを挿通する第１挿通孔が形成され、更に前記第１閉塞部材を前記設置口の周縁部から突出する方向に付勢する第２の付勢手段を備えたことが好ましい。
駆動系によってローラーシャフトを回転させることで、被処理物を搬送できる。駆動系は、処理槽の外部に配置されるため、処理ガスに対する耐性の高い材料で構成しなくても済む。処理槽の壁にローラーシャフトを通すために設けた切欠凹部には第１閉塞部材を嵌め込むことで切欠凹部をある程度塞ぐことができる。さらには、第２付勢手段によって第１閉塞部材を設置口の周縁部から突出する方向に付勢することにより、設置口の周縁部に被さるシール部材に第１閉塞部材を押し当てることができる。これにより、第１閉塞部材とシール部材との間を確実にシールでき、処理槽内のガスが第１閉塞部材とシール部材との間から外部に漏れるのを防止できる。
【００１２】
前記第１閉塞部材又は前記ローラーシャフトには、第２閉塞部材が設けられ、前記第２閉塞部材に前記ローラーシャフトを挿通する第２挿通孔が形成され、前記第２挿通孔が、前記第１挿通孔より小さく、前記第２閉塞部材の前記第２挿通孔の周辺の部分が、前記第１挿通孔の内周面と前記ローラーシャフトの外周面との間をほぼ塞いでいることが好ましい。
これにより、処理槽の内部のガスが第２挿通孔の内周面とローラーシャフトの外周面との間から漏れるのを防止又は抑制できる。第１挿通孔を大きくすることで、第１閉塞部材が切欠凹部の深さ方向に変位しても第１閉塞部材とローラーシャフトが干渉するのを回避できる。第２閉塞部材は、第１閉塞部材の外面に配置されることが好ましい。これにより、第２閉塞部材が処理槽の内部のガスに触れるのを防止でき、第２閉塞部材を処理ガスに対する耐性材料にて構成する必要がなく、第２閉塞部材の材料選択の自由度を確保できる。「ほぼ塞いでいる」とは、前記第２挿通孔の内周面と前記ローラーシャフトの外周面との間にローラーシャフトを第２挿通孔に挿通できる程度、又はローラーシャフトの回転を許容する程度のクリアランスが必要であり、このクリアランスの分だけ前記第１挿通孔の内周面と前記ローラーシャフトの外周面との間が開いていることを意味する。
【００１３】
前記ローラーシャフトには、前記第２閉塞部材をローラーシャフトの回転から縁切りし、かつ前記第２挿通孔の軸線がローラーシャフトの軸線と一致するようにして、前記第２閉塞部材を支持する軸受けが設けられていることが好ましい。
前記軸受けによって、第２挿通孔をローラーシャフトの軸線に対し高精度に芯出しできる。したがって、回転時のローラーシャフトが第２挿通孔の内周面に摺擦するのを回避しつつ、第２挿通孔の内周面とローラーシャフトの外周面との間のクリアランスを極めて小さく設定でき、処理槽内のガスが、第２挿通孔の内周面とローラーシャフトの外周面との間から漏れるのを十分に防止することができる。第２閉塞部材は軸受けを介しローラーシャフトに支持されるため、第１閉塞部材が変位しても、第２閉塞部材についてはローラーシャフトに対し芯出しされた状態に維持できる。したがって、第１閉塞部材の変位に合わせて第２閉塞部材の位置を調節する必要がない。「縁切り」とは、ローラーシャフトの回転力が第２閉塞部材に伝達されないことを言う。縁切りにより、第２閉塞部材を安定的に設置できる。
【００１４】
前記第１閉塞部材と第２閉塞部材を互いに押し合うように付勢する第３の付勢手段を、更に備えることが好ましい。
第３付勢手段の付勢によって、第１、第２閉塞部材どうしを密着させ、両閉塞部材どうしの間のシール性を確保できる。第３付勢手段は、ローラーコンベアに設けてもよく、第１閉塞部材に設けてもよく、第２閉塞部材に設けてもよく、処理槽に設けてもよい。
【００１５】
前記ノズルを、前記処理空間に臨むように前記処理槽に設置された設置位置と、前記処理槽から離れた離間位置との間で移動させるノズル移動手段を、更に備えることが好ましい。
これにより、ノズルを処理槽から容易に分離又は移動でき、かつ処理槽に容易に設置できる。
【００１６】
前記ノズルが、前記処理槽とは別のノズル支持手段にて支持されていることが好ましい。
これにより、ノズルを処理槽から容易に分離又は移動できる。処理槽は、ノズルを支持する必要がないため、所要強度を低減できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズルを処理槽から分離したり移動させたりすることで、ノズルのメンテナンスを容易に行なうことができる。表面処理の際は、処理槽内のガスが、処理槽の設置口の周縁部とノズルとの間を通って外部に漏れるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２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。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。なお、本発明の被処理物９は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板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。本発明の表面処理内容は、シリコンのエッチング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。
【００１９】
図１及び図２に示すように、表面処理装置１は、処理槽１０と、ノズル２０を備えている。
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は、処理ガスに対する耐性の高い材料で構成されている。この実施形態では、処理槽１０の材料として、テフロン（登録商標）等の耐フッ素性の樹脂が用いられている。なお、処理槽１０の材質は、樹脂に限られず、金属でもよい。
【００２０】
図１に示すように、処理槽１０の前壁（図１において左側）に搬入開口１１が設けられている。処理槽１０の後壁（図１において右側）に搬出開口１２が設けられている。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、ノズル２０と、該ノズル２０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。
【００２１】
図１及び図２に示すように、処理槽１０の内部に、被処理物９の搬送手段としてローラーコンベア６０の一部が収容されている。ローラーコンベア６０は、複数のローラーシャフト６１を有している。各ローラーシャフト６１は、軸線を左右（図１の紙面と直交する方向）に向けて延びている。ローラーシャフト６１にローラ６２が設けられている。複数のローラーシャフト６１は、互いに前後に間隔を置いて並べられている。ローラーコンベア６０の駆動系６３は、処理槽１０の外部に配置されている。ローラーシャフト６１の端部が処理槽１０の左右の側壁１５を貫通し外部に突出している。ローラーシャフト６１が側壁１５を貫通する箇所の構造については追って詳述する。ローラーシャフト６１の突出端には駆動系６３が接続されている。被処理物９が、ローラーコンベア６０に載せられ、図１の白抜き矢印方向ａに搬送される。被処理物９は、搬入開口１１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１２を通して処理槽１０から搬出される。
【００２２】
処理槽１０の上面に設置口１３が設けられている。設置口１３は、平面視で四角形になっている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、処理槽１０の上側にノズル２０が配置されている。ノズル２０は、長手方向を左右（図１の紙面と直交する方向）に向け、短手方向を前後（図１において左右）に向けて配置されている。ノズル２０の下部のノズル先端部２１が設置口１３を介して処理槽１０の内部に挿し入れられている。ノズル先端部２１の周側部には、該周側部を囲む枠状のシール止着部２２が設けられている。シール止着部２２ひいてはノズル先端部２１の周側部は、処理槽１０の設置口１３の周縁部１４より内側に離れている。設置口周縁部１４とシール止着部２２との間に環状の空間１３ａが形成されている。ノズル先端部２１の下面（ガス吹き出し面）が処理空間１９に臨んでいる。
【００２４】
図示は省略するが、表面処理装置１には処理ガス供給源が設けられている。処理ガス供給源は、処理内容に応じた反応成分を含む処理ガスを処理ガス供給路２を介してノズル２０に導入する。この処理ガスをノズル先端部２１の下面の吹き出し口から処理空間１９に吹き出す。
【００２５】
処理ガス中の反応成分は、環境負荷性、有毒性、又は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の処理ガスには、反応成分として、フッ素系反応成分と酸化性反応成分が含まれている。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。上記一対の電極を含むプラズマ生成装置は、上記図示しない処理ガス供給源に組み込まれていてもよく、ノズル２０に組み込まれていてもよい。
【００２９】
ノズル２０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。
【００３０】
図示は省略するが、ノズル先端部２１の下面の処理ガス吹き出し口の近傍には局所吸引口が形成されている。この吸引口から処理済みガスが吸引され排出される。また、処理槽１０には、排気系が接続されている。この排気系で処理槽１０内のガスが排出される。排気に伴ない、外部の雰囲気ガス（空気）が搬入出開口１１，１２から処理槽１０の内部に流入する。
【００３１】
ノズル２０は、次のようにして支持されている。図１に示すように、ノズル２０の短手方向の両側には、第１の支持梁２３Ａがそれぞれ設けられている。支持梁２３Ａは、左右方向すなわちノズル２０の長手方向（図１の紙面と直交する方向）に延びている。図２に示すように、ノズル２０の長手方向の両側には、第２の支持梁２３Ｂがそれぞれ設けられている。支持梁２３Ｂは、前後方向すなわちノズル２０の短手方向（図２の紙面と直交する方向）に延びている。各支持梁２３Ｂにノズル２０の長手方向の端部が連結されて支持されている。また、支持梁２３Ｂの端部の上面に支持梁２３Ａの端部が載せられ、支持梁２３Ａ，２３Ｂどうしが連結されている。
【００３２】
なお、図示は省略するが、支持梁２３Ｂとノズル２０との間には、ノズル２０の高さや水平度を調節するための調節手段（例えばボルト）が設けられている。
【００３３】
図２に示すように、処理槽１０の左右の外側には、台座３がそれぞれ設けられている。台座３に支持梁２３Ｂが支持されている。ひいては、ノズル２０が台座３に支持されている。したがって、ノズル２０の荷重は、処理槽１０には作用していない。台座３は、特許請求の範囲の「処理槽とは別のノズル支持手段」を構成する。
【００３４】
ノズル２０は、処理槽１０に対し、分離可能又は移動可能になっている。詳述すると、図２に示すように、右側の支持梁２３Ｂには、回転軸線を前後（図２の紙面直交方向）に向けたヒンジ４が設けられている。左側の支持梁２３Ｂにはノズル移動手段５が接続されている。ノズル移動手段５は、伸縮式の油圧シリンダで構成されている。ノズル移動手段５の伸縮によって、ノズル２０が、ヒンジ４を回転支点にして、図２に示す設置位置と、図３に示す離間位置との間で回転移動できるようになっている。上述したように、ノズル２０は、設置位置では水平姿勢になり、下側部が設置口１３から処理槽１０の内部に挿入され、処理槽１０に臨む。図３に示すように、ノズル２０は、離間位置では処理槽１０から上側に離れ、傾斜した姿勢になり、ノズル先端部２１が処理槽１０の上に露出する。
【００３５】
図１及び図２に示すように、更に、表面処理装置１は、処理槽１０とノズル２０との間をシールするシール部材３０を備えている。シール部材３０は、四角形の平面環状になっており、かつ柔軟性及び伸縮性を有するシート状になっている。シール部材３０は、例えばテフロン（登録商標）等の耐フッ素性の樹脂で構成されている。
【００３６】
シール部材３０は、設置口周縁部１４とノズル２０との間を気密に塞いでいる。シール部材３０は、処理槽１０の設置口周縁部１４とノズル先端部２１との間の環状空間１３ａに張り渡されている。シール部材３０の外縁部（周方向と直交する幅方向の一端側の周縁部）は、処理槽１０の設置口周縁部１４に接している。シール部材３０の内縁部（上記幅方向の他端側の周縁部）は、ノズル２０に接している。
【００３７】
シール部材３０の取り付け構造を更に詳述する。
シール部材３０の内縁部は、ノズル２０のシール止着部２２に全周にわたって止着されて支持されている。（ノズル２０が、特許請求の範囲の「第１要素」になっている。シール部材３０の内縁部は、「第１要素側の周縁部」になっている。）
【００３８】
シール部材３０の外縁部は、設置口周縁部１４に沿って配置されている。シール部材３０の外縁部は、処理槽１０に対し分離可能になっている。（処理槽１０が、特許請求の範囲の「第２要素」になっている。シール部材３０の外縁部は、「第２要素側の周縁部」になっている。）
【００３９】
図１及び図２に示すように、シール部材３０の外縁部（第２要素側の周縁部）は、保持枠３１にて保持されている。保持枠３１は、一対の長枠部３１ａと、一対の短枠部３１ｂを有し、シール部材３０の外縁部に沿う四角形の環状になっている。図１に示すように、長枠部３１ａは、シール部材３０の前後の縁部に沿い、左右（図１の紙面と直交する方向）に延びている。図２に示すように、短枠部３１ｂは、シール部材３０の左右の縁部に沿い、前後（図２の紙面と直交する方向）に延びている。保持枠３１の下面にシール部材３０の外縁部が全周にわたって止着されている。
【００４０】
さらに、保持枠３１は、ノズル２０に昇降可能に連結されている。詳述すると、図１に示すように、支持梁２３Ａの外側面には、連結部２４が設けられている。詳細な図示は省略するが、連結部２４は、支持梁２３Ａの延び方向（図１の紙面と直交する方向）に間隔を置いて複数設けられている。長枠部３１ａの上面には、被支持ピン３２が垂直に設けられている。被支持ピン３２は、長枠部３１ａの延び方向（図１の紙面と直交する方向）に間隔を置いて複数、しかも連結部２４と一対一に対応するように設けられている。各被支持ピン３２が、対応する連結部２４を上下にスライド可能に貫通している。これにより、保持枠３１が、被支持ピン３２を介して連結部２４に上下に変位可能に支持されている。被支持ピン３２の上端部には大径の抜け止め部３２ａが設けられ、被支持ピン３２が連結部２４から抜け落ちないようになっている。ひいては、保持枠３１が、ノズル２０から離脱しないようになっている。
【００４１】
連結部２４と長枠部３１ａの間に、圧縮コイルバネ３３（弾性部材、付勢手段）が圧縮状態で介在されている。圧縮コイルバネ３３の内部に被支持ピン３２が通されている。圧縮コイルバネ３３によって長枠部３１ａが下方へ押されている。これにより、シール部材３０の外縁部の前後の縁部分が、設置口周縁部１４の前後の縁部分に弾性を持って押し当てられている。
【００４２】
図示は省略するが、同様に、短枠部３１ｂと支持梁２３Ｂとの間にも、短枠部３１ｂを上下に変位可能に連結する連結部２４、及び短枠部３１ｂを下方に付勢する圧縮コイルバネ３３が設けられ、シール部材３０の外縁部の左右の縁部分が、設置口周縁部１４の左右の縁部分に弾性を持って押し当てられている。
【００４３】
さらに、図１及び図２においては図示が省略されているが、処理槽１０におけるローラーシャフト６１と交差する箇所には、次のようなシール構造が設けられている。
図４及び図５に示すように、処理槽１０の左右の側壁１５には、ローラーシャフト６１と対応する箇所に、切欠凹部１６が形成されている。切欠凹部１６は、側壁１５の上端縁（設置口周縁部１４）から下に延び、平面視でＵ字状になっている。図６に示すように、切欠凹部１６の内周面には段差１６ｄが形成されている。
【００４４】
図４に示すように、切欠凹部１６に第１閉塞部材５１が上下（切欠凹部１６の深さ方向）にスライド可能に嵌め込まれている。第１閉塞部材５１は、大略平板状になっている。図６に示すように、第１閉塞部材５１の側端面には段差５１ｄが形成されている。第１閉塞部材５１の段差５１ｄが、切欠凹部１６の段差１６ｄと嵌め合わされている。
【００４５】
図４に示すように、第１閉塞部材５１の外面にはバネ受け部５５が一体に設けられている。バネ受け部５５の両端部は、第１閉塞部材５１の両側面より突出している。側壁１５の外面の切欠凹部１６を挟んで両側には、バネ座５６が設けられている。バネ座５６は、バネ受け部５５より下に位置している。バネ受け部５５とバネ座５６の間に、圧縮コイルバネ５３（第２の付勢手段）が設けられている。バネ受け部５５の下面には、圧縮コイルバネ５３の上端部を収容する収容凹部５５ｃが形成されている。バネ座５６の上面には、圧縮コイルバネ５３の下端部を収容する収容凹部５６ｃが形成されている。圧縮コイルバネ５３によって、バネ受け部５５ひいては第１閉塞部材５１に、上方向（設置口周縁部１４から突出する方向）への変位力が作用している。これにより、第１閉塞部材５１の上端部がシール部材３０の外縁部に弾性を持って押し当てられている。
【００４６】
図５に示すように、第１閉塞部材５１には第１挿通孔５１ｃが形成されている。第１挿通孔５１ｃの内直径は、ローラーシャフト６１の外直径より十分に大きい。第１挿通孔５１ｃにローラーシャフト６１が挿通されている。
【００４７】
図４及び図５に示すように、第１閉塞部材５１の外面には第２閉塞部材５２が設けられている。第２閉塞部材５２は、円板形状の閉塞板５２ａと、閉塞板５２ａの周縁部から外方向へ突出する周壁５２ｂとを有している。図５に示すように、閉塞板５２ａの中央には、第２挿通孔５２ｃが形成されている。第２挿通孔５２ｃは、第１挿通孔５１ｃより小径になっている。第２挿通孔５２ｃにローラーシャフト６１が挿通されている。第２挿通孔５２ｃの内周面とローラーシャフト６１の外周面との間には、ローラーシャフト６１の回転を許容し得る程度の僅かなクリアランス（例えば０．１ｍｍ程度）が形成されている。閉塞板５２ａの第２挿通孔５２ｃの周辺の部分が、第１挿通孔５１ｃの内周面より径方向の内側に突出し、第１挿通孔５１ｃの内周面とローラーシャフト６１との間の環状空間を外側からほぼ塞いでいる。
【００４８】
周壁５２ｂの内部には軸受け５４が収容されている。軸受け５４の内輪は、ローラーシャフト６１に接している。軸受け５４の外輪は、周壁５２ｂに接している。軸受け５４を介して第２閉塞部材５２がローラーシャフト６１に支持されている。かつ、第２閉塞部材５２が、軸受け５４によってローラーシャフト６１の回転から縁切りされている。しかも、軸受け５４によって、第２挿通孔５２ｃの軸線がローラーシャフト６１の軸線と一致するように、第２閉塞部材５２が芯出しされている。
【００４９】
ローラーシャフト６１の外端に設けた軸受け６４と、軸受け５４との間には、圧縮コイルバネ５７（第３の付勢手段）が設けられている。圧縮コイルバネ５７にローラーシャフト６１が挿通されている。圧縮コイルバネ５７の両端部は軸受け５４，６４の内輪にそれぞれ突き当てられている。圧縮コイルバネ５７によって、軸受け５４が、外端の軸受け６４から離れる方向へ押されている。ひいては、軸受け５４を介して第２閉塞部材５２が第１閉塞部材５１の方向へ押されている。これにより、第２閉塞部材５２が第１閉塞部材５１の外面に押し当てられている。（閉塞部材５１，５２どうしが互いに押し合うように付勢されている）。さらには、第１閉塞部材５１の段差５１ｄが切欠凹部１６の段差１６ｄに押し当てられている。
なお、圧縮コイルバネ５７の両端部が、軸受け５４，６４の内輪ではなく外輪に突き当てられていてもよい。圧縮コイルバネ７３の一端部が、軸受け５４を介さずに第２閉塞部材５２に直接的に突き当てられていてもよい。
【００５０】
上記構成の表面処理装置１によれば、ローラーコンベア６０によって被処理物９を搬入開口１１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、処理ガスをノズル２０から処理空間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１２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６０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。
【００５１】
シール部材３０によって設置口周縁部１４とノズル２０との間の環状空間１３ａを気密に塞ぐことにより、処理槽１０内のガスが、環状空間１３ａを通って外部に漏れるのを防止できる。シール部材３０がシート状であるため、設置口周縁部１４とノズル２０とが大きく離れていたとしても、シール部材３０を設置口周縁部１４とノズル２０の間に張り渡し、処理槽１０とノズル２０の間を確実にシールできる。シート状シール部材３０の外縁部（第２要素側の周縁部）は、保持枠３１によって保持できる。したがって、シール部材３０の外縁部を容易に設置口周縁部１４に沿うよう配置できる。シール部材３０の外縁部（第２要素側の周縁部）と設置口周縁部１４との間は、圧縮コイルバネ３３の押し当てによってシール性を十分に確保でき、処理槽１０内のガスが、シール部材３０の外縁部と設置口周縁部１４との間から外部に漏れるのを防止できる。
【００５２】
側壁１５におけるローラーシャフト貫通用の切欠凹部１６には第１閉塞部材５１が設けられ、この第１閉塞部材５１が圧縮コイルバネ５３によって上へ付勢され、シール部材３０の外縁部の左右の縁部分に押し当てられている。したがって、第１閉塞部材５１の上端部とシール部材３０との間をシールでき、処理槽１０内のガスが第１閉塞部材５１とシール部材３０との間から外部に漏れるのを防止できる。
【００５３】
切欠凹部１６は、第１閉塞部材５１である程度塞ぐことができる。さらに、第１閉塞部材５１の挿通孔５１ｃの内周面とローラーシャフト６１の外周面との間の環状空間は、第２閉塞部材５２で十分に塞ぐことができる。これによって、処理槽１０の内部のガスが第１挿通孔５１ｃから漏れるのを防止できる。さらには、第２閉塞部材５２の第２挿通孔５２ｃの内周面とローラーシャフト６１の外周面との間のクリアランスは、極めて小さい（０．１ｍｍ程度）。これによって、処理槽１０の内部のガスが挿通孔５１ｃ，５２ｃから漏れるのを十分に防止できる。しかも、圧縮コイルバネ５７によって、第２閉塞部材５２が第１閉塞部材５１に押し当てられるため、処理槽１０の内部のガスが第１閉塞部材５１の外面と閉塞板５２ａとの間から漏れるのを確実に防止できる。さらに、上記圧縮コイルバネ５７のバネ力によって、第１閉塞部材５１の段差５１ｄが切欠凹部１６の段差１６ｄに押し当てられるため、処理槽１０の内部のガスが、第１閉塞部材５１及び切欠凹部１６の周縁どうし間から漏れるのを確実に防止できる。この結果、側壁１５におけるローラーシャフト６１が貫通する箇所のシール性を十分に確保できる。
【００５４】
第１挿通孔５１ｃの開口面積は、第２挿通孔５２ｃの開口面積より大きくでき、ひいてはローラーシャフト６１の断面積より十分に大きくできる。これによって、第１閉塞部材５１とローラーシャフト６１の干渉を十分に回避でき、第１閉塞部材５１の上下変位を十分に許容できる。したがって、第１閉塞部材５１の上端部とシール部材３０との間のシール性を十分に確保できる。
【００５５】
この結果、処理ガスが、処理槽１０から外部に漏れるのを十分に防止できる。したがって、処理ガスが有毒成分を含む場合でも作業の安全性を確保できる。また、処理ガスが腐食性成分を含んでいても周辺装置の腐食を防止できる。或いは、処理ガスが温暖化係数の大きい成分を含んでいても、環境負荷が増大するのを防止できる。
【００５６】
軸受け５４によって、第２挿通孔５２ｃをローラーシャフト６１の軸線に対し高精度に芯出しできる。したがって、第２挿通孔５２ｃの内周面とローラーシャフト６１の外周面との間のクリアランスが極小（０．１ｍｍ程度）であっても、回転時のローラーシャフト６１が第２挿通孔５２ｃの内周面に摺擦するのを回避できる。逆に言うと、上記クリアランスを極めて小さく設定でき、処理槽１０内のガスが、第２挿通孔５２ｃの内周面とローラーシャフト６１の外周面との間から漏れるのを十分に防止することができる。
【００５７】
第２閉塞部材５２は軸受け５４を介しローラーシャフト６１に支持されるため、第１閉塞部材５１が変位しても、第２閉塞部材５２についてはローラーシャフト６１に対し芯出しされた状態に維持できる。したがって、第１閉塞部材５１の変位に合わせて第２閉塞部材５２の位置を調節する必要がない。
【００５８】
シール部材３０が柔軟性及び伸縮性を有しているため、ノズル２０の高さ（上下方向の位置）を調節したり、ノズル２０の水平度を調節したりしても、シール部材３０が伸縮することで、設置口周縁部１４とノズル２０との間のシール状態を維持できる。
【００５９】
図２に示すように、設置位置のノズル２０は、支持梁２３を介し台座３に支持されている。したがって、ノズル２０の荷重が処理槽１０に作用することはない。これにより、処理槽１０の所要強度を低減できる。また、処理槽１０の設置口周縁部１４とノズル２０を離すことができ、ノズル２０の処理槽１０への設置や処理槽１０からの分離を容易化できる。さらに、ノズル２０の処理槽１０に対する位置調節を容易に行なうことができる。
【００６０】
ノズル２０は、表面処理による汚れが付着したり傷みが生じたりしやすく、ある程度の頻度でメンテナンスを行なう必要がある。図３に示すように、ノズル２０のメンテナンスの際は、伸縮式油圧シリンダからなるノズル移動手段５を伸長させる。これによって、ノズル２０が、ヒンジ４を回転支点にして設置口１３から上へ離れるように回転する。これにより、ノズル２０を図３に示す離間位置に簡単に移動させることができる。ノズル２０の移動に伴ない、シール部材３０がノズル２０と一体的に移動し、シール部材３０の外縁部が設置口周縁部１４から離れる。保持枠３１によってシール部材３０の外縁部の形状を維持できる。さらに、シール部材３０の外縁部は、保持枠３１及び被支持ピン３２を介し連結部２４に連結されて支持されているため、柔軟であっても垂れることはない。
なお、図４の仮想線に示すように、ノズル２０を１０から上に離すと、圧縮コイルバネ３３のバネ力によって第１閉塞部材５１の上端部が設置口周縁部１４より上に突出する。
【００６１】
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７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、シール部材３０の外縁部が、シール止着部１７によって設置口周縁部１４に固定されている。シール部材３０の内縁部は、ノズル２０から分離可能になっている。圧縮コイルバネ等の付勢手段３３が、シール部材３０の内縁部をノズル先端部２１の外周のシール接触部２１ａに押し当てている。これによって、シール部材３０の内縁部とノズル先端部２１との間のシール性が十分に確保されている。
【００６２】
ノズル２０をメンテナンス等のために設置位置から離間位置（図３参照）に移動させる際は、付勢手段３３によるシール部材３０の押し当てを解除し、シール部材３０の内縁部をノズル２０から解放する。そのうえで、ノズル２０を移動させる。シール部材３０は、処理槽１０に連結された状態で残置され、ノズル２０から分離される。第２実施形態では、処理槽１０が、特許請求の範囲の「第１要素」を構成する。ノズル２０が、特許請求の範囲の「第２要素」を構成する。シール部材３０の外縁部が、「第１要素側の周縁部」を構成する。シール部材３０の内縁部が、「第２要素側の周縁部」を構成する。
【００６３】
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、シール部材３０は、環状であり、かつ設置口周縁部１４とノズル２０との間を気密に塞ぐものであればよく、シート状に限られず、例えばＯリングやガスケットで構成されていてもよい。
処理槽１０の設置口周縁部１４とノズル２０のシール接触部２２，２１ａとが上下方向に離れ、シール部材３０が軸線を上下に向けた筒状のシート状になり、この筒状シート部材３０の上側の周縁部が、設置口周縁部１４とノズル２０のうち一方に接し、筒状シート部材３０の下側の周縁部が、設置口周縁部１４とノズル２０のうち他方に接していてもよい。
保持枠３１を、シール部材３０の第２要素側の周縁部を挟んで第２要素に連結手段で分離可能に連結してもよい。保持枠３１を第２要素に分離可能に連結する連結手段として、例えばボルトやフックが挙げられる。この場合、ノズル２０を処理槽１０から分離又は移動させる際は、保持枠３１から上記連結手段を解除したうえで、ノズル２０の分離又は移動を行なう。
被処理物９の搬送手段は、ローラーコンベア６０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。表面処理装置１が、被処理物９の搬送を有していなくてもよい。処理槽１０内に被処理物９を静止させて支持する支持部（例えばステージ）が設けられていてもよい。
ノズル移動手段５は、ノズル２０を処理槽１０に対して移動させるものであればよく、ノズル２０を回転移動させるのに限られず、例えばノズル２０を水平状態を維持しながら平行移動させるものであってもよく、回転移動と平行移動を組み合わせた動作をするようになっていてもよい。
ノズル２０は、ノズル移動手段５ではなく、人手で処理槽１０から分離又は移動されるようになっていてもよい。
ノズル２０は、処理槽１０の上部に設置されるのに限られず、処理槽１０の側部又は底部に設置されるようになっていてもよい。
第２閉塞部材５２が、ローラーシャフト６１に支持されるのに代えて第１閉塞部材５１に支持されてもよい。
付勢手段３３，５３，５７は、それぞれ圧縮コイルバネに限られず、引っ張りコイルバネでもよく、板バネでもよく、弾性ゴムでもよく、エアアクチュエータ又は油圧アクチュエータでもよい。付勢手段３３，５３，５７は、対応する付勢対象３０，５１，５２を押すだけではなく、押し付ける相手側から吸引する吸引手段でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
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】
【００６５】
【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側面図である。
【図２】上記表面処理装置の解説正面図である。
【図３】上記表面処理装置のノズルを離間位置にした状態の解説正面図である。
【図４】上記表面処理装置の処理槽の側壁におけるローラーシャフトが貫通する箇所を示し、図５のIV-IV線に沿う側面図である。
【図５】上記表面処理装置の処理槽の側壁におけるローラーシャフトが貫通する箇所を示し、図４のV-V線に沿う正面断面図である。
【図６】上記表面処理装置の処理槽の側壁におけるローラーシャフトが貫通する箇所を示し、図４のVI-VI線に沿う平面断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の表面処理装置の概略構成を示す解説側面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１      表面処理装置
２      処理ガス供給路
３      台座（ノズル支持手段）
４      ヒンジ（ノズル回転軸）
５      ノズル移動手段
９      被処理物
１０    処理槽
１１    搬入開口
１２    搬出開口
１３    設置口
１３ａ  環状空間
１４    設置口周縁部（シール接触部）
１５    処理槽のローラーシャフトと交差する壁
１６    切欠凹部
１６ｄ  段差
１７    シール止着部
１９    処理空間
２０    ノズル
２１    ノズル先端部
２１ａ  シール接触部
２２    シール止着部（シール接触部）
２３    支持梁
２４    連結部
３０    シール部材
３１    保持枠
３２    被支持ピン
３２ａ  抜け止め部
３３    圧縮コイルバネ（弾性部材、（第１の）付勢手段）
５１    第１閉塞部材
５１ｃ  第１挿通孔
５１ｄ  段差
５２    第２閉塞部材
５２ａ  閉塞板
５２ｂ  周壁
５２ｃ  第２挿通孔
５３    圧縮コイルバネ（第２の付勢手段）
５４    軸受け
５５    バネ受け部
５６    バネ座
５７    圧縮コイルバネ（第３の付勢手段）
６０    ローラーコンベア
６１    ローラーシャフト
６２    ローラ
６３    駆動系
６４    軸受け
【図１】
2010092914.tif 000003
【図２】
2010092914.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010092914.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010092914.tif 000008
【図７】
2010092914.tif 000009