(57)【要約】【課題】被処理物を折り返して再び表面処理する必要を無くしタクト時間を短縮する。【解決手段】移動手段９０によって被処理物３０を一方向ａに移動させる。第１処理部１０から被処理物との反応性を有する成分を含む反応ガスを被処理物９０に噴き付け、目標の表面処理量未満の表面処理を行なう。第１処理部１０より移動方向下流側には第２処理部２０を配置し、第１処理部と第２処理部との間には検出手段６０を配置しておく。第１処理部１０から出た被処理物９０の処理量を検出する。この検出処理量に基づいて、第１、第２処理部１０，２０による合計の表面処理量が目標に達するよう、第２処理部２０による表面処理量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物との反応性を有する成分を含む反応ガスを被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置において、
前記反応ガスを噴射し、目標の表面処理量未満の表面処理を行なう第１処理部と、
前記第１処理部の一側に配置され、前記反応ガスを噴射する第２処理部と、
被処理物を前記第１処理部から第２処理部に向かう方向に相対移動させる移動手段と、
前記第１処理部と第２処理部との間に配置され、被処理物の処理量を検出する検出手段と、
前記検出処理量に基づいて、前記第１、第２処理部による合計の表面処理量が前記目標に達するよう、前記第２処理部による表面処理量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記表面処理量制御が、前記第２処理部から噴射される反応ガス中の前記反応性成分の濃度の調節によりなされることを特徴とする請求項１に記載の表面処置装置。
【請求項３】
前記表面処理量制御が、前記第２処理部から噴射される反応ガス中の前記反応性成分の生成に要する供給エネルギーの調節によりなされることを特徴とする請求項１に記載の表面処置装置。
【請求項４】
前記表面処理量制御が、前記第２処理部の反応ガスの噴射流量の調節によりなされることを特徴とする請求項１に記載の表面処置装置。
【請求項５】
前記反応ガスを前記第２処理部の噴射口へ導く反応ガス供給路から前記反応ガスの一部または全部を前記噴射口へ導かない逃がし路が分岐されており、
前記噴射流量調節が、前記反応ガスの前記逃がし路への分流量の調節によりなされ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】
前記表面処理量制御が、前記被処理物が前記第２処理部にて処理されるときの前記移動手段による移動速度の調節によりなされることを特徴とする請求項１に記載の表面処置装置。
【請求項７】
前記第１処理部から第２処理部までの距離が、前記被処理物の前記移動方向に沿う長さより大きいことを特徴とする請求項６に記載の表面処置装置。
【請求項８】
前記移動手段が、前記第１処理部に対応する第１コンベアと、前記第２処理部に対応する第２コンベアとを含み、
前記制御手段が、前記第１コンベアによる前記被処理物の移動速度を一定に維持するとともに、前記第２コンベアによる前記被処理物の移動速度を調節することを特徴とする請求項７に記載の表面処理装置。
【請求項９】
前記第１、第２コンベアの間には、第１コンベア寄りに第１側中間コンベアが、第２コンベア寄りに第２側中間コンベアがそれぞれ配置されており、
前記被処理物が、前記第１コンベアと第１側中間コンベアと第２側中間コンベアに跨るときは、前記第１側中間コンベアを第１コンベアと等速で駆動するとともに、前記第２側中間コンベアをフリーにし、
前記被処理物が、前記第１コンベアより移動方向の下流に位置し、前記第１側中間コンベアと第２側中間コンベアとに跨るときは、前記第１側中間コンベアをフリーにするとともに、前記第２側中間コンベアを前記第２コンベアと等速になるように駆動することを特徴とする請求項８に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
前記制御手段が、前記検出処理量に基づいて前記第１処理部による表面処理量をも制御することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の表面処置装置。
【請求項１１】
前記被処理物が、連続するシート状またはフィルム状をなし、
前記移動手段が、前記被処理物を巻き付けて順次移動させる第１ロールと中間ロールと第２ロールとを含み、前記中間ロールが前記第１、第２ロールに対し接近離間可能になっており、
前記第１処理部が、前記中間ロールより前記移動方向の上流側に配置され、前記第２処理部が、前記中間ロールより前記移動方向の下流側に配置されており、
前記制御手段が、前記検出手段の検出処理量に基づいて、前記第２ロールの回転速度をフィードフォワード制御するとともに前記第１ロールの回転速度をフィードバック制御し、更に、前記中間ロールを、第１、第２ロールの回転速度差に応じて前記第１、第２ロールに対し接近離間させることを特徴とする請求項１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、被処理物に反応ガスを噴き付けてエッチングや成膜などの表面処理を行なう装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１では、処理ユニットに設けた電極に電圧を印加してプラズマを生成することにより処理ガスに反応性を付与し、この処理ガスを被処理物に噴き付け、被処理物を表面処理している。被処理物は、処理ユニットに対し相対的に往復移動（スキャン）される。これにより、スキャンの回数分だけ表面処理の量を加算することができ、所望の処理量を得ることができる。
【特許文献１】特開２００７−５４６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のスキャン方式では、折り返しのとき、処理ユニットをその移動方向の寸法分だけ被処理物の端よりも外側に余計に移動させる必要があった。そのため、スキャンの回数が多くなるほど無駄な時間が増え、被処理物より外側に無駄に噴出されるガス量も増えるという問題があった。
１回のスキャン（一回の往動または復動）で処理できる量を増やすために、処理ユニットを上記移動方向に沿って複数並設することが考えられるが、そうすると、処理ユニットの数に比例して装置全体の移動方向寸法ひいては１回の折り返し時に生じる無駄な時間が増加するため、全体のタクト時間が処理ユニットの数に反比例して短くなるわけではない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するために提案されたものであり、被処理物との反応性を有する成分を含む反応ガスを被処理物に噴き付けて表面処理を行なう装置において、
前記反応ガスを噴射し、目標の表面処理量未満の表面処理を行なう第１処理部と、
前記第１処理部の一側に配置され、前記反応ガスを噴射する第２処理部と、
被処理物を前記第１処理部から第２処理部に向かう方向に相対移動させる移動手段と、
前記第１処理部と第２処理部との間に配置され、被処理物の処理量を検出する検出手段と、
前記検出処理量に基づいて、前記第１、第２処理部による合計の表面処理量が前記目標に達するよう、前記第２処理部による表面処理量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、被処理物を第１処理部から第２処理部に向かう方向へ１回往動させるだけで合計の表面処理量が目標に達するようにすることができる。したがって、折り返して再び処理部に通す必要がなく、折り返しにかかる無駄な時間を省略することができ、タクト時間を短縮することができる。
【０００５】
前記表面処理量制御が、前記第２処理部から噴射される反応ガス中の前記反応性成分の濃度の調節によりなされるようになっていてもよい。
前記表面処理量制御が、前記第２処理部から噴射される反応ガス中の前記反応性成分の生成に要する供給エネルギーの調節によりなされるようになっていてもよい。
【０００６】
前記表面処理量制御が、前記第２処理部の反応ガスの噴射流量の調節によりなされるようになっていてもよい。
前記反応ガスを前記第２処理部の噴射口へ導く反応ガス供給路から前記反応ガスの一部または全部を前記噴射口へ導かない逃がし路が分岐されており、前記噴射流量調節が、前記反応ガスの前記逃がし路への分流量の調節によりなされるようになっていてもよい。これにより、制御の容易化を図ることができる。
【０００７】
前記表面処理量制御が、前記被処理物が前記第２処理部にて処理されるときの前記移動手段による移動速度の調節によりなされるようになっていてもよい。移動速度と表面処理量はほぼ反比例するため、制御が容易である。また、反応ガスの流量や反応性成分の濃度や投入エネルギーを一定に維持できるので、安定した処理を行なうことができる。
【０００８】
前記表面処理量制御が移動速度の調節にてなされる場合、前記第１処理部から第２処理部までの距離が、前記被処理物の前記移動方向に沿う長さより大きいことが好ましい。これによって、被処理部を、第１処理部から抜け出た後で速度を調節して第２処理部に導入することができる。
【０００９】
前記表面処理量制御が移動速度の調節にてなされる場合、前記移動手段が、前記第１処理部に対応する第１コンベアと、前記第２処理部に対応する第２コンベアとを含むのが好ましい。前記制御手段が、前記第１コンベアによる前記被処理物の移動速度を一定に維持するとともに、前記第２コンベアによる前記被処理物の移動速度を調節することが好ましい。これによって、制御の容易化及び表面処理の安定化を図ることができる。
【００１０】
前記第１、第２コンベアの間には、第１コンベア寄りに第１側中間コンベアが、第２コンベア寄りに第２側中間コンベアがそれぞれ配置されているのが好ましい。
前記被処理物が、前記第１コンベアと第１側中間コンベアと第２側中間コンベアに跨るときは、前記第１側中間コンベアを第１コンベアと等速で駆動するとともに、前記第２側中間コンベアをフリーにし、前記被処理物が、前記第１コンベアより移動方向の下流に位置し、前記第１側中間コンベアと第２側中間コンベアとに跨るときは、前記第１側中間コンベアをフリーにするとともに、前記第２側中間コンベアを前記第２コンベアと等速になるように駆動することが好ましい。
これによって、被処理物が第１処理部で処理される間は、第１処理部に対応する速度を確実に維持でき、第１処理部での処理が終了した後、被処理物を第２処理部に対応する速度になるよう調節したうえで第２処理部に導入することができ、第２処理部では始めから調節後の速度になるようにすることができる。また、被処理物と何れかのコンベアとの間にすべりが生じるのを防止することができる。
【００１１】
前記制御手段が、前記検出処理量に基づいて前記第１処理部による表面処理量をも制御することが好ましい。
これによって、制御の正確度を高めることができる。
【００１２】
前記被処理物が、連続するシート状またはフィルム状をなし、
前記移動手段が、前記被処理物を巻き付けて順次移動させる第１ロールと中間ロールと第２ロールとを含み、前記中間ロールが前記第１、第２ロールに対し接近離間可能になっており、
前記第１処理部が、前記中間ロールより前記移動方向の上流側に配置され、前記第２処理部が、前記中間ロールより前記移動方向の下流側に配置されており、
前記制御手段が、前記検出手段の検出処理量に基づいて、前記第２ロールの回転速度をフィードフォワード制御するとともに前記第１ロールの回転速度をフィードバック制御するようになっていてもよい。
これによって、連続シート状又はフィルム状の被処理物を連続的に一方向へ送りながら合計表面処理量が確実に目標に達するように処理することができる。
更に、前記中間ロールを、第１、第２ロールの回転速度差に応じて前記第１、第２ロールに対し接近離間させるのが好ましい。
これによって、制御タイミングのずれによる第１ロールと第２ロールの一時的な回転速度差を吸収することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被処理物を第１処理部から第２処理部に向かう方向へ１回往動させるだけで目標の表面処理量を得るようにすることができる。したがって、折り返して再び処理部に通す必要がなく、折り返しにかかる無駄な時間を省略することができ、タクト時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、第１実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示したものである。表面処理装置は、第１処理部１０と、第２処理部２０と、移動手段３０とを備えている。
【００１５】
移動手段３０は、移動ステージやローラコンベアで構成され、被処理物９０を例えば矢印ａで示すように左から右へ移動させるようになっている。被処理物９０をエア圧で浮上させるとともに左から右へ移動させるようになっていてもよい。
【００１６】
移動手段３０の上方に第１、第２処理部１０，２０が配置されている。第１処理部１０は、左側（移動手段３０による移動方向の上流側）に配置され、第２処理部２０は、右側（移動手段３０による移動方向の下流側）に配置されている。
【００１７】
反応ガス源４０から反応ガス供給路４４が延び、この供給路４４が２つの路４４ａ，４４ｂに分岐して第１処理部１０と第２処理部２０にそれぞれ接続されている。
反応ガス源４０は、被処理物９０との反応性を有する反応性成分を含む反応ガスを処理部１０，２０に供給する。
【００１８】
第１処理部１０は左右方向に延びている。詳細な図示は省略するが、第１処理部１０には、反応ガス源４０からの反応ガスを整流する整流路が設けられている。整流後の反応ガスが第１処理部１０から下方へ噴射されるようになっている。
【００１９】
第２処理部２０には、第１処理部１０と同様に整流路（図示省略）が設けられており、反応ガス源４０からの反応ガスをこの整流部で整流するようになっている。整流後の反応ガスが第２処理部２０から下方へ噴射されるようになっている。
【００２０】
第２処理部２０は、第１処理部１０より小型であり、反応ガスの噴出流量は第１処理部１０より小さい。したがって、第２処理部２０による表面処理量は、第１処理部１０による表面処理量より小さい。
【００２１】
第１処理部１０と第２処理部２０との間には検出手段６０が設けられている。検出手段６０は、第１処理部１０を通過後、第２処理部２０に導入される前の被処理物９０の表面処理量を検出するようになっている。検出手段６０は、第２処理部２０よりも第１処理部１０の近傍に寄せて配置されているが、これに限定されるものではなく、第１処理部１０と第２処理部２０との間のちょうど中間に配置してもよく、第２処理部２０に寄せて配置してもよい。
【００２２】
検出手段６０の検出信号は、制御手段７０に入力されるようになっている。制御手段７０は、フィードフォワード制御回路などを有するコントローラで構成されている。
【００２３】
上記構成の表面処理装置による被処理物９０の表面処理方法を説明する。
被処理物９０は、移動手段３０によって左から右に移動されながら、先ず第１処理部１０の下側に通される。この被処理物９０に第１処理部１０から反応ガスが噴き付けられ、反応ガス中の反応性成分が被処理物９０と接触して反応が起き、表面処理がなされる。
【００２４】
被処理物９０が第１処理部１０の下側を１回通過される期間における第１処理部１０による表面処理量は、当該被処理物９０に対する表面処理量の最終目標未満になるよう設定されており、好ましくは目標の５０％〜９５％程度、より好ましくは目標の７０％〜９０％程度になるよう設定されている。
【００２５】
やがて、被処理物９０は第１処理部１０の右方へ抜け出て来る。この被処理物９０の表面処理量を検出手段６０で検出する。検出結果は、制御手段７０に入力される。
【００２６】
続いて、被処理物９０は、第２処理部２０に導入される。この被処理物９０に第２処理部２０から反応ガスが噴き付けられ、更なる表面処理がなされる。
このとき、制御手段７０が、上記検出手段６０の検出値に基づいて、２つの処理部１０，２０による合計の表面処理量が目標に達するように第２処理部２０による表面処理量を調節する。
これによって、被処理物９０を第１、第２処理部１０，２０に１回だけ通すだけで目標の表面処理量を得ることができる。よって、第２処理部２０から出た被処理物９０を折り返させる必要はなく、そのまま次の工程へ搬出することができる。故に、折り返しかかる無駄な時間を省略することができ、ひいてはタクト時間を短縮することができる。
【００２７】
制御手段７０による上記第２処理部２０の表面処理量を調節するための操作対象は、例えば、反応ガス源４０、移動手段３０などである。
反応ガス源４０を操作対象とする場合、反応ガス源４０から第２処理部２０への反応ガスの供給流量や反応ガス中の反応性成分の濃度が調節される。
反応ガスの供給流量は、供給路４４ｂに設けた開度調節バルブなどからなる流量調節手段４３によって調節してもよい。
反応ガス源４０が、原料ガスにエネルギーを供給して反応性成分を生成するようになっている場合（例えばプラズマ生成装置など）、原料ガス中の原料成分の濃度や供給エネルギーを調節することにより反応性成分濃度を調節することができる。
反応性成分濃度を調節する場合、第２処理部２０への反応ガス供給路４４ｂを反応ガス源４０から直接引き出すことにしてもよく、第２処理部２０用の反応ガス源４０を第１処理部１０用とは別に設けることにしてもよい。これにより、第１処理部１０への反応ガス中の反応性成分濃度を一定に維持するとともに、第２処理部２０への反応ガス中の反応性成分濃度を可変調節することができる。
【００２８】
移動手段３０を操作対象とする場合、被処理物９０が第２処理部２０の下方を通過する時の移動速度が調節される。これにより、第２処理部２０における被処理物９０に処理時間が調節され、ひいては、第２処理部２０による表面処理量を制御することができる。この場合、第１処理部１０の右端部から第２処理部２０の左端部まで距離Ｄ１を被処理物９０の左右方向の寸法より大きくする（図３参照）。これにより、被処理物９０を、第１処理部１０から完全に抜け出た後で移動速度を調節して第２処理部２０に導入することができる。
【００２９】
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、既述の実施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２は、第１実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示したものである。この実施形態の被処理物９０は、例えば液晶用ガラス基板とし、そのサイズは２ｍ×２ｍとする。ガラス基板９０の表面（上面）にはアモルファスシリコン層（図示省略）が形成されている。このアモルファスシリコン層が表面処理装置にてエッチングされる。アモルファスシリコン層の処理前膜厚は、約２００ｎｍとする。エッチング（表面処理）の目標量は、このアモルファスシリコン層を１０％程度オーバーエッチングする大きさ（約２２０ｎｍ）とする。
【００３０】
移動手段３０として、エア圧浮上式搬送機構が用いられている。ガラス基板９０が、この移動手段３０によって浮上させられながら左から右方向へ移動されるようになっている。移動速度は、例えば４ｍ／ｍｉｎとする。この一定の速度でガラス基板９０が先ず第１処理部１０に導入される。
【００３１】
第１処理部１０は、例えば２０台（図２では３台のみ図示）の第１処理ユニット１１を含んでいる。各第１処理ユニット１１は、第１プラズマ生成部１２と、この第１プラズマ生成部１２の下方に配置された第１ノズル部１３とを有している。１台の第１処理ユニット１１の左右方向の寸法は、３０ｃｍである。したがって、第１処理部１０全体の左右方向の寸法は、６ｍである。
【００３２】
各第１処理ユニット１１の第１プラズマ生成部１２には、一対の電極１５，１５が設けられている。電源５０Ａからの電力供給によってこれら電極１５どうし間に電界が印加されて大気圧放電が生成される。電源５０Ａからの供給電力（投入エネルギー）は、例えば４ｋＷとする。
【００３３】
ＨＦ原料ガス源４１ＡのＨＦ原料ガスが、供給路４６ａを介して各第１処理ユニット１１の電極１５，１５間の放電空間１５ａに導入される。ＨＦ原料ガスとして、Ａｒ、ＣＦ４、Ｈ２Ｏの混合ガスが用いられている。混合ガス中の各ガス成分の流量は、１台の第１処理ユニット１１あたり、例えばＡｒ  ９ｓｌｍ、ＣＦ４  １ｓｌｍ、Ｈ２Ｏ  ０．１ｓｌｍとする。この混合ガスを放電空間１５ａに通してプラズマ化することにより、ＨＦが生成される。このＨＦ含有ガスが、第１ノズル部１３に導入される。
【００３４】
別途、酸素（Ｏ２）を原料とし、オゾナイザー４２Ａにてオゾン（Ｏ３）を生成する。このオゾン含有ガスのＯ３濃度は、例えばＯ３／（Ｏ２＋Ｏ３）＝８ｖｏｌ％とする。このオゾン含有ガスが、供給路４５ａを介して各第１処理ユニット１１の第１ノズル部１３に例えば６ｓｌｍずつ導入される。
【００３５】
これにより、第１ノズル部１３内において、プラズマ生成部１２からのＨＦ含有ガスとオゾナイザー４２Ａからのオゾン含有ガスとが混合され、反応性成分としてＨＦ及びＯ３を含む反応ガスが生成される。この反応ガスが、第１ノズル部１３内の整流部（図示省略）で整流されて均一化され、反応ガス供給路４４ａに導出される。
【００３６】
第１ノズル部１３の底面には、噴射口１３ａと排気口１３ｂが並んで形成されている。詳細な図示は省略するが、これら噴射口１３ａ及び排気口１３ｂは、図２の紙面と直交する前後方向にスリット状に延びている。噴射口１３ａ及び排気口１３ｂの長さは、２ｍとする。噴射口１３ａまたは排気口１３ｂは、スリット状にするのに代えて、前後（図２の紙面直交方向）に並べられた多数の小孔で構成してもよい。
【００３７】
第１ノズル部１３の反応ガス供給路４４ａが噴出口１３ａに連なっている。第１ノズル部１３内の整流部で均一化された反応ガスが、反応ガス供給路４４ａを経て噴射口１３ａから噴射され、下方のガラス基板９０に吹き付けられる。これにより、ガラス基板９０の表面のアモルファスシリコン層が反応ガス中のＯ３によって酸化され、この酸化シリコンとＨＦとが反応してエッチングされる。処理済みのガスは、排気口１３ｂに吸い込まれて排気される。
【００３８】
第１処理ユニット１１は、１台あたり例えば約８ｎｍのアモルファスシリコンをエッチングできるようになっている。第１処理部１０全体のエッチング量は、例えば約１６０ｎｍになり、第１処理部１０から出たガラス基板９０のアモルファスシリコン層の残厚は、規格の上では４０ｎｍになる。しかし、実際の処理では、処理前膜厚の±１０％程度ばらつき、例えば２０〜６０ｎｍになる。このアモルファスシリコン層の残厚が、検出手段６０で検出される。検出手段６０として、分光反射式膜厚測定器、偏光反射式膜厚測定器、透過率測定器などを用いることができる。
検出手段６０による検出残厚は、第１処理部１０によるエッチング量（表面処理量）を示すデータとして制御手段７０に入力される。
【００３９】
第２処理部２０は、第１処理ユニット１１より少ない数（ここでは８台、図２では１台のみ図示）の第２処理ユニット２１を含んでいる。各第２処理ユニット２１は、第１処理ユニット１１と同様に、第２プラズマ生成部２２と、第２ノズル部２３とで構成されている。第２プラズマ生成部２２は、電極２５を含み、電源５０Ｂからの電力供給により放電空間２５ａを生成する。ＨＦ原料ガス源４１ＢからのＨＦ原料ガスが、供給路４６ｂを経て放電空間２５ａに導入されてプラズマ化され、ＨＦが生成される。このＨＦ含有ガスが、ノズル部２３に導入される。
【００４０】
また、オゾナイザー４２Ｂからのオゾン含有ガスが、供給路４５ｂを経て各第２処理ユニット２１のノズル部２３に導入される。このノズル部２３内でＨＦ含有ガスとオゾン含有ガスが混合され、ＨＦ及びＯ３を含む反応ガスが生成される。この反応ガスが、ノズル部２３内の整流部（図示せず）で整流されて均一化され、反応ガス供給路４４ｂを経てノズル部２３の底面の噴射口２３ａから噴出され、ガラス基板９０のアモルファスシリコン層をエッチングする。処理済みのガスは、排気口２３ｂから吸い込まれて排出される。
各第２処理ユニット２１におけるエッチング条件（ＨＦ原料ガス成分の流量及び混合比、電源５０Ｂの供給電力などを含む）は、基本的に第１処理ユニット１１と同一になっている。したがって、第２処理部２０によるエッチング量は、通常６４ｎｍになる。
【００４１】
一方、制御手段７０は、検出手段６０によって検出した第１処理部１０の処理量データに基づいて、第２処理部２０への反応ガスの反応性成分濃度を調節する。ここでは、オゾナイザー４２Ｂを操作してオゾン濃度を調節する。オゾン供給路４５ｂの流量調節手段４３ｂを操作してオゾン流量を調節することにしてもよい。オゾン量とシリコンのエッチング速度とはほぼ比例関係にあるため、比較的容易に所望のエッチング量を得ることができる。
【００４２】
例えば、上記アモルファスシリコン層の検出残厚が、第１処理部１０の処理能の規格通り４０ｎｍ程度のときは、第２処理部２０でも第１処理部１０と同じオゾン濃度（８％）で処理する。一方、残厚が２０ｎｍ程度のときは、オゾン量を減らし、第２処理部２０によるエッチング量が約４０ｎｍになるようにする。残厚が６０ｎｍ程度のときは、オゾン量を増やし、第２処理部２０によるエッチング量が約８０ｎｍになるようにする。これにより、第１処理部１０でのエッチング量のばらつきにかかわらず、第１、第２処理部１０，２０の合計のエッチング量が目標値（初期膜厚の約１０％増し）に達するようにでき、アモルファスシリコン層を確実に除去することができる。
オゾン含有ガスのオゾン濃度や流量を調節するのに代えて、ＨＦ原料の流量や、電源５０Ｂからの供給電力（エネルギー）を調節することにしてもよい。
【００４３】
第１処理部１０と第２処理部２０との間の間隔Ｄ１は、第２処理部２０の処理条件の変更に伴うレスポンス時間に対応する距離だけ離せば十分であり、装置全体をコンパクトにすることができる。たとえば、オゾン量変更がエッチング速度に反映するまでのレスポンス時間を６ｓｅｃとすると、第１処理部１０と第２処理部２０の離間距離Ｄ１は、少なくとも０．４ｍあればよい。１つのガラス基板９０と次のガラス基板９０との間の送り間隔Ｄ２も少なくとも０．４ｍあればよい。
【００４４】
ここでは、第１処理部１０と第２処理部２０の離間距離Ｄ１、及びガラス基板９０どうしの送り間隔Ｄ２を共に０．５ｍとする。したがって、０．６２５ｍｉｎのタクトでガラス基板９０を順次エッチングすることができる。
【００４５】
図３は、第３実施形態に係る表面処理装置を示したものである。この実施形態では、移動手段３０の構成が第２実施形態（図２）と異なっている。移動手段３０は、第１コンベア３１と、第２コンベア３２と、これら第１、第２コンベア３２の間に設けられた側中間コンベア３３，３４とで構成され、これらコンベア３１〜３４が左右方向に一列に配置されている。
第１コンベアの上側に第１処理部１０が配置され、第２コンベアの上側に第２処理部２０が配置されている。
第１、第２コンベア３２の中間において、第１コンベア３１寄りに第１側中間コンベア３３が配置され、第２コンベア３２寄りに第２側中間コンベア３４が配置されている。
コンベア３１〜３４は、ローラコンベアで構成されているが、ベルトコンベアで構成されていてもよい。
【００４６】
第１側中間コンベア３３は、制御手段７０によって駆動モードとフリーモードの一方を選択されるようになっている。駆動モードの第１側中間コンベア３３は、ローラ軸が駆動部に接続され、第１コンベア３１と等速で回転駆動されるようになっている。フリーモードの第１側中間コンベア３３は、ローラ軸が駆動部から切り離され、フリー状態になる。
【００４７】
同様に、第２側中間コンベア３４は、制御手段７０によって駆動モードとフリーモードの一方を選択されるようになっている。駆動モードの第２側中間コンベア３４は、ローラ軸が駆動部に接続される。フリーモードの第２側中間コンベア３４は、ローラ軸が駆動部から切り離され、フリー状態になる。
【００４８】
第１処理部１０から第２処理部２０までの距離Ｄ１は、各ガラス基板９０の左右方向の寸法（２ｍ）より大きく、たとえばＤ１＝２．５ｍとする。この第１処理部１０と第２処理部２０の間の部分に、第１側中間コンベア３３と第２側中間コンベア３４とが配置されている。
【００４９】
１のガラス基板９０と次のガラス基板９０との間の送り間隔Ｄ２は、第２処理部２０の左右方向の寸法と同じかそれ以上とする。
【００５０】
各ガラス基板９０は、先ず、第１コンベア３１によって一定の速度（例えば４ｍ／ｍｉｎ）で左から右へ移動されながら、第１処理部１０によってエッチングされる。第１処理部１０の処理条件は、第２実施形態（図２）における第１処理部１０と同一とする。
【００５１】
符号９０Ａで示すガラス基板のように、右端部が第１処理部１０の処理領域から出てくると、検出手段６０によって残膜の厚さ（第１処理部１０での処理量）が検出され、検出結果が制御手段７０へ出力される。このとき、ガラス基板９０Ａは、第１コンベア３１と第１側中間コンベア３３との間に跨る。この状態では、制御手段７０は、第１側中間コンベア３３を駆動モードにし、第１側中間コンベア３３を第１コンベア３１と等速で回転駆動させる。これにより、第１コンベア３１と第１側中間コンベア３３とが一緒になってガラス基板９０Ａをスムーズに右方向へ搬送することができる。
【００５２】
図３において二点鎖線９０Ｂで示すように、やがて、ガラス基板９０は、右端部が第２側中間コンベア３４に載り、３つのコンベア３１，３３，３４に跨るようになる。このとき、制御手段７０は、第２側中間コンベア３４をフリーモードにする。これにより、ガラス基板９０と第２側中間コンベア３４との間にすべりが生じるのを防止でき、ガラス基板９０をスムーズに移動させることができる。フリー状態の第２側中間コンベア３４は、移動中のガラス基板９０によって回転させられる。
【００５３】
その後、図３において三点鎖線９０Ｃで示すように、ガラス基板９０は、第１コンベア３１から抜け出てそれより右側（移動方向の下流側）に位置するようになり、２つの中間コンベア３３，３４に跨るようになる。このとき、制御手段７０は、第１側中間コンベア３３を駆動モードからフリーモードに切り替えるとともに、第２側中間コンベア３４をフリーモードから駆動モードに切り替える。これにより、以後、ガラス基板９０は、第２側中間コンベア３４の駆動により右方向へ移動される。第２側中間コンベア３４によるガラス基板９０の移動速度は、後述する第２コンベア３２による移動速度と等速になるようにする。第１側中間コンベア３３をフリーモードにすることにより、第１側中間コンベア３３とガラス基板９０との間にすべりが生じるのを防止できる。
【００５４】
やがて、ガラス基板９０は、第２コンベア３２にも跨るようになる。これにより、第２コンベア３２と第２側中間コンベア３４とが一緒になってガラス基板９０を右方向へ搬送する。
【００５５】
そして、ガラス基板９０が、第２処理部２０の処理領域に入り、第２処理部２０によって更なるエッチングを施される。この第２処理部２０の処理条件（反応ガスの流量、ＨＦ濃度、Ｏ３濃度等）は、第１処理部１０と同一とする。ただし、第２側中間コンベア３４及び第２コンベア３２によるガラス基板９０の移動速度は、検出手段６０による検出データに基づく大きさになるよう可変調節される。
【００５６】
たとえば、検出残厚が規定通り（例えば４０ｎｍ程度）であれば、第２処理部２０でもガラス基板９０を第１処理部１０と同じ速度（４ｍ／ｍｉｎ）で移動させる。一方、検出残厚が規定値を下回っているときは、第２処理部２０での移動速度を第１処理部１０より速くする。これにより、第２処理部２０での処理時間を短縮でき、処理量を低減できる。検出残厚が規定値を上回っているときは、第２処理部２０での移動速度を第１処理部１０より遅くする。これにより、第２処理部２０での処理時間を長くでき、処理量を増やすことができる。この結果、第１処理部１０でのエッチング量のばらつきにかかわらず、最終のエッチング量が目標値になるようにすることができる。移動速度とエッチング量はほぼ比例関係にあるため、第２処理部２０によるエッチング量を容易に制御できる。
この態様では、反応ガスの流量や成分濃度などのガス条件及び供給電力などのプラズマ条件の変更を伴わないため、より安定した処理を行なうことができる。
中間コンベア３３，３４のモード切替により、被処理物９０が第１処理部１０で処理される間は、確実に第１処理部１０に対応する速度を維持でき、第１処理部１０での処理が終了した後、被処理物９０を第２処理部２０に対応する速度になるよう調節したうえで第２処理部２０に導入することができ、第２処理部２０では始めから調節後の速度になるようにすることができる。
【００５７】
図４は、第４実施形態に係る表面処理装置を示したものである。この実施形態の被処理物は、連続フィルム（ないしは連続シート）９１であり、移動方向の寸法が極めて大きい。
表面処理装置の移動手段は、第１ロール８１と、第２ロール８２と、中間ロール８３とを備えている。第１ロール８１と第２ロール８２は、左右に並んで配置されている。中間ロール８３は、第１ロール８１と第２ロール８２の中間においてこれらロールより下側に配置されている。第１ロール８１は、第１回転調節機構８６によって回転速度を調節できるようになっている。第２ロール８２は、第２回転調節機構８７によって回転速度を調節できるようになっている。中間ロール８３は、フリーに回転できるとともに昇降機構８８によって上下に変位可能になっている。
【００５８】
繰り出しロール８４から繰り出された連続フィルム９１は、第１ロール８１、中間ロール８３、第２ロール８２の順に掛け回され、繰り出しロール８４に巻き取られるようになっている。
【００５９】
第１処理部１０は、中間ロール８３より連続フィルム９１の移動方向の上流側に配置されており、好ましくは第１ロール８１に対向するように配置されている。この第１ロール８１上の連続フィルム９１に第１処理部１０から反応ガスが噴き付けられ、エッチングがなされる。第１処理部１０からの反応ガスの噴射流量は、常時一定であり、反応ガス中のＨＦ、Ｏ３などの反応性成分の濃度は常時一定である。
【００６０】
第２処理部２０は、中間ロール８３より連続フィルム９１の移動方向の下流側に配置されており、好ましくは第２ロール８２に対向するように配置されている。この第２ロール８２上の連続フィルム９１に第２処理部２０から反応ガスが噴き付けられ、更なるエッチングがなされる。この第２処理部２０からの反応ガスの流量及び反応性成分濃度は常時一定である。
【００６１】
検出手段６０は、連続フィルム９１の移動方向に沿って第１処理部１０と第２処理部２０との間に配置されており、好ましくは第１処理部１０の側に寄せて配置されている。
この検出手段６０によって、連続フィルム９１における第１処理部１０から繰り出された部分の残膜の厚さ（第１処理部１０での表面処理量）が検出される。検出結果は制御手段７０へ入力される。
【００６２】
制御手段７０は、検出手段６０の検出結果に基づいて、第２回転調節機構８７を操作し第２ロール８２の回転速度をフィードフォワード制御するとともに、第１回転調節機構８６を操作し第１ロール８１の回転速度をフィードバック制御する。これによって、連続フィルム９１についても一方向への１回の移動で目標の表面処理量を得ることができる。
【００６３】
たとえば、検出残厚が第１処理部１０の規定値より大きいときは、第２ロール８２の回転速度を遅くする。続いて、第１ロール８１についても回転速度を遅くし、検出残厚が規定値になるようにする。反対に、検出残厚が第１処理部１０の規定値より小さいときは、第２ロール８２の回転速度を速くする。続いて、第１ロール８１の回転速度を速くし、検出残厚が規定値になるようにする。この間、昇降機構８８によって中間ロール８３を昇降させてロール８１，８２に接近離間させ、第２ロール８２と第１ロール８１の速度調節タイミングのずれによる一時的な回転速度差を吸収する。
【００６４】
図５は、第２処理部２０における表面処理量を、反応ガスの噴射流量によって調節する場合の変形例（第５実施形態）を示したものである。装置構成は、次の点を除き、第２実施形態（図２）とほぼ同じである。
第２プラズマ生成部２２（ＨＦ生成部）から延びる反応ガス供給路４４ｂにおけるオゾナイザー４２Ｂ（Ｏ３生成部）からの供給路４５ｂの合流部より下流側から逃がし路４７が分岐されている。これにより、第２プラズマ生成部２２からのＨＦ含有ガスとオゾナイザー４２Ｂからのオゾン含有ガスとが合流してなる反応ガスの一部が、反応ガス供給路４４ｂから逃がし路４７へ分流するようになっている。逃がし路４７には、開度調節バルブなどからなる逃がし流量調節手段４８が設けられている。逃がし路４７は、排気口２３ｂから延びる排出路４９に合流されている。
【００６５】
制御手段７０は、検出手段６０の検出処理量に基づいて流量調節手段４８の開度を調節する。
具体的には、検出手段６０の検出処理量（第１処理部１０でのエッチング量）が規定値を下回るときは、流量調節手段４８の開度を小さくする。これにより、反応ガス（ＨＦ及びＯ３含有ガス）の逃がし路４７への分流量が減り、噴射口２３ａへ導かれる流量が増え、噴射口２３ａからの噴射流量が増える。これによって、第２処理部２０での処理量（エッチング量）を増大させることができ、最終的に目標の表面処理量に到達することができる。
【００６６】
反対に、検出手段６０の検出処理量（第１処理部１０でのエッチング量）が規定値を上回るときは、流量調節手段４８の開度を大きくする。これにより、反応ガスの逃がし路４７への分流量が増え、噴射口２３ａへ導かれる流量が減り、噴射口２３ａからの噴射流量が減る。これによって、第２処理部２０での処理量（エッチング量）を抑えることができ、最終的に目標の表面処理量に到達することができる。
反応ガス供給路４４ｂから噴射口２３ａへ導かれることなく逃がし路４７に分流された反応ガスは、排気口２３ｂから吸引された処理済みガスと合流し、排出路４９を経て排気処理に付される。
【００６７】
第１処理部１０だけで目標のエッチング量が得られ、第２処理部２０でのエッチングが不要な場合は、流量調節手段４８を全開にし、オゾン供給路４５ｂと合流後の供給路４４ｂを流れる反応ガスを全て逃がし路４７に逃がし、排出路４９へ排出する。これにより、第２処理部２０で更にエッチングされることがなく、過剰処理を回避することができる。
流量調節手段４８を全開にすることにより、噴射口２３ａの圧力が低下すると、ノズル部２３内に残留していたガスは、基板に接触することなく噴射口２３ａを逆流し、逃がし路４７を経て排出路４９から排出される。
【００６８】
この実施形態によれば、流量調節手段４８の操作によって噴射口２３ａからの反応ガスの噴射流量を遅滞無く可変調節でき、制御レスポンスを良好にすることができる。また、噴射口２３ａからの噴射流量の変動に拘わらず、トータルのガス流量を一定に維持できる。したがって、第２プラズマ生成部２２での処理条件（ＨＦ原料（Ａｒ＋ＣＦ４＋Ｈ２Ｏ）の導入流量やプラズマ生成のためのパワー等）を変える必要がなく、オゾナイザー４２Ｂからのオゾン供給量ひいては酸素源４２Ｃからの酸素供給量も変える必要がなく、制御の容易化を図ることができる。よって、ＨＦ等の生成濃度が変動することはなく、生成濃度の変動が処理量に現れるまでの時間遅れを考慮する必要はない。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の改変をなすことができる。
例えば、被処理物が位置固定され、第１、第２処理部１０，２０が移動されるようになっていてもよい。
反応性成分の濃度、投入エネルギー、反応ガス流量、移動速度のうち２つ以上を互いに調節することにより、表面処理量を制御することにしてもよい。
第２、第３、第５実施形態（図２、図３、図５）において、電源５０Ａ，５０Ｂは、第１、第２処理部１０，２０に共通の１つの電源を用いることにしてもよく、ＨＦ原料ガス源４１Ａ，４１Ｂは、第１、第２処理部１０，２０に共通の１つのガス源を用いることにしてもよく、オゾナイザー４２Ａ，４２Ｂは、第１、第２処理部１０，２０に共通の１つオゾナイザーを用いることにしてもよい。第１、第２処理部１０，２０においてオゾナイザー４２Ａ，４２Ｂ用の酸素源４２Ｃを共有化してもよい。
実施形態で示した装置構成の寸法やエッチング量などの数値はあくまでも例示であって、本発明がこれらの数値に限定されるものではない。
本発明は、エッチングだけでなく、成膜にも適用でき、その他アッシング、洗浄、表面改質等の種々の表面処理に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば半導体被処理物の製造やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０      第１処理部
２０      第２処理部
２３      第２ノズル部
２３ａ    噴射口
３０      移動手段
３１      第１コンベア
３２      第２コンベア
３３      第１側中間コンベア
３４      第２側中間コンベア
４０      反応ガス源
４１Ｂ    ＨＦ原料ガス源
４２Ｂ    オゾナイザー
４３，４３ｂ  流量調節手段
４４ｂ    反応ガス供給路
４７      逃がし路
４８      逃がし流量調節手段
５０      電源
６０      検出手段
７０      制御手段
８１      第１ロール
８２      第２ロール
８３      中間ロール
８６      第１回転調節機構
８７      第２回転調節機構
８８      昇降機構
９０      被処理物
９１      連続フィルム状の被処理物
Ｄ１      第１処理部から第２処理部までの距離
【図１】
2009071260.tif 000003
【図２】
2009071260.tif 000004
【図３】
2009071260.tif 000005
【図４】
2009071260.tif 000006
【図５】
2009071260.tif 000007