JP4791336B2 - 表面処理用ステージ構造 - Google Patents

Description

この発明は、被処理物を表面処理する装置において、前記被処理物を設置するためのステージ構造に関する。

表面処理装置として、例えば、大気圧近傍下で被処理物をプラズマ処理する装置が知られている。この種の大気圧プラズマ処理装置には、高圧電極と接地電極が互いに対向するように設けられ、ステージ上に被処理物が配置されている。各電極の対向面には安定放電のために固体誘電体層が形成されている。固体誘電体層は、アルミナの溶射やセラミック板で構成されている。高圧電極への電圧供給により、電極間に電界が印加され、大気圧プラズマ放電が形成される。この大気圧プラズマ放電に処理目的に応じた処理ガスが導入されて、プラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）されるとともに被処理物に接触して反応を起こし、被処理物の表面処理がなされる。ステージが金属で構成され、接地電極を兼ねる場合もある。
特開２００４−２２８１３６号公報 特開２００４−３１１０６６号公報

被処理物には種々のサイズがあるところ、サイズごとにステージを設けることにすると、設置スペースの確保が容易でなく、コストも上昇し、効率的でない。そこで、ステージを小さいサイズの被処理物に合わせておき、大きいサイズの被処理物に対しては、ステージの側部に別の小ステージを継ぎ足すことが考えられる。しかし、そうすると、ステージの継ぎ目に対応する箇所が、当該箇所以外の部分とは異なる放電状態になって、被処理物上に処理ムラとして現れるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とすることころは、プラズマ処理等の表面処理装置において、種々のサイズの被処理物に対応可能で、かつ処理ムラを防止可能なステージ構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、相対的に小さい被処理物と大きい被処理物を表面処理する装置における前記被処理物の１つを選択的に設置するためのステージ構造であって、
前記小さい被処理物に対応する大きさの主ステージと、
前記大きい被処理物を処理する際、前記主ステージの側部に離間可能に継ぎ足される継ぎ足しステージと、
前記継ぎ足しステージが前記主ステージに継ぎ足された状態で、これらステージに跨るようにして、これらステージの表側面上に分離可能に被さり、その上に前記大きい被処理物が配置されるべきカバー部材と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、被処理物のサイズに応じて主ステージに継ぎ足しステージを着脱することにより、ステージ全体としての被処理物設置面積を拡縮することができる。加えて、大きいサイズの被処理物を処理する際は、主ステージと継ぎ足しステージとの継ぎ目をカバー部材にて覆うことができ、継ぎ目に対応する箇所についても他の箇所と同様の処理状態にすることができ、処理ムラが出来るのを防止することができる。
前記カバー部材は、主ステージ及び継ぎ足しステージより十分に薄いことが好ましく、数ｍｍ程度の薄板状であることがより好ましい。

前記被処理物が、誘電体を主成分としていてもよい。前記主ステージの表側面のほぼ全体が、固体誘電体層で被覆されていない金属にて構成されていてもよい。
これによって、前記主ステージを、例えばプラズマ処理装置の電極として用い、被処理物をその固体誘電体層と用いることができる。主ステージの表側面に別途、専用の固体誘電体層を設ける必要がなく、被処理物の大型化に容易に対応することができる。

前記カバー部材が、金属を主成分としていてもよい。
これによって、前記カバー部材を、例えばプラズマ処理装置の電極として用い、被処理物をその固体誘電体層と用いることができる。この場合、主ステージ及び継ぎ足しステージは、金属を主成分としている必要はなく、絶縁体を主成分としていてもよい。
前記主ステージまたは継ぎ足しステージには、その表側面から出没可能なピン状のアース端子と、このアース端子を突出方向に付勢する付勢手段とが設けられていてもよい。
これによって、前記カバー部材を確実に電気的に接地することができ、例えばプラズマ処理装置の接地電極として用いることができる。前記付勢手段は、ばね、ゴム等の弾性部材、流体圧シリンダなど、付勢力を発揮できるものであればよい。

前記主ステージまたは継ぎ足しステージには、真空吸引力が導入されるべき第１、第２の吸着孔が表側面に開口するように形成されているのが好ましい。
前記カバー部材には、第３吸着孔が厚さ方向に貫通するように形成されているのが好ましい。前記第１吸着孔が前記カバー部材にて塞がれるのが好ましく、前記第２吸着孔が前記第３吸着孔に連なることが好ましい。
これによって、第１吸着孔を介してカバー部材を真空吸着でき、第２吸着孔及び第３吸着孔を介して被処理物を真空吸着することができる。第１吸着孔と第２吸着孔の両方を主ステージと継ぎ足しステージのうち主ステージに設けることが好ましいが、これに限定されるものではなく、第１、第２吸着孔の両方を継ぎ足しステージに設けてもよく、第１、第２吸着孔の何れか一方を主ステージに設け、他方を継ぎ足しステージに設けてもよく、主ステージに第１、第２吸着孔の両方を設けるとともに継ぎ足しステージにも第１、第２吸着孔の両方を設けることにしてもよい。
第１、第２吸着孔の一方又は両方を主ステージに設けることにすれば、その吸着孔を介して前記小さい被処理物を真空吸着することができる。

前記第１吸着孔と第２吸着孔には、真空吸引力が互いに独立して導入可能であることが好ましい。
これによって、カバー部材の真空吸着と被処理物の真空吸着を別個に行なうことができる。

本発明によれば、ステージの被処理物設置面積を種々のサイズの被処理物に容易に対応させることができる。しかも、大きいサイズの被処理物を処理する際、カバー部材にて主ステージと継ぎ足しステージとの継ぎ目を覆うことにより、継ぎ目に対応する箇所についても他の箇所と同様の処理状態にすることができ、処理ムラが出来るのを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。この実施形態では、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス（誘電体）を主成分とする基板からなる被処理物Ｗの表面処理を行う。図１及び図２に示すように、ガラス基板Ｗのサイズは、大小さまざまである。ここでは、大小２つのサイズの基板Ｗを処理するものとする。これら基板Ｗを互いに区別する際は、相対的に大きいガラス基板Ｗ（図１）には符号にＬを添え、相対的に小さいガラス基板Ｗ（図２）には符号にＳを添えることにする。

処理は、例えば、大気圧近傍のプラズマ放電を利用したプラズマ表面処理装置Ｍにて行なう。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。装置Ｍは、洗浄、表面改質、成膜、エッチング、その他の種々のプラズマ表面処理に適用可能である。

図１に示すように、大気圧プラズマ処理装置Ｍは、図示しない架台に支持されたヘッド１０と、ステージ構造２０とを備えている。
ヘッド１０は、高圧電極１１と、この高圧電極１１を保持するホルダ１２を有している。電極１１は、図１の紙面と直交する前後方向に延びる長尺状をなしている。電極１１の長さは、ガラス基板Ｗの前後方向の寸法より若干大きい。電極１１の下面にはセラミックの板や溶射膜等からなる固体誘電体層１３が設けられている。固体誘電体層１３は、大気圧グロー放電を安定化させるためのものである。

図示は省略するが、電極１１には電源が接続されている。電源は、高周波やパルス等の電圧を電極１１に供給するようになっている。
また、ヘッド１０には、処理ガス源を含む処理ガス供給系（図示省略）が接続されている。この処理ガス供給系から処理目的に応じた処理ガスが所定の流量でヘッド１０の下側に供給されるようになっている。例えば、エッチング処理や撥水化処理では、処理ガスとしてＣＦ_４等のフッ化炭素化合物と窒素が用いられる。
さらに、ヘッド１０にはスキャン機構（図示省略）が接続されている。このスキャン機構によってヘッド１０が左右方向にスライドされるようになっている。ヘッド１０が固定され、ステージ構造２０がスキャン機構によってスキャンされるようになっていてもよい。

図１に示すように、ヘッド１０より下側にステージ構造２０が配置されている。ステージ構造２０は、ステージ本体２０Ｘと、カバー部材２３とを備えている。ステージ本体２０Ｘは、主ステージ２１と、継ぎ足しステージ２２とを主構成要素として含んでいる。
主ステージ２１は、アルミやステンレス等の金属からなる平面視四角形の盤状をなしている。主ステージ２１の上面２１ａ（表側面）は、該ステージ２１を構成する金属の露出面になっており、大気圧グロー放電を安定化させるための固体誘電体層で被覆されていない。主ステージ２１は、アース線ｅ１を介して電気的に接地されており、上記ヘッド１０の高圧電極１１に対する接地電極を構成している。
図２に示すように、主ステージ２１の前後方向（図の紙面直交方向）及び左右方向の寸法は、小サイズの基板Ｗ_Ｓに合わせてあり、基板Ｗ_Ｓの前後、左右の寸法よりそれぞれ若干小さい。したがって、主ステージ２１上に基板Ｗ_Ｓを載置すれば、上面２１ａの全体が基板Ｗ_Ｓで覆われ、基板Ｗ_Ｓの外端部が主ステージ２１から外側に突出することになる。

継ぎ足しステージ２２は、アルミやステンレス等の金属にて構成されている。継ぎ足しステージ２２は、主ステージ２１より左右方向に十分に幅狭をなして前後方向に延びている。継ぎ足しステージ２２の上面２２ａ（表側面）は、該ステージ２２を構成する金属の露出面になっており、大気圧グロー放電を安定化させるための固体誘電体層で被覆されていない。継ぎ足しステージ２２は、アース線ｅ２を介して電気的に接地されている。

継ぎ足しステージ２２には、継ぎ足しステージ進退機構２４が接続されている。継ぎ足しステージ進退機構２４によって、ステージ２２が継ぎ足し位置（図１）と退避位置（図２）との間で進退されるようになっている。図１に示すように、継ぎ足し位置のステージ２２は、主ステージ２１の一側部（例えば左側部）に当接されるようになっている。主ステージ２１の上面２１ａと継ぎ足し位置のステージ２２の上面２２ａとは、互いに面一に連続するようになっている。これら２つのステージ２１，２２の上面２１ａ，２２ａの合計面積は、小サイズの基板Ｗ_Ｓより大きく、大サイズの基板Ｗ_Ｌより小さい。したがって、ステージ２２を継ぎ足し位置にした状態で、主ステージ２１と継ぎ足しステージ２２とを合わせたステージ本体２０Ｘ上に基板Ｗ_Ｌを載置すれば、ステージ本体２０Ｘの上面の全体が基板Ｗ_Ｌで覆われ、基板Ｗ_Ｌの外端部がステージ本体２０Ｘから外側に突出することになる。

図２に示すように、退避位置の継ぎ足しステージ２２は、主ステージ２１から離れて配置されるようになっている。ここでは、継ぎ足しステージ進退機構２４が、継ぎ足しステージ２２を昇降させる昇降機構にて構成されており、継ぎ足しステージ２２が、上昇によって継ぎ足し位置に位置され、主ステージ２１より下側まで下降することによって退避位置に位置されるようになっている。

ステージ本体２０Ｘ上に配置されるべきカバー部材２３について説明する。
図１に示すように、カバー部材２３は、アルミやステンレス等の金属からなる薄い板にて構成されている。カバー部材２３の厚さは、例えば０．１〜２ｍｍ程度が好ましく、１ｍｍ程度がより好ましい。カバー部材２３の大きさは、主ステージ２１と継ぎ足しステージ２２とを合わせたステージ本体２０Ｘの上面の大きさと略等しくなっており、例えば約１ｍ角になっている。カバー部材２３は、主ステージ２１及び継ぎ足しステージ２２とは別体であり、これらステージ２１，２２から分離可能になっている。ステージ２２が継ぎ足し位置のとき、カバー部材２３は、主ステージ２１と継ぎ足しステージ２２とに跨るようにして、ステージ本体２０Ｘの上面に被さるようになっている。このカバー部材２３の上に基板Ｗが載置される。したがって、カバー部材２３は、基板Ｗとステージ本体２０Ｘとに挟まれることになる。
図２に示すように、継ぎ足しステージ２２が退避位置のとき、カバー部材２３は、ステージ２１，２２上から撤去されるようになっている。

カバー部材２３の設置及び撤去は、マニピュレータ（図示せず）にて自動で行なうことにしてもよく、人手で行なうことにしてもよい。マニピュレータは、基板Ｗの設置及び搬出に用いるものと同じものを用いることにしてもよい。カバー部材２３をアルミ製にし、かつ厚さを約１ｍｍにした場合、ガラス製の基板Ｗとほぼ同じ重量になるため、上記基板用のマニピュレータで十分にハンドリングすることができる。

主ステージ２１には、ピン状のアース端子３０が垂直に埋め込まれている。アース端子３０は、ばね３１（付勢手段）にて主ステージ２１の上面２１ａから突出するように付勢されている。アース端子３０は、アース線ｅ３を介してアースされている。

さらに、表面処理装置Ｍには、第１吸着ライン５０と第２吸着ライン６０とが設けられている。これら吸着ライン５０，６０は、真空ポンプ等からなる共通の吸引手段４０から分岐されている。
第１吸着ライン５０は、吸引手段４０に連なる第１吸引路５１と、主ステージ２１に形成された第１吸着路５２とを含んでいる。第１吸引路５１には、開閉弁５３が設けられている。
第１吸着路５２は、第１ポート５４と、第１幹路５５と、複数の第１吸着孔５６とを含んでいる。第１ポート５４は、主ステージ２１の外側面に配置されている。第１ポート５４は、ステージ２２の継ぎ足しやカバー部材２３の設置の邪魔にならない位置に配置されていればよい。この第１ポート５４に第１吸引路５１が連なっている。

第１幹路５５は、第１ポート５４から主ステージ２１の内部に延びている。この第１幹路５５から各第１吸着孔５６が分岐されている。第１吸着孔５６は、主ステージ２１の上面２１ａに達して開口されている。複数の吸着孔５６は、主ステージ２１の面内に互いに均一ないし規則的に分散して配置されている。
カバー部材２３をステージ２１，２２上にセットした状態において、第１吸着孔５６がカバー部材２３によって塞がれるようになっている。

第２吸着ライン６０は、吸引手段４０に連なる第２吸引路６１と、主ステージ２１に形成された第２吸着路６２とを含んでいる。第２吸引路６１には、開閉弁６３が設けられている。
第２吸着路６２は、第２ポート６４と、第２幹路６５と、複数の第２吸着孔６６とを含んでいる。第２ポート６４は、主ステージ２１の外側面に配置されている。第２ポート６４は、ステージ２２の継ぎ足しやカバー部材２３の設置の邪魔にならない位置に配置されていればよい。この第２ポート６４に第２吸引路６１が連なっている。

第２幹路６５は、第２ポート６４から主ステージ２１の内部に延びている。この第２幹路６５から各第２吸着孔６６が分岐されている。これら第２幹路６５及び第２吸着孔６６は、第１幹路５５及び第１吸着孔５６とは交わらないように形成されている。第２吸着孔６６は、主ステージ２１の上面２１ａに達して開口されている。複数の第２吸着孔６６は、主ステージ２１の面内に互いに均一ないし規則的に分散して配置されている。

図１に示すように、さらに第２吸着ライン６０の構成要素として、カバー部材２３には複数の第３吸着孔６７が形成されている。これら第３吸着孔６７は、第２吸着孔６６に１対１に対応するように、カバー部材２３の面内に均一ないしは規則的に分散して配置されている。カバー部材２３をステージ２１，２２上にセットした状態で、被処理吸着孔が対応する第２吸着孔６６に一直線に連なっている。

上記構成のプラズマ表面処理装置Ｍは、次のように使用される。
図１に示すように、大きいサイズの基板Ｗ_Ｌを処理する際は、継ぎ足しステージ２２を進退機構２４にて継ぎ足し位置に位置させる。さらに、カバー部材２３をステージ２１，２２からなるステージ本体２０Ｘ上に設置する。カバー部材２３は、２つのステージ２１，２２に跨り、これらステージ２１，２２の全体を覆う。
カバー部材２３は、ステージ２１，２２と接することにより、ステージ２１，２２及びアース線ｅ１，ｅ２を介してアースされる。さらに、アース端子３０がばね３１の付勢によってカバー部材２３に押し当てられる。これにより、たとえカバー部材２３とステージ２１，２２との接触が不十分であっても、カバー部材２３をアース端子３０及びアース線ｅ３を介して確実にアースすることができる。

カバー部材２３の設置によって、主ステージ２１の第１吸着孔５６がカバー部材２３によって塞がれ、第２吸着孔６６にカバー部材２３の第３吸着孔６７が連なる。
次に、開閉弁５３を開き、吸引手段４０を駆動する。これによって、吸引手段４０による真空吸引力が、第１吸着ライン５０の吸引路５１，ポート５４，幹路５５を順次経て、吸着孔５６に導入される。これにより、カバー部材２３を、第１吸着ライン５０を介して吸引し、ステージ本体２０Ｘに吸着することができる。

次に、カバー部材２３上に基板Ｗ_Ｌを設置する。基板Ｗ_Ｌは、カバー部材２３の全体を覆い、その外端部がカバー部材２３より外側に突出される。
次いで、開閉弁６３を開く。これによって、吸引手段４０による真空吸引力が、第２吸着ライン６０の吸引路６１，ポート６４，幹路６５を順次経て、第２吸着孔６６に導入され、ひいては第３吸着孔６７に導入される。これにより、基板Ｗ_Ｌを、第２吸着ライン６０を介して吸引し、カバー部材２３に吸着することができる。
２つの吸着ライン５０，６０が別系統になっており、真空吸引力を互いに独立して導入可能であるので、カバー部材２３の真空吸着と基板Ｗの真空吸着を別個に行なうことができる。

そして、ヘッド１０を基板Ｗ_Ｌ上でスキャンさせながら、図示しない電源から高圧電極１１に電圧を供給する。すると、アースされたカバー部材２３が高圧電極１１に対する接地電極として機能し、高圧電極１１とカバー部材２３との間に電界が印加され、大気圧グロー放電が生成される。このとき、誘電体（ガラス）製の基板Ｗ_Ｌが、放電を安定化させるために接地電極２３の表面に設けられるべき固体誘電体層として機能する。
併行して、図示しない処理ガス供給系からヘッド１０と基板Ｗ_Ｌとの間に処理ガスが導入される。これにより、ヘッド１０と基板Ｗ_Ｌとの間において処理ガスがプラズマ化され、このプラズマ化された処理ガスが基板Ｗ_Ｌの表面に接触して反応が起きる。これによって、基板Ｗ_Ｌを表面処理することができる。

ヘッド１０は、基板Ｗ_Ｌの左右方向の全域にわたってスキャンされる。これによって、基板_Ｌのほぼ全体を表面処理することができる。
図１に示すように、上記のスキャン行程において、高圧電極１１が主ステージ２１と継ぎ足しステージ２２との継ぎ目に対応する位置に配置される期間が存在する。一方、これらステージ２１，２２にはカバー部材２３が跨るように被さっている。したがって、接地電極２３としては、継ぎ目の無い状態になっている。よって、ステージ２１，２２どうしの継ぎ目によって高圧電極１１と接地電極２３との間の放電状態が影響を受けることはなく、上記継ぎ目に対応する箇所でもそれ以外の箇所と同様の放電状態を得ることができる。この結果、基板Ｗ_Ｌの表面上の上記継ぎ目に対応する箇所に処理ムラが形成されるのを防止することができる。

処理の終了後は、第２吸着ライン６０による処理済み基板Ｗ_Ｌの吸着を解除し、基板Ｗ_Ｌをステージ構造２０から搬出する。第２吸着ライン６０による基板Ｗ_Ｌの吸着を解除しても、第１吸着ライン５０は、第２吸着ライン６０とは別系統になっているので、カバー部材２３の吸着を維持することができる。そして、新たな基板Ｗ_Ｌをカバー部材２３上に設置し、上記と同様にして表面処理を行なう。

次に、図２に示すように、小さいサイズの基板Ｗ_Ｓを処理する場合について説明する。この場合、継ぎ足しステージ２２を退避位置に位置させ、かつカバー部材２３を撤去する。そして、主ステージ２１上に基板Ｗ_Ｓを直接設置する。基板Ｗ_Ｓは、主ステージ２１の上面２１ａの全体を覆い、第１、第２吸着孔５６，６６を塞ぐ。基板Ｗ_Ｓの外端部は、主ステージ２１より外側に突出される。

次いで、開閉弁５３を開き、吸引手段４０を駆動する。これによって、第１吸着ライン５０によって基板Ｗ_Ｓを主ステージ２１に吸着することができる。開閉弁５３に代えて、開閉弁６３を開き、第２吸着ライン６０によって基板Ｗ_Ｓを吸着することにしてもよい。両方の開閉弁５３，６３を開き、２つの吸着ライン５０，６０によって基板Ｗ_Ｓを吸着することにしてもよい。

そして、ヘッド１０をスキャンさせながら、高圧電極１１に電圧を供給する。これによって、高圧電極１１と主ステージ２１との間に電界が印加され、大気圧グロー放電が生成される。このとき、主ステージ２１は、高圧電極１１に対する接地電極として機能し、基板Ｗ_Ｓは、接地電極２１に被覆されるべき固体誘電体層として機能する。併行して、ヘッド１０と基板Ｗ_Ｓとの間に処理ガスを導入してプラズマ化する。これによって、基板Ｗ_Ｓをプラズマ表面処理することができる。

図３は、小さいサイズの基板Ｗ_Ｓを処理する場合の他の実施態様を示したものである。小さいサイズの基板Ｗ_Ｓを処理するときも、大きいサイズの基板Ｗ_Ｌと同様に主ステージ２１の上にカバー部材２３Ｓを載置することにしてもよい。カバー部材２３Ｓは、主ステージ２１の上面２１ａの全体を覆い、第１吸着孔５６を塞いでいる。カバー部材２３Ｓの第３吸着孔６７に主ステージ２１の第２吸着孔６６が連なっている。このカバー部材２３Ｓが第１吸着孔５６を介して第１吸着ライン５０にて吸引され、主ステージ２１に吸着されている。

カバー部材２３Ｓ上に処理すべき基板Ｗがセットされている。基板Ｗは、カバー部材２３Ｓの全体を覆い、第３吸着孔６７を塞いでいる。この基板Ｗが、吸着孔６７，６６を介して第２吸着ライン６０にて吸引され、カバー部材２３Ｓに吸着されている。この状態で基板Ｗ_Ｓの処理を行なう。

カバー部材２３Ｓは、大きいサイズの基板Ｗ_Ｌを処理するときのカバー部材２３（図１）より小さく、主ステージ２１の上面２１ａと略同じ大きさになっている。一方、カバー部材２３Ｓの厚さは、大サイズ用のカバー部材２３と等しい。これによって、ヘッド１０と基板Ｗ_Ｓとの間のワーキングディスタンス（放電ギャップの厚さ）を、大サイズの基板Ｗ_Ｌのときと一致させることができる。したがって、ヘッド１０やステージ２１の高さ調節をしなくても、両サイズの基板Ｗ_Ｌ，Ｗ_Ｓに対し互いに均等に処理を行なうことができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、互いに幅寸法が異なる複数の継ぎ足しステージ２２を用意しておき、被処理物Ｗの大きさに応じて、主ステージ２１に継ぎ足すべき継ぎ足しステージ２２を選択することにしてもよい。これによって、３つ以上のサイズの被処理物Ｗに対応することができる。
継ぎ足しステージ２２を、主ステージ２１の互いに対辺をなす２つの側部（例えば左右両側）に設けてもよく、３つの側部に設けてもよく、４つすべての側部に設けてもよい。
主ステージ２１は、四角形に限られず、円形をなしていてもよい。継ぎ足しステージ２２の形状は、主ステージ２１の輪郭に合わせるとよい。

継ぎ足し位置のステージ２２を、スプリングや流体圧シリンダ等の押圧手段にて主ステージ２１に向けて押圧し、継ぎ目に隙間が出来るのを防止することにしてもよい。
継ぎ足しステージ進退機構２４は、継ぎ足しステージ２２を水平方向に進退させるようになっていてもよく、斜めに進退させるようになっていてもよい。
ステージ本体２０Ｘのさらに外側に、固体誘電体で被覆された接地された金属部材を進退可能に設け、この金属部材上で助走的な放電を生成したうえで、ステージ本体２０Ｘ上で正規の放電を生成し、基板Ｗを処理することにしてもよい。この金属部材と継ぎ足しステージ２２が一体になっていてもよい。

継ぎ足しステージ２２のアース線ｅ２を省略し、継ぎ足しステージ２２が、主ステージ２１に当接した状態で主ステージ２１及びアース線ｅ１を介してアースされるようになっていてもよい。主ステージ２１のアース線ｅ１を省略し、主ステージ２１に継ぎ足しステージ２２が当接された状態で、主ステージ２１が、継ぎ足しステージ２２及びアース線ｅ２を介してアースされるようになっていてもよい。
ピン状アース端子３０の付勢手段３１としては、ばねの他、ゴム等の弾性部材を用いてもよく、流体圧シリンダを用いてもよい。
アース端子３０を省略してもよく、その場合でも、カバー部材２３，２３Ｓを主ステージ２１又は継ぎ足しステージ２２を介してアースすることができる。

カバー部材２３の大きさは、主ステージ２１と継ぎ足しステージ２２を合わせたステージ本体２０Ｘ全体の上面とちょうど一致していなくてもよく、ステージ本体Ｘの上面より少し小さくてもよく、大きくてもよい。
小サイズ用のカバー部材２３Ｓの大きさは、主ステージ２１の上面２１ａとちょうど一致していなくてもよく、主ステージ２１の上面２１ａより少し小さくてもよく大きくてもよい。

ステージ２１，２２の上面２１ａ，２２ａは、必ずしも金属にて構成されていなくてもよく、安定放電に寄与する固体誘電体層で被覆されていてもよく、安定放電には寄与し得ない樹脂フィルムやコーティングや絶縁薄膜等で被覆されていてもよい。これら被覆物が、ステージ２１，２２の上面２１ａ，２２ａの全体ではなく部分的に設けられていてもよい。
カバー部材２３が、安定放電に寄与する固体誘電体層で被覆されていてもよく、安定放電には寄与し得ない樹脂フィルムやコーティングや絶縁薄膜等で被覆されていてもよい。
ステージ本体２０Ｘのほぼ全体が、金属以外の材料からなり、その表側面に金属膜などが設けられていてもよい。さらには、カバー部材２３，２３Ｓが金属で構成されていれば、少なくとも該カバー部材２３，２３Ｓを接地電極として用いることができるので、ステージ本体２０Ｘは、必ずしも金属で構成されている必要はない。
ステージ本体２０Ｘが、金属で構成されて電極を兼ねる一方、カバー部材２３，２３Ｓが、誘電体で構成され、上記電極としてのステージ本体２０Ｘに被覆されるべき固体誘電体層であってもよい。この場合、被処理物Ｗは、ガラス等の誘電体を主成分とする必要はなく、半導体で構成されていてもよく、金属膜などが設けられていてもよい。
電極兼ステージの表面の固体誘電体層を兼ねる被処理物Ｗは、誘電体を主成分として含んでいればよく、１００％誘電体で出来ている必要はない。被処理物Ｗの表面に若干金属が配置されていてもよく、内部に金属が埋め込まれていてもよい。この金属が外部に露出しないようになっているのであればほとんど問題ない。そのような被処理物Ｗとして、具体的には、液晶ディスプレイを構成する液晶パネルや液晶モジュールまたはプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイおよび電界放出ディスプレイを構成するパネルやモジュールが挙げられる。

第１、第２吸着孔５６，６６は、スポット状の孔に限られず、溝状の孔でもよい。第３吸着孔６７は、スポット状の孔に限られず、スリット状の孔でもよい。
継ぎ足しステージ２１にも第１吸着孔５６や第２吸着孔６６が形成されていてもよい。
第１吸着ライン５０用の吸引手段４０と、第２吸着ライン６０用の吸引手段４０とが、互いに別個に設けられていてもよい。

本発明は、種々の表面処理のステージ構造に適用でき、電極１１，２０Ｘ間の放電空間に被処理物Ｗを配置してプラズマを被処理物Ｗに直接照射する所謂ダイレクト式のプラズマ処理に限られず、被処理物を放電空間の外部に配置し、これに向けてプラズマを噴出す所謂リモート式のプラズマ処理にも適用できる。グロー放電に限られず、コロナ放電、誘電バリア放電などにも適用でき、大気圧近傍での放電処理に限られず、低圧下での放電処理にも適用できる。
さらに、本発明は、プラズマ処理に限られず、種々の表面処理に適用でき、特に、ステージの継ぎ目の上に直接被処理物を置くと、該継ぎ目に対応する箇所の処理状態が他の箇所と異なる可能性のある表面処理に好適である。例えば、ＣＶＤにおいてステージが加熱ヒータを兼ねる場合、継ぎ目での温度が他の箇所と異なったとしてもカバー部材によって温度を均すことができ、処理ムラが出来るのを防止することができる。
被処理物は、ガラス基板に限られず、半導体基板等にも適用できる。

本発明は、例えばカラーフィルタやフラットパネルディスプレイ用のガラス基板のプラズマ表面処理等に適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る表面処理装置を、大きいサイズの被処理物を処理する状態で示す正面断面図である。 上記表面処理装置を、小さいサイズの被処理物を処理する状態で示す正面断面図である。 上記小さいサイズの被処理物を処理する場合の他の態様を示す正面断面図である。

符号の説明

Ｗ_Ｌ 大きいサイズのガラス基板（被処理物）
Ｗ_Ｓ 小さいサイズのガラス基板（被処理物）
Ｍ プラズマ表面処理装置
１０ ヘッド
１１ 高圧電極
２０ ステージ構造
２０Ｘ ステージ本体
２１ 主ステージ
２１ａ 主ステージの上面（表側面）
２２ 継ぎ足しステージ
２２ａ 継ぎ足しステージの上面（表側面）
２３ カバー部材
２３Ｓ カバー部材
２４ 継ぎ足しステージ進退機構
３０ アース端子
３１ ばね（付勢手段）
４０ 吸引手段
５０ 第１吸着ライン
５２ 第１吸着路
５６ 第１吸着孔
６０ 第２吸着ライン
６２ 第２吸着路
６６ 第２吸着孔
６７ 第３吸着孔

Claims (5)

1. 相対的に小さい被処理物と大きい被処理物を表面処理する装置における前記被処理物の１つを選択的に設置するためのステージ構造であって、
   前記小さい被処理物に対応する大きさの主ステージと、
   前記大きい被処理物を処理する際、前記主ステージの側部に離間可能に継ぎ足される継ぎ足しステージと、
   前記継ぎ足しステージが前記主ステージに継ぎ足された状態で、これらステージに跨るようにして、これらステージの表側面上に分離可能に被さり、その上に前記大きい被処理物が配置されるべきカバー部材と、
   を備えたことを特徴とする表面処理用ステージ構造。
2. 前記被処理物が、誘電体を主成分とし、
   前記主ステージの表側面のほぼ全体が、固体誘電体層で被覆されていない金属にて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のステージ構造。
3. 前記カバー部材が金属を主成分とし、
   前記主ステージまたは継ぎ足しステージには、その表側面から出没可能なピン状のアース端子と、このアース端子を突出方向に付勢する付勢手段とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステージ構造。
4. 前記主ステージまたは継ぎ足しステージには、真空吸引力が導入されるべき第１、第２の吸着孔が表側面に開口するように形成され、
   前記カバー部材には、第３吸着孔が厚さ方向に貫通するように形成され、
   前記第１吸着孔が前記カバー部材にて塞がれ、前記第２吸着孔が前記第３吸着孔に連なることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のステージ構造。
5. 前記第１吸着孔と第２吸着孔には、真空吸引力が互いに独立して導入可能であることを特徴とする請求項４に記載のステージ構造。

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