JP5078776B2 - 表面処理装置 - Google Patents
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Description
そこで、例えば特許文献1では、塗布ヘッド(処理部)に板状部材を上下動可能に設け、この板状部材の振動により異物を検知している。
特許文献2では、検知体を回転軸のまわりに回転可能に設け、この検知体の回転により異物を検知している。
本発明は、上記事情に鑑み、被処理物の表面処理に際し、被処理物上の異物や隆起部分を確実に、かつ被処理物や装置構成部材を損傷することなく検知できるようにすることを目的とする。
前記平面と対向し、前記被処理物の表面を処理する処理部と、
前記処理部を前記被処理物に対し前記平面と平行な移動方向に相対移動させる移動手段と、
前記表面上の異物又は前記表面の隆起を検知する表面状態検知手段と、
を備え、前記表面状態検知手段が、
前記平面と平行で前記移動方向と交差する(第1の)回転軸を有して前記平面に近接する(第1の)回転体と、
前記回転体を、前記回転軸のまわりに回転可能な状態で、かつ前記回転軸が前記平面と交差する方向に変位可能な状態で前記処理部に連結して支持する(第1の)支持部と、
前記回転体の回転を検知する(第1の)回転センサと、を含むことを特許請求しない特徴とする。
これによって、被処理物の表面に異物や隆起部分が存在する場合、これに接触した回転体が回転し、この回転を回転センサが検知する。これにより、異物や隆起部分の存在を確実に検出できる。さらに、異物や隆起部分の形状等に応じて回転軸が変位して回転体が異物や隆起部分に乗り上げるようにできる。これにより、被処理物や表面状態検知手段が損傷するのを防止できる。
本発明に係る表面処理装置は、被処理物を平面上に配置する配置部と、
前記平面と対向し、前記被処理物の表面を処理する処理部と、
前記処理部を前記被処理物に対し前記平面と平行な移動方向に相対移動させる移動手段と、
前記表面上の異物又は前記表面の隆起を検知する表面状態検知手段と、
を備え、前記表面状態検知手段が、
前記平面と平行で前記移動方向と交差する第1回転軸を有して前記平面に近接する第1回転体と、
前記第1回転体を、前記第1回転軸のまわりに回転可能な状態で、かつ前記第1回転軸が前記平面と交差する方向に変位可能な状態で前記処理部に連結して支持する第1支持部と、
前記第1回転体の回転を検知する第1回転センサと、
前記第1回転軸と平行な第2回転軸を有して前記第1回転体に対しずれ、前記平面に近接する第2回転体と、
前記第2回転体を、前記第2回転軸のまわりに回転可能な状態で、かつ前記第2回転軸が前記平面と交差する方向に変位可能な状態で前記処理部に連結して支持する第2支持部と、
前記第2回転体の回転を検知する第2回転センサと、を含むことを特許請求する特徴とする。
これによって、第1回転体が異物や隆起部分に当たって確実に乗り上げるようにでき、更に異物や隆起部分上を転がるようにすることができる。これにより、被処理物や表面状態検知手段の損傷を確実に防止できる。
これによって、第1回転体の支持部分が支持軸のまわりに回転することで第1回転軸が前記平面と交差する方向に変位するようにできる。
これによって、被処理物や表面状態検知手段の損傷をより確実に防止できる。
これによって、異物や隆起部分が第1回転体を回転させにくい形状である場合(例えば異物が前記移動方向に延びる針状である場合等)でも、該異物又は隆起部分による第1回転軸の変位を変位センサによって検知でき、異物や隆起部分の存在を確実に把握できる。
これによって、異物や隆起部分が前記移動方向と交差する方向の第1回転体に対応する位置に存在する場合は、第1回転センサで検知できる。異物や隆起部分が前記移動方向と交差する方向の第2回転体に対応する位置に存在する場合は、第2回転センサで検知できる。したがって、被処理物上のどのあたりに異物や隆起部分が存在するかを容易に把握でき、異物の除去作業や隆起部分の矯正作業を効率的に行なうことができ、表面処理の中断時間を短くできる。また、第1、第2の各回転体の長さを短くできる。したがって、組み付け精度を向上でき、各回転体と前記平面ひいては被処理物との間の隙間を十分に狭くできる。よって、異物や隆起部分が小さくても、確実に検知することができる。
これにより、処理部を前記被処理物に対し相対的に往復移動させる場合、往方向に移動させる際も復方向に移動させる際も、処理部の移動方向の前方に常に第1、第2の回転体の何れか一方が位置し、移動方向の前方の異物や隆起部分を検知できる。したがって、処理部が回転体より先に異物や隆起部分に接触するのを確実に防止でき、処理部や被処理物が損傷するのを一層確実に防止できる。この場合の第1回転体と第2回転体は、前記移動方向と交差する方向の同一位置に配置されていてもよく、前記移動方向と交差する方向にずれて配置されていてもよい。
図2に示すように、この実施形態の被処理物9は、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板である。被処理物9は、平面視で長方形(四角形)の薄い板形状になっている。
被処理物9の表面処理時には、移動手段6によって処理部3がステージ4上の被処理物9の前後方向の一端部と他端部との間を前後に往復移動される。併せて、処理ガス源からの処理ガスが、処理ガス噴出路から処理ヘッド3aとステージ4上の被処理物9との間に吹き出される。さらに、電源から電極3bに電圧が供給される。これにより、電極3bとステージ4との間に電界が印加され、大気圧近傍下で放電が生成される。これにより、処理ヘッド3aと被処理物9との間の処理ガスがプラズマ化される。このプラズマ化された処理ガスが被処理物9に接触し、表面処理がなされる。
図2及び図3に示すように、表面処理装置1は、表面状態検知手段10を備えている。表面状態検知手段10は、複数の表面状態検知ユニット11を有している。これらユニット11は、処理部3の移動方向の両端部(前端部と後端部)の水平フレーム7aの内部に左右に並べられて収容されている。
回転体12の材質は、樹脂でもよく、金属でもよい。回転体12の材質としてパーティクルを発生させないものであることが好ましい。
上記第1回転体に対応する支持部13は「第1支持部」を構成する。上記第2回転体に対応する支持部13は「第2支持部」を構成する。
例えば、g1=2〜5mm程度であるのに対し、支持板14が後記の水平姿勢のときg2=0.5〜4mm程度である。
被処理物9の表面処理は、処理部3を被処理物9の一端部と他端部の間で往復移動させながら行なう。ここで、図5(a)に示すように、処理部3の移動方向(同図の白抜き太矢印方向)の前方の被処理物9の上面に異物9aが存在しているものとする。すると、左右(図5の紙面と直交する方向)に並んだ複数の表面状態検知ユニット11のうち、異物9aと対応する位置のユニット11の回転体12が、処理部3の移動によって、やがて異物9aに当たる(図5(b))。これにより、該回転体12が、回転軸12aの周りに回転する。この回転が、対応する回転センサ21で検知され、この検知信号が制御部30に入力される。これによって、異物9aの存在を把握できる。
変位センサ22による変位検出量にも閾値を設定し、変位検出量がこの閾値を超えた場合、処理部3の移動を強制的に停止することにしてもよい。回転角度検出量と変位検出量の少なくとも一方が閾値を超えた場合、処理部3の移動を強制的に停止することにしてもよい。
例えば、上記実施形態では、被処理物9の表面上に存在する異物9aを検知したが、異物9aがステージ4と被処理物9との間に挟まれ、その部分の被処理物9が隆起している場合にも、表面状態検知手段10によって上記被処理物9の隆起部分を検知できる。被処理物9の一部分が異物9a以外の原因で隆起している場合にも、表面状態検知手段10によって上記隆起部分を検知できる。
回転体12の形状は、真円柱に限られず、楕円柱でもよく、多角形柱でもよい。回転体12は、中実の柱に限られず、中空の筒でもよい。回転体12の軸長が直径より短くてもよい。
各フレーム7a内の第1回転体と第2回転体は、処理部3の相対移動方向と交差する方向にずれていればよく、処理部3の相対移動と交差する方向に離れているのに限られず、処理部3の相対移動方向から見て一部分が重なっていてもよい。
処理部3の相対移動方向と、回転体12の軸方向は、正確に直交していなくてもよく、交差していればよい。
被処理物9のための配置部は、水平面を有する板状のステージ4に限られず、複数の支持ピンやローラーなどであってもよい。またステージ4の上面すなわち被処理物の支持面は、全体が平面でなくてもよく、突起や凸条が設けられていてもよく、この突起や凸条にて被処理物9を支持してもよい。
被処理物9が配置される平面PLは、水平でなくてもよく、水平に対し斜めになっていてもよく、垂直であってもよい。
支持部分14が支持軸15に回転可能に連結されるのに代えて、平面PLと交差する方向にスライド変位されるようになっていてもよい。支持部分14の変位方向は、平面PLに対し正確に直交していなくてもよく、交差していればよい。
被処理物は、ガラス基板に限られず、半導体ウェハや柔軟な連続シートであってもよい。
処理部が位置固定され、移動手段が被処理物を移動させるようになっていてもよい。移動手段が、ローラコンベア等で構成され、被処理物を配置する配置部を兼ねていてもよい。被処理物が連続シートである場合、移動手段は、連続シートを繰り出すロールと連続シートを巻き取るローラーで構成され、被処理物を平面PLに配置する配置部を兼ねていてもよい。
2 基台
3 処理部
3a 処理ヘッド
3b 電極
4 ステージ(配置部)
5 昇降機構
5a 昇降ピン
6 移動手段
6a 駆動部
6b ガイドレール
7 フレーム
7a 水平フレーム
9 被処理物
9a 異物
10 表面状態検知手段
11 表面状態検知ユニット
12 回転体
12a 中心軸(回転軸)
13 支持部
14 支持板(支持部分)
14c 保持孔
15 支持軸
16 軸受けブラケット(連結部分)
21 回転センサ
22 変位センサ
30 制御部
g2 回転体と被処理物との間の隙間
g1 処理ヘッドと被処理物との間の隙間
PL 平面
Claims (7)
- 被処理物を平面上に配置する配置部と、
前記平面と対向し、前記被処理物の表面を処理する処理部と、
前記処理部を前記被処理物に対し前記平面と平行な移動方向に相対移動させる移動手段と、
前記表面上の異物又は前記表面の隆起を検知する表面状態検知手段と、
を備え、前記表面状態検知手段が、
前記平面と平行で前記移動方向と交差する第1回転軸を有して前記平面に近接する第1回転体と、
前記第1回転体を、前記第1回転軸のまわりに回転可能な状態で、かつ前記第1回転軸が前記平面と交差する方向に変位可能な状態で前記処理部に連結して支持する第1支持部と、
前記第1回転体の回転を検知する第1回転センサと、
前記第1回転軸と平行な第2回転軸を有して前記第1回転体に対しずれ、前記平面に近接する第2回転体と、
前記第2回転体を、前記第2回転軸のまわりに回転可能な状態で、かつ前記第2回転軸が前記平面と交差する方向に変位可能な状態で前記処理部に連結して支持する第2支持部と、
前記第2回転体の回転を検知する第2回転センサと、を含むことを特徴とする表面処理装置。 - 前記第1回転体の外周面が、前記第1回転軸を中心軸とする円筒面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。
- 前記第1支持部が、前記第1回転体を前記第1回転軸のまわりに回転可能に支持する支持部分と、この支持部分を前記第1回転軸と平行な支持軸のまわりに回転可能な状態で前記処理部に連結する連結部分とを有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面処理装置。
- 前記第1回転センサにて検知した回転角度と前記第2回転センサにて検知した回転角度の少なくとも1つが閾値を超えたとき、前記移動手段を停止する制御部を、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。
- 前記表面状態検知手段が、前記第1回転軸の前記平面と交差する方向への変位を検知する変位センサを更に含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の表面処理装置。
- 前記第1回転体と第2回転体が、前記移動方向と交差する方向に並んでいることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の表面処理装置。
- 前記第1回転体が、前記処理部の前記移動方向の一側に配置され、前記第2回転体が、前記処理部の前記移動方向の他側に配置されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の表面処理装置。
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