JP6941531B2 - Surface treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、シリコン含有物を含む被処理基板を表面処理する装置に関し、特に被処理面をドライエッチングする表面処理装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for surface treating a substrate to be treated containing a silicon-containing substance, and more particularly to a surface treatment apparatus for dry etching the surface to be treated.
ガラスを基板とするフラットパネルディスプレイ(FPD)などの製造工程においては、ガラス基板が剥離帯電しやすく、帯電後の放電によって電子回路等が破壊されることがある。特許文献1においては、前記剥離帯電を防止するために、ガラス基板の裏面を、フッ化水素系ガスを含有するプラズマでドライエッチングすることによって一定の表面粗さにすることが提案されている。
特許文献2においては、ガラス基板をローラーコンベアで搬送しながらフッ化水素含有ガスを用いたドライエッチングによって表面粗化処理している。
In the manufacturing process of a flat panel display (FPD) using glass as a substrate, the glass substrate is easily peeled off and charged, and the electronic circuit or the like may be destroyed by the discharge after charging. In
In
発明者等の知見によれば、ガラス基板をローラーコンベアで搬送しながらドライエッチングすると、ガラス基板の表面に搬送方向へ延びるスジ状の処理ムラが形成された。スジの位置とローラーの位置とが一致していたことから、処理ムラの原因は、ローラーコンベアのローラーが在る位置とローラーが無い位置とで、ガスの流れが違うためと考えられる。特に、ガラス基板が吸込口の上方に被さったり吸込口から外れたりするとき、流速が急変し、ローラーの影響が顕著に表れる。なお、流速の変化により乱流になると、処理ムラが、不規則な模様状になった。
ガラス基板に前記のような処理ムラがあると、FPDなどの光学基板としての機能が低下する。また、表面粗さが不均一となり、帯電抑制作用のばらつきが生じる。
本発明は、かかる事情に鑑み、ガラス基板などの被処理基板をローラーコンベアなどの搬送手段によって搬送しながら、ドライエッチングなどの表面処理を行なう際に、処理ムラが形成されるのを防止することを目的とする。
According to the knowledge of the inventors, when the glass substrate is dry-etched while being transported by a roller conveyor, streak-like processing unevenness extending in the transport direction is formed on the surface of the glass substrate. Since the positions of the streaks and the positions of the rollers were the same, it is considered that the cause of the uneven processing is that the gas flow differs between the positions where the rollers are present and the positions where the rollers are not present. In particular, when the glass substrate covers the suction port or comes off from the suction port, the flow velocity changes suddenly, and the influence of the roller becomes remarkable. When the flow became turbulent due to the change in the flow velocity, the processing unevenness became an irregular pattern.
If the glass substrate has the above-mentioned processing unevenness, the function as an optical substrate such as an FPD deteriorates. In addition, the surface roughness becomes non-uniform, and the charge suppressing action varies.
In view of such circumstances, the present invention prevents the formation of uneven processing when surface treatment such as dry etching is performed while transporting a substrate to be processed such as a glass substrate by a transport means such as a roller conveyor. With the goal.
前記課題を解決するため、本発明は、シリコン含有物を含む被処理基板の被処理面を、フッ素系反応成分を含有するプロセスガスによってドライエッチングする表面処理装置であって、
前記プロセスガスの吹出口及び吸込口が形成された画成面を有するノズル部と、前記画成面と対向方向に対向する対向面を有する対向部材とを含み、前記画成面と前記対向面との間に処理領域が画成された処理部と、
前記被処理基板を支持しながら、前記対向方向と直交する搬送方向に沿って前記被処理基板を前記処理領域に通す搬送手段と、を備え、
前記搬送手段が、前記ノズル部の前記搬送方向における側方又は前記ノズル部に、前記画成面よりも前記対向面へ向かって突出するように設けられた遮蔽ローラー手段を含み、前記遮蔽ローラー手段における前記対向面を向く突出端部が、前記搬送方向と直交する幅方向において前記処理領域のほぼ全幅にわたっていることを特徴とする。
遮蔽ローラー手段における前記対向面を向く突出端部の幅は、処理領域の幅の8割以上であることが好ましく、9割以上であることがより好ましい。
遮蔽ローラー手段における前記対向面を向く突出端部の幅が、処理領域の幅以上であることが、一層好ましい。
シリコン含有物としては、SiO2、SiN、Si、SiC、SiOC等が挙げられる。
フッ素系反応成分は、前記シリコン含有物と反応可能な化合物であり、HF、COF2等が挙げられる。
In order to solve the above problems, the present invention is a surface treatment apparatus for dry etching the surface to be treated of a substrate to be treated containing a silicon-containing substance with a process gas containing a fluorine-based reaction component.
The nozzle portion having a drawing surface on which the process gas outlet and the suction port are formed, and an opposing member having an facing surface facing the drawing surface in a facing direction are included, and the drawing surface and the facing surface are included. A processing unit in which a processing area is defined between
A transport means for passing the substrate to be processed through the processing region along a transport direction orthogonal to the facing direction while supporting the substrate to be processed is provided.
The conveying means includes a shielding roller means provided on the side of the nozzle portion in the conveying direction or on the nozzle portion so as to project from the drawing surface toward the facing surface, and the shielding roller means. The protruding end portion facing the facing surface in the above covers almost the entire width of the processing region in the width direction orthogonal to the transport direction.
The width of the protruding end portion of the shielding roller means facing the facing surface is preferably 80% or more, more preferably 90% or more of the width of the processing region.
It is more preferable that the width of the protruding end portion of the shielding roller means facing the facing surface is equal to or larger than the width of the processing region.
Examples of the silicon-containing material include SiO 2 , SiN, Si, SiC, SiOC and the like.
The fluorine-based reaction component is a compound capable of reacting with the silicon-containing substance, and examples thereof include HF and COF 2 .
前記遮蔽ローラー手段が、前記処理領域のほぼ全幅にわたる軸長の円筒状の遮蔽ローラーを含むことが好ましい。
遮蔽ローラーの軸長は、処理領域の幅の8割以上であることが好ましく、9割以上であることがより好ましい。遮蔽ローラーの軸長が、処理領域の幅以上であることが、一層好ましい。
前記遮蔽ローラーは、軸線方向の全体が一体に回転駆動されるようになっていてもよく、軸線方向の一部の円筒部分が回転駆動され、前記一部を除く円筒部分は固定であるかフリー回転可能であってもよい。回転駆動可能な1又は複数の円筒部分と、固定又はフリー回転可能な1又は複数の円筒部分とが、軸線方向に一列に並べられ、これら円筒部分によって前記遮蔽ローラーが構成されていてもよい。回転駆動可能な円筒部分と、固定又はフリー回転可能な円筒部分は、互いに同径であってもよく、回転駆動可能な円筒部分が、固定又はフリー回転可能な円筒部分より僅かに大径であってもよい。回転駆動可能な円筒部分に環状突起が設けられ、該環状突起が被処理基板と接触されるようになっていてもよい。
It is preferable that the shielding roller means includes a cylindrical shielding roller having an axial length over almost the entire width of the processing area.
The shaft length of the shielding roller is preferably 80% or more, more preferably 90% or more of the width of the processing area. It is more preferable that the shaft length of the shielding roller is equal to or larger than the width of the processing area.
The shielding roller may be integrally rotationally driven in the axial direction, and a part of the cylindrical part in the axial direction is rotationally driven, and the cylindrical part except the part is fixed or free. It may be rotatable. Rotationally driveable one or more cylindrical portions and fixed or free-rotatable one or more cylindrical portions may be arranged in a row in the axial direction, and the shielding roller may be formed by these cylindrical portions. The rotatably driveable cylindrical portion and the fixed or free rotatable cylindrical portion may have the same diameter, and the rotatably driveable cylindrical portion has a slightly larger diameter than the fixed or free rotatable cylindrical portion. You may. An annular protrusion may be provided on the rotationally driveable cylindrical portion so that the annular protrusion comes into contact with the substrate to be processed.
前記遮蔽ローラーの外周面には、複数の軟質の環状突起が、前記幅方向に互いに離れて設けられ、前記環状突起の前記外周面からの突出高さが、3mm以下であることが好ましい。 It is preferable that a plurality of soft annular protrusions are provided on the outer peripheral surface of the shielding roller apart from each other in the width direction, and the protrusion height of the annular protrusion from the outer peripheral surface is 3 mm or less.
前記遮蔽ローラー手段が、前記幅方向に互いに間隔を置いて自由回転可能に設けられた複数の円板状のフリーローラーと、前記幅方向における前記フリーローラーの非配置部分を埋めるように設けられた遮蔽壁とを含み、前記フリーローラーが、前記遮蔽壁より前記対向面側へ突出され、該突出高さが3mm以下であることが好ましい。 The shielding roller means is provided so as to fill a plurality of disc-shaped free rollers provided so as to be freely rotatable at intervals in the width direction and a non-arranged portion of the free rollers in the width direction. It is preferable that the free roller is projected from the shielding wall toward the facing surface side including the shielding wall, and the protruding height is 3 mm or less.
前記プロセスガスは、フッ素含有ガスと水を含む原料ガスを大気圧近傍下でプラズマ化することによって生成することが好ましい。
前記処理領域の圧力は、大気圧近傍であることが好ましい。
本明細書において大気圧近傍又は略大気圧とは、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。
The process gas is preferably generated by converting a fluorine-containing gas and a raw material gas containing water into plasma in the vicinity of atmospheric pressure.
The pressure in the processing region is preferably near atmospheric pressure.
In the present specification, the vicinity of atmospheric pressure or substantially atmospheric pressure means a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and in consideration of facilitation of pressure adjustment and simplification of device configuration, 1. 333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa is preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.397 × 10 4 Pa is more preferable.
本発明によれば、被処理基板を搬送しながら表面粗化処理する際に処理ムラが形成されるのを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the formation of uneven processing when the surface roughening treatment is performed while transporting the substrate to be processed.
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置1を示したものである。被処理基板9は、例えばフラットパネルディスプレイ等の半導体装置になるべきガラス基板である。ガラス基板9は、SiO2等のシリコン含有物を主成分として含んでいる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
表面処理装置1は、ガラス基板9を搬送方向MDに搬送しながら、該ガラス基板9の被処理面9a(裏面ないしは下面)をドライエッチングによって粗化処理する。これによって、被処理面9aに表面粗さRa=オングストロームオーダー〜ナノオーダー、好ましくはRa=0.3nm〜1nm程度の微小凹凸を形成する。
The
表面処理装置1は、HF発生部10と、ドライエッチング処理部20と、搬送手段30を備えている。
HF発生部10は、互いに対向する一対の電極11,11を含む大気圧プラズマ生成部によって構成されている。図示は省略するが、少なくとも1つの電極の対向面には、アルミナ(Al2O3)などの固体誘電体が設けられている。これら電極11のうち一方は、高周波電源15に接続され、他方は電気的に接地されている。電極11,11間に好ましくはパルス状の高周波電圧が印加されることによって大気圧近傍のグロー放電が生成され、電極間空間11cが放電空間となる。
The
The
電極間空間11c(放電空間)の上流端に原料ガス供給部12が接続されている。フッ素含有原料ガスは、フッ素含有ガスと、水(H2O)と、キャリアガスを含む。
フッ素含有ガスとしては、CF4、C2F4、C2F6、C3F8等のPFC(パーフルオロカーボン)、CHF3、CH2F2、CH3F等のHFC(ハイドロフルオロカーボン)、SF6、NF3、XeF2、その他のフッ素含有化合物が挙げられる。ここでは、フッ素含有ガスとして、CF4が用いられている。
The raw material
Fluorine-containing gases include PFCs (perfluorocarbons) such as CF 4 , C 2 F 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and HFCs (hydrofluorocarbons) such as CHF 3 , CH 2 F 2 , and CH 3 F. Examples include SF 6 , NF 3 , XeF 2 , and other fluorine-containing compounds. Here, CF 4 is used as the fluorine-containing gas.
キャリアガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス、窒素、その他の不活性ガスが挙げられる。キャリアガスは、フッ素含有ガスを搬送する機能の他、フッ素含有ガスを希釈する希釈ガスとしての機能、及び放電空間11cにおける放電生成ガスとしての機能等を有している。
Examples of the carrier gas include rare gases such as helium, argon, neon and xenon, nitrogen and other inert gases. In addition to the function of transporting the fluorine-containing gas, the carrier gas has a function as a diluting gas for diluting the fluorine-containing gas, a function as a discharge generating gas in the
フッ素含有原料ガスが、放電空間11cにおいてプラズマ化(励起、活性化、ラジカル化、イオン化などを含む)されることで、フッ素含有ガス(CF4)が分解されて、フッ素系反応成分であるフッ化水素(HF)が生成される。これによって、フッ素含有原料ガスからフッ化水素を含むプロセスガスが生成される。フッ化水素の生成反応式は、例えば下式である。
CF4+2H2O→4HF+CO2 (式1)
When the fluorine-containing raw material gas is turned into plasma (including excitation, activation, radicalization, ionization, etc.) in the
CF 4 + 2H 2 O → 4HF + CO 2 (Equation 1)
電極間空間11c(放電空間)の下流端にプロセスガス供給路13が接続されている。プロセスガス供給路13は、処理部20へ延びている。
The process
処理部20は、ノズル部21と、対向部材23を含み、図示しない処理チャンバーに収容されている。処理チャンバーの内圧は、ほぼ大気圧である。
The
図1及び図2に示すように、ノズル部21は、搬送方向MDと直交する幅方向TD(図1の紙面直交方向)へ延びる容器状になっている。ノズル部21の上面21f(処理領域画成面)には、吹出口21a及び吸込口21bが形成されている。吹出口21aは、幅方向TD(図1の紙面直交方向)に延びるスリット状になっている。吹出口21aの幅方向TDの寸法は、ガラス基板9の幅寸法(図1の紙面直交方向の寸法)と同程度か、それより少し大きい。図示は省略するが、ノズル部21の内部には、整流部が設けられている。整流部は、チャンバー、スリット、多孔板等を含む(特開2004−006586号等参照)。プロセスガス供給路13からのプロセスガスが、整流部を通過することによって、ノズル部21の幅方向TD(図1の紙面直交方向)に均一化されたうえで、吹出口21aから上方へ吹出される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
吸込口21bは、幅方向TD(図1の紙面直交方向)へスリット状に延びている。吸込口21bは、吸引路14を介して真空ポンプなどの吸引手段(図示省略)に接続されている。
The
吹出口21aと吸込口21bとは、ノズル上面21fにおける搬送方向MDの両側(図1の左右)に離れて配置されている。好ましくは、吹出口21aは、ノズル上面21fにおける搬送下流側(図1において左側)の端部近くに配置され、吸込口21bは、ノズル上面21fにおける搬送上流側(図1において右側)の端部近くに配置されている。
なお、ノズル部21の搬送方向MDの上流側には、赤外線ヒータなどの基板加熱部4が設けられている。
The
A
ノズル部21の上方に離れて対向部材23が配置されている。対向部材23は、水平な板状に形成され、ノズル部21と平行に幅方向TD(図1の紙面直交方向)へ延びている。対向部材23の下面23a(対向面)が、ノズル部21の上面21fと上下方向(対向方向)に対向している。これら対向する面23a,21fどうしの間に扁平空間22が形成されている。扁平空間22は、幅方向TD(図1の紙面直交方向)へ延びている。図2に示すように、扁平空間22の幅方向TDの両端部は、一対の端壁27によって塞がれている。
The facing
扁平空間22における吹出口21aから吸込口21bまでの部分が、処理領域22aとなっている。扁平空間22ひいては処理領域22aの搬送方向MDの両端部は開放され、外部雰囲気と連なっている。処理領域22aにおける搬送方向MDと直交する2方向は、上下の面23a,21fと一対の端壁27とによって塞がれている。つまり、処理領域22aは、搬送方向MDの両側を除いて閉じられている。
扁平空間22ひいては処理領域22aの内圧は、大気圧近傍である。
The portion of the
The internal pressure of the
搬送手段30は、ガラス基板9を水平に支持するとともに、該ガラス基板9を搬送方向MDに沿って扁平空間22ひいては処理領域22aに通す。搬送時のガラス基板9の被処理面9aは、下方へ向けられている。ノズル上面21fから搬送中のガラス基板9の被処理面9a(下面)までの距離dは、例えばd=0.5〜5mm程度である。
The transport means 30 horizontally supports the
図1に示すように、前記搬送手段30は、ローラーコンベア31と、遮蔽ローラー手段32を含む。ノズル部21を挟んで搬送方向MDの両側方(上流側及び下流側)にそれぞれローラーコンベア31が設けられている。周知の通り、ローラーコンベア31は、複数の円板状の駆動ローラー33を含む。複数の駆動ローラー33は、幅方向TD(図1の紙面直交方向)及び搬送方向MDに間隔を置いて整列されている。幅方向TDに一列をなす駆動ローラー33どうしが、軸部材34によって連ねられている。これら駆動ローラー33が、互いに等速で回転駆動される。
As shown in FIG. 1, the transport means 30 includes a
遮蔽ローラー手段32は、一対の遮蔽駆動ローラー40と、一対の遮蔽フリーローラー手段50とを含む。
遮蔽駆動ローラー40は、軸線を幅方向TDへ向け、かつ扁平空間22の全幅にわたる軸長の円筒形状(丸太形状)になっている。一対の遮蔽駆動ローラー40が、ノズル部21を挟んで搬送方向MDの両側方(上流側及び下流側)における、ノズル部21の直近に配置されている。以下、これら遮蔽駆動ローラー40を互いに区別するときは、搬送上流側の遮蔽駆動ローラー40の符号を「40A」と表記し、搬送下流側の遮蔽駆動ローラー40の符号を「40B」と表記する。
The shielding roller means 32 includes a pair of shielding driving
The shielding
ノズル部21とその搬送上流側(図1において右側)のローラーコンベア31との間に、遮蔽駆動ローラー40Aが介在されている。ノズル部21とその搬送下流側(図1において左側)のローラーコンベア31との間に、遮蔽駆動ローラー40Bが介在されている。各遮蔽駆動ローラー40は、回転駆動部(図示せず)に接続されており、ローラーコンベア31の駆動ローラー33と同期して回転駆動される。つまり、遮蔽駆動ローラー40は、処理領域22aのほぼ全幅にわたる軸長の円筒状をなし、かつ軸線方向の全体が一体に回転駆動される遮蔽ローラーである。遮蔽駆動ローラー40は、ローラーコンベア31と協働して、ガラス基板9を支持可能かつ搬送可能である。
A shielding
ノズル部21の搬送方向MDの両側方には、幅方向TDへ延びるローラー収容箱45が設けられている。ローラー収容箱45に遮蔽駆動ローラー40が収容されている。ローラー収容箱45の上面部は開放されている。対向部材23が、ノズル部21よりも搬送方向MDの両外側へ張り出し、ローラー収容箱45の上方を覆っている。
好ましくは、ローラー収容箱45には、乾燥ガスが供給されている。ローラー収容箱45内が乾燥ガスで充満されている。
Preferably, the
遮蔽駆動ローラー40は、ローラー収容箱45の上面部から突出され、更には、ノズル上面21f(画成面)よりも対向部材23へ向かって上方へ突出されている。遮蔽駆動ローラー40の外周面の上端部(対向面23aを向く突出端部)は、幅方向TDに沿って処理領域22aの全幅にわたっている。
The shielding
図3に示すように、遮蔽駆動ローラー40の外周面には、複数の軟質の環状体43(環状突起)が設けられている。環状体43としては、例えばゴム製のOリングが用いられている。なお、環状体43が、遮蔽駆動ローラー40と一体の環状突起であってもよい。複数の環状体43は、幅方向TDに互いに離れて設けられている。遮蔽駆動ローラー40の外周面からの環状体43の突出高さh43は、h43=2mm以下であり、好ましくはh43=1mm程度である。環状体43の幅は、突出高さh43と同程度であり、遮蔽駆動ローラー40の軸長と比べると無視できるほど小さい。
As shown in FIG. 3, a plurality of soft annular bodies 43 (annular protrusions) are provided on the outer peripheral surface of the shielding
図1に示すように、ノズル部21に一対の遮蔽フリーローラー手段50が組み込まれている。一対の遮蔽フリーローラー手段50は、搬送方向MDの上流側と下流側とに離れている。以下、これら遮蔽フリーローラー手段50を互いに区別するときは、搬送上流側の遮蔽フリーローラー手段50の符号を「50A」と表記し、搬送下流側の遮蔽フリーローラー手段50の符号を「50B」と表記する。
As shown in FIG. 1, a pair of shielding free roller means 50 are incorporated in the
遮蔽フリーローラー手段50Aは、吸込口21bの搬送下流側(図1において左側)の直近に配置されている。該遮蔽フリーローラー手段50Aと遮蔽駆動ローラー40Aとの間に、吸込口21bが介在されている。
The shielding free roller means 50A is arranged in the immediate vicinity of the
遮蔽フリーローラー手段50Bは、吹出口21aの搬送下流側(図1において左側)の直近に配置されている。該遮蔽フリーローラー手段50Bが、吹出口21aと遮蔽駆動ローラー40Bとの間に挟まれている。
The shielding free roller means 50B is arranged immediately on the transport downstream side (left side in FIG. 1) of the
各遮蔽フリーローラー手段50は、複数のフリーローラー51と、遮蔽壁52を備え、幅方向TDに沿ってノズル部21の全幅にわたって延びている。
図4に示すように、各フリーローラー51は、円板状のローラー本体51aと、軟質ゴム製の環状体53を含む。ローラー本体51aの外周面に環状体53が設けられている。環状体53としては、例えばゴム製のOリングが用いられている。
Each shielding free roller means 50 includes a plurality of
As shown in FIG. 4, each
図2に示すように、各遮蔽フリーローラー手段50において、複数のフリーローラー51が、幅方向TDに互いに間隔を置いて設けられている。フリーローラー51の中心軸線は、幅方向TDへ向けられている。各フリーローラー51が、前記中心軸線まわりに自由回転可能になっている。各フリーローラー51の軸長は、遮蔽駆動ローラー40の軸長よりも十分に短い。フリーローラー51は、遮蔽駆動ローラー40及び駆動ローラー33よりも小径である。
As shown in FIG. 2, in each shielding free roller means 50, a plurality of
図2及び図4に示すように、隣接するフリーローラー51,51間、及び幅方向TDの最も外側のフリーローラー51からノズル部21の幅方向TDの端部までの間に、遮蔽壁52が設けられている。要するに、ノズル部21の幅方向TDにおけるフリーローラー51の非配置部分が、遮蔽壁52によって埋められている。遮蔽壁52は、ノズル上面21fよりも上方(対向面23a側)へ突出されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a shielding
フリーローラー51のローラー本体51aの周方向の上端部は、遮蔽壁52の上端部とほぼ同じ高さに位置されている。これらローラー本体51a及び遮蔽壁52の上端部(対向面23aを向く突出端部)が、幅方向TDに沿って処理領域22aのほぼ全幅にわたっている。フリーローラー51の環状体53の周方向の上端部が、遮蔽壁52よりも僅かに上(対向面23a側)へ突出されている。環状体53の遮蔽壁52からの突出高さh53は、h53=2mm以下であり、好ましくはh53=1mm程度である。環状体53の幅は、突出高さh53と同程度であり、遮蔽フリーローラー手段50の全幅と比べると無視できるほど小さい。
The upper end of the
前記の表面処理装置1によって、ガラス基板9が次のようにしてドライエッチング(表面粗化)される。
HF発生部10において、原料ガス供給部12からフッ素含有原料ガスを電極11,11間の放電空間11cに供給してプラズマ化することによって、フッ化水素(HF)を含むプロセスガスを生成する。
該プロセスガスを、プロセスガス供給路13を経て処理部20へ送り、吹出口21aから処理領域22aに供給する(プロセスガス供給工程)。
処理領域22a内におけるプロセスガスは、吹出口21aから吸込口21bへ向けて流れる。
吸込口21bには、前記プロセスガスの他、周囲の雰囲気ガス(空気)も吸い込まれる。
The
In the
The process gas is sent to the
The process gas in the
In addition to the process gas, the surrounding atmospheric gas (air) is also sucked into the
併行して、搬送手段30のローラーコンベア31及び遮蔽駆動ローラー40を回転駆動するとともに、ガラス基板9を搬送手段30上に載せて搬送方向MDの上流側から下流側へ搬送する(搬送工程)。
図5(a)に示すように、ガラス基板9は、基板加熱部4で加熱されたうえで、遮蔽駆動ローラー40A上に載って送られる。図3に示すように、遮蔽駆動ローラー40Aの柔軟な環状体43がガラス基板9と接触して、ガラス基板9が支持される。遮蔽駆動ローラー40Aの環状体43以外の部分の外周面とガラス基板9との間には、十分に狭い隙間44が形成される。隙間44の厚さは、環状体43の突出高さh43と等しく、2mm以下であり、好ましくは1mm程度である。
In parallel, the
As shown in FIG. 5A, the
さらに、図5(b)に示すように、ガラス基板9は、吸込口21bの上方を通る。ガラス基板9の搬送方向MDの先端部(図1において左端部)が、吸込口21bの上方に被さる時、吸込口21bの周辺のガス流速が一旦、急低下する。その後、前記ガス流速が急回復する。このため、処理領域22aにおけるガス流れが乱れる。しかし、この段階では、ガラス基板9が処理領域22aに達していないため、エッチング処理に影響が及ぶことは無い。
Further, as shown in FIG. 5B, the
さらに、図5(c)に示すように、ガラス基板9は、遮蔽フリーローラー手段50Aのフリーローラー51上に載る。これによって、図4に示すように、該遮蔽フリーローラー手段50Aの環状体53がガラス基板9と接触する。遮蔽フリーローラー手段50Aの遮蔽壁52とガラス基板9との間には、十分に狭い隙間54が形成される。隙間54の厚さは、環状体53の突出高さh53と等しく、2mm以下であり、好ましくは1mm程度である。
ガラス基板9の搬送に伴って、フリーローラー51が、ガラス基板9との摩擦によって従動回転される。
Further, as shown in FIG. 5C, the
As the
さらに、図1に示すように、ガラス基板9は、遮蔽フリーローラー手段50Aより搬送下流側(図1において左側)の処理領域22aに通される。
該処理領域22aにおいて、プロセスガスが、ガラス基板9の被処理面9aに接触する。これによって、被処理面9a上でフッ化水素及び水蒸気が凝縮してフッ酸水の凝集層が形成される。このフッ酸水の凝集層とガラス基板9のシリコン含有物との間にエッチング反応が起きる。反応式は、例えば下式である。
SiO2+4HF+H2O→SiF4+3H2O (式2)
この結果、被処理面9aに表面粗さRa=オングストロームオーダー〜ナノオーダー、好ましくはRa=0.3nm〜1nm程度の微小凹凸を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
In the
SiO 2 + 4HF + H 2 O → SiF 4 + 3H 2 O (Equation 2)
As a result, fine irregularities having a surface roughness Ra = angstrom order to nano order, preferably Ra = 0.3 nm to 1 nm can be formed on the surface to be treated.
さらに、図1に示すように、ガラス基板9は、遮蔽フリーローラー手段50Bのフリーローラー51上に載る。遮蔽フリーローラー手段50Bにおいても、環状体53がガラス基板9と接触して、フリーローラー51が従動回転され、かつ遮蔽壁52とガラス基板9との間には、十分に狭い隙間54が形成される。
扁平空間22におけるガラス基板9は、一対の遮蔽フリーローラー手段50A,50B間に架け渡されることで、安定的に水平に支持される。
Further, as shown in FIG. 1, the
The
さらに、図1の二点鎖線に示すように、ガラス基板9は、遮蔽駆動ローラー40B上に載って送られる。遮蔽フリーローラー手段40Bにおいても、環状体43がガラス基板9と接触する一方、環状体43以外の部分の外周面とガラス基板9との間には、十分に狭い隙間44が形成される。
Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1, the
前記隙間44,54においては圧損が大きいために、ガスの通り抜けが殆ど起きない。つまり、遮蔽駆動ローラー40A,40B及び遮蔽フリーローラー手段50A,50Bと、ガラス基板9との間は、幅方向TDの全域にわたって実質的に略閉じられている。したがって、処理領域22a内のガスの流れ状態を、幅方向TDの位置に依らず、一様にすることができる。
Since the pressure loss is large in the
やがて、図6(a)〜同図(b)に示すように、ガラス基板9の搬送方向MDの後端部が、遮蔽駆動ローラー40A上を通り過ぎ、さらに吸込口21b上をも通り過ぎる。このとき、吸込口21bの周辺のガス流速が、外気の入り込みによって急変する。一方、遮蔽駆動ローラー40B及び遮蔽フリーローラー手段50A,50Bと、ガラス基板9との間は、依然として実質的に略閉じられているために、吹出口21aから遮蔽フリーローラー手段50Aまでの間の処理領域22aにおけるプロセスガスの流れは、ほとんど影響を受けることなく、一様な状態を維持する。
Eventually, as shown in FIGS. 6A to 6B, the rear end portion of the transport direction MD of the
さらに、図6(c)に示すように、ガラス基板9の搬送方向MDの後端部は、遮蔽フリーローラー手段50A上を通り過ぎる。このとき、遮蔽駆動ローラー40B及び遮蔽フリーローラー手段50Bと、ガラス基板9との間が、依然として、幅方向TDの全域にわたって実質的に略閉じられているために、処理領域22aにおけるプロセスガスの流れは、幅方向TDの位置に依らず一様な状態を維持する。
Further, as shown in FIG. 6C, the rear end portion of the transport direction MD of the
さらに、図7に示すように、ガラス基板9の搬送方向MDの後端部が、吹出口21aの上を通り過ぎることで、当該ガラス基板9のエッチングが終了する。
このように、表面処理装置1によれば、処理領域22a内のプロセスガスの流れが、ガラス基板9の搬送方向MDの位置に応じて急変したり、処理領域22a内における幅方向TDの位置に応じて流れが不均一になったりするのを抑制できる。この結果、ガラス基板9の被処理面9aにスジ状の処理ムラや不規則な模様の処理ムラが形成されるのを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the etching of the
As described above, according to the
遮蔽駆動ローラー40の外周に柔軟な環状体43を設けることによって、遮蔽駆動ローラー40の外周面がガラス基板9と直接接触するのを防止でき、該接触によってガラス基板9が損傷するのを防止できる。逆に言うと、遮蔽駆動ローラー40の外周面自体がガラス基板9を損傷しない構造である必要が無く、遮蔽駆動ローラー40の製造を容易化できる。この点に関しては、フリーローラー51についても同様である。
フリーローラー51は、幅方向TDに延びる円筒形状ではなく円板形状であるため、小径であっても撓むことがなく、高精度かつ容易に作製でき、製造コストを低減できる。
By providing the flexible
Since the
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、遮蔽ローラー手段32が、遮蔽駆動ローラー40及び遮蔽フリーローラー手段50のうち何れか1つだけを有していてもよい。
環状体43を省略し、遮蔽駆動ローラー40の外周面が直接的にガラス基板9に接触されるようにしてもよい。この場合、幅方向TDの全域にわたって遮蔽駆動ローラー40とガラス基板9との間の隙間を無くすことができる。
吹出口21aがノズル上面21fの搬送上流側部に配置され、吸込口21bがノズル上面21fの搬送下流側部に配置されていてもよい。吹出口21aがノズル上面21fの搬送方向の中央部に配置され、一対の吸込口21bが、吹出口21aを挟んで搬送上流側と搬送下流側に配置されていてもよい。要するに、吸込口21bは、吹出口21aに対して、MD方向の下流もしくは上流または上下流両方に配置しても良い。
プロセスガスのフッ化水素は、大気圧グロープラズマ放電によって生成されるものに限られず、コロナ放電、その他の放電によって生成されるものであってもよい。フッ化水素水溶液をバブリング等によって気化させたガスをプロセスガスとしてドライエッチング処理部20へ輸送してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the shielding roller means 32 may have only one of the shielding
The
The
The hydrogen fluoride of the process gas is not limited to that produced by atmospheric pressure glow plasma discharge, and may be produced by corona discharge or other discharge. The gas obtained by vaporizing the hydrogen fluoride aqueous solution by bubbling or the like may be transported to the dry
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイの製造に適用できる。 The present invention can be applied to, for example, the manufacture of flat panel displays.
MD 搬送方向
TD 幅方向
1 表面処理装置
9 ガラス基板(被処理基板)
9a 被処理面
10 HF発生部
20 処理部
21 ノズル部
21a 吹出口
21b 吸込口
21f 上面(画成面)
22 扁平空間
22a 処理領域
23 対向部材
23a 下面(対向面)
27 端壁
30 搬送手段
32 遮蔽ローラー手段
40,40A,40B 遮蔽駆動ローラー(遮蔽ローラー)
43 環状体(環状突起)
44 隙間
50,50A,50B 遮蔽フリーローラー手段
51 フリーローラー
51a ローラー本体
52 遮蔽壁
53 環状体
54 隙間
MD Transport direction
9a Surface to be processed 10
22
27
43 Ring body (annular protrusion)
44
Claims (3)
前記プロセスガスの吹出口及び吸込口が形成された画成面を有するノズル部と、前記画成面と対向方向に対向する対向面を有する対向部材とを含み、前記画成面と前記対向面との間に処理領域が画成された処理部と、
前記被処理基板を支持しながら、前記対向方向と直交する搬送方向に沿って前記被処理基板を前記処理領域に通す搬送手段と、を備え、
前記搬送手段が、前記ノズル部の前記搬送方向における側方又は前記ノズル部に、前記画成面よりも前記対向面へ向かって突出するように設けられた遮蔽ローラー手段を含み、前記遮蔽ローラー手段における前記対向面を向く突出端部が、前記搬送方向と直交する幅方向において前記処理領域のほぼ全幅にわたっており、前記遮蔽ローラー手段が、前記処理領域のほぼ全幅にわたる軸長の円筒状の遮蔽ローラーを含み、前記遮蔽ローラーの外周面には、複数の軟質の環状突起が、前記幅方向に互いに離れて設けられ、前記環状突起の前記外周面からの突出高さが、3mm以下であることを特徴とする表面処理装置。 A surface treatment apparatus that dry-etches the surface to be treated of a substrate to be treated containing a silicon-containing substance with a process gas containing a fluorine-based reaction component.
The nozzle portion having a drawing surface on which the process gas outlet and the suction port are formed, and an opposing member having an facing surface facing the drawing surface in a facing direction are included, and the drawing surface and the facing surface are included. A processing unit in which a processing area is defined between
A transport means for passing the substrate to be processed through the processing region along a transport direction orthogonal to the facing direction while supporting the substrate to be processed is provided.
The conveying means includes a shielding roller means provided on the side of the nozzle portion in the conveying direction or on the nozzle portion so as to project from the drawing surface toward the facing surface, and the shielding roller means. The protruding end portion facing the facing surface in the above covers almost the entire width of the processing region in the width direction orthogonal to the transport direction, and the shielding roller means has a cylindrical shielding roller having an axial length over the substantially entire width of the processing region. On the outer peripheral surface of the shielding roller, a plurality of soft annular protrusions are provided apart from each other in the width direction, and the protrusion height of the annular protrusion from the outer peripheral surface is 3 mm or less. A featured surface treatment device.
前記プロセスガスの吹出口及び吸込口が形成された画成面を有するノズル部と、前記画成面と対向方向に対向する対向面を有する対向部材とを含み、前記画成面と前記対向面との間に処理領域が画成された処理部と、
前記被処理基板を支持しながら、前記対向方向と直交する搬送方向に沿って前記被処理基板を前記処理領域に通す搬送手段と、を備え、
前記搬送手段が、前記ノズル部の前記搬送方向における側方又は前記ノズル部に、前記画成面よりも前記対向面へ向かって突出するように設けられた遮蔽ローラー手段を含み、前記遮蔽ローラー手段における前記対向面を向く突出端部が、前記搬送方向と直交する幅方向において前記処理領域のほぼ全幅にわたっており、
前記遮蔽ローラー手段が、前記幅方向に互いに間隔を置いて自由回転可能に設けられた複数の円板状のフリーローラーと、前記幅方向における前記フリーローラーの非配置部分を埋めるように設けられた遮蔽壁とを含み、前記フリーローラーが、前記遮蔽壁より前記対向面側へ突出され、該突出高さが3mm以下であることを特徴とする表面処理装置。 A surface treatment apparatus that dry-etches the surface to be treated of a substrate to be treated containing a silicon-containing substance with a process gas containing a fluorine-based reaction component.
The nozzle portion having a drawing surface on which the process gas outlet and the suction port are formed, and an opposing member having an facing surface facing the drawing surface in a facing direction are included, and the drawing surface and the facing surface are included. A processing unit in which a processing area is defined between
A transport means for passing the substrate to be processed through the processing region along a transport direction orthogonal to the facing direction while supporting the substrate to be processed is provided.
The conveying means includes a shielding roller means provided on the side of the nozzle portion in the conveying direction or on the nozzle portion so as to project from the drawing surface toward the facing surface, and the shielding roller means. The protruding end portion facing the facing surface in the above covers almost the entire width of the processing region in the width direction orthogonal to the transport direction.
The shielding roller means is provided so as to fill a plurality of disc-shaped free rollers provided so as to be freely rotatable at intervals in the width direction and a non-arranged portion of the free rollers in the width direction. A surface treatment apparatus including a shielding wall, wherein the free roller is projected from the shielding wall toward the facing surface side, and the protruding height is 3 mm or less.
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