JP5137001B2 - Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation - Google Patents
Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation Download PDFInfo
- Publication number
- JP5137001B2 JP5137001B2 JP2006322980A JP2006322980A JP5137001B2 JP 5137001 B2 JP5137001 B2 JP 5137001B2 JP 2006322980 A JP2006322980 A JP 2006322980A JP 2006322980 A JP2006322980 A JP 2006322980A JP 5137001 B2 JP5137001 B2 JP 5137001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- atmospheric pressure
- pressure plasma
- irradiation
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、大気圧プラズマ照射装置から照射される大気圧プラズマによってワーク表面にクリーニング、成膜、改質、エッチング、加工などの各種処理を行う大気圧プラズマ照射による処理装置および方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation for performing various processes such as cleaning, film formation, modification, etching, and processing on a workpiece surface by atmospheric pressure plasma irradiated from an atmospheric pressure plasma irradiation apparatus.
特許文献1には、X軸、Y軸方向に移動可能なテーブル上にワークを取り付け、Z軸方向に移動可能な昇降台に、互いに直角な3軸線回りに回転可能リスト機構の基部を固定し、先端部に設けられたフランジにプラズマ照射装置が取り付けられたプラズマ処理装置が記載されている。このプラズマ処理装置では、ステージコントローラの制御により、プラズマ照射装置とワークとが、テーブル、昇降台によって直交3軸方向に相対移動されるとともに、リスト機構により相対回転されることにより、ワークの処理部位がプラズマ照射装置と対向されて所望相対移動され処理部位に必要な処理が施されるようになっている。
In
成型時に残る金型(ワーク)の汚れを除去する装置として、金型の全体像を撮像する第1CCDカメラが固定部に設置され、金型の処理領域を撮像する第2CCDカメラがフランジに取り付けられている。第1CCDカメラにより金型の全体像が撮像されて、この画像の画像解析によって汚れている領域が特定される。そして、第2CCDカメラにより汚れている領域の詳細な画像を撮像して、その領域において、プラズマ照射装置を走査、姿勢制御している。この動作により、その領域の汚れが、フッ素を含むガスプラズマから得られるフッ素ラジカルにより除去される。
しかしながら、特許文献1に記載のプラズマ処理装置では、ワークの処理部位に必要な処理を行うためにワークとプラズマ照射装置とを相対移動させるためのプログラムをプラズマ処理装置から離れた場所で別途作成し、ステージコントローラに読み込ませる必要がある。この場合、テーブル上へのワークの取付け位置に誤差があると、プラズマ処理装置から離れた場所で別途作成したプログラムでは、プラズマ照射装置をワークに対して正確に走査、姿勢制御できない。
However, in the plasma processing apparatus described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ワークを大気圧プラズマ照射装置に対して正確に位置制御可能とし、大気圧プラズマによりワークに高精度な処理を行えるようにした自律型の大気圧プラズマ照射による処理装置および方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables autonomous position control of a workpiece with respect to an atmospheric pressure plasma irradiation apparatus, and allows the workpiece to be processed with high accuracy by atmospheric pressure plasma. It is to provide a processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation of a mold.
上記の課題を解決するために、請求項1に係る大気圧プラズマ照射による処理装置の構成上の特徴は、移動平面内で互いに直角な第1軸、第2軸方向および前記移動平面と直角な第3軸方向に直線駆動可能に基台に装架されたテーブルと、該テーブルに前記第1軸または第2軸と平行な第4軸回りに回転駆動可能に支承された第1回転体と、該第1回転体に前記第4軸と直角な第5軸回りに回転駆動可能に支承された第2回転体とを備えたステージ装置と、前記ステージ装置の前記第2回転体に装着され前記第5軸と直角な平面内でワークを保持する保持装置と、前記基台に固定されて水平方向に延在する支持台に固定され、前記保持装置に対する前記ワークの位置ずれを検出するために前記保持装置に保持されたワークを撮影する位置決めカメラと、前記支持台に前記位置決めカメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワークに大気圧プラズマを照射して処理を行う大気圧プラズマ照射装置と、前記支持台に固定されて前記大気圧プラズマ照射装置を覆うとともに、排気処理装置に連通する吸気口が開口するフードと、前記ワークに前記大気圧プラズマ照射装置により照射作業を行うための制御データが入力装置から入力されるとともに、前記保持装置に保持されたワークが、前記位置決めカメラ、前記大気圧プラズマ照射装置と対向するように前記ステージ装置を動作させる制御装置と、を備えたことである。
In order to solve the above problems, the structural features of the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to
請求項2に係る大気圧プラズマ照射による処理装置の構成上の特徴は、請求項1において、前記保持装置に保持されたワーク表面の定義点の位置情報を取得するためのワーク表面定義点検出装置および前記保持装置に保持されたワーク表面への前記大気圧プラズマ照射装置による処理に関する情報を取得するために該ワークの表面を撮影する表面撮影カメラのうち少なくとも1つが前記支持台に固定されていることである。
A structural feature of the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 2 is the work surface defined point detection apparatus for acquiring position information of a defined point of the work surface held by the holding apparatus according to
請求項3に係る大気圧プラズマ照射による処理装置の構成上の特徴は、請求項2において、前記ワーク表面定義点検出装置および前記表面撮影カメラのうち少なくとも1つと、前記位置決めカメラと、前記大気圧プラズマ照射装置とが、前記支持台に前記第1軸方向に配設されていることである。 A configuration feature of the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 3 is that in claim 2, at least one of the workpiece surface definition point detection device and the surface photographing camera, the positioning camera, and the atmospheric pressure A plasma irradiation apparatus is disposed on the support base in the first axial direction.
請求項4に係る大気圧プラズマ照射による処理装置の構成上の特徴は、請求項1乃至3のいずれか1項において、前記保持装置は電気絶縁した状態で前記ワークを保持し、前記ワークと前記大気圧プラズマ照射装置の電極との間にバイアス電圧の印加を可能とすることである。
A structural feature of the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 4 is that, in any one of
請求項5に係る大気圧プラズマ照射による処理装置の構成上の特徴は、移動平面内で互いに直角な第1軸、第2軸方向および前記移動平面と直角な第3軸方向に直線駆動可能に基台に装架されたテーブルと、該テーブルに前記第1軸または第2軸と平行な第4軸回りに回転駆動可能に支承された第1回転体と、該第1回転体に前記第4軸と直角な第5軸回りに回転駆動可能に支承された第2回転体とを備えたステージ装置と、前記ステージ装置の前記第2回転体に装着され前記第5軸と直角な平面内でワークを保持する保持装置と、前記基台に固定されて水平方向に延在する支持台に固定され、前記保持装置に対する前記ワークの位置ずれを検出するために前記保持装置に保持されたワークを撮影する位置決めカメラと、前記支持台に前記位置決めカメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワーク表面への前記大気圧プラズマ照射装置による処理に関する情報を取得するために該ワークの表面を撮影する表面撮影カメラと、前記支持台に前記位置決めカメラ、前記表面撮影カメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワークに大気圧プラズマを照射して処理を行う大気圧プラズマ照射装置と、前記支持台に固定されて前記大気圧プラズマ照射装置を覆うとともに、排気処理装置に連通する吸気口が開口するフードと、を備え、前記表面撮影カメラにより撮影された画像情報を処理することによって得られた情報に基づいて再照射が必要か否かを判断する判断工程と、再照射が必要と判断された場合は、再照射部分の位置、面積、前記再照射部分の前記大気圧プラズマに対する相対速度、前記大気圧プラズマの照射強度および照射量から成る適正パラメータを選択するパラメータ選択工程と、前記適正パラメータに基づいて大気圧プラズマ照射を実施する再照射工程と、を含み、前記判断工程で再照射が不要と判断されるまで、前記判断工程と、前記パラメータ選択工程と、前記再照射工程とを繰り返すことである。 A feature of the configuration of the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 5 is that it can be linearly driven in the first axis, the second axis, and the third axis, which are perpendicular to each other in the movement plane. A table mounted on a base; a first rotating body supported on the table so as to be rotatable about a fourth axis parallel to the first axis or the second axis; and the first rotating body supported by the first rotating body. A stage device including a second rotating body supported so as to be rotatable about a fifth axis perpendicular to the four axes; and a plane mounted on the second rotating body of the stage device and perpendicular to the fifth axis. a holding device for holding the workpiece in, fixed to a support base that extends in the horizontal direction is fixed to the base, the work held by the holding device in order to detect the positional deviation of the workpiece with respect to the holding device A positioning camera that shoots And surface imaging camera for photographing the surface of the workpiece in order to obtain information about processing by said atmospheric pressure plasma irradiation apparatus to decide the camera and the first axially fixed retained workpiece surface by the holding device, wherein the positioning camera support platform, and an atmospheric pressure plasma irradiation apparatus for performing irradiation to process the surface imaging camera and is fixed to the first axial atmospheric pressure plasma in the held workpiece to the holding device, the support base A fixed hood that covers the atmospheric pressure plasma irradiation device and that has a hood that has an intake port that communicates with the exhaust processing device, and that is obtained by processing image information captured by the surface photographing camera. A determination step for determining whether or not re-irradiation is necessary, and if it is determined that re-irradiation is necessary, the position and area of the re-irradiation part, The relative velocity with respect to the atmospheric pressure plasma, wherein the a parameter selection step of selecting the proper parameters consisting of the irradiation intensity and the irradiation amount of atmospheric pressure plasma, and a re-irradiation process of implementing the atmospheric pressure plasma irradiation on the basis of the proper parameters The determination step, the parameter selection step, and the re-irradiation step are repeated until it is determined that re-irradiation is unnecessary in the determination step.
請求項6に係る大気圧プラズマ照射による処理方法の構成上の特徴は、請求項5において、前記判断工程と、前記パラメータ選択工程と、前記再照射工程との繰返し作業を、前記ワークの表面性状に応じて設定された基準回数だけ繰り返した結果、照射効果が現れないものと前記判断工程で判断した場合は、前記繰返し作業を中止してエラー停止とする工程を含むことである。 A structural feature of the processing method by atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 6 is that, in claim 5, the repetitive operations of the determination step, the parameter selection step, and the re-irradiation step are carried out. If it is determined in the determination step that the irradiation effect does not appear as a result of the repetition of the reference number set according to the above, the step of stopping the repetitive operation and stopping the error is included.
請求項1に係る大気圧プラズマ照射による処理装置では、位置決めカメラによって保持装置に保持されたワークの保持装置に対する位置ずれ量を検出し、制御装置は処理データを位置ずれ量だけ補正してステージ装置を作動させ、保持装置を大気圧プラズマ照射装置に対して移動させるので、保持装置に保持されたワークが大気圧プラズマ照射装置に対して正確に位置制御され、ワークの正確な位置および範囲に大気圧プラズマを照射して高精度な処理を行うことができる。例えば、プラズマCVM(Chemical Vaporization Machining)法を用いてワークの表面をクリーニングするために、フッ素ラジカルをワークの表面原子と化学反応させて異物を揮発性のフッ化物に変えて蒸発させると、有害なフッ化水素が発生する。支持台に固定されて大気圧プラズマ照射装置を覆うフードに連結されたパイプが排気処理装置に連通されているので、発生したフッ化水素はフードに案内されて排気処理装置に送出されて処理され、環境を汚染することがない。
In the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to
請求項2に係る大気圧プラズマ照射による処理装置においては、保持装置に保持されたワークの処理面の定義点の位置情報を取得するためのワーク表面定義点検出装置および保持装置に保持されたワーク表面への大気圧プラズマ照射装置による処理に関する情報を取得するために該ワークの表面を撮影する表面撮影カメラのうち少なくとも1つが支持台に固定されている。 In the processing apparatus by atmospheric pressure plasma irradiation which concerns on Claim 2, the workpiece | work surface holding | maintenance point detection apparatus for acquiring the positional information on the definition point of the processing surface of the workpiece | work hold | maintained at the holding | maintenance apparatus, and the workpiece | work hold | maintained at the holding | maintenance apparatus At least one of the surface photographing cameras for photographing the surface of the workpiece in order to acquire information related to the processing by the atmospheric pressure plasma irradiation apparatus on the surface is fixed to the support base.
ワーク表面定義点検出装置が設けられた場合、ティーチングを行うために、原位置に位置する保持装置に保持された基準となるワークの保持装置に対する基準位置ずれ量が位置決めカメラで撮影されたワークの画像情報から検出される。ワークの処理面の定義点がワーク表面定義点検出装置と対向するようにステージ装置を作動させて保持装置を検出位置に位置決めし、検出位置情報を順次取得して制御装置の記憶装置に記憶させる。ティーチング終了後のワークについては、原位置に位置する保持装置に対する位置ずれ量が位置決めカメラで撮影されたワークの画像情報から検出される。ステージ装置によって保持装置が、今回の位置ずれ量と基準位置ずれ量との差だけ補正した複数の検出位置に順次位置決めされ、各検出位置において各定義点がワーク表面定義点検出装置によって検出される。各定義点が検出されたときのステージ装置の第1軸乃至第5軸の位置が複数の定義点の位置情報として取得される。複数の定義点の位置情報に基づいて処理面が定義され、該処理面を大気圧プラズマで処理する処理データが作成される。制御装置はこの処理データに基づいてステージ装置を作動させ、保持装置を大気圧プラズマ照射装置に対して移動させるので、保持装置に保持されたワークが大気圧プラズマ照射装置に対して正確に位置制御され、ワークの正確な位置および領域に大気圧プラズマを照射して高精度な処理を行うことができる。 When a workpiece surface definition point detection device is provided, the reference position deviation amount of the reference workpiece held by the holding device located at the original position with respect to the holding device of the workpiece taken by the positioning camera is used for teaching. Detected from image information. The stage device is operated so that the definition point of the workpiece processing surface faces the workpiece surface definition point detection device, the holding device is positioned at the detection position, and the detection position information is sequentially acquired and stored in the storage device of the control device. . For the workpiece after teaching, the amount of displacement with respect to the holding device located at the original position is detected from the image information of the workpiece photographed by the positioning camera. The holding device is sequentially positioned by the stage device at a plurality of detection positions corrected by the difference between the current positional deviation amount and the reference positional deviation amount, and each definition point is detected by the workpiece surface definition point detection device at each detection position. . The positions of the first to fifth axes of the stage device when each definition point is detected are acquired as position information of a plurality of definition points. A processing surface is defined based on positional information of a plurality of definition points, and processing data for processing the processing surface with atmospheric pressure plasma is created. The controller actuates the stage device based on the process data, since to move the holding device against the atmospheric pressure plasma irradiation apparatus, held in the holding device work accurately position control with respect to the atmospheric pressure plasma irradiation device In addition, it is possible to perform high-precision processing by irradiating the atmospheric pressure plasma to an accurate position and region of the workpiece.
ワークの表面を撮影する表面撮影カメラが固定された場合は、ティーチングを行うために、原位置に位置する保持装置に保持された基準となるワークの保持装置に対する基準位置ずれ量が、位置決めカメラで撮影されたワークの画像情報から検出される。保持装置に保持された基準ワークの表面の撮影したい箇所が、表面撮影カメラと対向するようにステージ装置を作動させて保持装置を表面撮影位置に位置決めし、そのときのステージ装置の第1軸乃至第5軸の位置が表面撮影位置情報として取得される。ティーチング終了後は、原位置に位置する保持装置に対するワークの位置ずれ量が位置決めカメラで撮影されたワークの画像情報から検出される。ステージ装置によって保持装置が、表面撮影位置情報を今回の位置ずれ量と基準位置ずれ量との差だけ補正した補正表面撮影位置情報に基づいて補正表面撮影位置に位置決めされる。補正表面撮影位置で表面撮影カメラによって撮影されたワーク表面の画像情報に基づいて大気圧プラズマ照射装置による処理が必要な処理領域のデータが作成される。この処理領域データに基づいて大気圧プラズマ照射装置から照射される大気圧プラズマで処理領域を処理する処理データが作成される。制御装置はこの処理データに基づいてステージ装置を作動させ、保持装置を大気圧プラズマ照射装置に対して移動させるので、保持装置に保持されたワークが大気圧プラズマ照射装置に対して正確に位置制御され、ワークの正確な位置および領域に大気圧プラズマを照射して高精度な処理を行うことができる。 If the front-facing camera that captures the surface of the workpiece is fixed, the reference camera will not be able to detect the reference position deviation of the reference workpiece held by the holding device at the original position. It is detected from the image information of the photographed work. The stage device is operated to position the holding device at the surface photographing position so that the position of the surface of the reference workpiece held by the holding device faces the surface photographing camera, and the first axis or the first axis of the stage device at that time is positioned. The position of the fifth axis is acquired as the surface photographing position information. After the teaching is completed, the amount of displacement of the workpiece relative to the holding device located at the original position is detected from the image information of the workpiece photographed by the positioning camera. The holding device is positioned at the corrected surface imaging position by the stage device based on the corrected surface imaging position information obtained by correcting the surface imaging position information by the difference between the current positional deviation amount and the reference positional deviation amount. Based on the image information of the workpiece surface imaged by the surface imaging camera at the corrected surface imaging position, data of the processing area that needs to be processed by the atmospheric pressure plasma irradiation apparatus is created. Processing data for processing the treated area with atmospheric pressure plasma emitted from the atmospheric pressure plasma irradiation apparatus on the basis of the process area data is generated. The controller actuates the stage device based on the process data, since to move the holding device against the atmospheric pressure plasma irradiation apparatus, held in the holding device work accurately position control with respect to the atmospheric pressure plasma irradiation device In addition, it is possible to perform high-precision processing by irradiating the atmospheric pressure plasma to an accurate position and region of the workpiece.
請求項3に係る大気圧プラズマ照射による処理装置においては、ワーク表面処理点検出装置および表面撮影カメラのうち少なくとも1つと、位置決めカメラと、大気圧プラズマ照射装置とが、支持台に第1軸方向に配設されているので、ワークを保持する保持装置をステージ装置によって主として第1軸方向に移動させるだけで、ワークをワーク表面定義点検出装置および表面撮影カメラの少なくとも一方、位置決めカメラ、大気圧プラズマ照射装置に操作性が良い状態で対向させることができ、装置を小型化することができる。 In the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 3, at least one of the workpiece surface processing point detection device and the surface photographing camera, the positioning camera, and the atmospheric pressure plasma irradiation device are arranged in the first axis direction on the support base. Therefore, the workpiece can be moved to at least one of the workpiece surface definition point detection device and the surface photographing camera, the positioning camera, and the atmospheric pressure only by moving the holding device for holding the workpiece mainly in the first axis direction by the stage device. The plasma irradiation apparatus can be opposed to the plasma irradiation apparatus with good operability, and the apparatus can be downsized.
請求項4に係る大気圧プラズマ照射による処理装置においては、保持装置は電気絶縁した状態でワークを保持し、ワークと大気圧プラズマ照射装置の電極との間にバイアス電圧の印加が可能である。バイアス電圧を印加した場合、大気圧プラズマを電極間からワークまで引き出すことができるので、イオンの効果を利用できるばかりでなく、ワークの直上で大気圧プラズマが生成されるため、中性ラジカルを多量に供給することができて処理能力を向上することができる。 In the processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 4, the holding device holds the workpiece in an electrically insulated state, and a bias voltage can be applied between the workpiece and the electrode of the atmospheric pressure plasma irradiation device. When a bias voltage is applied, atmospheric pressure plasma can be drawn from between the electrodes to the workpiece, so that not only can the effects of ions be utilized, but atmospheric pressure plasma is generated directly above the workpiece, so that a large amount of neutral radicals are generated. The processing capability can be improved.
請求項5に係る大気圧プラズマ照射による処理方法においては、表面撮影カメラによって撮影された処理後のワーク表面の撮影箇所の画像情報を処理することによって得られた情報に基づいて再照射が必要か否かを判断し、再照射が必要と判断された場合は、再照射部分の位置、面積、再照射部分の大気圧プラズマに対する相対速度、大気圧プラズマの照射強度および照射量から成る適正パラメータを選択し、該適正パラメータに基づく大気圧プラズマ照射を再照射が不要と判断されるまで、繰り返すので、大気圧プラズマによりワークに高精度な処理を行うことができる自律型の大気圧プラズマ照射による処理方法を提供することができる。 In the processing method by atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 5, is re-irradiation necessary based on information obtained by processing image information of a photographed part of the workpiece surface after processing photographed by a surface photographing camera? determines whether, if the re-irradiation is judged to be necessary, the position of the re-irradiated portion, the area, the relative speed with respect to atmospheric pressure plasma of the re-irradiated portion, the proper parameters consisting of the irradiation intensity and the irradiation amount of atmospheric pressure plasma Select and repeat atmospheric pressure plasma irradiation based on the appropriate parameters until it is determined that re-irradiation is unnecessary, so that processing by autonomous atmospheric pressure plasma irradiation can be performed on workpieces with atmospheric pressure plasma with high accuracy A method can be provided.
請求項6に係る大気圧プラズマ照射による処理方法においては、大気圧プラズマの再照射作業を基準回数だけ繰り返しても、照射効果が現れない場合は、繰返し作業を中止してエラー停止とするので、必要以上に繰り返し作業を行うことがない。 In the processing method by atmospheric pressure plasma irradiation according to claim 6, even if the re-irradiation operation of the atmospheric pressure plasma is repeated a reference number of times, if the irradiation effect does not appear, the repetition operation is stopped and an error is stopped. Do not repeat work more than necessary.
以下、本発明に係る大気圧プラズマによる処理装置および方法を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、大気圧プラズマ照射による処理装置10(以下、プラズマ処理装置10という)は、ステージ装置11が基台12上に装架されるとともに、ステージ装置11の上方で水平方向に延在する横桁14を備えた支持台13がその3本の脚部15で基台12上に固定されている。横桁14には、位置決めカメラ16、ワーク表面定義点検出装置17、表面撮影カメラ18、大気圧プラズマ照射装置19(以下、プラズマ照射装置19という)がX軸方向に固定されている。さらに、横桁14には、プラズマ照射装置19のプラズマ発生ノズル20を覆うフード21が固定され、フード21の底部にはパイプによって後述する排気処理装置に連通さる一対の吸気口22が開口している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、ステージ装置11は、移動平面内で互いに直角なX軸(第1軸)、Y軸(第2軸)方向および移動平面と直角なZ軸(第3軸)方向に直線駆動可能に基台12に装架されたテーブルを有する。即ち、X軸テーブル26は基台12上に水平に固定されたガイド27に第1軸方向に摺動可能に装架され、基台12に固定されたX軸モータ28で回転駆動されるボールねじによってX軸方向に移動される。Y軸テーブル30はX軸テーブル26上に水平に固定されたガイド31にY軸方向に摺動可能に装架され、X軸テーブル26に固定されたY軸モータ32で回転駆動されるボールねじによってY軸方向に移動される。Y軸テーブル30上にはコラム34が立設され、コラム34の正面に上下方向に固定されたガイドにZ軸テーブル36がZ軸方向に摺動可能に装架され、コラム34に固定されたZ軸モータ37で回転駆動されるボールねじによってZ軸方向に移動される。
As shown in FIG. 2, the
Z軸テーブル36には第1回転体38がX軸と平行な第4軸回りに回転可能に支承され、Z軸テーブル36に固定されたθ1軸モータ39により減速機構を介して回転駆動される。第1回転体38には第2回転体40が第4軸と直角な第5軸回りに回転可能に支承され、第1回転体38に固定されたθ2軸モータ第41により減速機構を介して回転駆動される。第2回転体40の先端には5軸と直角な平面内でワークWを保持する保持装置43が装着されている。
A first rotating body 38 is supported on the Z-axis table 36 so as to be rotatable about a fourth axis parallel to the X-axis, and is rotated by a θ1-
図3に示すように、例えば、通常の三つ爪チャック43が保持装置として第2回転体40の先端面に固定されている。45はプラズマ照射装置19の大気圧プラズマ(以下、プラズマという)を生成するための電極に交流電源を介して接続された被覆電線で、外部から第1回転38の後端部内に導入され、第2回転体40の回転を許容するように第2回転体40をルーズに取り巻いた後に第2回転体40の回転軸線に沿って配線され、先端部外周面から外方に導出されて三つ爪チャック43の各爪44の電極46に接続されている。これにより、三つ爪チャック43に電気的に絶縁した状態で把持したワークWに電極46を当接させることにより、ワークWとプラズマ照射装置19の電極との間にバイアス電圧を印加することができる。
As shown in FIG. 3, for example, a normal three-
図4、図7に示すように、制御装置48の一部をなす画像処理装置49は、原位置に位置決めされた三つ爪チャック43に把持されたワークWの三つ爪チャック43に対する位置ずれ量を、位置決めカメラ16によって撮影されたワークWの画像データに基づいて検出する。平面光源47の下方には、ワークWが平面光源47と干渉することを防止するための干渉検出センサ50が設けられている。干渉検出センサ50は光源とこれに対向する受光素子とから構成され、光源から発せられる光がワークWによって遮られて受光素子に到達しないときにワークWが平面光源47異常接近したことを検知してステージ装置11を異常停止させる。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
図5に示すように、ワーク表面定義点検出装置17は、先端にタッチプローブ51が設けられた検出部52と横桁14に固定された基部53を備え、処理データを作成するために、ワークWの処理面の定義点を検出する時は、検出部52が検出位置に下降される。ワーク表面の定義点が検出位置に下降された検出部52のタッチプローブ51と接触して微少量移動させるように、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を低速度で移動させる。タッチプローブ51が微少量移動されて接触信号が送出されたときの三つ爪チャック43の位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置が各軸用の位置検出装置、例えばリニアスケールによって検出され、第1、第2回転体38,40の回転位置が、例えばロータリエンコーダによって検出され、これら移動位置および回転位置がワークWの処理面の定義点位置情報として制御装置48の一部をなすモーションコントローラ54の記憶装置に記憶される。モーションコントローラ54は、ワークWの処理面の複数の定義点位置情報に基づいて処理面を定義し、該処理面をプラズマ照射装置19から照射されるプラズマによって処理する処理データを作成する。
As shown in FIG. 5, the workpiece surface defined
検出部52には、ワークWが検出部52の先端部と干渉することを防止するために干渉センサ55の検知部56がタッチプローブ51を取り囲むように設けられている。検知部56がワークWに接触して振動すると、検知部56に接続された振動検出センサは、ワークWが検出部52の先端に異常接近したことを検知してステージ装置11を異常停止させる。検知部56の直径は、プラズマ照射装置19のプラズマ発生ノズル20の直径とほぼ同じであるので、ワークWが検知部56に接触することなくタッチプローブ51によって検出された定義点に基づいて作成された処理データにより、ワークWをプラズマ発生ノズル20に対して移動させても、ワークWがプラズマ発生ノズル20の先端部と干渉することはない。
In the
図1に示すように、支持台13の横桁14に表面撮影カメラ18がワーク表面定義点検出装置17と隣接して固定されている。表面撮影カメラ18の下方には、発光素子がリング状に配置されたリング光源57が配置され、三つ爪チャック43によって把持されてステージ装置11により表面撮影カメラ18と対向されたワークWを照射する。例えば、撮影画像からワーク表面に付着した汚れを検出する場合、リング光源57は、発生する光がワークWの表面に付着した汚れを浮き出させるものを使用するとよい。ワークWからの反射光はリング光源57の中央穴を通過して表面撮影カメラ18に入射し、ワークWの撮影したい箇所が撮影される。ワーク表面定義点検出装置17および表面撮影カメラ18は、必ず両者を設ける必要はなく、少なくとも一方を横桁14に取り付ければよい。
As shown in FIG. 1, a
横桁14には、プラズマ照射装置19が表面撮影カメラ18と隣接して取り付けられ、プラズマ照射装置19の下端にはプラズマ発生ノズル20が下方に向けて突設されている。プラズマ照射装置19としては、例えば、特開2006−302652号公報に記載されているものを使用する。このプラズマ照射装置19は、図6に示すように、プラズマ材料ガスの通路60が形成された絶縁体の分離部材58の外側に一対の電極59が対向して固定されている。一対の電極59の各先端部は互いに接近する対向面に形成され、分離部材58の先端部は一対の電極59の対向面の両側面を閉鎖するように突出している。これにより、一対の電極59の対向面と分離部材58の突出部とによってプラズマ材料ガス流路60の先端部が形成されている。一対の電極59の各対向面には、幅および深さが0.5mmの凹部61が2個形成されている。一対の電極59をプラズマ発生ユニット電源62に接続して電圧を印加した状態で、ガス流路60にプラズマ材料ガスを流すと、一対の電極59のうち負電位が印加された側の凹部61において、ホローカソード放電により放出された電子がガスに衝突してプラズマが高密度に発生する。この放電により発生したプラズマはガス流に乗って開口部から照射される。一対の電極59の先端部分がプラズマ発生ノズル20を構成している。前述のようにプラズマ照射装置19の電極59と三つ爪チャック43に把持されたワークWとを被覆電線45で交流電源64に接続して電圧を印加すると、大気圧プラズマをワークWまで引き出すことができる。
A
大気圧プラズマ照射によってワークWに親水化処理をするには、プラズマ材料ガスとして窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、大気の少なくとも1種からなるガスを用いるのが望ましい。大気圧プラズマ照射によってワークWの表面のクリーニング、エッチング、加工等の処理を行うには、プラズマ材料ガスとしてフッ化炭素系(CxFy)、フッ化水素化炭素系(CxHyFz)のガスを用いるのが望ましい。
In order to hydrophilize the workpiece W by atmospheric pressure plasma irradiation, it is desirable to use a gas comprising at least one of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, and air as the plasma material gas. In order to perform processing such as cleaning, etching, and processing of the surface of the workpiece W by atmospheric pressure plasma irradiation, a fluorocarbon (CxFy) or hydrofluorinated carbon (CxHyFz) gas is used as a plasma material gas. desirable.
図7に示すように、基台12、ステージ装置11、支持台13、位置決めカメラ16、ワーク表面定義点検出装置17、表面撮影カメラ18、プラズマ照射装置19およびフード21は、気密性を有するカバー65内に収納されて装置本体66を構成している。プラズマ照射装置19のプラズマ発生ノズル20を覆うフード21の底部に開口する一対の吸気口22がパイプ67に連結され、このパイプ67が、カバー65の外部で装置本体66の背後に設置された排気処理装置68に接続されている。
As shown in FIG. 7, the
装置本体66の背後には、プラズマ照射装置19の一対の電極59間に交流電圧を印加するためのプラズマ発生ユニット電源62が設置されている。70は装置本体66の横に設置された制御箱で、制御装置48を構成するモーションコントローラ54、プログラマブルコントローラ71、画像処理装置49を収納し、前面に制御装置48の操作画面72が設けられている。さらに、各種プラズマ材料ガスを収納するガスボンベ73が装置本体66の背面の近傍に設置され、ガスボンベ73はプラズマ照射装置19のガス流路60にパイプで連通される。
A plasma generation
次に、上記のように構成したプラズマ処理装置10によってセラミック製品を成型するための型74をワークWとしてクリーニングする場合について説明する。先ず、図8に示すティーチングを行うために、基準となる型74を三つ爪チャック43に爪44で把持させる。ステージ装置11をモーションコントローラ54によって各個運転で作動させ、型74の正面が位置決めカメラ16と対向するように三つ爪チャック43を原位置に位置決めし、この原位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置、及び第1、第2回転体38,40の回転位置をモーションコントローラ54の記憶装置に原位置情報として記憶させる(S1)。位置決めカメラ16によって型74を撮影し(S2)、その画像情報を画像処理装置49に取り込む。画像処理装置49によって操作画面72に表示された型74の特徴部分、例えば、2個の穴を画像上で指定すると(図9参照)、画像処理装置49はその明暗差で2個の穴を検出し、これら2個の穴の位置に基づいて位置決めカメラ16のカメラ光軸に対する型74の基準位置ずれ量、即ちX軸、Y軸方向のずれ量およびX軸に対する傾き量を演算し(S3)、モーションコントローラ54に送る。
Next, the case where the
ステージ装置11をモーションコントローラ54によって各個運転で作動させ、三つ爪チャック43に保持された基準となる型74の撮影したい正面全体の表面が表面撮影カメラ18と対向するように、三つ爪チャック43を表面撮影位置に位置決めし(S4)、この表面撮影位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置、及び第1、第2回転体38,40の回転位置を表面撮影位置情報としてモーションコントローラ54の記憶装置に記憶させる(S5)。
The
なお、ワークWが立体で複数の面の表面を撮影したい場合は、撮影したい各表面が表面撮影カメラ18と順次対向するように、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を表面撮影位置に位置決めし、各表面撮影位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置、及び第1、第2回転体38,40の回転位置をモーションコントローラ54の記憶装置に複数の表面撮影位置情報として記憶させるようにするとよい。
When the workpiece W is solid and it is desired to photograph the surfaces of a plurality of surfaces, the
ティーチング終了後は、図10A、図10Bに示すように、処理する型74を三つ爪チャック43に把持させて起動すると(S11)、モーションコントローラ54は、後述するクリーニングの繰返し回数Nを計数するカウンタをリセットする等の初期化を行い(S12)、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を原位置に位置決めする(S13)。プログラマブルコントローラ71からの指令で、位置決めカメラ16は型74の正面を撮影し(S14)、その画像情報を画像処理装置49に送る。画像処理装置49は、画像の明暗差で2個穴77を検出し、2個の穴77の位置に基づいて位置決めカメラ16のカメラ光軸に対する型74の位置ずれ量、即ちX軸、Y軸方向のずれ量およびX軸に対する傾き量を演算し(S15)、モーションコントローラ54に送る。
After completion of teaching, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the
モーションコントローラ54は、ステージ装置11を作動させて、今回の位置ずれ量と基準位置ずれ量との差だけ補正した補正表面撮影位置に三つ爪チャック43を位置決めする(S16)。プログラマブルコントローラ71からの指令で、表面撮影カメラ18は型74正面の表面を撮影し(S17)、その画像情報を画像処理装置49に送る。画像処理装置49は汚れ検出画像処理によって汚れを検出する。汚れの判定基準は、例えば、画像上で明暗の差が設定値以上の箇所の面積が設定値以上であれば汚れと判定するようにすればよい。画像処理装置49は、表面撮影カメラ18の光軸に対する汚れ領域の位置、面積等の汚れ領域データを作成し(S18)、モーションコントローラ54に送出する。モーションコントローラ54は、汚れ領域位置データに基づいてクリーニングの要否を判定した後(S19)、その結果をモーションコントローラ54に送出する。モーションコントローラ54は、否の場合は、三つ爪チャック43を搬入出位置に移動させ(S20)、要の場合は、プラズマ照射装置19によるクリーニングデータを作成する(S21)。
The
モーションコントローラ54は、クリーニングデータに基づいてステージ装置11を作動させ、プラズマ照射装置19から照射されるプラズマを汚れ領域で走査させて汚れを除去する(S22)。このとき使用されるプラズマ材料ガスはクリーニングに適したフッ化水素化炭素系(CxHyFz)のガスを用いる。これにより、クリーニング中にフッ化水素が発生するが、発生したフッ化水素は、フード21から排気処理装置68に吸引されて処理され、環境を汚染することはない。
The
モーションコントローラ54はステージ装置11を作動させ、クリーニングされた型を保持した三つ爪チャック43を補正表面撮影位置に戻す(S23)。表面撮影カメラ18は、クリーニングされた型74の正面の表面を撮影し(S24)、その画像情報を画像処理装置49に送る。画像処理装置49は、汚れ検出画像処理によって汚れを検出し、表面撮影カメラ18の光軸に対する汚れ領域の位置、面積等の汚れ領域データを作成し(S25)、モーションコントローラ54に送出する。
The
モーションコントローラ54は、入力された汚れ領域データに基づいて再照射が必要か否かを判断する(S26)。モーションコントローラ54は、再照射が不要と判断した場合、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を搬入出位置に移動させ、型74がチャックから外される(S27)。
The
モーションコントローラ54は再照射が必要と判断した場合、クリーニングの繰返し回数Nを示すカウンタに1を加算する(S28)。装置は、再照射部分の位置、面積、再照射部分のプラズマに対する相対速度、プラズマの照射強度および照射量から成る適正パラメータを自動選択する(S29)。
If the
モーションコントローラ54は、汚れ領域データおよび適正パラメータに基づいて再クリーニングデータを作成し(S30)、ステージ装置11を作動させて汚れ領域にプラズマを走査させて再クリーニングする(S31)。制御装置48は、再照射が不要と判断されるまで、ステップS23〜S31を繰り替えし、設定された基準回数Lだけ繰り返した結果、照射効果が現れないものと判断した場合は(S32)、繰返し作業を中止してエラー停止とする(S33)。基準回数Lは、ワークの表面性状、即ち、表面のクリーニング、改質、成膜、エッチングなどに応じて適切に設定する。
The
次に、プラズマ処理装置10によってワークWの処理面にエッチングを行う場合を説明する。先ず、ティーチングを行うために、基準となるワークWを三つ爪チャック43に爪44で把持させる。ステージ装置11をモーションコントローラ54によって各個運転で作動させ、ワークWが位置決めカメラ16と対向するように三つ爪チャック43を原位置に位置決めし、この原位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置、及び第1、第2回転体38,40の回転位置をモーションコントローラ54の記憶装置に原位置情報として記憶させる。位置決めカメラ16によってワークWを撮影し、その画像情報を画像処理装置49に取り込む。画像処理装置49によって操作画面に表示されたワークWの特徴部分、例えば、直角に交差する角部を映像上で指定すると、画像処理装置49はその明暗差で角部を検出し、角部の位置に基づいて位置決めカメラ16のカメラ光軸に対するワークWの基準位置ずれ量、即ちX軸、Y軸方向のずれ量およびX軸に対する傾き量を演算し、モーションコントローラ54に送る。
Next, a case where etching is performed on the processing surface of the workpiece W by the
ワーク表面定義点検出装置17の検出部52を検出位置に下降させる。ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を、ワークWの処理面の複数の定義点が検出位置に下降された検出部52のタッチプローブ51の先端と対向する複数の検出位置に順次位置決めする。三つ爪チャック43が順次位置決めされた各検出位置に対応するX軸、Y軸、Z軸テーブル26,30,36の移動位置、および第1、第2回転体38,40の回転位置は検出位置情報としてモーションコントローラ54の記憶装置に記憶される。
The
ティーチング終了後に、エッチングするワークWを三つ爪チャック43に把持させて起動すると、モーションコントローラ54は、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を原位置に位置決めする。位置決めカメラ16はワークWを撮影し、その画像情報を画像処理装置49に送る。画像処理装置49は、画像の角部を検出し、角部の位置に基づいて位置決めカメラ16のカメラ光軸に対するワークWの位置ずれ量を演算し、モーションコントローラ54に送る。
After the teaching is completed, when the workpiece W to be etched is held by the three-
モーションコントローラ54は、ティーチングされた照射位置に位置ずれ量を加算し、処理面をプラズマ照射装置19から照射されるプラズマの走査によってエッチングする処理データを作成する。モーションコントローラ54は、処理データに基づいてステージ装置11を作動させ、プラズマ照射装置19から照射されるプラズマを処理面で走査させてエッチングする。このとき使用されるプラズマ材料ガスはクリーニングに適したものを用いる。
The
次に、プラズマ処理装置10によってワークWとしてコンタクトレンズを親水化処理する場合について説明する。この場合は、ワーク表面定義点検出装置17、表面撮影カメラ18を使用しないので、ティーチングを行う必要はない。複数のコンタクトレンズ75が粘着性のあるシートにそれぞれ取り付けられた冶具76(図11参照)が、原位置に位置決めされた三つ爪チャック43に位置ずれなく把持された場合に、プラズマ照射装置19から照射されるプラズマが冶具76に取り付けられた各コンタクトレンズ75を走査して親水化処理を順次行うように、冶具76を把持した三つ爪チャック43をステージ装置11によって移動させる基準処理データが予め作成されてモーションコントローラ54に記憶されている。
Next, a case where the contact lens is hydrophilized as the workpiece W by the
複数のコンタクトレンズ75が粘着性のある各シートに取り付けられた冶具76を三つ爪チャック43に把持させて起動すると、モーションコントローラ54は、ステージ装置11を作動させて三つ爪チャック43を原位置に位置決めする。位置決めカメラ16は冶具76を撮影し、その画像情報を画像処理装置49に送る。画像処理装置49は、画像で検出された2個の基準マーク78の位置に基づいて位置決めカメラ16のカメラ光軸に対する冶具76の位置ずれ量を演算し、モーションコントローラ54に送る。モーションコントローラ54は、ステージ装置11を基準処理データを位置ずれ量だけ補正した補正処理データで作動させて、プラズマ照射装置19から照射されるプラズマにより複数のコンタクトレンズ75に親水化処理を順次行う。
When the
10…プラズマ処理装置、11…ステージ装置、12…基台、13…支持台、14…横桁、16…位置決めカメラ、17…ワーク表面定義点検出装置、18…表面撮影カメラ、19…プラズマ照射装置、20…プラズマ発生ノズル、21…フード、22…吸気口、26…X軸テーブル、30…Y軸テーブル、36…Z軸テーブル、38…第1回転体、40…第2回転体、43…三つ爪チャック(保持装置)、45…被覆電線、46…電極、48…制御装置、49…画像処理装置、51…タッチプローブ、54…モーションコントローラ、59…電極、
60…ガス流路、61…凹部、62…プラズマ発生ユニット電源、64…交流電源、65…カバー、66…装置本体、68…排気処理装置、70…制御箱、71…プログラマブルコントローラ、72…操作画面、73…ガスボンベ、74…型、75…コンタクトレンズ、76…冶具、ワークW。
DESCRIPTION OF
60 ... gas flow path, 61 ... recess, 62 ... plasma generating unit power supply, 64 ... AC power supply, 65 ... cover, 66 ... device main body, 68 ... exhaust treatment device, 70 ... control box, 71 ... programmable controller, 72 ...
Claims (6)
前記ステージ装置の前記第2回転体に装着され前記第5軸と直角な平面内でワークを保持する保持装置と、
前記基台に固定されて水平方向に延在する支持台に固定され、前記保持装置に対する前記ワークの位置ずれを検出するために前記保持装置に保持されたワークを撮影する位置決めカメラと、
前記支持台に前記位置決めカメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワークに大気圧プラズマを照射して処理を行う大気圧プラズマ照射装置と、
前記支持台に固定されて前記大気圧プラズマ照射装置を覆うとともに、排気処理装置に連通する吸気口が開口するフードと、
前記ワークに前記大気圧プラズマ照射装置により照射作業を行うための制御データが入力装置から入力されるとともに、前記保持装置に保持されたワークが、前記位置決めカメラ、前記大気圧プラズマ照射装置と対向するように前記ステージ装置を動作させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする大気圧プラズマ照射による処理装置。 A table mounted on a base so as to be linearly driven in a first axis, a second axis direction perpendicular to each other in a movement plane, and a third axis direction perpendicular to the movement plane; and A first rotating body supported rotatably about a fourth axis parallel to the two axes, and a second rotating body supported rotatably about a fifth axis perpendicular to the fourth axis by the first rotating body. A stage device including a rotating body;
A holding device that is mounted on the second rotating body of the stage device and holds a workpiece in a plane perpendicular to the fifth axis;
Said fixed to the base is fixed to a support base that extends horizontally, positioning the camera for photographing the workpiece held by the holding device in order to detect the positional deviation of the workpiece with respect to the holding device,
And atmospheric pressure plasma irradiation apparatus for performing the support base secured to said positioning camera and the first axis direction is irradiated with atmospheric-pressure plasma in the workpiece held by the holding device to the process,
A hood that is fixed to the support base and covers the atmospheric pressure plasma irradiation device, and an intake port that communicates with the exhaust treatment device opens.
Control data for performing an irradiation operation on the workpiece by the atmospheric pressure plasma irradiation device is input from an input device, and the workpiece held on the holding device faces the positioning camera and the atmospheric pressure plasma irradiation device. A control device for operating the stage device,
A processing apparatus using atmospheric pressure plasma irradiation, comprising:
前記ステージ装置の前記第2回転体に装着され前記第5軸と直角な平面内でワークを保持する保持装置と、
前記基台に固定されて水平方向に延在する支持台に固定され、前記保持装置に対する前記ワークの位置ずれを検出するために前記保持装置に保持されたワークを撮影する位置決めカメラと、
前記支持台に前記位置決めカメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワーク表面への前記大気圧プラズマ照射装置による処理に関する情報を取得するために該ワークの表面を撮影する表面撮影カメラと、
前記支持台に前記位置決めカメラ、前記表面撮影カメラと前記第1軸方向に固定され前記保持装置に保持されたワークに大気圧プラズマを照射して処理を行う大気圧プラズマ照射装置と、
前記支持台に固定されて前記大気圧プラズマ照射装置を覆うとともに、排気処理装置に連通する吸気口が開口するフードと、を備え、
前記表面撮影カメラにより撮影された画像情報を処理することによって得られた情報に基づいて再照射が必要か否かを判断する判断工程と、
再照射が必要と判断された場合は、再照射部分の位置、面積、前記再照射部分の前記大気圧プラズマに対する相対速度、前記大気圧プラズマの照射強度および照射量から成る適正パラメータを選択するパラメータ選択工程と、
前記適正パラメータに基づいて大気圧プラズマ照射を実施する再照射工程と、を含み、
前記判断工程で再照射が不要と判断されるまで、前記判断工程と、前記パラメータ選択工程と、前記再照射工程とを繰り返すことを特徴とする大気圧プラズマ照射による処理方法。 A table mounted on a base so as to be linearly driven in a first axis, a second axis direction perpendicular to each other in a movement plane, and a third axis direction perpendicular to the movement plane; and A first rotating body supported rotatably about a fourth axis parallel to the two axes, and a second rotating body supported rotatably about a fifth axis perpendicular to the fourth axis by the first rotating body. A stage device including a rotating body;
A holding device that is mounted on the second rotating body of the stage device and holds a workpiece in a plane perpendicular to the fifth axis;
Said fixed to the base is fixed to a support base that extends horizontally, positioning the camera for photographing the workpiece held by the holding device in order to detect the positional deviation of the workpiece with respect to the holding device,
A surface on which the surface of the workpiece is photographed in order to acquire information related to the processing by the atmospheric pressure plasma irradiation device on the workpiece surface fixed to the support base in the first axial direction with the positioning camera. A shooting camera,
An atmospheric pressure plasma irradiation device for performing processing by irradiating atmospheric pressure plasma to a work fixed to the support base and the surface photographing camera and the first axis direction and held by the holding device;
A hood that is fixed to the support base and covers the atmospheric pressure plasma irradiation device, and an intake port that communicates with the exhaust treatment device;
A determination step for determining whether or not re-irradiation is necessary based on information obtained by processing image information captured by the front-side camera;
If the re-irradiation is judged to be necessary, the position of the re-irradiated portion, the area, the relative speed with respect to the atmospheric pressure plasma of the re-irradiated portion, the parameters for selecting the appropriate parameters consisting of the irradiation intensity and the irradiation amount of the atmospheric pressure plasma A selection process;
Reirradiation step of performing atmospheric pressure plasma irradiation based on the appropriate parameter,
The processing method by atmospheric pressure plasma irradiation, wherein the determination step, the parameter selection step, and the re-irradiation step are repeated until it is determined that re-irradiation is unnecessary in the determination step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006322980A JP5137001B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006322980A JP5137001B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008140566A JP2008140566A (en) | 2008-06-19 |
JP5137001B2 true JP5137001B2 (en) | 2013-02-06 |
Family
ID=39601830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006322980A Active JP5137001B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5137001B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044068A1 (en) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 株式会社Fuji | Plasma processor and trajectory correction method for plasma processor |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613347A (en) * | 1992-06-25 | 1994-01-21 | Kokusai Electric Co Ltd | Method and apparatus for plasma etching |
JP3620224B2 (en) * | 1997-07-08 | 2005-02-16 | 松下電器産業株式会社 | Substrate plasma cleaning apparatus, plasma cleaning method, and electronic component mounting substrate |
JP3627482B2 (en) * | 1997-12-08 | 2005-03-09 | 富士ゼロックス株式会社 | Manufacturing method of microstructure |
JP3844274B2 (en) * | 1998-06-25 | 2006-11-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Plasma CVD apparatus and plasma CVD method |
JP4016540B2 (en) * | 1999-08-19 | 2007-12-05 | 松下電工株式会社 | Plasma processing system |
JP3564700B2 (en) * | 2000-05-25 | 2004-09-15 | 住友電気工業株式会社 | Mold cleaning method and cleaning device |
JP2002279924A (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Seiko Instruments Inc | Focused ion beam device enabling observation and machining of large sample |
JP4694803B2 (en) * | 2003-08-28 | 2011-06-08 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Ultraviolet light irradiation apparatus and irradiation method, substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
JP2005158601A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Fujita Giken Kk | Method of processing inner surface of hollow work |
JP4502199B2 (en) * | 2004-10-21 | 2010-07-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Etching apparatus and etching method |
JP2006179720A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | M Setek Co Ltd | Plasma processing equipment |
JP2006302652A (en) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Univ Nagoya | Plasma processing equipment |
-
2006
- 2006-11-30 JP JP2006322980A patent/JP5137001B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008140566A (en) | 2008-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108406091B (en) | Laser processing head and laser processing system with imaging device | |
WO2013057998A1 (en) | Laser processing machine | |
TW201838001A (en) | Laser processing apparatus | |
JP6663807B2 (en) | Image measuring device | |
WO2003097290A1 (en) | Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein | |
JP2024009106A (en) | Device and method for obtaining the amount of deviation in the working position of a tool | |
TWI667090B (en) | Laser processing device | |
JP6869159B2 (en) | Robot system | |
WO2010010771A1 (en) | Charged corpuscular ray apparatus | |
JP3552791B2 (en) | Electronic component mounting method and apparatus | |
JP2018034272A (en) | Palletizing device | |
CN106941065B (en) | Sample position alignment method and charged particle beam device | |
JP2000317660A (en) | Method and device for removing burr by using laser beam | |
JP5137001B2 (en) | Processing apparatus and method using atmospheric pressure plasma irradiation | |
KR20150110392A (en) | Focused ion beam apparatus | |
JP2003220483A (en) | Laser beam machining device and deviation correction method for use therein | |
CN108573844B (en) | Method for controlling focused ion beam apparatus and recording medium | |
JP5389613B2 (en) | Method for managing consumption of cutting blade in cutting apparatus | |
JP2018165730A (en) | Image measurement instrument | |
JP2003294419A (en) | Measuring instrument for infinitesimal dimension | |
JP6797638B2 (en) | Image measuring device | |
CN1384384A (en) | Observer, ultraviolet microscope and observation method | |
JP2000263273A (en) | Teaching method and its device for yag laser beam machine | |
JPH10258382A (en) | Focal position regulating method and its correcting method in laser beam machine and laser beam machine | |
JP2000326082A (en) | Laser beam machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061222 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120926 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121016 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5137001 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |