JP2004319285A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】均一なプラズマ処理を行うことができると共に対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】幅方向に長い複数の電極１、１を対向配置し、対向する電極１、１間にガスを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマ３を生成する。このプラズマ３を対向する電極１、１の間から吹き出して被処理物４の表面に供給するプラズマ処理装置に関する。対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備する。ギャップ間距離調整機構２により対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができる。
【選択図】 図１
【解決手段】幅方向に長い複数の電極１、１を対向配置し、対向する電極１、１間にガスを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマ３を生成する。このプラズマ３を対向する電極１、１の間から吹き出して被処理物４の表面に供給するプラズマ処理装置に関する。対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備する。ギャップ間距離調整機構２により対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物の表面に存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などの表面処理に利用されるプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものであり、特に、精密な接合が要求される電子部品の表面のクリーニングに好適に応用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対向配置された電極間にガスを導入すると共にこの電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下で放電を発生させてプラズマ（放電ガス）を生成し、このプラズマを被処理物に供給することによって、被処理物にプラズマ処理を施すことが行われている。また、対向配置された電極間に電圧を印加すると、電極が互いに引き合って反ることになり、このために、電極間の間隔（ギャップ）が局所的（部分的）に変化して放電の状態が不安定になったり放電密度が異なってプラズマ処理にバラツキが生じたりすることがあるが、これを防止するために、電極を反りにくくする反り防止手段を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５３０００号公報（特許請求の範囲、図７〜１１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の発明は、対向する電極の間に被処理物を導入してプラズマ処理を行うものであり、対向する電極間で生成したプラズマを電極間から吹き出して被処理物に供給してプラズマ処理を行う吹き出し式のプラズマ処理装置には上記の反り防止手段のようなものが存在しなかった。
【０００５】
上記のような吹き出し式のプラズマ処理装置では、対向する電極間から吹き出されるプラズマの流れが非常に重要であり、電極の間隔が局所的に不均一であると、プラズマが電極に対して傾きを持った方向に噴出され、結果として、被処理物にプラズマが均一に供給されなくなって不均一なプラズマ処理になる。特に、対向する電極間からのプラズマの吹き出し方向と平行な方向において、電極の間隔を一定にすることが、プラズマの方向性を一定に保つために重要である。さらに、電極の間隔が不均一であると、最悪の場合、両電極が接触して絶縁破壊し、電極が破壊されることもある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、均一なプラズマ処理を行うことができると共に対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、幅方向に長い複数の電極１、１を対向配置し、対向する電極１、１間にガスを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマ３を生成し、このプラズマ３を対向する電極１、１の間から吹き出して被処理物４の表面に供給するプラズマ処理装置であって、対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るプラズマ処理装置は、請求項１に加えて、電極１を固定するための電極支持筐体２２にギャップ間距離調整機構２として固定具４１を設け、固定具４１により電極１を引っ張ることにより電極支持筐体２２に電極１を固定し、固定具４１による電極１の引っ張り量を調整することにより対向する電極１、１の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るプラズマ処理装置は、請求項２に加えて、電極１、１を押圧するための押圧具４６をギャップ間距離調整機構２として電極支持筐体２２に設け、押圧具４６による電極１の押圧量を調整することにより対向する電極１、１の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係るプラズマ処理装置は、請求項２又は３に加えて、固定具４１と押圧具４６の少なくとも一方を、対向する電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に係るプラズマ処理方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図４に本発明のプラズマ処理装置の一例を示す。このプラズマ処理装置は吹き出し式であって、電極支持筐体２２に一対（二つ）の電極１、１を設けて形成される図１のようなプラズマ発生器２１を排気カバー２０で覆ったものである。
【００１４】
電極１は銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）、チタン、１３クロム鋼、ＳＵＳ４１０などの導電性の金属材料を用いて幅方向に長い略角棒状に形成されるものであって、その内部には冷却水を流通させるための流水路３７が略全長に亘って設けられている。尚、図１において電極１の幅方向は紙面と直交する方向であって、本発明のプラズマ処理装置はこの幅方向と直交する方向に被処理物４を搬送しながらプラズマ処理を行うものである。
【００１５】
また、電極１の表面にはアルミナ、チタニア、ジルコニアなどのセラミック材料の溶射法により誘電体被膜４０が全面に亘って形成されている。また、誘電体被膜４０には封孔処理を行うことが好ましい。封孔材料としてエポキシ系樹脂などの有機材料またはシリカなどの無機材料を用いることができる。このようなセラミック溶射被覆材料による誘電体被膜４０として特に有効な材料はアルミナである。
【００１６】
また、誘電体被膜４０を形成するにあたって、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化スズ、ジルコニアなどを原料とした無機質材料の釉薬を原料としてホーローコーティングを行うこともできる。上記の溶射法やホーローコーティングの場合、誘電体被膜４０の厚みは０．１〜３ｍｍ、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍに設定することができる。誘電体被膜４０の厚みが０．１ｍｍよりも薄いと誘電体被膜４０が絶縁破壊する可能性があり、３ｍｍよりも厚いと、対向する電極１、１間に電圧が印加され難くなり、その結果として放電が不安定になる恐れがある。
【００１７】
電極支持筐体２２はステンレス鋼等の金属材料で電極１と同様に幅方向に長く形成されている。また、電極支持筐体２２には上下に貫通するスリット状のガス流路３６が形成されていると共にガス流路３６を挟んで対向する電極支持筐体２２の二つ内面には電極収容凹部２７が設けられている。そして、各電極収容凹部２７に上記の電極１を一つずつ収容するようにして電極支持筐体２２に一対の電極１、１が設けられている。ここで、各電極１と電極支持筐体２２との間には合成樹脂等で形成される絶縁性のスペーサ２８が設けられており、これにより、電極１と電極支持筐体２２との絶縁性が確保されている。また、電極支持筐体２２に設けた一対の電極１、１はガス流路３６を挟んで対向配置されるものであり、電極１、１間のガス流路３６が放電空間５として形成されている。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置は上記一対の対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備している。このギャップ間距離調整機構２は固定具４１と押圧具４６とで構成されている。固定具４１はステンレス鋼等の金属製のボルトで形成されるものであって、図２に示すように、複数個の固定具４１が電極１の幅方向と平行な方向に並べるようにして電極支持筐体２２に設けられている。また、固定具４１は電極支持筐体２２の外側面から電極支持筐体２２及びスペーサ２８を略水平に貫通するように設けられており、これにより、固定具４１の先部が電極収容凹部２７内に突出されている。また、固定具４１の外周には電極支持筐体２２に設けた合成樹脂等の絶縁性のスリーブ４４が装着されており、これにより、固定具４１と電極支持筐体２２とが絶縁されている。そして、電極収容凹部２７内に突出した固定具４１の先部を電極１に螺合することによって、電極１を固定具４１で電極支持筐体２２側に引っ張りながら電極支持筐体２２に略水平に固定することができるものである。
【００１９】
押圧具４６は固定具４１と同様にステンレス鋼等の金属製のボルトで形成されるものであって、図２に示すように、複数個の押圧具４６が電極１の幅方向と平行な方向に並べるようにして電極支持筐体２２に設けられている。また、押圧具４６は電極支持筐体２２の外側面から電極支持筐体２２を略水平に貫通するように設けられており、これにより、押圧具４６の先端が電極収容凹部２７内に臨んでスペーサ２８の側面に当接自在に形成されている。従って、押圧具４６はスペーサ２８を介して電極１を略水平に押圧することができるものである。
【００２０】
上記のようなギャップ間距離調整機構２を用いて電極１、１は所定の間隔の放電空間５を介して略平行に対向配置されるものであるが、対向する一対の電極１、１の間隔（電極１、１の対向面に設けた誘電体被膜４０間の間隔）は、０．２〜３ｍｍにするのが好ましい。対向する電極１、１の間隔（ギャップ間距離）が上記の範囲を逸脱すると、均一なグロー状の放電を安定して生成することが難しくなる恐れがある。
【００２１】
このプラズマ処置装置には図３に示すように、電極１に昇圧トランス４８を介して電源４７が電気的に接続されている。また、対向する一対の電極１、１は中点接地されていて、両電極１、１とも接地に対して浮いた状態で電圧を印加されているのが好ましい。このために、被処理物４と電極１との電位差が小さくなってアークの発生を防止することができ、アークによる被処理物４の損傷を防ぐことができるものである。
【００２２】
さらに、本発明のプラズマ処理装置にはガスノズル２３が具備されている。ガスノズル２３は電極１の幅方向と略平行に長く形成されるものであって、ガスノズル２３の下面にはスリット状のノズル口３５がガスノズル２３の幅方向の略全長に亘って形成されている。このガスノズル２３は、ノズル口３５を電極支持筐体２２のガス流路３６の上側開口に位置合わせした状態で電極支持筐体２２の上側に配設されている。
【００２３】
上記のように形成されるプラズマ処理装置を用いて、大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で液晶パネルディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス板などの平板状の被処理物４にプラズマ処理を施すにあたっては、次のようにして行う。まず、対向配置された一対の電極１、１の上方に設けたガスノズル２３内にガスを導入すると共にガスノズル２３内でガスを幅方向に流しながら徐々にノズル口３５から吹き出すようにする。ここで、ガスはガスノズル２３の幅方向の全長に亘って略均一に吹き出されるものである。
【００２４】
本発明で用いるガスとしては、特に限定しなくても放電を安定して発生させることができるものであればよく、希ガス類も使用できるが、特に、大気圧下で放電開始電圧１０ｋＶ／ｃｍ以上のガスが好ましい。放電開始電圧１０ｋＶ／ｃｍ以上のガスとしては、窒素、酸素、水素、メタン、アンモニア、空気、水蒸気、各種有機モノマー、フッ素含有ガスなどの単独または混合ガスを例示できる。尚、本発明において、ガスの放電開始電圧は１００ｋＶ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
次に、ガスノズル２３のノズル口３５から吹き出されたガスは、ガス流路３６に導入されてガス流路３６内を上流（上側）から下流（下側）へと流れた後、対向する一対の電極１、１の間の放電空間５に上側開口から導入される。そして、対向する一対の電極１、１の間に電源４７で電圧を印加して誘電体バリア放電を発生させると共に対向する一対の電極１、１の間に導入されたガス（分子）を対向する電極１、１間に印加された電界の作用により励起して活性種を生成するものであり、これにより、プラズマ（放電ガス）３が生成されるものである。このプラズマ３は対向する一対の電極１、１の間隙（放電空間５）の下流側開口からプラズマジェットとして吹き出されるものである。また、このプラズマ３は対向する一対の電極１、１の間隙の全長に亘ってカーテン状に吹き出すものである。
【００２６】
上記のようにしてプラズマ発生器２１でプラズマ３を発生させて吹き出すようにした後、図４に示すように、被処理物４をプラズマ発生器２１の下流（下側）にＸＹテーブルなどの搬送手段５０で搬送し、被処理物４の表面にプラズマ３を吹き付けて供給（曝露）することによって、被処理物４のプラズマ処理を行うことができる。このように被処理物４は電極１の幅方向と直交する方向で略水平に搬送されながらプラズマ処理されるものである。
【００２７】
本発明を用いた上記のプラズマ処理において、電源４７により対向する一対の電極１、１間に周波数が３０〜５００ｋＨｚの連続交番波形の電圧を印加するのが好ましく、また、電界強度が５０〜２００ｋＶ／ｃｍの電圧を印加するのが好ましい。上記の連続交番波形とは、パルス波形のように対向する一対の電極１、１間に電圧が印加されない休止区間が生じるものではなく、連続して対向する一対の電極１、１間に電圧が印加されるような交番波形であって、例えば、正弦波の波形にすることができる。また、電極１、１間にパルス状の電圧波形を印加することもできる。パルス波形電圧とは休止区間を設けて規則的に一定の形状の電圧を繰り返し印加するものであり、例えば、立ち上がり時間および立ち下がり時間を１００μｓｅｃ以下、繰り返し周波数を０．５〜１０００ｋＨｚ、電極１、１間に印加される電界強度を０．５〜２００ｋＶ／ｃｍの波形を印加することで安定的に処理を行うことができる。また、対向する電極１、１の間隙（放電空間５）に供給されるガスの流速が５〜２０ｍ／秒となるようにするのが好ましい。このようなガスの流速を調整するにあたっては、対向する電極１、１の間隔やガスの流量などを調整するようにする。
【００２８】
本発明のプラズマ処理装置において、電極１、１は互いに平行で対向させて配置されており、非放電時にはこの状態を維持しているが、電極１、１間に電圧を印加している放電時では、電極１、１の対向する面の近傍に電荷が蓄積されることになる。従って、電極１、１に蓄積された電荷のクーロン力により電極１、１が互いに引き合って電極１が反る（撓む）ことになり、これにより、電極１、１間の間隔が局所的に変化することがある。そこで、本発明ではギャップ間距離調整機構２の固定具４１や押圧具４６を操作することによって、放電時に対向する電極１、１間の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つようにするものである。
【００２９】
すなわち、電極１に対する固定具４１の螺入深さを浅くして固定具４１による電極１の引っ張り量を少なくしたり、押圧具４６による電極１の押圧量を大きくしたりすることによって、電極支持筐体２２からの電極１の離間量を大きくして電極１、１を互いに近づく方向に移動させることができ、また、電極１に対する固定具４１の螺入深さを深くして固定具４１による電極１の引っ張り量を多くしたり、押圧具４６による電極１の押圧量を小さくしたり押圧しなかったりすることによって、電極支持筐体２２からの電極１の離間量を小さくして電極１、１を互いに離れる方向に移動させることができるものである。このようにして本発明では固定具４１と押圧具４６の一方あるいは両方で電極１、１の間隔を調整することができるものである。
【００３０】
そして、固定具４１や押圧具４６は電極１の幅方向に複数個並べて設けられているので、一部の固定具４１や押圧具４６を上記のように操作することによって、電極１、１の間隔を局所的（部分的）に変えることができるものであり、従って、電極１、１間に電圧を印加することにより、電極１の幅方向において電極１、１の間隔が局所的に狭くなったり広くなったりしても、ギャップ間距離調整機構２により対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に調整して保つことができるものである。
【００３１】
尚、本発明においては、対向する電極１、１の間隔の最も広い部分と最も狭い部分との差が０．０２ｍｍ以内であれば、対向する電極１、１の間隔が電極１の幅方向の略全長に亘って略一定であり、好ましい。もちろん、対向する電極１、１の間隔の最も広い部分と最も狭い部分との差は０ｍｍであるのが最も好ましい。
【００３２】
図５に他の実施の形態を示す。このプラズマ処理装置では、ギャップ間距離調整機構２である固定具４１と押圧具４６の両方を、対向する電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設して形成されるものであり、その他の構成は図１のものと同様である。具体的には、複数個の固定具４１と押圧具４６とが電極１の幅方向に並んで形成される列を上下二段に設けたものであり、これにより、ガス流路３６を流れるガスの流れ方向（上下方向）と略平行に複数個（二つ）の固定具４１と押圧具４６が並んで配置されるものである。
【００３３】
このプラズマ処理装置においても上記と同様の操作を固定具４１と押圧具４６に行うことによって、対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができるが、さらに、ガス流路３６を流れるガスの流れ方向に並ぶ固定具４１や押圧具４６を操作することによって、ガスの流れ方向においても対向する電極１、１の間隔を一定に保つことができる。従って、図１のものに比べてガスの流れ方向（プラズマ３の吹き出し方向）が一定になり、プラズマ処理を極めて均一に行うことができるものである。
【００３４】
尚、図５の実施の形態では、固定具４１と押圧具４６の両方を、電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に並設した例を示したが、これに限らず、固定具４１と押圧具４６のいずれか一方のみを電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に並設してもよい。
【００３５】
本発明のプラズマ処理装置においては、対向する電極１、１の間隔を一定に保つためには電極支持筐体２２の強度が大きいことも重要である。従って、電極１の上部のガス導入部分に「日」の字状または「目」の字状の金属治具を設置することも有効である。また、本発明のプラズマ処理装置において、電極１の個数は二つ以上であれば必要に応じて任意に設定することができる。また、対向する電極１、１からプラズマ３を吹き出すだけでなく、プラズマ３が生成された電極１、１の間に被処理物４を導入してプラズマ処理を行うようにしても良い。さらに、電圧の印加条件も上記のものには限定されず、例えば、印加電圧の周波数や波形形状、電界強度、ガス流速等は必要に応じて任意に設定することができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３７】
（実施例１）
図１に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１は長さ１１００ｍｍのステンレス鋼製であり、電極１の表面に溶射法を用いて１ｍｍの厚みでアルミナの層を形成して誘電体被膜４０とした。また、電極１の内部には冷却水を循環した。このように形成される一対の電極１、１を未放電時において１ｍｍの間隔を設けて対向配置した。また、未放電時においてガス流路３６に上流側よりガスをガス流速が１０ｍ／秒となるように流した。ガスとしては窒素に対して酸素が体積比率で０．０５％の濃度となるように混合したものを用いた。また、一対の電極１、１間に印加される電圧は周波数８０ｋＨｚで電界強度１００ｋＶ／ｃｍで、その波形は正弦波の形状とした。このような条件で大気圧下でプラズマ３を生成し、電極１の下流側より５ｍｍ離れた位置で、被処理物４として液晶用ガラス板を８ｍ毎分のスピードで通過させることによってプラズマ処理を行った。このようにプラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って１±０．０１ｍｍとなるように、ギャップ間距離調整機構２で対向する電極１、１の間隔を一定に保った。この結果、未処理時に約５０°であった被処理物４の水の接触角が１ｍの幅方向に対して約５°±１０％となった。
【００３８】
また、被処理物４としてアクリル樹脂で構成される液晶用カラーフィルターの表面を処理した場合、未処理では５０°であった水の接触角が１ｍの幅方向に対して１５°±１０％まで改質された。
【００３９】
（比較例１）
ギャップ間距離調整機構を設けないようにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。また、実施例１と同様の条件にて被処理物４のプラズマ処理を行った。この場合、プラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って１±０．２ｍｍとなった。そして、被処理物４が実施例１と同様の液晶用ガラス板の場合、プラズマ処理後の水の接触角が約１０°±３０％となり、被処理物４が実施例１と同様の液晶用カラーフィルターの場合、プラズマ処理後の水の接触角が３０°±５０％となり、いずれの場合も比較例１は実施例１に比べて、電極１の幅方向において均一なプラズマ処理を行うことができなかった。
【００４０】
（実施例２）
図２に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１は実施例１と同様に形成し、この一対の電極１、１を未放電時において０．５ｍｍの間隔を設けて対向配置した。また、未放電時においてガス流路３６に上流側よりガスをガス流速が１０ｍ／秒となるように流した。ガスとしては窒素に対して酸素とＣＦ４が体積比率でそれぞれ０．０５％の濃度となるように混合したものを用いた。また、対向する一対の電極１、１間に印加される電圧は周波数３００ｋＨｚで電界強度１００ｋＶ／ｃｍで、その波形は正弦波の形状とした。このような条件で大気圧下でプラズマ３を生成し、電極１の下流側より５ｍｍ離れた位置で、被処理物（液晶用ガラスにレジストを１μｍ塗布したサンプル）４を１ｍ毎分のスピードで通過させることによってプラズマ処理を行った。このようにプラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って０．５±０．０１ｍｍとなるようにギャップ間距離調整機構２で対向する電極１、１の間隔を一定に保った。この結果、レジストの厚みを１ｍの幅方向に対して３０００ű１０％にすることができた。但し、被処理物４は１５０℃に加熱した状態でプラズマ処理を行った。
【００４１】
（比較例２）
ギャップ間距離調整機構を設けないようにした以外は実施例２と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。また、実施例２と同様の条件にて被処理物４のプラズマ処理を行った。この場合、プラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って０．５±０．２ｍｍとなった。そして、実施例２と同様の被処理物４をプラズマ処理した場合、レジストの厚みが１ｍの幅方向に対して５０００ű１００％であった。すなわち、比較例２は実施例２に比べて、電極１の幅方向において均一なプラズマ処理を行うことができなかった。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、幅方向に長い複数の電極を対向配置し、対向する電極間にガスを導入すると共に対向する電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマを生成し、このプラズマを対向する電極の間から吹き出して被処理物の表面に供給するプラズマ処理装置であって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構を具備するので、ギャップ間距離調整機構により対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４３】
本発明の請求項２に係る発明は、電極を固定するための電極支持筐体にギャップ間距離調整機構として固定具を設け、固定具により電極を引っ張ることにより電極支持筐体に電極を固定し、固定具による電極の引っ張り量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成するので、固定具により電極の引っ張り量を調整することによって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４４】
本発明の請求項３に係る発明は、電極を押圧するための押圧具をギャップ間距離調整機構として電極支持筐体に設け、押圧具による電極の押圧量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成するので、押圧具により電極の押圧量を調整することによって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４５】
本発明の請求項４に係る発明は、固定具と押圧具の少なくとも一方を、対向する電極間からのプラズマの吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設するので、固定具と押圧具の少なくとも一方を用いることによって、プラズマの吹き出し方向において電極の間隔を一定に保つことができ、プラズマの吹き出し方向が一定になってプラズマ処理をさらに均一に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】同上のギャップ間距離調整機構の一部を示す概略の側面図である。
【図３】同上の回路の一例を示す概略図である。
【図４】同上の動作を示す概略の断面図である。
【図５】同上の他の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図６】同上のギャップ間距離調整機構の一部を示す概略の側面図である。
【符号の説明】
１ 電極
２ ギャップ間距離調整機構
３ プラズマ
４ 被処理物
２２ 電極支持筐体
４１ 固定具
４６ 押圧具
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物の表面に存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などの表面処理に利用されるプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものであり、特に、精密な接合が要求される電子部品の表面のクリーニングに好適に応用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対向配置された電極間にガスを導入すると共にこの電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下で放電を発生させてプラズマ（放電ガス）を生成し、このプラズマを被処理物に供給することによって、被処理物にプラズマ処理を施すことが行われている。また、対向配置された電極間に電圧を印加すると、電極が互いに引き合って反ることになり、このために、電極間の間隔（ギャップ）が局所的（部分的）に変化して放電の状態が不安定になったり放電密度が異なってプラズマ処理にバラツキが生じたりすることがあるが、これを防止するために、電極を反りにくくする反り防止手段を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５３０００号公報（特許請求の範囲、図７〜１１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の発明は、対向する電極の間に被処理物を導入してプラズマ処理を行うものであり、対向する電極間で生成したプラズマを電極間から吹き出して被処理物に供給してプラズマ処理を行う吹き出し式のプラズマ処理装置には上記の反り防止手段のようなものが存在しなかった。
【０００５】
上記のような吹き出し式のプラズマ処理装置では、対向する電極間から吹き出されるプラズマの流れが非常に重要であり、電極の間隔が局所的に不均一であると、プラズマが電極に対して傾きを持った方向に噴出され、結果として、被処理物にプラズマが均一に供給されなくなって不均一なプラズマ処理になる。特に、対向する電極間からのプラズマの吹き出し方向と平行な方向において、電極の間隔を一定にすることが、プラズマの方向性を一定に保つために重要である。さらに、電極の間隔が不均一であると、最悪の場合、両電極が接触して絶縁破壊し、電極が破壊されることもある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、均一なプラズマ処理を行うことができると共に対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、幅方向に長い複数の電極１、１を対向配置し、対向する電極１、１間にガスを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマ３を生成し、このプラズマ３を対向する電極１、１の間から吹き出して被処理物４の表面に供給するプラズマ処理装置であって、対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るプラズマ処理装置は、請求項１に加えて、電極１を固定するための電極支持筐体２２にギャップ間距離調整機構２として固定具４１を設け、固定具４１により電極１を引っ張ることにより電極支持筐体２２に電極１を固定し、固定具４１による電極１の引っ張り量を調整することにより対向する電極１、１の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るプラズマ処理装置は、請求項２に加えて、電極１、１を押圧するための押圧具４６をギャップ間距離調整機構２として電極支持筐体２２に設け、押圧具４６による電極１の押圧量を調整することにより対向する電極１、１の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係るプラズマ処理装置は、請求項２又は３に加えて、固定具４１と押圧具４６の少なくとも一方を、対向する電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に係るプラズマ処理方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図４に本発明のプラズマ処理装置の一例を示す。このプラズマ処理装置は吹き出し式であって、電極支持筐体２２に一対（二つ）の電極１、１を設けて形成される図１のようなプラズマ発生器２１を排気カバー２０で覆ったものである。
【００１４】
電極１は銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）、チタン、１３クロム鋼、ＳＵＳ４１０などの導電性の金属材料を用いて幅方向に長い略角棒状に形成されるものであって、その内部には冷却水を流通させるための流水路３７が略全長に亘って設けられている。尚、図１において電極１の幅方向は紙面と直交する方向であって、本発明のプラズマ処理装置はこの幅方向と直交する方向に被処理物４を搬送しながらプラズマ処理を行うものである。
【００１５】
また、電極１の表面にはアルミナ、チタニア、ジルコニアなどのセラミック材料の溶射法により誘電体被膜４０が全面に亘って形成されている。また、誘電体被膜４０には封孔処理を行うことが好ましい。封孔材料としてエポキシ系樹脂などの有機材料またはシリカなどの無機材料を用いることができる。このようなセラミック溶射被覆材料による誘電体被膜４０として特に有効な材料はアルミナである。
【００１６】
また、誘電体被膜４０を形成するにあたって、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化スズ、ジルコニアなどを原料とした無機質材料の釉薬を原料としてホーローコーティングを行うこともできる。上記の溶射法やホーローコーティングの場合、誘電体被膜４０の厚みは０．１〜３ｍｍ、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍに設定することができる。誘電体被膜４０の厚みが０．１ｍｍよりも薄いと誘電体被膜４０が絶縁破壊する可能性があり、３ｍｍよりも厚いと、対向する電極１、１間に電圧が印加され難くなり、その結果として放電が不安定になる恐れがある。
【００１７】
電極支持筐体２２はステンレス鋼等の金属材料で電極１と同様に幅方向に長く形成されている。また、電極支持筐体２２には上下に貫通するスリット状のガス流路３６が形成されていると共にガス流路３６を挟んで対向する電極支持筐体２２の二つ内面には電極収容凹部２７が設けられている。そして、各電極収容凹部２７に上記の電極１を一つずつ収容するようにして電極支持筐体２２に一対の電極１、１が設けられている。ここで、各電極１と電極支持筐体２２との間には合成樹脂等で形成される絶縁性のスペーサ２８が設けられており、これにより、電極１と電極支持筐体２２との絶縁性が確保されている。また、電極支持筐体２２に設けた一対の電極１、１はガス流路３６を挟んで対向配置されるものであり、電極１、１間のガス流路３６が放電空間５として形成されている。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置は上記一対の対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構２を具備している。このギャップ間距離調整機構２は固定具４１と押圧具４６とで構成されている。固定具４１はステンレス鋼等の金属製のボルトで形成されるものであって、図２に示すように、複数個の固定具４１が電極１の幅方向と平行な方向に並べるようにして電極支持筐体２２に設けられている。また、固定具４１は電極支持筐体２２の外側面から電極支持筐体２２及びスペーサ２８を略水平に貫通するように設けられており、これにより、固定具４１の先部が電極収容凹部２７内に突出されている。また、固定具４１の外周には電極支持筐体２２に設けた合成樹脂等の絶縁性のスリーブ４４が装着されており、これにより、固定具４１と電極支持筐体２２とが絶縁されている。そして、電極収容凹部２７内に突出した固定具４１の先部を電極１に螺合することによって、電極１を固定具４１で電極支持筐体２２側に引っ張りながら電極支持筐体２２に略水平に固定することができるものである。
【００１９】
押圧具４６は固定具４１と同様にステンレス鋼等の金属製のボルトで形成されるものであって、図２に示すように、複数個の押圧具４６が電極１の幅方向と平行な方向に並べるようにして電極支持筐体２２に設けられている。また、押圧具４６は電極支持筐体２２の外側面から電極支持筐体２２を略水平に貫通するように設けられており、これにより、押圧具４６の先端が電極収容凹部２７内に臨んでスペーサ２８の側面に当接自在に形成されている。従って、押圧具４６はスペーサ２８を介して電極１を略水平に押圧することができるものである。
【００２０】
上記のようなギャップ間距離調整機構２を用いて電極１、１は所定の間隔の放電空間５を介して略平行に対向配置されるものであるが、対向する一対の電極１、１の間隔（電極１、１の対向面に設けた誘電体被膜４０間の間隔）は、０．２〜３ｍｍにするのが好ましい。対向する電極１、１の間隔（ギャップ間距離）が上記の範囲を逸脱すると、均一なグロー状の放電を安定して生成することが難しくなる恐れがある。
【００２１】
このプラズマ処置装置には図３に示すように、電極１に昇圧トランス４８を介して電源４７が電気的に接続されている。また、対向する一対の電極１、１は中点接地されていて、両電極１、１とも接地に対して浮いた状態で電圧を印加されているのが好ましい。このために、被処理物４と電極１との電位差が小さくなってアークの発生を防止することができ、アークによる被処理物４の損傷を防ぐことができるものである。
【００２２】
さらに、本発明のプラズマ処理装置にはガスノズル２３が具備されている。ガスノズル２３は電極１の幅方向と略平行に長く形成されるものであって、ガスノズル２３の下面にはスリット状のノズル口３５がガスノズル２３の幅方向の略全長に亘って形成されている。このガスノズル２３は、ノズル口３５を電極支持筐体２２のガス流路３６の上側開口に位置合わせした状態で電極支持筐体２２の上側に配設されている。
【００２３】
上記のように形成されるプラズマ処理装置を用いて、大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で液晶パネルディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス板などの平板状の被処理物４にプラズマ処理を施すにあたっては、次のようにして行う。まず、対向配置された一対の電極１、１の上方に設けたガスノズル２３内にガスを導入すると共にガスノズル２３内でガスを幅方向に流しながら徐々にノズル口３５から吹き出すようにする。ここで、ガスはガスノズル２３の幅方向の全長に亘って略均一に吹き出されるものである。
【００２４】
本発明で用いるガスとしては、特に限定しなくても放電を安定して発生させることができるものであればよく、希ガス類も使用できるが、特に、大気圧下で放電開始電圧１０ｋＶ／ｃｍ以上のガスが好ましい。放電開始電圧１０ｋＶ／ｃｍ以上のガスとしては、窒素、酸素、水素、メタン、アンモニア、空気、水蒸気、各種有機モノマー、フッ素含有ガスなどの単独または混合ガスを例示できる。尚、本発明において、ガスの放電開始電圧は１００ｋＶ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
次に、ガスノズル２３のノズル口３５から吹き出されたガスは、ガス流路３６に導入されてガス流路３６内を上流（上側）から下流（下側）へと流れた後、対向する一対の電極１、１の間の放電空間５に上側開口から導入される。そして、対向する一対の電極１、１の間に電源４７で電圧を印加して誘電体バリア放電を発生させると共に対向する一対の電極１、１の間に導入されたガス（分子）を対向する電極１、１間に印加された電界の作用により励起して活性種を生成するものであり、これにより、プラズマ（放電ガス）３が生成されるものである。このプラズマ３は対向する一対の電極１、１の間隙（放電空間５）の下流側開口からプラズマジェットとして吹き出されるものである。また、このプラズマ３は対向する一対の電極１、１の間隙の全長に亘ってカーテン状に吹き出すものである。
【００２６】
上記のようにしてプラズマ発生器２１でプラズマ３を発生させて吹き出すようにした後、図４に示すように、被処理物４をプラズマ発生器２１の下流（下側）にＸＹテーブルなどの搬送手段５０で搬送し、被処理物４の表面にプラズマ３を吹き付けて供給（曝露）することによって、被処理物４のプラズマ処理を行うことができる。このように被処理物４は電極１の幅方向と直交する方向で略水平に搬送されながらプラズマ処理されるものである。
【００２７】
本発明を用いた上記のプラズマ処理において、電源４７により対向する一対の電極１、１間に周波数が３０〜５００ｋＨｚの連続交番波形の電圧を印加するのが好ましく、また、電界強度が５０〜２００ｋＶ／ｃｍの電圧を印加するのが好ましい。上記の連続交番波形とは、パルス波形のように対向する一対の電極１、１間に電圧が印加されない休止区間が生じるものではなく、連続して対向する一対の電極１、１間に電圧が印加されるような交番波形であって、例えば、正弦波の波形にすることができる。また、電極１、１間にパルス状の電圧波形を印加することもできる。パルス波形電圧とは休止区間を設けて規則的に一定の形状の電圧を繰り返し印加するものであり、例えば、立ち上がり時間および立ち下がり時間を１００μｓｅｃ以下、繰り返し周波数を０．５〜１０００ｋＨｚ、電極１、１間に印加される電界強度を０．５〜２００ｋＶ／ｃｍの波形を印加することで安定的に処理を行うことができる。また、対向する電極１、１の間隙（放電空間５）に供給されるガスの流速が５〜２０ｍ／秒となるようにするのが好ましい。このようなガスの流速を調整するにあたっては、対向する電極１、１の間隔やガスの流量などを調整するようにする。
【００２８】
本発明のプラズマ処理装置において、電極１、１は互いに平行で対向させて配置されており、非放電時にはこの状態を維持しているが、電極１、１間に電圧を印加している放電時では、電極１、１の対向する面の近傍に電荷が蓄積されることになる。従って、電極１、１に蓄積された電荷のクーロン力により電極１、１が互いに引き合って電極１が反る（撓む）ことになり、これにより、電極１、１間の間隔が局所的に変化することがある。そこで、本発明ではギャップ間距離調整機構２の固定具４１や押圧具４６を操作することによって、放電時に対向する電極１、１間の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つようにするものである。
【００２９】
すなわち、電極１に対する固定具４１の螺入深さを浅くして固定具４１による電極１の引っ張り量を少なくしたり、押圧具４６による電極１の押圧量を大きくしたりすることによって、電極支持筐体２２からの電極１の離間量を大きくして電極１、１を互いに近づく方向に移動させることができ、また、電極１に対する固定具４１の螺入深さを深くして固定具４１による電極１の引っ張り量を多くしたり、押圧具４６による電極１の押圧量を小さくしたり押圧しなかったりすることによって、電極支持筐体２２からの電極１の離間量を小さくして電極１、１を互いに離れる方向に移動させることができるものである。このようにして本発明では固定具４１と押圧具４６の一方あるいは両方で電極１、１の間隔を調整することができるものである。
【００３０】
そして、固定具４１や押圧具４６は電極１の幅方向に複数個並べて設けられているので、一部の固定具４１や押圧具４６を上記のように操作することによって、電極１、１の間隔を局所的（部分的）に変えることができるものであり、従って、電極１、１間に電圧を印加することにより、電極１の幅方向において電極１、１の間隔が局所的に狭くなったり広くなったりしても、ギャップ間距離調整機構２により対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に調整して保つことができるものである。
【００３１】
尚、本発明においては、対向する電極１、１の間隔の最も広い部分と最も狭い部分との差が０．０２ｍｍ以内であれば、対向する電極１、１の間隔が電極１の幅方向の略全長に亘って略一定であり、好ましい。もちろん、対向する電極１、１の間隔の最も広い部分と最も狭い部分との差は０ｍｍであるのが最も好ましい。
【００３２】
図５に他の実施の形態を示す。このプラズマ処理装置では、ギャップ間距離調整機構２である固定具４１と押圧具４６の両方を、対向する電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設して形成されるものであり、その他の構成は図１のものと同様である。具体的には、複数個の固定具４１と押圧具４６とが電極１の幅方向に並んで形成される列を上下二段に設けたものであり、これにより、ガス流路３６を流れるガスの流れ方向（上下方向）と略平行に複数個（二つ）の固定具４１と押圧具４６が並んで配置されるものである。
【００３３】
このプラズマ処理装置においても上記と同様の操作を固定具４１と押圧具４６に行うことによって、対向する電極１、１の間隔を電極１の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができるが、さらに、ガス流路３６を流れるガスの流れ方向に並ぶ固定具４１や押圧具４６を操作することによって、ガスの流れ方向においても対向する電極１、１の間隔を一定に保つことができる。従って、図１のものに比べてガスの流れ方向（プラズマ３の吹き出し方向）が一定になり、プラズマ処理を極めて均一に行うことができるものである。
【００３４】
尚、図５の実施の形態では、固定具４１と押圧具４６の両方を、電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に並設した例を示したが、これに限らず、固定具４１と押圧具４６のいずれか一方のみを電極１、１間からのプラズマ３の吹き出し方向と略平行な方向に並設してもよい。
【００３５】
本発明のプラズマ処理装置においては、対向する電極１、１の間隔を一定に保つためには電極支持筐体２２の強度が大きいことも重要である。従って、電極１の上部のガス導入部分に「日」の字状または「目」の字状の金属治具を設置することも有効である。また、本発明のプラズマ処理装置において、電極１の個数は二つ以上であれば必要に応じて任意に設定することができる。また、対向する電極１、１からプラズマ３を吹き出すだけでなく、プラズマ３が生成された電極１、１の間に被処理物４を導入してプラズマ処理を行うようにしても良い。さらに、電圧の印加条件も上記のものには限定されず、例えば、印加電圧の周波数や波形形状、電界強度、ガス流速等は必要に応じて任意に設定することができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３７】
（実施例１）
図１に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１は長さ１１００ｍｍのステンレス鋼製であり、電極１の表面に溶射法を用いて１ｍｍの厚みでアルミナの層を形成して誘電体被膜４０とした。また、電極１の内部には冷却水を循環した。このように形成される一対の電極１、１を未放電時において１ｍｍの間隔を設けて対向配置した。また、未放電時においてガス流路３６に上流側よりガスをガス流速が１０ｍ／秒となるように流した。ガスとしては窒素に対して酸素が体積比率で０．０５％の濃度となるように混合したものを用いた。また、一対の電極１、１間に印加される電圧は周波数８０ｋＨｚで電界強度１００ｋＶ／ｃｍで、その波形は正弦波の形状とした。このような条件で大気圧下でプラズマ３を生成し、電極１の下流側より５ｍｍ離れた位置で、被処理物４として液晶用ガラス板を８ｍ毎分のスピードで通過させることによってプラズマ処理を行った。このようにプラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って１±０．０１ｍｍとなるように、ギャップ間距離調整機構２で対向する電極１、１の間隔を一定に保った。この結果、未処理時に約５０°であった被処理物４の水の接触角が１ｍの幅方向に対して約５°±１０％となった。
【００３８】
また、被処理物４としてアクリル樹脂で構成される液晶用カラーフィルターの表面を処理した場合、未処理では５０°であった水の接触角が１ｍの幅方向に対して１５°±１０％まで改質された。
【００３９】
（比較例１）
ギャップ間距離調整機構を設けないようにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。また、実施例１と同様の条件にて被処理物４のプラズマ処理を行った。この場合、プラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って１±０．２ｍｍとなった。そして、被処理物４が実施例１と同様の液晶用ガラス板の場合、プラズマ処理後の水の接触角が約１０°±３０％となり、被処理物４が実施例１と同様の液晶用カラーフィルターの場合、プラズマ処理後の水の接触角が３０°±５０％となり、いずれの場合も比較例１は実施例１に比べて、電極１の幅方向において均一なプラズマ処理を行うことができなかった。
【００４０】
（実施例２）
図２に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１は実施例１と同様に形成し、この一対の電極１、１を未放電時において０．５ｍｍの間隔を設けて対向配置した。また、未放電時においてガス流路３６に上流側よりガスをガス流速が１０ｍ／秒となるように流した。ガスとしては窒素に対して酸素とＣＦ４が体積比率でそれぞれ０．０５％の濃度となるように混合したものを用いた。また、対向する一対の電極１、１間に印加される電圧は周波数３００ｋＨｚで電界強度１００ｋＶ／ｃｍで、その波形は正弦波の形状とした。このような条件で大気圧下でプラズマ３を生成し、電極１の下流側より５ｍｍ離れた位置で、被処理物（液晶用ガラスにレジストを１μｍ塗布したサンプル）４を１ｍ毎分のスピードで通過させることによってプラズマ処理を行った。このようにプラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って０．５±０．０１ｍｍとなるようにギャップ間距離調整機構２で対向する電極１、１の間隔を一定に保った。この結果、レジストの厚みを１ｍの幅方向に対して３０００ű１０％にすることができた。但し、被処理物４は１５０℃に加熱した状態でプラズマ処理を行った。
【００４１】
（比較例２）
ギャップ間距離調整機構を設けないようにした以外は実施例２と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。また、実施例２と同様の条件にて被処理物４のプラズマ処理を行った。この場合、プラズマ処理を行っている間、対向する電極１、１の間隔が幅方向の全長に亘って０．５±０．２ｍｍとなった。そして、実施例２と同様の被処理物４をプラズマ処理した場合、レジストの厚みが１ｍの幅方向に対して５０００ű１００％であった。すなわち、比較例２は実施例２に比べて、電極１の幅方向において均一なプラズマ処理を行うことができなかった。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、幅方向に長い複数の電極を対向配置し、対向する電極間にガスを導入すると共に対向する電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマを生成し、このプラズマを対向する電極の間から吹き出して被処理物の表面に供給するプラズマ処理装置であって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構を具備するので、ギャップ間距離調整機構により対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４３】
本発明の請求項２に係る発明は、電極を固定するための電極支持筐体にギャップ間距離調整機構として固定具を設け、固定具により電極を引っ張ることにより電極支持筐体に電極を固定し、固定具による電極の引っ張り量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成するので、固定具により電極の引っ張り量を調整することによって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４４】
本発明の請求項３に係る発明は、電極を押圧するための押圧具をギャップ間距離調整機構として電極支持筐体に設け、押圧具による電極の押圧量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成するので、押圧具により電極の押圧量を調整することによって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つことができ、被処理物にプラズマを均一に供給することができて均一なプラズマ処理を行うことができるものであり、しかも、対向する電極の接触を防止して電極の破損を防止することができるものである。
【００４５】
本発明の請求項４に係る発明は、固定具と押圧具の少なくとも一方を、対向する電極間からのプラズマの吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設するので、固定具と押圧具の少なくとも一方を用いることによって、プラズマの吹き出し方向において電極の間隔を一定に保つことができ、プラズマの吹き出し方向が一定になってプラズマ処理をさらに均一に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】同上のギャップ間距離調整機構の一部を示す概略の側面図である。
【図３】同上の回路の一例を示す概略図である。
【図４】同上の動作を示す概略の断面図である。
【図５】同上の他の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図６】同上のギャップ間距離調整機構の一部を示す概略の側面図である。
【符号の説明】
１ 電極
２ ギャップ間距離調整機構
３ プラズマ
４ 被処理物
２２ 電極支持筐体
４１ 固定具
４６ 押圧具
Claims (5)
- 幅方向に長い複数の電極を対向配置し、対向する電極間にガスを導入すると共に対向する電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下でプラズマを生成し、このプラズマを対向する電極の間から吹き出して被処理物の表面に供給するプラズマ処理装置であって、対向する電極の間隔を電極の幅方向の略全長に亘って一定に保つためのギャップ間距離調整機構を具備して成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 電極を固定するための電極支持筐体にギャップ間距離調整機構として固定具を設け、固定具により電極を引っ張ることにより電極支持筐体に電極を固定し、固定具による電極の引っ張り量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
- 電極を押圧するための押圧具をギャップ間距離調整機構として電極支持筐体に設け、押圧具による電極の押圧量を調整することにより対向する電極の間隔を調整自在に形成して成ることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
- 固定具と押圧具の少なくとも一方を、対向する電極間からのプラズマの吹き出し方向と略平行な方向に複数個並設して成ることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラズマ処理装置。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。
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