JP2006005315A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置およびそれを用いたプラズマ処理方法に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method using the same.
従来、大気圧下において、被処理体の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置としては、図4に示すような、平行平板型プラズマ処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、図4では、説明の都合上、図4中の上側を「上方」、下側を「下方」という。
図4に示すプラズマ処理装置40は、被処理体Wを図中の矢印方向に搬送するコロコンベア(ローラ)41と、搬送される被処理体Wを挟んで(介して)上方および下方にそれぞれ配置された上部電極42および下部電極43とを備えている。
Conventionally, a parallel plate type plasma processing apparatus as shown in FIG. 4 is known as a plasma processing apparatus for plasma processing the surface of an object to be processed under atmospheric pressure (see, for example, Patent Document 1). In FIG. 4, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 4 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
A
このプラズマ処理装置40では、上部電極42および下部電極43を貫通して設けられたガス導入管44a、44bから処理ガスが上部電極42および下部電極43の間(以下「処理空間S」という)に導入され、処理空間Sに発生する高周波電界Eによって、前記処理ガスが活性化される。該活性化された処理ガス(以下、「活性化ガス」という)は、プラズマとなり、処理空間Sを通過する被処理体Wの表面に接触して当該表面にプラズマ処理を施す。
In this
プラズマ処理装置40では、処理空間Sから外部へ拡散する余剰の活性化ガスやプラズマ処理による副生成物が、上部電極42および下部電極43のそれぞれを2重に囲んで配置されたガス排気管45a、45bによって吸引される。ここで、外側のガス排気管45bは、余剰の活性化ガスなどが外部へ拡散するのを確実に防止するために、処理空間Sから離れて配置される。
In the
しかしながら、前述したように外側のガス排気管45bが処理空間Sから離れて配置されるため、プラズマ処理中では、処理空間Sから外部へ向けたガス流(気流)が発生する。このガス流は、処理空間Sにおける処理ガスを巻き込むように作用するため、処理空間Sにおける処理ガスの濃度の低下を引き起こすという問題があった。
また、この濃度低下により、電極間の放電が不安定となり、被処理体Wにおけるプラズマ処理する箇所にムラが生じるおそれがあった。
また、濃度低下を回避するために、例えば、多量の処理ガスを処理空間Sへ供給する必要があった。このため、処理ガスの消費量(使用量)が多くなるという問題があった。
However, since the outer
Further, due to the decrease in concentration, the discharge between the electrodes becomes unstable, and there is a risk that unevenness occurs in the portion of the workpiece W to be plasma-treated.
Further, in order to avoid a decrease in concentration, for example, it is necessary to supply a large amount of processing gas to the processing space S. For this reason, there was a problem that the consumption (use amount) of processing gas increased.
本発明の目的は、被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分の処理ガスの濃度の低下を防止することができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of preventing a decrease in the concentration of a processing gas in a processing target portion to be processed in a processing target.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、被処理体に向けて処理ガスを噴出する開口を有する処理ガス噴出部と、前記処理ガスを活性化させてプラズマが発生するように電界を発生させる一対の電極とを備えたプラズマ処理装置であって、
拡散防止用ガスを噴出することにより、前記被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分を気流で囲んで、プラズマが拡散するのを防止する拡散防止用ガス噴出部を備えたことを特徴とする。
これにより、被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分の処理ガスの濃度の低下を防止することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
A plasma processing apparatus according to the present invention includes a processing gas ejection portion having an opening for ejecting a processing gas toward an object to be processed, and a pair of electrodes that generate an electric field so that plasma is generated by activating the processing gas. A plasma processing apparatus comprising:
A gas diffusion part for preventing diffusion of plasma is provided by blowing a gas for preventing diffusion to surround a portion of the object to be processed, which is to be plasma-treated, with an air flow, and to prevent the plasma from diffusing. .
Thereby, the fall of the density | concentration of the process gas of the to-be-processed part to which the plasma process in a to-be-processed object can be prevented.
本発明のプラズマ処理装置では、前記噴出された拡散防止用ガスを回収する拡散防止用ガス回収手段を備えたことが好ましい。
これにより、拡散防止用ガスを確実に回収することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記噴出された処理ガスを回収する処理ガス回収手段を備えたことが好ましい。
これにより、処理ガスを確実に回収することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention preferably includes a diffusion preventing gas recovery means for recovering the jetted diffusion preventing gas.
Thereby, the diffusion preventing gas can be reliably recovered.
The plasma processing apparatus of the present invention preferably includes a processing gas recovery means for recovering the ejected processing gas.
Thereby, process gas can be collect | recovered reliably.
本発明のプラズマ処理装置では、前記回収された処理ガスは、プラズマ処理に再利用されることが好ましい。
これにより、処理ガスの消費量(使用量)を削減することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記噴出された処理ガスの噴出量は、前記回収された処理ガスの吸引量よりも多いことが好ましい。
これにより、回収された処理ガスの濃度の低下を防止することができ、よって、処理ガスの再利用の効率を高めることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the recovered processing gas is reused for plasma processing.
Thereby, the consumption (use amount) of process gas can be reduced.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the ejected amount of the ejected processing gas is larger than the suction amount of the recovered processing gas.
As a result, a decrease in the concentration of the collected processing gas can be prevented, and thus the efficiency of processing gas reuse can be increased.
本発明のプラズマ処理装置では、前記拡散防止用ガスを加熱する加熱手段を備えたことが好ましい。
これにより、被処理体に対するプラズマ処理が促進される。
本発明のプラズマ処理装置では、前記拡散防止用ガスは、不活性ガスであることが好ましい。
これにより、被処理体に高純度なプラズマ処理を施すことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable to include a heating means for heating the diffusion preventing gas.
Thereby, the plasma process with respect to a to-be-processed object is accelerated | stimulated.
In the plasma processing apparatus of the present invention, the diffusion preventing gas is preferably an inert gas.
Thereby, a high purity plasma process can be performed to a to-be-processed object.
本発明のプラズマ処理装置では、前記一対の電極は、前記被処理体を介して、互いに対向して配置されることが好ましい。
これにより、被処理体の片面または両面をプラズマ処理することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記一対の電極における互いに対向する面には、それぞれ、前記処理ガス噴出部の開口が設けられていることが好ましい。
これにより、被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分に処理ガスを確実に供給することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the pair of electrodes are disposed to face each other with the object to be processed interposed therebetween.
Thereby, one side or both sides of the object to be processed can be plasma-processed.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the surfaces of the pair of electrodes facing each other are provided with openings of the processing gas ejection portions, respectively.
As a result, the processing gas can be reliably supplied to the portion of the object to be processed that is subjected to plasma processing.
本発明のプラズマ処理方法は、本発明のプラズマ処理装置を用いて、前記被処理体をプラズマ処理する方法であって、
前記被処理体を設置し、
次に、前記拡散防止用ガス噴出部から前記拡散防止用ガスを噴出した状態で、前記処理ガス噴出部の開口から前記被処理体に向けて前記処理ガスを噴出しつつ、前記一対の電極間に電界を生じさせて、プラズマを発生させ、該発生したプラズマにより前記被処理体を処理することを特徴とする。
これにより、被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分の処理ガスの濃度の低下を防止することができる。
The plasma processing method of the present invention is a method of plasma processing the object to be processed using the plasma processing apparatus of the present invention,
Installing the object to be treated;
Next, in a state where the diffusion preventing gas is ejected from the diffusion preventing gas ejection portion, the processing gas is ejected from the opening of the processing gas ejection portion toward the object to be processed, and the gap between the pair of electrodes An electric field is generated to generate plasma, and the object to be processed is processed by the generated plasma.
Thereby, the fall of the density | concentration of the process gas of the to-be-processed part to which the plasma process in a to-be-processed object can be prevented.
本発明のプラズマ処理方法は、被処理体に向けて処理ガスを噴出する開口を有する処理ガス噴出部と、前記処理ガスを活性化させてプラズマが発生するように電界を発生させる一対の電極との近傍を前記被処理体を通過させて、該被処理体をプラズマ処理するに際し、
拡散防止用ガスを噴出して、プラズマが拡散するのを防止した状態で、前記被処理体を処理することを特徴とする。
これにより、被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分の処理ガスの濃度の低下を防止することができる。
The plasma processing method of the present invention includes a processing gas ejection portion having an opening for ejecting a processing gas toward an object to be processed, and a pair of electrodes for generating an electric field so that plasma is generated by activating the processing gas. When the object to be processed is plasma-treated by passing the object to be processed in the vicinity of
The object to be processed is processed in a state in which the diffusion preventing gas is ejected to prevent the plasma from diffusing.
Thereby, the fall of the density | concentration of the process gas of the to-be-processed part to which the plasma process in a to-be-processed object can be prevented.
以下、本発明のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の好適な実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明のプラズマ処理装置の第1実施形態の概略構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図1中の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と言う。
Hereinafter, preferred embodiments of the plasma processing apparatus and the plasma processing method of the present invention will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper”, the lower side is referred to as “lower”, the vertical direction in FIG. 1 is referred to as “vertical direction”, and the left-right direction is referred to as “horizontal direction”.
まず、本発明のプラズマ処理装置1について説明する。
図1に示すように、プラズマ処理装置1は、被処理体Wに向けて処理ガスG1を供給(噴出)するガス供給管(処理ガス噴出部)4、5と、電界を発生させる一対の電極(上部電極2および下部電極3)と、エアカーテンを生成するエアカーテン生成部(拡散防止用ガス噴出部)15、16と、被処理体Wを搬送するコロコンベア10とを備えている。
まず、処理ガスG1について説明する。
処理ガスG1としては、特に限定されないが、例えば、O2、CF4、N2、アルゴン、CH4などの気体が挙げられる。
First, the
As shown in FIG. 1, the
First, the processing gas G1 will be described.
The treatment gas G1, but are not limited to, for example, O 2, CF 4, N 2, argon, and a gas such as CH 4.
以下、プラズマ処理装置1の各部の構成について説明する。
図1に示すように、上部電極2および下部電極3は、被処理体W(例えばシリコンウエハのような半導体基板等)を介し、互いに対向して平行に配置される。これにより、被処理体Wの上面、下面または両面をプラズマ処理することができる。
上部電極2は、導線6を介して高周波電源7に接続されている。また、下部電極3は、導線8を介して接地されている。被処理体Wにプラズマ処理を施すとき、高周波電源7が作動して、両電極間に高周波電圧が印加される。このとき、両電極間(処理空間S)には、高周波電界Eが発生する。この高周波電界Eによって、上部電極2と下部電極3との間の空間(以下「処理空間S」という)に供給された処理ガスG1が活性化(例えば、励起、電離など)されて、プラズマが生じる。以下、活性化された処理ガスG1を「活性化ガス」ということがある。
Hereinafter, the configuration of each part of the
As shown in FIG. 1, the
The
なお、高周波電源7の周波数は、特に限定されないが、通常、数kHz〜50MHzで用いられるのが好ましい。
また、上部電極2および下部電極3における互いに対向する面のほぼ中央には、それぞれ、処理空間Sに向けて処理ガスG1を噴出するガス供給管4の開口23およびガス供給管5の開口24が設けられている。このように、開口23、24が処理空間Sに面していることにより、処理ガスG1を処理空間Sに確実に供給することができる。
In addition, the frequency of the high
Further, an
また、上部電極2および下部電極3は、それぞれ、被処理体Wから所定距離(図1中、h1、h2で示す長さ)だけ離れた位置に配置される。これらの距離h1、h2は、高周波電源7の出力や、被処理体Wに施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定されるが、0.5〜2mm程度であるのが好ましい。これにより、両電極間に高周波電界Eを確実に発生させることができる。
なお、上部電極2および下部電極3の材質としては、電導性の高い材質(例えば、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、タングステン等)が用いられる。
Further, the
In addition, as a material of the
また、高周波電界Eにおいてアーク放電の発生を防止する観点から、上部電極2の表面を例えばアルミナ、石英、窒化シリコン等の誘電体で被覆するのが好ましい。この誘電体の厚さは、厚すぎるとプラズマ発生に高電圧を要することがあり、薄すぎると電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生することがあるため、0.5〜2mm程度であるのが好ましい。
Further, from the viewpoint of preventing the occurrence of arc discharge in the high-frequency electric field E, it is preferable to cover the surface of the
コロコンベア10は、水平方向に配列された複数の搬送ローラ9を備えている。このコロコンベア10は、被処理体Wを図1中の白抜き矢印方向に向けて搬送するように作動する。
なお、コロコンベア10は、被処理体Wを水平方向に搬送する搬送ローラ9だけでなく、被処理体Wを図1中の奥行き方向に搬送する搬送ローラを備えていてもよい。これにより、被処理体Wを水平方向・奥行き方向に自在に移動させることができる。従って、被処理体Wの表面W1、W2におけるプラズマ処理の施行が所望される領域(被処理部分(以下、「プラズマ処理所望領域」という))の位置に拘わらず、当該プラズマ処理所望領域を高周波電界E内に位置させることができる。
The
The
また、コロコンベア10は、プラズマ処理中においても被処理体Wを移動することが可能であるため、たとえ、高周波電界Eと表面W1、W2との交差領域の大きさがプラズマ処理所望領域の大きさより小さくても、コロコンベア10の作動により被処理体Wを移動させることによって、プラズマ処理所望領域の全面にプラズマ処理を施すことが可能である。
プラズマ処理装置1は、処理空間Sに供給された処理ガスG1を排出する(回収する)ガス排出管12、13を備えている。ガス排出管12、13は、上部電極2および下部電極3の外周にそれぞれ配置され、処理空間Sに開口する吸引口(回収口)11を有している。この吸引口11は、後述するエアカーテンASより内側に設けられている。
Further, since the
The
これらのガス排出管12、13は、排気ポンプ25に連通している。この排気ポンプ25が作動すると、ガス排出管12、13は、処理空間Sの処理ガスG1を吸引口11から吸引する。
また、ガス排出管12、13は、排気ポンプ25を介して、エアタンク(処理ガス精製処理装置)26に接続されている。吸引口11(ガス排出管12、13)から吸引された処理ガスG1は、エアタンク26に蓄積される(回収される)。
These
The
このように、ガス排出管12、13と、排気ポンプ25と、エアタンク26とは、処理空間Sに噴出された処理ガスG1を回収する処理ガス回収手段としての機能を発揮している。これにより、簡単な構成で、処理ガスG1を確実に回収することができる。
また、回収された処理ガスG1は、再度、ガス供給管4から噴出されて、高周波電界Eによって活性化される。すなわち、回収された処理ガスG1は、プラズマ処理に再利用される。これにより、処理ガスG1の消費量(使用量)を削減することができる。
As described above, the
The recovered processing gas G1 is again ejected from the gas supply pipe 4 and activated by the high-frequency electric field E. That is, the recovered processing gas G1 is reused for plasma processing. Thereby, the consumption (use amount) of the process gas G1 can be reduced.
ところで、ガス排出管12(ガス排出管13)から吸引される処理ガスG1の量が、ガス供給管4(ガス供給管5)から供給される処理ガスG1の量より多い場合、ガス排出管12が吸引する処理ガスG1には、当該処理ガスG1以外のガスが含まれる(巻き込まれる)。これにより、回収された処理ガスG1の濃度が低下して、処理ガスG1の再利用の効率が悪化する。
By the way, when the amount of the processing gas G1 sucked from the gas exhaust pipe 12 (gas exhaust pipe 13) is larger than the amount of the processing gas G1 supplied from the gas supply pipe 4 (gas supply pipe 5), the
従って、プラズマ処理装置1は、ガス供給管4から供給される処理ガスG1の量は、ガス排出管12から吸引される処理ガスG1の量より多くなるよう設定されるのが好ましい。また、エアカーテン生成部15、16を水平方向に長くすることで、ガス排出管12、13が外部から離され、これにより大気中のガスが巻き込まれるのが防止されて、回収された処理ガスG1の濃度の低下を防止することができ、よって、処理ガスG1の再利用の効率を高めることができる。
Therefore, the
図1に示すように、エアカーテン生成部15、16は、それぞれ、ガス排出管12、13の外側に配置され、被処理体Wに向けて拡散防止用ガスGSを噴出する複数の噴出孔14を有している。
これらのエアカーテン生成部15、16は、被処理体Wに向けて拡散防止用ガスGSを噴出することにより、処理空間S(被処理体Wのプラズマ処理所望領域)を前記噴出した拡散防止用ガスGS、すなわち、エアカーテン(気流)ASで囲むように作用する。このエアカーテンASにより、処理ガスG1が外に流れづらくなり、処理空間Sに滞留する。よって、放電に必要なガス流量(濃度依存)が削減できる。
As shown in FIG. 1, the
The air
これにより、処理空間Sの処理ガスG1の濃度の低下を防止することができ、よって、上部電極2および下部電極3間の放電を安定させることができるため、被処理体Wにプラズマ処理を均一に施すことができる。
また、搬入側(図1中の左側)のエアカーテン生成部15、16には、拡散防止用ガスGSを加熱するヒータ(加熱手段)27が設けられている。拡散防止用ガスGSは、ヒータ27を通過することにより加熱されて(昇温されて)、被処理体Wへ向って噴出する。
As a result, it is possible to prevent the concentration of the processing gas G1 in the processing space S from being lowered, and thus the discharge between the
The air
この加熱された拡散防止用ガスGSを搬送中の被処理体Wに吹き付けることにより、当該被処理体Wは、処理空間Sに搬入される前に加熱される。このように、被処理体Wが加熱されることにより、プラズマ処理が促進される。例えば被処理体Wが150℃まで加熱された場合、レジストのアッシング処理では、通常、アッシングレートが加熱しない場合の数倍も早くなる。 By spraying the heated diffusion preventing gas GS to the object to be processed W being conveyed, the object to be processed W is heated before being carried into the processing space S. In this manner, the plasma processing is promoted by heating the workpiece W. For example, when the object to be processed W is heated to 150 ° C., the ashing process of the resist is usually several times faster than when the ashing rate is not heated.
また、拡散防止用ガスGSとしては、特に限定されないが、例えばN2ガスなどの不活性ガスが好ましい。例えば、拡散防止用ガスGSが空気である場合には、プラズマ処理がエッチング処理やCVD処理などのとき、H、O2が活性化ガスと結合して多種の副生成物が発生する。このような副生成物は、被処理体Wの表面W1、W2に付着して該表面を汚染する。そこで、拡散防止用ガスGSが不活性ガスであると、前述したような副生成物の発生が防止さて、被処理体Wに高純度なプラズマ処理を施すことができる。 Further, the diffusion preventing gas GS is not particularly limited, but for example, an inert gas such as N 2 gas is preferable. For example, when the diffusion preventing gas GS is air, H and O 2 are combined with the activation gas and various types of by-products are generated when the plasma process is an etching process or a CVD process. Such a by-product adheres to the surfaces W1 and W2 of the workpiece W and contaminates the surfaces. Therefore, when the diffusion preventing gas GS is an inert gas, the generation of by-products as described above is prevented, and the workpiece W can be subjected to high-purity plasma treatment.
次に、プラズマ処理装置1を用いて、被処理体Wをプラズマ処理する方法(工程)について説明する。
まず、コロコンベア10を作動させて、処理空間Sに被処理体Wを搬送する。ここで、被処理体Wのプラズマ処理所望領域が処理空間S内に位置するように、被処理体Wを設置する。
Next, a method (process) for plasma processing the workpiece W using the
First, the
次に、エアカーテン生成部15、16の各噴出孔14から拡散防止用ガスGSを噴出して、エアカーテンASを処理空間Sの周囲に生成する。以下、このエアカーテンASが生成された状態を「エアカーテン生成状態」という。
エアカーテン生成状態で、ガス供給管4の開口23と、ガス供給管5の開口24とから処理ガスG1を処理空間Sへ供給しつつ、高周波電源7を作動させて、両電極間に電圧を印加する。このとき、両電極間には、電界が生じることとなる。これにより、処理空間S内の処理ガスG1が活性化されて、プラズマが発生する。その後、被処理体Wがプラズマ処理される。
プラズマ処理終了後には、高周波電源7の作動を停止し、次いで、処理ガスG1の供給を停止する。
Next, the diffusion preventing gas GS is ejected from the ejection holes 14 of the air
In the air curtain generation state, the high-
After the plasma processing is finished, the operation of the high-
次に、拡散防止用ガスGSの噴出を停止する。
次に、コロコンベア10を再度作動させて、被処理体Wを搬送(搬出)する。
このような工程を経ることにより、プラズマ処理を行うときには、エアカーテンASにより、処理空間S内の処理ガスG1の拡散が防止される。これにより、処理空間S内の処理ガスG1の濃度の低下を防止することができ、よって、上部電極2および下部電極3間の放電を安定させることができるため、被処理体Wにプラズマ処理を均一に施すことができる。
Next, the ejection of the diffusion preventing gas GS is stopped.
Next, the
By performing such a process, when the plasma processing is performed, the air curtain AS prevents the processing gas G1 from diffusing in the processing space S. As a result, it is possible to prevent the concentration of the processing gas G1 in the processing space S from being lowered, and thus the discharge between the
また、プラズマ処理装置1では、ガス排出管12、13によって処理空間Sに存在する処理ガスG1を通常、高回収率で吸引することができ、その結果、処理ガス精製処理装置による処理ガスG1の再利用の効率を高めることができる。
また、従来のプラズマ処理装置では、処理空間Sから離れた外部(位置)にガス排出管を配置していたが、プラズマ処理装置1では、100%処理ガスを回収することで、2重のガス排出管を必要としないため、装置の製造コストを低減することができる。
Further, in the
In the conventional plasma processing apparatus, the gas discharge pipe is arranged outside (position) away from the processing space S. However, in the
<第2実施形態>
図2は、本発明のプラズマ処理装置の第2実施形態の概略構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図2中の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と言う。
以下、第2実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。本実施形態は、エアカーテン生成部の構成が異なること以外は第1実施形態と同様である。
Second Embodiment
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 2 is called “upper”, the lower side is called “lower”, the vertical direction in FIG. 2 is called “vertical direction”, and the left-right direction is called “horizontal direction”.
Hereinafter, the plasma processing apparatus according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted. The present embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the air curtain generating unit is different.
図2に示すように、プラズマ処理装置18のエアカーテン生成部15、16には、それぞれ、噴出孔14から噴出された拡散防止用ガスGSを回収(吸収)する複数の回収孔20が設けられている。各回収孔20は、各噴出孔14と互いに隣り合うように形成されている。
各回収孔20は、排気ポンプ28に連通している(接続されている)。この排気ポンプ28の作動により、拡散防止用ガスGSは、回収孔20から吸引される。また、回収孔20は、排気ポンプ28を介して、エアタンク29に接続されている。回収孔20から吸引された拡散防止用ガスGSは、エアタンク29に蓄積される(回収される)。
As shown in FIG. 2, the
Each
このように、回収孔20と、排気ポンプ28と、エアタンク29とは、拡散防止用ガスGSを回収する拡散防止用ガス回収手段としての機能を発揮している。これにより、簡単な構成で、拡散防止用ガスGSを確実に回収することができる。
また、プラズマ処理装置18(エアカーテン生成部15、16)では、噴出孔14から噴出する拡散防止用ガスGSの量と、回収孔20から回収する拡散防止用ガスGSの量とを調整することによって、エアカーテン生成部15と被処理体Wとの間の空間S1の圧力を、エアカーテン生成部16と被処理体Wとの空間S2の圧力より小さくすることができる。これにより、上方に向けて被処理体Wを吸引する吸引力が発生して、被処理体Wを浮上させることができる。
As described above, the
Further, in the plasma processing apparatus 18 (
また、エアカーテン生成部15、16では、噴出孔14と回収孔20とが互いに隣り合うように設けられているため、空間S1および空間S2のそれぞれにおいて、噴出孔14から回収孔20に向けての拡散防止用ガスGSの流れを発生させることができる。この流れ(気流)の方向を制御することによって、水平方向へ被処理体Wを移動する(搬送する)ことができる。これにより、前記第1実施形態で挙げたようなコロコンベア10を設けるのが省略することができる。
Further, in the
このように、プラズマ処理装置18のエアカーテン生成部15、16は、被処理体Wを搬送する搬送手段としての機能を有している。
また、プラズマ処理装置18では、前述したように空間S1が減圧されるため、処理ガスG1のガス分子の平均自由行程が長くなり、処理空間Sにおいてグロー放電を容易に発生させることができる。これにより、放電着火電力や放電維持電力を低減することができる。
As described above, the air
Further, in the
<第3実施形態>
図3は、本発明のプラズマ処理装置の第3実施形態の概略構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図3中の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と言う。
以下、第3実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第2実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。本実施形態は、プラズマ処理装置が被処理体の下面をプラズマ処理するよう構成されていること以外は第1実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of the third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 3 is referred to as “upper”, the lower side is referred to as “lower”, the vertical direction in FIG. 3 is referred to as “vertical direction”, and the left-right direction is referred to as “horizontal direction”.
Hereinafter, the plasma processing apparatus of the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted. The present embodiment is the same as the first embodiment except that the plasma processing apparatus is configured to perform plasma processing on the lower surface of the object to be processed.
図3に示すように、プラズマ処理装置30には、被処理体Wの下側にのみ、ガス供給管5が設けられている。これにより、被処理体Wの下面をプラズマ処理することができる。
また、プラズマ処理装置30には、被処理体Wの下側にのみ、エアカーテン生成部16が設置されている。これにより、被処理体Wに対して下側の処理空間S内の処理ガスG1が拡散するのが防止され、この処理ガスG1の濃度の低下を防止することができる。
As shown in FIG. 3, the
In the
また、噴出孔14から噴出する拡散防止用ガスGSの量を、回収孔20から回収する拡散防止用ガスGSの量より多く設定することによって、被処理体Wを浮上させて搬送することができる。
また、プラズマ処理装置30は、被処理体Wの下面をプラズマ処理するよう構成されているのに限定されず、被処理体Wの上面をプラズマ処理するよう構成されていてもよい。このとき、上側の噴出孔14から噴出する拡散防止用ガスGSの量を、上側の回収孔20から回収する拡散防止用ガスGSの量より少なく設定することによって、被処理体Wを吸引して浮上させる。
Further, by setting the amount of the diffusion preventing gas GS ejected from the
Further, the
以上、本発明のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
例えば、第2実施形態のプラズマ処理装置に、第1実施形態のプラズマ処理装置におけるコロコンベアを設けてもよい。
また、プラズマ処理装置は、前記各実施形態に示すいわゆる平行平板型であるのに限定されず、例えば、いわゆるリモート型であってもよい。
また、被処理体に施すプラズマ処理としては、特に限定されず、例えば、アッシング処理、エッチング処理、親水処理、撥水処理などが挙げられる。
Although the plasma processing apparatus and the plasma processing method of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these. Each unit constituting the plasma processing apparatus can be replaced with any component that can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
For example, you may provide the roller conveyor in the plasma processing apparatus of 1st Embodiment in the plasma processing apparatus of 2nd Embodiment.
Further, the plasma processing apparatus is not limited to the so-called parallel plate type shown in the above embodiments, and may be, for example, a so-called remote type.
Moreover, it does not specifically limit as a plasma process performed to a to-be-processed object, For example, an ashing process, an etching process, a hydrophilic process, a water-repellent process etc. are mentioned.
1、18、30、40……プラズマ処理装置 2、42……上部電極 3、43……下部電極 4、5……ガス供給管 6、8……導線 7……高周波電源 9……搬送ローラ 10、41……コロコンベア 11……吸引口 12、13……ガス排出管 14……噴出孔 15、16……エアカーテン生成部 20……回収孔 23、24……開口 25、28……排気ポンプ 26、29……エアタンク 27……ヒータ 44a、44b……ガス導入管 45a、45b……ガス排気管 AS……エアカーテン E……高周波電界 h1、h2……距離 S……処理空間 S1、S2……空間 W……被処理体 W1、W2……表面 G1……処理ガス GS……拡散防止用ガス
DESCRIPTION OF
Claims (11)
拡散防止用ガスを噴出することにより、前記被処理体におけるプラズマ処理される被処理部分を気流で囲んで、プラズマが拡散するのを防止する拡散防止用ガス噴出部を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus comprising a processing gas ejection part having an opening for ejecting a processing gas toward an object to be processed, and a pair of electrodes for generating an electric field so as to generate plasma by activating the processing gas. And
A gas diffusion part for preventing diffusion of plasma is provided by blowing a gas for preventing diffusion to surround a portion of the object to be processed, which is to be plasma-treated, with an air flow, and to prevent the plasma from diffusing. Plasma processing equipment.
前記被処理体を設置し、
次に、前記拡散防止用ガス噴出部から前記拡散防止用ガスを噴出した状態で、前記処理ガス噴出部の開口から前記被処理体に向けて前記処理ガスを噴出しつつ、前記一対の電極間に電界を生じさせて、プラズマを発生させ、該発生したプラズマにより前記被処理体を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。 A method for plasma processing the object to be processed using the plasma processing apparatus according to claim 1,
Installing the object to be treated;
Next, in a state where the diffusion preventing gas is ejected from the diffusion preventing gas ejection portion, the processing gas is ejected from the opening of the processing gas ejection portion toward the object to be processed, and the gap between the pair of electrodes A plasma processing method comprising: generating an electric field to generate plasma, and processing the object to be processed with the generated plasma.
拡散防止用ガスを噴出して、プラズマが拡散するのを防止した状態で、前記被処理体を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。 The vicinity of the object to be processed is disposed between a processing gas ejection portion having an opening for ejecting a processing gas toward the object to be processed and a pair of electrodes that generate an electric field so that plasma is generated by activating the processing gas. When passing and processing the object to be plasma,
A plasma processing method, wherein the object to be processed is processed in a state in which a diffusion preventing gas is jetted to prevent plasma from diffusing.
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