JP2007328953A - Plasma device - Google Patents
Plasma device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007328953A JP2007328953A JP2006157552A JP2006157552A JP2007328953A JP 2007328953 A JP2007328953 A JP 2007328953A JP 2006157552 A JP2006157552 A JP 2006157552A JP 2006157552 A JP2006157552 A JP 2006157552A JP 2007328953 A JP2007328953 A JP 2007328953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- drum
- gas
- plasma
- electrode
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、長尺状のワークをプラズマにより処理するプラズマ装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma apparatus for processing a long workpiece with plasma.
近年の電子部品の小薄化を支える配線板として、ポリイミドなどの高分子系基板上に、COF(Chip on Film)技術を用いて配線を形成したFPC(Flexible Printed Circuit)基板がある。
このようなFPC基板は、基板となるテープ状のフィルム(原反)に、導電材や絶縁材の成膜、エッチング、表面改質等の各種処理を施し、所定の寸法に分断されて製造される。
As a wiring board that supports the miniaturization of electronic components in recent years, there is an FPC (Flexible Printed Circuit) substrate in which wiring is formed on a polymer substrate such as polyimide using a COF (Chip on Film) technology.
Such an FPC board is manufactured by subjecting a tape-shaped film (raw material) to be a substrate to various processes such as film formation, etching, and surface modification of a conductive material and an insulating material, and dividing the film into predetermined dimensions. The
このうち、ドライエッチング等のプラズマを用いる処理は、ガス供給手段が接続されたチャンバと、チャンバ内に対向配置された1対の平板電極を有し、チャンバ内に所定のガスを供給しつつ1対の平板電極間に電圧を印加することによりプラズマを生成するプラズマ装置を用い、プラズマが生成された1対の平板電極間を、テープを直線上に走行させ、このテープの被処理面を、順次、プラズマによって処理することにより行われる(例えば、特許文献1参照。)。 Among these, processing using plasma, such as dry etching, includes a chamber to which a gas supply means is connected and a pair of flat plate electrodes disposed in opposition to the chamber, while supplying a predetermined gas into the chamber. Using a plasma device that generates plasma by applying a voltage between a pair of flat plate electrodes, the tape is caused to travel linearly between a pair of flat plate electrodes in which plasma is generated, It is performed by sequentially processing with plasma (for example, refer to Patent Document 1).
ところで、このようなプラズマ装置によって比較的処理レートの小さいプラズマ処理を行う場合、十分な処理を行うためには、ワークがプラズマに曝される時間(処理時間)を長くすることが必要である。処理時間を稼ぐ方法としては、(1)1対の平板電極間を走行するテープの走行速度を遅くする、(2)平板電極のテープの走行方向での幅を長くする方法等が用いられる。 By the way, when performing plasma processing with a relatively low processing rate by using such a plasma apparatus, it is necessary to lengthen the time during which the workpiece is exposed to plasma (processing time) in order to perform sufficient processing. As a method of increasing the processing time, (1) a method of slowing the traveling speed of the tape traveling between a pair of flat plate electrodes, (2) a method of increasing the width of the flat plate electrodes in the traveling direction of the tape, and the like are used.
しかし、(1)テープの走行速度を遅くする方法では、テープに対するプラズマ処理が終了するまでに費やされる装置の稼動時間が長くなることから、ガスの消費量が多くなり、コスト高を招くという不都合が生じる。
また、(2)平板電極の幅を長くする方法では、処理領域が大きくなるものの、プラズマ装置が大型化してしまい、大きな設置スペースを要するものとなるという問題がある。
However, (1) in the method of slowing down the running speed of the tape, the operation time of the apparatus that is consumed until the plasma processing on the tape is completed becomes long, so that the amount of gas consumption increases and the cost increases. Occurs.
Further, (2) the method of increasing the width of the flat plate electrode has a problem that the processing area becomes large, but the plasma apparatus becomes large and requires a large installation space.
本発明の目的は、小型で処理効率の高いプラズマ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma apparatus that is small and has high processing efficiency.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ装置は、長尺状のワークを長手方向に走行させつつ、前記ワークの被処理面をプラズマにより処理するプラズマ装置であって、
前記ワークの前記被処理面を外周側に配置させて前記ワークを巻き付けるドラムと、
前記ドラムの外周面と対向して設けられた電極と、
前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加する電源と、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給しつつ、前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加することにより、当該ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマにより前記ドラムに巻き付けられたワークの被処理面が処理されるよう構成されていることを特徴とする。
これにより、処理効率の高い、小型のプラズマ装置を提供することができる。その結果、ガスの消費量を抑えることができる。また、ワークがドラムに巻きつけられて走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The plasma apparatus of the present invention is a plasma apparatus that processes a surface to be processed of the workpiece with plasma while running a long workpiece in the longitudinal direction,
A drum on which the workpiece surface of the workpiece is disposed on the outer peripheral side and the workpiece is wound thereon;
An electrode provided facing the outer peripheral surface of the drum;
A power source for applying a voltage between the electrode and the drum;
Gas supply means for supplying gas between the electrode and the drum;
While supplying gas between the electrode and the drum, by applying a voltage between the electrode and the drum, the gas is activated to generate plasma, and the plasma is wound around the drum. The surface to be processed of the workpiece is processed.
Thereby, a small plasma apparatus with high processing efficiency can be provided. As a result, gas consumption can be suppressed. In addition, since the work is wound around the drum and travels, the plasma treatment time becomes long, and even in the case of a work having a low plasma treatment rate, the plasma treatment can be performed at a desired rate in a short time.
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムに巻きつけられた前記ワークは、螺旋状に巻きつけられていることが好ましい。
これにより、電極とドラムとの間に存在するワークの長さが大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。また、ワークがドラムに巻きつけられて走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the work wound around the drum is wound spirally.
Thereby, the length of the workpiece | work which exists between an electrode and a drum becomes large, and a long workpiece | work can be plasma-processed at once with a small apparatus. In addition, since the work is wound around the drum and travels, the plasma treatment time becomes long, and even in the case of a work having a low plasma treatment rate, the plasma treatment can be performed at a desired rate in a short time.
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムは、その外周面に、巻き付けられた前記ワークの前記ドラムに対する位置を定める位置決め手段を有することが好ましい。
これにより、ドラムに巻き付けられたワークの位置が適正となるので、例えば、ワークがズレることによるワーク同士の重なりが防止され、ワークの被処理面を均一にプラズマ処理することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the drum has positioning means for determining a position of the wound workpiece with respect to the drum on an outer peripheral surface thereof.
Thereby, since the position of the work wound around the drum becomes appropriate, for example, the work is prevented from being overlapped due to the deviation of the work, and the surface to be processed of the work can be uniformly plasma processed.
本発明のプラズマ装置では、前記位置決め手段は、前記ドラムの外周面に設けられた溝または凸条であることが好ましい。
これにより、ドラムに巻き付けられたワークの位置が確実に決められるので、例えば、ワークがズレることによるワーク同士の重なりなどの不都合を確実に防止することができ、ワークの被処理面を均一にプラズマ処理することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the positioning means is a groove or a protrusion provided on the outer peripheral surface of the drum.
As a result, the position of the work wound around the drum can be determined reliably, so that it is possible to reliably prevent inconveniences such as overlapping of the work due to deviation of the work, and the surface to be processed of the work is uniformly plasmad. Can be processed.
本発明のプラズマ装置では、前記電極は、前記ドラムの周方向に沿って設けられていることが好ましい。
これにより、プラズマが発生する領域が大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を一層抑えることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極は、前記ドラムの全周にわたって配置されていることが好ましい。
これにより、プラズマが発生する領域が大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を一層抑えることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極と前記ドラムとの間に、誘電体部材を備えることが好ましい。
これにより、確実かつ効率的に放電を電極とドラムの間に生じさせることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the electrode is provided along a circumferential direction of the drum.
Thereby, the area | region which generate | occur | produces a plasma becomes large and it can plasma-process a long workpiece | work at once with a small apparatus. As a result, the gas consumption can be further suppressed.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the electrode is disposed over the entire circumference of the drum.
Thereby, the area | region which generate | occur | produces a plasma becomes large and it can plasma-process a long workpiece | work at once with a small apparatus. As a result, the gas consumption can be further suppressed.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that a dielectric member is provided between the electrode and the drum.
Thereby, discharge can be generated between the electrode and the drum reliably and efficiently.
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムを収容し、前記ドラムの一端側に設けられたガス導入口と、前記ドラムの他端側に設けられたガス排出口とを備えるチャンバを有することが好ましい。
これにより、ガスを効率的に電極とドラム間に供給することができ、ガス消費量を低減することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable to have a chamber that accommodates the drum and includes a gas inlet provided at one end of the drum and a gas outlet provided at the other end of the drum.
Thereby, gas can be efficiently supplied between an electrode and a drum, and gas consumption can be reduced.
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバは、その外周面で前記誘電体部材を介して前記電極と接することが好ましい。
これにより、より確実かつ効率的に放電を電極とドラムの間に生じさせることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバは、前記ワークが前記チャンバ内に導入されるワーク導入口と、前記チャンバ内から前記ワークを排出するワーク排出口とを有することが好ましい。
これにより、外部から随時チャンバ内にワークを導入し、チャンバ外に排出することができ、簡便かつ効率的に長尺のワークをプラズマ処理することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the chamber is in contact with the electrode through the dielectric member on an outer peripheral surface thereof.
Thereby, discharge can be generated between the electrode and the drum more reliably and efficiently.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the chamber has a work introduction port through which the work is introduced into the chamber and a work discharge port through which the work is discharged from the chamber.
As a result, a workpiece can be introduced into the chamber from the outside at any time and discharged out of the chamber, and a long workpiece can be plasma-treated simply and efficiently.
本発明のプラズマ装置では、前記ワークを送り出すワーク送出手段と、
前記ワーク送出手段から送り出され、前記ドラムに巻き付けられた前記ワークを巻取るワーク巻取り手段とを備えることが好ましい。
これにより、より長いワークのプラズマ処理を簡便に行うことができ、従来よりもガスの消費量を飛躍的に抑えることができる。また、ドラムに巻き付いたワークを巻き取ることにより、ドラムの回転とともにワークが走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, a workpiece delivery means for delivering the workpiece,
It is preferable that the apparatus further comprises a work take-up means for taking up the work fed from the work feed means and wound around the drum.
Thereby, the plasma processing of a longer workpiece | work can be performed simply and the consumption of gas can be suppressed significantly compared with the past. Also, by winding the work wound around the drum, the work travels with the rotation of the drum, so that the plasma processing time becomes longer, and even in the case of a work with a low plasma processing rate, the desired rate can be achieved in a short time. Can be plasma treated.
本発明のプラズマ装置では、前記ワーク巻取り手段のワーク巻取り速度は、前記ワーク送出手段のワーク送り出し速度よりも大きいことが好ましい。
これにより、ワークをワーク巻取り手段に、比較的大きなテンションで確実に巻き取ることができ、ドラムに巻き付けられたワークの緩みにより、ワークのズレやワーク同士の重なりを防止することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that a workpiece winding speed of the workpiece winding means is larger than a workpiece feeding speed of the workpiece feeding means.
As a result, the workpiece can be reliably wound around the workpiece winding means with a relatively large tension, and the displacement of the workpiece and the overlap of the workpieces can be prevented due to the looseness of the workpiece wound around the drum.
本発明のプラズマ装置では、前記ワーク巻取り手段は、前記チャンバの前記ガス導入口側に配設され、前記ワーク送出手段は、前記チャンバの前記ガス排出口側に配設されることが好ましい。
これにより、ガスが流れる方向とワークが走行する方向が逆となるため、電極とドラム間で生成された不要な反応生成物とワークとが接触する時間が短縮し、ワークに対する不要な反応生成物の影響を低減することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the workpiece winding means is disposed on the gas inlet side of the chamber, and the workpiece delivery means is disposed on the gas outlet side of the chamber.
As a result, the direction in which the gas flows and the direction in which the workpiece travels are reversed, so the time required for the workpiece to come into contact with the unnecessary reaction product generated between the electrode and the drum is reduced, and the unnecessary reaction product for the workpiece is reduced. Can be reduced.
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバのガス排出口に、前記ガス導入口から供給されたガスを排出するガス排出手段を備え、該ガス排出手段により前記チャンバ内を減圧することにより、前記ガス排出口からガスを排出させることが好ましい。
これにより、ワーク導入口およびワーク排出口の開口部からガスが漏れ出るのを抑制することができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極と前記ドラムとの間に前記ガスを供給する前に、前記ガスを加熱するための加熱手段を備えることが好ましい。
これにより、ガスに熱エネルギーが加えられ、プラズマの点火性が向上し、容易にプラズマを発生させることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the gas exhaust port of the chamber is provided with a gas exhaust unit that exhausts the gas supplied from the gas introduction port, and the gas exhaust unit decompresses the inside of the chamber by the gas exhaust unit. It is preferable to discharge gas from the outlet.
Thereby, it can suppress that gas leaks from the opening part of a workpiece | work introduction port and a workpiece | work discharge port.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable to include a heating means for heating the gas before supplying the gas between the electrode and the drum.
As a result, heat energy is applied to the gas, plasma ignitability is improved, and plasma can be easily generated.
以下、本発明のプラズマ装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
(1)プラズマ装置
図1は、本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図、図2は、図1に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す縦断面図、図3は、図1に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
なお、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、各部の構成について、図を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, the plasma apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
(1) Plasma Device FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the plasma device of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a chamber, a drum, and electrodes provided in the plasma device shown in FIG. [FIG. 2] is a cross-sectional view schematically showing a chamber, a drum, and electrodes provided in the plasma apparatus shown in FIG. 1.
In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail with reference to the drawings.
各図に示すプラズマ装置1は、プラズマを発生(生成)し、そのプラズマにより、被処理物である長尺状のワーク(例えばテープ状のフィルム等)100の被処理面(表面)1001を処理する装置である。
このプラズマ装置1は、長尺状のワーク100を送り出すワーク送出用リール(ワーク送出手段)2と、ワーク送出用リール2から送り出され、チャンバ5内で処理されたワーク100を巻取るワーク巻取り用リール(ワーク巻取り手段)3と、ワーク送出用リール2から送り出されたワーク100が巻き付けられるドラム4と、ドラム4が収容され、その内部にプラズマ生成領域を形成するチャンバ5と、チャンバ5の外周面に、誘電体部材6を介して固定された電極7と、電極7とドラム4の間に電圧(高周波電圧)を印加するための高周波電源8と、チャンバ5内に所定のガスを供給するガス供給手段9と、チャンバ5内のガスを排出するガス排出手段10とを有している。
そして、ワーク100に対する処理は、ドラム4に巻き付けられたワーク100をドラム4毎回転し、ドラム4の外周面に沿って長手方向に走行させつつ行う。
The plasma apparatus 1 shown in each figure generates (generates) plasma and processes the surface (surface) 1001 of a long workpiece (for example, a tape-like film) 100 that is an object to be processed by the plasma. It is a device to do.
The plasma apparatus 1 includes a workpiece delivery reel (work delivery means) 2 for delivering a
The processing on the
ワーク送出用リール2は、ワーク100をドラム4に送り出す機能を有する。
ワーク巻取り用リール3は、ワーク送出用リール2から送り出され、チャンバ5内でドラム4に巻き付けられ、処理されたワーク100を巻き取る機能を有する。
そして、そられは、それぞれ回転ロール21、31と、回転ロール21、31の両端部にそれぞれ取り付けられたフランジ部22、32を有している。
The
The work take-up reel 3 has a function of taking out the processed
And it has the
本実施形態では、ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3の回転軸が互いに平行になるように離間して、すなわち、ワーク送出用リール2はチャンバ5のガス排出口側に配設され、ワーク巻取り用リール3はチャンバ5のガス導入口側に配設されている。これにより、ワーク100はガスの流れと反対に走行する。
一方、後述するチャンバ5内で、副次的に生成される不要な反応生成物は、下方に向かって流れる。したがって、当該反応生成物とワーク100とが接触する時間が短く、ワーク100に対する不要な反応生成物の影響を低減することができる。
ここで、反応生成物とは、電極7とドラム4との間のプラズマが発生するプラズマ生成領域20で、プラズマが発生することにより副次的に生成する不要な化合物である。例えば、SiO2のエッチングにCF系ガスを用いる場合におけるSiF4等が挙げられる。これらは、ガス排出手段10によりガス排出口52を通って、チャンバ5から排出される。
In this embodiment, the
On the other hand, in the
Here, the reaction product is an unnecessary compound that is secondarily generated by the generation of plasma in the
回転ロール21、31およびフランジ部22、32の構成材料としては、特に限定されないが、テフロン等が挙げられる。
ワーク送出用リール2の回転ロール21には、ワーク100の一端部が取り付けられる。そして、このワーク100が、所定の向き(本実施形態では左回り)に巻き付けられている。また、ワーク巻取り用リール3の回転ロール31には、ワーク100の他端部が取り付けられる。そして、ワーク100は、ワーク送出用リール2の回転ロール21に対するのと同じ向きに巻き付けられている。また、ワーク送出用リール2から送り出されたワーク100は、ワーク導入口58からチャンバ5内に導入されてドラム4に螺旋状に巻き付けられ、ワーク排出口59からチャンバ5外に排出されてワーク巻取り用リール3に巻き取られる。
Although it does not specifically limit as a constituent material of the rotating
One end of the
ワーク100が回転ロール21、31に巻きとられているため、ワーク巻取り用リール3を巻き取るだけで、長さの長いワーク100を簡便に巻き取ることができる。
また、ワーク100が螺旋状に巻き付けられるため、装置全体を大型化することなく、電極とドラムとの間に存在するワーク100の長さを大きくすることができる。したがって、従来より長さの長いワーク100を、小型の装置でプラズマ処理することができる。
ここで、本実施形態では、回転ロール21、31は、ドラム4の回転軸41、42と直交して設けられている。この場合、ワーク送出用リール2から送り出されたワーク100は、チャンバ5のワーク導入口58に導入するために90度回転される。これにより、チャンバ5に導入された後、効率的にドラム4に巻き付けることができる。
一方、チャンバ5から排出されたワーク100は、ワーク巻取りリール3に巻きとられるために90度回転される。これにより、プラズマ処理面を傷つけることなく巻取りリール3に巻き付けることができる。
Since the
Moreover, since the workpiece | work 100 is wound helically, the length of the workpiece | work 100 which exists between an electrode and a drum can be enlarged, without enlarging the whole apparatus. Therefore, the
Here, in this embodiment, the rotating
On the other hand, the
ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3の回転ロール21、31には、それぞれ、図示しない回転駆動機構が設置されている。そして、これらリール2、3は、この回転駆動機構の動作により回転する。
この機構は、例えば、モーター変速機を備えている。モーター変速機を備えることにより、モーターの回転数や速度など、その回転を制御することができる。このように回転を制御することによって、処理レートの大きいワーク100、処理レートの小さいワーク100など、種々のワーク100を効率よくプラズマ処理することができる。
Rotation driving mechanisms (not shown) are respectively installed on the rotating
This mechanism includes, for example, a motor transmission. By providing the motor transmission, it is possible to control the rotation of the motor, such as the rotation speed and speed. By controlling the rotation in this manner,
ここで、回転駆動機構は、回転速度(ワークの走行速度)を調節可能とするものが好ましい。これにより、ワーク100の処理の程度を調整したり、全体処理時間(単位時間当たりの処理量)を調整したりすることができ、ワーク100に対する処理の最適化を図ることができる。例えば、他の条件を固定し、ワーク100の走行速度を遅くした場合には、ワーク100の処理の程度(密度)を大とすること、すなわち、より緻密な処理を行うことができる。
Here, it is preferable that the rotation drive mechanism can adjust the rotation speed (workpiece traveling speed). As a result, the degree of processing of the
ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3を、回転駆動機構により回転させると、ワーク100は、ワーク送出用リール2から送り出され、ワーク送出用リール2とワーク巻取り用リール3の間を、後述するドラム4に巻き付けられながら長手方向に走行し、ワーク巻取り用リール3に巻き取られる。
また、ワーク巻取り用リール3の回転速度は、ワーク送出用リール2の回転速度よりも大きい方が好ましい。これにより、ワーク送出用リール2から送り出されたワーク100を、ワーク巻取り用リール3に、比較的大きなテンションで確実に巻き取ることができる。また、ドラム4に巻き付けられたワーク100の緩みにより、ドラム4上でのワーク100のズレやワーク100同士の重なりを防止することができる。
When the
The rotation speed of the work take-up reel 3 is preferably larger than the rotation speed of the
ドラム4は、ワーク100をその被処理面1001を外周側にして巻きつける。また、ドラム4は、チャンバ5内のドラム収容空間55に収容され、その外周面で電極7と対向している。ドラム4は、ロール43と、ロール43の上端面および下端面から突出する1対の回転軸41、42とを有している。そして、上端面の回転軸41が第1の壁部53の軸受け531に回転可能に支持され、下端面の回転軸42が第2の壁部54の軸受け541に回転可能に支持されている。また、これら回転軸41、42は、電極7に対してほぼ直交している。
The
ドラム4の外周面には、ワーク導入口58からドラム収容空間55に導入されたワーク100が、被処理面1001(本実施形態では左回り)に螺旋状に巻き付けられる。このドラム4に巻き付けられたワーク100は、ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3が回転駆動されると、ドラム4の外周面に沿って螺旋状に走行する。
また、ドラム4は、ワーク100の被処理面1001とは反対側の面と、ドラム4の外周面との摩擦力によって、ワーク100の走行に追従して回転する。
A
Further, the
ドラム4の直径は、ワークの許容屈曲率によっても異なるが、φ50mm〜φ300mm程度であるのが好ましく、φ100mm〜φ200mmであるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、プラズマ装置1を適切なサイズにすることができ、省スペース化を実現することができる。また、適切なサイズになるため、容易にワーク100をドラム4に沿って巻き付けることができる。
The diameter of the
ドラム4の高さは、150mm〜1,000mmであるのが好ましく、300mm〜500mmであるのがより好ましい。これにより、プラズマ装置1を適切なサイズにすることができ、省スペース化を実現することができる。また、ドラム4にワーク100を巻き付けた場合に、プラズマ生成領域20におけるワーク100の巻回長さが長くなり、プラズマによる処理時間を長くすることができる。
The height of the
また、ドラム4の高さは、ワーク100の幅(ワークの短手方向の長さ)に対して3〜30倍であるのが好ましく、4〜12倍であるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、ワーク100を後述する適正な間隔で巻き付けた場合に、後述するプラズマ生成領域20におけるワーク100の巻回長さが十分得られ、プラズマによる処理時間を十分に長くすることが可能となる。したがって、プラズマ処理レートが小さいワーク100にも対応することができる。また、プラズマ装置1の設置スペースを低減することもできる。
Further, the height of the
チャンバ5の内側面とドラム4の外周面との距離は、特に限定されないが、0.1mm〜1mmであるのが好ましく、0.3mm〜0.5mmであるのがより好ましい。これにより、チャンバ5のドラム収容空間55に供給されるガスに対して、十分な電界を付与することができ、プラズマを確実に発生させることができる。
このドラム4には、その外周面に、巻き付けられたワーク100のドラム4に対する位置を定める位置決め手段44が設けられているのが好ましい。これにより、ドラム4におけるワーク100の位置が定まり、巻き付けられたワーク100がズレることによるワーク100同士の重なりを防止することができる。その結果、ワーク100を、均一にプラズマ処理することができる。また、ドラム4におけるワーク100の位置が容易に定まるため、ワーク100の巻き付けも容易にすることができる。
The distance between the inner surface of the
The
位置決め手段44としては、ワーク100を巻き付けるラインに対応して形成された溝や凸条(ただし、溝や凸条のエッジ部分には面取り加工を施すなど、電界の集中を緩和する手立てを講ずるか、ワークとほぼ同じ高さの溝にすることにより、段差を緩和した構造とする。)、ワーク100を巻き付けるラインに沿って形成されたピンやボス等が挙げられる。このうち、溝または凸条が好ましい。
As the positioning means 44, a groove or a ridge formed corresponding to the line around which the
位置決め手段44を溝とすることにより、ワーク100がドラム4の溝内に収まり、ワーク100がズレることによるワーク100同士の重なりを確実に防止することができる。
また、位置決め手段44を凸条とすることにより、ワーク100がドラム4の凸条に位置決めされ、ワーク100がズレることによるワーク100同士の重なりを確実に防止することができる。
By using the positioning means 44 as a groove, the
Further, by using the positioning means 44 as the ridges, the
ドラム4に巻き付けられたワーク100において、隣り合うワーク100同士の間隔は、ワークの幅によって異なるが、ワーク幅+5mm〜ワーク幅×2倍の距離であるのが好ましく、ワーク幅+10mm〜ワーク幅×1.5倍であるのがより好ましい。ワーク100同士の間隔が前記範囲であれば、ワーク100がドラム4に沿って走行する際に、隣り合うワーク100同士が重なり合う可能性が低く、ワーク100に対するプラズマ処理が均一行われる。また、後述するプラズマ生成領域20におけるワーク100の巻回長さが長くなり、プラズマによる処理時間を十分に長くすることができる。
In the
また、ドラム4に螺旋状に巻き付けられたワーク100の螺旋巻き数は、ワーク100の幅にもよるが、2巻き〜5巻きであることが好ましい。これにより、後述するプラズマ生成領域20におけるワーク100の存在長さをある程度大きくとることができ、プラズマ処理の処理効率の向上に寄与することができる。
また、プラズマ生成領域20に同時に位置しているワーク100の総長さは、処理レートによって変わるが、0.3〜3mであることが好ましく、0.5〜1mであることがより好ましい。これにより、プラズマ生成領域20におけるワーク100の存在長さを大きくとることができ、プラズマ処理の処理効率の向上に寄与することができる。
Further, the number of spiral turns of the
Moreover, although the total length of the workpiece | work 100 currently located in the plasma production | generation area |
ドラム4は、本実施形態では、後述する電極7との間で電圧が印加される対向電極として機能する。このようにドラム4に対向電極の機能を兼ねさせることにより、別途電極を設けることが不要となるので、装置の構成を簡易化することができる。
ドラム4の構成材料としては、特に限定されない。例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性材料等が挙げられる。また、金属面上への放電がアーク状態とならないよう、誘電体、例えば、アルマイト処理、アルミナ溶射による被覆等を施しても良い。
In this embodiment, the
The constituent material of the
このようなドラム4は、ワーク100が巻きつけられているため、ワーク100のプラズマ処理時間を長く設定することができる。また、ワーク100が巻きつけられているため、プラズマ生成領域20に存在するワーク100の長さが大きくなり、長さの長いワーク100のプラズマ処理を一度に行うことができる。その結果、ガス消費量の低減にも資することができる。
Since such a
チャンバ5は、ドラム4を収容し、内部にプラズマ処理空間を形成する。また、チャンバ5は、その外周面で誘電体部材6を介して電極7と接している。また、チャンバ5は、略円筒状の形状をなしている。そして、チャンバ5は、上端部および下端部が、それぞれ端部に向かって縮径したほぼ円錐状に形成されている。これら上端部(ドラム4の一端側)および下端部(ドラム4の他端側)の円錐の頂部に、それぞれ、ガス導入口51およびガス排出口52が設けられている。ガス導入口51には、後述するガス供給手段9の供給管95が接続され、ガス排出口52には、後述するガス排出手段10の排出管102が接続されている。
このような構成により、ガスを効率的に電極とドラム間に供給することができ、ガス消費量を低減することができる。また、誘電体部材6を介して電極7と接していることから、より確実かつ効率的に放電を生じさせることができる。
The
With such a configuration, gas can be efficiently supplied between the electrode and the drum, and gas consumption can be reduced. Moreover, since it is in contact with the
チャンバ5の高さは、ドラム4の高さによって異なるが、200mm〜1100mmであるのが好ましく、350mm〜600mmであるのがより好ましい。これにより、ドラム4を収容することができ、プラズマ装置1のサイズを適切なサイズにすることができる。また、ドラム4を収容してプラズマ生成領域20を密閉系にすることができ、ガスの消費量を抑制することができる。
The height of the
また、チャンバ5の直径は、ドラム4の直径によってことなるが、60mm〜310mmであるのが好ましく、110mm〜210mmであるのがより好ましい。これにより、ドラム4を収容することができ、プラズマ装置1のサイズを適切なサイズにすることができる。また、ドラム4を収容してプラズマ生成領域20を密閉系にすることができ、ガスの消費量を抑制することができる。
The diameter of the
チャンバ5の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3(チタン酸バリウム)等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。
The constituent material of the
ここで、チャンバ5の構成材料として、それぞれ、25℃における比誘電率が10以上である誘電体材料を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、ワーク100の処理効率がより向上するという利点があり好ましい。
また、使用可能な誘電体材料の比誘電率の上限は、特に限定されないが、比誘電率が10〜100程度のものが好ましい。比誘電率が10以上である誘電体材料には、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3等の複合酸化物が該当する。
Here, if a dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. is used as a constituent material of the
Moreover, the upper limit of the relative dielectric constant of the usable dielectric material is not particularly limited, but those having a relative dielectric constant of about 10 to 100 are preferable. The dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more corresponds to a metal oxide such as ZrO 2 or TiO 2 or a composite oxide such as BaTiO 3 .
チャンバ5の内側面には、その上端側および下端側に、それぞれ、チャンバ5内の空間を上下に仕切る第1の壁部53および第2の壁部54が設けられている。チャンバ5内のこれら第1の壁部53および第2の壁部54との間の空間は、後述するドラム4が収容されるドラム収容空間55を構成する。
第1の壁部53および第2の壁部54には、それぞれ、ドラム収容空間55側のほぼ中央部に、後述するドラム4の回転軸41、42が回転可能に支持される軸受け531、541が形成されている。
On the inner side surface of the
In the
また、第1の壁部53の外周部近傍(ドラム収容空間55に対面した位置)には、外周に沿って、複数のガス流通口532が形成されている。これは、第1の壁部53上で均一に配置されていることが好ましい。ガス流通口532がドラム収容空間55と対面して形成されているので、ガスがドラム収容空間55に均一に流れる。その結果、プラズマ生成領域20でプラズマが均一に生成し、ワーク100を均一にプラズマ処理することができる。
第2の壁部54についても同様に、ガス流通口542が形成され、同様の効果を有する。
A plurality of
Similarly, a
このチャンバ5では、ガス供給手段9から供給されたガスは、ガス導入口51から、第1の壁部53より上側の第1の空間56に導入され、第1の壁部53のガス流通口532を通過してドラム収容空間55に供給される。そして、ドラム収容空間55で生成されたプラズマ、反応生成物および未活性のガスは、第2の壁部54のガス流通口542を通過して、第2の壁部54より下側の第2の空間57に導入され、ガス排出口52から排出される。このように、ガスを、ガス流通口532を介してドラム収容空間55に供給することにより、ガスの漏れは専らワーク導入口58およびワーク排出口59で生じるので、例えば、ドラム4の内側のような無用な領域にガスが流れるのが防止され、ガスの消費量を抑えることができる。
In this
第1の壁部53および第2の壁部54の構成材料としては、特に限定されないが、第1の壁部53と第2の壁部54は同じ材料であることが好ましい。
本実施形態では、第2の壁部54がドラムとアースを導通するリードとして機能する。したがって、第2の壁部54の構成材料には導電性が良好な材料が用いられる。導電材料としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a constituent material of the
In the present embodiment, the
また、チャンバ5のドラム収容空間55を囲む側壁には、その下方に、ワーク100がドラム収容空間55に導入されるワーク導入口58が設けられ、上方には、ドラム収容空間55内のワーク100が排出されるワーク排出口59が設けられている。ワーク100は、このワーク導入口58からドラム収容空間55に導入され、後述するドラム4に巻き付けられつつ、長手方向に走行する。そして、このワーク100は、上方においてドラム4から外れてワーク排出口59から排出される。これにより、外部から随時チャンバ5内にワーク100を導入、排出することができ、長尺のワーク100を簡便にプラズマ処理することができる。
ワーク導入口58およびワーク排出口59は、ガスの漏れる量をできるだけ少なくするために、ワーク100が導入、排出される最小限の大きさに設定されている。かかる大きさは、ワーク100の大きさによって適宜設定すればよい。
Further, a
The
誘電体部材6は、電極7とドラム4との間で放電を生じさせ、確実にプラズマを発生させる。かかる誘電体部材6は、電極7とドラム4との間で、チャンバ5の外周面に設けられている。そして、誘電体部材6は、少なくともドラム収容空間55の一部を囲むように環状に形成されている。
誘電体部材6の外周面のほぼ中央部には、外周に沿って凹部61が形成されている。この凹部61には、後述する電極7が埋め込まれている。
The
A
また、誘電体部材6の凹部61における厚さとチャンバの厚さの合計は、0.01〜4mm程度であるのが好ましく、1〜2mm程度であるのがより好ましい。これにより、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。また、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止することもできる。
誘電体部材6の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、チャンバ5の構成材料と同様の誘電体材料等が挙げられる。
The total thickness of the
A constituent material of the
電極7は、対向するドラム4とともに電源8により電圧を印加されることにより、プラズマを発生させる。また、電極7は、ドラム4の周方向に沿ってドラム4と対向して設けられている。かかる構成により、プラズマが発生する領域が大きくなり、処理効率を上げることができる。その結果、ガス消費量を抑えることができ、装置の小型化も図ることができる。
The
また、電極7は、ドラム4の全周にわたって配置されている。これにより、プラズマが発生する領域がさらに大きくなり、長さの長いワーク100を一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を抑えることができ、装置の小型化を図ることもできる。
さらに、電極7は、そのドラム4との間に誘電体部材6を備えている。そして、誘電体部材6の凹部61を埋めるように形成され、この誘電体部材6の凹部61内に固定されている。これにより、確実かつ効率的に電極7とドラム4の間に放電を生じさせることができる。
なお、このプラズマ装置1では、この電極7の高さによって、プラズマ生成領域20の大きさ(高さ)が制御される。
The
Further, the
In the plasma apparatus 1, the size (height) of the
電極7の凹部61への固定の方法としては、例えば、嵌合、融着、接着剤による接着等の方法が挙げられる。
電極7の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、第2の壁部54の構成材料と同様の導電性材料等が挙げられる。
電極7の大きさは、ドラム4の大きさやドラムへのワーク巻き数によって異なるが、例えば、その高さは、ワーク幅+5mm〜ワーク幅×12倍であることが好ましく、ワーク幅+5mm〜ワーク幅×8倍であることがより好ましい。これにより、広範囲でプラズマを発生させることができ、長さの長いワーク100を一度にプラズマ処理することができる。
Examples of a method for fixing the
Although it does not specifically limit as a constituent material of the
The size of the
また、電極7がドラム4の全周にわたって配置されている場合、すなわち、円筒状の構造である場合、電極7の直径は、ドラム4の大きさによって異なるが、60mm〜310mmであることが好ましく、110mm〜210mmであることがより好ましい。これにより、ドラム4とその外周面で対向して電極7を配置させることができ、確実にプラズマを発生させることができる。
Further, when the
電極7は、導線(ケーブルや金属板)を介して、高周波電源(電源部)8に接続されている。一方、ドラム4には、第2の壁部54および導線(ケーブルや金属板)を介して、高周波電源8に接続されている。これにより、電極7とドラム4の間に電圧(高周波電圧)を印加する通電手段を構成することができる。これにより、簡易な構成で、チャンバ5のドラム収容空間55内に放電を生じさせることができる。
なお、第2の壁部54とチャンバ5との接続部分には、ドラム4に電気が流れ、かつ、チャンバ5に電気が流れないように、チャンバ5を絶縁する図示しない絶縁部が形成されている。
The
In addition, an insulating portion (not shown) that insulates the
ワーク100にプラズマによる処理を施すときは、高周波電源8が作動し、電極7とドラム4の間に電圧が印加される。このとき、チャンバ5の側壁の電極に対応する部分とドラムとの間には、電界が発生し、後述するガス供給手段9よりガスが供給されると、放電が生じて、プラズマが発生(生成)する。ここでは、このプラズマが発生する領域をプラズマ生成領域20と言う。
When the
電源8は、電極7とドラム4との間に電圧を印加する。かかる電源8は、典型的には高周波電源であるが、低周波電源も用いることができる。
電源8の周波数は、特に限定されないが、10〜50MHz程度であるのが好ましく、10〜40MHz程度であるのがより好ましい。
なお、図示されていないが、回路は、供給する電力に対する整合回路(インピーダンスマッチング回路)や、高周波電源8の周波数を変える周波数調整手段(回路)や、高周波電源8の印加電圧の最大値(振幅)を変える電圧調整手段(回路)を有していてもよい。これにより、必要に応じ、ワーク100に対するプラズマ処理の処理条件を調整することができる。
The
The frequency of the
Although not shown, the circuit includes a matching circuit (impedance matching circuit) for supplied power, frequency adjusting means (circuit) for changing the frequency of the high-
ガス供給手段9は、電極7とドラム4との間にガスを供給する。このガス供給手段9は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ(ガス供給源)91と、ガスボンベ91から供給されるガスの流量を調整するレギュレータ(流量調整手段)92と、その上流端側がガスボンベ91に接続され、下流端側がチャンバ5のガス導入口51に接続された供給管95とを有している。レギュレータ92は、ガスボンベ91より下流端側に配置されている。また、供給管95のレギュレータ92より下流端側には、供給管95内の流路を開閉するバルブ(流路開閉手段)96が設けられている。
The gas supply means 9 supplies gas between the
ガスボンベ91から所定のガスが送出され、レギュレータ92で流量を調節された後、バルブ96が開いた状態で、供給管95内をガスが通って、供給管95の下流端側に流れ、ガス導入口51を通過してチャンバ5内に導入(供給)される。
After a predetermined gas is sent out from the
プラズマ処理に用いるガス(処理ガス)には、処理目的により種々のガスを用いることができる。以下、目的別に用いられるガスの例を挙げる。
(a)ワーク100の被処理面1001を加熱することを目的とする場合、例えば、N2、O2等が用いられる。
(b)ワーク100の被処理面1001を撥水(撥液)化することを目的とする場合、例えば、CF4、C2F6、C3F6、CClF3、SF6等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
Various gases can be used for the plasma treatment (treatment gas) depending on the purpose of treatment. Hereinafter, examples of gases used for different purposes will be given.
(A) For the purpose of heating the
(B) For the purpose of making the treated
(c)ワーク100の被処理面1001を親水(親液)化することを目的とする場合、例えば、O3、H2O、空気等の酸素原子含有化合物、N2、NH3等の窒素原子含有化合物、SO2、SO3等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワーク100の被処理面1001にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積(形成)することもできる。
(d)ワーク100の被処理面1001に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、SiO2、TiO2、SnO2等の金属酸化物薄膜をワーク100の被処理面1001に形成するために、Si、Ti、Sn等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド(有機金属化合物)等が用いられる。
(e)エッチング処理やダイシング処理を目的とする場合、例えばハロゲン系ガスが用いられ、レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。
(C) When the
(D) When it is intended to add an electrical or optical function to the
(E) For the purpose of etching treatment or dicing treatment, for example, a halogen-based gas is used. For the purpose of resist treatment or removal of organic contamination, for example, an oxygen-based gas is used.
なお、プラズマ生成領域20に供給するガスとしては、一般に、処理ガスとキャリアガス(例えば、He等)とからなる混合ガス(以下、単に「ガス」とも言う)が用いられる。「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、ガスボンベ91内に、混合ガス(処理ガス+キャリアガス)を充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、供給管95の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
Note that, as a gas supplied to the
In this case, the
なお、キャリアガスとしては、He(ヘリウム)の他、例えば、Ne、Ar、Xe等の希ガスを用いることができ、これらは、単独でも2種以上を混合した形態でも用いることができる。
なお、混合ガス中における処理ガスの占める割合(混合比)は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が1〜10%であるのが好ましく、5〜10%であるのがより好ましい。
供給するガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、30SCCM〜50SLM程度であるのが好ましい。
In addition to He (helium), for example, a rare gas such as Ne, Ar, or Xe can be used as the carrier gas, and these can be used alone or in a mixed form of two or more.
The ratio (mixing ratio) of the processing gas in the mixed gas is slightly different depending on the purpose of the processing and is not particularly limited. For example, the ratio of the processing gas in the mixed gas is preferably 1 to 10%. More preferably, it is 5 to 10%.
The flow rate of the gas to be supplied is appropriately determined according to the type of gas, the purpose of the treatment, the degree of treatment, etc., and is not particularly limited, but it is usually preferably about 30 SCCM to 50 SLM.
ガス供給手段9から所定のガスが、チャンバ5のドラム収容空間55に供給され、電極7とドラム4の間に、所定の電圧、例えば、高周波電圧(電圧)が印加されると、チャンバ5の側壁の電極7に対応する部分と、ドラム4との間に電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電(バリア放電)が生じる。この放電により供給されたガスが活性化(電離、イオン化、励起等)され、プラズマが発生する。この発生したプラズマによって、ドラム4に巻き付けられたワーク100の被処理面1001がプラズマ処理される。
When a predetermined gas is supplied from the gas supply means 9 to the
ガス排出手段10は、プラズマ生成領域で生成したプラズマ、反応生成物および未活性のガスをガス排出口52から排出する。
このガス排出手段10は、ポンプ101と、一端側がポンプ101に接続され、他端側がチャンバ5のガス排出口52に接続された排出管102とを有している。また、排出管102の途中には、排出管102内の流路を開閉するバルブ(流路開閉手段)103が設けられている。
The gas discharge means 10 discharges the plasma generated in the plasma generation region, reaction products, and inactive gas from the
The gas discharge means 10 includes a
ポンプ101を動作状態として、バルブ103を開くと、チャンバ5内のガスが、ガス排出口52を通過して、ガス排出管102に流出し、ポンプ101の下流域側に設けられたガス回収タンク104に回収される。そして、このガス回収タンク104に回収されたガスは、所定の処理を施すことにより、再びプラズマ処理に用いるガスとして使用することができる。
When the
また、ポンプ101を動作すると、チャンバ5、ガス排出口52、排出管102内などが一時的に減圧される。そして、チャンバ5内に導入されたガスはガス排出口52を通ってポンプ101のガス回収用タンク104に回収される。これにより、チャンバ5のワーク導入口58やワーク排出口59からガスが漏れることを抑制し、ガス導入口51から供給されたガスをより多くガス排出口52から排出させることができる。
Further, when the
ワーク100としては特に限定されないが、本実施形態では、例えば、電子デバイスの基板として用いられるものが挙げられる。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック(樹脂材料)のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。但し、ワーク100は、リール2、3やドラム4に巻き付けられるため、可とう性を有することが好ましい。したがって、ガラスや半導体材料の場合には、比較的厚さの薄いものを用いるのが好ましい。
Although it does not specifically limit as the workpiece |
ワーク100の形状としては、長尺な層状、長尺なフィルム状が挙げられる。
また、ワーク100の辺縁の形状は、直線状のものに限らず、波形状、櫛歯状等のものであってもよい。
ワーク100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.2mm〜1mm程度であるのが好ましく、0.5〜0.7mm程度であるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、強度が大きく、走行の途中で破損するおそれもなく、リールやドラムに巻き付け易くなる。
Examples of the shape of the
Further, the shape of the edge of the
Although the thickness of the workpiece | work 100 is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 0.2 mm-1 mm, and it is more preferable that it is about 0.5-0.7 mm. Within such a range, the strength is high, and there is no risk of breakage during traveling, and it is easy to wind around a reel or drum.
ワーク100の長手方向の長さは、本発明ではいかなる長さのワーク100にも対応することができるため、特に限定されないが、10m〜40m程度が好ましい。
ワークの短手方向の長さ(幅)は、ドラム4の高さよりも小さければよく、3〜15cm程度であることが好ましく、5〜10cmであることがより好ましい。かかる範囲内であれば、ドラム4に巻き付けることができ、ワーク100の被処理面1001の全面をプラズマ処理することができる。
The length of the
The length (width) in the short direction of the work may be smaller than the height of the
ワーク100の被処理面1001は、ワーク100のいずれの面であってもよく、両方の面であってもよい。
また、ワーク100は、プラズマ処理された後、ワーク巻取り用リール3に巻きつけられるため、ワーク100の被処理面1001が当該面の裏面と接触する。したがって、プラズマ処理されたワーク100の被処理面1001が、その裏面と接触することによる悪影響が生じないよう、被処理面1001の裏面を保護するため、所定の保護層などをあらかじめ形成させていてもよい。
The treated
In addition, since the
(2)プラズマ装置の動作方法
次に、プラズマ装置1の作用(動作)を説明する。
ワーク送出用リール2に巻き付けられたワーク100の被処理面1001にプラズマによる処理を施す際は、ワーク送出用リール2からワーク100を送り出し、ドラム4の外周面に螺旋状に巻き付けるとともに、その送り出された端部をワーク巻取り用リール3に取り付ける。
(2) Operation Method of Plasma Device Next, the operation (operation) of the plasma device 1 will be described.
When the
そして、高周波電源8およびポンプ101を作動させるとともに、バルブ96、103を開き、レギュレータ92によりガスの流量を調整し、ガスボンベ91からガスを送り出す。
これにより、ガスボンベ91から送り出されたガスは、供給管95内を流れ、チャンバ5のガス導入口51から所定の流量でチャンバ5の第1の空間56に供給される。そして、第1の空間56に供給されたガスは、ガス流通口532を通過して、ドラム収容空間55、特にドラム4の外周面とチャンバ5のない周面との間の空間に供給される。
Then, the high
Thereby, the gas sent out from the
一方、高周波電源8の作動により、電極7とドラム4の間に高周波電圧が印加され、チャンバ5の側壁の電極7に対応する部分と、ドラム4との間に電界が発生する。
ドラム収容空間55内に流入したガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生し、プラズマ生成領域20が生じる。
これと同時に、回転駆動機構を作動させて、ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3を回転させる。これにより、ワーク送出用リール2に巻き付けられているワーク100が送り出され、チャンバ5のワーク導入口58を通過してドラム収容空間55に導入され、ドラム4の外周面に沿って螺旋状に走行する。この時、同時にドラム4も回転する。そして、プラズマ生成領域20に、ワーク100が入ると、発生したプラズマ(活性化されたガス)が、ワーク100の被処理面1001に接触し、その被処理面1001に処理が施される。そして、プラズマ生成領域20を通過し、ドラム4の上端側に達したワーク100は、ドラム4から離れてワーク排出口59から排出され、ワーク巻取り用リール3に巻き取られる。
On the other hand, by the operation of the high
The gas that has flowed into the
At the same time, the rotation driving mechanism is operated to rotate the
このようなプラズマ装置1では、ワーク100のプラズマによる処理時間は、ワーク100がプラズマ生成領域20を走行する走行時間に対応する。そして、この走行時間は、プラズマ生成領域20におけるワーク100の巻回長さ(ドラム4に巻き付けられる長さ)およびワーク100の走行速度によって決まる。このうち、プラズマ生成領域20におけるワーク100の巻回長さは、電極7の高さによって制御されるプラズマ生成領域20の大きさ(高さ)と、ドラム4へのワーク100の巻回数によって制御することができる。
In such a plasma apparatus 1, the processing time of the
したがって、例えば、処理レートが小さいワーク100の処理を行う場合のように、処理時間を長くする必要がある場合でも、装置を大型化したり、ワークの走行速度を低速化したりすることがない。また、電極の高さを高くすること、および、ドラム4へのワーク100の巻回数を多くすることにより、ワーク100のプラズマによる処理時間を延長することができる。よって、処理レートが小さいワーク100であっても、プラズマ処理をすることができる。その結果、ガス消費量を抑えることができる、省スペース化されたプラズマ装置1を提供できる。
以上説明したプラズマ装置は、FPC製造工程、FPC使用デバイス製造工程、ICタグ製造工程等、FPCを用いたデバイス製造工程全般に好ましく用いられる。
Therefore, for example, even when it is necessary to increase the processing time as in the case of processing the
The plasma apparatus described above is preferably used in all device manufacturing processes using FPC, such as an FPC manufacturing process, an FPC-using device manufacturing process, and an IC tag manufacturing process.
<第2実施形態>
本発明のプラズマ装置1の第2実施形態について、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図4は、本発明のプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
図4に示したプラズマ装置1は、第1実施形態のプラズマ装置1と電極7の構造が異なり、それ以外は第1実施形態のプラズマ装置1と同様である。
Second Embodiment
The second embodiment of the plasma apparatus 1 of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing chambers, drums and electrodes provided in the plasma apparatus of the present invention.
The plasma apparatus 1 shown in FIG. 4 is the same as the plasma apparatus 1 of the first embodiment except for the structure of the
すなわち、本実施形態では、電極7がドラム4の全周にわたって形成されておらず、複数の電極7を備えている点が異なるものである。
かかる電極7は、それぞれ湾曲した板片状(かわら状)の形状をしている。そして、電極7は、チャンバ5の外周に沿って、等角度間隔で配置されている。このように配置することにより、発生するプラズマの周方向の分布を均一にすることができる。本実施形態では、4つの板片状の電極7が等角度間隔で配置されている。このようにすることにより、電極7とドラム4との間に存在するワーク100の長さが大きくなり、長さの長いワーク100を一度にプラズマ処理することができる。また、第1実施形態よりも少ない材料で装置を構成することができ、装置の小型化、軽量化にも寄与することができる。
各電極7の大きさ、すなわち、各板片状の大きさは、チャンバ5の外周に対する占有率で表すことができる。具体的には、チャンバ5の外周(100%)に対し、1/64〜1/4の占有率であることが好ましい。これにより、少ない材料で効率的にプラズマ処理をすることができる。
That is, the present embodiment is different in that the
Each of the
The size of each
<第3実施形態>
本発明のプラズマ装置1の第3実施形態について、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図5は、本発明のプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
図5に示したプラズマ装置1は、第1実施形態のプラズマ装置1と電極7の数および大きさが異なり、それ以外は第1実施形態のプラズマ装置1と同様である。
<Third Embodiment>
The third embodiment of the plasma apparatus 1 of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing chambers, drums and electrodes provided in the plasma apparatus of the present invention.
The plasma apparatus 1 shown in FIG. 5 is the same as the plasma apparatus 1 of the first embodiment except for the number and size of the
すなわち、本実施形態では、電極7がドラム4の全周にわたって形成されておらず、1つの電極7を備えている点で異なるものである。
かかる電極7は、チャンバ5の外周に沿って、いずれかの位置に配置されている。これにより、対向するドラム4との間でプラズマが発生するため、ドラム4を回転させれば、従来よりもプラズマ生成領域20におけるワーク100の長さが大きくなり、長さの長いワーク100を一度にプラズマ処理することができる。
That is, the present embodiment is different in that the
The
電極7の大きさ、すなわち、板片状の大きさは、チャンバ5の外周(100%)に対する占有率で表すことができる。具体的には、チャンバ5の外周よりも小さく、チャンバ5の外周に対し1/64の占有率より大きい占有率であることが好ましい。これにより、対向するドラム4との間でプラズマが発生するため、ワーク100が巻き付いたドラム4を回転させれば、従来のプラズマ装置よりも、短時間で長さの長いワーク100のプラズマ処理をすることができる。その結果、ガス消費量も低減することができる。また、少ない材料で効率的にプラズマ処理をすることもできる。
The size of the
<第4実施形態>
本発明のプラズマ装置1の第4実施形態について、前記第1〜3の実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図6は、本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図である。
なお、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態のプラズマ装置1は、第1〜第3実施形態と加熱手段を有している点で異なり、それ以外は第1〜第3実施形態のプラズマ装置1と同様である。
<Fourth embodiment>
The fourth embodiment of the plasma apparatus 1 of the present invention will be described with a focus on differences from the first to third embodiments, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of the plasma apparatus of the present invention.
In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
The plasma apparatus 1 of the present embodiment is different from the first to third embodiments in that it has heating means, and other than that is the same as the plasma apparatus 1 of the first to third embodiments.
すなわち、本実施形態では、ガス供給管95にヒーター30の加熱手段を備えている。
かかるヒーター30は、チャンバ5にガスを供給する前に、ガスを加熱する。ヒーター30は、チャンバ5のガス導入口51より上側(ガスボンベ91側)でバルブ96の下側(チャンバ5側)に配設されている。
ガスの加熱温度は、40〜250℃が好ましく、50〜200がより好ましい。これにより、ガスに熱エネルギーが加えられ、プラズマの点火性が向上し、低周波、低出力の電源8でも容易にプラズマを発生させることができる。また、プラズマ処理レートも向上し、特に、プラズマ処理レートが小さいワーク100に好ましく用いられる。
That is, in the present embodiment, the
The
40-250 degreeC is preferable and the heating temperature of gas has more preferable 50-200. Thereby, heat energy is added to the gas, the ignitability of the plasma is improved, and the plasma can be easily generated even with the low frequency, low
<その他の実施形態>
以上説明したプラズマ装置1では、ドラム4に対向電極の機能を兼ねさせているが、ドラム4とは別に対向電極を設けるようにしても構わない。この場合、ドラム4の構成材料としては、導電性材料に限らず、各種材料を用いることができる。
また、電極7とドラム4(対向電極)間に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
<Other embodiments>
In the plasma apparatus 1 described above, the
Further, the voltage applied between the
また、上記実施形態では、ワーク100は螺旋状にドラム4に巻き付けられていたが、第1、第2の壁部53、54と平行して(リング状)ドラム4に巻き付けられていてもよい。この場合、ドラム4の外周分の長さのワーク100をプラズマ処理することができる。
また、上記実施形態では、ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3
が配設されていたが、それらを配設せず、ワーク100をドラム4に巻き付けてプラズマ処理した後、チャンバ5を開けて処理されたワーク100を取り出してもよい。これにより、バッチ式のプラズマ処理にも対応することができる。
In the above embodiment, the
In the above-described embodiment, the
However, instead of arranging them, the
また、上記実施形態では、ワーク100は、チャンバ5に導入される前に90度回転し、チャンバ5から排出された後90度回転したが、ワーク送出用リール2から送り出されたワークがチャンバ5のワーク導入口58に導入された後、90度回転し、ドラム4に巻きつけられていてもよい。また、ドラム4から離れてチャンバ5のワーク排出口59から排出される前に90度回転して排出されてもよい。これにより、ワーク送出用リール2およびワーク巻取り用リール3による、ワーク100の送り出しおよび巻取りを効率良く行うことができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、回転ロール21、31は、ドラム4の回転軸41、42と直行して設けられていたが、平行して設けられていてもよい。これにより、ワーク100のチャンバ5内への導入時、チャンバ5からの排出時の90度回転を省略することができ、極めて簡便にワーク100の送り出し、巻取り、チャンバ5への導入、ドラム4への巻き付け、チャンバ5からの排出を行うことができる。また、ワーク100がよじれることによるプラズマ未処理部分の防止やワーク巻取り時のプラズマ処理部破損の防止をすることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the rotating
また、上記実施形態ではガス供給管95にヒーター30を備えるが、チャンバ5全体を加熱するヒーター30を取り付けてもよい。これにより、プラズマの点火性が向上し、容易にプラズマを発生させることができる。
また、ヒーター30はガスボンベ91そのものに取り付けられてもよい。これにより、容易にプラズマを発生させるとともに、プラズマ装置自体の小型化に寄与することができる。
In the above embodiment, the
The
以上、本発明のプラズマ装置を、図示の各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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、前記実施形態では、プラズマ装置は、大気圧下において、ワークの表面にプラズマ処理を施すことを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてワークの表面にプラズマ処理を施してもよい。
The plasma apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the configuration of each part is replaced with an arbitrary configuration having the same function. can do. Moreover, other arbitrary structures and processes may be added.
In the above embodiment, it is assumed that the plasma apparatus performs plasma processing on the surface of the workpiece under atmospheric pressure. However, in the present invention, the plasma processing is performed on the surface of the workpiece in a reduced pressure or vacuum state. Also good.
1……プラズマ装置 2……ワーク送出用リール 21……回転ロール 22……フランジ部 3……ワーク巻取り用リール 31……回転ロール 32……フランジ部 4……ドラム 41、42……回転軸 43……ロール 44……ワーク位置決め手段 5……チャンバ 51……ガス導入口 52……ガス排出口 53……第1の壁部 531……軸受け 532……ガス流通口 54……第2の壁部 541……軸受け 542……ガス流通口 55……ドラム収容空間 56……第1の空間 57……第2の空間 58……ワーク導入口 59……ワーク排出口 6……誘電体部材 61……凹部 7……電極 8……高周波電源 9……ガス供給手段 91……ガスボンベ 92……レギュレータ 95……供給管 96……バルブ 10……ガス排出手段 101……ポンプ 102……排出管 103……バルブ 104……ガス回収タンク 20……プラズマ生成領域 30……ヒーター 100……ワーク 1001……被処理面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (15)
前記ワークの前記被処理面を外周側に配置させて前記ワークを巻き付けるドラムと、
前記ドラムの外周面と対向して設けられた電極と、
前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加する電源と、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給しつつ、前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加することにより、当該ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマにより前記ドラムに巻き付けられたワークの被処理面が処理されるよう構成されていることを特徴とするプラズマ装置。 A plasma apparatus for processing a surface to be processed of the workpiece with plasma while running a long workpiece in the longitudinal direction,
A drum on which the workpiece surface of the workpiece is disposed on the outer peripheral side and the workpiece is wound thereon;
An electrode provided facing the outer peripheral surface of the drum;
A power source for applying a voltage between the electrode and the drum;
Gas supply means for supplying gas between the electrode and the drum;
While supplying gas between the electrode and the drum, by applying a voltage between the electrode and the drum, the gas is activated to generate plasma, and the plasma is wound around the drum. A plasma apparatus characterized in that a surface to be processed of a workpiece is processed.
前記ワーク送出手段から送り出され、前記ドラムに巻き付けられた前記ワークを巻取るワーク巻取り手段とを備える請求項1ないし10のいずれかに記載のプラズマ装置。 Workpiece delivery means for delivering the workpiece;
The plasma apparatus according to claim 1, further comprising: a work winding unit that winds the work that is fed from the work feeding unit and wound around the drum.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006157552A JP2007328953A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Plasma device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006157552A JP2007328953A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Plasma device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007328953A true JP2007328953A (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=38929283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006157552A Withdrawn JP2007328953A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Plasma device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007328953A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014105393A (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Aixtron Se | Processing apparatus and processing method of belt-like substrate |
KR101414170B1 (en) | 2012-10-05 | 2014-07-04 | 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 | Apparatus for processing plasma |
-
2006
- 2006-06-06 JP JP2006157552A patent/JP2007328953A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101414170B1 (en) | 2012-10-05 | 2014-07-04 | 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 | Apparatus for processing plasma |
JP2014105393A (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Aixtron Se | Processing apparatus and processing method of belt-like substrate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482219C2 (en) | Vacuumised coiling device | |
EP2298956B1 (en) | Film deposition method | |
US10370757B2 (en) | Thin substrate processing device | |
JP2008115412A (en) | Plasma apparatus and plasma treatment method | |
US8999062B2 (en) | Film depositing apparatus | |
WO2011042949A1 (en) | Surface wave plasma cvd device and film-forming method | |
WO2010131365A1 (en) | Surface wave plasma cvd apparatus and film forming method | |
JP2007328953A (en) | Plasma device | |
KR101593073B1 (en) | Apparatus for processing flexible substrate and method of processing flexible substrate using the same | |
JP2004527071A (en) | Material processing in atmospheric pressure radio frequency non-thermal plasma discharge | |
JP5484846B2 (en) | Functional membrane manufacturing apparatus and manufacturing method | |
JP2005133165A (en) | Treatment device and treatment method for beltlike substrate | |
JP4306033B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JP5405403B2 (en) | Surface treatment equipment | |
JP2008027717A (en) | Plasma device | |
JP2011208191A (en) | Film-forming apparatus | |
JP2008274312A (en) | Film-forming apparatus and film-forming method | |
JP2011179084A (en) | Atmospheric plasma apparatus | |
JP2006104568A (en) | Film formation apparatus using pressure gradient ion plating | |
KR101600433B1 (en) | Apparatus for processing flexible substrate and method of processing flexible substrate using the same | |
KR101545913B1 (en) | Apparatus for processing flexible substrate and method of processing flexible substrate using the same | |
KR101575817B1 (en) | Apparatus for processing flexible substrate and method of processing flexible substrate using the same | |
JP2007332426A (en) | Film deposition method and apparatus | |
KR101568821B1 (en) | Apparatus for processing flexible substrate and method of processing flexible substrate using the same | |
JP2003168593A (en) | Discharge plasma treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090528 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110124 |