JP2008027717A - プラズマ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で処理効率の高いプラズマ装置を提供すること。
【解決手段】プラズマ装置１は、第１の処理部２と第２の処理部３とを有し、第１の処理部２、第２の処理部３は、ワーク８をその被処理面８１を外周側に配置させて巻き付けるドラム２１、３１と、電極２４、３４と、電極２４、３４とドラム２１、３１との間に電圧を印加する高周波電源７１、７２と、電極２４、３４とドラム２１、３１との間にガスを供給するガス供給手段５１、５２とを備え、電極２４、３４とドラム２１、３１との間に前記ガスを供給しつつ、電極２４、３４とドラム２１、３１との間に電圧を印加することにより前記ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマによりワーク８の被処理面８１が処理されるよう構成されており、第１の処理部２により処理されたワーク８を第２の処理部３に供給し処理するように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

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。

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。

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８１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。）。

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。

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。

特開平６−２６５８６４号公報

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。

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、長尺状のワークをその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、
前記ワークの被処理面を処理するための第１の処理部および第２の処理部を有し、
前記第１の処理部および前記第２の処理部は、それぞれ、
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前記処理ガスを供給しつつ、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、前記処理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おり、
前記第１の処理部により処理された前記ワークを前記第２の処理部に供給し処理するように構成されていることを特徴とする。
これにより、複数のプラズマ処理を連続的にかつ、円滑に行うことができるプラズマ装置を提供することができる。さらに、プラズマ装置の小型化、省コスト化を図ることができる。

本発明のプラズマ装置では、前記ワークは、第１の処理部の前記ドラムおよび前記第２の処理部の前記ドラムに、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。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部は、前記第２の処理部の近傍に設けられていることが好ましい。
これにより、プラズマ装置の小型化を図ることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部の前記ドラムの回転軸は、前記第２の処理部の前記ドラムの回転軸とほぼ平行であることが好ましい。
これにより、プラズマ装置の小型化を図ることができる。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部の前記ドラムと前記第２の処理部の前記ドラムとは、各前記ドラムの回転軸に直角な方向に沿って並設していることが好ましい。
これにより、プラズマ装置のさらなる小型化を図ることができる。また、前記第１の処理部の前記ドラムについて、該ドラムの回転軸方向の両端側に、前記ガス供給手段を設ける空間を確保することができる。これにより、前記ガス供給手段からのガスを前記第１の処理部の前記ドラムの一端から他端に向けて流通させることができる。
これと同様に、前記第２の処理部の前記ドラムについて、該ドラムの回転軸方向の両端側に、前記ガス供給手段を設ける空間を確保することができる。これにより、前記ガス供給手段からのガスを前記第２の処理部の前記ドラムの一端から他端に向けて流通させることができる。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部の前記ドラムの回転軸方向での前記ワークの移動方向は、前記第２の処理部にかかる前記ドラムの回転軸方向での前記ワークの移動方向と反対方向であることが好ましい。
これにより、前記第１の処理部の前記ドラムの一端部から排出された前記ワークが、前記第２の処理部の前記ドラムの前記一端部と対応する端部へ供給されることとなり、前記第１の処理部で処理された前記ワークを円滑に（例えば、複雑な経路を経ることなく）前記第２の処理部へ供給することができる。

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、前記第１の処理部および前記第２の処理部のそれぞれについて、前記ドラムを収容し、該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。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部のチャンバおよび前記第２の処理部のチャンバは、それぞれ、前記ワークが該チャンバ内に導入されるワーク導入口と、前記ワークが該チャンバ内から排出されるワーク排出口とを有し、
前記第１の処理部のチャンバの前記ワーク排出口と、前記第２の処理部のチャンバの前記ワーク導入口とが対向するように設けられていることが好ましい。
これにより、前記第１の処理部で処理された前記ワークを前記第２の処理部へより円滑に供給することができる。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部のチャンバと前記第２の処理部のチャンバとには、同種の前記ガスが供給されることが好ましい。
これにより、プラズマ装置の小型化を図ることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部のチャンバと前記第２の処理部のチャンバとには、異種の前記ガスが供給されることが好ましい。
これにより、異なるプラズマ処理を連続的に、かつ、円滑に行うことができる。

本発明のプラズマ装置では、前記ワークを前記第１の処理部のチャンバへ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、前記第２の処理部の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。

本発明のプラズマ装置では、前記第１の処理部から排出される前記ワークの排出速度と、前記第１の処理部から排出された前記ワークを前記第２の処理部へ供給する供給速度との速度差を緩和する緩和手段を有することが好ましい。
これにより、前記第１の処理部の処理時間および前記第２の処理部の処理時間をそれぞれ所望の処理時間に設定することができる。

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の部分拡大図、図３は、図１中のＡ―Ａ線断面図である。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。
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）８の被処理面（表面）８１を処理する装置である。
このプラズマ装置１は、図１に示すように、第１の処理部２と、第２の処理部３と、長尺状のワーク８を第１の処理部２へ送り出すワーク送出リール（ワーク送出手段）４１と、第２の処理部３で処理されたワーク８を巻取るワーク巻取リール（ワーク巻取手段）４２とを有している。なお、本実施形態では、第１の処理部２と第２の処理部３とは、同様の構成となっている。

第１の処理部２は、ワーク送出リール４１から送り出されたワーク８が巻き付けられるドラム２１と、ドラム２１が収容され、その内部にプラズマ生成領域（プラズマ処理空間ともいう）２２１を形成するチャンバ２２と、チャンバ２２の外周面に、誘電体部材２３を介して固定された電極２４と、電極２４とドラム２１の間に電圧（高周波電圧）を印加するための高周波電源７１とを有している。
さらに、第１の処理部２には、チャンバ２２内に所定のガスを供給するガス供給手段５１と、チャンバ２２内のガスを排出するガス排出手段６１とが備えられており、前記ガスが、チャンバ２２内を図１中の矢印方向へ流れるように構成されている。なお、ガス供給手段５１およびガス排出手段６１については、後に詳述する。

第２の処理部３は、第１の処理部２と同様に、第１の処理部２で処理されたワーク８が巻き付けられるドラム３１と、ドラム３１が収容され、その内部にプラズマ生成領域（プラズマ処理空間ともいう）３２１を形成するチャンバ３２と、チャンバ３２の外周面に、誘電体部材３３を介して固定された電極３４と、電極３４とドラム３１の間に電圧（高周波電圧）を印加するための高周波電源７２とを有している。
さらに、第２の処理部３には、チャンバ３２内に所定のガスを供給するガス供給手段５２と、チャンバ３２内のガスを排出するガス排出手段６２とが備えられており、前記ガスが、チャンバ３２内を図１中の矢印方向へ流れるように構成されている。

第１の処理部２と第２の処理部３とを有するプラズマ装置１によるワーク８の被処理面８１の処理は、まず、第１の処理部２にて、ドラム２１に巻き付けられたワーク８をドラム２１毎回転し、ドラム２１の外周面に沿って長手方向（回転軸Ｘ１方向）に走行させつつ行い、次に、第２の処理部３にて、ドラム３１に巻き付けられたワーク８をドラム３１毎回転し、ドラム３１の外周面に沿って長手方向（回転軸Ｘ２方向）に走行させつつ行う。
すなわち、プラズマ装置１は、第１の処理部２により処理されたワーク８を第２の処理部３に供給し処理するように構成されている。

以下、第１の処理部２、第２の処理部３の具体的構成を詳細に説明する。ただし、第２の処理部３の構成は、第１の処理部２の構成と同様であるため、第１の処理部２について代表的に説明し、第２の処理部３については、その説明を省略する。
第１の処理部２は、ドラム２１を収容するチャンバ２２を有している。このようなチャンバ２２は、内部にプラズマ処理空間２２１を形成している。また、チャンバ２２の外周面には、誘電体部材２３を介して電極２４が設けられている。このように、誘電体部材２３を介すことにより、効率的に放電を発生させることができる。
チャンバ２２は、中央部が略円筒状の形状であり、上端部（図１にて上側の端部）および下端部（図１にて下側の端部）がそれぞれ端に向かって縮径した形状となっている。

前記上端部には、所定のガスをチャンバ２２内へ導入するガス導入口２２２が形成され、前記下端部には、チャンバ２２内に導入されたガスを排出するガス排出口２２３が形成されている。言い換えすれば、ドラム２１の一端側（図１にて上側）にガス導入口２２２が形成され、ドラム２１の他端側（図１にて下側）にガス排出口２２３が形成されている。ガス導入口２２２には、ガス供給手段５１の供給管５１４が接続され、ガス排出口２２３には、ガス排出手段６１の排出管６１４が接続されている。これにより、チャンバ２２内、すなわち、ドラム２１と電極２４との間の空間（プラズマ処理空間２２１）に所定のガスを効率的に供給することができる。また、このガスは、ガス導入口２２２からガス排出口２２３へ向けて流通することとなる。すなわち、チャンバ２２内を図１中の矢印方向へ流通することとなる。

さらに、チャンバ２２のガス流通方向下流側（図１にて下側）の側面には、ワーク８をチャンバ２２内へ導入させるワーク導入口２２４が形成されており、チャンバ２２のガス流通方向上流側（図１にて上側）の側面には、ワーク８をチャンバ２２外へ排出させるワーク排出口２２５が形成されている。ワーク８は、ワーク導入口２２４からチャンバ２２内へ導入され、チャンバ２２内にてドラム２１に巻き付けられながら走行し、ワーク排出口２２５からチャンバ２２外へ排出される。

ここで、ワーク８の移動方向は、チャンバ２２内を流れるガスの流通方向（図１中の矢印方向）と反対である（カウンタフロー）。このようなガスには、副次的に生成される不要な反応性生物が含まれているため、ワーク８の移動方向をガスの流通方向と反対方向とすることにより、当該反応生成物とワーク８との接触時間を短くすることができる。これにより、ワーク８が、反応生成物により不要な影響を受けることを抑制することができる。

なお、前述した「反応生成物」とは、プラズマ処理空間２２１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。このような化合物には、例えば、ＳｉＯ_２のエッチングにＣＦ系ガスを用いる場合におけるＳｉＦ_４等が挙げられる。このような反応生成物は、ガス排出手段６１によりチャンバ２２外へ排出される。
また、ワーク導入口２２４およびワーク排出口２２５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８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８の大きさによって適宜設定すればよい。

以上説明したチャンバ２２の高さは、ドラム２１の高さ（回転軸方向での幅）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２１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２１を収容してプラズマ処理空間２２１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。

また、チャンバ２２の直径は、ドラム２１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２１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２１を収容してプラズマ処理空間２２１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。

チャンバ２２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、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３（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。

また、チャンバ２２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８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、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３等の複合酸化物が該当する。

チャンバ２２の内壁（内部）には、図２に示すように、その上端側および下端側に、それぞれ、チャンバ２２内の空間を上下に仕切る壁部２５および壁部２６が設けられている。壁部２５と壁部２６との間の空間は、ドラム２１を収容する空間を形成する。壁部２５および壁部２６には、それぞれドラム２１を回転可能に支持する軸受け２５２および軸受け２６２が設けられている。これにより、ドラム２１を安定的に回転させることができる。

また、壁部２５の外周部近傍（ドラム２１の外周に対応する位置の近傍）には、ガス流通口２５１が複数形成されている。このようなガス流通口２５１は、壁部２５上で均一に配置されていることが好ましい。ガス流通口２５１は、プラズマ処理空間２２１と対面して形成されているため、ガス供給手段５１から供給されたガスがプラズマ処理空間２２１へ均一に流通する。このため、プラズマ処理空間２２１では、プラズマが均一に発生し、ワーク８の被処理面８１を均一にプラズマ処理することができる。

壁部２６についても、壁部２５と同様に、ガス流通口２６１が形成されており、同様の効果を有する。
このようなチャンバ２２において、ガス供給手段５１から供給されたガスは、ガス導入口２２２からチャンバ２２内へ導入され、ガス流通口２５１を通過してプラズマ処理空間２２１に供給される。そして、プラズマ処理空間２２１で生成されたプラズマ、反応生成物、未活性ガスは、ガス流通口２６１を通過して、ガス排出口２２３からチャンバ２２外へ排出される。このように、ガス導入口２２２から導入されたガスをガス流通口２５１からプラズマ処理空間２２１へ供給することにより、無用な領域（例えば、ドラム２１の内部空間など）にガスが流通することを抑制することができる。その結果、ガスの消費量を抑えることができ、省コスト化を図ることができる。
壁部２５および壁部２６の構成材料としては、特に限定されないが、壁部２５と壁部２６は同じ材料であることが好ましい。

本実施形態では、壁部２６がドラム２１とアースを導通するリードとして機能する。したがって、壁部２６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。
チャンバ２２に収容されているドラム２１は、軸２１１、２１２を有している。そして、軸２１１が軸受け２５２に回転可能に支持され、軸２１２が軸受け２６２に回転可能に支持されている。

このようなドラム２１は、ワーク８をその被処理面８１を外周側にして巻きつける。すなわち、ワーク８の被処理面８１をプラズマ処理空間２２１に接触させるように巻きつける。また、ドラム２１は、その外周面が電極２４と対向するように設けられている。本実施形態では、電極２４と軸２１１、２１２（すなわち回転軸Ｘ１）とが直交するように設けられている。

ドラム２１の外周面には、ワーク導入口２２４からチャンバ２２内へ導入されたワーク８が、ドラム２１に螺旋状（本実施形態では左回り）に巻き付けられる。ドラム２１に巻き付けられたワーク８は、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２が回転駆動することによりドラム２１の外周面に沿って螺旋状に走行する。
このように、ワーク８を螺旋状に巻き付けることで、装置全体を大型化することなく、電極２４とドラム２１との間に存在するワーク８の全長を長くすることができる。これにより、装置の小型化を図りつつ、従来よりも長さの長いワーク８をプラズマ処理することができる。
なお、ドラム２１は、ワーク８の被処理面８１とは反対側の面と、ドラム２１の外周面との摩擦力によって、ワーク８の走行に追従して回転する。

ドラム２１には、その外周面に、巻き付けられたワーク８のドラム２１に対する位置を定める位置決め手段２１３が設けられているのが好ましい。これにより、ドラム２１におけるワーク８の位置が定まり、巻き付けられたワーク８が走行中にズレることによるワーク８同士の重なりを防止することができる。その結果、ワーク８を、均一にプラズマ処理することができる。また、ドラム２１におけるワーク８の位置が容易に定まるため、ワーク８の巻き付けも容易にすることができる。

位置決め手段２１３としては、ワーク８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８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。

位置決め手段２１３を溝とすることにより、ワーク８がドラム２１の溝内に収まり、ワーク８がズレることによるワーク８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２１３を凸条とすることにより、ワーク８がドラム２１の凸条に位置決めされ、ワーク８がズレることによるワーク８同士の重なりを確実に防止することができる。

ドラム２１に巻き付けられたワーク８において、隣り合うワーク８同士の間隔は、ワーク８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８同士の間隔が前記範囲であれば、ワーク８がドラム２１に沿って走行する際に、隣り合うワーク８同士が重なり合う可能性が低く、ワーク８に対するプラズマ処理が均一行われる。また、プラズマ処理空間２２１におけるワーク８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。

また、ドラム２１に螺旋状に巻き付けられたワーク８の螺旋巻き数は、ワーク８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２２１におけるワーク８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、プラズマ処理空間２２１に同時に位置しているワーク８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、プラズマ処理空間２２１におけるワーク８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。

このようなドラム２１は、ワーク８が螺旋状に巻きつけられているため、ワーク８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８が螺旋状に巻きつけられているため、プラズマ処理空間２２１に存在するワーク８の長さが大きくなり、長さの長いワーク８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。

ドラム２１の直径は、ワーク８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８をドラム２１に沿って巻き付けることができる。

ドラム２１の高さ（回転軸Ｘ１方向での幅）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２１にワーク８を巻き付けた場合に、プラズマ処理空間２２１におけるワーク８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。

また、ドラム２１の高さは、ワーク８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８を後述する適正な間隔で巻き付けた場合に、プラズマ処理空間２２１におけるワーク８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８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。

チャンバ２２の内側面とドラム２１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２２のプラズマ処理空間２２１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。
以上説明のようなドラム２１は、本実施形態では、電極２４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２１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２１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。

電極２４は、チャンバ２２の外壁に設けられている。また、電極２４は、ドラム２１の周方向に沿ってドラム２１と対向して設けられている。これにより、プラズマが発生する領域を大きくすることができる。さらに、本実施形態では、電極２４は、ドラム２１の全周にわたって配設されている。これにより、プラズマが発生する領域をさらに大きくすることができ、長さの長い（長尺上の）ワーク８を一度にプラズマ処理することができる。その結果、処理ガスの消費量を抑えることができ、省コスト化を図ることができる。また、プラズマ装置１の小型化を図ることができる。
このような電極２４が、対向するドラム２１とともに電源７１により電圧を印加されることにより、プラズマ処理空間２２１でプラズマが発生する。

さらに、電極２４は、誘電体部材２３を介してチャンバ２２の外壁に設けられている。言い換えすれば、電極２４とドラム２１との間に誘電体部材２３が設けられている。誘電体部材２３は、その横断面形状が凹状をなしており、その凹部を埋めるように電極２４が配設されている。このように、誘電体部材２３を設けることにより、電極２４とドラム２１との間で、確実かつ効率的に放電を生じさせ、プラズマを発生させることができる。

また、誘電体部材２３の前記凹部における厚さとチャンバ２２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２３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２２の構成材料と同様の誘電体材料等が挙げられる。
なお、プラズマ装置１では、電極２４の高さ（ドラム２１の回転軸Ｘ１と平行な方向での幅）によって、プラズマ処理空間２２１の大きさが制御される。
電極２４の前記凹部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２４の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、壁部２６の構成材料と同様の導電性材料等が挙げられる。
電極２４の大きさは、ドラム２１の大きさやドラム２１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８を一度にプラズマ処理することができる。

また、電極２４がドラム２１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２４の直径は、ドラム２１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２１とその外周面で対向して電極２４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。

電極２４は、導線（ケーブルや金属板）を介して、高周波電源（電源部）７１に接続されている。一方、ドラム２１には、壁部２６および導線（ケーブルや金属板）を介して、高周波電源７１に接続されている。これにより、電極２４とドラム２１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２２のプラズマ処理空間２２１内に放電を生じさせることができる。

なお、壁部２６とチャンバ２２との接続部分には、ドラム２１に電気が流れ、かつ、チャンバ２２に電気が流れないように、チャンバ２２を絶縁する図示しない絶縁部が形成されている。
ワーク８にプラズマによる処理を施すときは、高周波電源７１が作動し、電極２４とドラム２１の間に電圧が印加される。このとき、チャンバ２２の側壁の電極２４に対応する部分とドラム２１との間には、電界が発生し、ガス供給手段５１よりガスが供給されると、放電が生じて、プラズマ処理空間２２１にプラズマが発生（生成）する。

電源７１は、電極２４とドラム２１との間に電圧を印加する。かかる電源７１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７１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７１の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源７１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８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。

チャンバ２２内（プラズマ処理空間２２１）にガスを供給するためのガス供給手段５１は、電極２４とドラム２１との間にガスを供給する。このガス供給手段５１は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ（ガス供給源）５１１と、ガスボンベ５１１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）５１２と、その上流端側がガスボンベ５１１に接続され、下流端側がチャンバ２２のガス導入口２２２に接続された供給管５１４とを有している。レギュレータ５１２は、ガスボンベ５１１より下流端側に配置されている。また、供給管５１４のレギュレータ５１２より下流端側には、供給管５１４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）５１３が設けられている。
ガスボンベ５１１から所定のガスが送出され、レギュレータ５１２で流量を調節された後、バルブ５１３が開いた状態で、供給管５１４内をガスが通って、供給管５１４の下流端側に流れ、ガス導入口２２２を通過してチャンバ２２内に導入（供給）される。

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８の被処理面８１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ_２、Ｏ_２等が用いられる。
（ｂ）ワーク８の被処理面８１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６、ＣＣｌＦ_３、ＳＦ_６等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
（ｃ）ワーク８の被処理面８１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ_２、ＮＨ_３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ_２、ＳＯ_３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８の被処理面８１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８の被処理面８１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２等の金属酸化物薄膜をワーク８の被処理面８１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。

なお、プラズマ処理空間２２１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５１１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５１４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。

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０．０１〜１０％であるのが好ましく、１〜１０％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。

ガス供給手段５１から所定のガスがチャンバ２２のプラズマ処理空間２２１に供給され、電極２４とドラム２１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２２の側壁の電極２４に対応する部分と、ドラム２１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２１に巻き付けられたワーク８の被処理面８１がプラズマ処理される。

一方、ガス排出手段６１は、プラズマ処理空間２２１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２２３から排出するよう構成されている。
このガス排出手段６１は、ポンプ６１１と、ガス回収タンク６１３と、一端側がポンプ６１１に接続され、他端側がチャンバ２２のガス排出口２２３に接続された排出管６１４とを有している。また、排出管６１４の途中には、排出管６１４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）６１２が設けられている。

ポンプ６１１を動作状態として、バルブ６１２を開くと、チャンバ２２内のガスが、ガス排出口２２３を通過して、ガス排出管６１４に流出し、ポンプ６１１の下流域側に設けられたガス回収タンク６１３に回収される。そして、このガス回収タンク６１３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。

また、ポンプ６１１を動作すると、チャンバ２２、ガス排出口２２３、排出管６１４内などが一時的に減圧される。そして、チャンバ２２内に導入されたガスはガス排出口２２３を通ってガス回収タンク６１３に回収される。これにより、チャンバ２２のワーク導入口２２４やワーク排出口２２５からガスが漏れることを抑制し、ガス導入口２２２から供給されたガスをより多くガス排出口２２３から排出させることができる。

以上、第１の処理部２について詳述したが、プラズマ装置１は、さらに、第１の処理部２と同一構成である第２の処理部３を有している（前述したように、説明は省略）。
さらに、プラズマ装置１は、前述したように、第１の処理部２のワーク導入口２２４近傍に設けられた、ワーク８をドラム２１に送り出すワーク送出リール４１と、第２の処理部３のワーク排出口３２５付近に設けられた、第２の処理部３で処理されたワーク８を巻き取るワーク巻取リール４２とを有している。

ワーク送出リール４１から送り出されたワーク８は、ワーク導入口２２４からチャンバ２２内へ導入され、第１の処理部２によって処理された後、ワーク排出口２２５から排出される。さらに、この処理されたワーク８は、ワーク導入口３２４からチャンバ３２内へ導入され、第２の処理部３によって処理された後、ワーク排出口３２５から排出され、ワーク巻取リール４２により巻き取られる。ワーク送出手段４１、ワーク巻取手段４２として、このようなリールを用いることにより、長さの長い(長尺状の)ワーク８を簡便に供給・回収（巻取り）することができる。言い換えすると、ワーク８を第１の処理部２へ円滑に供給し、かつ、プラズマ処理されたワーク８を第２の処理部３から円滑に回収することができる。また、ワーク８がロールに巻きつけられているため、例えば、一時的、長期的な保管（省スペース性、ワーク８の絡み合い防止など）などにも便利である。
このようなワーク送出リール４１は、回転ロール４１１と、回転ロール４１１の両端部にそれぞれ取り付けられたフランジ部４１２とを有している。これと同様に、ワーク巻取リール４２は、回転ロール４２１と、回転ロール４２１の両端部にそれぞれ取り付けられたフランジ部４２２とを有している。

回転ロール４１１、４２１およびフランジ部４１２、４２２の構成材料としては、特に限定されないが、テフロン（「テフロン」は登録商標）等が挙げられる。
ここで、本実施形態では、回転ロール４１１は、その回転軸がドラム２１の回転軸Ｘ１と直交するように設けられている。この場合、ワーク送出リール４１から送り出されたワーク８は、チャンバ２２のワーク導入口２２４に導入するために９０度回転される。これにより、チャンバ２２に導入された後、効率的にドラム２１に巻き付けることができる。

一方、チャンバ３２から排出されたワーク８は、ワーク巻取リール４２に巻き取られるために９０度回転される。これにより、プラズマ処理面（被処理面８１）を傷つけることなくワーク８を巻取リール４１に巻き付けることができる。
ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２の回転ロール４１１、４２１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、これら回転ロール４１１、４２１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、モータ変速機を備えている。モータ変速機を備えることにより、モータの回転数などを制御することができる。すなわち、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２の回転速度を制御することができる。このようにワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２の回転（回転速度）を制御することによって、処理レートの大きいワーク８、処理レートの小さいワーク８など、種々のワーク８を効率よくプラズマ処理することができる。

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８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８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８の走行速度を遅くした場合には、ワーク８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。

以上、プラズマ装置１の全体の構造を説明した。次に、第１の処理部２と第２の処理部３との好適な位置関係について説明する。本実施形態では、ドラム２１の螺旋方向とドラム３１の螺旋方向とが反対方向となるように構成され、また、ドラム２１の回転方向とドラム３１の回転方向とが同方向となるように構成されている。
第１の処理部２は、図１に示すように、第２の処理部３の近傍に設けられている。これにより、プラズマ装置１の小型化を図ることができる。

また、ドラム２１の回転軸Ｘ１が、ドラム３１の回転軸Ｘ２と平行となるように、第１の処理部２と第２の処理部３とが配設されている。これにより、プラズマ装置１の小型化を図ることができる。
さらに、ドラム２１の回転軸Ｘ１とドラム３１の回転軸Ｘ２とが平行で、かつ、ドラム２１の回転軸Ｘ１に直角な方向でドラム２１とドラム３１とを並設するように第１の処理部２と第２の処理部３とが配設されている。これにより、プラズマ装置１をさらに小型化することができる。また、ドラム２１とドラム３１とを並設することにより、ドラム２１（チャンバ２２）について、長手方向（回転軸Ｘ１方向）の両端側に、ガス供給手段５１およびガス排出手段６１を設ける空間を確保することができる。これにより、ガス供給手段５１からのガスをドラム２１の一端から他端（本実施形態では上端から下端）に向けて流通させることができる。ドラム３１（チャンバ３２）についても同様に、ガス供給手段５２からのガスをドラム３１の一端から他端（本実施形態では下端から上端）に向けて流通させることができる。その結果、プラズマ処理空間２２１、３２１に均一にプラズマを発生させることができ、プラズマ装置１は、ワーク８を効率的にプラズマ処理することができる。

さらに、このような配置のもとで、ワーク８の移動方向が、第１の処理部２と第２の処理部３とで反対方向となるように構成されている。具体的には、第１の処理部２では、ワーク８がドラム２１の長手方向（回転軸Ｘ１方向）において下端から上端へ向けて移動しているのに対し、第２の処理部３では、ワーク８がドラム３１の長手方向（回転軸Ｘ２方向）において上端から下端へ向けて移動している。このような構成にすることにより、ドラム２１の上端部から排出されたワーク８が、ドラム３１の上端部へ供給されることとなり、第１の処理部２で処理されたワーク８を円滑に（例えば、複雑な経路を経ることなく）第２の処理部３へ供給することができる。また、ワーク８が、ドラム２１から排出され、ドラム３１へ供給される際に捩れたりすることを防止することができ、その結果、ワーク８の損傷を防止することができる。

また、チャンバ２２に設けられたワーク排出口２２５とチャンバ３２に設けられたワーク導入口３２４とが対向するように設けられている。これにより、第１の処理部２で処理されたワーク８を第２の処理部３へより円滑に供給することができる。
また、例えば、ローラなどのガイド部材４３をワーク排出口２２５とワーク導入口３２４の間（ワーク８の走行経路上）に設けてもよい。この場合には、ガイド部材（ローラ）４３は、ワーク８の裏面（被処理面８１とは反対の面）に接触するように設けることが好ましい。これにより、ワーク８の被処理面８１の損傷を防止しつつ、より円滑にワーク８をワーク導入口３２４へ導入することができる。

（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。
ワーク送出リール４１に巻き付けられたワーク８の被処理面８１にプラズマによる処理を施す際は、まず、ワーク送出リール４１から送り出したワーク８をワーク導入口２２４からチャンバ２２内へ導入させ、ドラム２１の外周面に螺旋状に巻き付けるとともに、ワーク排出口２２５からチャンバ２２外へ排出させる。次に、排出させたワーク８をワーク導入口３２４からチャンバ３２内へ導入させ、ドラム３１の外周面に螺旋状に巻き付けるとともに、ワーク排出口３２５からチャンバ３２外へ排出させ、その排出させたワーク８の端部をワーク巻取リール４２に取り付ける。

そして、第１の処理部２にて、高周波電源７１およびポンプ６１１を作動させるとともに、バルブ５１３、６１２を開き、レギュレータ５１２によりガスの流量を調整し、ガスボンベ５１１からガスを送り出す。
これにより、ガスボンベ５１１から送り出されたガスは、供給管５１４内を流れ、チャンバ２２のガス導入口２２２から所定の流量でチャンバ２２内へ供給される。そして、このガスはガス流通口２５１を通過して、プラズマ処理空間２２１、特にドラム２１の外周面とチャンバ２２の内壁面との間の空間に供給される。

一方、高周波電源７１の作動により、電極２４とドラム２１の間に高周波電圧が印加され、チャンバ２２の側壁の電極２４に対応する部分とドラム２１との間に電界が発生する。プラズマ処理空間２２１内に流入したガスは、放電によって活性化され、プラズマ処理空間２２１内にプラズマが発生する。
同様に、第２の処理部３にて、高周波電源７２およびポンプ６２１を作動させるとともに、バルブ５２３、６２２を開き、レギュレータ５２２によりガスの流量を調整し、ガスボンベ５２１からガスを送り出す。

これにより、ガスボンベ５２１から送り出されたガスは、供給管５２４内を流れ、チャンバ３２のガス導入口３２２から所定の流量でチャンバ３２内へ供給される。そして、このガスはガス流通口３５１を通過して、プラズマ処理空間３２１、特にドラム３１の外周面とチャンバ３２の内壁面との間の空間に供給される。

一方、高周波電源７２の作動により、電極３４とドラム３１の間に高周波電圧が印加され、チャンバ３２の側壁の電極３４に対応する部分とドラム３１との間に電界が発生する。プラズマ処理空間３２１内に流入したガスは、放電によって活性化され、プラズマ処理空間３２１内にプラズマが発生する。
これと同時に、回転駆動機構を作動させて、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２を回転させる。これにより、まず、ワーク送出リール４１に巻き付けられているワーク８が送り出され、チャンバ２２のワーク導入口２２４を通過してプラズマ処理空間２２１内をドラム２１の外周面に沿って螺旋状に走行する。そして、プラズマ処理空間２２１内で発生したプラズマ（活性化されたガス）が、ワーク８の被処理面８１に接触し、その被処理面８１に処理が施される。そして、処理されたワーク８は、ドラム２１から離れてワーク排出口２２５からチャンバ２２外へ排出される。

次に、チャンバ２２から排出されたワーク８（すなわち、第１の処理部２での処理を終えたワーク８）が、チャンバ３２のワーク導入口３２４を通過してプラズマ処理空間３２１内をドラム３１の外周面に沿って螺旋状に走行する。そして、プラズマ処理空間３２１内で発生したプラズマ（活性化されたガス）が、ワーク８の被処理面８１に接触し、その被処理面８１に処理が施される。そして、処理されたワーク８は、ドラム３１から離れてワーク排出口３２５からチャンバ３２外へ排出され、ワーク巻取リール４２に巻き取られる。
ここで、第１の処理部２のチャンバ２２と第２の処理部３のチャンバ３２とには、同種のガスが供給されてもよいし、異種のガスが供給されてもよい。

第１の処理部２のチャンバ２２と第２の処理部３のチャンバ３２とに、同種のガスが供給された場合には、第１の処理部２と第２の処理部３とで同一の処理を行うことができる。このように、同一の処理を第１の処理部２と第２の処理部３との２工程に分けて行うことにより、プラズマ装置１の小型化を図ることができる。また、チャンバ２２およびチャンバ３２の小型化を図ることで、例えば、プラズマ処理空間２２１を流通するガスの流通距離を短くすることができる（ガス導入口２２２からガス排出口２２３までの距離を短くすることができる）。これにより、チャンバ２２およびチャンバ３２内での反応生成物の発生を抑制することができ（すなわち、被処理面８１が悪影響を受けることを抑制することができ）、より高精度にワーク８をプラズマ処理することができる。

第１の処理部２のチャンバ２２と第２の処理部３のチャンバ３２とに、異種のガスが供給された場合には、第１の処理部２と第２の処理部３とで異なる処理を行うことができる。すなわち、異なるプラズマ処理を連続的に、かつ、円滑に行うことができる。
このようなプラズマ装置１では、ワーク８のプラズマ処理時間は、ワーク８がプラズマ処理空間２２１、３２１を走行する走行時間に対応する。そして、この走行時間は、プラズマ処理空間２２１、３２１におけるワーク８の巻回長さ（ドラム２１、３１に巻き付けられる長さ）およびワーク８の走行速度によって決まる。このうち、プラズマ処理空間２２１、３２１におけるワーク８の巻回長さは、電極２４、３４の高さによって制御されるプラズマ処理空間２２１、３２１の大きさ（高さ）と、ドラム２１、３１へのワーク８の巻回数によって制御することができる。

ここで、本実施形態では、ドラム２１およびドラム３１は、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２の回転によるワーク８の走行に追従して回転している。そのため、ドラム２１の回転速度とドラム３１の回転速度とは、等しいこととなる。したがって、第１の処理部２の処理時間と第２の処理部３の処理時間とが異なるプラズマ処理を行いたい場合などには、プラズマ処理空間２２１におけるワーク８の巻回長さと、プラズマ処理空間３２１におけるワーク８の巻回長さとを異なる長さにすることにより、第１の処理部２の処理時間および第２の処理部３の処理時間をそれぞれ所望の処理時間とすることができる。

プラズマ処理空間２２１におけるワーク８の巻回長さと、プラズマ処理空間３２１におけるワーク８の巻回長さとを異なる長さとする方法としては、例えば、（１）ワーク８のドラム２１とドラム３１への巻きつけ回数を異なる回数にする、（２）ドラム２１とドラム３１の高さを異なる高さとする、（３）ドラム２１とドラム３１の径を異なる径にするなどの方法が挙げられる。
ここで、プラズマ処理の具体的な例を挙げて説明する。なお、説明の便宜上、第１の処理部２での処理を「第１の工程」とし、第２の処理部３での処理を「第２の工程」とする。

プラズマ装置１を用いて、例えば、ワーク８のエッチング処理を好適に行うことができる。このエッチング処理としては、被処理面８１にレジストマスクが形成されたワーク８を準備し、第１の処理部２により前記レジストマスクの形状に対応してワーク８をエッチングし（第１の工程）、第２の処理部３により前記レジストマスクを除去する（第２の工程）処理が挙げられる。この場合に、チャンバ２２に供給するガスとしては、前述したようにハロゲン系ガス（例えば、処理ガスＣＦ_４＋キャリアガスＡｒ）が好適に用いられ、チャンバ３２に供給するガスとしては、前述したように酸素系ガス（例えば、処理ガスＯ_２＋キャリアガスＡｒ）が好適に用いられる。このように、処理部を複数有することにより、異なる処理（第１の工程と第２の工程）を連続的に、かつ、円滑に行うことができる。

ここで、一般に、第１の工程（エッチング）の処理時間の方が、第２の工程（マスク除去）の処理時間よりも長いため、前述したような方法で、第１の工程の処理時間および第２の工程の処理時間をそれぞれ調整する（例えば、ワーク８のドラム２１への巻きつけ回数をドラム３１への巻きつけ回数の２倍にすれば、第１の工程の処理時間を第２の工程の処理時間の約２倍にすることができる）。
このように第１の工程の処理時間および第２の工程の処理時間をそれぞれ調整しつつ、第１の工程と第２の工程とによりワーク８を連続的に処理することで、高精度に、かつ、円滑に所望のプラズマ処理を行うことができる。

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。
なお、本実施形態では、第１の処理部２および第２の処理部３は、ともに、ワーク８の移動方向とガスの流通方向とが反対方向（カウンタフロー）となるよう構成されているが、これに限定されず、ワーク８の移動方向とガスの流通方向とが同方向（パラレルフロー）となるように構成されていてもよい。

プラズマ装置１では、ドラム２１およびドラム３１をそれぞれ本実施形態とは反対方向に回転させることで、パラレルフローとすることができる（すなわち、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２をそれぞれ本実施形態とは反対方向に回転させることで）。この場合には、ワーク送出リール４１がワーク巻取手段４２として機能し、ワーク巻取リール４２がワーク送出手段４１として機能することとなる。
このように、簡単かつ瞬時に、カウンタフローとパラレルフローとを切換えることができるため、プラズマ処理の種類によって、カウンタフローとパラレルフローのうちの適した方を選択することができる。このような観点から見ても、プラズマ装置１を用いることにより、高精度に、かつ、円滑にプラズマ処理を行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明のプラズマ装置の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明のプラズマ装置の第２実施形態を示す模式図である。なお、以下では、説明の便宜上、図４の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

以下、第２実施形態のプラズマ装置１Ａについて、前述した第１実施形態のプラズマ装置１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態のプラズマ装置１Ａは、ストッカ９Ａが設けられている以外は、第１実施形態のプラズマ装置１とほぼ同様である。
すなわち、本実施形態のプラズマ装置１Ａは、第１の処理部２から排出されるワーク８の排出速度（以下、単に「排出速度」という）と、第１の処理部２から排出されたワーク８を第２の処理部３へ供給する供給速度（以下、単に「供給速度」という）との速度差を緩和する緩和手段９Ａ（ストッカ）を有している。これにより、ドラム２１とドラム３１の回転速度を異なる速度に設定して、プラズマ装置１にてワーク８をプラズマ処理することができる。すなわち、第１の処理部２の処理時間および第２の処理部３の処理時間をそれぞれ所望の処理時間に設定することができる。その結果、プラズマ装置１は、ワーク８を高精度に、かつ、円滑にプラズマ処理することができる。

ドラム２１の回転速度を変更する場合には、ワーク送出リール４１の回転速度を変更すればよく、ドラム３１の回転速度を変更する場合には、ワーク巻取リール４２の回転速度を変更すればよい。そのため、ドラム２１およびドラム３１のそれぞれの回転速度を容易に変更することができる。
また、前述した第１の実施形態では、ワーク８のドラム２１および／またはドラム３１への巻き回数を変更することにより、第１の処理部２の処理時間および第２の処理部３の処理時間をそれぞれ所望の処理時間に設定する方法について説明したが、本実施形態のようなストッカ９Ａを設けることで、ワーク８の巻き回数を変更するという工程を行うことなく第１の処理部２の処理時間および第２の処理部３の処理時間をそれぞれ所望の処理時間に設定することができる。

ストッカ９Ａは、図４に示すように、回転可能に支持された複数の回転部材９１Ａと、ワーク８に張力を生じさせるための複数の回転部材９２Ａとを有している。そして、第１の処理部２から排出されたワーク８が、回転部材９１Ａの上面と回転部材９２Ａの下面とを交互に経由し、第２の処理部３に供給されるように設けられている。
このうち、回転部材９２Ａは、ストッカ９Ａにストックされたワーク８の量（全長）に応じて、図４中の矢印方向へ移動するように構成されている。また、回転部材９２Ａは、図示しない付勢手段により、下方へ付勢されて（引っ張られて）いる。

このようなストッカ９Ａは、ストッカ９Ａにストックされたワーク８の量が増加すると、それに伴い回転部材９２Ａが下方に移動し、ストッカ９Ａでのワーク走行距離が大きくなる。一方、ストッカ９Ａにストックされたワーク８の量が減少すると、それに伴い回転部材９２Ａが上方に移動し、ストッカ９Ａでのワーク走行距離が小さくなる。これにより、ワーク８の絡まり合いを防止しつつ、確実にワーク８の排出速度と供給速度との速度差を緩和することができる。

次に、ワーク８の排出速度とワーク８の供給速度との速度差と、ストッカ９Ａとの関係について場合分けして具体的に説明する。
まず、ワーク８の排出速度が、ワーク８の供給速度よりも速い場合について説明する。この場合には、第１の処理部２の処理時間が第２の処理部３の処理時間よりも短い。すなわち、ドラム２１の回転速度がドラム３１の回転速度よりも速い。

このため、ストッカ９Ａにストックされるワーク８の量（全長）は、プラズマ装置１でのプラズマ処理開始から、時間経過に伴って増加する。そして、ワーク８の第１の処理部２での処理が完了した後は、ストッカ９Ａにストックされていたワーク８が、順次第２の処理部３へ供給されていき、最後にはストッカ９Ａにストックされていたワーク８のすべてが第２の処理部３へ供給されることとなる。

次に、ワーク８の排出速度が、ワーク８の供給速度と等しい場合について説明する。この場合には、第１の処理部２の処理時間が第２の処理部３の処理時間と等しい。すなわち、ドラム２１の回転速度がドラム３１の回転速度と等しい。
このため、ストッカ９Ａにストックされるワーク８の量は、プラズマ装置１でのプラズマ処理開始から終了まで変化しない。

次に、ワーク８の排出速度が、ワーク８の供給速度よりも遅い場合について説明する。この場合には、第１の処理部２の処理時間が第２の処理部３の処理時間よりも長い。すなわち、ドラム２１の回転速度がドラム３１の回転速度よりも遅い。
そのため、第２の処理部３での処理を停止させた状態で、まず、第１の処理部２による処理のみを行い、ストッカ９Ａにワーク８を所定量ストックする必要がある。この「所定量」は、ワーク８の全長と、排出速度と供給速度との速度差とを考慮して定めることができる。そして、ワーク８がストッカ９Ａに所定量ストックされた後、第２の処理部３による処理を開始し、ストッカ９Ａにストックされていたワーク８が、順次第２の処理部３へ供給され、時間経過に伴いワーク８のストック量が減少していく。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、本実施形態では、ドラム２１およびドラム３１が、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２の回転に追従して回転するものについて説明したが、これに限定されない。例えば、ドラム２１およびドラム３１が、それぞれ図示しない駆動手段（例えばモータ）と接続され、この駆動手段の差動によりドラム２１およびドラム３１が回転するように構成されていてもよい。これにより、より確実にドラム２１およびドラム３１のそれぞれの回転速度を所望の速度に設定することができる。

また、回転部材９２Ａが、付勢手段により下方へ付勢されているものについて説明したが、このような付勢手段を省略してもよい。この場合、回転部材９２Ａの自重によりワーク８に張力を発生させることができる。
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。
また、前述した実施形態では、第１の処理部２を第２の処理部３の近傍に配設するものについて説明したが、これに限定されず、近傍に配設していなくてもよい。

また、前述した実施形態では、ドラム２１とドラム３１とが回転軸Ｘに直角な方向で並設するように、第１の処理部２と第２の処理部３とを配設しているが、これに限定されず、例えば、回転軸Ｘ１方向で並設するように設けてもよい。
また、前述した実施形態では、電極２４は、チャンバ２２の全周にわたって形成されていたが、チャンバ２２内のプラズマ処理空間２２１にプラズマを発生させることができれば、これに限定されず、例えば、複数の電極が、チャンバ２２の外周に沿って等角度間隔で配置されていてもよい。

また、前述した実施形態では、ドラム２１に対向電極の機能を兼ねさせているが、ドラム２１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２１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２４とドラム２１（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。
また、前述した実施形態では、ワーク８は螺旋状にドラム２１に巻き付けられていたが壁部２５、２６と平行して（リング状）ドラム２１に巻き付けられていてもよい。この場合、ドラム２１の外周分の長さのワーク８をプラズマ処理することができる。

また、前述した実施形態では、ワーク８は、チャンバ２２に導入される前に９０度回転し、チャンバ３２から排出された後９０度回転したが、ワーク送出リール４１から送り出されたワーク８がチャンバ２２のワーク導入口２２４に導入された後、９０度回転し、ドラム２１に巻きつけられていてもよい。また、ドラム３１から離れてチャンバ３２のワーク排出口３２５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、ワーク送出リール４１およびワーク巻取リール４２による、ワーク８の送り出しおよび巻取りを効率良く行うことができる。

また、前述した実施形態では、回転ロール４１１、４２１は、回転軸Ｘ１、Ｘ２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８のチャンバ２２内への導入時、チャンバ３２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８の送り出し、チャンバ２２への導入、チャンバ３２からの排出、巻取りを行うことができる。また、ワーク８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。
また、前述した実施形態では、プラズマ装置１が、第１の処理部２と第２の処理部３とを有するものについて説明したが、ワーク８を連続的にプラズマ処理できれば、これに限定されず、例えば、第１の処理部２と同様の構成からなる第３の処理部を有していてもよく、さらに同様の処理部を有していてもよい。

本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図である。 図１に示すプラズマ装置の部分拡大図である。 図１中のＡ―Ａ線断面図である。 本発明のプラズマ装置の第２実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１、１Ａ……プラズマ装置 ２……第１の処理部 ３……第２の処理部 ２１、３１……ドラム ２１１、２１２……軸 ２１３……位置決め手段 ２２、３２……チャンバ ２２１、３２１……プラズマ処理空間（プラズマ生成領域） ２２２、３２２……ガス導入口 ２２３……ガス排出口 ２２４、３２４……ワーク導入口 ２２５、３２５……ワーク排出口 ２３、３３……誘電体部材 ２４、３４……電極 ２５、２６……壁部 ２５１、２６１、３５１……ガス流通口 ２５２、２６２……軸受け ４１……ワーク送出リール（ワーク送出手段） ４２……ワーク巻取リール（ワーク巻取手段） ４１１、４２１……回転ロール ４１２、４２２……フランジ部 ４３……ガイド部材 ５１、５２……ガス供給手段 ５１１、５２１……ガスボンベ（ガス供給源） ５１２、５２２……レギュレータ（流量調整手段） ５１３、５２３……バルブ（流路開閉手段） ５１４、５２４……供給管 ６１、６２……ガス排出手段 ６１１、６２１……ポンプ ６１２、６２２……バルブ ６１３、６２３……ガス回収タンク ６１４、６２４……排出管 ７１、７２……高周波電源 ８……ワーク ８１……被処理面 ９Ａ……緩和手段（ストッカ） ９１Ａ、９２Ａ……回転部材 Ｘ１、Ｘ２……回転軸

Claims (13)

1. 長尺状のワークをその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、
   前記ワークの被処理面を処理するための第１の処理部および第２の処理部を有し、
   前記第１の処理部および前記第２の処理部は、それぞれ、
   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前記処理ガスを供給しつつ、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、前記処理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おり、
   前記第１の処理部により処理された前記ワークを前記第２の処理部に供給し処理するように構成されていることを特徴とするプラズマ装置。
2. 前記ワークは、第１の処理部の前記ドラムおよび前記第２の処理部の前記ドラムに、螺旋状に巻きつけられている請求項１に記載のプラズマ装置。
3. 前記第１の処理部は、前記第２の処理部の近傍に設けられている請求項２に記載のプラズマ装置。
4. 前記第１の処理部の前記ドラムの回転軸は、前記第２の処理部の前記ドラムの回転軸とほぼ平行である請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ装置。
5. 前記第１の処理部の前記ドラムと前記第２の処理部の前記ドラムとは、各前記ドラムの回転軸に直角な方向に沿って並設している請求項４に記載のプラズマ装置。
6. 前記第１の処理部の前記ドラムの回転軸方向での前記ワークの移動方向は、前記第２の処理部にかかる前記ドラムの回転軸方向での前記ワークの移動方向と反対方向である請求項５に記載のプラズマ装置。
7. 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請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ装置。
8. 前記第１の処理部および前記第２の処理部のそれぞれについて、前記ドラムを収容し、該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請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ装置。
9. 前記第１の処理部のチャンバおよび前記第２の処理部のチャンバは、それぞれ、前記ワークが該チャンバ内に導入されるワーク導入口と、前記ワークが該チャンバ内から排出されるワーク排出口とを有し、
   前記第１の処理部のチャンバの前記ワーク排出口と、前記第２の処理部のチャンバの前記ワーク導入口とが対向するように設けられている請求項８に記載のプラズマ装置。
10. 前記第１の処理部のチャンバと前記第２の処理部のチャンバとには、同種の前記ガスが供給される請求項８または９に記載のプラズマ装置。
11. 前記第１の処理部のチャンバと前記第２の処理部のチャンバとには、異種の前記ガスが供給される請求項８または９に記載のプラズマ装置。
12. 前記ワークを前記第１の処理部のチャンバへ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、前記第２の処理部の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手段とを備える請求項１ないし１１のいずれかに記載のプラズマ装置。
13. 前記第１の処理部から排出される前記ワークの排出速度と、前記第１の処理部から排出された前記ワークを前記第２の処理部へ供給する供給速度との速度差を緩和する緩和手段を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載のプラズマ装置。
    

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