JP2008269907A - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プラズマ処理装置に関し、特に電界印加側の電極と被処理物との間に接地側の電極が配置された電極構造を有するプラズマ処理装置に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus having an electrode structure in which a ground-side electrode is disposed between an electric field application-side electrode and a workpiece.
例えば、特許文献1には、一対の電極が上下に対向して配置されたプラズマ処理装置が記載されている。上側の電極は電源が接続されてホット電極となっている。下側の電極は電気的に接地され、アース電極となっている。これら電極の対向面には、アルミナの溶射膜からなる固体誘電体層が形成されている。アース電極には、スリット状の噴出口が形成されている。アース電極の下方には被処理物が配置されている。
電極の間に電界が印加され大気圧グロー放電が生成されるとともに処理ガスが導入されプラズマ化される。電極どうしの対向面の固体誘電体層は、放電を安定化させる役目を果たす。プラズマ化された処理ガスは、アース電極の噴出口から下方へ吹き出され、被処理物に吹きつけられる。これによって、被処理物の表面処理がなされる。
アース電極は、ホット電極と被処理物との間に介在されているので、ホット電極から被処理物への電界を遮蔽でき、被処理物にアーク等の異常放電が落ちるのを防止することができる。
An electric field is applied between the electrodes to generate an atmospheric pressure glow discharge, and a processing gas is introduced into a plasma. The solid dielectric layer on the opposing surfaces of the electrodes serves to stabilize the discharge. The plasma-ized processing gas is blown downward from the outlet of the ground electrode and blown to the object to be processed. Thereby, the surface treatment of the workpiece is performed.
Since the ground electrode is interposed between the hot electrode and the object to be processed, the electric field from the hot electrode to the object to be processed can be shielded, and an abnormal discharge such as an arc can be prevented from falling on the object to be processed. it can.
電極どうしの対向面の固体誘電体層として、溶射膜に代えてセラミックの板が用いられる場合もある。しかし、放電による熱で電極やセラミック板が変形しギャップが狭くなるおそれがある。そうすると、ギャップ内の処理ガス流や放電の状態を一定に保つのが困難になり、ひいては処理の均一性を損なってしまうという問題があった。 In some cases, a ceramic plate is used as the solid dielectric layer on the opposing surfaces of the electrodes instead of the sprayed film. However, there is a possibility that the electrode and the ceramic plate are deformed by heat due to discharge and the gap is narrowed. If it does so, it will become difficult to maintain the process gas flow in a gap and the state of discharge constant, and there existed a problem that the uniformity of a process will be impaired by extension.
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであり、処理ガスを放電空間でプラズマ化して噴出し、前記放電空間の外部の被処理物配置部に配置された被処理物に接触させ、プラズマ表面処理を行なう装置において、
(a)前記被処理物配置部に沿う一方向(前記噴出方向と交差する方向)に延び、電源に接続された第1電極と、
(b)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第1電極と前記被処理物配置部との間に配置され、前記第1電極の側から前記被処理物配置部の側に貫通する噴出口を有し、電気的に接地された第2電極と、
(c)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第1電極の第2電極を向く面に被さる固体誘電体からなる第1誘電部材と、
(d)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第2電極の第1電極を向く面に被さる固体誘電体からなり、前記第1誘電部材との間に前記放電空間となるべきギャップが形成されるとともに、前記ギャップと前記噴出口とを連ねる噴出導孔が貫通形成された第2誘電部材と、
(e)前記第1又は第2誘電部材の何れか一方の他方を向く面の少なくとも長手方向の中間部に一体形成または接合手段にて接合されるとともに、他方の誘電部材に突き当てられた凸部と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、第1、第2電極や第1、第2誘電部材に放電による熱応力が生じたとしても、凸部によってギャップの厚さを維持することができる。この結果、処理の均一性を確保することができる。
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problem, and the processing gas is made into plasma in the discharge space and ejected, and contacts the object to be processed disposed in the object disposition portion outside the discharge space. In an apparatus for performing plasma surface treatment,
(A) a first electrode extending in one direction (a direction intersecting the ejection direction) along the workpiece arrangement portion and connected to a power source;
(B) A jet that extends in the same direction as the first electrode and is disposed between the first electrode and the workpiece placement portion and penetrates from the first electrode side to the workpiece placement portion side. A second electrode having an outlet and electrically grounded;
(C) a first dielectric member made of a solid dielectric that extends in the same direction as the first electrode and covers a surface of the first electrode facing the second electrode;
(D) It is made of a solid dielectric that extends in the same direction as the first electrode and covers the surface of the second electrode facing the first electrode, and a gap to be the discharge space is formed between the first dielectric member and the first dielectric member. And a second dielectric member in which an ejection guide hole connecting the gap and the ejection port is formed,
(E) A protrusion that is integrally formed or joined to at least a middle portion in the longitudinal direction of the surface facing the other of either the first or second dielectric member, and is abutted against the other dielectric member And
It is provided with.
As a result, even if thermal stress due to discharge occurs in the first and second electrodes and the first and second dielectric members, the thickness of the gap can be maintained by the convex portions. As a result, processing uniformity can be ensured.
前記凸部が、前記第1又は第2誘電部材の長手方向に離れて複数配置されていてもよい。これによって、凸部が処理ガスの流通の妨げにならないようにしつつ、ギャップの厚さを確実に維持することができる。この場合、前記凸部は、小片状をなしていてもよい。 A plurality of the convex portions may be arranged apart in the longitudinal direction of the first or second dielectric member. Thereby, the thickness of the gap can be reliably maintained while preventing the convex portion from obstructing the flow of the processing gas. In this case, the convex portion may have a small piece shape.
前記凸部が、前記第1又は第2誘電部材の長手方向に延びる条状をなしていてもよい。
これによって、ギャップの厚さを確実に維持できるだけでなく、第1又は第2誘電部材自体の強度を向上させることができる。したがって、第1、第2誘電部材が長尺で薄肉であっても、持ち運んだり組み立てたりする際、大きくしなるのを防止でき、さらにはしなり過ぎて破損に至るのを確実に防止することができる。
The convex portion may have a strip shape extending in the longitudinal direction of the first or second dielectric member.
Accordingly, not only can the thickness of the gap be reliably maintained, but also the strength of the first or second dielectric member itself can be improved. Therefore, even if the first and second dielectric members are long and thin, they can be prevented from becoming large when being carried or assembled, and moreover, they can be reliably prevented from becoming too fragile and causing damage. Can do.
前記凸部が、前記第1又は第2誘電部材の短手方向の一側縁に配置されていてもよい。
これによって、凸部を電極間の電界を避けて配置でき、凸部からパーティクルが発生するのを容易に防止することができる。
小片状の凸部の場合、前記第1又は第2誘電部材の短手方向の両側縁に配置されていてもよい。
条状の凸部の場合、前記第1又は第2誘電部材の前記凸部とは反対側の縁から処理ガスをギャップ内に導入するとよい。
The said convex part may be arrange | positioned at the one side edge of the transversal direction of the said 1st or 2nd dielectric member.
Thus, the convex portions can be arranged avoiding the electric field between the electrodes, and the generation of particles from the convex portions can be easily prevented.
In the case of a small convex part, it may be arranged on both side edges in the short direction of the first or second dielectric member.
In the case of a strip-shaped convex portion, the processing gas may be introduced into the gap from the edge of the first or second dielectric member opposite to the convex portion.
前記凸部が、前記第1又は第2誘電部材の短手方向の中央部に配置されていてもよい。 これによって、ギャップの厚さを一層確実に維持することができる。前記中央部に配置した凸部が条状である場合、該凸部を隔壁にしてギャップ内を2つの室に分けることができる。前記噴出導孔及び噴出口は、室ごとに設けるとよい。一方の室の噴出口の位置と、他方の室の噴出口の位置を、前記第1又は第2誘電部材の長手方向にずらしてもよい。 The convex portion may be disposed at a central portion in a short direction of the first or second dielectric member. Thereby, the thickness of the gap can be more reliably maintained. When the convex part arrange | positioned in the said center part is a strip | belt shape, the inside of a gap can be divided into two chambers by making this convex part into a partition. The ejection guide hole and the ejection port may be provided for each chamber. The position of the jet outlet of one chamber and the position of the jet outlet of the other chamber may be shifted in the longitudinal direction of the first or second dielectric member.
前記第1又は第2電極の何れか一方の他方を向く面の前記凸部に対応する位置に切欠部が形成されていてもよい。前記切欠部は、前記第1又は第2電極のうち前記一方の電極の他方を向く面の前記凸部に対応する位置に形成された凹部であるのが好ましい。この凹部は、非貫通の凹部に限られず、前記一方の電極の前記他方を向く面から反対側の面まで貫通する貫通凹部であってもよい。この貫通凹部を境に前記一方の電極が分割されていてもよい。すなわち、前記一方の電極が前記凸部に対応する位置で分割されてそこに隙間が形成され、この隙間が上記貫通凹部(切欠部)となっていてもよい。
このような切欠部を設けることにより、第1、第2電極間における凸部の周辺の電界を弱めることができ、ないしは凸部の周辺に電界が形成されないようにすることができる。したがって、凸部に電界集中が起きるのを回避でき、凸部からパーティクルが発生するのを防止できる。この結果、処理品質を向上させることができる。
A cutout portion may be formed at a position corresponding to the convex portion of the surface facing the other one of the first and second electrodes. The notch is preferably a recess formed at a position corresponding to the protrusion on the surface of the first or second electrode facing the other of the one electrodes. This recess is not limited to a non-penetrating recess, and may be a through recess that penetrates from the surface facing the other of the one electrode to the opposite surface. The one electrode may be divided with the penetrating recess as a boundary. That is, the one electrode may be divided at a position corresponding to the convex portion, and a gap may be formed there, and the gap may be the penetrating concave portion (notch portion).
By providing such a notch, the electric field around the convex portion between the first and second electrodes can be weakened, or the electric field can be prevented from being formed around the convex portion. Therefore, electric field concentration can be avoided from occurring in the convex portion, and particles can be prevented from being generated from the convex portion. As a result, the processing quality can be improved.
本発明は、ほぼ常圧下(大気圧近傍下)でのCVDに好適である。ここで、ほぼ常圧(大気圧近傍)とは、1.013×104〜50.663×104Paの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡易化を考慮すると、1.333×104〜10.664×104Paが好ましく、9.331×104〜10.397×104Paがより好ましい。 The present invention is suitable for CVD under almost normal pressure (near atmospheric pressure). Here, almost normal pressure (near atmospheric pressure) refers to a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa. Considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration, 333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa are preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa are more preferable.
本発明によれば、放電による熱応力が生じたとしても、ギャップの厚さを維持でき、処理の均一性を確保することができる。 According to the present invention, even if thermal stress due to discharge occurs, the thickness of the gap can be maintained, and the uniformity of processing can be ensured.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1〜図3は、本発明の第1実施形態を示したものである。図1に示すように、大気圧プラズマ処理装置1は、処理ヘッド10と、被処理物配置部2とを備えている。被処理物配置部2は、ステージやコンベアで構成されており、その上に被処理物Wが配置されるようになっている。被処理物Wは、例えばガラス基板や半導体基板である。
被処理物配置部2は、被処理物Wを左右方向にスキャンできるようになっている。被処理物Wが位置固定され、処理ヘッド10が左右方向にスキャンされるようになっていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the atmospheric pressure plasma processing apparatus 1 includes a
The
処理ヘッド10は、図示しない架台に支持され、被処理物配置部2の上方に離れて位置され、処理ガスをプラズマ化(分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む)して被処理物配置部2ひいては被処理物Wへ向けて下方に噴き出すようになっている。図1及び図2に示すように、処理ヘッド10は、仮想線で示すヘッド本体11と、このヘッド本体11内に設けられた第1、第2電極21,22と第1、第2誘電部材31,32とを備え、図1の紙面と直交する前後方向に延びている。これらヘッド内部材21,22,31,32は、下から第2電極22、第2誘電部材32、第1誘電部材31、第1電極21の順に積層されている。
The
第1電極21は、ステンレスやアルミニウム等の金属で構成され、四角形の断面を有して、被処理物配置部2に沿うように前後方向(図1の紙面直交方向)に延びている。第1電極21は、給電線3aを介して電源3に接続され、電界印加電極(ホット電極)となっている。
第1電極21の内部には、冷却路21cが長手方向に延びるように形成されている。冷却路21cには、図示しない冷却媒体供給手段からの冷却媒体が通されるようになっている。冷却媒体として例えば水が用いられている。
The
Inside the
第2電極22は、ステンレス等の耐熱性及び耐腐食性の高い金属で構成され、第1電極21より薄い平板状をなし、長手方向を第1電極21と同じ前後方向(図1の紙面直交方向)に向け、短手方向(幅方向)を左右に向けて水平に配置されている。第2電極22は、アース線3bを介して電気的に接地され、上記第1電極21と対をなす接地電極(アース電極)となっている。電源3から第1電極21への電圧供給により、第1、第2電極21,22間に電界が印加され、大気圧グロー放電が生成されるようになっている。ここで、大気圧グロー放電は、アークやストリーマーが観測されない、見た目均一の放電である。
The
第2電極22は、ヘッド本体11の底部を塞ぐように設けられ、処理ヘッド10の底板を構成している。第2電極22は、第1電極21と被処理物配置部2ひいては被処理物Wとの間に介在されるようになっている。第2電極22と被処理物Wとの間には、処理空間14が画成されるようになっている。
第2電極22の上面は、第1電極21を向き、アース側放電面となっている。
第2電極22の下面は、被処理物Wを向き、処理空間14を画成すべき処理面となっている。
The
The upper surface of the
The lower surface of the
第2電極22には、その厚さ方向に上面から下面に貫通する多数の噴出口22aが形成されている。これら噴出口22aは、規則的に(例えば四角格子状又は三角格子状等)に配列されている。各噴出口22aは、例えば直径3mm程度の円形になっている。噴出口22aの下端開口は、処理空間14に連なっている。
噴出口22aの形状は、真円に限られず、楕円などの変形円形でもよく、多角形でもよく、処理ヘッド10の長手方向又は短手方向に延びるスリット状でもよい。
The
The shape of the
第1誘電部材31は、アルミナ等のセラミック(固体誘電体)で構成され、長手方向を第1電極21と同じ前後方向(図1の紙面直交方向)に向け、短手方向(幅方向)を左右に向けた平板状をなしている。第1誘電部材31の厚さは、例えば1〜2mm程度である。
第1誘電部材31の上面に第1電極21が載置されている。これにより、第1誘電部材31が、第1電極21の下面(ホット側放電面)を覆い、電極21,22間の放電を安定化させるための固体誘電体層としての役目を担っている。第1誘電部材31の長さ及び幅は、共に第1電極21より大きく、第1誘電部材31の長手方向の両端部及び幅方向の両端部が、第1電極21より水平に突出されている。
The
The
図1〜図3に示すように、第2誘電部材32は、アルミナ等のセラミック(固体誘電体)で構成され、長手方向を前後方向(図1の紙面直交方向)に向け、幅方向を左右に向けた平板状をなし、第1誘電部材31の下側に平行に配置されている。第2誘電部材32の厚さは、例えば1〜2mm程度である。
第2誘電部材32の面積(長さ及び幅)は、第1誘電部材31と同じになっているが、第1誘電部材31より大きくてもよく、小さくてもよい。第2誘電部材32の面積(長さ及び幅)は、第2電極22と同じになっているが、第2電極22より大きくてもよく、小さくてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The area (length and width) of the
第2誘電部材32は、第2電極22の上に重ねられるようにして載置され、第2電極22の上面(アース側放電面)を覆っている。これにより、第2誘電部材32は、電極21,22間の放電を安定化させるための固体誘電体層としての役目を担っている。
The
図1及び図3に示すように、第2誘電部材32には、その厚さ方向に上面から下面に貫通する多数の噴出導孔32aが形成されている。これら噴出導孔32aは、規則的に(例えば四角格子状又は三角格子状等)に配列されている。噴出導孔32aは、噴出口22aより小さく、例えば直径1mm程度の円形になっている。噴出導孔32aは、第2電極22の噴出口22aと1対1に重なり、連なっている。
噴出導孔32aの形状は、真円に限られず、楕円などの変形円形でもよく、多角形でもよく、処理ヘッド10の長手方向又は短手方向に延びるスリット状でもよい。噴出導孔32aの形状は、噴出口22aと相似形にするのが好ましいが、平面視で噴出導孔32aの内側に第2電極22が露出しない限り、噴出導孔32aが噴出口22aとは異なる形状になっていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The shape of the
図1に示すように、上下の誘電部材31,32どうし間には、狭いギャップ12が形成されている。ギャップ12の厚さ(上下方向の寸法)は、1〜2mm程度である。ギャップ12は、第2誘電部材32の噴出導孔32aに連なっている。
処理ガス源4からガス供給路4aが延び、このガス供給路4aが、2つに分岐して、ギャップ12の左右両側の開口にそれぞれ連なっている。図示は省略するが、処理ヘッド10の左右両側部には、ガス供給路4aからの処理ガスを長手方向(図1の紙面直交方向)に均一化してギャップ12に導入する整流部が設けられている。
なお、上記処理ガス源4には、処理目的に応じた処理ガスが蓄えられている。
As shown in FIG. 1, a
A
The
図1及び図2に示すように、第1、第2誘電部材31,32どうし間には、ギャップ12を維持するためのギャップ維持部40が設けられている。ギャップ維持部40は、次のように構成されている。
図2及び図3に示すように、第2誘電部材32の長手方向の両端縁には、上に突出する段差部49が一体形成されている。段差部49の第2誘電部材32上面からの突出高さは、上記ギャップ12の設定厚さと等しく、1〜2mm程度である。段差部49は、第2誘電部材32の長手方向の端縁に沿って左右に延びている。
この段差部49の上面に第1誘電部材31の長手方向の両端部が載置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
As shown in FIGS. 2 and 3, stepped
Both ends of the
さらに、第2誘電部材32の上面には、ギャップ維持部40として複数の凸部41が上に突出するように一体形成されている。各凸部41は、例えば立方体なしは直方体の小片状をなしている。凸部41の上面に第1誘電部材31が突き当てられている。
Further, a plurality of
凸部41の突出高さは、段差部49の突出高さ及び上記ギャップ12の設定厚さと等しく、1〜2mm程度である。凸部41は、第2誘電部材32の幅方向の両端縁において第2誘電部材32の長手方向に離間して複数配置されている。これら凸部41は、平面投影視において第1電極21の外側に配置されている。
The protruding height of the
凸部41は、噴出導孔32aに対し第2誘電部材32の長手方向にずれた位置に配置されるのが好ましいが、これに限定されるものではない。
これら凸部41の上面に第1誘電部材31が載置されている。
The
The
上記構成のプラズマ処理装置1にて表面処理を行なう際は、被処理物Wを被処理物配置部2の上にセットする。
そして、処理ガス源4からの処理ガスを、ガス供給路4aを経て処理ヘッド101の左右両側からギャップ12の内部に長手方向に均一に導入する。
併行して、電源3から第1電極21に電圧を供給する。これにより、電極21,22間に大気圧グロー放電が生成され、ギャップ12内の主に電極21に対応する幅方向の中央部分が放電空間13となり、該放電空間13内の処理ガスがプラズマ化(分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む)される。
When the surface treatment is performed in the plasma processing apparatus 1 having the above-described configuration, the workpiece W is set on the
Then, the processing gas from the
In parallel, a voltage is supplied from the
プラズマ化された処理ガスが、噴出導孔32aを経て、噴出口22aから下方の処理空間へ噴き出され、被処理物Wに接触される。これによって、被処理物Wの表面上で反応が起き、所望の表面処理が行なわれる。さらに、被処理物配置部2を左右にスキャンすることにより、被処理物Wの全体を処理することができる。
The plasma-ized processing gas is ejected from the
上記プラズマ処理装置1によれば、第1誘電部材31に第1電極21の重量がかかったり、放電による発明で電極21,22及び誘電部材31,32に熱応力が発生したりしたとしても、ギャップ維持部40によって第1誘電部材31と第2誘電部材32との間のギャップ12の厚さを確実に維持することができる。特に、ギャップ12の長手方向の中間部に配置された凸部41によって、誘電部材31,32の長手方向の中間部が互いに接近する方向に変形するのを防止でき、ギャップ12の厚さを一層確実に維持することができる。これによって、ギャップ12内のガス流状態や放電状態を一定に維持することができる。ひいては、処理の均一性を確保することができる。
凸部41は、平面投影視において第1電極21の外側に配置されることにより、第1電極21と第2電極22との間の電界から離れて位置されているので、凸部41の角などに電界集中が起きることはなく、凸部41からパーティクルが発生するのを回避することができる。この結果、処理品質を向上させることができる。
According to the plasma processing apparatus 1, even if the
Since the
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述した構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。
第1実施形態では、凸部41が誘電部材32に一体形成されていたが、図4に示すように、誘電部材32とは別のパーツ42Aで構成され、接着剤(接合手段)にて誘電部材32に接着(接合)されるようになっていてもよい。別パーツの凸部41Aは、誘電部材32と同じ材質(アルミナ等のセラミック)であってもよく、誘電部材32とは異なる材質の固体誘電体で構成されていてもよく、樹脂で構成されていてもよい。
別パーツの凸部41Aを誘電部材32に接合する手段としては、接着剤に限られず、溶着であってもよく、ネジやフックであってもよい。
Next, another embodiment of the present invention will be described. Regarding the configurations described in the following embodiments, the same reference numerals are given to the drawings, and description thereof will be omitted as appropriate.
In the first embodiment, the
The means for joining the
図5(a)に示すように、凸部41は、第2誘電部材32に代えて、第1誘電部材31に設けられていてもよい。
同図(a)では、凸部41が、第1誘電部材31に一体形成されているが、同図(b)に示すように、第1誘電部材31とは別のパーツ41Aで構成され、接着剤その他の接合手段にて誘電部材31に接合されるようになっていてもよい。
As shown in FIG. 5A, the
In FIG. 6A, the
図6及び図7に示す実施形態では、第2誘電部材32の上面に、第1実施形態の小片状の凸部41に代えて、凸条42(条状の凸部)が一体形成されている。凸条42は、第2誘電部材32の幅方向の一端縁(たとえば左端縁)に配置され、第2誘電部材32の長手方向に直線状に延びている。凸条42の長手方向の両端部は、段差部49の左端部に一体に連なっている。凸条42の突出高さは、段差部49の突出高さ及びギャップ12の設定厚さと等しく、1〜2mm程度である。
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, a ridge 42 (a ridge-like protrusion) is integrally formed on the upper surface of the
ギャップ12の左端部は、凸条42によって塞がれている。処理ガス源4からのガス供給路4aは、分岐することなく1ルートのまま、ギャップ12の右端(凸条42とは反対側)の開口に連なっている。処理ガスを前後長手方向(図1の紙面直交方向)に均一化してギャップ12に導入するための整流部(図示省略)は、処理ヘッド10の右側にだけ設けられている。
処理ガスは、ギャップ12の右端部だけからギャップ12内に導入される。
The left end portion of the
The processing gas is introduced into the
この実施形態によれば、凸条42によってギャップ12の厚さを維持できるだけでなく、第2誘電部材32自体の強度を向上させることができる。これにより、第2誘電部材32が長尺でしかも薄板状であっても、例えば持ち運んだり組み立てたりする際、大きくしなるのを防止でき、さらにはしなり過ぎて破損に至るのを確実に防止することができる。
According to this embodiment, not only can the thickness of the
図8及び図9に示す実施形態では、凸条43(条状の凸部)が、第2誘電部材32の一端縁に代えて、幅方向の中央部に配置され、第2誘電部材32の長手方向に延びている。凸条43の長手方向の両端部は、段差部49の左右中央部に一体に連なっている。
ギャップ12の内部が、凸条43によって左右2つの室12a,12bに分かれている。左側のガス供給路4aからの処理ガスは、左側の室12aにのみ導入される。右側のガス供給路4aからの処理ガスは、右側の室12bにのみ導入される。
第2誘電部材32の凸条43より左側の噴出導孔32aは、凸条43より右側の噴出導孔32aに対し第2誘電部材32の長手方向(図8の紙面直交方向)にずれて配置されている。これに合わせて、第2電極22の左右中央より左側の噴出口22aが、右側の噴出口22aに対し第2電極22の長手方向(図8の紙面直交方向)にずれて配置されている。
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the ridge 43 (strip-shaped ridge) is arranged at the center in the width direction instead of one end edge of the
The inside of the
The
この実施形態においても、凸条43によってギャップ12の厚さを維持できるだけでなく、第2誘電部材32を補強することができる。しかも、凸条43が第2誘電部材32の中央部に配置されているので、第2誘電部材32を左右に偏り無く補強できる。これにより、第2誘電部材32の撓み変形を一層確実に防止でき、持ち上げ時のしなりを確実に防止することができる。
また、凸条43を挟んで左右の噴出導孔32a及び噴出口22aがずれているので、処理の一層の均一化を図ることができる。
Also in this embodiment, not only can the thickness of the
In addition, since the left and right
図10に示す実施形態では、図8及び図9の実施形態の中央凸条43を有する装置において、第1電極21の下面(ホット側放電面)の左右方向の中央部に凹部21e(切欠部)が形成されている。凹部21eは、図10の紙面と直交する前後方向に延びている。凹部21eは、平面視においてちょうど中央凸条43と重なるように配置されている。凹部21eの左右方向の幅は、中央凸条43の幅より大きい。
In the embodiment shown in FIG. 10, in the apparatus having the
この実施形態によれば、凸条43が第1電極21と第2電極22の間に配置されていても、凹部21eによって、凸条43の周辺の電界を弱めることができ、凸条43の角などに電界集中が起きるのを回避できる。これにより、凸条43からパーティクルが発生するのを防止できる。この結果、処理品質を向上させることができる。
According to this embodiment, even if the
図11に示すように、凸条43を避けるための切欠部として、凹部21eに代えて、第1電極21を2つの分割電極体21a,21bに分割し、これら分割電極体21a,21bどうしの間に隙間21f(貫通凹部)を形成することにしてもよい。隙間21fは、平面視においてちょうど中央凸条43と重なっている。隙間21fの左右方向の幅は、中央凸条43の幅より大きい。
As shown in FIG. 11, instead of the concave portion 21e, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、小片状の凸部41の形状は、立方体なしは直方体に限られず、半球形などであってもよい。小片状凸部41は、誘電部材31,32の縁に配置されるのに限られず、誘電部材31,32の内側に配置されていてもよく、平面投影視で電極21と重なる位置に配置されていてもよい。小片状凸部41が平面投影視で電極21と重なる位置に配置される場合、図10又は図11の変形例と同様に、電極21の下面の凸部41に対応する位置に凸部41を避けるための切欠部21e又は21fを形成してもよい。
小片状凸部41又は凸条43を避けるための切欠部を、第1電極21に代えて第2電極22に形成することにしてもよい。
凸条42,43は、誘電部材32の略全長にわたって延びていなくてもよく、長手方向の1箇所又は複数箇所で分断されていてもよい。
さらに、図1〜図11の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、図4に示す小片状凸部441の変形例と同様に、凸条42,43についても誘電部材32とは別のパーツで構成し、接着剤その他の接合手段にて接合することにしてもよい。また、図5(a)の変形例と同様に、凸条42,43を、第2誘電部材32に代えて第1誘電部材31に一体形成してもよく、図5(b)の変形例と同様に、別パーツの凸条42,43を第1誘電部材31に接着剤その他の接合手段にて接合することにしてもよい。
小片状又は条状の凸部41〜43が、第1、第2誘電部材31,32の双方に設けられていてもよい。この場合、第1誘電部材31側の凸部41〜43と第2誘電部材32側の凸部41〜43が、互いに異なる位置に配置され、他方の誘電部材に突き当てられていてもよく、互いに同じ位置に配置されて互いに突き当てられるようになっていてもよい。(後者の互いに同じ位置に配置される場合、第1誘電部材31側の凸部41〜43は、第2誘電部材32側の凸部41〜43を介して第2誘電部材32に突き当てられ、第2誘電部材32側の凸部41〜43は、第1誘電部材31側の凸部41〜43を介して第1誘電部材32に突き当てられることになる。)
段差部49は、第2誘電部材32に一体形成されているが、第2誘電部材32とは別のパーツで構成され、接着剤その他の接合手段にて第2誘電部材32に接合されるようになっていてもよい。
段差部49は、第2誘電部材32に代えて、第1誘電部材31の長手方向の両端部の下面に一体形成又は接合手段にて接合されていてもよい。
第1電極21の断面形状は四角形に限定されるものではなく、断面四角形以外の多角形であってもよく、薄膜ないしはフィルム状、或いはシート状であってもよい。
第1誘電部材31は、第1電極21を収容するケース状になっていてもよい。ケース状の第1誘電部材31は、少なくとも第1電極21の下面(放電面)を覆う底部と、第1電極21の短手方向の両側面と対向する壁部とを有していればよく、上面や長手方向の両端が開放されていてもよい。
処理ヘッド10の姿勢は、第2電極22が下を向く状態に限られず、第2電極22が上又は横を向く状態になっていてもよく、斜めの状態になっていてもよい。処理ヘッド10の姿勢に合わせて、被処理物Wを、第2電極22と対向するように処理ヘッド10の上に配置したり横に配置したり斜めに配置したりすることにしてもよい。
本発明は、洗浄、表面改質(親水化、撥水化等)、エッチング、成膜などの種々の表面処理に適用可能である。大気圧近傍下でのプラズマ処理に限られず、真空下でのプラズマ処理にも適用可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the shape of the small
Instead of the
The
Furthermore, the embodiments of FIGS. 1 to 11 may be combined with each other. For example, similar to the modification of the small convex portion 441 shown in FIG. 4, the
Small pieces or strips of
The
Instead of the
The cross-sectional shape of the
The
The posture of the
The present invention can be applied to various surface treatments such as cleaning, surface modification (hydrophilization, water repellency, etc.), etching, and film formation. The present invention is not limited to plasma processing near atmospheric pressure, and can also be applied to plasma processing under vacuum.
この発明は、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板の製造工程における表面処理に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, surface treatment in a manufacturing process of a glass substrate for a flat panel display or a semiconductor substrate.
1 大気圧プラズマ処理装置
2 被処理物配置部
10 処理ヘッド
12 ギャップ
13 放電空間
21 第1電極
21e 凹部(切欠部)
21f 隙間(切欠部)
22 第2電極
22a 噴出口
31 第1誘電部材
32 第2誘電部材
32a 噴出導孔
41 小片状の凸部
41A 別パーツの小片状凸部
42 凸条(条状の凸部)
43 凸条(条状の凸部)
W 被処理物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Atmospheric pressure
21f Clearance (notch)
22
43 Convex strips
W Workpiece
Claims (6)
(a)前記被処理物配置部に沿う一方向に延び、電源に接続された第1電極と、
(b)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第1電極と前記被処理物配置部との間に配置され、前記第1電極の側から前記被処理物配置部の側に貫通する噴出口を有し、電気的に接地された第2電極と、
(c)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第1電極の第2電極を向く面に被さる固体誘電体からなる第1誘電部材と、
(d)前記第1電極と同方向に延びるとともに前記第2電極の第1電極を向く面に被さる固体誘電体からなり、前記第1誘電部材との間に前記放電空間となるべきギャップが形成されるとともに、前記ギャップと前記噴出口とを連ねる噴出導孔が貫通形成された第2誘電部材と、
(e)前記第1又は第2誘電部材の何れか一方の他方を向く面の少なくとも長手方向の中間部に一体形成または接合手段にて接合されるとともに、他方の誘電部材に突き当てられた凸部と、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 In an apparatus for performing plasma surface treatment by forming a processing gas into plasma in a discharge space and ejecting the gas, bringing it into contact with an object disposed in an object disposition portion outside the discharge space,
(A) a first electrode extending in one direction along the workpiece arrangement portion and connected to a power source;
(B) A jet that extends in the same direction as the first electrode and is disposed between the first electrode and the workpiece placement portion and penetrates from the first electrode side to the workpiece placement portion side. A second electrode having an outlet and electrically grounded;
(C) a first dielectric member made of a solid dielectric that extends in the same direction as the first electrode and covers a surface of the first electrode facing the second electrode;
(D) It is made of a solid dielectric that extends in the same direction as the first electrode and covers the surface of the second electrode facing the first electrode, and a gap to be the discharge space is formed between the first dielectric member and the first dielectric member. And a second dielectric member in which an ejection guide hole connecting the gap and the ejection port is formed,
(E) A protrusion that is integrally formed or joined to at least a middle portion in the longitudinal direction of the surface facing the other of either the first or second dielectric member, and is abutted against the other dielectric member And
A plasma processing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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2007
- 2007-04-19 JP JP2007110053A patent/JP2008269907A/en not_active Withdrawn
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