JP2010009890A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定してストリーマ放電を生成して均一なプラズマを生成することができ、しかも装置の大型化や高コスト化を抑制することができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】対向する電極１、１間に形成される対向領域２にプラズマ生成ガスＧを供給する。大気圧又はその近傍の圧力下で上記電極１、１間に電圧を印加することにより対向領域２にストリーマ放電Ｓを形成すると共にこのストリーマ放電Ｓにより対向領域２でプラズマＰを生成する。このプラズマＰを被処理物Ｈに供給するプラズマ処理装置に関する。不均一な電界強度分布を対向領域２に発生させることにより上記ストリーマ放電Ｓを形成するためのストリーマ放電形成手段と、このストリーマ放電Ｓを対向領域２で分散させるためのストリーマ放電分散手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物の表面に存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズマ処理装置に関するものであり、特に、幅広の被処理物（ワーク）の表面の改質に好適に応用されるものである。

従来より、筒状容器内にプラズマ生成用ガスを導入し、筒状容器の外部に配設された電極により電圧を印加することにより、プラズマ生成用ガスのガス流れと同じ方向にストリーマ放電を形成すると共にこのストリーマ放電により筒状容器内にプラズマを生成し、このプラズマを筒状容器から吹き出して被処理物に供給することによって、被処理物にプラズマ処理を施すことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−９３７６８号公報

しかし、特許文献１に記載のプラズマ処理装置では、ストリーマ放電を生成するためのストリーマ放電形成手段がなく、単に電極間に電圧の印加により発生するストリーマ放電を利用しているため、ストリーマ放電を安定して持続させるのが難しい場合があった。また、幅広の被処理物をプラズマ処理するためには、幅広の筒状容器を必要とするが、ガラス等で形成される筒状容器の強度を確保するのは困難なため、筒状容器の変形によりプラズマを均一に吹き出すことが難しく、被処理物のプラズマ処理にバラツキが生じるおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、安定してストリーマ放電を生成して均一なプラズマを生成することができ、しかも装置の大型化や高コスト化を抑制することができるプラズマ処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、対向する電極１、１間に形成される対向領域２にプラズマ生成ガスＧを供給し、大気圧又はその近傍の圧力下で上記電極１、１間に電圧を印加することにより対向領域２にストリーマ放電Ｓを形成すると共にこのストリーマ放電Ｓにより対向領域２でプラズマＰを生成し、このプラズマＰを被処理物Ｈに供給するプラズマ処理装置において、不均一な電界強度分布を対向領域２に発生させることにより上記ストリーマ放電Ｓを形成するためのストリーマ放電形成手段と、このストリーマ放電Ｓを対向領域２で分散させるためのストリーマ放電分散手段とを備えて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係るプラズマ処理装置は、請求項１において、ストリーマ放電形成手段は、被処理物Ｈの搬送方向と略直交する方向において不均一な電界強度分布を発生するものであることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係るプラズマ処理装置は、請求項１又は２において、ストリーマ放電形成手段は、対向する電極１、１の間隔を不均一にして形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至３のいずれか一項において、ストリーマ放電形成手段は、対向する電極１、１の少なくとも一つの対向面２０を誘電体３で被覆すると共にこの誘電体３の誘電率を部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至４のいずれか一項において、ストリーマ放電形成手段は、対向する電極１、１の少なくとも一つの対向面２０を誘電体３で被覆すると共にこの誘電体３の厚みを部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか一項において、プラズマ生成用ガスＧを対向領域２に供給するためのガス供給手段４を対向領域２に隣接して設けて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係るプラズマ処理装置は、請求項６において、ガス供給手段４をストリーマ放電分散手段として兼用して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項８に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至７のいずれか一項において、被処理物ＨにプラズマＰを供給するための処理空間５が対向領域２と分離して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項９に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至８のいずれか一項において、少なくとも対向する電極１、１とストリーマ放電形成手段とストリーマ放電分散手段とを収容するチャンバー６を具備して成ることを特徴とするものである。

請求項１の発明では、プラズマ生成効率のよいストリーマ放電Ｓをストリーマ放電形成手段で安定して形成することができると共に局所的な放電形態となりやすいストリーマ放電Ｓをストリーマ放電分散手段で対向領域２で均一に分散させることができ、安定してストリーマ放電Ｓを生成して均一なプラズマを生成することができるものであり、しかも、ストリーマ放電Ｓをストリーマ放電分散手段で分散させるために、ストリーマ放電Ｓを発生させるための多数の電極を備える必要が無く、装置の大型化や高コスト化を抑制することができるものである。

請求項２の発明では、搬送方向と略直交方向に電界強度分布をつけることにより、同一方向にストリーマ放電を分布させることができる。このようにストリーマ放電の分布方向を被処理物の幅方向と異なる方向に形成することにより、被処理物表面のプラズマ処理強度のばらつきを抑制することができる。

請求項３の発明では、電極１、１の対向する対向面２０を傾斜面としたり、平板と曲面等にしたりすることにより、不均一な電界強度分布を発生させるストリーマ放電形成手段を容易に形成することができるものである。

請求項４の発明では、誘電体の材質を変えることにより、電極１の対向面２０を平滑な状態のままで電界強度分布を不均一にすることができ、ストリーマ放電形成手段を有する電極１、１であってもその間隔調整を容易に行うことができて安定してストリーマ放電を形成することができるものである。

請求項５の発明では、誘電体の厚みを変えることにより、電極１の対向面２０に凹凸加工や傾斜加工をすることがなくても電界強度分布を不均一にすることができ、ストリーマ放電形成手段を容易に形成することができるものである。

請求項６の発明では、対向領域２に効率よくプラズマ生成用ガスを供給することができ、プラズマ生成用ガスの使用効率を高めることができるものである。

請求項７の発明は、ガス供給手段から供給されるプラズマ生成用ガスのガス流を利用することによりストリーマ放電を分散することができ、部材の兼用により装置の小型化や簡素化及び低コスト化を図ることができるものである。

請求項８の発明では、電気回路を含む被処理物Ｈをプラズマ処理するにあたって、電圧の印加された対向領域２に被処理物Ｈを導入する必要が無く、被処理物Ｈに対する電気的なダメージを小さくしてプラズマ処理を行うことができるものである。

請求項９の発明では、チャンバー６によりプラズマ生成用ガスＧの拡散を少なくすることができ、対向領域２でのガス雰囲気の制御を容易に行うことができると共に環境への負荷を小さくすることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１、２に示すプラズマ処理装置は、一対の電極１、１を対向配置して備えるものであり、対向する電極１、１間の空間は対向領域２として形成されている。電極１は銅、アルミニウム、チタニウム合金、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）などの導電性の金属材料で形成することができる。また、電極１は断面略台形状で長尺に形成されている。図１のものでは電極１は紙面に直交する方向に長尺に形成されている。一対の電極１、１の対向面２０、２０は傾斜面として形成されており、電極１の下部になるにしたがって対向面２０、２０の間隔が狭くなるように、一方の電極１の対向面２０と他方の電極１の対向面２０とが逆向きに傾斜するようになっている。これにより、対向領域２は下側ほど狭くなるテーパー状に形成されている。このように電極１、１の間隔を上下方向で不均一にすることによって、ストリーマ放電形成手段を形成することができる。すなわち、電極１、１の間隔は対向領域２の上部になるほど広くなるため、対向領域２の下部に比べて電界強度が低くなる。従って、対向領域２の上部から下部に向かって電界強度が徐々に大きくなるように不均一な電界強度分布が生じることになる。ここで、対向領域２の最上部における電界強度は２ｋＶ／ｍｍ、対向領域２の最下部における電界強度は２０ｋＶ／ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。尚、図２において符号２８は対向領域２の長手方向の両端部を閉塞するための閉塞板である。

また、一方の電極１には電源２１が接続されて高圧電極として形成されていると共に他方の電極１は接地されて接地電極として形成されている。また、電極１には冷却水循環用の流通孔３０が長尺方向の略全長にわたって形成されている。さらに、電極１の上面と対向面２０と下面はアーク放電の防止のために誘電体３により被覆されている。誘電体３としては、例えば、石英ガラス、アルミナ、チタン酸バリウム、イットリア、ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などの高融点の絶縁材料で形成することができ、比誘電率が５以上であることが好ましい。また、誘電体３の被膜の厚みは全体にわたって一定であり、例えば、０．５〜５ｍｍとする。

プラズマ処理装置はガス供給手段４としてガスノズル２２を備えている。ガスノズル２２は下面が開口する断面略コ字状に形成されるものであって、上記一対の電極１、１の上を跨ぐようにして配置されており、ガスノズル２２を対向領域２に隣接させている。また、ガスノズル２２は電極１の長尺方向の略全長にわたって配設されている。ガスノズル２２の上片には上下に貫通するガス導入孔２３が形成されている。また、ガスノズル２２の下面開口には噴射板２４が設けられている。噴射板２４には上下に貫通する多数個のオリフィス（貫通孔）２５が全面にわたって形成されている。オリフィス２５の直径は０．３〜５．０ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。この実施の形態１では、噴射板２４をガスノズル２２に設けることによって、ガス供給手段４とストリーマ放電分散手段とを兼用するものである。

電極１の下方の空間は被処理物ＨにプラズマＰを供給してプラズマ処理するための処理空間５として形成されている。また、上記の電極１、ガスノズル２２及び処理空間５は箱状のチャンバー６内に収容されている。チャンバー６には搬入口２６と搬出口２７が設けられている。尚、本発明のプラズマ処理装置には被処理物Ｈを搬送するための適宜の搬送手段（例えば、ベルトコンベアやローラなど）が具備されているが、図示を省略している。

そして、上記のプラズマ処理装置を用いて平板状などの被処理物Ｈをプラズマ処理するにあたって次のようにして行う。まず、大気圧又はその近傍の圧力下（９０〜１０７ｋＰａ）において、プラズマ生成用ガスＧを対向領域２にその上面開口から導入しながら電極１、１の間に電圧を印加することによって対向領域２に多数本のストリーマ放電Ｓを発生させる。ここで、プラズマ生成用ガスＧはガスノズル２２のガス導入孔２３から噴射板２４のオリフィス２５を通じて対向領域２に導入されるため、オリフィス２５により加速されて高速で対向領域２に噴射されることになり、この噴射によりプラズマ生成用ガスＧの乱流が生じてストリーマ放電Ｓが対向領域２内で拡散されて分散される。従って、不均一な電界強度分布により局所的にストリーマ放電Ｓを形成しても、それを対向領域２の全体にわたって分散させることができる。この後、分散されたストリーマ放電Ｓにより対向領域２の全体にわたって略均一にプラズマＰが生成され、このプラズマＰが対向領域２の下面開口から処理空間５にプラズマジェットとして吹き出される。プラズマＰはプラズマ生成用ガスＧの上からの圧力で吹き出される。尚、電極１、１間に印加される電圧の波形は正弦波などの連続波形とすることができ、その周波数は１ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定するのが好ましい。連続波形の電圧を用いると電極１、１間への電力の供給を大きくすることができ、高密度のプラズマを生成することができる。また、電極１、１間に印加される電圧の波形はパルス波形とすることができ、この場合、周波数は０．５ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定するのが好ましい。パルス波形の電圧を用いることにより、対向領域２の温度上昇を抑制することができ、耐熱性の低い被処理物Ｈであってもプラズマ処理をすることができる。電極１、１間に印加される電圧は電極１、１間の距離やプラズマ生成用ガスＧの組成等によって異なるが、電界強度が１〜３０ｋＶ／ｍｍの範囲になるように設定するのが好ましい。

一方、被処理物Ｈは搬入口２６からチャンバー６内に搬入され、処理空間５を通過した後、搬出口２７からチャンバー６外に搬出される。ここで、このプラズマ処理装置では被処理物Ｈは略水平に搬送されるため、被処理物Ｈの搬送方向と略直交する上下方向において不均一な電界強度分布をストリーマ放電形成手段により発生させている。そして、処理空間５において被処理物Ｈの上面に上記プラズマＰを吹き付けて供給することによって、被処理物Ｈの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。ここで、被処理物Ｈを搬送しながらプラズマＰを吹き付けることにより、被処理物Ｈの搬送方向の全長にわたってプラズマ処理をすることができる。また、被処理物Ｈの幅方向（搬送方向と水平面内で直交する方向）においても、電極１の長尺方向の全長にわたってプラズマ処理をすることができる。尚、被処理物Ｈは対向領域２の下面開口から下側０．５〜２０ｍｍを搬送することができ、その搬送速度は０．０５〜１０ｍ／分とすることができるが、これに限定されるものではない。

（実施の形態２）
図３に示すプラズマ処理装置は、一対の電極１、１を対向配置して備えるものであり、対向する電極１、１間の空間は対向領域２として形成されている。電極１は上記と同様の材料で形成することができる。また、電極１は断面略矩形状で長尺に形成されている。図３のものでは電極１は紙面に直交する方向に長尺に形成されている。一対の電極１、１の対向面２０、２０は凹凸面として形成されている。この凹凸面は複数の突起２９や突条を対向面２０に設けることにより形成することできる。対向面２０の粗度は最大高さＲｍａｘで１０〜２０００μｍとすることができるが、これに限定されるものではない。このようにして、対向する電極１、１の対向面２０、２０の間隔を上下方向及び電極１の長尺方向で部分的に不均一にすることによって、ストリーマ放電形成手段を形成することができる。すなわち、電極１、１の間隔が広い部分では狭い部分に比べて電界強度が低くなる。従って、対向領域２の全体に不均一な電界強度分布が生じることになる。また、電極１は上記と同様の誘電体３により全面にわたって被覆されている。誘電体３の被膜の厚みは上記と同様に全体にわたって一定であるため、対向面２０を被覆する部分では誘電体３の被膜の表面に対向面２０の凹凸が表出することになる。そして、このプラズマ処理装置では、この誘電体３の表面の凹凸がストリーマ放電分散手段として形成されている。従って、このプラズマ処理装置にはガス供給手段４として上記と同様のガスノズル２２を備えられているが、このガスノズル２２には噴射板２４が設けられていない。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。

そして、このプラズマ処理装置を用いて平板状などの被処理物Ｈをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、ガスノズル２２のガス導入孔２３を通じてプラズマ生成用ガスＧを対向領域２にその上面開口から導入しながら電極１、１の間に電圧を印加することによって対向領域２に多数本のストリーマ放電Ｓを発生させる。このとき、対向領域２に面する誘電体３の被膜表面は凹凸面に形成されているので、対向領域２でプラズマ生成用ガスＧの乱流が生じることになり、この乱流でストリーマ放電Ｓが対向領域２で拡散されて分散される。従って、不均一な電界強度分布により局所的にストリーマ放電Ｓを形成しても、それを対向領域２の全体にわたって分散させることができる。この後、上記と同様に、分散されたストリーマ放電Ｓにより対向領域２の全体にわたって略均一にプラズマＰが生成され、このプラズマＰが対向領域２の下面開口から処理空間５にプラズマジェットとして吹き出される。そして、上記と同様にして、被処理物Ｈをチャンバー６内に搬入した後、処理空間５において被処理物Ｈの上面に上記プラズマＰを吹き付けて供給することによって、被処理物Ｈの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。

（実施の形態３）
図４に示すプラズマ処理装置は、図３のものと同様に、電極１、１の対向面２０が凹凸面として形成されているが、これを被覆する誘電体３の厚みを不均一にして部分的に異ならせるようにし、対向領域２に面する誘電体３の被膜表面を平坦面に形成している。従って、図３のプラズマ処理装置のように、誘電体３の被膜表面の凹凸をストリーマ放電分散手段とせずに、その代わりに、図１のプラズマ処理装置のように、オリフィス２５を有する噴射板２４を備えたガスノズル２５でガス供給手段４とストリーマ放電分散手段とを兼用するようにしている。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。

そして、このプラズマ処理装置を用いて平板状などの被処理物Ｈをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、ガスノズル２２のガス導入孔２３を通じてプラズマ生成用ガスＧを対向領域２にその上面開口から導入しながら電極１、１の間に電圧を印加することによって対向領域２に多数本のストリーマ放電Ｓを発生させる。このとき、ストリーマ放電形成手段は電極１の対向面２０の表面の凹凸及び部分的に厚みの異なる誘電体３の被膜である。この後、上記と同様に、ストリーマ放電分散手段によりストリーマ放電Ｓが対向領域２内で拡散されて分散し、分散されたストリーマ放電Ｓにより対向領域２の全体にわたって略均一にプラズマＰが生成され、このプラズマＰが対向領域２の下面開口から処理空間５にプラズマジェットとして吹き出される。そして、上記と同様にして、被処理物Ｈをチャンバー６内に搬入した後、処理空間５において被処理物Ｈの上面に上記プラズマＰを吹き付けて供給することによって、被処理物Ｈの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。

（実施の形態４）
図５（ａ）に示すプラズマ処理装置では、ストリーマ放電形成手段は、対向する電極１、１の対向面２０を被覆する誘電体３の誘電率を部分的に異ならせることにより形成している。すなわち、図５（ｂ）に示すように、対向面２０を被覆する誘電体３を誘電率が異なる複数種の誘電体３ａ、３ｂで形成し、細長い誘電体３ａ、３ｂを交互に上下方向に並べて対向面２０に設けている。これにより、誘電体３ａの部分と誘電体３ｂの部分とで電界強度が異なり、上下方向に不均一な電界強度分布を対向領域２内に形成することができる。誘電体３ａと誘電体３ｂの比誘電率の差は１〜１６００であることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、図１のプラズマ処理装置のように、オリフィス２５を有する噴射板２４を備えたガスノズル２２でガス供給手段４とストリーマ放電分散手段とを兼用するようにしている。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。

そして、このプラズマ処理装置を用いて平板状などの被処理物Ｈをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、ガスノズル２２のガス導入孔２３を通じてプラズマ生成用ガスＧを対向領域２にその上面開口から導入しながら電極１、１の間に電圧を印加することによって対向領域２に多数本のストリーマ放電Ｓを発生させる。この後、上記と同様に、ストリーマ放電分散手段によりストリーマ放電Ｓが対向領域２内で拡散されて分散し、分散されたストリーマ放電Ｓにより対向領域２の全体にわたって略均一にプラズマＰが生成され、このプラズマＰが対向領域２の下面開口から処理空間５にプラズマジェットとして吹き出される。そして、上記と同様にして、被処理物Ｈをチャンバー６内に搬入した後、処理空間５において被処理物Ｈの上面に上記プラズマＰを吹き付けて供給することによって、被処理物Ｈの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
図１に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１はチタン製で長尺方向の寸法が２００ｍｍ、短尺方向の寸法１５ｍｍ、高さ４０ｍｍに形成されている。また、電極１の断面は台形に形成されており、対向領域２は下側ほど電極１、１の間隔が狭くなるテーパー状に形成されている。従って、上下方向で不均一な電界強度分布を対向領域２に形成することができる。電極１の表面には溶射法により１ｍｍ厚の誘電体（アルミナ）３の被膜を形成した。また、電極１の流通孔３０に冷却水を流して循環させた。一対の電極１、１は未放電時において最も短い箇所での間隔が１ｍｍとなるように対向配置した。ガス供給手段４としては直径１ｍｍの多数個のオリフィスを有する噴射板２４を備えたガスノズル２２を用い、ストリーマ放電分散手段と兼用するようにした。

（実施例２）
図３に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１の断面は長方形とし、その対向面２０には多数の突起２９を設けて凹凸面（最大高さＲｍａｘ５００μｍ）に形成されている。また、電極１の表面には溶射法により１ｍｍ厚の誘電体（アルミナ）３の被膜を形成し、対向面２０を被覆する誘電体３の被膜の表面も凹凸面に形成されている。これら以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。

（実施例３）
図４に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１としては実施例２と同様のものを用い、また、電極１の表面には溶射法により最も薄い部分の厚みが１ｍｍとなる誘電体（アルミナ）３の被膜を形成した。対向面２０を被覆する誘電体３の被膜の表面は平坦面に形成した。これら以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。

（実施例４）
図５に示すプラズマ処理装置を形成した。電極１の断面は長方形とし、その対向面２０は平坦面とした。また、電極１の対向面２０以外の表面には溶射法により厚み１ｍｍとなる誘電体（アルミナ）３の被膜を形成した。対向面２０を被覆する誘電体３の被膜はアルミナからなる誘電体３ａとチタン酸バリウムからなる誘電体３ｂを用いた。二種類の誘電体３ａ、３ｂの被膜は上下方向に交互に並べて上下寸法５ｍｍずつで配置した。また、誘電体３の被膜の表面は平坦面に形成した。これら以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。

（比較例１）
図６に示すように、噴射板２４のないガスノズル２２を用いた以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。従って、これはストリーマ放電分散手段を具備しないものである。

（比較例２）
図７に示すように、対向面２０を平坦面とした断面長方形の電極１を用いると共に、噴射板２４のないガスノズル２２を用いた。これら以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。従って、これはストリーマ放電形成手段及びストリーマ放電分散手段を具備しないものである。

＜プラズマ処理能力の評価＞
大気圧下で窒素６０リットル／分、酸素０．１５リットル／分のプラズマ生成用ガスＧを対向領域２に導入し、電源２１により電極１、１間に正弦波の波形を有する１０ｋＨｚ、１２ｋＶの電圧を印加した。これにより、対向領域２内に実施例１〜４及び比較例１ではストリーマ放電Ｓを、比較例２ではグロー状の放電を生じさせると共にプラズマＰを生成し、このプラズマＰを処理空間５に吹き出した。

被処理物Ｈとしては幅２００ｍｍのＡＢＳ樹脂板を用い、対向領域２の下面開口から被処理物Ｈの上面までの距離（照射距離）を５ｍｍに設定し、５ｍ／分で略水平に搬送した。そして、この条件で実施例１〜４及び比較例１、２で被処理物Ｈにプラズマ処理を施し、プラズマ処理前後での水の接触角を測定した。プラズマ処理後の水の接触角は被処理物Ｈの上面に２０点の測定点を１０ｍｍ間隔で設定して測定した。プラズマ処理前の水の接触角は８５°であった。結果を表１に示す。

表１から判るように、実施例１〜４は比較例１、２よりもプラズマ処理後の水の接触角が低下した。比較例１は比較例２よりもプラズマ処理後の水の接触角は低下しているが、ストリーマ放電分散手段がないために、プラズマ処理のバラツキが生じた。従って、不均一な電界強度分布を生じさせるストリーマ放電形成手段を具備し、且つストリーマ放電Ｓを分散させるストリーマ放電分散手段を具備する実施例１〜４のプラズマ処理能力が高いと言える。

本発明の実施の形態１を示す概略の断面図である。 同上の分解した斜視図である。 同上の実施の形態２を示す概略の断面図である。 同上の実施の形態３を示す概略の断面図である。 （ａ）は同上の実施の形態４を示す概略の断面図、（ｂ）は電極を示す概略図である。 比較例１を示す概略の断面図である。 比較例２を示す概略の断面図である。

符号の説明

１ 電極
２ 対向領域
３ 誘電体
４ ガス供給手段
５ 処理空間
６ チャンバー
Ｓ ストリーマ放電
Ｇ プラズマ生成用ガス
Ｈ 被処理物
Ｐ プラズマ

Claims (9)

1. 対向する電極間に形成される対向領域にプラズマ生成ガスを供給し、大気圧又はその近傍の圧力下で上記電極間に電圧を印加することにより対向領域にストリーマ放電を形成すると共にこのストリーマ放電により対向領域でプラズマを生成し、このプラズマを被処理物に供給するプラズマ処理装置において、不均一な電界強度分布を対向領域に発生させることにより上記ストリーマ放電を形成するためのストリーマ放電形成手段と、このストリーマ放電を対向領域で分散させるためのストリーマ放電分散手段とを備えて成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. ストリーマ放電形成手段は、被処理物の搬送方向と略直交する方向において不均一な電界強度分布を発生するものであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. ストリーマ放電形成手段は、対向する電極の間隔を不均一にして形成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
4. ストリーマ放電形成手段は、対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の誘電率を部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
5. ストリーマ放電形成手段は、対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の厚みを部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
6. プラズマ生成用ガスを対向領域に供給するためのガス供給手段を対向領域に隣接して設けて成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
7. ガス供給手段をストリーマ放電分散手段として兼用して成ることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
8. 被処理物にプラズマを供給するための処理空間が対向領域と分離して成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
9. 少なくとも対向する電極とストリーマ放電形成手段とストリーマ放電分散手段とを収容するチャンバーを具備して成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
   

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