JP2010135210A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各種条体が処理ヘッドの移動に支障を来たすのを防止し、更にパーティクルの発生を防止し、表面処理の品質を良好に保つ。
【解決手段】被処理物９を支持部３によって支持する。処理ヘッド１０の電極１１による電界印加で処理ガスをプラズマ化し、処理空間１５に供給し、被処理物９に接触させ、被処理物９を表面処理する。処理ヘッド１０を支持部３に対し支持面３ａに沿って移動させる。処理ヘッド１０に繋がる条体４１〜４４を条体収納筒３０に収容する。条体収納筒３０の湾曲部３３を処理空間１５より支持部３の側に配置する。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラズマ処理装置に関し、特に処理ヘッドに給電導線や処理ガス供給管等の各種条体が繋がるプラズマ処理装置に関する。

特許文献１のプラズマ処理装置では、処理ヘッド内の電極に電界を印加して放電を生成し、処理ガスをプラズマ化する。プラズマ化した処理ガスを被処理物に接触させ、被処理物を表面処理する。処理済みのガスを処理ヘッドの吸い込み口から吸引する。更に、処理ヘッドを被処理物の支持部に対し一方向に移動させる。
特開２００７−３１７６９８号公報

処理ヘッドには給電導線、処理ガス供給管、吸引管、温調媒体流通管等の各種条体が接続される。これら条体が何かに引っ掛かったり相互に絡まったりすると処理ヘッドの移動や表面処理操作に支障を来たす。そこで、発明者は、条体を例えばケーブルベア（登録商標）と呼ばれる条体収納筒に収容することを着想した。条体収納筒は、複数の関節輪を一列に連ね、かつ隣接する関節輪どうしの角度を可変にし、全体として湾曲可能にしたものである。しかし、処理ヘッドの移動に追随して条体収納筒の湾曲部が変位するとき、隣接する関節輪どうしが擦れ合い、パーティクルが発生することが想定される。このようなパーティクルが処理空間に侵入すると、処理品質に影響を及ぼすおそれがある。

上記課題を解決するため、本発明は、処理ガスを放電によりプラズマ化（分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）し処理空間に配置した被処理物に接触させ、被処理物の表面を処理する装置において、
（ａ）被処理物を前記処理空間内の支持面上に支持する支持部と、
（ｂ）前記放電を生成する電極と、前記支持面より第１側に離れて支持面と対向し前記処理空間を画成する画成面と、処理空間に処理ガスを供給する吹き出し口を有する処理ヘッドと、
（ｃ）前記処理ヘッドを支持部に対し前記支持面に沿う移動方向に移動させる移動機構と、
（ｄ）複数の関節輪を一列に連ね、かつ隣接する関節輪どうしの角度を可変にし、全体として湾曲可能とし、一端が前記支持部に対し位置固定されて固定端になり、他端が前記処理ヘッドに対し位置固定されて可動端になり、中間部が湾曲されて湾曲部になり、内部に前記処理ヘッドに繋がる各種条体を収容した条体収納筒と、
（ｅ）前記処理空間の周辺の雰囲気ガスを、前記支持面と交差する向きに流す雰囲気流形成手段と、
を備え、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記雰囲気ガスの流れの下流側に配置されていることを特徴とする。

各種条体を条体収納筒に収納することで、処理ヘッドの移動を円滑に行なうことができ、ひいては表面処理を円滑に行なうことができる。一方、処理ヘッドの移動に追随して条体収納筒の湾曲部が変位する。このとき、湾曲部を構成する関節輪のうち隣り合う関節輪どうしが摺擦してパーティクルが発生することが考えられる。しかし、処理空間の周辺には雰囲気ガスの流れが画成面ひいては処理空間と交差する向きに形成される。湾曲部の配置位置は、雰囲気ガスの流れに沿って処理空間より下流側である。したがって、湾曲部でパーティクルが発生したとしても、該パーティクルが処理空間に侵入するのを抑制又は防止できる。この結果、処理品質を良好に保つことができる。

前記支持部と処理ヘッドと条体収納筒を囲む筐体を、更に備え、
前記雰囲気流形成手段が、筐体の外部からガスを筐体の内部に導入する導入口と、筐体内のガスを排出する排気口を含み、前記導入口と排気口が、前記処理空間を挟んで支持面と交差する方向に離れて配置され、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記排気口が配置された側に配置されていることが好ましい。
これにより、筐体の内部に導入口から排気口へ向かう雰囲気ガスの流れが形成される。条体収納筒の湾曲部の配置位置は、処理空間より雰囲気ガスの流れ方向の下流側になる。条体収納筒の湾曲部は、導入口よりも排気口の近くに配置される。したがって、湾曲部からパーティクルが発生した場合、該パーティクルを速やかに排気口に取り込んで排出でき、パーティクルが処理空間に侵入するのをより確実に防止できる。

前記導入口が、前記筐体の前記処理空間より前記第１側に設けられ、前記排気口が、前記筐体の前記処理空間より前記第１側とは反対の第２側に設けられ、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記第２側に配置されていることが好ましい。
これにより、筐体の内部に第１側から第２側へ向かう雰囲気ガスの流れが形成される。条体収納筒の湾曲部は、処理空間より第２側すなわち雰囲気ガスの流れ方向の下流側に配置される。したがって、湾曲部でパーティクルが発生したとしても、該パーティクルが処理空間に侵入するのを抑制又は防止できる。

前記第１側が上側であり、前記第２側が下側であり、前記導入口が、前記筐体の前記処理空間より上側に設けられ、前記排気口が、前記筐体の前記処理空間より下側に設けられ、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より下側に配置されていることが好ましい。
これにより、筐体内の雰囲気ガス流を下向きにできる。すなわち、筐体内にダウンフローを形成できる。湾曲部が処理空間より下側に配置されているから、湾曲部でパーティクルが発生したとしても、前記下向きの雰囲気ガス流の作用と重力の作用とが相俟って、前記パーティクルが処理空間に侵入するのを確実に防止できる。

前記導入口の前記移動方向に沿う位置が、前記処理ヘッドの移動範囲の一端部に配され、前記排気口の前記移動方向に沿う位置が、前記処理ヘッドの移動範囲の他端部に配され、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理ヘッドより前記移動方向の前記他端部の側に離れて配されていることが好ましい。
これにより、筐体内の雰囲気ガス流の向きが支持面に対し斜めになる。条体収納筒の湾曲部が排気口の近くに配置されるため、湾曲部からパーティクルが発生した場合、該パーティクルを速やかに排気口に取り込んで排出でき、パーティクルが処理空間に侵入するのをより確実に防止できる。
処理ヘッドを移動方向に沿って排気口が配置された前記他端部側から導入口が配置された前記一端部側へ移動（往行）させながら表面処理を実行すると、湾曲部が該往行方向に沿って処理ヘッドの上流側に位置されるようにできる。したがって、湾曲部でパーティクルが発生したとしても、処理ヘッドひいては処理空間がパーティクル発生箇所から遠ざかるように移動する。よって、パーティクルが処理空間に侵入するのをより確実に防止できる。

前記条体収納筒が筒収容部に収容され、前記筒収容部の内部が前記筐体の内部に連なり、前記排気口が前記筒収容部の内部に開口されていることが好ましい。
これにより、湾曲部でパーティクルが発生したとしても、該パーティクルを筒収容部内に閉じ込めることができ、さらに筒収容部から排気口に直接取り込んで排出できる。したがって、パーティクルが処理空間に侵入するのをより一層確実に防止できる。

前記条体が、電極に電圧を供給する給電導線と、処理ガスを処理空間に供給する供給管と、被処理物に接触した後の処理済みガスを通す吸引管と、電極を温調する温調媒体を通す温調媒体流通管とを含み、
前記処理ヘッドの前記移動方向と直交する方向の両側にそれぞれ前記条体収納筒が設けられ、１の条体収納筒に給電導線と供給管が収容され、他の条体収納筒に吸引管と温調媒体流通管が収容されていることが好ましい。
給電導線と温調媒体流通管が互いに別の条体収納筒に収容されているため、給電導線を流れる電流が、温調媒体流通管を通過する水に漏電するのを防止できる。
吸引管は処理済みのガスを通すため腐食したり汚れが付着したりしやすく、供給管と比べるとメンテナンスを頻繁に行なう必要がある。また、温調媒体流通管は温調媒体で腐食する可能性があるため比較的頻繁にメンテナンスする必要がある。このようなメンテナンスの必要性が比較的高い条体を互いに共通の条体収納筒に収容することで、メンテナンスの際は、１つの条体収納筒すなわち吸引管及び温調媒体流通管が収容された条体収納筒だけを取り外したり分解したりすればよく、メンテナンスを容易に行なうことができる。

前記処理ヘッドが電極を一対有し、これら一対の電極の間に放電空間が形成され、前記放電空間の上流端に前記供給管が連なり、前記放電空間の下流端に前記処理空間に連なり、前記一対の電極のうち一方の電極に前記給電導線が接続され、前記一対の電極のうち他方の電極に接地導線が接続され、前記接地導線が、前記温調媒体流通管と同じ条体収納筒に収容されていることが好ましい。
給電導線と接地導線は、互いに別の条体収納筒に収容される。これにより、給電導線と接地導線が短絡するのを防止できる。

本発明は、大気圧近傍下でプラズマを生成して表面処理する大気圧プラズマ処理に適している。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０^４〜５０．６６３×１０^４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０^４〜１０．６６４×１０^４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０^４〜１０．３９７×１０^４Ｐａがより好ましい。

本発明によれば、処理ヘッドに繋がる各種条体を条体収納筒に収納することで、処理ヘッドの移動ひいては表面処理操作を円滑に行なうことができる。処理ヘッドの移動に伴なう条体収納筒の湾曲部の変形時に、関節輪どうしの摺擦によってパーティクルが発生したとしても、該パーティクルが被処理物の表面に付着するのを抑制又は防止できる。ひいては処理品質を良好に保つことができる。

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及び図２は、本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置１を示したものである。プラズマ処理装置１は、筐体２と、被処理物支持部３と、処理ヘッド１０を備えている。筐体２に支持部３と処理ヘッド１０が収容されている。処理ヘッド１０は、相対的に上側（第１側）に配置され、支持部３は、相対的に下側（第２側）に配置されている。

支持部３は、筐体２に対し位置が固定されている。支持部３は、ステンレス、アルミニウム等の金属で形成されている。支持部３は、平面視で四角形の平板状のステージで構成されている。支持部３の上面に被処理物９が配置される。支持部３の上面が、支持面３ａになっている。被処理物９は、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板である。被処理物９は、ガラス基板に限られず、例えば連続シート状の樹脂フィルムでもよく、半導体基板でもよい。

金属製の支持部３は、接地導線３ｅを介して電気的に接地されている。これにより、支持部３が接地電極を兼ねている。

支持部３ひいては被処理物９の上方に離れて処理ヘッド１０が配置されている。処理ヘッド１０は、左右（図１において左右、図２において紙面と直交する方向）に幅広になっている。処理ヘッド１０は、支持フレーム１８で支持されている。

処理ヘッド１０は、電極１１と、吹き出し口１２と、吸い込み口１３を有している。処理ヘッド１０の下面が、支持面３ａより上側（第１側）に離れて支持面３ａと対向している。処理ヘッド１０と支持部３との間が処理空間１５になる。処理ヘッド１０の下面が、処理空間１５の上面（第１側の面）を画成する処理空間画成面１０ａを構成する。処理空間１５は、水平かつ扁平になっている。処理空間１５の厚さ（上下方向の寸法）は、数ｍｍ程度である。処理空間１５に被処理物９が配置される。

電極１１は、ステンレス、アルミニウム等の金属で構成され、処理ヘッド１０の幅方向（図１において左右）に長く、該幅方向と直交する前後方向（図１の紙面と直交する方向、図２において左右）に短い厚板状になっている。電極１１は、給電導線４１を介して電源４に接続されている。給電導線４１は、可撓性である。電源４は、パルス波状又は連続波状の電圧を電極１１に供給する。この電圧供給によって、電極１１と、接地電極としての支持部３との間に大気圧近傍のプラズマ放電が生成され、処理空間１５が放電空間になる。
図示は省略するが、電極１１の下面と接地電極としての支持部３の上面とのうち少なくとも一方には、放電を安定させるための固体誘電体層が設けられている。

処理空間画成面１０ａには、吹き出し口１２と吸い込み口１３が開口されている。吹き出し口１２は、電極１１より例えば奥側（図２において右側）に配置されている。吸い込み口１３は、電極１１より手前側（図２において左側）に配置されている。

吹き出し口１２は、処理ガス供給管４２を介し処理ガス供給源５に接続されている。処理ガス供給管４２は、可撓性の樹脂チューブ等で構成されている。処理ガス供給源５は、処理内容に応じた処理ガスを蓄えている。例えば、処理内容が被処理物９の表面の親水化であれば、酸素（Ｏ_２）等を主成分とする酸化性ガスを処理ガスとして用いるとよい。処理内容が被処理物９の表面の撥水化であれば、ＣＦ_４等のフッ素系化合物を主成分として含むガスを処理ガスとして用いるとよい。

吸い込み口１３は、吸引管４３を介し排気手段６に接続されている。吸引管４３は、可撓性の樹脂チューブ等で構成されている。排気手段６は、スクラバ等の除害設備や吸引ポンプを含んでいる。

電極１１の内部に冷却路１１ｃが形成されている。冷却路１１ｃは、冷媒流通管４４（温調媒体流通管）を介して冷媒供給部７（温調媒体供給部）に連なっている。冷媒流通管４４は、可撓性の樹脂チューブ等で構成されている。冷媒供給部７は、冷媒（温調媒体）を冷却路１１ｃに供給する。冷媒として例えば水が用いられている。
なお、冷媒流通管４４は、冷媒を供給部７から冷却路１１ｃに送る往路管と、冷媒を冷却路１１ｃからチラー（図示せず）経由で供給部７に戻す復路管とから構成されているが、図面では往路管のみを図示し、復路管の図示を省略する。

処理ヘッド１０は、支持フレーム１８を介して移動機構２０に接続されている。移動機構２０によって、処理ヘッド１０が、図２の両端矢印で示す範囲Ｒ内で前後方向（図２の左右）に移動可能になっている。移動機構２０は、一対のガイドレール２１，２１と、各ガイドレール２１に対応するスライダ２２と、駆動部２３を有している。一対のガイドレール２１は、支持部３より下側に左右に離れて配置されている。各ガイドレール２１は、前後方向（図２の左右）に延びている。

各ガイドレール２１にスライダ２２が前後方向にスライド可能に連結されている。スライダ２２に支持フレーム１８の底部が固定されている。

スライダ２２は、駆動部２３に接続されている。駆動部２３によってスライダ２２がガイドレール２１に沿ってスライドされる。ひいては、処理ヘッド１０が前後に移動する。

プラズマ処理装置１は、条体収納筒３０を更に備えている。条体収納筒３０は、一対をなし、支持部３の左右の両側部に配置されている。２つの条体収納筒３０を互いに区別するときは、図１において左側の条体収納筒３０の符号に「Ｌ」を付し、図１において右側の条体収納筒３０の符号に「Ｒ」を付す。

条体収納筒３０は、ケーブルベア（登録商標）で構成されている。条体収納筒３０は、複数の関節輪３１を有している。複数の関節輪３１が該関節輪３１の軸線に沿って一列に連ねられている。隣接する関節輪３１，３１どうしは、左右（図２の紙面直交方向）を向く連結軸（図示せず）の周りに回転可能に連結されている。条体収納筒３０が全体として、左右方向と直交する垂直な面内で湾曲可能になっている。

図１において左側（後述するように給電導線４１を収容する側）の条体収納筒３０Ｌの関節輪３１は、樹脂（絶縁材料）で構成するのが好ましい。右側の条体収納筒３０Ｒの関節輪３１の材質は樹脂でもよく、金属でもよい。

条体収納筒３０は、固定端３０ａと、可動端３０ｂと、中間の湾曲部３３とを有している。固定端３０ａは、ガイドレール２１より下側に離れて配置され、かつ筐体２の内部の前後方向の中央部より奥側（図２において右側）に配置されている。固定端３０ａは、支持部３に対し位置固定されている。

可動端３０ｂは、固定端３０ａより上側に配置され、支持フレーム１８の底部に固定されている。したがって、可動端３０ｂは、処理ヘッド１０に対し位置固定され、処理ヘッド１０と一体になって前後方向に移動する。

湾曲部３３は、固定端３０ａ及び可動端３０ｂより前後方向の手前側（図２において左）に配置されている。湾曲部３３は、側面視でＣ字状に湾曲している。湾曲部３３の下側部が固定端３０ａに連なっている。湾曲部３３の上側部が可動端３０ｂに連なっている。

条体収納筒３０の全体が、支持部３より下側に配置されている。ひいては、湾曲部３３が、処理空間１５より下側（第２側）に配置されている。

条体収納筒３０の内部に各種条体４１〜４４が収容されている。具体的には、図１において左側の条体収納筒３０Ｌに給電導線４１と処理ガス供給管４２が収容されている。右側の条体収納筒３０Ｒに吸引管４３と冷媒流通管（冷媒往路管及び冷媒復路管）４４が収容されている。各条体４１〜４４の一端部は、固定端３０ａから出され、対応する手段４，５，６，７に接続されている。各条体４１〜４４の他端部は、可動端３０ｂから出され、支持フレーム１８の支柱部に沿って上へ延び、処理ヘッド１０に接続されている。

支持部３の左右の両側部にはそれぞれ筒収容部３９が設けられている。筒収容部３９は、上面が開口された箱状になっている。筒収容部３９は、樹脂で構成されているが、金属で構成されていてもよい。各筒収容部３９に条体収納筒３０が収容されている。条体収納筒３０の上側部分が、筒収容部３９より上に露出している。

筐体２には、筐体２の内部の気流を制御する雰囲気流形成手段５０が組み込まれている。雰囲気流形成手段５０は、雰囲気ガス導入口５１と、排気口５２を含んでいる。導入口５１と排気口５２は、処理空間１５を挟んで上下（支持面３ａと交差する方向）に離れて配置されている。さらに、導入口５１と排気口５２は、処理ヘッド１０の移動方向に離れて配置されている。

具体的には、導入口５１は、筐体２の処理空間１５より上側（第１側）に配置されている。導入口５１の前後方向（図２の左右方向）の位置は、処理ヘッド１０の移動範囲Ｒの奥端部（一端部、図２において右）に略対応している。この実施形態では、導入口５１は、筐体２の天井部に設けられている。外部の雰囲気ガス（空気）が導入口５１を通り筐体２の内部に流入することができる。導入口５１にはフィルタ５５が設けられている。

排気口５２は、筐体２の処理空間１５より下側（第２側）に配置されている。排気口５２の前後方向の位置は、処理ヘッド１０の移動範囲Ｒの手前端部（他端部、図２において左）にほぼ対応している。この実施形態では、排気口５２は、左右の各筒収容部３９の側壁に設けられている。各排気口５２は、筒収容部３９の内部に向けて開口されている。各排気口５２から排気路５３が延びている。これら排気路５３は、互いに合流している。合流後の排気路５３が排気ポンプ５４に連なっている。排気ポンプ５４は、排気手段６と共通の排気手段で構成されていてもよい。

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９を支持部３の上にセットする。移動機構２０により処理ヘッド１０を手前側（図２において左）から奥側（図２において右）へ水平面３ａに沿って移動（往行）させる。さらに、電源４から給電導線４１を介して電極１１に電圧を供給し、電極１１と支持部３との間に大気圧グロー放電を生成する。また、処理ガス供給源５の処理ガスを、供給管４２を経て処理空間１５に供給する。これにより、処理ガスが処理空間１５内でプラズマ化される。このプラズマ化された処理ガスが、被処理物９に接触する。これにより、被処理物９の表面上で反応が起き、所望の表面処理が行なわれる。
処理空間１５内の処理済みのガスは、吸い込み口１３から吸い込まれ、吸引管４３を通り、排気手段６から排出される。
更に、冷媒供給部７からの水を、冷媒流通管４４を経由して冷却路１１ｃに通す。これにより、電極１１を冷却（温調）できる。

条体４１〜４４が条体収納筒３０に収容されているため、条体４１〜４４が何かに引っ掛かったり相互に絡まったりするのを防止でき、処理ヘッド１０の移動ひいては表面処理操作を円滑に行なうことができる。

条体収納筒３０の可動端３０ｂが処理ヘッド１０に追随して移動する。これに伴なって、湾曲部３３が変位する。このとき、湾曲部３３を構成する関節輪３１，３１どうしが擦れ合い、パーティクルが発生することが想定される。このようなパーティクルが発生しても、湾曲部３３が処理空間１５より下側に離れて配置されているため、パーティクルが処理空間１５に侵入するのを抑制又は防止できる。
さらに、排気ポンプ５４を駆動する。これにより、筐体２の外部の雰囲気ガス（空気）が雰囲気ガス導入口５１から筐体２の内部に流入する。筐体２の内部では、雰囲気ガスが導入口５１から排気口５２へ流れる。処理空間１５の周辺には、雰囲気ガスの流れｆが、水平面３ａひいては処理空間１５と交差する向きに形成される。湾曲部３３の配置位置は、雰囲気ガスの流れｆに沿って処理空間１５より下流側である。したがって、パーティクルが処理空間１５に侵入するのをより確実に防止できる。しかも、導入口５１が筐体２の上側部に配置され、排気口５２が筐体２の下側部に配置されているから、筐体２内にダウンフローを形成できる。したがって、雰囲気ガス流の作用と重力の作用とが相俟って、パーティクルが処理空間１５に侵入するのを一層確実に防止できる。この結果、被処理物９の表面にパーティクルが付着するのを防止でき、良好な処理品質を得ることができる。

導入口５１と排気口５２が前後（ヘッド１０の移動方向）にずれているから、筐体２内の雰囲気ガスの流れｆは垂直に対し斜めになる。処理ヘッド１０を手前側（図２において左側）から奥側（図２において右側）へ移動（往行）させながら表面処理を実行するときは、湾曲部３３が該往行方向に沿って処理ヘッド１０の上流側に位置される。したがって、湾曲部３３でパーティクルが発生したとしても、処理ヘッド１０ひいては処理空間１５がパーティクル発生箇所から遠ざかるように移動する。よって、パーティクルが処理空間１５に侵入するのをより確実に防止できる。この結果、被処理物９の表面にパーティクルが付着するのをより確実に防止でき、良好な処理品質を十分に確保できる。

処理ヘッド１０を奥側（図２において右側）から手前側（図２において左側）へ移動（還行）させるときは、表面処理を停止するのが好ましいが、表面処理を実行しながら処理ヘッド１０を還行させてもよい。

湾曲部３３の位置は、導入口５１よりも排気口５２に十分近い。したがって、湾曲部３３からパーティクルが発生した場合、パーティクルを速やかに排気口５１に取り込んで排出でき、パーティクルが処理空間に侵入するのをより確実に防止できる。この結果、被処理物９の表面にパーティクルが付着するのを一層確実に防止でき、良好な処理品質を確実に得ることができる。

加えて、湾曲部３３が筒収容部３９に囲まれているため、パーティクルを筒収容部３９内にある程度閉じ込めることができ、パーティクルが筒収容部３９から漏れて筐体２内に拡散するのを抑制又は防止できる。さらに、パーティクルを筒収容部３９から排気口５２に直接取り込んで排出できる。したがって、パーティクルが処理空間１５に侵入するのをより確実に防止できる。この結果、被処理物９の表面にパーティクルが付着するのをより一層確実に防止でき、良好な処理品質をより確実に得ることができる。

給電導線４１を収容した条体収納筒３０Ｌを樹脂（絶縁体）で構成することより、給電導線４１を確実に絶縁することができる。
給電導線４１と冷媒流通管４４が互いに別の条体収納筒３０Ｌ，３０Ｒに収容されているため、給電導線４１を流れる電流が、冷媒流通管４４を通過する水に漏電するのを防止できる。

吸引管４３は、処理済みのガスを通すため、腐食したり汚れが付着したりしやすく、処理ガス供給管４２と比べるとメンテナンスを頻繁に行なう必要がある。また、冷媒流通管４４は、冷媒で腐食する可能性があるため比較的頻繁にメンテナンスする必要がある。これら条体４３〜４４は互いに共通の条体収納筒３０Ｒに収容されているため、メンテナンスの際は、条体収納筒３０Ｒだけを分解すればよく、メンテナンスを容易に行なうことができる。

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の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図３及び図４は、本発明の第２実施形態を示したものである。第１実施形態のプラズマ処理装置１は、被処理物９を放電空間の内部に配置してプラズマを直接的に照射する所謂ダイレクト式であったが、第２実施形態は、被処理物９を放電空間の外部に配置して処理する所謂リモート式のプラズマ処理装置１Ｘに係る。プラズマ処理装置１Ｘの支持部３は、接地電極としての機能を有していない。接地電極は、処理ヘッド１０に設けられている。処理空間１５と放電空間１ａとが分離されている。

詳述すると、図４に示すように、プラズマ処理装置１Ｘの処理ヘッド１０は、一対の電極１１，１１を有している。一方（図４において右側）の電極１１は、給電導線４１（条体）を介して電源４（図３）に接続されている。他方（図４において左側）の電極１１は、接地導線４５（条体）を介して電気的に接地されている。一対の電極１１，１１どうし間に放電空間１ａが形成されている。放電空間１ａの上端部に処理ガス供給管４２が連なっている。放電空間１ａの下端部に吹き出し口１２を介して処理空間１５が連なっている。処理ガスが、供給管４２から放電空間１ａに導入されてプラズマ化され、吹き出し口１２から下方の処理空間１５に吹き出される。この処理ガスが、支持部３上の被処理物９に接触し、表面処理がなされる。

図３に示すように、接地導線４５は、条体収納筒３０Ｒに収容されている。すなわち、接地導線４５は、吸引管４３及び冷媒流通管４４と同じ条体収納筒３０Ｒに収容されている。したがって、給電導線４１と接地導線４５が互いに別の条体収納筒３０に収容されている。これにより、給電導線４１と接地導線４５が短絡するのを防止できる。接地導線４５の固定端は、条体収納筒３０Ｒの固定端３０ａから引き出され、接地されている。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、導入口５１は、処理空間１５より上側（第１側）に配置されていればよく、筐体２の天井部に限られず、処理空間１５より上側の筐体２の側壁に設けられていてもよい。排出口５２は、処理空間１５より下側（第２側）に配置されていればよく、筒収容部３９の内部に限られず、処理空間１５より上側の筐体２の側壁に設けられていてもよく、筐体２の底面に設けられていてもよい。

導入口５１が処理空間１５より支持部３の側（第２側）に配置されていてもよく、排出口５２が処理空間１５より処理ヘッド１０の側（第１側）に配置されていてもよい。そして、雰囲気ガス流ｆを処理空間１５より支持部３の側（第２側）から処理ヘッド１０の側（第１側）へ向かう方向に形成し、かつ、条体収納筒３０の湾曲部３３を、処理空間１５より処理ヘッド１０の側（第１側）に配置してもよい。更には、湾曲部３３を処理ヘッド１０より第１側（支持部３側とは反対側）に配置してもよい。
処理ヘッド１０が支持部３より下側に位置していてもよい。「第１側」が下側であり、第２側が上側でもよい。処理ヘッド１０と支持部３が水平方向又は斜めに対向していてもよい。

導入口５１からガスを強制的に筐体２の内部に送り込むことで、筐体２の内部に雰囲気ガス流が形成されるようにしてもよい。
導入口５１と排気口５２が、処理ヘッド１０の移動方向の同じ位置に配置されていてもよい。
湾曲部３３が、処理ヘッド１０より導入口５１の側に配置されていてもよい。

支持部３は、被処理物９を安定的に支持できればよく、ステージ状に限られず、フォーク状でもよく、コロコンベアでもよい。被処理物９を支持する支持面３ａは、ステージ状支持部３の上面のように支持部が実際に有している面に限られず、フォーク状支持部やコロコンベアからなる支持部等によって仮想的に設定される面でもよい。支持面３ａに凹凸があってもよい。支持部３が、被処理物９の吸着機構を有していてもよい。

本発明は、表面改質（親水化、撥水化等）、アッシング、洗浄、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。

本発明の第１実施形態に係るダイレクト式プラズマ処理装置の概略構成を示す正面断面図である。 図１の階段状ＩＩ−ＩＩ線に沿う、上記ダイレクト式プラズマ処理装置の側面断面図である。 本発明の第２実施形態に係るリモート式プラズマ処理装置の概略構成を示す正面図である。 図３の階段状ＩＶ−ＩＶ線に沿う、上記リモート式プラズマ処理装置の側面断面図である。

符号の説明

１ ダイレクト式プラズマ処理装置
１ｘ リモート式プラズマ処理装置
１ａ 放電空間
２ 筐体
３ 支持部
３ａ 支持面
３ｅ 接地導線
４ 電源
５ 処理ガス供給源
６ 排気手段
７ 冷媒供給部（温調媒体供給部）
９ 被処理物
１０ 処理ヘッド
１０ａ 処理空間画成面
１１ 電極
１１ｃ 冷却路（温調路）
１２ 吹き出し口
１３ 吸い込み口
１５ 処理空間
１８ 支持フレーム
２０ 移動機構
２１ ガイドレール
２２ スライダ
２３ 駆動部
３０ 条体収納筒
３０ａ 固定端
３０ｂ 可動端
３１ 関節輪
３３ 湾曲部
３９ 筒収容部
４１ 給電導線（条体）
４２ 処理ガス供給管（条体）
４３ 吸引管（条体）
４４ 冷媒流通管（温調媒体流通管、条体）
４５ 接地導線（条体）
５０ 雰囲気流形成手段
５１ 雰囲気ガス導入口
５２ 排気口
５３ 排気路
５４ 排気ポンプ
５５ フィルタ
ｆ 筐体内の雰囲気ガス流
Ｒ 処理ヘッドの移動範囲

Claims (8)

1. 処理ガスを放電によりプラズマ化し処理空間に配置した被処理物に接触させ、被処理物の表面を処理する装置において、
   （ａ）被処理物を前記処理空間内の支持面上に支持する支持部と、
   （ｂ）前記放電を生成する電極と、前記支持面より第１側に離れて支持面と対向し前記処理空間を画成する画成面と、処理空間に処理ガスを供給する吹き出し口を有する処理ヘッドと、
   （ｃ）前記処理ヘッドを支持部に対し前記支持面に沿う移動方向に移動させる移動機構と、
   （ｄ）複数の関節輪を一列に連ね、かつ隣接する関節輪どうしの角度を可変にし、全体として湾曲可能とし、一端が前記支持部に対し位置固定されて固定端になり、他端が前記処理ヘッドに対し位置固定されて可動端になり、中間部が湾曲されて湾曲部になり、内部に前記処理ヘッドに繋がる各種条体を収容した条体収納筒と、
   （ｅ）前記処理空間の周辺の雰囲気ガスを、前記支持面と交差する向きに流す雰囲気流形成手段と、
   を備え、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記雰囲気ガスの流れの下流側に配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記支持部と処理ヘッドと条体収納筒を囲む筐体を、更に備え、
   前記雰囲気流形成手段が、筐体の外部からガスを筐体の内部に導入する導入口と、筐体内のガスを排出する排気口を含み、前記導入口と排気口が、前記処理空間を挟んで支持面と交差する方向に離れて配置され、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記排気口が配置された側に配置されてい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. 前記導入口が、前記筐体の前記処理空間より前記第１側に設けられ、前記排気口が、前記筐体の前記処理空間より前記第１側とは反対の第２側に設けられ、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より前記第２側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記第１側が上側であり、前記第２側が下側であり、前記導入口が、前記筐体の前記処理空間より上側に設けられ、前記排気口が、前記筐体の前記処理空間より下側に設けられ、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理空間より下側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記導入口の前記移動方向に沿う位置が、前記処理ヘッドの移動範囲の一端部に配され、前記排気口の前記移動方向に沿う位置が、前記処理ヘッドの移動範囲の他端部に配され、前記条体収納筒の湾曲部が、前記処理ヘッドより前記移動方向の前記他端部の側に離れて配されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記条体収納筒が筒収容部に収容され、前記筒収容部の内部が前記筐体の内部に連なり、前記排気口が前記筒収容部の内部に開口されていることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記条体が、電極に電圧を供給する給電導線と、処理ガスを処理空間に供給する供給管と、被処理物に接触した後の処理済みガスを通す吸引管と、電極を温調する温調媒体を通す温調媒体流通管とを含み、
   前記処理ヘッドの前記移動方向と直交する方向の両側にそれぞれ前記条体収納筒が設けられ、１の条体収納筒に給電導線と供給管が収容され、他の条体収納筒に吸引管と温調媒体流通管が収容されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記処理ヘッドが電極を一対有し、これら一対の電極の間に放電空間が形成され、前記放電空間の上流端に前記供給管が連なり、前記放電空間の下流端に前記処理空間に連なり、前記一対の電極のうち一方の電極に前記給電導線が接続され、前記一対の電極のうち他方の電極に接地導線が接続され、前記接地導線が、前記温調媒体流通管と同じ条体収納筒に収容されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。

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