JP2012243859A - 大気圧プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理体以外の部位への成膜を抑制した大気圧プラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置は、誘電体内にアンテナとアースが形成された面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ源において、被処理体を前記プラズマ源に略接触させ、被処理体に対してプラズマ源を設置した面とは反対の面にプラズマを生成するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は大気圧プラズマを用いて成膜、表面改質、滅菌等を行うための、大気圧プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。

近年、大気圧でプラズマを生成する技術の検討が進み、Ｓｉ系薄膜やダイヤモンドライクカーボン（DLC）薄膜等の機能性膜の生成や、材料表面の有機物除去、プラズマ滅菌等が広く検討されるようになった。この大気圧プラズマ処理において、ある一定以上の面積の被処理体（例えば１ｍ×１ｍの基板）にプラズマ処理を行う場合には、誘電体バリア放電が広く用いられている。誘電体バリア放電には大きく２つの方式がある。１つは、例えば特許文献１に記載のものであり、２枚の平行に配置させた金属の間に誘電体を挿入した平行平板型のプラズマ源でプラズマを生成する、リモートプラズマを用いた方式である。もう１つは、例えば特許文献２に記載されるものであり、一対の櫛形状の電極を１つの誘電体面内に配置した面放電方式である。この面放電方式の放電電極パターンは、古くからプラズマディスプレーパネルで採用されているものである。

特開２００５−１３５８９２号公報 特開２００６−３３１６６４号公報

成膜等に用いる大気圧プラズマ装置では、例えば特許文献１に記載されたような平行平板型の誘電体バリア放電方式が、主に用いられている。この平行平板型の誘電体バリア放電方式では、２枚の放電電極間でプラズマを生成し、例えばこの放電電極間に被処理体を挿入し、あるいは放電電極の下方近傍に被処理体を配置し、成膜処理を行う。この方式の課題として、被処理体の他に、プラズマ源である放電電極の表面も成膜されてしまうことが挙げられる。この放電電極側に付いた膜は、剥がれ落ちて異物となり、被処理体への成膜処理を阻害する。そのため、放電電極にある一定以上の膜が付着したら、放電電極の交換、掃除が必要となり、これが装置の稼働率を低下させ、量産性を損なう原因となる。

一方、特許文献２に記載の面放電方式のプラズマ処理装置は、平行に配列されプラズマを発生させる線状電極が誘電体に埋設され、この線状電極の配列面を、被処理体の処理面（表面）と、例えば２ｍｍの、間隙をもって対向するように配置し、被処理体を搬送手段で搬送するように構成されている。この方式でも、平行平板型の誘電体バリア放電方式と同様に、被処理体の他に、プラズマ源の表面も成膜されてしまうという課題が挙げられる。

本発明の目的は、主に被処理体の成膜に用いる大気圧プラズマ処理装置であって、被処理体以外の部位への成膜を抑制した、大気圧プラズマ処理装置及びそれを用いたプラズマ処理方法を提供することにある。

本発明の代表的なものを示すと次のとおりである。すなわち、本発明のプラズマ処理装置は、処理室に設けられた大気圧雰囲気のプラズマ放電部と、前記プラズマ放電部に高周波電力を供給する高周波電源と、前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給源と、被処理体の裏面を保持する被処理体保持手段とを備えたプラズマ処理装置において、前記プラズマ放電部は、一対の電極が誘電体内に平行に配置され、該誘電体の表面にプラズマを生成する面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ源であり、前記プラズマ放電部において、前記被処理体が所定の被処理体保持面に保持され、前記プラズマ放電部において、前記誘電体の表面と前記被処理体保持面とが実質的に同じ高さにあり、前記プラズマが、前記被処理体保持面とは反対側の前記被処理体の表面近傍の前記大気圧雰囲気中に生成されるように構成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、プラズマは被処理体表面近傍のみに生成されるため、プラズマ放電部や処理容器内壁への成膜を抑制できるため、装置のクリーニング周期を延ばし、量産性を向上させることが可能である。

本発明の第１の実施例になる、プラズマ処理装置の全体構成を説明するための概略図である。 第１の実施例の、プラズマ放電部の断面構造、及び、プラズマ放電部と被処理体とプラズマの位置関係を説明する図である。 第１の実施例において、プラズマ放電部に空隙がない場合の動作説明図である。 第１の実施例において、プラズマ放電部に空隙がある場合のプラズマ放電部の動作説明図である。 第１の実施例におけるプラズマ放電部について、図２ＡのＡ−Ａ‘間の断面の構造を示した概略図である。 第１の実施例における、ガス雰囲気を切り換える装置の概略図を説明する図である。 本発明の第２の実施例になる、プラズマ処理装置の全体構成を説明するための概略図である。 第２の実施例における、円筒型プラズマ放電部の電極構造を説明するための概略図である。 本発明の第２の実施例の変形例になる、他の円筒型プラズマ放電部の電極構造を説明するための概略図である。 図７ＡのＲの部分を拡大して示した構造例である。 本発明の第３の実施例になる、プラズマ処理装置の全体構成を説明するための概略図である。 第３実施例における、円筒型プラズマ放電部の電極構造を説明するための概略図である。 第３実施例の変形例になる、円筒型プラズマ放電部の電極構造を説明するための概略図である。 図１０ＡのＰ部分の構造例を示したものである。

本発明のプラズマ処理装置は、一対の電極（アンテナとアース）が１つの誘電体内に面状に形成されている面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ放電プレートを有し、大気圧雰囲気で被処理体の裏面を該プラズマ放電プレートに密着させ、該プラズマ放電プレートに対して反対側の被処理体表面の近傍にプラズマを生成して、成膜処理を行うようにしている。さらに、成膜のための処理ガスには、ヘリウムやアルゴンなど、放電しやすい希ガスで希釈された処理ガスを用い、該処理ガスはプラズマ生成側の空間に供給され、被処理体の裏面と放電プレートの間には、必要に応じて、処理ガスに比べて放電しにくい、例えば窒素を供給することによって、放電プレートと被処理体の裏面との間に生じたわずかな隙間での放電を抑制させる。なお、本発明における大気圧雰囲気とは、処理ガスの圧力が大気雰囲気と同等であることを指す。
以下、図面を参照しながら、本発明を具体的に適用したプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法の実施例について詳細に説明する。

まず、本発明の第１の実施例について図１ないし図４を用いて説明する。図１は、第１の実施例の大気圧プラズマ処理装置の全体構成を示している。この大気圧プラズマ処理装置は、例えば厚さ１mm、幅１m、長さ２０mの樹脂やガラス基板にアモルファスSiやダイアモンドライクカーボン（DLC）膜を成膜するのに用いられる。図２（図２Ａ〜２Ｃ）は、大気圧プラズマ処理装置のプラズマ放電部付近の断面構造及び動作説明図である。図３は、大気圧プラズマ処理装置の放電部の断面（図２ＡにおけるＡ−Ａ‘）を上方から見た概要を示している。

プラズマ放電部１は大気雰囲気の筐体１６内に設置される。プラズマ放電部１は、平面形状が略矩形となっている。筐体１６は、壁面が電気的に接地された処理室を形成している。複数のローラー１７により、プラズマ放電部１の表面のプラズマ６の生成領域に沿って被処理体を搬送し保持する被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘が形成されている。被処理体７は、その裏面側が複数のローラー１７及びプラズマ放電部１の表面によって保持され、被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘に沿って筐体１６内のプラズマ放電部１の上を通過する構造となっている。このとき、被処理体７の表側がプラズマ６に面しながら搬送される。なお、被処理体７の搬送手段はローラーに限定されるものではなく、ベルトやその他の搬送手段を用いても良いことは言うまでもない。

プラズマが生成される筐体１６内の空間には、シャワーヘッド８を介して、プラズマ生成用の処理ガスを供給する。プラズマ生成用の処理ガスは、処理ガス供給源９−１からガス供給ライン１０−１を介してシャワーヘッド８に供給される。プラズマ生成用の処理ガスは、放電しやすいヘリウムやアルゴンなどの希ガスで希釈されたガスとする。プラズマ放電部１と被処理体７との間に隙間２３が存在する場合（詳細は後述する）には、放電しにくい窒素ガスなどの放電抑制ガスを、プラズマ放電部１の端に設置した放電抑制ガス供給部１４（１４−１，１４−２，１−３）から供給するように構成する。放電抑制ガスは、ガス供給源９−２から、ガスライン１０−２ないし１０−４を介してガス供給部１４−１ないし１４−３に供給される。さらに、筐体１６には、排気ライン１２（１２−１，１２−２）を介して排気系１１が接続されている。また、筐体１６の被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘の近傍に設けられた被処理体の出入り口には、ガス雰囲気切り換え器１３が設置されている。

図２Ａ及び図３に詳細を示すように、プラズマ放電部１は、平坦な表面を有する誘電体５と、この誘電体５に埋設され高周波電源３に接続された一対の電極４とを有している。この一対の電極４は、アンテナとアースの２種類の電極４−１と４−２が交互に平行に誘電体５内に設置された構造になっている。電極４−１と４−２は、プラズマ放電のための高周波電源３に接続されている。図２Ａに示すように、誘電体５はプラズマ６を生成する放電部側で薄くなっており、その厚さＴ１は概ね１０μm〜数mmである。対して、プラズマを生成しない側の誘電体層の厚さＴ２はＴ１の１０倍以上としている。すなわち、一対の電極は誘電体膜５の厚み方向においてその中央よりも放電部側に偏って埋設されている。また、プラズマ放電部１は、該プラズマ放電部の放電側の誘電体表面が被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘と実質的に同じ高さ、すなわち誘電体１の表面が被処理体７の裏面に接触、あるいは実質的に接触する高さ位置に設置されている。Ｅは電極４の直径を示している。アンテナとアースの２種類の電極の幅Ｌには、電極４−１と電極４−２間の幅Ｌ１と、電極４―２と電極４―１間の幅Ｌ２がある。このアンテナとアースの２種類の電極の幅L（Ｌ１，Ｌ２）は、４被処理体の厚さDと誘電体表面層の厚さT１と、プラズマ放電部１と被処理体７との間にできる隙間Ｇの合計よりも大きい方が望ましい。即ち

Ｌ＞Ｄ＋Ｇ＋Ｔ

の式が成り立つ方が望ましい。これにより、一対の電極４間に高周波電力が印加され電流が流れることに伴い発生する電気力線１８が、被処理体７の成膜側表側に十分しみ出る。

これを図２Ｂ，図２Ｃの動作説明図で説明する。被処理体７は、基板部７Ａと、この基板部の上にプラズマを利用して成膜されるＳｉＮ膜、ダイアモンドライクカーボン膜等の薄膜層７Ｂとから構成される。図２Ｂは、プラズマ放電部１の表面と被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘とが実質的に一致し、プラズマ放電部１の表面と被処理体７の裏面との隙間Ｇがゼロ（隙間が無く、被処理体７と放電部１が密着している）の状態を示している。一対の電極４間に高周波電力が印加されることに伴い発生する電気力線１８は、その一部が、誘電体膜５（固体層）、被処理体７（固体層）を経て、筐体１６内の大気圧雰囲気（気体層）に到達し、その電界がプラズマ生成用の処理ガスに作用してプラズマを生成する。即ち、被処理体７の表面側２２の近傍の大気圧雰囲気のみで、プラズマ生成に必要な強度の電界を形成することが可能となり、プラズマ６が形成される。

なお、プラズマ放電部１の表面と被処理体７の裏面との隙間Ｇはゼロ（隙間が無く、被処理体７と放電部１が密着している）であることが望ましい。しかし、被処理体７の材質や構造などによっては、被処理体７の搬送を円滑に行うために、図２Ｃに示したように、プラズマ放電部１の表面と被処理体を搬送し保持するための被処理体保持面Ｂ−Ｂ‘とを予め微小距離だけ離し、プラズマ放電部１の表面と被処理体７の裏面との間にわずかな隙間２３を形成する必要のある場合もある。しかしこのような隙間２３があると、その隙間２３内の電界によってプラズマが生成される恐れがある。このような場合には、プラズマ放電部１と被処理体７の隙間２３には、放電しにくい窒素ガスなどの放電抑制ガスを、プラズマ放電部１の端に設置した放電抑制ガス供給部１４から供給するように構成する。これにより、隙間Ｇがゼロでない場合、窒素ガスでは放電しないが、希ガスで希釈された処理ガスでは放電するように、プラズマ放電用電源３の高周波電力の電圧を調整することで、被処理体７の表面側２２の近傍の大気圧雰囲気のみでプラズマを生成することが可能である。すなわち一対の電極４間に高周波電力が印加されることに伴い発生する電気力線１８は、その一部が、誘電体膜５（固体層）、放電抑制ガス層、被処理体７（固体層）を経て、筐体１６内の大気圧雰囲気（気体層）に到達し、その電界がプラズマ生成用の処理ガスに作用してプラズマを生成する。

また、処理ガスは、アモルファスＳｉの成膜では希ガスにＳｉＨ４ガスを添加した混合ガスをベースとして、必要に応じて水素などを添加したガスを用いる。ＳｉＮ膜の成膜ではＳｉＨ４とＨ２とＮ２またはアンモニアの混合ガスを希ガスで希釈した処理ガスを用いる。ダイアモンドライクカーボン膜の生成では、アセチレンなどの炭化水素ガスに必要に応じて水素などを添加したガスを希ガスで希釈したものを用いるのが望ましい。

なお、実施例１において、放電抑制ガスのガス供給部１４は複数個あるが、被処理体７が放電抑制ガス供給部１４の上に無い場合には、放電抑制ガスを供給しないようにすることが望ましい。また、プラズマ放電部１は筐体１６内に複数個設置しても良く、この場合、被処理体７がプラズマ放電部の放電面全体の上に無いときは放電を止めるようにした方がよい。

処理室（筐体１６内）のガス雰囲気は、概ね被処理体の表面側では成膜用の処理ガス、被処理体の裏面側では窒素ガスとなっている方が望ましい。この場合、筐体の上方は排気ライン１２−１を介して、排気ポンプなどから構成される排気系１１−１で排気され、筐体の下方は、排気ライン１２−２を介して排気系１１−２から排気される。また、排気系１１−１で集めたガスをガス供給系９−１に供給して、一部を循環させるようにしてもよい。当然、排気系１１−２で集めたガスをガス供給系９−２に供給して、一部を循環させるようにしてもよい。

筐体１６における被処理体が出入りする部分には、ガス雰囲気を切り換えるための装置１３が設置されている。この構造例を図４に示す。ガス雰囲気切り替え装置は仕切板２８により３つの領域に区切られている。中央部にはガス供給ライン１０−９を介して窒素や、希ガスなどを供給する。供給したガスは隣の領域に流れ込み、ガス流２９−２は、処理室から流れ込むガス流２９−３と、合流してガス流２９−４となり、排気ライン１２−４によって排気される。また、ガス雰囲気切り替え装置１３に、ガスライン１０−９から供給したガスのうち、図面において左側に流れるガス２９−５は、大気雰囲気から流れ込むガス流２９−６を合流してガス流２９−７となり、ガス排気ライン１２−３を介して排気される。これにより、大気が処理室内、即ち筐体１６内に流入しないようにしている。また、筐体１６内の雰囲気（大気圧雰囲気）の圧力をＰ１、大気雰囲気の圧力をＰ３としたとき、概ね

Ｐ１＜Ｐ３

の関係が成り立つことが望ましい。即ち、プラズマ放電部１により生成されるプラズマは大気圧放電によるプラズマであるが、厳密には大気雰囲気よりも若干減圧された例えば０.９気圧でもよい。

本実施例によれば、プラズマは被処理体の表面近傍の大気圧雰囲気にのみ生成されるため、プラズマ放電部や処理容器内壁への成膜を抑制できる。そのため、プラズマ処理装置のクリーニング周期を延ばし、量産性を向上させることが可能である。

次に、本発明の第２の実施例を図５ないし図６を用いて説明する。実施例１と同等の構成については説明を省略する。本実施例では、フレキシブル基板対応のロール トゥー ロール（Roll−to−Roll）式の大気圧成膜プラズマ装置の概要を示している。円筒外周にプラズマを生成することができるプラズマ源１が筐体１６内に設置されている。被処理体７はロール１９−１から供給され、ロール１９−２で巻き取られるように構成されている。そして、被処理体７は円筒型のプラズマ放電部１に角度θの距離だけ接触するようになっている。

プラズマ源１の構造は図６に示す電極構造となっている。図６に示す円筒型放電プラズマ源は、円筒状の誘電体（絶縁体）５−１の表面に２本の電極（導線）４−１と４−２を平行に螺旋状に巻き付け、その上から、ガラスやアルミナ、イットリアなどの誘電体層５−２を形成した構造となっている。電極（導線）４−１と４−２はプラズマ放電用の高周波電源３に接続されている。このプラズマ放電部は、電極４から見て、円筒の内側部分の誘電体層の厚さＴ１が電線から見て外周側にある誘電体層の厚さＴ２に対して例えば１０倍以上厚くなっている。また２本の電極の間隔Ｌ１、及び、螺旋状に巻いたときの電極の間隔Ｌ２は概ね同等の幅となっている。また、被処理体７の厚さをＤ、被処理体７と放電部にできる隙間をＧとすると、

Ｌ１≒Ｌ２＞Ｄ＋Ｇ＋Ｔ２

となっていることが望ましい。もちろんＧは、ほとんど０mmであることが望ましい。

被処理体７の表面側２０、即ち成膜処理を行う面が接している空間２４には、処理ガス供給系９−１から供給された処理ガスを、ガス供給ライン１０−１、及び、シャワーヘッド８を介して供給される。処理ガスは実施例１と同様に希ガスで希釈されたガスを用いる。被処理体７の裏側２１が接している空間２５にはガス供給源９−２からガス供給ライン１０−２を介してガス供給口１４から窒素ガスなど、処理ガスに対して放電しにくいガスを供給する。これにより、プラズマ６はプラズマ源１に接している被処理体の表面側に生成され、被処理体が接していない方（図の下側部分）ではプラズマは生成しないようにしている。なお、筐体１６の被処理体の出入り口には、処理室である筐体内に大気が入らないように、ガス雰囲気切り換え器１３が設置されている。プラズマを生成する側２４の空間（大気圧雰囲気）の圧力をＰ１、プラズマを生成しない側の空間２５の圧力をＰ２、筐体周りの大気雰囲気の圧力をＰ３としたとき、

Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３

となるように若干の圧力差が生じるようにするのが望ましい。そのため、プラズマ放電空間側２４には排気ライン１２−１を介して排気ポンプなどから構成されている排気系１１−１に接続されている。また、プラズマを生成しない空間側２５には排気ダクト１２−２を介して、排気系１１−２に接続されている。

本実施例でも、プラズマは被処理体の表面近傍の大気圧雰囲気にのみ生成されるため、プラズマ放電部や処理容器内壁への成膜を抑制できる。そのため、プラズマ処理装置のクリーニング周期を延ばし、量産性を向上させることが可能である。

［変形例１］
次に、本発明の第２の実施例の変形例を、図７（図７Ａ，図７Ｂ）を用いて説明する。図７Ａに示したプラズマ放電部は、電極４−２に相当する金属製の円筒３０の外周にイットリアやアルミナなどの誘電体層５が形成されており、その外周に電極（導線）４−１を螺旋状に巻いた構造となっている。また、図７Ｂは図７ＡのＲの部分を拡大して示した構造例である。金属製の円筒３０の表面に螺旋状の溝（ネジ溝）を設けて、その上から誘電体層５を形成し、誘電体層上に現れた溝に沿って、電極４−１を巻くようにすると製造が簡単になるメリットがある。また、電極（４−１）の間隔（ピッチ）をＳ３とすると、

１／２×Ｓ３＞Ｄ＋Ｇ

の関係式が成り立つようにするのが望ましい。

本実施例でも、プラズマは被処理体の表面近傍の大気圧雰囲気にのみ生成されるため、プラズマ放電部や処理容器内壁への成膜を抑制できる。そのため、プラズマ処理装置のクリーニング周期を延ばし、量産性を向上させることが可能である。

次に実施例３について図８ないし図９を用いて説明する。実施例１または実施例２と同等の構成部分は説明を省略する。本実施例では容器の内部など奥まった部分の表面に対してプラズマ処理を施す装置の概要を示している。筐体１６内には、プラズマ放電部１−１と１−２が設置されている。プラズマ放電部１−１は実施例１と同等構造からなる平板型のプラズマ源であり、例えば容器底部など、処理対象物の壁面が平面の部分に対して設置される。プラズマ放電部１−２は円筒型の内側にプラズマを生成するものであり、例えば図９に示した電極構造となっている。本実施例ではプラズマ放電部１−１と１−２の内側の保持空間部に、被処理体である容器７が保持される。被処理体である容器は、例えば搬送ロボットにより、保持空間部に搬入され、プラズマ処理の後、搬出される。

図９に示した円筒内周放電プラズマ源は、誘電体５の内部に、誘電体バリア放電用の電極４−１と４−２が対になって螺旋状に巻いた状態で閉じこめられている。電極４−１と４−２はプラズマ生成のための高周波電源３に接続されている。誘電体５のうち、電極４から見て、円筒の内側部分の誘電体５−２の厚さＴ１は、電極４から見て外側の誘電体５−１の厚さＴ２に対して、例えば１０倍以上厚くなっている。これにより、プラズマは円筒の内側部分に生成されるようにしている。

容器とプラズマ源の距離等の寸法については、図９に示したプラズマ源を用いた場合、被処理体７（容器）の壁面の厚さＤ、プラズマ源と容器の距離Ｇ、誘電体層の厚さＴ１、電極間隔Ｌ１、Ｌ２の関係は

Ｌ１≒Ｌ２＞Ｄ＋Ｇ＋Ｔ１

となることが望ましい。

なお、電極間隔Ｌ１、Ｌ２の値が異なるとき、小さい間隔値のＬ１またはＬ２に対して、上記不等式が成り立つようにするのが望ましい。

これにより、被処理体である容器が、保持空間部に搬入され、この容器内壁面に沿ってプラズマが生成され、容器内部にプラズマ処理を施すことが可能となる。また、本実施例でも、プラズマは被処理体の表面近傍の大気圧雰囲気のみ、換言すると容器内部のみに生成されるため、成膜処理を行う場合には、プラズマ放電部や処理装置内壁への成膜を抑制できる。そのため、プラズマ処理装置のクリーニング周期を延ばし、量産性を向上させることが可能である。

［変形例２］
次に、本発明の第３の実施例の変形例を、図１０（図１０Ａ，図１０Ｂ）を用いて説明する。

図１０Ａに示した円筒内周放電プラズマ源は、金属製の円筒部品３０の内側に誘電体層５が形成されており、その内側に電極４が螺旋状に設置されている。また、図１０Ｂは図１０ＡにおけるＰ部分の構造例を示したものである。図１０Ｂの例では、円筒型の金属部品３０の内側にネジ溝を形成し、その後、誘電体層５を形成することによって、電極４を等間隔に簡便に設置しやすくしている。

容器内には、処理ガスを供給するためのガスライン１０−１と容器内のガスを排気するためのガスライン１２が設置されている。また、容器内の処理ガスが筐体内に拡散するのを抑制するため蓋１５が設置されている。処理ガスは実施例１と同様に、希ガスで希釈したガスを用い、また、滅菌を行う場合は、例えば酸素ガスを希ガスで希釈した混合ガスを用いる。筐体１６内、且つ、容器の外側の空間には、処理ガスに比べて放電しにくい、例えば窒素ガスをガスライン１０−２から供給するようになっている。

図１０Ａに示したプラズマ源を用いた場合は、図１０Ｂにおいて電極のピッチをＳ３としたとき（Ｌ３≒Ｌ１＋Ｌ２，Ｌ１＝Ｌ２）、

１／２×Ｓ３＞Ｄ＋Ｇ

の関係が成り立つのが望ましい。

これにより、被処理体７としての容器内壁面に沿ってプラズマが生成され、容器内部にプラズマ処理を施すことが可能となる。

１：放電プレート、３：放電用電源、４：電極、５：誘電体、６：プラズマ、７：被処理体、８：シャワーヘッド、９：ガス供給源、１０：ガス供給ライン、１１：排気系、１２：排気ライン、１３：ガス雰囲気切り換え器、１４：放電抑制ガス供給部、１５：蓋、１６：筐体、１７：ローラー、１８：電気力線、１９：ロール、２０：被処理体の表側、２１：被処理体の裏側、２２：プラズマ放電側、２３：放電部と被処理体の隙間、２４：処理ガス供給空間、２５：プラズマ放電抑制ガス供給空間、２８：仕切板、２９：ガスの流れ、Ｂ−Ｂ‘：被処理体保持面。

Claims (10)

1. 処理室に設けられた大気圧雰囲気のプラズマ放電部と、
   前記プラズマ放電部に高周波電力を供給する高周波電源と、
   前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給源と、
   被処理体の裏面を保持する被処理体保持手段とを備えたプラズマ処理装置において、
   前記プラズマ放電部は、一対の電極が誘電体内に平行に配置され、該誘電体の表面にプラズマを生成する面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ源であり、
   前記プラズマ放電部において、前記被処理体が所定の被処理体保持面に保持され、
   前記プラズマ放電部において、前記誘電体の表面と前記被処理体保持面とが実質的に同じ高さにあり、
   前記プラズマが、前記被処理体保持面とは反対側の前記被処理体の表面近傍の前記大気圧雰囲気中に生成されるように構成されている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 請求項１において、
   前記プラズマ放電部の表面と前記被処理体保持面との隙間Ｇがゼロであり、
   前記被処理体に対してプラズマを生成する側の面に、希ガスで希釈された処理ガスを供給するように構成されている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
3. 請求項１において、
   前記プラズマ放電部の表面と前記被処理体保持面で保持された前記被処理体の裏面との間に微小の隙間Ｇがあり、
   前記微小の隙間に放電抑制ガスを供給する放電抑制ガス供給部を備えている、
   ことを特徴とするプラズマ処理装置。
4. 請求項３に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理体に対してプラズマを生成する側の面には、希ガスで希釈された処理ガスを供給し、前記被処理体に対して、前記プラズマ源が設置された側の面には、前記処理ガスよりも放電しにくい放電抑制ガスを供給するように構成されている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
5. 請求項１において、
   前記プラズマ放電部は、平面形状が略矩形であり、
   前記一対の電極が、前記誘電体内に該誘電体膜の厚み方向においてその中央よりも前記誘電体表面側に偏って埋設されており、
   前記被処理体を前記プラズマ放電部の表面と平行な前記被処理体保持面に沿って搬送する複数のローラーを備えている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
6. 処理室に設けられた大気圧雰囲気のプラズマ放電部と、
   前記プラズマ放電部に高周波電力を供給する高周波電源と、
   前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給源と、
   被処理体の裏面を保持する被処理体保持手段とを備えたプラズマ処理装置において、
   前記プラズマ放電部は、一対の電極の１つが円筒状の誘電体内に配置され、該円筒状の誘電体の表面にプラズマを生成する面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ源であり、
   被処理体は前記プラズマ源に略接触するように設置され、
   前記被処理体に対して、前記プラズマ源を設置した面とは反対側の面に前記プラズマを生成するように構成されている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
7. 請求項６に記載のプラズマ処理装置において、
   前記プラズマ放電部は、前記１つの電極に相当する金属製の円筒部品の外周に前記誘電体の層が形成され、該誘電体の層の外周に前記一対の電極の他の方が螺旋状に巻かれた構造となっている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
8. 請求項６に記載のプラズマ処理装置において、
   前記プラズマ放電部は、前記１つの電極に相当する金属製の円筒部品の内側に前記誘電体層が形成され、該誘電体の層の内側に前記一対の電極の他の方が螺旋状に巻かれた構造となっている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
9. 一対の電極が誘電体内に平行に配置され、該誘電体の表面にプラズマを生成する面放電型の誘電体バリア放電方式のプラズマ源を有する大気圧プラズマ処理装置により、大気圧雰囲気で処理体を処理するプラズマ処理方法であって、
   前記被処理体の裏面を、前記プラズマ源に対して実質的に接触するようにして配置し、
   前記被処理体に対して、前記プラズマ源が設置された面とは反対側の前記大気圧雰囲気中にプラズマを生成し、該プラズマにより前記被処理体の表面を処理する、ことを特徴とするプラズマ処理方法。
10. 請求項９において、
    前記被処理体の裏面を、前記プラズマ源に対して隙間Ｇがゼロとなるようにして配置し、
    前記被処理体に対してプラズマを生成する側の面に、希ガスで希釈された処理ガスを供給する、ことを特徴とするプラズマ処理方法。

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