JP2023182374A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の表面の電位を適切な状態にして、樹脂の表面の改質を適切に行うことのできるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】プラズマを発生させ、該プラズマによって基材１の表面を改質するプラズマ処理装置１０であって、基材１を収容する真空チャンバ１１の内部の気体をプラズマ化してラジカルを生成するＦＰＧ１２と、真空チャンバ１１においてＦＰＧ１２に対向して基材１を設定する設定部１３と、設定部１３の少なくとも一部を構成する、保持側電源１４から供給された電流によって設定部１３に所定の電圧としての第一ＤＣ電圧が印加される保持台１６と、設定部１３の少なくとも一部を構成する、非導電性の部材で形成されて、保持台１６の対向面２５、側面２６、裏面２７の少なくとも一部を覆うカバー１７とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマを発生させて樹脂などの各種の被対象物の表面処理を行うプラズマ処理装置に関する。

従来、電子基板など回路基板において各種の樹脂が用いられている。例えば、ミリ波またはマイクロ波に対応可能な伝送損失が小さい回路基板、において、低誘電の樹脂が使われ始めている。この低誘電の樹脂としては、たとえば液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）またはポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂があげられるが、ＬＣＰやＰＴＦＥ等の樹脂材料は、樹脂材料同士の密着性や、配線材として使われる銅との密着性が悪いという問題がある。

このため、従来、保持台に載置したＰＴＦＥ基材に大気プラズマを照射して表面を活性化させ、ＰＴＦＥ基材中のフッ素を、空気中の水分に由来するヒドロキシル基に置換し、ＰＴＦＥ基材の表面に銅を密着させて、ＰＴＦＥ基材と銅の積層体を得る方法が知られている。また、従来、真空中で載置台に載置した基材の表面を高エネルギービームで洗浄し、その後、イオン化した水蒸気を基材の表面に照射して、基材の表面に水酸基を吸着させる技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平９－３２２０号公報

ここで、ＰＴＦＥ基材に大気プラズマを照射する方法においても、特許文献１に記載の基材の表面を高エネルギービームで洗浄する方法においても、基材の表面を改質させる工程において、基材を載置する保持台を適切な電位に設定することで基材の周辺に水酸基などのラジカルを引き寄せている。この工程においては、基材の表面を所望の状態に改質するために、基材や基材の周辺の電位を適切に保つことが重要となる。しかしながら、ＰＴＦＥ基材に大気プラズマを照射する方法においても、特許文献１に記載の方法においても、保持台の導電性と基材の導電性が相違すると、基材の表面の部分ごとに大きな電位差が生じ、基材の表面の改質が均一に行われなくなり得るという問題がある。

一方で、樹脂製の基材は通常は非導電性である一方、保持台の周辺にラジカル等を引き寄せるためには保持台の電位を適切に設定できる導電性の部材で構成しなければならない。しかし、ＰＴＦＥ基材に大気プラズマを照射する方法や、特許文献１に記載の方法においては、保持台の導電性の部分の配置が適切に行われず、基材の表面の改質を適切に行うことが難しくなり得るという問題がある。

本願はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂の表面の電位を適切な状態にして、樹脂の表面の改質を適切に行うことのできるプラズマ処理装置を提供することを課題としている。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プラズマを発生させ、該プラズマによって被対象物の表面を改質するプラズマ処理装置であって、前記被対象物を収容する収容部の内部の気体をプラズマ化してラジカルを生成するプラズマ発生部と、前記収容部において、前記プラズマ発生部に対向して前記被対象物を設定する設定部と、該設定部の少なくとも一部を構成する、第一の電源から供給された第一電流によって前記設定部に所定の電圧としての第一電圧が印加される電極部と、前記設定部の少なくとも一部を構成する、非導電性の部材で形成されて、前記電極部の表面の少なくとも一部を覆う非導電部とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記設定部は板状であって前記プラズマ発生部に対向する対向面が板状に形成され、前記電極部の前記対向面の略全面と、前記対向面の側面及び／又は裏面の少なくとも一部とが前記非導電部に覆われたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記設定部は柱状であって、該柱状の側面が前記プラズマ発生部に対向する対向面を形成し、前記電極部の前記対向面と、前記対向面の側面の少なくとも一部とが前記非導電部に覆われたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記被対象物を収容する収容部と、該収容部の内部にプラズマが発生する真空環境を形成し、暗放電が発生する気体圧力に制御する圧力制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記非導電部は前記電極部の表面に規則的な配列で設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記プラズマ発生部は前記プラズマを発生させるための第二電圧を印加する第二の電源に接続されて、該第二の電源から第二電流が流れて前記第二電圧が印加されることで前記プラズマを発生させ、前記第一電圧の大きさは、前記第二電圧の大きさ以下となる、及び／又は、前記第一電流の量は、第二電流の量以上となる、ように設定されたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の構成に加え、前記第一の電源、及び、前記第二の電源はそれぞれ直流電源であって、前記第一電圧、及び、前記第二電圧は、それぞれ直流電圧として印加されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の構成に加え、前記非導電部は、前記電極部で発生する前記第一電圧が前記第二電圧の４０％よりも大きくなる範囲において設定されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか一つに記載の構成に加え、前記被対象物は樹脂であり、前記ラジカルはヒドロキシルラジカルであって、該ヒドロキシルラジカルを前記樹脂の表面に導入する工程に用いられることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか一つに記載の構成に加え、前記被対象物は樹脂であり、前記非導電部を構成する前記非導電性の部材が前記被対象物と同質の樹脂であることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか一つに記載の構成に加え、前記被対象物はガラス、及び／又は、半導体特性を具備した基材であることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか一つに記載の構成に加え、前記被対象物は電子部品の基材であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、プラズマによって被対象物の表面を改質するプラズマ処理装置において、プラズマ発生部に対向して被対象物を設定する設定部を構成する導電性の電極部の表面の少なくとも一部を、非導電性の部材で形成された非導電部で覆い、電極部に所定の電圧としての第一電圧が印加され、プラズマ発生部によって収容部の内部の気体をプラズマ化してラジカルが生成されることにより、被対象物が非導電性の部材により形成されているとき、被対象物の表面と被対象物が設定された設定部の非導電部の表面とを近い電位に設定できる。そのため、被対象物の表面の部位ごとの電位差が生じることが抑止されて、ラジカルは被対象物の表面全体に均一に導入される。そして、被対象物の表面全体を均質に改質できる。これにより、樹脂の表面の電位を適切な状態にして、樹脂の表面の改質を適切に行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、板状の設定部のプラズマ発生部に対向する対向面の略全面と、対向面の側面及び／又は裏面の少なくとも一部とが非導電部に覆われたことにより、板状の設定部に設定した被対象物の表面の部位ごとの電位差が生じることを抑止されて、ラジカルは被対象物の表面全体に均一に導入される。そして、被対象物の表面全体を高い確度で均質に改質できる。

請求項３に記載の発明によれば、柱状の設定部の側面のプラズマ発生部に対向する対向面の少なくとも一部が非導電部に覆われたことにより、柱状の設定部に設定した被対象物の表面の部位ごとの電位差が生じることを抑止されて、ラジカルは被対象物の表面全体に均一に導入される。そして、被対象物の表面全体を高い確度で均質に改質できる。

請求項４に記載の発明によれば、収容部の内部にプラズマが発生する真空環境を形成し、暗放電が発生する気体圧力に制御することにより、収容部の内部の気体をプラズマ化してラジカルを生成し、被対象物の表面にラジカルを導入する工程を、収容部の内部の気体圧力の制御に基づいて適切に行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、非導電部は電極部の表面に規則的な配列で設けられたことにより、設定部や被対象物の表面の部位ごとの電位の相違を規則的に形成できる。そのため、設定部の形状や設定部に対する被対象物の設定位置に応じ、被対象物の表面の部位ごとに電位差が生じることを高い確度で抑止できる。これにより、ラジカルを被対象物の表面全体に高い確度で均一に導入できる。

請求項６に記載の発明によれば、第一電圧を、プラズマ発生部にプラズマを発生させるための第二電圧以下となる、及び／又は、前記第一電流の量は、第二電流の量以上となる、ように設定することにより、プラズマの発生と、プラズマにより生成したラジカルを、被対象物の表面側に引き寄せることとを適切に行い、ラジカルを被対象物の表面全体に高い確度で均一に導入できる。

請求項７に記載の発明によれば、プラズマの発生と被対象物へのラジカルの導入を、直流電圧の印加によって、安定的かつ確実に行なうことができる。

請求項８に記載の発明によれば、非導電部の大きさの調節により、被対象物へのラジカルの導入を適切に行える大きさの電流を設定部側に流すことができ、被対象物へのラジカルの導入を適切に行うことができる。

請求項９に記載の発明によれば、樹脂により構成された被対象物の表面にヒドロキシルラジカルを導入する工程において、被対象物へのラジカルの導入を的確に行なうことができる。

請求項１０に記載の発明によれば、非導電部を構成する非導電性の部材が被対象物と同質の樹脂であることにより、被対象物と被導電部との電位差や電流の導電状態の差異の発生を抑止し、被対象物へのラジカルの導入を適切に行うことができる。

請求項１１に記載の発明によれば、ガラス、及び／又は、半導体特性を具備した基材により構成された被対象物の表面にラジカルを導入する工程において、被対象物へのラジカルの導入を的確に行なうことができる。

請求項１２に記載の発明によれば、電子部品の基材の表面にラジカルを導入する工程において、被対象物へのラジカルの導入を的確に行なうことができる。

この実施の形態１の基板処理装置を構成する基板製造システムを模式的に示す図である。 同上基板製造システムにおける処理工程のフローチャートである。 この実施の形態２の基板処理装置を構成する基板製造システムを模式的に示す図である。 この実施の形態３の基板処理装置を構成する基板製造システムを模式的に示す図である。

［発明の実施の形態１］
図１乃至図２に、この実施の形態１を示す。

図１に示すとおり、この実施の形態１の基板処理装置１Ａは、プラズマ処理装置１０を備える。図示しないが、この実施の形態の基板処理装置１Ａは、基材上に金属箔を形成するための各種装置（スパッタリング装置など）、基材上に鍍金を行う鍍金装置、基材上に回路パターンを形成する現像装置やパターンエッチング装置なども備える。

なお、基板処理装置１Ａには、プラズマ処理装置１０と他の装置との間で基材１を搬送する、コンベア式やロボットアーム式の搬送装置（図示せず）が設けられてもよい。

［プラズマ処理装置の構成］
図１は、この実施の形態１のプラズマ処理装置を模式的に示す図である。

図１に示すプラズマ処理装置１０は、樹脂製の「被対象物」としての基材１の表面にプラズマを照射して、基材１を構成する樹脂の原子の少なくとも一部を脱離させ、その後、樹脂にヒドロキシル基を付与することで樹脂の表面の濡れ性を改善し、例えば表面に金属層を接合させる際の接合状態を強固にすることができる。金属層以外にも、樹脂層や接着剤層やセラミック層やＳｉなどの半導体素子層などがある。

図１に示す、この実施の形態１のプラズマ処理装置１０は、「収容部」としての真空チャンバ１１と、「プラズマ発生部」としてのファインプラズマガン（Fine Plasma Gun 以下「ＦＰＧ」と称する。）１２と、設定部１３と、「第一の電源」としての保持側電源１４と、「第二の電源」としてのプラズマ側電源１５とを備えている。設定部１３は、「電極部」としての保持台１６と、「非導電部」としてのカバー１７とを備えている。

保持側電源１４と保持台１６と真空チャンバ１１とは保持側回路１８を形成している。また、プラズマ側電源１５とＦＰＧ１２と真空チャンバ１１とは、プラズマ側回路１９を形成している。

また、プラズマ処理装置１０は真空チャンバ１１内にガスを導入するための第一のガス導入部２０、第二のガス導入部２１を備え、また、真空チャンバ１１内を真空引きして大気圧よりも減圧するための「圧力制御部」としての真空ポンプ（図示せず）等も備えている。

なお、図１には、真空チャンバ１１の内部におけるイオン２２とラジカル２３の飛散方向の一部を矢印によって模式的に示している。

また、真空チャンバ１１はグランド２４に接続されている。グランド２４は、保持側回路１８とプラズマ側回路１９の基準となる電位を設定する。

真空チャンバ１１は、処理対象となる基材１が収容でき、内部を密閉して、真空ポンプ（図示せず）の真空引きにより内部の気圧を大気圧よりも減圧できるチャンバである。真空チャンバ１１は内部を減圧させたときの内部と外部の気圧差に耐えられる高い剛性を有する材質、例えば鋼鉄などによって形成される。

ＦＰＧ１２は、真空チャンバ１１内の上部に配置されて、真空チャンバ１１内に導入された処理ガス（図示せず）をプラズマ化する。ＦＰＧ１２は、例えば国際公開第２０１４／１７５７０２号に記載されているものが採用できる。ＦＰＧ１２から発せられるプラズマは、窒素およびアルゴンの少なくとも一方を含んでいることが好ましい
保持台１６、カバー１７については［設定部の構成］の項に詳述する。

保持側電源１４は直流電源であり、プラスの電極が保持台１６側に接続され、マイナスの電極が真空チャンバ１１側に接続されて、保持側回路１８に「第一電圧」としての直流電圧（第一ＤＣ電圧）を印加する。プラズマ側電源１５は、直流電源であり、プラスの電極が保持台１６側に、マイナスの電極が真空チャンバ１１側に接続されて、プラズマ側回路１９に「第二電圧」としての直流電圧（第二ＤＣ電圧）を印加する。なお、保持側回路１８とプラズマ側回路１９には、それぞれ回路の通電状態のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるスイッチ（図示せず）が設けられている。

なお、ガス導入部（図示せず）は、開閉弁（図示せず）の開閉や開量によって真空チャンバ１１内へのガスの導入の開始、停止や、ガスの導入量の調整を行う。ガス導入部（図示せず）は、後述する「脱離工程」で使用される気体、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスや窒素（Ｎ^２）ガス、また、後述する「導入工程」で使用される気体、例えば水蒸気を真空チャンバ１１に導通するために用いられる。

［基材］
この実施の形態１において、基材１を構成する樹脂は、疎水表面を有するものであれば特に制限がないが、例えば、ＰＴＦＥやＰＦＡやＰＣＴＦＥなどのフッ素樹脂、ポリイミド、またはＬＣＰが挙げられる。具体的には、フッ素樹脂の場合、基材１の素材としての樹脂は、フッ素と炭素を含んでおり、樹脂の疎水表面から脱離する原子は主にフッ素と炭素である。分子結合が切れ、活性化した表面にヒドロキシル基を付与すること付与することで、フッ素樹脂の疎水表面を大きく親水化することができる。また、この現象は樹脂表面のみでおきている現象であり、その下のフッ素を含む樹脂の母材は、絶縁性が高く、比誘電率や誘電正接が小さく、信号の伝送損失が小さく、電気基板として優れている。

また、基材１の素材として用いられる樹脂は、上記の材質以外にも、ポリテトラフルオロエチレンや、全芳香族ポリエステルを含む液晶ポリマー等であってもよい。また、基材１の素材は樹脂以外の材質、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等のガラス、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の炭化物系セラミックス、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等の酸化物系セラミックス等、Ｓｉなどの半導体素子等、基材１として用い得る各種材質であってもよい。

［設定部の構成］
図１に示すとおり、この実施の形態１の設定部１３は、真空チャンバ１１の背面側の位置（図１における下側の位置）に、真空チャンバ１１の正面側の位置（図１における上側の位置）に設けられたＦＰＧ１２に対向して設けられている。板状に形成されており、一方側の面（図１における上側の面）がＦＰＧ１２に対向する対向面２５を形成している。基材１はこの対向面２５に載置されて、各工程が行われる。

図１に示すとおり、設定部１３は、保持台１６と、カバー１７とを備えている。

保持台１６は、導電性の部材、例えば半導体特性を具備した基材によって板状に形成されている。保持台１６は、基材１が存在する位置に依存する少なくとも一部に、保持側電源１４からの保持側電圧（後述）の印加を受ける。

カバー１７は基材１と同じ材質の樹脂によって形成されている。ただし、カバー１７を基材１と異なる材質の樹脂や、樹脂以外の材質によって形成してよい。具体的には、基材１へのラジカルの導入を適切に行える（特に、基材１とカバー１７との電位差や電流の導電状態の差異の発生を抑止し、基材１へのラジカルの導入を適切に行うことができる。）いかなる材質によってカバー１７を形成してもよい。

カバー１７を基材１と異なる樹脂や樹脂以外の材質で形成する場合、カバー１７は非導電性であって、基材１と同様の誘電率の材質によって形成することが、保持台１６に電圧を印加した際に基材１と設定部１３の対向面２５側を略同一の電位とする上で望ましい。ただし、基材１の電位を工程が適切に行えるように設定できるのであれば、カバー１７を導電性の樹脂や樹脂以外の材質で形成したり、カバー１７の非導電性で誘電率が基材１と異なる材質で形成してもよい。

設定部１３は、保持台１６の「表面」としての対向面２５側の略全面と、保持台１６の周縁部にあたる「表面」としての側面２６の略全面と、保持台１６の対向面２５の裏側にあたる「表面」としての裏面２７の外周部とが、カバー１７で覆われた構成となっている。また、設定部１３は、裏面２７の内側にカバー１７に覆われずに保持台１６が外部に露出した露出部２８が形成されている。設定部１３の裏面２７側から見た露出部２８は、設定部１３の裏面２７の略中央部に略矩形に形成されている。露出部２８は、略中央部に限定される必要性はなく、露出する部分が側面２６や対向面２５であってもよい。後述するアーク放電を防ぐ理由から、対向面２５とするよりも、裏面２７側にすべきであることは言うまでもない。

［カバーを設ける目的］
保持台１６の対向面２５側の略全面をカバー１７で覆う目的の一つは、保持台１６の対向面２５に基材１を載置して保持側電源１４による電圧を印加した際に、ＦＰＧ１２と保持台１６との間でアーク放電が発生するのを抑止するためである。また、目的のもう一つは、保持台１６の対向面２５側の基材１が載置された部分と載置されていない部分の表面の電位を略同一に設定するためである。つまり、このようにすることで、ＦＰＧ１２からみて電気的に一様になり、均一で安定したプラズマが供給できる。

真空チャンバ１１内を真空にし、保持側電源１４やプラズマ側電源１５をオンにして保持側回路１８やプラズマ側回路１９に電圧を印加した場合、もし、ＦＰＧ１２に対向して導電性の保持台１６が露出していると、露出の位置や面積、電圧の大きさなどによっては、ＦＰＧ１２と保持台１６との間でアーク放電が発生し、基材１の表面を損傷させる。このアーク放電によって、電流が急激に流れるためにＦＰＧ１２の動作が不安定になり、基材１の表面にラジカルを導入する工程（後述するステップＳ２の「導入工程」等）が困難になったりし得るという問題がある。

一方、保持台１６の周囲を全て非導電性のカバー１７で覆った場合、保持側電源１４が電気的に接続されない状態になり、保持側回路１８を流れる電流がゼロになってしまう。これにより基材１の表面にラジカルを導入する工程（後述するステップＳ２の「導入工程」等）に支障を来たしたり得るという問題がある。

保持台１６の側面２６や裏面２７の一部をカバー１７で覆い、裏面２７に露出部２８を形成するのは、上述の問題を解決して、後述するステップＳ２の「導入工程」等を円滑に行う目的による。

ここで、保持台１６を覆うカバー１７の露出部２８の大きさと、保持側回路１８の電圧及び電流の大きさとの関係について説明する。

まず、保持台１６を全てカバー１７で覆って露出部２８が形成されない状態とした場合は、保持側電源１４から電圧を印加しても、上述のように保持側回路１８に電流は流れない。この場合、保持側回路１８の電圧はゼロになる。

次に、保持台１６に非常に小さい露出部２８を形成すると、グロー放電が発生し、保持側回路１８に非常に小さい電流が流れ、保持側回路１８には非常に小さい電圧が印加される。この非常に小さい露出部２８を徐々に大きくしていくと、保持側回路１８に電流が徐々に流れやすくなり、保持側回路１８に印加される電圧も徐々に大きくなる。

一方、露出部２８を所定の大きさよりも大きくすると、今度はアーク放電が発生しやすくなり、上述のように基材１の表面がアーク放電で損傷する。

そして、基材１の表面にラジカルを導入する工程を適切に行うためには、保持台１６の露出部２８の開口面積の大きさは、保持側回路１８に充分な電流が流れ、アーク放電の発生を抑止できるものであることが好ましい。また、この状態における保持側回路１８の電圧の大きさや電流の量が電圧や電流の最適な値となる。このような状態となるように、保持台１６をカバー１７で覆って露出部２８の開口位置や開口面積が適切となるように形成することが望ましい。

すなわち、この実施の形態１においては、保持台１６の対向面２５に加え、側面２６や裏面２７の一部をカバー１７で覆うことで、保持側電源１４の電圧印加による設定部１３の電位が適切な大きさとなるように調整すると共に、ＦＰＧ１２と保持台１６との間でのアーク放電の発生を抑止する。また、裏面２７の露出部２８から保持台１６を外部に露出させて、保持側電源１４の電圧印加による保持台１６の電位の変化を適切に起こさせる。

露出部２８の大きさと保持側電源１４が実際に印加できる電圧には上述のような関係性がある。この実施の形態１においては、保持側電源１４から保持側回路１８（の保持台１６）に印加される電圧が、ＦＰＧ１２に印可される電圧の４０％以上になるように、露出部２８の大きさを決定する。なお、露出部２８の大きさは、保持側回路１８を流れる電流の量が最適な値になるように、電流値に依存して決定してもよい。さらに、露出部２８の位置を、保持側回路１８に印加される電圧や電流が適切な大きさとなるように設定してもよい。

［設定部の構成（変形例）］
なお、上記［カバーを設ける目的］に適合すれば、保持台１６をカバー１７が覆う位置や大きさを、図１に示す構成以外のどのような構成としてもよい。

例えば、裏面２７側の露出部２８の大きさが図１に示すものよりも大きくても小さくてもよい。また、露出部２８は略矩形以外の形状、例えば略円形や略三角形、略六角形や略星形等に形成されてもよい。

また、露出部２８により、カバー１７が保持台１６の表面に略規則的な配列で設けられる構成となってもよい。例えば、露出部２８が複数の平行なスリットとして形成されて、カバー１７が保持台１６の表面に略規則的な配列で設けられた構成となっていてもよい。また、露出部２８は裏面２７側から見たときに裏面２７の略中央以外の部分、例えば左側部側（図１における左側）や右側部側（図１における右側）に偏在してもよい。また、露出部２８は設定部１３の側面２６の一部に設けられてもよい。さらに、露出部２８は設定部１３の対向面２５側に設けられていてもよく、例えば設定部１３の基材１が載置される部分（対向面２５側から見て設定部１３の略中央部など）の少なくとも一部に形成されてもよい。また、これらに例示した態様以外で露出部２８が形成されてもよい。

［処理工程］
図２は、この実施の形態１のプラズマ処理装置１０における、電子回路を製造するための処理工程の一例を示すフローチャートである。同図に基づいてこの実施の形態１のプラズマ処理装置１０の処理工程を説明する。なお、プラズマ処理装置１０によって電子回路を適宜製造できるものであれば、この処理工程以外のいかなる工程が行われてもよい。

［ステップＳ１：脱離工程］
基板処理装置１Ａのプラズマ処理装置１０においては、設定部１３に載置された基材１の表面にＦＰＧ１２からのプラズマを照射して、基材１の表面３の樹脂の原子の少なくとも一部を脱離させる（ステップＳ１：脱離工程）。

具体的には、真空ポンプ（図示せず）を作動させて真空チャンバ１１の内部を第一のガスが導入されて実現する圧力の少なくとも1/10以下の真空環境にしたのち、第一のガス導入部２０の開閉弁（図示せず）を開き、真空チャンバ１１内に窒素やアルゴンなどの処理ガスを導入し、真空チャンバ１１の内部を所定の圧力（例えば０．１Ｐａ以上０．４Ｐａ以下、好適には０．３Ｐａ程度）にする。

真空チャンバ１１内に処理ガスを導入した後、プラズマ側回路１９のスイッチ（図示せず）をＯＮにしてＦＰＧ１２をＯＮにすると、ＦＰＧ１２の作用によって真空チャンバ１１内に導入された窒素やアルゴンの処理ガスのプラズマが生成される。図２に示すように、発生したイオン２２やラジカル２３は基材１に衝突し、主にイオン２２の衝突の衝撃によって、基材１の表面３から樹脂の原子が脱離する。そして、プラズマ側回路１９のスイッチ（図示せず）をＯＦＦにしてＦＰＧ２０をＯＦＦにすると脱離工程は終了する。

なお、脱離工程では、保持側電源１４をＯＦＦにして、保持台１６をグランド２４に接続する（図示せず）。

基材１の表面３から樹脂の原子が脱離するとその原子によって真空チャンバ１１内の圧力は上昇し、例えば０．３Ｐａに設定しておいても、０．３Ｐａよりも大きくなってしまう。０．３Ｐａよりも大きくなってしまうと、ＦＰＧ１２から照射されるプラズマの状態が暗放電からグロー放電に変化してしまい、安定した処理が実現できなくなる。そこで、
真空ポンプと真空チャンバ１１の間に設置される開口絞り（図示せず）を開け、真空引きを増やすことで０．３Ｐａを維持する。

［ステップＳ２：導入工程］
プラズマ処理装置１０においては、脱離工程の後、基材１を構成する樹脂にヒドロキシル基を付与することで基材１の表面の濡れ性を改善する（ステップＳ２、導入工程）。

導入工程の開始前は、真空ポンプ（図示せず）を作動させて真空チャンバ１１の内部を第二のガスが導入されて実現する圧力の少なくとも1/10以下の真空環境にする。この時、脱離工程で使用した処理ガスの窒素やアルゴンや基材１の表面３から樹脂の原子が排出される。保持側回路１８もプラズマ側回路１９も通電されていない状態である。

次に、保持側回路１８に通電させ、設定部１３上の基材１に保持側電圧としてのプラスの電圧を印加して導入工程を開始する。

導入工程においては、保持側回路１８をＯＮとし、保持側電源１４の電圧を保持台１６に印加させた状態で、第二のガス導入部２１の開閉弁（図示せず）を開き真空チャンバ１１に処理ガスの水蒸気を導入する。このようにすることで、真空チャンバ１１内部を所定の圧力（基材１の表面にラジカルを好適に付着させ得る圧力。例えばステップＳ１の脱離工程の圧力の３０％以上５０％以下の圧力が考えられる。）にする。真空チャンバ１１内に処理ガスの水蒸気が充填され、処理に適した圧力になったら、プラズマ側回路１９をＯＮとし、プラズマ側電源１５からＦＰＧ１２に通電させると、真空チャンバ１１内に充填された処理ガスのプラズマが生成する。

このときの保持側回路１８の電圧はプラズマ側回路１９の電圧より小さいことが望ましい。具体的には、保持側電源１４からの第一ＤＣ電圧は、プラズマ側電源９からＦＰＧ１２に印加される第二ＤＣ電圧の４０％以上で、かつ、第二ＤＣ電圧よりも小さいことがさらに好ましい。

なお、保持側回路１８とプラズマ側回路１９の制御は、電圧の大きさに替えて、または電圧の大きさと共に、電流の量で制御してもよい。具体的には、保持側電源１４から保持側回路１８に供給される「第一電流」としての電流の量は、プラズマ側電源９からプラズマ側回路１９に供給される「第二電流」としての電流の量以上となることが好ましい。

この状態において、ＦＰＧ１２により真空チャンバ１１内の処理ガスにプラズマが発生すると、プラズマ中のプラスのイオン２２のほとんどは、電位差が大きい真空チャンバ１１の方向に移動する。一方、プラズマ中の極性がないラジカル２３（ヒドロキシルラジカル）は、基材１に照射される。ラジカル２３（ヒドロキシルラジカル）を基材１に照射することによって、基材１の表面にヒドロキシル基が導入される。そして、保持側回路１８、プラズマ側回路１９を解除することで、導入工程が終了する。

なお、導入工程でヒドロキシル基が導入された基材１の表面は、水との接触角が１０°以下、より望ましくは６°以下となっていることが望ましい。このようにすれば、後述の密着工程（ステップＳ４）において、電子回路を製造する場合には、基材１の表面に金属膜や金属鍍金などが強固に密着する。電子回路以外を製造する場合は、基材１の表面に樹脂やガラスやセラミックなどと強固に密着する。

また、導入工程においては、真空チャンバ１１内に水蒸気以外の処理ガスを導入し（例えば窒素ガスやアルゴンガス等の処理ガスを再度導入し）、ＦＰＧ１２に通電させて、真空チャンバ１１内に充填された処理ガスのプラズマを生成し、プラズマ中の極性のないラジカル２３（窒素ガスによって発生する炭素ラジカルや、アルゴンガスによって発生するアルゴンラジカルなど）を基材１に照射し、基材１の表面に元素の化学結合（例えば、炭素－炭素結合（Ｃ－Ｃ結合）や炭素－アルゴン結合（Ｃ－Ｎ結合）など）を発生させ、基材１の表面の水との接触角が小さくなる時間を長大化させることもできる。

［ステップＳ３：蒸着工程］
プラズマ処理装置１０においては、導入工程を終えた基材１を成膜装置（図示せず）に移送して、基材１の表面に所定の金属（例えば銅）の金属膜（図示せず）を成膜させる工程が行われる（成膜工程）。金属膜（図示せず）の蒸着は、例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）やＰＶＤ法（スパッタリング法）等によって行う。

［ステップＳ４：接合工程］
プラズマ処理装置１０においては、蒸着工程を終えた基材１を鍍金装置（図示せず）等に移送して、基材１に他の部材を接合させる工程を行う（接合工程）。

たとえば、接合工程において、鍍金装置（図示せず）では、基材１に所定の金属（例えば銅）による鍍金を行う。鍍金された表面に電流を導通させる配線パターンの回路を形成し電子基板となる。

また、たとえば、接合工程においては、基材１を各種の接合装置（図示せず）に搬送し、基材１の表面に他の樹脂や金属等を接続させる工程を必要に応じて行う。基材１に対する他の金属や樹脂の接続は、接着剤等による接着、熱溶着、薬品による基材１等の化学的変性による接着、等、さまざまな方法が必要に応じて行われる。

上記ステップＳ１～ステップＳ４の工程ののち、さらに、基材１に対して必要な各種工程が行われることで、基材１を用いた基板（図示せず）が製造される。

［作用効果］
以上、この実施の形態１においては、プラズマによって基材１の表面を改質するプラズマ処理装置１０において、ＦＰＧ１２に対向して基材１を設定する設定部１３を構成する導電性の保持台１６の一部を、非導電性の部材で形成されたカバー１７で覆い、保持台１６に所定の電圧としての第一電圧が印加され、ＦＰＧ１２によって真空チャンバ１１の内部の気体をプラズマ化してラジカルが生成されることにより、基材１が非導電性の部材により形成されているとき、基材１の表面と基材１が設定された設定部１３のカバー１７の表面とを近い電位に設定できる。そのため、基材１の表面の部位ごとに電位差が生じることが抑止されて、ラジカルは基材１の表面全体に均一に導入される。そして、基材１の表面全体を均質に改質できる。これにより、基材１の表面の電位を適切な状態にして、基材１の表面の改質を適切に行うことが可能となる。

この実施の形態１においては、板状の設定部１３のＦＰＧ１２に対向する対向面２５の略全面と、対向面２５の側面２６及び／又は裏面２７の少なくとも一部とがカバー１７に覆われたことにより、板状の設定部１３に設定した基材１の表面の部位ごとの電位差が生じることを抑止されて、ラジカルは基材１の表面全体に均一に導入される。そして、基材１の表面全体を高い確度で均質に改質できる。

この実施の形態１においては、真空チャンバ１１の内部にプラズマが発生する真空環境を形成し、暗放電が発生する気体圧力に制御することにより、真空チャンバ１１の内部の気体をプラズマ化してラジカルを生成し、基材１の表面にラジカルを導入する工程を、真空チャンバ１１の内部の気体圧力の制御に基づいて適切に行うことができる。

この実施の形態１においては、保持側電源１４からの第一ＤＣ電圧を、プラズマ側電源１５からＦＰＧ１２に印加される第二ＤＣ電圧以下となる、及び／又は、保持側電源１４から保持側回路１８に供給される「第一電流」としての電流の量は、プラズマ側電源９からプラズマ側回路１９に供給される「第二電流」としての電流の量以上となる、ように、露出部２８の開口位置や開口面積などを最適に設定することで、プラズマの発生と、プラズマにより生成したラジカルを、基材１の表面側に引き寄せることとを適切に行い、ラジカルを基材１の表面全体に高い確度で均一に導入できる。

この実施の形態１においては、ＦＰＧ１２によるプラズマの発生と基材１へのラジカルの導入を、プラズマ側電源１５の第二ＤＣ電圧の印加と保持側電源１４の第一ＤＣ電圧の印加とによって、安定的かつ確実に行なうことができる。

この実施の形態１においては、カバー１７の位置や大きさの調節により露出部２８の位置や開口面積を適切に調節し、基材１へのラジカルの導入を適切に行える大きさの電流を設定部１３側に流すことができ、基材１へのラジカルの導入を適切に行うことができる。

この実施の形態１においては、樹脂により構成された基材１の表面にヒドロキシルラジカルを導入する工程において、基材１へのラジカルの導入を的確に行なうことができる。

この実施の形態１においては、カバー１７を構成する非導電性の部材を基材１と同質の樹脂により構成することで、基材１とカバー１７との電位差や電流の導電状態の差異の発生を抑止し、基材１へのラジカルの導入を適切に行うことができる。

この実施の形態１においては、電子部品の基材１の表面へのラジカルの導入を的確に行なうことができる。

［発明の実施の形態２］
図３に、この発明の実施の形態２を示す。

［基本構成］
図３は、この実施の形態２の基板処理装置１Ｂの一部を模式的に示す図である。図３には、基板処理装置１Ｂのプラズマ処理装置３０を構成する真空予備室３１，３２と、「収容部」としての第一処理室３３と、「収容部」としての第二処理室３４と、ゲート弁３５，３６，３７，３８，３９とを備えている。第一処理室３３はチャンバ４０を備えている。第二処理室３４は第一チャンバ４１、第二チャンバ４２を備えている。なお、この真空予備室３１，３２と同様の構成は、この実施の形態１，３の基板処理装置１Ａ，１Ｃ（図１，図４参照）に設けられていてもよい。

この実施の形態２の第一処理室３３ではステップＳ１の「脱離工程」が行われ、第二処理室３４ではステップＳ２の「導入工程」が行われる。真空予備室３１，３２、第一処理室３３、第二処理室３４にはそれぞれ真空ポンプ（図示せず）が設けられている。真空予備室３１は、第一処理室３３における「脱離工程」の予備工程として、基材１を収容した状態で真空ポンプ（図示せず）の真空引きによって内部圧力を大気圧以下とし、この状態で基材１を第一処理室３３に搬送する処理が行われる。真空予備室３２は、第二処理室３４における「導入工程」の後工程として、「導入工程」が行われた基材１を第二処理室３４から搬入し、この状態で真空ポンプ（図示せず）と第二処理室３４の間にあるゲートバルブ（図示せず）を閉め、真空引きを停止させ、大気や窒素やアルゴンなどの気体を導入することによって内部圧力を大気圧にした状態で基材１を外部に搬出する処理が行われる。

この実施の形態２の第一処理室３３において、基材１の表面（図３における上側の面）側には「プラズマ発生部」としての第一のＦＰＧ４３が、裏面（図３における下側の面）側には「プラズマ発生部」としての第二のＦＰＧ４４が、それぞれ設けられている。また、第二処理室３４の第一チャンバ４１において、基材１の表面側には「プラズマ発生部」としての第三のＦＰＧ４５が、第二チャンバ４２において、基材１の裏面側には「プラズマ発生部」としての第四のＦＰＧ４６が、それぞれ設けられている。

第二処理室３４の第一チャンバ４１には板状の設定部４７が、第二チャンバ４２には板状の設定部４８が、それぞれ設けられている。

第一チャンバ４１の設定部４７は、実施の形態１の設定部１３と同様に、一方側の面（図３における上側の面）が第三のＦＰＧ４５に対向する「表面」としての対向面４９を形成している。設定部４７は、「電極部」としての保持台５０と、「非導電部」としてのカバー５１とを備えている。保持台５０、カバー５１の材質や構成は、実施の形態１の保持台１６、カバー１７の材質や構成と同様である。設定部４７は、実施の形態１の保持台１６と同様、対向面４９側の略全面と、保持台５０の「表面」としての側面５２の略全面と、対向面４９の裏側にあたる「表面」としての裏面５３の外周部がカバー５１で覆われた構成となっている。また、設定部４７は、裏面５３の内側には保持台５０が外部に露出した露出部５４が形成されている。

第二チャンバ４２の設定部４８は、実施の形態１の設定部１３とは逆に、他方側の面（図３における下側の面）が第四のＦＰＧ４６に対向する「表面」としての対向面５５を形成している。設定部４８は、「電極部」としての保持台５６と、「非導電部」としてのカバー５７とを備えている。保持台５６、カバー５７の材質や構成は、実施の形態１の保持台１６、カバー１７の材質や構成と同様である。設定部４８は、実施の形態１の保持台１６と同様、対向面５５側の略全面と、保持台５６の「表面」としての側面５８の略全面と、対向面５５の裏側にあたる「表面」としての裏面５９の外周部がカバー５７で覆われた構成となっている。また、設定部４８の、裏面５９の内側には保持台５６が外部に露出した露出部６０が形成されている。

第一チャンバ４１の内部、第二チャンバ４２の内部の上記以外の構成は、実施の形態１の真空チャンバ１１内部の構成と同じである。なお、図３に図示しないが、第一チャンバ４１、第二チャンバ４２には、それぞれ、実施の形態１の保持側回路１８、プラズマ側回路１９と同様の保持側回路（図示せず）とプラズマ側回路（図示せず）が形成されている。

この実施の形態２の設定部４７，４８の構成は、上記実施の形態１の［カバーを設ける目的］に適合するように設定し、上記実施の形態１の［設定部の構成（変形例）］と同様の変形例として構成してもよい。

［処理工程］
この実施の形態２においては、実施の形態１の［ステップＳ１］～［ステップＳ４］の各工程と同様の工程が行われるが、少なくとも、第一処理室３３における［ステップＳ１：脱離工程］と、第二処理室３４における［ステップＳ２：導入工程］とにおいて、基材１の表面（図３における上側の面）と裏面（図３における下側の面）に対して一度に処理を行うことができる。

［発明の実施の形態３］
図４に、この発明の実施の形態３を示す。

図４は、この実施の形態３の基板処理装置１Ｃの一部を構成するプラズマ処理装置７０を模式的に示している。この実施の形態３では、基材１としてシート状の樹脂が用いられる。プラズマ処理装置７０は、第一処理装置７１と第二処理装置７２を備えている。第一処理装置７１においては、［ステップＳ１：脱離工程］が行われ、第二処理装置７２においては、［ステップＳ２：導入工程］が行われる（図２参照）。

第一処理装置７１は、「収容部」としての第一チャンバ７３と、供給ロール７４と、「設定部」としての第一の設定部７５，７６と、「プラズマ発生部」としての第一のＦＰＧ７７，７８と、第一のガス導入部７９とを備えている。

第二処理装置７２は、「収容部」としての第二チャンバ８０と、回収ロール９９と、「設定部」としての第二の設定部８１，８２と、「プラズマ発生部」としての第二のＦＰＧ８３，８４と、第二のガス導入部８５とを備えている。

第一処理装置７１の第一チャンバ７３と第二処理装置７２の第二チャンバ８０とは管状の連結部８６によって連結されている。

［第一処理装置の構成］
第一処理装置７１の第一チャンバ７３は、実施の形態１の真空チャンバ１１と同様の構成である。

第一の設定部７５，７６は、それぞれ、「電極部」としての第一の保持部８７，８８と、「非導電部」としての第一のカバー８９，９０とを備えている。

供給ロール７４は円柱状に形成され、表面が疎水性であるシート状の樹脂製の基材１が巻き付けられており、回転しながら第一の設定部７５，７６に基材１を供給する。

第一の設定部７５，７６は円柱状に形成されており、それぞれ、供給ロール７４から供給された基材１が一部分に巻き付けられながら通過するように構成されている。

第一の設定部７５，７６を構成する第一の保持部８７，８８、第一のカバー８９，９０については後述する。

第一のＦＰＧ７７，７８は、それぞれ、略円柱状の第一の設定部７５，７６の側面に対向し、通過する基材１の表側（図４の上側）の面と、裏側（図４の下側）の面にそれぞれプラズマを照射できる位置に設けられている。これにより、第一の設定部７５，７６の側面は第一のＦＰＧ７７，７８の「表面」としての対向面１０５，１０６を形成している。

第一のガス導入部７９は、［ステップＳ１：脱離工程］で使用される気体、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスや窒素（Ｎ^２）ガスを第一チャンバ７３内に導入するための気体導通管である。

［第二処理装置の構成］
第二処理装置７２は、第二チャンバ８０と、第二の設定部８１，８２と、第二のＦＰＧ８３，８４と、第二のガス導入部８５とを備えている。

第二チャンバ８０は、実施の形態１の真空チャンバ１１と同様の構成である。

第二の設定部８１，８２は、それぞれ、「電極部」としての第二の保持部９３，９６と、「非導電部」としての第二のカバー９５，９４とを備えている。

第二の設定部８１，８２は円柱状に形成されており、それぞれ、供給ロール７４から第一処理装置７１を経て供給された基材１が一部分に巻き付けられながら通過するように構成されている。

第二の設定部８１，８２を構成する第二の保持部９３，９６、第二のカバー９５，９４については後述する。

第二のＦＰＧ８３，８４は、それぞれ、略円柱状の第二の設定部８１，８２の側面に対向し、通過する基材１の裏側（図４の下側）の面と、表側（図４の上側）の面にそれぞれプラズマを照射できる位置に設けられている。これにより、第二の設定部８１，８２の側面は第一のＦＰＧ８３，８４の「表面」としての対向面９７，９８を形成している。

第二のガス導入部８５は、［ステップＳ２：導入工程］で使用される気体、例えば水蒸気を第二チャンバ８０内に導入するための気体導通管である。

また、第二チャンバ８０には、工程処理が完了した基材１を巻き取るための回収ロール９９が設けられている。

［連結部等の構成］
連結部８６は、内部を基材１が通過できる大きさの管状に形成されて、第一チャンバ７３と第二チャンバ８０とを連結する。第一チャンバ７３と第二チャンバ８０との内部の連結部８６の近傍には、それぞれ、移動する基材１を第一チャンバ７３から第二チャンバ８０にガイドするためのガイドローラ１００，１００が設けられている。また、連結部８６には、オリフィス（図示せず）等が設けられ、第一チャンバ７３と第二チャンバ８０とを差動排気システムとして異なる圧力にできるよう構成されている。

［第一の設定部、第二の設定部の構成］
第一の設定部７５，７６を構成する第一の保持部８７，８８、及び、第二の設定部８１，８２を構成する第二の保持部９３，９６は、実施の形態１の保持台１６と同様に、導電性の部材例えば半導体特性を具備した基材によって形成されている。

第一の設定部７５，７６を構成する第一のカバー８９，９０、及び、第二の設定部８１，８２を構成する第二のカバー９５，９４は、実施の形態１のカバー１７と同様に、基材１と同じ材質の非導電性の樹脂によって形成されている。

第一のカバー８９，９０、第二のカバー９５，９４は、それぞれ、略円柱状の第一の保持部８７，８８の側面、略円柱状の第二の保持部９１，９２の側面を取り巻いて設けられている。

図３に示すように、第一の設定部７５，７６と、第二の設定部８１，８２とは、それぞれの側面に、第一の保持部８７，８８の一部が露出した露出部１０１，１０２、第二の保持部９１，９２の一部が露出した露出部１０３，１０４が形成されている。この露出部１０１，１０２，１０３，１０４は、実施の形態１の露出部２８と同様の目的で設けられている。

この実施の形態３において、露出部１０１，１０２，１０３，１０４は、第一の設定部７５，７６の側面や、第二の設定部８１，８２の側面に、第一の設定部７５，７６、第二の設定部８１，８２の軸方向に沿って、複数、略規則的な配列（例えば第一の設定部７５，７６や第二の設定部８１，８２の軸方向や径方向に沿って等間隔に設けられたスリット状）で形成されている。これにより、第一のカバー８９，９０、及び、第二のカバー９５，９４は、第一の保持部８７，８８の側面、第二の保持部９３，９６の表面に略規則的な配列で設けられる構成となっている。

なお、この実施の形態３の第一の設定部７５，７６の構成、第二の設定部８１，８２の構成は、上記実施の形態１の［カバーを設ける目的］に適合するように設定し、上記実施の形態１の［設定部の構成（変形例）］と同様の変形例として構成してもよい。

図４に図示しないが、第一チャンバ７３、第二チャンバ８０には、それぞれ、実施の形態１の保持側回路１８、プラズマ側回路１９（それぞれ図１参照）と同様の保持側回路（図示せず）とプラズマ側回路（図示せず）が形成されている。

［処理工程］
この実施の形態３においては、第一チャンバ７３において［ステップＳ１：脱離工程］が行われる（図２参照）。ここでは、供給ロール７４から基材１が引き出されて第一の設定部７５，７６の対向面１０５，１０６上に供給される。そして、基材１には、第一の設定部７５で第一のＦＰＧ７７によって表側の面に、第一の設定部７６で第一のＦＰＧ７８によって裏側の面に、それぞれプラズマが照射される。

脱離工程を終えた基材１は、第一チャンバ７３からガイドローラ１００，１００及び連結部８６を経て第二チャンバ８０に導入され、［ステップＳ２：導入工程］が行われる（図２参照）。ここでは、基材１は第二の設定部８１，８２の対向面９７，９８上に供給される。そして、基材１には、第二の設定部８１で第二のＦＰＧ８３によって裏側の面に、第二の設定部８２で第二のＦＰＧ８４によって表側の面に、それぞれプラズマが照射されて、基材１の裏面と表面とにヒドロキシル基が導入される。導入工程を終えた基材１は、第二チャンバ８０の回収ロール９９に巻き取られたのち外部に搬出されて、ステップＳ３以降の工程（図２参照）に送られる。

［作用効果］
この実施の形態３においては、柱状の第一の設定部７５，７６を構成する第一の保持部８７，８８の側面の、第一のＦＰＧ７７，７８に対向するが第一のカバー８９，９０に覆われ、柱状の第二の設定部８１，８２を構成する第二の保持部９３，９６の側面の、第二の保持部９３，９６が第二のカバー９５，９４に覆われたことにより、柱状の第一の設定部７５，７６、柱状の第二の設定部８１，８２に設定した基材１の表面や裏面の部位ごとの電位差が生じることを抑止されて、ラジカルは基材１の表面全体や裏面全体に均一に導入される。そして、基材１の表面全体や裏面全体を高い確度で均質に改質できる。

この実施の形態３においては、第一のカバー８９，９０が第一の保持部８７，８８の側面に規則的な配列で設けられ、第二のカバー９５，９４が第二の保持部９３，９６の側面に規則的な配列で設けられたことにより、第一の設定部７５，７６や、第二の設定部８１，８２や、基材１の表面や裏面の部位ごとの電位の相違を規則的に形成できる。そのため、第一の設定部７５，７６の形状、第二の設定部８１，８２の形状や、第一の設定部７５，７６の形状、第二の設定部８１，８２に対する基材１の設定位置に応じ、基材１の表面や裏面の部位ごとに電位差が生じることを高い確度で抑止できる。これにより、ラジカルを基材１の表面全体に高い確度で均一に導入できる。

これにより、この実施の形態３においては、シート状の基材１の表面や裏面の電位を適切な状態にして、基材１の表面や裏面の改質を適切に行うことができる。

なお、この実施の形態３においては、第一の設定部７５，７６と第二の設定部８１，８２とをそれぞれ略円柱状に形成したが、第一の設定部７５，７６と第二の設定部８１，８２とのうち少なくとも何れか一方、あるいは、第一の設定部７５，７６のうち何れか一方、第二の設定部８１，８２のうち何れか一方を、略円柱状以外の略柱状、例えば略三角柱状や略四角柱状に形成することもできるし、テーパーを設けた略柱状や、中央部に膨出や窪みを設けた略柱状や、略円錐形や略三角錐形のような略錐形に形成したりすることも可能である。

また、この実施の形態３においては、第一の設定部７５，７６と第二の設定部８１，８２とのそれぞれに第一のカバー８９，９０、第二のカバー９５，９４を設け、それぞれに露出部１０１，１０２，１０３，１０４を設けたが、第一の設定部７５，７６の第一のカバー８９，９０と、第二の設定部８１，８２の第二のカバー９５，９４と、のうちの少なくとも何れか一方にカバーを設けない構成としたり、第一のカバー８９，９０の何れか一方や、第二のカバー９５，９４の何れか一方を設けない構成とすることもできるし、第一のカバー８９，９０、第二のカバー９５，９４のうちの少なくとも何れか一つの露出部１０１，１０２，１０３，１０４を設けない構成とすることもできる。第一のＦＰＧ７７，７８の対向面１０５，１０６や第二のＦＰＧ８３，８４の対向面９７，９８のいずれかに露出部１０１，１０２，１０３，１０４を設けない構成の場合は、保持部８７，８８，９３，９６の両端面（紙面に垂直方向の面）に露出部を設ける。

なお、上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、言うまでもない。すなわち、本発明の課題解決に適するものであれば、上記各実施の形態について、多様な変形例や応用例が考えられる。

本実施形態のプラズマ処理装置は、例えば、高速大容量の情報を通信する携帯電話に用いる回路基板の製造に用いられる。フッ素樹脂の比誘電率は空気の次に低いので、フッ素樹脂基板は、高周波基板の素材に特に適している。フッ素樹脂を用いた回路基板は、他の一般的な素材を用いた回路基板と比べて、高周波電流を流しても比誘電率および誘電正接が低く、誘電損失が小さい。

本実施形態のプラズマ処理装置をフッ素樹脂基板の製造に適用した場合、製造した基板の親水性が向上し、銅配線との密着性が向上でき、高周波数帯での使用に耐えうる回路基板が提供できる。この高周波数帯での使用に適用できる技術は、携帯電話本体にとどまらず、携帯電話の基地局に使われる基板、家庭内、工場内、もしくは地域専用の通信用の基板、または自動車もしくはドローンなどの自動運転に用いられるミリ波レーダー用の基板にも適用できる。

また、本実施形態のプラズマ処理装置は、上記以外の多様な分野の基板の製造にも用いられる。さらに、本実施形態のプラズマ処理装置は、電子部品の基材以外の、表面の改質が必要な各種部材、例えば内視鏡等の医療器具や医薬品のパッケージ、機械部品、カメラや顕微鏡等の光学機器用部品、自動車や船舶や航空宇宙産業機器用の部品、家具や食器や装飾品等、各種の部材や基材等の製造にも適用できる。

１・・・基材（被対象物）
１０，３０，７０・・・プラズマ処理装置
１１・・・真空チャンバ（収容部）
１２・・・ＦＰＧ（プラズマ発生部）
１３，４７，４８・・・設定部
１４・・・保持側電源（第一の電源）
１５・・・プラズマ側電源（第二の電源）
１６，５０，５６・・・保持台（電極部）
１７，５１，５７・・・カバー（非導電部）
２３，４９，５５，９１，９２，９７，９８，１０５，１０６・・・対向面（表面）
２４，５２，５８・・・側面（表面）
２５，５３，５９・・・裏面（表面）
３３・・・第一処理室（収容部）
３４・・・第二処理室（収容部）
４３，７７，７８・・・第一のＦＰＧ（プラズマ発生部）
４４，８３，８４・・・第二のＦＰＧ（プラズマ発生部）
４５・・・第三のＦＰＧ（プラズマ発生部）
４６・・・第四のＦＰＧ（プラズマ発生部）
７３・・・第一チャンバ（収容部）
７５，７６・・・第一の設定部（設定部）
８０・・・第二チャンバ（収容部）
８１，８２・・・第二の設定部（設定部）
８７，８８・・・第一の保持部（電極部）
８９，９０・・・第一のカバー（非導電部）
９３，９４・・・第二の保持部（電極部）
９５，９６・・・第二のカバー（非導電部）

Claims (12)

1. プラズマを発生させ、該プラズマによって被対象物の表面を改質するプラズマ処理装置であって、
   前記被対象物を収容する収容部の内部の気体をプラズマ化してラジカルを生成するプラズマ発生部と、
   前記収容部において、前記プラズマ発生部に対向して前記被対象物を設定する設定部と、
   該設定部の少なくとも一部を構成する、第一の電源から供給された第一電流によって前記設定部に所定の電圧としての第一電圧が印加される電極部と、
   前記設定部の少なくとも一部を構成する、非導電性の部材で形成されて、前記電極部の表面の少なくとも一部を覆う非導電部とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記設定部は板状であって前記プラズマ発生部に対向する対向面が板状に形成され、
   前記電極部の前記対向面と、前記対向面の側面及び／又は裏面の少なくとも一部とが前記非導電部に覆われた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. 前記設定部は柱状であって、該柱状の側面が前記プラズマ発生部に対向する対向面を形成し、
   前記電極部の前記対向面と、前記対向面の側面の少なくとも一部とが前記非導電部に覆われたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記被対象物を収容する収容部と、
   該収容部の内部にプラズマが発生する真空環境を形成し、暗放電が発生する気体圧力に制御する圧力制御部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記非導電部は前記電極部の表面に規則的な配列で設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記プラズマ発生部は前記プラズマを発生させるための第二電圧を印加する第二の電源に接続されて、該第二の電源から第二電流が流れて前記第二電圧が印加されることで前記プラズマを発生させ、
   前記第一電圧の大きさは、前記第二電圧の大きさ以下となる、及び／又は、前記第一電流の量は、第二電流の量以上となる、ように設定されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のプラズマ処理装置。
7. 前記第一の電源、及び、前記第二の電源はそれぞれ直流電源であって、前記第一電圧、及び、前記第二電圧は、それぞれ直流電圧として印加され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. 前記電極部に印加される前記第一電圧の大きさは前記非導電部の大きさに依存して変化し、該非導電部の大きさは、前記第一電圧の大きさが、前記第二の電源から印加される前記第二電圧の４０％よりも大きくなるように設定され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。
9. 前記被対象物は樹脂であり、前記ラジカルはヒドロキシルラジカルであって、該ヒドロキシルラジカルを前記樹脂の表面に導入する工程に用いられることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載のプラズマ処理装置。
10. 前記被対象物は樹脂であり、前記非導電部を構成する前記非導電性の部材が前記被対象物と同質の樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載のプラズマ処理装置。
11. 前記被対象物はガラス、及び／又は、半導体特性を具備した基材であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載のプラズマ処理装置。
12. 前記被対象物は電子部品の基材であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載のプラズマ処理装置。
    

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