JP4185514B2 - Atmospheric pressure plasma processing method and apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、大気圧近傍のプラズマ放電空間に基板を配置して表面処理する所謂ダイレクト式の常圧プラズマ処理方法及び装置に関し、特に、処理ユニットと基板を相対移動させながら処理を行なう常圧プラズマ処理方法及び装置に関する。   The present invention relates to a so-called direct type atmospheric pressure plasma processing method and apparatus for performing surface treatment by arranging a substrate in a plasma discharge space near atmospheric pressure, and in particular, atmospheric pressure plasma for performing processing while relatively moving a processing unit and a substrate. The present invention relates to a processing method and apparatus.

常圧プラズマ処理の方式は、基板をプラズマ放電空間内に直接的に配置する所謂ダイレクト方式と、基板を放電空間の外部に配置し、放電空間で生成したプラズマガスを基板に吹き付ける所謂リモート方式とに大別される。ダイレクト方式の常圧プラズマ処理装置は、例えば、高圧電極を含む処理ユニットと、接地電極を兼ねたステージを有している。ステージ上に基板が配置され、処理ユニットと基板の間に処理通路が形成される。この処理通路にプロセスガスが導入されるとともに、高圧電極に電界が印加され処理通路内に大気圧プラズマ放電が形成される。これにより、プロセスガスがプラズマ化して基板の表面に接触し反応が起き、撥水化処理等の表面処理を行なうことができる。
特開2004−228136号公報
The atmospheric pressure plasma processing method includes a so-called direct method in which the substrate is disposed directly in the plasma discharge space, and a so-called remote method in which the substrate is disposed outside the discharge space and the plasma gas generated in the discharge space is blown onto the substrate. It is divided roughly into. The direct atmospheric pressure plasma processing apparatus includes, for example, a processing unit including a high-voltage electrode and a stage serving also as a ground electrode. A substrate is disposed on the stage, and a processing path is formed between the processing unit and the substrate. A process gas is introduced into the processing path, and an electric field is applied to the high-voltage electrode to form an atmospheric pressure plasma discharge in the processing path. As a result, the process gas is turned into plasma and comes into contact with the surface of the substrate to cause a reaction, so that surface treatment such as water repellency treatment can be performed.
JP 2004-228136 A

上記処理ユニット又は基板のどちらか一方が、スキャンされることにより、大型の基板に対応することができる。現在、このスキャンの高速化に向けた開発が進められている。一方、スキャンを高速化すると、外部雰囲気が処理ユニットと基板の間の処理通路内に巻き込まれ易くなる。特に、処理ユニットの基板に対するスキャン方向と処理通路内のガス流の方向が一致しているときの処理通路の下流側の端部において外部雰囲気の巻き込みが顕著である。このような外部雰囲気の巻き込みがあると、例えば撥水化処理等においては、巻き込んだ雰囲気中の酸素によって処理通路の下流側の端部での処理能力が低下してしまう。一方、洗浄処理等のように酸素がゼロよりも微量混入しているほうが処理能力が上がるものもある。   One of the processing unit and the substrate can be scanned to accommodate a large substrate. Currently, development is in progress to increase the scanning speed. On the other hand, when the scanning speed is increased, the external atmosphere is likely to be caught in the processing path between the processing unit and the substrate. In particular, the envelopment of the external atmosphere is significant at the downstream end of the processing path when the scanning direction of the processing unit with respect to the substrate matches the direction of the gas flow in the processing path. When such an external atmosphere is involved, for example, in water repellent treatment, the processing capability at the downstream end of the treatment passage is reduced by oxygen in the entrained atmosphere. On the other hand, there are some cases where the processing capability increases when a small amount of oxygen is mixed rather than zero, such as in a cleaning process.

本発明に係る常圧プラズマ処理方法は、電極を含む処理ユニットを基板に対し相対的に往復移動させながら、処理ユニットと基板との間の処理通路にプロセスガスを通すとともに前記電極への電圧印加により前記処理通路内に略大気圧のプラズマ放電を形成し、基板のプラズマ表面処理を行なうに際し、
前記処理通路内のプロセスガス流の向きを前記処理ユニットの相対移動方向に応じて切り替えることを特徴とする。
The atmospheric pressure plasma processing method according to the present invention allows a process gas to pass through a processing path between a processing unit and a substrate while applying a voltage to the electrode while reciprocating a processing unit including the electrode relative to the substrate. To form a plasma discharge at approximately atmospheric pressure in the processing passage, and when performing the plasma surface treatment of the substrate,
The direction of the process gas flow in the processing path is switched according to the relative movement direction of the processing unit.

外部雰囲気が処理通路に巻き込まれるのをなるべく阻止すべき処理(例えば撥水化処理)においては、次のように動作するのが好ましい。
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入する。前記処理通路の復方向側の端部からのプロセスガス導入は、ほぼ停止し、好ましくは完全に停止する。これにより、プロセスガスが処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に向けて流れる。前記処理ユニットの相対移動方向が往方向から復方向に反転するとき、プロセスガスの主な導入位置を前記処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に切り替える。そして、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入する。前記処理通路の往方向側の端部からのプロセスガス導入は、ほぼ停止し、好ましくは完全に停止する。これにより、プロセスガスが処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に向けて流れる。前記処理ユニットの相対移動方向が復方向から往方向に反転するとき、プロセスガスの主な導入位置を前記処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に切り替える。
In a process (for example, a water repellent process) that should prevent the external atmosphere from being caught in the process passage, it is preferable to operate as follows.
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the forward end of the processing passage. The introduction of the process gas from the end portion on the return direction side of the processing passage almost stops, preferably completely stops. As a result, the process gas flows from the forward end of the processing passage toward the backward end. When the relative movement direction of the processing unit is reversed from the forward direction to the backward direction, the main introduction position of the process gas is switched from the forward end to the backward end of the processing passage. When the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the end portion on the backward direction side of the processing passage. The introduction of the process gas from the forward end of the processing passage almost stops, preferably completely stops. As a result, the process gas flows from the backward end of the processing passage toward the forward end. When the relative movement direction of the processing unit is reversed from the backward direction to the forward direction, the main introduction position of the process gas is switched from the backward end portion to the forward end portion of the processing passage.

外部雰囲気の処理通路への若干の巻き込みを許容すべき処理(例えば洗浄処理)においては、次のように動作するのが好ましい。
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入する。前記処理通路の往方向側の端部からのプロセスガス導入は、ほぼ停止し、好ましくは完全に停止する。これにより、プロセスガスが処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に向けて流れる。前記処理ユニットの相対移動方向が往方向から復方向に反転するとき、プロセスガスの主な導入位置を前記処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に切り替える。そして、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入する。前記処理通路の復方向側の端部からのプロセスガス導入は、ほぼ停止し、好ましくは完全に停止する。これにより、プロセスガスが処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に向けて流れる。前記処理ユニットの相対移動方向が復方向から往方向に反転するとき、プロセスガスの主な導入位置を前記処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に切り替える。
In a process (for example, a cleaning process) that should allow a slight entrainment in the processing path of the external atmosphere, it is preferable to operate as follows.
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the end portion on the backward direction side of the processing passage. The introduction of the process gas from the forward end of the processing passage almost stops, preferably completely stops. As a result, the process gas flows from the backward end of the processing passage toward the forward end. When the relative movement direction of the processing unit is reversed from the forward direction to the backward direction, the main introduction position of the process gas is switched from the backward direction end to the forward direction end of the processing passage. Then, when the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing path from the end portion on the forward direction side of the processing path. The introduction of the process gas from the end portion on the return direction side of the processing passage almost stops, preferably completely stops. As a result, the process gas flows from the forward end of the processing passage toward the backward end. When the relative movement direction of the processing unit is reversed from the backward direction to the forward direction, the main introduction position of the process gas is switched from the forward end portion to the backward direction end portion of the processing passage.

前記処理通路の往方向側の端部と復方向側の端部のうち、前記プロセスガスの導入位置となる端部とは反対側の端部を吸引排気するようにしてもよい。その場合、吸引排気位置は、プロセスガス導入位置の切り替えと併行して切り替えるのが好ましい。
例えば、外部雰囲気が処理通路に巻き込まれるのをなるべく阻止すべき処理(例えば撥水化処理)においては、次のように動作するのが好ましい。
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の復方向側の端部から吸引排気を行なう。前記処理通路の往方向側の端部からの吸引排気は完全に停止してもよく若干(前記復方向側の吸引排気より少量)の吸引排気を行なってもよい。これにより、プロセスガスが処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に向けて確実に流れる。一方、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の往方向側の端部から吸引排気を行なう。前記処理通路の復方向側の端部からの吸引排気は完全に停止してもよく若干(前記往方向側の吸引排気より少量)の吸引排気を行なってもよい。これにより、プロセスガスが処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に向けて確実に流れる。
Of the end portion on the forward direction side and the end portion on the return direction side of the processing passage, an end portion on the opposite side to the end portion serving as the process gas introduction position may be sucked and exhausted. In that case, the suction / exhaust position is preferably switched in parallel with the switching of the process gas introduction position.
For example, in a process (for example, a water repellent process) that should prevent the external atmosphere from being caught in the process passage, it is preferable to operate as follows.
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the forward end portion of the processing passage and sucked and exhausted from the backward end portion of the processing passage. Suction exhaust from the end of the processing passage in the forward direction may be completely stopped, or a slight amount (a smaller amount than the suction exhaust on the backward direction) may be performed. Thereby, the process gas surely flows from the forward end portion of the processing passage toward the backward end portion. On the other hand, when the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the backward end portion of the processing passage, and the suction exhaust is discharged from the forward end portion of the processing passage. Do. Suction exhaust from the end portion on the backward direction side of the processing passage may be completely stopped, or a slight amount of suction exhaust (smaller than the suction exhaust on the forward direction side) may be performed. Thereby, the process gas surely flows from the end portion on the backward direction side to the end portion on the forward direction side of the processing passage.

外部雰囲気の処理通路への若干の巻き込みを許容すべき処理(例えば洗浄処理)においては、次のように動作するのが好ましい。
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の往方向側の端部から吸引排気を行なう。前記処理通路の復方向側の端部からの吸引排気は完全に停止してもよく若干(前記往方向側の吸引排気より少量)の吸引排気を行なってもよい。これにより、プロセスガスが処理通路の復方向側の端部から往方向側の端部に向けて確実に流れる。一方、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の復方向側の端部から吸引排気を行なうことにするとよい。前記処理通路の往方向側の端部からの吸引排気は完全に停止してもよく若干(前記復方向側の吸引排気より少量)の吸引排気を行なってもよい。これにより、プロセスガスが処理通路の往方向側の端部から復方向側の端部に向けて確実に流れる。
In a process (for example, a cleaning process) that should allow a slight entrainment in the processing path of the external atmosphere, it is preferable to operate as follows.
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the backward end portion of the processing passage and sucked and exhausted from the forward end portion of the processing passage. Suction exhaust from the end portion on the backward direction side of the processing passage may be completely stopped, or a slight amount of suction exhaust (smaller than the suction exhaust on the forward direction side) may be performed. Thereby, the process gas surely flows from the end portion on the backward direction side to the end portion on the forward direction side of the processing passage. On the other hand, when the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the end on the forward direction side of the processing passage, and suction exhaust is discharged from the end on the backward direction side of the processing passage. You should do it. Suction exhaust from the end of the processing passage in the forward direction may be completely stopped, or a slight amount (a smaller amount than the suction exhaust on the backward direction) may be performed. Thereby, the process gas surely flows from the forward end portion of the processing passage toward the backward end portion.

前記処理通路の往方向側の端部と復方向側の端部のうち、主に前記プロセスガスの導入位置となる端部の外側にガスカーテンを形成することにしてもよい。その場合、主なガスカーテン形成位置は、プロセスガス導入位置の切り替えと併行して切り替えるとよい。
例えば、外部雰囲気が処理通路に巻き込まれるのをなるべく阻止すべき処理(例えば撥水化処理)においては、前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より往方向の外側にガスカーテンを形成し、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より復方向の外側にガスカーテンを形成することにしてもよい。
A gas curtain may be formed on the outside of the end portion which is the position where the process gas is introduced, out of the end portion on the forward direction side and the end portion on the return direction side of the processing passage. In that case, the main gas curtain formation position may be switched in parallel with the switching of the process gas introduction position.
For example, in a process (for example, a water repellent process) that should prevent the external atmosphere from being caught in the processing path, when the processing unit moves relative to the forward direction, the process gas is moved in the forward direction side of the processing path. And a gas curtain is formed outside the process gas introduction position in the forward direction, and when the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is returned in the backward direction of the process passage. The gas curtain may be formed on the outer side in the backward direction from the process gas introduction position while being introduced into the processing passage from the end on the side.

外部雰囲気の処理通路への若干の巻き込みを許容すべき処理(例えば洗浄処理)においては、前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より復方向の外側にガスカーテンを形成し、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より往方向の外側にガスカーテンを形成することにしてもよい。
プロセスガスの導入位置の切り替えと、排気位置の切り替えと、ガスカーテン形成位置の切り替えを組み合わせてもよい。ガスカーテン形成側の端部ではカーテンガスを吸引排気するための吸い込みを行なってもよい。
In a process (for example, a cleaning process) that should allow a slight entrainment in the processing path in the external atmosphere, when the processing unit moves relative to the forward direction, process gas is discharged from the end of the processing path on the backward direction side. When the process unit is introduced into the processing passage and a gas curtain is formed outside the process gas introduction position in the backward direction, and the processing unit moves relative to the backward direction, the end portion of the processing passage in the forward direction is provided. In addition, the gas curtain may be formed on the outside in the forward direction from the process gas introduction position.
The switching of the process gas introduction position, the switching of the exhaust position, and the switching of the gas curtain forming position may be combined. Suction for sucking and exhausting the curtain gas may be performed at the end of the gas curtain forming side.

また、本発明は、基板の表面に沿う処理通路にプロセスガスを流すとともに前記処理通路に電界を印加して略大気圧のプラズマ放電を形成し、前記基板の表面をプラズマ処理する常圧プラズマ処理装置であって、
前記プラズマ放電を形成するための電極と、基板との間に前記処理通路を画成する基板対向面と、前記処理通路の両端部にそれぞれ配置され処理通路内にプロセスガスを導入する一対の導入ノズルとを含む処理ユニットと、
前記処理ユニットを基板に対し相対的に前記処理通路の方向に往復移動させる移動機構と、
前記移動機構による移動方向に応じて前記一対の導入ノズルのうちの1つを択一的にプロセスガス源に連ねる導入ノズル切替手段と、
を備えたことを特徴とする。
The present invention also provides a normal pressure plasma treatment in which a process gas flows through a processing path along the surface of the substrate and an electric field is applied to the processing path to form a plasma discharge at a substantially atmospheric pressure, thereby plasma-treating the surface of the substrate. A device,
A pair of introductions for introducing a process gas into the processing passages disposed at both ends of the processing passage, and a substrate facing surface defining the processing passage between the electrode for forming the plasma discharge and the substrate, respectively. A processing unit including a nozzle;
A moving mechanism for reciprocating the processing unit relative to the substrate in the direction of the processing path;
Introducing nozzle switching means for selectively connecting one of the pair of introducing nozzles to a process gas source in accordance with the moving direction of the moving mechanism;
It is provided with.

外部雰囲気が処理通路に巻き込まれるのをなるべく阻止すべき処理(例えば撥水化処理)においては、前記導入ノズル切替手段は、前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の往方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ね、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の復方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ねるようにするとよい。
外部雰囲気の処理通路への若干の巻き込みを許容すべき処理(例えば洗浄処理)においては、前記導入ノズル切替手段は、前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の復方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ね、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の往方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ねるようにするとよい。
In a process (for example, a water repellent process) that should prevent the external atmosphere from being caught in the process passage, the introduction nozzle switching unit is configured to move the pair of introduction nozzles when the process unit moves in the forward direction. When the introduction nozzle at the end on the forward direction side of the processing passage is selected and connected to the process gas source, and the processing unit relatively moves in the backward direction, the restoration of the processing passage of the pair of introduction nozzles is performed. The introduction nozzle at the end on the direction side may be selected so as to be connected to the process gas source.
In a process (for example, a cleaning process) that should allow a slight entrainment in the processing path of the external atmosphere, the introduction nozzle switching unit is configured so that the processing unit moves relative to the forward direction. When an introduction nozzle at the end of the processing path on the return direction side is selected and connected to the process gas source, and the processing unit moves relative to the return direction, the forward direction side of the processing path among the pair of introduction nozzles It is preferable to select an introduction nozzle at the end of the nozzle and connect it to the process gas source.

前記処理ユニットの両側部には一対の排気ノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルとは反対側の排気ノズルを選択して排気装置に連ねる排気ノズル切替手段を、備えていることが好ましい。
この場合の排気ノズルは、前記導入ノズルより外側に配置されていてもよく導入ノズルより内側に配置されていてもよい。排気ノズル切替手段で選択されない側の排気ノズルは排気装置から遮断されるのが好ましい。
A pair of exhaust nozzles are provided on both sides of the processing unit,
It is preferable that an exhaust nozzle switching unit that selects an exhaust nozzle opposite to the introduction nozzle selected according to the moving direction of the moving mechanism and continues to the exhaust device is provided.
In this case, the exhaust nozzle may be arranged outside the introduction nozzle or may be arranged inside the introduction nozzle. The exhaust nozzle on the side not selected by the exhaust nozzle switching means is preferably blocked from the exhaust device.

前記処理ユニットの前記一対の導入ノズルの外側には排気装置に連なる一対の排気ノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルとは反対側の排気ノズルの吸引量を相対的に大きくし、前記選択された導入ノズルと同じ側の排気ノズルの吸引量を相対的に小さくする排気ノズル調節手段を、備えていてもよい。
A pair of exhaust nozzles connected to an exhaust device are provided outside the pair of introduction nozzles of the processing unit, respectively.
The suction amount of the exhaust nozzle on the side opposite to the introduction nozzle selected according to the moving direction by the moving mechanism is relatively increased, and the suction amount of the exhaust nozzle on the same side as the selected introduction nozzle is relatively set An exhaust nozzle adjusting means for reducing the size may be provided.

前記処理ユニットの前記一対の導入ノズルの外側にはガスカーテンを形成するための一対のカーテンノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルと同じ側のカーテンノズルを選択してカーテンガス源に連ねるカーテンノズル切替手段を、備えたことが好ましい。カーテンノズル切替手段で選択されない側のカーテンノズルはカーテンガス源から遮断されるのが好ましい。
A pair of curtain nozzles for forming a gas curtain is provided outside the pair of introduction nozzles of the processing unit, respectively.
It is preferable that a curtain nozzle switching unit that selects a curtain nozzle on the same side as the introduction nozzle selected according to the moving direction by the moving mechanism and continues to the curtain gas source is provided. The curtain nozzle on the side not selected by the curtain nozzle switching means is preferably cut off from the curtain gas source.

本発明は、略常圧(大気圧近傍)の圧力環境での常圧プラズマ処理に特に効果的である。ここで、略常圧とは、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便化を考慮すると、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 particularly effective for atmospheric pressure plasma treatment in a pressure environment of substantially normal pressure (near atmospheric pressure). Here, “substantially normal pressure” refers to a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration, 1.333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa is preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa is more preferable.

本発明によれば、処理ユニットが基材に対し相対的に往方向へ移動するか復方向へ移動するかに拘わらず、外部雰囲気の処理通路への巻き込みを常に阻止又は抑制したり、微量の巻き込みを常に確保したりすることができ、常圧プラズマ処理の処理能力を確保することができる。   According to the present invention, regardless of whether the processing unit moves in the forward direction or the backward direction relative to the base material, it is always possible to prevent or suppress entrainment of the external atmosphere in the processing passage, Entrainment can always be ensured, and the processing capability of atmospheric pressure plasma treatment can be ensured.

以下、本発明の実施形態を説明する。
図1は、第1実施形態に係る撥水化処理用のダイレクト式常圧プラズマ処理装置Mを示したものである。常圧プラズマ処理装置Mの周辺の雰囲気は大気である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a direct atmospheric pressure plasma processing apparatus M for water repellent treatment according to the first embodiment. The atmosphere around the atmospheric pressure plasma processing apparatus M is air.

装置Mは、処理ユニット11と、ステージ20を備えている。処理ユニット11は、装置フレーム(図示せず)に支持されたユニット本体12と、このユニット本体12に保持された高圧電極13を有している。
高圧電極13に電源(図示せず)が接続されている。
処理ユニット11の底部には固体誘電体層としてのセラミック板14が設けられている。
The apparatus M includes a processing unit 11 and a stage 20. The processing unit 11 includes a unit main body 12 supported by an apparatus frame (not shown) and a high-voltage electrode 13 held by the unit main body 12.
A power source (not shown) is connected to the high voltage electrode 13.
A ceramic plate 14 as a solid dielectric layer is provided at the bottom of the processing unit 11.

処理ユニット11の下側にステージ20が配置されている。ステージ20は、金属にて構成されるとともに、電気的に接地され、接地電極を構成している。
ステージ20の上面に、処理すべき液晶ガラス等の大面積の基板Wが設置されるようになっている。
処理ユニット11とステージ20上の基板Wとの間には処理通路16が画成されるようになっている。処理ユニット11の底面(セラミック板14の下面)は、基板対向面ないしは処理通路画成面を構成している。
A stage 20 is disposed below the processing unit 11. The stage 20 is made of metal and is electrically grounded to form a ground electrode.
A large-area substrate W such as liquid crystal glass to be processed is placed on the upper surface of the stage 20.
A processing path 16 is defined between the processing unit 11 and the substrate W on the stage 20. The bottom surface of the processing unit 11 (the lower surface of the ceramic plate 14) constitutes a substrate facing surface or a processing path defining surface.

処理ユニット11は移動機構19に接続されている。この移動機構19によって、処理ユニット11が、左右方向に往復移動されるようになっている。例えば、左方向が往方向とすると、右方向が復方向となる。
処理ユニット11が固定される一方、ステージ20が移動機構に接続され、左右に往復動されるようになっていてもよい。
The processing unit 11 is connected to the moving mechanism 19. The processing unit 11 is reciprocated in the left-right direction by the moving mechanism 19. For example, if the left direction is the forward direction, the right direction is the backward direction.
While the processing unit 11 is fixed, the stage 20 may be connected to a moving mechanism and reciprocated left and right.

常圧プラズマ処理装置Mには、プロセスガス供給系30と排気系40が設けられている。   The atmospheric pressure plasma processing apparatus M is provided with a process gas supply system 30 and an exhaust system 40.

プロセスガス供給系30は、次のように構成されている。
プロセスガス源31から共通供給路32が延びている。プロセスガス源31は、撥水化処理用のプロセスガスとしてCF等のフッ化炭素化合物と窒素を適量ずつ混合し、共通供給路32に送出するようになっている。共通供給路32から電磁三方弁33(導入ノズル切替手段)を介して2つの個別供給路34L,34Rが分岐されている。電磁三方弁33は、2つの個別供給路34L,34Rの何れか一方を選択的に共通供給路32に接続し、他方の個別供給路を遮断するようになっている。導入ノズル切替手段として、電磁三方弁33に代えて、各個別供給路34L,34Rに電磁開閉弁を設け、これら電磁開閉弁の一方を選択的に開き、他方を閉じるように構成してもよい。
The process gas supply system 30 is configured as follows.
A common supply path 32 extends from the process gas source 31. The process gas source 31 mixes an appropriate amount of a fluorocarbon compound such as CF 4 and nitrogen as a process gas for water repellent treatment, and sends the mixture to a common supply path 32. Two individual supply paths 34L and 34R are branched from the common supply path 32 via an electromagnetic three-way valve 33 (introduction nozzle switching means). The electromagnetic three-way valve 33 selectively connects one of the two individual supply paths 34L and 34R to the common supply path 32 and blocks the other individual supply path. As the introduction nozzle switching means, instead of the electromagnetic three-way valve 33, an electromagnetic opening / closing valve may be provided in each individual supply path 34L, 34R, and one of these electromagnetic opening / closing valves may be selectively opened and the other closed. .

処理ユニット11の左側部にはガス導入ノズル35Lが設けられ、右側部にはガス導入ノズル35Rが設けられている。左側のガス導入ノズル35Lに個別供給路34Lが連なっている。右側のガス導入ノズル35Rに個別供給路34Rが連なっている。   A gas introduction nozzle 35L is provided on the left side of the processing unit 11, and a gas introduction nozzle 35R is provided on the right side. An individual supply path 34L is connected to the gas introduction nozzle 35L on the left side. An individual supply path 34R is connected to the gas introduction nozzle 35R on the right side.

排気系40は、次のように構成されている。
処理ユニット11の左側のガス導入ノズル35Lの更に左外側には、排気ノズル45Lが設けられている。この排気ノズル45Lから個別排気路44Lが延びている。処理ユニット11の右側のガス導入ノズル35Rの更に右外側には、排気ノズル45Rが設けられている。この排気ノズル45Rから個別排気路44Rが延びている。
The exhaust system 40 is configured as follows.
An exhaust nozzle 45L is provided on the left outer side of the gas introduction nozzle 35L on the left side of the processing unit 11. An individual exhaust path 44L extends from the exhaust nozzle 45L. An exhaust nozzle 45R is provided on the right outer side of the gas introduction nozzle 35R on the right side of the processing unit 11. An individual exhaust path 44R extends from the exhaust nozzle 45R.

2つの個別排気路44L,44Rは、電磁三方弁43(排気ノズル切替手段)に連なり、この電磁三方弁43から共通排気路42が延び、この共通排気路42に吸引ポンプ等の排気手段41が接続されている。電磁三方弁43は、2つの個別排気路44L,44Rの何れか一方を選択的に共通排気路42に接続し、他方の個別排気路を遮断するようになっている。排気ノズル切替手段として、電磁三方弁43に代えて、各個別供給路44L,44Rに電磁開閉弁や電磁流量制御弁を設け、これら電磁弁の一方を選択的に開き、他方を閉じるように構成してもよい。   The two individual exhaust paths 44L and 44R are connected to an electromagnetic three-way valve 43 (exhaust nozzle switching means). A common exhaust path 42 extends from the electromagnetic three-way valve 43, and an exhaust means 41 such as a suction pump is provided in the common exhaust path 42. It is connected. The electromagnetic three-way valve 43 selectively connects one of the two individual exhaust passages 44L and 44R to the common exhaust passage 42 and blocks the other individual exhaust passage. As an exhaust nozzle switching means, instead of the electromagnetic three-way valve 43, an electromagnetic opening / closing valve or an electromagnetic flow control valve is provided in each individual supply path 44L, 44R, and one of these electromagnetic valves is selectively opened and the other is closed. May be.

上記構成において、電源から高圧電極13への電圧供給により、処理通路16の中間部(高圧電極13とステージ20上の基板Wとの間の部分)が略大気圧のプラズマ空間16aとなる。上記電圧供給と併行して、プロセスガスをプロセスガス供給系30から処理通路16に吹出す。このプロセスガスがプラズマ空間16aに導かれてプラズマ化され、基板Wと接触して反応を起こす。これによって、基板Wの表面を撥水化処理することができる。処理済みのガスと反応副生成物は排気系40から排気される。同時に処理ユニット11が左右に往復移動され、基板Wの全面が撥水化処理される。   In the above configuration, by supplying voltage from the power source to the high-voltage electrode 13, an intermediate portion of the processing path 16 (a portion between the high-voltage electrode 13 and the substrate W on the stage 20) becomes a plasma space 16a having a substantially atmospheric pressure. In parallel with the voltage supply, process gas is blown out from the process gas supply system 30 to the processing passage 16. This process gas is guided to the plasma space 16a and turned into plasma, and contacts with the substrate W to cause a reaction. As a result, the surface of the substrate W can be subjected to water repellency treatment. The treated gas and reaction by-products are exhausted from the exhaust system 40. At the same time, the processing unit 11 is reciprocated left and right, and the entire surface of the substrate W is subjected to water repellent treatment.

上記のプラズマ処理に際し、電磁三方弁33,43と移動機構19とが連携して動作する。これにより、プロセスガスが常に処理ユニット11の進行方向の前方から処理通路16内に導入されるようになっている。以下、詳述する。
移動機構19によって処理ユニット11が左方向へ移動するときは、プロセスガス供給系30の電磁三方弁33によって共通供給路32と個別供給路34Lが連通される一方、個別供給路34Rが遮断される。また、排気系40の電磁三方弁43によって共通排気路42と個別排気路44Rが連通される一方、個別排気路44Lが遮断される。
In the plasma processing, the electromagnetic three-way valves 33 and 43 and the moving mechanism 19 operate in cooperation. Thereby, the process gas is always introduced into the processing passage 16 from the front in the traveling direction of the processing unit 11. Details will be described below.
When the processing unit 11 moves leftward by the moving mechanism 19, the common supply path 32 and the individual supply path 34L are communicated by the electromagnetic three-way valve 33 of the process gas supply system 30, while the individual supply path 34R is shut off. . The common exhaust path 42 and the individual exhaust path 44R are communicated with each other by the electromagnetic three-way valve 43 of the exhaust system 40, while the individual exhaust path 44L is blocked.

これによって、図2に示すように、処理ユニット11が左方向へ移動するときは、プロセスガスが左側の導入ノズル35Lからのみ吹出され、処理通路16内を右方向へ流れ、右側の排気ノズル45Rから吸引排気される。この時、処理通路16の右端部は、外部雰囲気に対し後退する向きに移動することになるので、外部雰囲気が処理通路16の右端部から処理通路16内に巻き込まれることはほとんど無い。また、処理通路16の左端部では、プロセスガスのカーテン効果により外部雰囲気の処理通路16内への侵入はほとんど起きない。   Thus, as shown in FIG. 2, when the processing unit 11 moves to the left, the process gas is blown out only from the left introduction nozzle 35L, flows in the processing passage 16 to the right, and the right exhaust nozzle 45R. It is sucked and exhausted from. At this time, since the right end portion of the processing passage 16 moves in a direction retreating with respect to the external atmosphere, the external atmosphere is hardly involved in the processing passage 16 from the right end portion of the processing passage 16. Further, at the left end portion of the processing passage 16, the entry of the external atmosphere into the processing passage 16 hardly occurs due to the curtain effect of the process gas.

処理ユニット11が往復移動範囲の左側の限界位置に達した時、移動機構19は、処理ユニット11の移動方向を右方向へ反転させる。これと連携して、プロセスガス供給系30の電磁三方弁33が、共通供給路32と個別供給路34Rを連通させ、個別供給路34Lを遮断する状態に切り替わる。また、排気系40の電磁三方弁43が、共通排気路42と個別排気路44Lを連通させ、個別排気路44Rを遮断する位置に切り替わる。   When the processing unit 11 reaches the limit position on the left side of the reciprocating movement range, the moving mechanism 19 reverses the moving direction of the processing unit 11 to the right. In cooperation with this, the electromagnetic three-way valve 33 of the process gas supply system 30 is switched to a state in which the common supply path 32 and the individual supply path 34R are communicated and the individual supply path 34L is shut off. Further, the electromagnetic three-way valve 43 of the exhaust system 40 switches to a position where the common exhaust passage 42 and the individual exhaust passage 44L are communicated and the individual exhaust passage 44R is blocked.

これによって、図3に示すように、処理ユニット11が右方向へ移動するときは、プロセスガスが右側の導入ノズル35Rからのみ吹出され、処理通路16内を左方向へ流れ、左側の排気ノズル45Lから吸引排気される。この時、処理通路16の左端部は、外部雰囲気に対し後退する向きに移動することになるので、外部雰囲気が処理通路16の左端部から処理通路16内に巻き込まれることはほとんど無い。また、処理通路16の右端部では、プロセスガスのカーテン効果により外部雰囲気の処理通路16内への侵入はほとんど起きない。   Accordingly, as shown in FIG. 3, when the processing unit 11 moves to the right, the process gas is blown out only from the right introduction nozzle 35R, flows in the processing passage 16 to the left, and the left exhaust nozzle 45L. It is sucked and exhausted from. At this time, since the left end portion of the processing passage 16 moves in a direction retreating with respect to the external atmosphere, the external atmosphere is hardly involved in the processing passage 16 from the left end portion of the processing passage 16. Further, at the right end portion of the processing passage 16, the entry of the external atmosphere into the processing passage 16 hardly occurs due to the curtain effect of the process gas.

処理ユニット11が往復移動範囲の右側の限界位置に達した時、移動機構19は、処理ユニット11の移動方向を左方向へ反転させる。これと連携して、プロセスガス供給系30の電磁三方弁33が、共通供給路32と個別供給路34Lを連通させ、個別供給路34Rを遮断する状態に切り替わる。また、排気系40の電磁三方弁43が、共通排気路42と個別排気路44Rを連通させ、個別排気路44Lを遮断する位置に切り替わる。   When the processing unit 11 reaches the limit position on the right side of the reciprocating movement range, the moving mechanism 19 reverses the moving direction of the processing unit 11 to the left. In cooperation with this, the electromagnetic three-way valve 33 of the process gas supply system 30 switches the common supply path 32 and the individual supply path 34L to the communication state and shuts off the individual supply path 34R. Further, the electromagnetic three-way valve 43 of the exhaust system 40 switches to a position where the common exhaust path 42 and the individual exhaust path 44R are communicated and the individual exhaust path 44L is blocked.

以上の操作によって、処理ユニット11が左方向へ移動するか右方向へ移動するかに拘わらず、外部雰囲気が処理通路16内へ侵入するのを常時防止することができる。この結果、常圧プラズマ処理の処理能力を十分に維持しながら、移動速度ひいてはプラズマ処理の高速化を図ることができる。   By the above operation, it is possible to always prevent the external atmosphere from entering the processing passage 16 regardless of whether the processing unit 11 moves leftward or rightward. As a result, it is possible to increase the moving speed, and hence the plasma processing speed, while sufficiently maintaining the processing capability of the atmospheric pressure plasma processing.

図2に示すように、左側の導入ノズル35Lからプロセスガスを吹出し、右側の排気ノズル45Rから吸引している際、左側のノズル45Lからも少量の排気を行なうようにしてもよい。(図2の仮想矢印線)。これによって、左側の導入ノズル35Rから吹出されたプロセスガスの一部が左外側に漏れようとした場合、これを排気ノズル45Lから排気できる。同様に、図3に示すように、右側の導入ノズル35Rからプロセスガスを吹出し、左側の排気ノズル45Lから吸引している際、右側の排気ノズル45Rからも少量の排気を行なうようにしてもよい(図3の仮想矢印線)。これによって、右側の導入ノズル35Rから吹出されたプロセスガスの一部が右外側に漏れようとした場合、これを右側のノズル45Rから排気できる。この結果、プロセスガスが外に漏れるのを確実に防止することができる。
この場合、排気系40には電磁三方弁43などの排気ノズル切替手段に代えて、各個別排気路44L,44Rに電磁流量制御弁等の排気ノズル調整手段を設け、各排気ノズル45L,45Rからの吸引量を調節可能にするのが好ましい。
As shown in FIG. 2, when the process gas is blown from the left introduction nozzle 35L and sucked from the right exhaust nozzle 45R, a small amount of exhaust may be performed from the left nozzle 45L. (Virtual arrow line in FIG. 2). Accordingly, when a part of the process gas blown from the left introduction nozzle 35R is about to leak to the left outside, it can be exhausted from the exhaust nozzle 45L. Similarly, as shown in FIG. 3, when the process gas is blown out from the right introduction nozzle 35R and sucked from the left exhaust nozzle 45L, a small amount of exhaust may also be performed from the right exhaust nozzle 45R. (Virtual arrow line in FIG. 3). Accordingly, when a part of the process gas blown from the right introduction nozzle 35R is about to leak to the right outside, it can be exhausted from the right nozzle 45R. As a result, it is possible to reliably prevent the process gas from leaking outside.
In this case, instead of the exhaust nozzle switching means such as the electromagnetic three-way valve 43, the exhaust system 40 is provided with exhaust nozzle adjusting means such as an electromagnetic flow control valve in each individual exhaust passage 44L and 44R, and from each exhaust nozzle 45L and 45R. It is preferable that the amount of suction is adjustable.

次に、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態において第1実施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4に示すように、第2実施形態の装置Mには、カーテンガス供給系50が付加されている。カーテンガス供給系50は、次のように構成されている。
カーテンガス源51から共通供給路52が延びている。カーテンガスとしては窒素が用いられている。共通供給路52から電磁三方弁53(カーテンノズル切替手段)を介して2つの個別供給路54L,54Rが分岐されている。電磁三方弁53は、2つの個別供給路54L,54Rの何れか一方を選択的に共通供給路52に接続し、他方の個別供給路を遮断するようになっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 4, a curtain gas supply system 50 is added to the apparatus M of the second embodiment. The curtain gas supply system 50 is configured as follows.
A common supply path 52 extends from the curtain gas source 51. Nitrogen is used as the curtain gas. Two individual supply paths 54L and 54R are branched from the common supply path 52 via an electromagnetic three-way valve 53 (curtain nozzle switching means). The electromagnetic three-way valve 53 selectively connects either one of the two individual supply paths 54L and 54R to the common supply path 52 and blocks the other individual supply path.

カーテンノズル切替手段として、電磁三方弁53に代えて、各個別供給路54L,54Rに電磁開閉弁を設け、これら電磁開閉弁の一方を選択的に開き、他方を閉じるように構成してもよい。或いは、各個別供給路54L,54Rに電磁流量制御弁を設け、何れか一方の電磁流量制御弁を選択してその開度を相対的に大きくし、他方の電磁流量制御弁の開度を相対的に小さくし、又は完全に閉じるように構成してもよい。   As the curtain nozzle switching means, instead of the electromagnetic three-way valve 53, an electromagnetic on-off valve may be provided in each of the individual supply paths 54L, 54R, and one of these electromagnetic on-off valves may be selectively opened and the other closed. . Alternatively, an electromagnetic flow control valve is provided in each of the individual supply paths 54L and 54R, and either one of the electromagnetic flow control valves is selected and the opening thereof is relatively large, and the opening of the other electromagnetic flow control valve is relatively set. May be made small or completely closed.

処理ユニット11の左側の排気ノズル45Lの更に左外側には、カーテンノズル55Lが設けられている。このカーテンノズル55Lに個別供給路54Lが連なっている。処理ユニット11の右側の排気ノズル45Rの更に右外側には、カーテンノズル55Rが設けられている。このカーテンノズル55Rに個別供給路54Rが連なっている。
カーテンノズル55Lを排気ノズル45Lと導入ノズル35Lの間に設けてもよく、カーテンノズル55Rを排気ノズル45Rと導入ノズル35Rの間に設けてもよい。
A curtain nozzle 55L is provided on the left outer side of the left exhaust nozzle 45L of the processing unit 11. An individual supply path 54L is connected to the curtain nozzle 55L. A curtain nozzle 55R is provided on the right outer side of the right exhaust nozzle 45R of the processing unit 11. An individual supply path 54R is connected to the curtain nozzle 55R.
The curtain nozzle 55L may be provided between the exhaust nozzle 45L and the introduction nozzle 35L, and the curtain nozzle 55R may be provided between the exhaust nozzle 45R and the introduction nozzle 35R.

第2実施形態の排気系40では、電磁三方弁43に代えて、個別供給路44Lに電磁流量制御弁43L(排気ノズル調節手段)が設けられ、個別供給路44Rに電磁流量制御弁43R(排気ノズル調節手段)が設けられている。   In the exhaust system 40 of the second embodiment, instead of the electromagnetic three-way valve 43, an electromagnetic flow control valve 43L (exhaust nozzle adjusting means) is provided in the individual supply path 44L, and an electromagnetic flow control valve 43R (exhaust gas) is provided in the individual supply path 44R. Nozzle adjusting means) is provided.

第2実施形態によれば、基板Wのプラズマ処理の際、電磁弁33,43L,43R,53と移動機構19とが連携して動作する。以下、詳述する。
移動機構19によって処理ユニット11が左方向へ移動するときは、プロセスガス供給系30の電磁三方弁33によって共通供給路32と個別供給路34Lが連通され、個別供給路34Rが遮断される。また、排気系40の電磁流量制御弁43Rが、プロセスガスの供給流量以上に対応する開度だけ開口され、電磁流量制御弁43Lが後記カーテンガスの吹出し流量に略対応する開度だけ開口される。さらに、カーテンガス供給系50の電磁三方弁53によって共通供給路52と個別供給路54Lが連通され、個別供給路54Rが遮断される。
According to the second embodiment, the electromagnetic valves 33, 43L, 43R, 53 and the moving mechanism 19 operate in cooperation during the plasma processing of the substrate W. Details will be described below.
When the processing unit 11 moves to the left by the moving mechanism 19, the common supply path 32 and the individual supply path 34L are communicated by the electromagnetic three-way valve 33 of the process gas supply system 30, and the individual supply path 34R is shut off. Further, the electromagnetic flow control valve 43R of the exhaust system 40 is opened by an opening degree corresponding to the process gas supply flow rate or more, and the electromagnetic flow control valve 43L is opened by an opening degree substantially corresponding to the curtain gas blowing flow rate described later. . Furthermore, the common supply path 52 and the individual supply path 54L are communicated by the electromagnetic three-way valve 53 of the curtain gas supply system 50, and the individual supply path 54R is shut off.

これによって、図5に示すように、処理ユニット11が左方向へ移動するときは、プロセスガスが左側の導入ノズル35Lから吹出され、処理通路16内を右方向へ流れ、右側の排気ノズル45Rから吸引排気される。加えて、左側のカーテンノズル55Lから窒素ガスが吹出され、処理通路16の左端部の外側に窒素ガスカーテンが形成される。この窒素ガスカーテンによって外部雰囲気と処理通路16の左端部を隔離することができ、外部雰囲気が処理通路16の左端部から処理通路16内に侵入するのを確実に防止することができる。カーテンガスは、排気ノズル45Lから吸引排気することができる。   As a result, as shown in FIG. 5, when the processing unit 11 moves to the left, the process gas is blown out from the left introduction nozzle 35L, flows in the processing passage 16 to the right, and from the right exhaust nozzle 45R. Suction exhausted. In addition, nitrogen gas is blown out from the left curtain nozzle 55 </ b> L, and a nitrogen gas curtain is formed outside the left end portion of the processing passage 16. This nitrogen gas curtain can isolate the external atmosphere and the left end portion of the processing passage 16, and can reliably prevent the external atmosphere from entering the processing passage 16 from the left end portion of the processing passage 16. The curtain gas can be sucked and exhausted from the exhaust nozzle 45L.

移動機構19によって処理ユニット11が右方向へ移動するときは、プロセスガス供給系30の電磁三方弁33によって共通供給路32と個別供給路34Rが連通され、個別供給路34Lが遮断される。また、排気系40の電磁流量制御弁43Lが、プロセスガスの供給流量以上に対応する開度だけ開口され、電磁流量制御弁43Rが後記カーテンガスの吹出し流量に略対応する開度だけ開口される。さらに、カーテンガス供給系50の電磁三方弁53によって共通供給路52と個別供給路54Rが連通され、個別供給路54Lが遮断される。   When the processing unit 11 moves rightward by the moving mechanism 19, the common supply path 32 and the individual supply path 34R are communicated by the electromagnetic three-way valve 33 of the process gas supply system 30, and the individual supply path 34L is shut off. Further, the electromagnetic flow control valve 43L of the exhaust system 40 is opened by an opening corresponding to the process gas supply flow rate or more, and the electromagnetic flow control valve 43R is opened by an opening substantially corresponding to the curtain gas blowing flow described later. . Furthermore, the common supply path 52 and the individual supply path 54R are communicated with each other by the electromagnetic three-way valve 53 of the curtain gas supply system 50, and the individual supply path 54L is shut off.

これによって、図6に示すように、処理ユニット11が右方向へ移動するときは、プロセスガスが右側の導入ノズル35Rから吹出され、処理通路16内を左方向へ流れ、左側の排気ノズル45Lから吸引排気される。加えて、右側のカーテンノズル55Rから窒素ガスが吹出され、処理通路16の右端部の外側に窒素ガスカーテンが形成される。この窒素ガスカーテンによって外部雰囲気と処理通路16の右端部を隔離することができ、外部雰囲気が処理通路16の右端部から処理通路16内に侵入するのを確実に防止することができる。カーテンガスは、排気ノズル45Rから吸引排気することができる。
この結果、常圧プラズマ処理の処理能力を一層確実に確保することができる。
Accordingly, as shown in FIG. 6, when the processing unit 11 moves to the right, the process gas is blown out from the right introduction nozzle 35R, flows in the processing passage 16 to the left, and from the left exhaust nozzle 45L. Suction exhausted. In addition, nitrogen gas is blown out from the right curtain nozzle 55 </ b> R, and a nitrogen gas curtain is formed outside the right end portion of the processing passage 16. This nitrogen gas curtain can isolate the external atmosphere from the right end portion of the processing passage 16 and reliably prevent the external atmosphere from entering the processing passage 16 from the right end portion of the processing passage 16. The curtain gas can be sucked and exhausted from the exhaust nozzle 45R.
As a result, the processing capability of the atmospheric pressure plasma processing can be ensured more reliably.

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、洗浄処理のように酸素濃度がゼロよりも微量混入しているほうが処理能力が向上する場合には、移動機構19による処理ユニット11の移動方向と各電磁弁との連携動作を上記撥水化用の実施形態とは逆にし、プロセスガスが常に処理ユニット11の進行方向の後方から処理通路16内に導入され、進行方向の前方から排気されるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, when the processing capability is improved when a trace amount of oxygen is mixed from zero as in the case of cleaning processing, the movement direction of the processing unit 11 by the moving mechanism 19 and the cooperative operation of each electromagnetic valve are controlled by the above water repellent properties. Contrary to the embodiment for conversion, the process gas may always be introduced into the processing passage 16 from the rear in the traveling direction of the processing unit 11 and exhausted from the front in the traveling direction.

本発明は、例えば、液晶ガラスなどの基板を撥水化したり洗浄したりする処理に適用可能である。   The present invention is applicable, for example, to a process of making a substrate such as liquid crystal glass water repellent or cleaning.

本発明の第1実施形態に係る撥水化処理用のダイレクト式常圧プラズマ処理装置の概略構成を示す正面解説図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front explanatory view showing a schematic configuration of a direct atmospheric pressure plasma processing apparatus for water repellency treatment according to a first embodiment of the present invention. 上記第1実施形態の処理ユニットが基板に対し左方向に移動しているときのガス流の状態を示す正面解説図である。It is front explanatory drawing which shows the state of a gas flow when the processing unit of the said 1st Embodiment is moving to the left with respect to a board | substrate. 上記第1実施形態の処理ユニットが基板に対し右方向に移動しているときのガス流の状態を示す正面解説図である。It is front explanatory drawing which shows the state of a gas flow when the processing unit of the said 1st Embodiment is moving rightward with respect to a board | substrate. 本発明の第2実施形態に係る撥水化処理用のダイレクト式常圧プラズマ処理装置の概略構成を示す正面解説図である。It is front explanatory drawing which shows schematic structure of the direct type normal pressure plasma processing apparatus for water-repellent treatment which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 上記第2実施形態の処理ユニットが基板に対し左方向に移動しているときのガス流の状態を示す正面解説図である。It is front explanatory drawing which shows the state of the gas flow when the processing unit of the said 2nd Embodiment is moving to the left with respect to a board | substrate. 上記第2実施形態の処理ユニットが基板に対し右方向に移動しているときのガス流の状態を示す正面解説図である。It is front explanatory drawing which shows the state of a gas flow when the processing unit of the said 2nd Embodiment is moving rightward with respect to a board | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

M 常圧プラズマ処理装置
W 基板
11 処理ユニット
12 ユニット本体
13 高圧電極
14 セラミック板
16 処理通路
16a プラズマ空間
19 移動機構
20 ステージ
30 プロセスガス供給系
31 プロセスガス源
32 共通供給路
33 電磁三方弁(導入ノズル切替手段)
34L 個別供給路
34R 個別供給路
35L ガス導入ノズル
35R ガス導入ノズル
40 排気系
41 排気手段
42 共通排気路
43 電磁三方弁(排気ノズル切替手段)
43L 電磁流量制御弁(排気ノズル調節手段)
43R 電磁流量制御弁(排気ノズル調節手段)
44L 個別排気路
44R 個別排気路
45L 排気ノズル
45R 排気ノズル
50 カーテンガス供給系
51 カーテンガス源
52 共通供給路
53 電磁三方弁(カーテンノズル切替手段)
54L 個別供給路
54R 個別供給路
55L カーテンノズル
55R カーテンノズル
M atmospheric pressure plasma processing apparatus W substrate 11 processing unit 12 unit main body 13 high voltage electrode 14 ceramic plate 16 processing passage 16a plasma space 19 moving mechanism 20 stage 30 process gas supply system 31 process gas source 32 common supply passage 33 electromagnetic three-way valve (introduction) Nozzle switching means)
34L Individual supply path 34R Individual supply path 35L Gas introduction nozzle 35R Gas introduction nozzle 40 Exhaust system 41 Exhaust means 42 Common exhaust path 43 Electromagnetic three-way valve (exhaust nozzle switching means)
43L electromagnetic flow control valve (exhaust nozzle adjustment means)
43R Electromagnetic flow control valve (exhaust nozzle adjustment means)
44L Individual exhaust passage 44R Individual exhaust passage 45L Exhaust nozzle 45R Exhaust nozzle 50 Curtain gas supply system 51 Curtain gas source 52 Common supply passage 53 Electromagnetic three-way valve (curtain nozzle switching means)
54L Individual supply path 54R Individual supply path 55L Curtain nozzle 55R Curtain nozzle

Claims (9)

電極を含む処理ユニットを基板に対し相対的に往復移動させながら、処理ユニットと基板との間の処理通路にプロセスガスを通すとともに前記電極への電圧印加により前記処理通路内に略大気圧のプラズマ放電を形成し、基板のプラズマ表面処理を行なうに際し、
前記処理通路内のプロセスガス流の向きを前記処理ユニットの相対移動方向に応じて切り替えることを特徴とする常圧プラズマ処理方法。
While the processing unit including the electrode is reciprocally moved relative to the substrate, a process gas is passed through the processing path between the processing unit and the substrate, and a plasma at a substantially atmospheric pressure is generated in the processing path by applying a voltage to the electrode. When forming the discharge and performing the plasma surface treatment of the substrate,
A normal pressure plasma processing method, wherein the direction of the process gas flow in the processing passage is switched according to the relative movement direction of the processing unit.
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入し、
前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入することを特徴とする請求項1に記載の常圧プラズマ処理方法。
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing path from the forward end of the processing path,
2. The atmospheric pressure plasma processing method according to claim 1, wherein when the processing unit relatively moves in the backward direction, a process gas is introduced into the processing passage from an end portion on the backward direction side of the processing passage.
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の復方向側の端部から吸引排気を行ない、
前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともに前記処理通路の往方向側の端部から吸引排気を行なうことを特徴とする請求項1に記載の常圧プラズマ処理方法。
When the processing unit relatively moves in the forward direction, the process gas is introduced into the processing path from the end of the processing path on the forward direction side and suctioned and exhausted from the end on the backward direction side of the processing path,
When the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the backward end portion of the processing passage and suctioned and exhausted from the forward end portion of the processing passage. The atmospheric pressure plasma processing method according to claim 1.
前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の往方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より往方向の外側にガスカーテンを形成し、
前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、プロセスガスを前記処理通路の復方向側の端部から処理通路内に導入するとともにこのプロセスガス導入位置より復方向の外側にガスカーテンを形成することを特徴とする請求項1に記載の常圧プラズマ処理方法。
When the processing unit relatively moves in the forward direction, a process gas is introduced into the processing path from the forward end of the processing path, and a gas curtain is formed outside the process gas introduction position in the forward direction. ,
When the processing unit relatively moves in the backward direction, the process gas is introduced into the processing passage from the backward end of the processing passage, and a gas curtain is formed outside the process gas introduction position in the backward direction. The atmospheric pressure plasma processing method according to claim 1.
基板の表面に沿う処理通路にプロセスガスを流すとともに前記処理通路に電界を印加して略大気圧のプラズマ放電を形成し、前記基板の表面をプラズマ処理する常圧プラズマ処理装置であって、
前記プラズマ放電を形成するための電極と、基板との間に前記処理通路を画成する基板対向面と、前記処理通路の両端部にそれぞれ配置され処理通路内にプロセスガスを導入する一対の導入ノズルとを含む処理ユニットと、
前記処理ユニットを基板に対し相対的に前記処理通路の方向に往復移動させる移動機構と、
前記移動機構による移動方向に応じて前記一対の導入ノズルのうちの1つを択一的にプロセスガス源に連ねる導入ノズル切替手段と、
を備えたことを特徴とする常圧プラズマ処理装置。
An atmospheric pressure plasma processing apparatus for flowing a process gas along a processing path along a surface of a substrate and applying an electric field to the processing path to form a plasma discharge at a substantially atmospheric pressure, and plasma processing the surface of the substrate,
A pair of introductions for introducing a process gas into the processing passages disposed at both ends of the processing passage, and a substrate facing surface defining the processing passage between the electrode for forming the plasma discharge and the substrate, respectively. A processing unit including a nozzle;
A moving mechanism for reciprocating the processing unit relative to the substrate in the direction of the processing path;
Introducing nozzle switching means for selectively connecting one of the pair of introducing nozzles to a process gas source in accordance with the moving direction of the moving mechanism;
An atmospheric pressure plasma processing apparatus comprising:
前記導入ノズル切替手段は、前記処理ユニットが往方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の往方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ね、前記処理ユニットが復方向に相対移動するときは、前記一対の導入ノズルのうち前記処理通路の復方向側の端部の導入ノズルを選択してプロセスガス源に連ねることを特徴とする請求項5に記載の常圧プラズマ処理装置。   The introduction nozzle switching means, when the processing unit relatively moves in the forward direction, selects the introduction nozzle at the end on the forward direction side of the processing path from the pair of introduction nozzles, and connects to the process gas source, 6. When the processing unit relatively moves in the backward direction, an introduction nozzle at an end portion on the backward direction side of the processing passage is selected from the pair of introduction nozzles and is connected to a process gas source. The atmospheric pressure plasma processing apparatus according to 1. 前記処理ユニットの両側部には一対の排気ノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルとは反対側の排気ノズルを選択して排気装置に連ねる排気ノズル切替手段を、備えたことを特徴とする請求項5又は6に記載の常圧プラズマ処理装置。
A pair of exhaust nozzles are provided on both sides of the processing unit,
The exhaust nozzle switching means which selects the exhaust nozzle on the opposite side to the introduction nozzle selected according to the moving direction by the said moving mechanism, and continues to an exhaust apparatus is provided. Atmospheric pressure plasma processing equipment.
前記処理ユニットの前記一対の導入ノズルの外側には排気装置に連なる一対の排気ノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルとは反対側の排気ノズルの吸引量を相対的に大きくし、前記選択された導入ノズルと同じ側の排気ノズルの吸引量を相対的に小さくする排気ノズル調節手段を、備えたことを特徴とする請求項5又は6に記載の常圧プラズマ処理装置。
A pair of exhaust nozzles connected to an exhaust device are provided outside the pair of introduction nozzles of the processing unit, respectively.
The suction amount of the exhaust nozzle on the side opposite to the introduction nozzle selected according to the moving direction by the moving mechanism is relatively increased, and the suction amount of the exhaust nozzle on the same side as the selected introduction nozzle is relatively set 7. The atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 5, further comprising exhaust nozzle adjusting means for reducing the size.
前記処理ユニットの前記一対の導入ノズルの外側にはガスカーテンを形成するための一対のカーテンノズルがそれぞれ設けられており、
前記移動機構による移動方向に応じて選択された導入ノズルと同じ側のカーテンノズルを選択してカーテンガス源に連ねるカーテンノズル切替手段を、備えたことを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載の常圧プラズマ処理装置。
A pair of curtain nozzles for forming a gas curtain is provided outside the pair of introduction nozzles of the processing unit, respectively.
The curtain nozzle switching means for selecting the curtain nozzle on the same side as the introduction nozzle selected according to the moving direction by the moving mechanism and connecting to the curtain gas source is provided. The atmospheric pressure plasma processing apparatus according to 1.
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