JP4348148B2

JP4348148B2 - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP4348148B2
Application number: JP2003314549A
Authority: JP
Inventors: 政樹岩崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: JP2005085547A

Description

本発明は、プラズマ処理装置に関する。

従来のプラズマ処理装置では、枠材（外装部材）がボルト等の棒状の固定手段によって電極に安定に固定されていたり（例えば、特許文献１）、電極の間に処理ガスを供給するガス供給部材（外装部材）及び電極の間の処理ガスを排出するガス排出部材（外装部材）が電極の両側に設けられたりしていた（例えば、特許文献２）。

また、別のプラズマ処理装置では、大きなロール状電極と、このロール状電極に対向する複数の小さな板状電極とが設けられていた（例えば、特許文献３）。
特開平９−９２９４３号公報特開２００３−８９７２６号公報特開２０００−４４７０６号公報

しかしながら、特許文献３に記載のプラズマ処理装置において、板状電極が小さ過ぎると、板状電極にボルトによって外装部材を固定しようにも、十分なボルト孔を形成することができず、板状電極と外装部材とを安定に固定することが困難になる。
特に、板状電極の内部に冷媒通過路が設けられていると、電極内部の冷媒通過路の領域を確保しながらボルト孔を形成することがより困難になる。

上記問題を解決するために、本発明は、小さな電極を用いても、電極と外装部材とを安定に固定することができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

本発明のプラズマ処理装置は、上記の問題点を解決するために提案されたものであり、第１の電極と、幅広の基部及び当該基部から前記第１の電極に向けて凸設された幅狭の突条部を有する第２の電極と、棒状の固定手段によって前記基部の両側のそれぞれに固定される外装部材と、前記第２の電極の前記第１の電極との対向面に設けられた板状の固体誘電体と、を備え、前記板状の固体誘電体の両端が、前記基部の両側に固定された前記外装部材に保持され、前記外装部材には、前記固定手段を通す孔が設けられており、当該孔は、前記第１の電極と第２の電極とが向かい合う方向に長軸を有する長孔であることを特徴としている。
なお、幅広及び幅狭とは基部と突条部との相対的な関係を示しており、基部の形状は突条部よりも相対的に幅広になされており、突条部の形状は基部よりも相対的に幅狭になされている。

第２の電極に対して基部及び突条部が設けられていることによって、突条部が幅狭で小さくても、幅広の基部に棒状の固定手段を設けることができるので、第２の電極と外装部材とを安定に固定することができる。

外装部材には、固定手段を通す孔が設けられており、その孔は、第１の電極と第２の電極とが向かい合う方向に長軸を有する長孔であることにより、第２の電極の位置をこの長軸の方向に調整することができるので、第１の電極と第２の電極との間隔を一定に調整することができる。

また、本発明のプラズマ処理装置は、基部の第１の電極側に、基部と隣接する空隙が形成されていることが好ましい。基部と隣接する空隙が基部の第１の電極側に形成されることによって、第２の電極の可動範囲が大きくなるので、第１の電極と第２の電極との間隔を一定に調整することが一層容易にすることができる。

第１の電極や第２の電極を構成する材質としては、例えば、ステンレス、銅、鉄、アルミニウム、チタン、タングステン、真鍮等の金属が挙げられる。これらの金属は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、第１の電極と第２の電極は、それぞれが異なる材質によって構成されていてもよい。

棒状の固定手段としては、例えば、ボルト、ネジ、釘等が挙げられる。
棒状の固定手段を構成する材質としては、例えば、ステンレス、銅、鉄、アルミニウム、チタン、タングステン、真鍮等の金属や、フッ素樹脂等の硬質な樹脂等が挙げられる。
外装部材としては、例えば、枠材、電極間に処理ガスを供給するガス供給部材、電極間の処理ガスを排出するガス排出部材等が挙げられる。

また、本発明のプラズマ処理装置は、第１の電極と第２の電極の少なくとも一方の電極に対して、第２の電極側に固体誘電体が設けられていることが好ましい。電極に固体誘電体が設けられていると、第１の電極と第２の電極との間にアーク放電等の異常放電の発生を防ぐことができる。
このような固体誘電体としては、例えば、アルミナ、石英、フッ素樹脂、ガラス等が挙げられる。電極に固体誘電体を設ける方法としては、例えば、板状の固体誘電体を電極の表面に密着させる方法や、溶射によって電極の表面に固体誘電体をコーティングする方法等が挙げられる。

本発明のプラズマ処理装置は、主に大気圧近傍の圧力下においてプラズマ処理を行う。なお、大気圧近傍の圧力下とは、１．３３３×１０⁴〜１０．６６４×１０⁴Ｐａの圧力下を意味する。特に、プラズマ処理を行う圧力が９．３３１×１０⁴〜１０．３９７×１０⁴Ｐａの範囲内にあると、圧力調整が容易になるとともに、装置の構成が簡便にすることができる。

本発明によれば、第２の電極に対して基部及び突条部が設けられていることによって、棒状の固定手段を用いて第２の電極に外装部材を固定する際、突条部が小さくなされていても、幅広の基部に棒状の固定手段を設けることができるので、第２の電極と外装部材とを棒状の固定手段によって安定に固定することができる。

外装部材に設けられた孔が第１の電極と第２の電極とが向かい合う方向に長軸を有する長孔であると、第２の電極の位置をこの長軸の方向に調整することができるので、第１の電極と第２の電極との間隔を一定に調整することができる。

基部の第１の電極側に基部と隣接する空隙が形成されていることによって、第２の電極の位置を調整する際の可動範囲が大きくなり、第１の電極と第２の電極との間隔を一定に調整することが一層容易にすることができるとともに、第２の電極や外装部材に対して高い加工精度を発揮する必要がなくなるので、第１の電極や外装部材の加工コストを低下することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明のプラズマ処理装置の模式的斜視図を図１に示し、図１のＡ−Ａ線に沿うプラズマ処理装置の模式的断面図を図２に示す。

図１に示すプラズマ処理装置Ｍは、上下一対のユニットＵ１、Ｕ２を有している。
まず、下部ユニットＵ１について説明する。
下部ユニットＵ１には、円筒状のアース電極（第１の電極）１０と、このアース電極１０を中心軸のまわりに回転可能に支持する軸部１１が設けられている。アース電極１０は、軸部１１に設けられた接地線１２を介して接地されている。また、アース電極１０は、ステンレス等の金属導電体から形成されており、その表面にはアルミナ（図示せず）が均一の厚さで溶射されている。

アース電極１０の軸部１１には、モーター部（図示せず）が連結されている。アース電極１０の上にはシート状の被処理体４が配されており、モーター部の駆動によって、アース電極１０が軸部１１を中心軸として回転する。被処理体４は、アース電極１０の回転に伴って、供給ロール３１から巻取ロール３２の方向に向けて搬送される。

また、アース電極１０の内部には冷媒路（図示せず）が形成されている。冷媒路１５の中には水等の冷媒が流れており、冷媒によってアース電極１０の温度は適当な温度に調節される。

次に、上部ユニットＵ２について説明する。
上部ユニットＵ２には、ホット電極（第２の電極）５０、石英板６、ガス吹出部材（外装部材）７、及びガス排出部材（外装部材）８等が設けられている。

ホット電極５０について説明する。
ホット電極５０は、ステンレスから構成されており、給電線９１を介して電源９０に接続された電圧印加電極となっている。

ホット電極５０は、アース電極１０の軸方向に伸びた形状をなしており、図２に示すように、上側に位置する基部５３と、基部５３からアース電極１０に向けて下側に凸設された突条部５２とから構成されている。基部５３は突条部５２よりも相対的に幅広になされており、ホット電極５０は、幅広の基部５３が相対的に幅狭の突条部の前後（被処理体４の搬送方向における上流側と下流側）方向に突出した断面Ｔ字型の形状をなしている。ホット電極５０のアース電極１０側の対向面５１は平面状になされ、ホット電極５０の対向面５１とアース電極１０との間に放電空間４５が形成される。

ホット電極５０の内部には、冷媒路５４ｂが設けられている。冷媒路５４ｂは、アース電極１０の軸方向に伸びるとともに、その両端がホット電極５０の上面に開口している。冷媒路５４ｂの一端には、水等の冷媒を冷媒路５４ｂに供給する冷媒導入管５４ａと接続されており、冷媒路５４ｂの他端には、冷媒を排出する冷媒排出管５４ｃと接続されている。ホット電極５０は、冷媒導入管５４ａから供給される冷媒が通過することによって、冷却や加熱等の温度調節が行われる。冷媒路５４ｂを通過した後の冷媒は、冷媒排出管５４ｃから外部に排出されるようになっている。
なお、冷媒は、冷媒ポンプ５５の駆動によって冷媒路５４ｂに供給される。

石英板６について説明する。
板状の固体誘電体である石英板６は、ホット電極５０の対向面５１と密着して設けられており、ガス吹出部材７及びガス排出部材８に形成された凹溝７５、８５によってその両端が保持されている。

石英板６は、ホット電極５０の対向面５１を被覆する被覆部６１と、被覆部６１の周囲に突出し、被覆部６１の外周を取り囲む延出部６２を有している。
石英板６は、ホット電極５０の対向面５１の面積よりも大きな面積を有しており、延出部６２がホット電極５０の対向面５１の周縁から突出している。また、延出部６２は、被覆部６１の周囲を取り囲んでおり、被覆部６１が延出部６２の内側に位置している。

石英板６がホット電極５０の対向面５１と密着していることによって、石英板６とホット電極５０との間でアーク放電等の異常放電が発生することを防ぐことができる。
また、延出部６２が被覆部６１の周囲を取り囲んでいることによって、電圧印加時に発生する沿面放電が延出部の周縁に到達するまでの間に沿面放電を減衰させることができるので、沿面放電による異常放電の発生を防ぐことができる。

ここで、ガス吹出部材７及びガス排出部材８の下面に形成された凹溝７０ｂ、８０ｂには、アース電極１０の軸方向に伸びた断面円形のシリコーンゴム６３ａ、６３ｂが収容されている。凹溝７０ｂ、８０ｂの深さはシリコーンゴム６３ａ、６３ｂの高さよりも若干小さくなされており、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが凹溝７０ｂ、８０ｂと石英板６によって挟まれることによって、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが延出部６２に密着した状態になっている。ここで、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂは、変形可能な樹脂によって構成されているので、石英板６を破損したり、石英板６とホット電極５０の対向面５１との面接触に影響を与える恐れがない。

シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが石英板６の延出部６２に密着していることによって、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂと石英板６との間の界面を沿面放電が進展することを防ぐことができ、沿面放電による異常放電の発生を防ぐことができる。

なお、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂと延出部６２とが密着していることの確認方法としては、例えば、石英板６が透明の場合、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが設けられる面と反対側の面から目視を行い、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂと石英板６との間に空気層が存在しないことを確認することによって行うことができる。また、シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが延出部６２に押しつけられて変形し、その断面形状が楕円形をなしていることによっても確認することができる。

シリコーンゴム６３ａ、６３ｂは、ホット電極５０と間隔を空けて設けられている。ホット電極５０とシリコーンゴム６３ａ、６３ｂとの間に間隔が設けられることによって、沿面放電がシリコーンゴム６３ａ、６３ｂに到達するまでに沿面放電を減衰させることができる。

シリコーンゴム６３ａ、６３ｂが延出部６２に密着していることによって、沿面放電による異常放電の発生を防ぐために必要なホット電極５０と延出部６２の周縁との距離を最小限にすることができるので、ホット電極５０の対向面５１の面積を大きくすることができ、ひいてはプラズマ処理を行う面積を大きくすることができる。

ガス吹出部材７及びガス排出部材８について説明する。
ガス吹出部材７はホット電極５０の前側（被処理体４の搬送方向における上流側）に設けられている。ガス吹出部材７の下側には、ホット電極５０の突条部５２に向けて突出した突出部７０が形成されている。また、ガス吹出部材７は、絶縁性の樹脂によって構成されている。

ガス吹出部材７の内部には、処理ガスの導入路７３ｂとカーテンガスの導入路７３ｂがアース電極１０の軸方向に形成されている。ガス吹出部材７の下面には下板７９が設けられており、この下板７９とガス吹出部材７とによってスリット状をなす処理ガスの吹出口７４が形成されている。この吹出口７４は、アース電極１０の軸方向に形成されており、放電空間４５を向いて斜め下方向に伸びている。また、ガス吹出部材７の上面には、導入路７３ｂの他端と接続された処理ガスのガス導入管７３ａが設けられている。さらに、ガス導入管７３ａは、例えばＮ₂やＯ₂等の処理ガスが充填された処理ガス源７１と接続されている。

下板７９には、下板７９をガス吹出部材７にボルト締めする挿入孔７９ａが設けられており、下板７９は、この挿入孔７９ａを介してガス吹出部材７にボルト締めされている。また、この挿入孔７９ａは、前後方向に長い長孔になされている。挿入孔７９ａが長孔になされていると、下板７９とガス吹出部材７との距離を調節することができるので、吹出口７４のスリット幅を調節して処理ガスの供給量を制御することができる。

ガス吹出部材７の下面には、小孔状のカーテンガスの吹出口７７が複数設けられている。これらの吹出口７７は、アース電極１０の外周曲面と略垂直な方向を向いており、アース電極１０の軸方向に一定の間隔を空けて複数設けられている。また、ガス吹出部材７の上面には、カーテンガスの導入路７６ｂの他端と接続されたカーテンガスの導入管７６ａが接続されている。さらに、カーテンガスの導入管７６ａには、例えばＮ₂等の不活性ガスが充填されたカーテンガス源７２と接続されている。なお、処理ガスとカーテンガスとが同一の場合には、処理ガス源７１をカーテンガス源７２として兼用することができる。

また、ガス排出部材８は、ホット電極５０の後側（被処理体４の搬送方向における下流側）側に設けられている。ガス排出部材８の下側には、ホット電極５０の突条部５２に向けて突出した突出部８０が形成されている。

また、ガス排出部材８には、処理ガスの排出路８３ａが形成されている。ガス排出部材８の下面には、小孔状のガス排出口８２がアース電極１０の軸方向に一定の間隔を空けて複数設けられている。
このガス排出口８２は、真下方向に長く伸びている。ガス排出部材８の上面には、排出路８３ａの一端と接続された処理ガスの排出管８３ｂが設けられている。排出管８３ｂは、真空ポンプ８６と接続されている。

ホット電極５０と部材７、８との取付構造を説明する。
ホット電極５０の前側にはガス吹出部材７が設けられており、ホット電極５０とガス吹出部材７とは、ステンレス製のボルト（棒状の固定手段）９８ａによって固定されている。また、ホット電極５０の後側にはガス排出部材８が設けられており、ホット電極５０とガス排出部材８とは、ステンレス製のボルト（棒状の固定手段）９８ｂによって固定されている。

ホット電極５０の基部５３の前面と後面には、内周面に雌ネジを有するボルト孔（固定手段を通す孔）５８ａ、５８ｂがアース電極１０の軸方向にそれぞれ適宜な間隔を空けて複数形成されている。これらのボルト孔５８ａ、５８ｂは、ホット電極５０の基部５３の表面から厚さ方向の中程まで形成され、ホット電極５０の冷媒路５４ｂへは到達していない。

ホット電極５０よりも前側のガス吹出部材７には、上記ボルト孔５８ａに対応する位置に、ガス吹出部材７を前後方向に貫通する挿入孔７８が設けられている。また、ホット電極５０よりも後側のガス排出部材８にも、上記ボルト孔５８ｂに対応する位置に、ガス排出部材８を前後方向に貫通する挿入孔８８が設けられている。

これらの挿入孔７８、８８は多段になされており、挿入孔７８、８８は、ホット電極５０側に位置する小さな内径の小径部７８ａ、８８ａと外側に位置する大きな内径の大径部７８ｂ、８８ｂによって構成されている。小径部７８ａ、８８ａの内径はボルト９８、９９の胴部９８ｂ、９９ｂの外径よりも大きくなされており、大径部７８ｂ、８８ｂの内径はボルト９８、９９の頭部９８ａ、９９ａの外径よりも大きくなされている。また、ボルト９８、９９の頭部９８ａ、９９ａの外径は小径部７８ａ、８８ａの内径よりも大きくなされており、ボルト９８、９９の頭部９８ａ、９９ａが小径部７８ａ、８８ａよりもホット電極５０側に到達しないようになされている。

また、挿入孔７８、８８は、アース電極１０とホット電極５０とが向かい合う方向（上下方向）に長軸を有する長孔になされており、小径部７８ａ、８８ａ及び大径部７８ｂ、８８ｂがそれぞれ上下方向に長軸を有している。

ガス吹出部材７は、ボルト９８ａが基部５３の挿入孔７８からボルト孔５８ａに螺合されることによって取り外し可能にホット電極５０に固定される。また、ガス排出部材８は、ボルト９８ｂが基部５３のボルト孔５８ｂに螺合されることによって取り外し可能にホット電極５０に固定される。

ここで、突条部５２が小さく、対向面５１の幅が石英板６の幅よりも狭くても、基部５３が突条部５２よりも幅広になされているので、ホット電極５０を固定するのに十分な深さのボルト孔５８ａ、５８ｂを確保することができ、ひいては部材７、８をホット電極５０に対して安定に固定することができる。更に、ホット電極５０の内部に冷媒路５４ｂ等が形成されていても、冷媒路５４ｂ等を損傷せずに十分な深さのボルト孔５８ａ、５８ｂを形成することができる。

また、挿入孔７８、８８の形状が上下方向の長孔になされていることによって、ホット電極５０の位置を上下方向に調整することができ、ホット電極５０と部材７、８とが固定された後でもホット電極５０の位置を調整することもできる。ここで、ホット電極５０や部材７、８に対して加工精度が低い箇所がある場合、ホット電極５０の位置を上下方向に調整することによって、ホット電極５０の対向面５１と石英板６とを面接触させた状態で隙間なく密着させることができるので、石英板６とホット電極５０との間でアーク放電等の異常放電が発生することを防ぐことができる。

なお、ホット電極５０に部材７、８が固定された後でも、ホット電極５０と部材７、８とを固定しているボルト９８、９９を一旦軽く緩めると、ホット電極５０にボルト９８、９９が螺合された状態のままでもホット電極５０の位置を調整することができる。ホット電極５０の位置を調整した後、再びボルト９８、９９を螺合させることによって、調整後の位置でホット電極５０と部材７、８とを固定することができる。

ここで、部材７、８の突出部７０、８０は、ホット電極５０の突条部５２に突き出した形状をなしており、石英板６の延出部６２とホット電極５０の基部５３が突条部５２よりも前後方向に突出した部分との間に位置している。
突条部７０、８０の上面部７０ａ、８０ａは、石英板６と平行に形成されており、ホット電極５０の基部５３が突条部５２よりも前後方向に突出した部分の下面部５３ａ、５３ｂも、それぞれ上面部７０ａ、８０ａと同様に石英板６と平行に形成されている。部材７、８の上面部７０ａ、８０ａとホット電極５０の下面部５３ａ、５３ｂとは所定の間隔を保って配設されており、上面部７０ａ、８０ａと下面部５３ａ、５３ｂとの間に空隙２１、２２が形成されている。

空隙２１、２２は、ホット電極５０の下側に隣接する位置に設けられているので、ホット電極５０の位置調整の際にホット電極５０が部材７、８に引っ掛からなくなり、ホット電極５０の位置調整の範囲を更に広げることができ、ホット電極５０の対向面５１と石英板６とを密着させることがより容易になる。

石英板６と部材７、８との取付構造を説明する。
ガス吹出部材７の後面の下端部と、ガス排出部材８の前面の下端部には、それぞれ断面コの字状の凹溝７５、８５が形成されている。この凹溝７５、８５に石英板６の前後の縁面が挿し込まれており、凹溝７５、８５は、石英板６の前後の縁面を支えることによって石英板６を安定に保持している。

この凹溝７５、８５は、アース電極１０の軸方向に形成されており、部材７、８におけるアース電極１０の軸方向の一端側に開口している。石英板６は、この開口から取り出し可能に凹溝７５、８５によって保持されている。

上部ユニットＵ２の組み立て方法の一例を説明する。
まず、部材７、８の凹溝７０ｂ、８０ｂにシリコーンゴム６３ａ、６３ｂを嵌め込む。シリコーンゴム６３ａ、６３ｂを嵌め込んだ後、ガス吹出部材７の凹溝７５に対して石英板６を挿入し、ガス吹出部材７に挿入された石英板６をガス排出部材８の凹溝８５に挿入する。このとき、石英板６は、石英板６の両端が部材７、８によって保持されている。

次に、部材７、８の上面部７０ａ、８０ａにホット電極５０の下面部５３ａ、５３ｂを載せた後、部材７、８の挿入孔７８、８８の位置をホット電極５０のボルト孔５８ａ、５８ｂの位置に合わせてボルト９８ａ、９８ｂを軽く螺合し、ホット電極５０の基部５３と部材７、８との仮止めを行う。この仮止めによって、上部ユニットＵ２を構成するホット電極５０、部材７、８、及び石英板６が一体化される

ホット電極５０の基部５３と部材７、８との仮止めを行った後、ホット電極５０の位置を調整して、ホット電極５０の対向面５１と石英板６とを密着させる。なお、石英板６とホット電極５０とが密着していることの確認方法としては、例えば、石英板６が透明の場合、ホット電極５０が設けられる面と反対側の面から目視を行い、石英板６とホット電極５０との間に空気層が形成されていないことを確認する方法等が挙げられる。

最後に、ホット電極５０の対向面５１と石英板６とが密着した状態を維持しながらボルト９８ａ、９８ｂの締め付けを行い、ホット電極５０と部材７、８とを完全に固定する。
これらの一連の工程によって、ホット電極５０、石英板６、及び部材７、８から、上部ユニットが組み立てられる。

ここで、図３に、部材７、８のホット電極５０への支持手段を用いた変形例を示す。図３（ａ）は、部材７、８をホット電極５０に固定する前の状態を示す模式的断面図であり、図３（ｂ）は、部材７、８をホット電極５０に固定した後の状態を示す模式的断面図である。

この変形例においても、部材７、８は、ボルト９８ｃ、９９ｃによってホット電極５０に固定される。ボルト９８ｃ、９９ｃ用の挿入孔７８ｃ、８８ｃは上下に長い長孔ではなく、ボルト９８ｃ、９９ｃの形状と同径の丸型の孔になされている。この挿入孔７８ｃ、８８ｃが形成された位置は、ホット電極５０の基部５３の位置と対応している。また、図３（ａ）に示すように、部材７、８を固定する前のホット電極５０には、ボルト９８ａ、９８ｂ用のボルト孔が全く形成されていない。なお、ホット電極５０は、ボルト９８ｃ、９９ｃよりも軟質の金属によって構成されている。

この変形例において、ホット電極５０に部材７、８を固定する方法を説明する。
まず、石英板６を部材７、８の凹溝７５、８５に挿入した後、ホット電極５０の位置を調整してホット電極５０の対向面５１と石英板６とを密着させる。
次に、ボルト９８ｃ、９９ｃを部材７、８の挿入孔７８ｃ、８８ｃを通してホット電極５０の基部５３の側部（ボルト孔無しの部位）にねじ込みを行う。ボルト９８ｃ、９９ｃのねじ込みによって、図３（ｂ）に示すボルト孔５８ｃ、５８ｄが形成され、ホット電極５０に部材７、８が安定に固定される。

ボルト孔が形成されていない基部５３にボルト９８ｃ、９９ｃがねじ込まれることによって、ホット電極５０は、ホット電極５０や部材７、８の加工精度が低くても、ホット電極５０の対向面５１と石英板６とを密着させた状態で部材７、８を安定に固定することができる。

上記のように構成されたプラズマ処理装置Ｍを用いて、被処理体４のプラズマ処理方法を説明する。
まず、アース電極１０を回転させ、供給ロール３１にロール状に準備された被処理体４を方向ｘに搬送させる。アース電極１０の回転によって、被処理体４は、アース電極１０の表面と隙間無く接触しながらアース電極１０に部分的に巻付くように搬送される。被処理体４は、アース電極１０とホット電極５０の間に形成された放電空間４５を通過し、巻取ロール３２に巻き取られる。アース電極１０の回転によって、被処理体４は、放電空間４５に連続的に供給されるようになっている。

次に、処理ガスを処理ガス源７１からガス導入管７３ａに導入する。ガス導入管７３ａは複数に枝分かれした構造になっており、処理ガスは、ガス導入管７３ａ内で濃度を均一化される。その後、処理ガスは、スリット状の吹出口７４から放電空間４５へ吹き出される。
処理ガスと同様に、カーテンガスをカーテンガス源７２からカーテンガスの導入管７６ａに導入する。カーテンガスは、小孔状の吹出口７４から、放電空間４５と反対方向下向きに吹き出され、放電空間４５を通過する前の被処理体４に吹き付けられる。カーテンガスが放電空間４５を通過前の被処理体４に吹き付けられることによって、被処理体４表面に付着した汚れを吹き飛ばすことができるとともに、処理ガス以外の気体が放電空間４５に拡散することを防ぐことができる。

また、アース電極１０から下板７９までの間隔は、アース電極１０から石英板６までの間隔よりも小さくなされており、処理ガス以外の気体が放電空間４５に拡散することを防ぐことができる。

そして、放電空間４５に処理ガスが供給された状態で、電源９１のスイッチをオンにし、ホット電極５０に対してパルス電圧の印加を開始する。パルス電圧の印加によって放電空間４５に供給された処理ガスは均一なグロー状態のプラズマとなり、この処理ガスのプラズマによって被処理体４の表面にプラズマ処理が行われる。

プラズマ処理に用いられた使用済みの処理ガス等は、ガス排出口８２から吸引されて排気される。
プラズマ処理された被処理体４は、アース電極１０の回転によって放電空間４５から巻取ロール３２側に搬送され、巻取ロール３２に巻き取られる。
以上の工程によって、被処理体４に対してプラズマ処理が行われる。なお、被処理体４は放電空間４５に連続的に供給されるので、プラズマ処理装置Ｍは、被処理体４に対して連続的にプラズマ処理を行うことができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の形態を採用することができる。
例えば、アース電極１０を上側にし、ホット電極５０を下側に設けてもよい。また、これらの電極１０、５０を水平や斜め方向に対向して配置してもよい。

本発明ではロール電極と平板電極とを対向させて用いたが、平板電極同士を対向させて用いてもよい。
挿入孔７８、８８は、長手方向に互い違いに設けられていてもよい。
ホット電極５０の形状は、Ｔ字型に限られず、Ｌ字型、十字型でもよい。
ホット電極５０と部材７、８とを固定するボルトを挿入する方向は、前後方向のみに限られず、上下方向やその他の方向でもよい。
下部ユニットに対して複数の上部ユニットを設けてもよい。この場合、上部ユニットごとに異なるプラズマ処理を被処理体に施してもよい。

また、上部ユニットＵ２を組み立てる際に、ホット電極５０に部材７、８を仮止めした後、石英板６を凹溝７５、８５の開口から挿入することによって石英板６を部材７、８に設けてもよい。このとき、ホット電極５０は、石英板６を凹溝７５、８５に挿入した後に位置調整が行われた状態で固定される。

ガス吹出部材７及びガス排出部材８は、それぞれ処理ガスの供給及び回収を行わずにプラズマ処理を行ってもよい。また、部材７、８の突出部７０、８０を設けずに、ホット電極５０の基部５３と石英板６の延出部６２、６２との間が全て間隙２１、２２となされていてもよい。

本実施形態のように放電空間４５内に位置する被処理体４に対してプラズマ処理を行う所謂ダイレクト式のプラズマ処理装置のみに限られず、放電空間４５外に位置する被処理体４に対してプラズマ化した処理ガスを吹き付けてプラズマ処理を行う所謂リモート式のプラズマ処理装置等にも適用することができる。
本発明は、被処理体４に対して、洗浄、エッチング、製膜、表面改質、アッシング等の種々のプラズマ処理に広く適用することができる。

本発明の１実施形態に係るプラズマ処理装置の模式的斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿うプラズマ処理装置の模式的断面図である。上部ユニットの組み立て方法の変形例を示し、（ａ）は部材７、８をホット電極５０に固定する前の状態を示す模式的断面図、（ｂ）は部材７、８をホット電極５０に固定した後の状態を示す模式的断面図である。

符号の説明

Ｍプラズマ処理装置
Ｕ１上部ユニット
Ｕ２下部ユニット
１０アース電極（第１の電極）
２１、２２空隙
３１供給ロール
３２巻取ロール
４被処理体
４５放電空間
５０ホット電極（第２の電極）
５１対向面
５２突条部
５３基部
５８ａ、５８ｂボルト孔（固定手段を通す孔）
６石英板
６１被覆部
６２延出部
６３ａ、６３ｂシリコーンゴム
７ガス吹出部材
８ガス排出部材
７０、８０突出部
７５、８５凹溝
７８、８８挿入孔
７９下板
８６真空ポンプ
９０給電線
９１電源
９２ボルト
９８、９９ボルト（棒状の固定手段）
９８ｃ、９９ｃボルト（棒状の固定手段）
９８ａ、９８ｂボルト

Claims

第１の電極と、
幅広の基部及び当該基部から前記第１の電極に向けて凸設された幅狭の突条部を有する第２の電極と、
棒状の固定手段によって前記基部の両側のそれぞれに固定される外装部材と、
前記第２の電極の前記第１の電極との対向面に設けられた板状の固体誘電体と、
を備え、前記板状の固体誘電体の両端が、前記基部の両側に固定された前記外装部材に保持され、前記外装部材には、前記固定手段を通す孔が設けられており、当該孔は、前記第１の電極と第２の電極とが向かい合う方向に長軸を有する長孔であることを特徴とするプラズマ処理装置。
前記基部の前記第１の電極側に、当該基部と隣接する空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。