JP4483234B2 - Cleaning method for atmospheric pressure plasma processing apparatus and atmospheric pressure plasma processing apparatus - Google Patents

Cleaning method for atmospheric pressure plasma processing apparatus and atmospheric pressure plasma processing apparatus Download PDF

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本発明は、大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法及び大気圧プラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a cleaning method for an atmospheric pressure plasma processing apparatus and an atmospheric pressure plasma processing apparatus.

スパッタリング法、真空蒸着法、熱CVD法、真空CVD法、プラズマCVD法などの薄膜形成装置では、金属化合物や有機金属化合物などを気化したガスを用いて真空系または高熱系で基材に高機能な薄膜を形成している。しかし、これら薄膜形成装置は、ガスが粉または膜となって装置内壁などに付着して、装置性能を劣化させる。   In thin film forming equipment such as sputtering, vacuum deposition, thermal CVD, vacuum CVD, and plasma CVD, high performance is achieved on the substrate in a vacuum system or high-temperature system using a gas that vaporizes a metal compound or organometallic compound. A thin film is formed. However, in these thin film forming apparatuses, the gas becomes powder or a film and adheres to the inner wall of the apparatus, thereby deteriorating the apparatus performance.

最近、大気圧付近の圧力下でプラズマ放電により生成される励起活性種を利用して、真空装置を必要としない低コストで簡単な装置の構成により、基材の表面に薄膜を形成する、エッチングする、アッシングする、または改質するなどいろいろな技術が提案されている。   Etching to form a thin film on the surface of a substrate with a low-cost and simple device configuration that does not require a vacuum device, using excited active species generated by plasma discharge under pressure near atmospheric pressure recently. Various techniques have been proposed, such as ashing, ashing, or reforming.

しかし、薄膜形成ガスまたは表面処理ガスの主構成成分である放電ガスと、薄膜形成ガスを混合してプラズマ空間に導入した場合、基材への薄膜形成または表面処理を行う以外に、粉または膜が派生する場合があり、それが装置内壁などに付着し汚れが発生しやすいことがわかっている。   However, when the discharge gas, which is the main component of the thin film forming gas or the surface treatment gas, and the thin film forming gas are mixed and introduced into the plasma space, in addition to performing the thin film formation or surface treatment on the substrate, the powder or film It has been found that it tends to adhere to the inner wall of the apparatus and cause contamination.

特に汚れが電極に付着した場合には、放電能力の低下や放電ムラの発生などにつながり、薄膜の品質低下をきたす。   In particular, when dirt adheres to the electrode, it leads to a decrease in discharge capability and occurrence of discharge unevenness, resulting in deterioration of the quality of the thin film.

これら付着物を除去するために様々なクリーニング方法が提案されている。例えば、タングステンなどの汚れに対して反応性のあるCIF3ガスを装置内に通すことによってクリーニングをしている(特許文献1参照)。同様に、ドライエッチング装置にクリーニングガスを導入することにより、平行な平板電極をクリーニングする方法が、記載されている(特許文献2参照)。しかし、いずれも真空に近い状態で行われているクリーニング技術である。 Various cleaning methods have been proposed to remove these deposits. For example, cleaning is performed by passing a CIF 3 gas reactive to dirt such as tungsten through the apparatus (see Patent Document 1). Similarly, a method of cleaning parallel plate electrodes by introducing a cleaning gas into a dry etching apparatus is described (see Patent Document 2). However, both are cleaning techniques performed in a state close to vacuum.

大気圧付近の圧力下でのプラズマ処理における方法としては、対向電極間で発生させたプラズマに被処理基材を直接曝露する方法(図1(1)参照)と、対向電極間で発生させたプラズマにより生成される励起活性種を被処理基材に間接曝露する方法とがある(図1(2)参照)。図1において、1は第1電極、2は第2電極、3はガス供給・ガス排気機構を示す。   As a method for plasma treatment under a pressure near atmospheric pressure, a method of directly exposing the substrate to be treated to plasma generated between the counter electrodes (see FIG. 1 (1)) and a method of generating between the counter electrodes. There is a method of indirectly exposing excited active species generated by plasma to a substrate to be treated (see FIG. 1 (2)). In FIG. 1, 1 is a first electrode, 2 is a second electrode, and 3 is a gas supply / gas exhaust mechanism.

なお、後者は大面積処理や高速化に適さないので、実際には前者の方法で処理されることが望ましい。しかし、汚れが電極に発生する度合いは前者の方が甚だしく、かつ、放電空間が汚れた場合には、前者の方がクリーニングしにくく大きな問題となっている。
特開平7−86169号公報 特開2000−195846号公報
Since the latter is not suitable for large area processing and speeding up, it is actually desirable to perform the processing by the former method. However, the degree of contamination generated on the electrodes is more serious in the former, and when the discharge space is dirty, the former is a problem that is difficult to clean.
JP-A-7-86169 JP 2000-195846 A

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、薄膜形成或いは処理後の大気圧プラズマ放電処理装置の表面汚れを処理(クリーニング)する方法、特に大気圧プラズマ放電処理装置が有する対向電極の汚れをクリーニングする方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a method for treating (cleaning) surface contamination of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus after thin film formation or treatment, particularly atmospheric pressure plasma discharge treatment. An object of the present invention is to provide a method of cleaning the counter electrode soiled by the apparatus.

大気圧もしくはその近傍の圧力とした対向電極間(放電空間)へのガスの供給・排気方法、電極上の汚れを表面処理(クリーニング)させる範囲などについて、大まかに言って下記の四つがある。   Roughly speaking, there are the following four methods for supplying / exhausting gas between the opposing electrodes (discharge space) at atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the range for surface treatment (cleaning) of dirt on the electrodes.

1)放電ガスと表面処理(クリーニング)ガスを主構成成分とする混合ガスを放電空間に導入し、高周波電圧を印加して放電を発生させてクリーニングガスをプラズマ状態として、該放電空間において該プラズマ状態のクリーニングガスに電極を直接曝露する方法。   1) A mixed gas mainly composed of a discharge gas and a surface treatment (cleaning) gas is introduced into the discharge space, and a high frequency voltage is applied to generate a discharge to bring the cleaning gas into a plasma state. Direct exposure of the electrode to a cleaning gas in condition.

2)放電ガスとクリーニングガスを主構成成分とする混合ガスを放電空間に導入し、高周波電圧を印加して放電を発生させてクリーニングガスをプラズマ状態として、該放電空間からプラズマ状態となったクリーニングガスを放電空間外(処理空間)にジェット状に吹き出させ、該処理空間において該プラズマ状態のクリーングガスに電極を間接曝露する方法。   2) A mixed gas containing a discharge gas and a cleaning gas as main components is introduced into the discharge space, and a high frequency voltage is applied to generate a discharge to bring the cleaning gas into a plasma state. A method in which gas is blown out in a jet shape outside the discharge space (processing space), and the electrode is indirectly exposed to the clean gas in the plasma state in the processing space.

3)放電ガスとクリーニングガスを別々に放電空間に導入し、高周波電圧を印加して放電を発生させてクリーニングガスをプラズマ状態として、該放電空間においてプラズマ状態のクリーニングガスに電極を直接曝露する方法。   3) A method in which a discharge gas and a cleaning gas are separately introduced into a discharge space, a discharge is generated by applying a high-frequency voltage to bring the cleaning gas into a plasma state, and the electrode is directly exposed to the cleaning gas in the plasma state in the discharge space. .

4)放電空間に放電ガスを導入し、高周波電圧を印加して放電を発生させて放電ガスを励起してプラズマ状態として、処理空間にジェット状に吹き出させ、クリーニングガスは別に処理空間に導入して、該プラズマ状態の放電ガスを接触させて発生したプラズマ状態のクリーニングガスに電極を間接曝露する方法。   4) A discharge gas is introduced into the discharge space, a discharge is generated by applying a high-frequency voltage to excite the discharge gas to form a plasma state, and the jet is blown into the processing space, and the cleaning gas is separately introduced into the processing space. Then, the electrode is indirectly exposed to a plasma cleaning gas generated by contacting the plasma discharge gas.

本発明においては、大気圧もしくはその近傍の圧力とした対向電極間(放電空間)へのガスの供給・排気の方法、電極上の汚れをクリーニングさせる範囲などを考慮して、大面積処理や高速化に適する方法を鋭意研究した。更に、その中でもよりよい結果が得られるための要件を検討し、ガスの供給あるいは排気機構を工夫することにより、放電空間においてプラズマ状態のクリーニングガスに電極を直接曝露しても電極のダメージが軽微であり、薄膜形成時において付着した電極の汚れの除去・洗浄が可能となった。   In the present invention, in consideration of the method for supplying and exhausting gas between the opposing electrodes (discharge space) at atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, the range for cleaning dirt on the electrodes, etc. We have eagerly studied methods suitable for crystallization. Furthermore, by examining the requirements for obtaining better results, and by devising the gas supply or exhaust mechanism, damage to the electrodes is minimal even if the electrodes are directly exposed to plasma cleaning gas in the discharge space. Therefore, it is possible to remove and clean the dirt on the electrode attached when forming the thin film.

なお、本発明における大気圧プラズマ放電処理装置(特に電極)をクリーニングする方法は、薄膜形成に用いた大気圧プラズマ放電処理装置の対向電極間に、上記薄膜形成ガスをクリーニングガスに変更して、または上記の放電ガスを用いずクリーニングガスのみ用い、該クリーニングガスを対向電極間に導入して励起し、該励起したクリーニングガスに対向電極を接触させる(該励起したクリーニングガスに曝露される)。これにより該装置内の部位、特に対向電極をクリーニングするものである。   The method for cleaning an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus (especially electrodes) in the present invention is to change the thin film forming gas to a cleaning gas between the counter electrodes of the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus used for thin film formation, Alternatively, only the cleaning gas is used without using the above discharge gas, the cleaning gas is introduced between the counter electrodes and excited, and the counter electrode is brought into contact with the excited cleaning gas (exposed to the excited cleaning gas). As a result, the part in the apparatus, particularly the counter electrode is cleaned.

このように、大気圧下で、対向電極間で放電させることなど薄膜形成方法とほとんど同じ方法においてクリーニングを行うことが出来る。   In this way, cleaning can be performed in almost the same manner as the thin film forming method, such as discharging between the counter electrodes under atmospheric pressure.

即ち、本発明の目的は、下記構成の何れかを採ることにより達成されることがわかった。   That is, it has been found that the object of the present invention can be achieved by adopting any one of the following configurations.

〔1〕大気圧プラズマ処理装置の放電空間にガスを供給して満たし、高周波電界によりプラズマを発生させる大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法において、
該ガスの組成は90〜99.9体積%が放電ガスであり、
該放電ガスはHe、Ne、Ar、Kr、XeおよびN から選ばれる少なくとも一つのガスを用い、
その他に表面処理ガス(クリーニングガス)として、COF 、F NO、CF OF、C 、F 、SiF 、BCl 、C 、C 、CHF 、CF 、CF Cl、CF Br、CCl 、NF 及びSF から選ばれる少なくとも1種のガスを用い、添加ガスとしてO、H、HO、CO、COを含有し、
且つ、前記放電ガスの流れが、薄膜形成放電加工時のガスの流れと逆である
ことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。
[1] In a cleaning method for an atmospheric pressure plasma processing apparatus in which a gas is supplied and filled in a discharge space of an atmospheric pressure plasma processing apparatus to generate plasma by a high frequency electric field.
90-99.9 volume% of the composition of the gas is the discharge gas,
The discharge gas is at least one gas selected from He, Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 ,
Other surface treatment gas (cleaning gas), COF 2, F 3 NO , CF 3 OF, C 2 F 6, F 2, SiF 4, BCl 3, C 4 F 8, C 3 F 4, CHF 3, CF 4 , CF 3 Cl, CF 3 Br, CCl 4 , NF 3 and SF 6 are used, and O 2 , H 2 , H 2 O, CO 2 and CO are added as additive gases,
The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus is characterized in that the flow of the discharge gas is opposite to the flow of the gas during the thin film forming electric discharge machining.

〔2〕 前記高周波電界が、第1の高周波電界および第2の高周波電界を重畳したものであり、
前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、
前記第1の高周波電界の強さV1は、前記第2の高周波電界の強さV2より大きく、
前記第2の高周波電界の出力密度が、1W/cm2以上であることを特徴とする〔1〕記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。
[2] The high-frequency electric field is a superposition of the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field,
It said first of said second high-frequency electric field than the frequency omega 1 of the high-frequency electric field frequency omega 2 is high,
The strength V 1 of the first high-frequency electric field is greater than the strength V 2 of the second high-frequency electric field,
The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to [1], wherein an output density of the second high-frequency electric field is 1 W / cm 2 or more.

〔3〕 前記放電空間が、対向する第1電極と第2電極とで構成されることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。   [3] The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to [1] or [2], wherein the discharge space includes a first electrode and a second electrode facing each other.

〔4〕 前記第1の高周波電界および前記第2の高周波電界がサイン波であることを特徴とする〔2〕又は〔3〕に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。 [4] The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to [2] or [3] , wherein the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field are sine waves .

〔5〕 前記第1の高周波電界を前記第1電極に印加し、前記第2の高周波電界を前記第2電極に印加することを特徴とする〔3〕又は〔4〕に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。 [5] The atmospheric pressure plasma according to [3] or [4] , wherein the first high-frequency electric field is applied to the first electrode, and the second high-frequency electric field is applied to the second electrode. Cleaning method for processing apparatus.


〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法を用い、且つ、前記放電ガスの、供給あるいは排気機構を持ち、放電空間への流入及び排出を行うことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置。
[ 6 ]
[1] to [5] The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to any one of [1] to [5], and having a supply or exhaust mechanism for supplying and exhausting the discharge gas so as to flow into and out of the discharge space. atmospheric pressure plasma processing apparatus said.


〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法を用い、且つ、クリーニング時には、前記放電ガスを薄膜形成処理時と逆の方向から、放電空間への流入及び排出を行うことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置。
[ 7 ]
[1] to [5] The atmospheric pressure plasma processing apparatus cleaning method according to any one of [1] to [5] is used, and at the time of cleaning, the discharge gas flows into the discharge space from the opposite direction to that during the thin film formation process. and atmospheric pressure plasma processing apparatus you and performing discharge.

本発明により、薄膜形成或いは処理後の大気圧プラズマ放電処理装置の表面汚れを処理(クリーニング)する方法、特に大気圧プラズマ放電処理装置が有する対向電極の汚れをクリーニングする方法を提供することが出来る。   According to the present invention, it is possible to provide a method for treating (cleaning) the surface contamination of the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus after thin film formation or treatment, and in particular, a method for cleaning the contamination of the counter electrode of the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus. .

本発明のクリーニング方法は、薄膜形成後あるいは表面処理後、大気圧プラズマ放電処理装置内の汚れ、特に電極に付着する汚れを、薄膜形成あるいは表面処理と同様な操作、つまり、大気圧プラズマ放電を用いて薄膜形成あるいは表面処理の合間を縫ってクリーニングガスを用いて行うことが出来るのが特徴である。   In the cleaning method of the present invention, after the thin film is formed or after the surface treatment, dirt in the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus, particularly dirt adhering to the electrode is removed by the same operation as the thin film formation or surface treatment, that is, atmospheric pressure plasma discharge. It is characterized in that it can be performed using a cleaning gas by sewing between thin film formation or surface treatment.

本発明に用いる大気圧プラズマ放電処理方法およびその装置については、大気圧もしくはその近傍の圧力下でのプラズマ放電処理方法および装置であればよい。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment method and apparatus used in the present invention may be any plasma discharge treatment method and apparatus under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof.

本発明に係る大気圧プラズマ放電処理装置は、少なくとも、2つの電極間に高周波電圧を印加可能な対向電極、電圧印加手段およびガス供給手段を有し、また必要に応じて電極温度調節手段を有するものである。機能的に言えば、該対向電極間(放電空間ということがある)にガス(放電ガスと表面処理ガスを主構成成分とするガス)を導入し、対向電極間に高周波電源からの高周波電圧を印加して放電させ、ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態のガス(正確にはプラズマ状態の表面処理ガス)によって、該電極上の汚れを表面処理(クリーニング)させる。   The atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus according to the present invention includes at least a counter electrode capable of applying a high-frequency voltage between two electrodes, a voltage applying unit, and a gas supply unit, and an electrode temperature adjusting unit as necessary. Is. Functionally speaking, a gas (a gas mainly composed of a discharge gas and a surface treatment gas) is introduced between the counter electrodes (sometimes called a discharge space), and a high-frequency voltage from a high-frequency power source is applied between the counter electrodes. By applying and discharging, the gas is brought into a plasma state, and the surface of the electrode is cleaned (cleaned) by the plasma state gas (more precisely, the surface treatment gas in the plasma state).

前記放電ガスとは、He、Ne、Ar、Kr、XeおよびN2から選ばれる少なくとも一つのガスであり、表面処理(クリーニング)ガスとしては、COF2、F3NO、CF3OF、C26、F2、SiF4、BCl3、C48、C34、CHF3、CF4、CF3Cl、CF3Br、CCl4、NF3及びSF6から選ばれる、少なくとも1種のガスであることが望ましい。 The discharge gas is at least one gas selected from He, Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 , and the surface treatment (cleaning) gas is COF 2 , F 3 NO, CF 3 OF, C 2. At least one selected from F 6 , F 2 , SiF 4 , BCl 3 , C 4 F 8 , C 3 F 4 , CHF 3 , CF 4 , CF 3 Cl, CF 3 Br, CCl 4 , NF 3 and SF 6 It is desirable to be a seed gas.

本発明に係る大気圧プラズマ放電処理装置は、ガス供給・排気あるいはガスの流れる流速および方向などの制御が可能であることが望ましい。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus according to the present invention is preferably capable of controlling gas supply / exhaust or gas flow velocity and direction.

表面処理(クリーニング)に要する時間は、クリーニングに用いるガス種、形成時間などにより異なるが、クリーニングすべき汚れの組成がわかれば、ガス濃度および印加する高周波出力および前記ガス流れに関する流速および方向を調整し、最適な条件を選択することができる。   The time required for surface treatment (cleaning) varies depending on the type of gas used for cleaning, the formation time, etc. If the composition of the dirt to be cleaned is known, the gas concentration, the high frequency output to be applied, and the flow rate and direction relating to the gas flow are adjusted. The optimum conditions can be selected.

この様な表面処理(クリーニング)が不足であると、装置、特に電極の汚れの除去が不完全になり、前述したパーティクルの発生や放電ムラを引き起こす。また表面処理(クリーニング)があまり過剰であると、電極放電面の平滑性が劣化するため、十分にクリーニングをすることが必要である。しかし、本発明により、これらの問題を容易に解決することが出来る。   If such surface treatment (cleaning) is insufficient, the removal of dirt on the apparatus, particularly the electrodes, becomes incomplete, and the above-described generation of particles and discharge unevenness are caused. Further, if the surface treatment (cleaning) is too excessive, the smoothness of the electrode discharge surface is deteriorated, so that it is necessary to perform sufficient cleaning. However, these problems can be easily solved by the present invention.

以下、本発明を詳述する。   The present invention is described in detail below.

本発明において、プラズマ放電処理は、大気圧もしくはその近傍の圧力下で行われるが、大気圧もしくはその近傍の圧力とは20〜110kPa程度であり、本発明に記載の良好な効果を得るためには、93〜104kPaが好ましい。   In the present invention, the plasma discharge treatment is performed under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the atmospheric pressure or the pressure in the vicinity thereof is about 20 to 110 kPa, and in order to obtain the good effects described in the present invention. Is preferably 93 to 104 kPa.

本発明における放電条件は、放電空間に、前記第1の高周波電界と第2の高周波電界とを重畳し、前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、且つ、前記第1の高周波電界の強さV1は、前記第2の高周波電界の強さV2より大きく、前記第2の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上であるのが好ましい。 Discharge condition in the present invention, in the discharge space, wherein the first superimposing a high frequency electric field and a second high-frequency electric field, the frequency omega 2 of the first of the more frequency omega 1 of the high frequency electric field second high frequency electric field is The first high-frequency electric field strength V 1 is higher than the second high-frequency electric field strength V 2 , and the output density of the second high-frequency electric field is 1 W / cm 2 or more. preferable.

高周波とは、少なくとも0.5kHzの周波数を有するものを言う。   High frequency refers to one having a frequency of at least 0.5 kHz.

重畳する高周波電界が、ともにサイン波である場合、第1の高周波電界の周波数ω1と該周波数ω1より高い第2の高周波電界の周波数ω2とを重ね合わせた成分となり、その波形は周波数ω1のサイン波上に、それより高い周波数ω2のサイン波が重なった鋸歯状の波形となる。 High frequency electric field to be superimposed, if are both sine wave becomes a first high-frequency electric field of a frequency omega 1 and the frequency omega higher than 1 second high-frequency electric field of a frequency omega 2 and the superposed component, its waveform frequency A sine wave having a higher frequency ω 2 is superimposed on the sine wave of ω 1 , resulting in a sawtooth waveform.

上記で述べたような高周波電界を放電空間に印加することによって、クリーニング可能な放電を起こし、高品位な薄膜形成に必要な高密度プラズマを発生することが出来ると推定される。   By applying a high-frequency electric field as described above to the discharge space, it is presumed that a discharge that can be cleaned is generated and high-density plasma necessary for forming a high-quality thin film can be generated.

ここで重要なのは、このような高周波電界を形成するための電圧が対向する電極に印加され、すなわち、同じ放電空間に印加されることである。前述の特開平11−16696号公報のように、印加電極を2つ併置し、離間した異なる放電空間それぞれに、異なる高周波電界を印加する方法では、本発明のクリーニングは達成出来ない。   What is important here is that a voltage for forming such a high-frequency electric field is applied to the opposing electrodes, that is, applied to the same discharge space. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16696, the cleaning of the present invention cannot be achieved by a method in which two application electrodes are juxtaposed and different high frequency electric fields are applied to the different discharge spaces.

上記でサイン波等の連続波の重畳について説明したが、これに限られるものではなく、両方パルス波であっても、一方が連続波でもう一方がパルス波であってもかまわない。また、更に第3の電界を有していてもよい。   Although the superposition of continuous waves such as sine waves has been described above, the present invention is not limited to this, and both pulse waves may be used, one of them may be a continuous wave and the other may be a pulse wave. Further, it may have a third electric field.

上記本発明の高周波電界を、同一放電空間に印加する具体的な方法としては、対向電極を構成する第1電極に周波数ω1であって電界強度V1である第1の高周波電界を印加する第1電源を接続し、第2電極に周波数ω2であって電界強度V2である第2の高周波電界を印加する第2電源を接続した大気圧プラズマ放電処理装置を用いることである。 As a specific method for applying the high-frequency electric field of the present invention to the same discharge space, a first high-frequency electric field having a frequency ω 1 and an electric field strength V 1 is applied to the first electrode constituting the counter electrode. An atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus is used in which a first power source is connected, and a second power source is connected to the second electrode to apply a second high-frequency electric field having a frequency ω 2 and an electric field strength V 2 .

また、第1電極、第1電源またはそれらの間の何れかには第1フィルタを、また第2電極、第2電源またはそれらの間の何れかには第2フィルタを接続することが好ましく、第1フィルタは第1電源から第1電極への第1の高周波電界の電流を通過しやすくし、第2の高周波電界の電流をアースして、第2電源から第1電源への第2の高周波電界の電流を通過しにくくする。また、第2フィルタはその逆で、第2電源から第2電極への第2の高周波電界の電流を通過しやすくし、第1の高周波電界の電流をアースして、第1電源から第2電源への第1の高周波電界の電流を通過しにくくする機能が備わっているものを使用する。ここで、通過しにくいとは、好ましくは、電流の20%以下、より好ましくは10%以下しか通さないことをいう。逆に通過しやすいとは、好ましくは電流の80%以上、より好ましくは90%以上を通すことをいう。   Further, it is preferable to connect the first filter to the first electrode, the first power source or any of them, and connect the second filter to the second electrode, the second power source or any of them, The first filter facilitates the passage of the first high-frequency electric field current from the first power source to the first electrode, grounds the second high-frequency electric field current, and the second filter from the second power source to the first power source. It makes it difficult to pass the current of high frequency electric field. On the other hand, the second filter makes it easy to pass the current of the second high-frequency electric field from the second power source to the second electrode, grounds the current of the first high-frequency electric field, and the second power from the first power source. A power supply having a function of making it difficult to pass the current of the first high-frequency electric field to the power supply is used. Here, being difficult to pass means that it preferably passes only 20% or less of the current, more preferably 10% or less. On the contrary, being easy to pass means preferably passing 80% or more of the current, more preferably 90% or more.

更に、本発明の大気圧プラズマ放電処理装置の第1電源は、第2電源より高い高周波電界強度を印加出来る能力を有していることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the first power source of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the present invention has a capability of applying a higher frequency electric field strength than the second power source.

ここで、本発明でいう高周波電界強度(印加電界強度)と放電開始電界強度は、下記の方法で測定されたものをいう。   Here, the high frequency electric field strength (applied electric field strength) and the discharge starting electric field strength referred to in the present invention are those measured by the following method.

高周波電界強度V1及びV2(単位:kV/mm)の測定方法:
各電極部に高周波電圧プローブ(P6015A)を設置し、該高周波電圧プローブの出力信号をオシロスコープ(Tektronix社製、TDS3012B)に接続し、電界強度を測定する。
Measuring method of high-frequency electric field strengths V 1 and V 2 (unit: kV / mm):
A high-frequency voltage probe (P6015A) is installed in each electrode section, and the output signal of the high-frequency voltage probe is connected to an oscilloscope (Tektronix, TDS3012B), and the electric field strength is measured.

なお、上記測定に使用する高周波電圧プローブとオシロスコープの位置関係については、後述の図2に示してある。   The positional relationship between the high-frequency voltage probe used for the measurement and the oscilloscope is shown in FIG.

本発明で規定する放電条件をとることにより、例え窒素ガスのように放電開始電界強度が高い放電ガスでも、放電を開始し、高密度で安定なプラズマ状態を維持出来、高性能なクリーニングを行うことが出来るのである。   By taking the discharge conditions specified in the present invention, even a discharge gas having a high discharge start electric field strength such as nitrogen gas can start discharge, maintain a high density and stable plasma state, and perform high performance cleaning. It can be done.

ここで、第1電源の周波数としては、200kHz以下が好ましく用いることが出来る。またこの電界波形としては、連続波でもパルス波でもよい。下限は1kHz程度が望ましい。   Here, the frequency of the first power source is preferably 200 kHz or less. The electric field waveform may be a continuous wave or a pulse wave. The lower limit is preferably about 1 kHz.

一方、第2電源の周波数としては、800kHz以上が好ましく用いられる。この第2電源の周波数が高い程、プラズマ密度が高くなり、緻密で良質な薄膜が得られる。上限は200MHz程度が望ましい。   On the other hand, the frequency of the second power source is preferably 800 kHz or more. The higher the frequency of the second power source, the higher the plasma density, and a dense and high-quality thin film can be obtained. The upper limit is preferably about 200 MHz.

このような2つの電源から高周波電界を印加することは、第1の高周波電界によって高い放電開始電界強度を有する放電ガスの放電を開始するのに必要であり、また第2の高周波電界の高い周波数および高い出力密度によりプラズマ密度を高くすることにより良好なクリーニングを行うことが本発明では望ましい。   The application of a high frequency electric field from such two power sources is necessary to start the discharge of a discharge gas having a high discharge start electric field strength by the first high frequency electric field, and the high frequency of the second high frequency electric field. It is also desirable in the present invention to perform good cleaning by increasing the plasma density due to the high power density.

また、第1の高周波電界の出力密度を高くすることで、放電の均一性を維持したまま、第2の高周波電界の出力密度を向上させることができる。これにより、更なる均一高密度プラズマが生成でき、更なるクリーニング性の向上をはかることが出来る。   Also, by increasing the output density of the first high-frequency electric field, the output density of the second high-frequency electric field can be improved while maintaining the uniformity of discharge. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and the cleaning property can be further improved.

本発明が適用される大気圧プラズマ放電処理装置は、上述のように、対向電極の間で放電させ、前記対向電極間に導入したガスをプラズマ状態とし、前記対向電極間に静置あるいは電極間を移送される基材を該プラズマ状態のガスに晒すことによって、該基材の上に薄膜を形成させるものである。   As described above, the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus to which the present invention is applied discharges between the counter electrodes, puts the gas introduced between the counter electrodes into a plasma state, and is placed between the counter electrodes or between the electrodes. The thin film is formed on the base material by exposing the base material to be transported to the gas in the plasma state.

図1(1)は、本発明に有用なプラズマに被処理基材を直接暴露する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示した概略図である。   FIG. 1 (1) is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus of a type in which a substrate to be treated is directly exposed to plasma useful for the present invention.

図1(2)において、大気圧プラズマ放電処理装置は、上記同様の対向電極間で放電させ、該対向電極間に導入したガスを励起しまたはプラズマ状態とし、該対向電極外にジェット状に励起またはプラズマ状態のガスを吹き出し、該対向電極の近傍にある基材(静置していても移送されていてもよい)を晒すことによって該基材の上に薄膜を形成させる方式の装置がある。   In FIG. 1 (2), the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus discharges between the counter electrodes similar to the above, excites the gas introduced between the counter electrodes or puts it in a plasma state, and excites it in a jet form outside the counter electrode. Alternatively, there is an apparatus of a type in which a thin film is formed on a base material by blowing gas in a plasma state and exposing a base material (which may be stationary or transferred) in the vicinity of the counter electrode .

また、図1(1)、(2)には、本発明において必要な放電ガスおよび表面処理ガス(クリーニングガス)をガス供給・ガス排気機構3を示した。これらによりガスの流れる速度および方向などの制御が可能である。   1 (1) and 1 (2) show a gas supply / gas exhaust mechanism 3 for a discharge gas and a surface treatment gas (cleaning gas) necessary in the present invention. These control the speed and direction of gas flow.

図2は、実際の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示した概略図である。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of an actual atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

図2に示すジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置は、プラズマ放電処理装置、二つの電源を有する電界印加手段の他に、図2では図示してない(後述の図3に図示してある)が、ガス供給手段、電極温度調節手段を有している装置である。   The jet type atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus shown in FIG. 2 is not shown in FIG. 2 in addition to the plasma discharge processing apparatus and the electric field applying means having two power sources (shown in FIG. 3 described later). Is an apparatus having gas supply means and electrode temperature adjustment means.

プラズマ放電処理装置10は、第1電極11と第2電極12から構成されている対向電極を有しており、該対向電極間に、第1電極11からは第1電源21からの周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界が印加され、また第2電極12からは第2電源22からの周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界が印加されるようになっている。第1電源21は第2電源22より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加でき、また第1電源21の第1の周波数ω1は第2電源22の第2の周波数ω2より低い周波数を印加出来る。 The plasma discharge processing apparatus 10 has a counter electrode composed of a first electrode 11 and a second electrode 12, and the frequency ω 1 from the first power supply 21 is output from the first electrode 11 between the counter electrodes. A first high frequency electric field having electric field strength V 1 and current I 1 is applied, and a second high frequency electric field having frequency ω 2 , electric field strength V 2 and current I 2 from second power source 22 is applied from second electrode 12. Is applied. The first power supply 21 can apply a higher frequency electric field strength (V 1 > V 2 ) than the second power supply 22, and the first frequency ω 1 of the first power supply 21 is higher than the second frequency ω 2 of the second power supply 22. A low frequency can be applied.

第1電極11と第1電源21との間には、第1フィルタ23が設置されており、第1電源21から第1電極11への電流を通過しやすくし、第2電源22からの電流をアースして、第2電源22から第1電源21への電流が通過しにくくなるように設計されている。   A first filter 23 is installed between the first electrode 11 and the first power source 21 to facilitate passage of current from the first power source 21 to the first electrode 11, and current from the second power source 22. Is designed so that the current from the second power source 22 to the first power source 21 is less likely to pass through.

また、第2電極12と第2電源22との間には、第2フィルター24が設置されており、第2電源22から第2電極への電流を通過しやすくし、第1電源21からの電流をアースして、第1電源21から第2電源への電流を通過しにくくするように設計されている。   In addition, a second filter 24 is installed between the second electrode 12 and the second power source 22 to facilitate passage of current from the second power source 22 to the second electrode, and from the first power source 21. It is designed to ground the current and make it difficult to pass the current from the first power source 21 to the second power source.

第1電極11と第2電極12との対向電極間(放電空間)13に、後述の図3に図示してあるようなガス供給手段からガスGを導入し、第1電極11と第2電極12から高周波電界を印加して放電を発生させる。これによりガスGをプラズマ状態にしながら対向電極の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、そこに基材Fを置き、対向電極下面と基材とで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし基材Fの上に薄膜を形成させる方法である。   A gas G is introduced into the space (discharge space) 13 between the first electrode 11 and the second electrode 12 from a gas supply means as shown in FIG. 3 to be described later, and the first electrode 11 and the second electrode A high frequency electric field is applied from 12 to generate a discharge. As a result, while the gas G is in the plasma state, the gas G is blown out in the form of a jet to the lower side (the lower side of the paper), the base material F is placed there, and the processing space formed by the lower surface of the counter electrode and the base material is in the plasma state. In this method, a thin film is formed on the base material F by filling with gas G °.

図示してないが基材は元巻き(アンワインダー)から巻きほぐされて搬送して来るか、あるいは前工程から搬送して来る基材をこの対向電極間を通過させて薄膜を形成させる。薄膜形成中、後述の図3に図示してあるような電極温度調節手段から媒体が配管を通って電極を加熱または冷却する。プラズマ放電処理の際の基材の温度によっては、得られる薄膜の物性や組成等は変化することがあり、これに対して適宜制御することが望ましい。温度調節の媒体としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が好ましく用いられる。プラズマ放電処理の際、幅手方向あるいは長手方向での基材の温度ムラが出来るだけ生じないように電極の内部の温度を均等に調節することが望まれる。   Although not shown, the substrate is unwound from the original winding (unwinder) and conveyed, or the substrate conveyed from the previous step is passed between the counter electrodes to form a thin film. During the thin film formation, the medium heats or cools the electrode through the pipe from the electrode temperature adjusting means as shown in FIG. Depending on the temperature of the base material during the plasma discharge treatment, the properties, composition, etc. of the thin film obtained may change, and it is desirable to appropriately control this. As the temperature control medium, an insulating material such as distilled water or oil is preferably used. During the plasma discharge treatment, it is desirable to uniformly adjust the temperature inside the electrode so that the temperature unevenness of the base material in the width direction or the longitudinal direction does not occur as much as possible.

また、図2に前述の高周波電界強度(印加電界強度)と放電開始電界強度の測定に使用する測定器を示した。25及び26は高周波電圧プローブであり、27及び28はオシロスコープである。   FIG. 2 shows a measuring instrument used for measuring the above-described high-frequency electric field strength (applied electric field strength) and discharge starting electric field strength. Reference numerals 25 and 26 are high-frequency voltage probes, and reference numerals 27 and 28 are oscilloscopes.

上記図2の説明は、ガスGをプラズマ状態にしながら対向電極の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、そこに基材を置き、対向電極下面と基材とで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし、基材の上に薄膜を形成させる方法であるが、この方式は種々問題があることはすでに述べた。   In the description of FIG. 2 above, the gas G is in a plasma state and blown out in the form of a jet to the lower side (lower side of the paper) of the counter electrode, and a base material is placed there, and the processing space created by the lower surface of the counter electrode and the base material. Is filled with plasma gas G °, and a thin film is formed on the substrate. However, this method has already been described as having various problems.

図3は本発明に有用な対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus that treats a substrate between counter electrodes useful for the present invention.

本発明の大気圧プラズマ放電処理装置は、少なくとも、プラズマ放電処理装置30、二つの電源を有する電界印加手段40、ガス供給手段50、電極温度調節手段60を有している装置である。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus of the present invention is an apparatus having at least a plasma discharge treatment apparatus 30, an electric field application means 40 having two power supplies, a gas supply means 50, and an electrode temperature adjustment means 60.

図3は、ロール回転電極(第1電極)35と角筒型固定電極群(第2電極)36との対向電極間(放電空間)32で、基材Fをプラズマ放電処理して薄膜を形成するものである。   FIG. 3 shows a thin film formed by subjecting the base material F to plasma discharge treatment between the opposed electrodes (discharge space) 32 between the roll rotating electrode (first electrode) 35 and the square tube type fixed electrode group (second electrode) 36. To do.

ロール回転電極(第1電極)35と角筒型固定電極群(第2電極)36との間の放電空間(対向電極間)32に、ロール回転電極(第1電極)35には第1電源41から周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界を、また角筒型固定電極群(第2電極)36には第2電源42から周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界をかけるようになっている。 In the discharge space (between the counter electrodes) 32 between the roll rotating electrode (first electrode) 35 and the square tube type fixed electrode group (second electrode) 36, the roll rotating electrode (first electrode) 35 has a first power source. The first high-frequency electric field having frequency ω 1 , electric field strength V 1 and current I 1 from 41, and the frequency ω 2 and electric field strength V 2 from the second power source 42 to the square tube fixed electrode group (second electrode) 36. A second high-frequency electric field of current I 2 is applied.

ロール回転電極(第1電極)35と第1電源41との間には、第1フィルタ43が設置されており、第1フィルタ43は第1電源41から第1電極への電流を通過しやすくし、第2電源42からの電流をアースして、第2電源42から第1電源への電流を通過しにくくするように設計されている。また、角筒型固定電極群(第2電極)36と第2電源42との間には、第2フィルタ44が設置されており、第2フィルター44は、第2電源42から第2電極への電流を通過しやすくし、第1電源41からの電流をアースして、第1電源41から第2電源への電流を通過しにくくするように設計されている。   A first filter 43 is installed between the roll rotation electrode (first electrode) 35 and the first power supply 41, and the first filter 43 easily passes a current from the first power supply 41 to the first electrode. The current from the second power supply 42 is grounded so that the current from the second power supply 42 to the first power supply is difficult to pass. Further, a second filter 44 is provided between the square tube type fixed electrode group (second electrode) 36 and the second power source 42, and the second filter 44 is connected from the second power source 42 to the second electrode. It is designed so that the current from the first power supply 41 is grounded and the current from the first power supply 41 to the second power supply is difficult to pass.

なお、本発明においては、ロール回転電極35を第2電極、また角筒型固定電極群36を第1電極としてもよい。何れにしろ第1電極には第1電源が、また第2電極には第2電源が接続される。第1電源は第2電源より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加することが好ましい。また、周波数はω1<ω2となる能力を有している。 In the present invention, the roll rotation electrode 35 may be the second electrode, and the rectangular tube-shaped fixed electrode group 36 may be the first electrode. In any case, the first power source is connected to the first electrode, and the second power source is connected to the second electrode. The first power supply preferably applies a higher frequency electric field strength (V 1 > V 2 ) than the second power supply. Further, the frequency has the ability to satisfy ω 12 .

また、電流はI1<I2となることが好ましい。第1の高周波電界の電流I1は、好ましくは0.3mA/cm2〜20mA/cm2、さらに好ましくは1.0mA/cm2〜20mA/cm2である。また、第2の高周波電界の電流I2は、好ましくは10mA/cm2〜100mA/cm2、さらに好ましくは20mA/cm2〜100mA/cm2である。 The current is preferably I 1 <I 2 . Current I 1 of the first high-frequency electric field is preferably 0.3mA / cm 2 ~20mA / cm 2 , more preferably at 1.0mA / cm 2 ~20mA / cm 2 . The current I 2 of the second high-frequency electric field is preferably 10mA / cm 2 ~100mA / cm 2 , more preferably 20mA / cm 2 ~100mA / cm 2 .

ガス供給手段50のガス発生装置51で発生させたガスGは、流量を制御して給気口52よりプラズマ放電処理容器31内に導入する。   The gas G generated by the gas generator 51 of the gas supply means 50 is introduced into the plasma discharge processing vessel 31 from the air supply port 52 while controlling the flow rate.

基材Fを、図示されていない元巻きから巻きほぐして搬送されて来るか、または前工程から搬送されて来て、ガイドロール64を経てニップロール65で基材に同伴されて来る空気等を遮断し、ロール回転電極35に接触したまま巻き回しながら角筒型固定電極群36との間に移送し、ロール回転電極(第1電極)35と角筒型固定電極群(第2電極)36との両方から電界をかけ、対向電極間(放電空間)32で放電プラズマを発生させる。基材Fはロール回転電極35に接触したまま巻き回されながらプラズマ状態のガスにより薄膜を形成する。基材Fは、ニップロール66、ガイドロール67を経て、図示してない巻き取り機で巻き取るか、次工程に移送する。   The substrate F is unwound from the original winding (not shown) or conveyed from the previous process, or is conveyed from the previous process, and air or the like accompanying the substrate is blocked by the nip roll 65 via the guide roll 64. Then, while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 35, it is transferred between the square tube fixed electrode group 36 and the roll rotating electrode (first electrode) 35 and the square tube fixed electrode group (second electrode) 36. An electric field is applied from both of them to generate discharge plasma between the counter electrodes (discharge space) 32. The base material F forms a thin film with a gas in a plasma state while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 35. The base material F passes through the nip roll 66 and the guide roll 67 and is wound up by a winder (not shown) or transferred to the next process.

放電処理済みの処理排ガスG′は排気口53より排出する。   Discharged treated exhaust gas G ′ is discharged from the exhaust port 53.

薄膜形成中、ロール回転電極(第1電極)35及び角筒型固定電極群(第2電極)36を加熱または冷却するために、電極温度調節手段60で温度を調節した媒体を、送液ポンプPで配管61を経て両電極に送り、電極内側から温度を調節する。なお、68及び69はプラズマ放電処理容器31と外界とを仕切る仕切板である。   In order to heat or cool the roll rotating electrode (first electrode) 35 and the rectangular tube type fixed electrode group (second electrode) 36 during the formation of the thin film, a medium whose temperature is adjusted by the electrode temperature adjusting means 60 is used as a liquid feed pump. P is sent to both electrodes through the pipe 61, and the temperature is adjusted from the inside of the electrode. Reference numerals 68 and 69 denote partition plates that partition the plasma discharge processing vessel 31 from the outside.

なお、大気圧プラズマ放電処理装置を複数基接して直列に並べて同時に同じプラズマ状態のガスを放電させることが出来るので、何回も処理され高速で処理することも出来る。また各装置が異なったプラズマ状態のガスを造れば、異なった層の積層薄膜を形成することも出来る。   In addition, since a plurality of atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatuses are connected in series and the gas in the same plasma state can be discharged at the same time, it can be processed many times and processed at high speed. Further, if each device produces gas in different plasma states, it is possible to form laminated thin films having different layers.

図4は、図3に示したロール回転電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of the structure of the conductive metallic base material of the roll rotating electrode shown in FIG. 3 and the dielectric material coated thereon.

図4において、ロール電極35aは導電性の金属質母材35Aとその上に誘電体35Bが被覆されたものである。プラズマ放電処理中の電極表面温度を制御するため、温度調節用の媒体(水もしくはシリコンオイル等)が循環できる構造となっている。   In FIG. 4, a roll electrode 35a is formed by covering a conductive metallic base material 35A and a dielectric 35B thereon. In order to control the electrode surface temperature during the plasma discharge treatment, a temperature adjusting medium (water, silicon oil or the like) can be circulated.

図5は、角筒型電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of the structure of a conductive metallic base material of a rectangular tube electrode and a dielectric material coated thereon.

図5において、角筒型電極36aは、導電性の金属質母材36Aに対し、図3同様の誘電体36Bの被覆を有しており、該電極の構造は金属質のパイプになっていて、それがジャケットとなり、放電中の温度調節が行えるようになっている。   In FIG. 5, a rectangular tube type electrode 36a has a coating of a dielectric 36B similar to FIG. 3 on a conductive metallic base material 36A, and the structure of the electrode is a metallic pipe. , It becomes a jacket so that the temperature can be adjusted during discharge.

なお、角筒型固定電極の数は、上記ロール電極の円周より大きな円周上に沿って複数本設置されていおり、該電極の放電面積はロール回転電極35に対向している全角筒型固定電極面の面積の和で表される。   In addition, the number of the rectangular tube-shaped fixed electrodes is set in plural along the circumference larger than the circumference of the roll electrode, and the discharge area of the electrodes is a full square tube type facing the roll rotating electrode 35. It is represented by the sum of the area of the fixed electrode surface.

図3に示した角筒型電極36aは、円筒型電極でもよいが、角筒型電極は円筒型電極に比べて、放電範囲(放電面積)を広げる効果があるので、本発明に好ましく用いられる。   The rectangular tube electrode 36a shown in FIG. 3 may be a cylindrical electrode, but the rectangular tube electrode has an effect of expanding the discharge range (discharge area) as compared with the cylindrical electrode, and thus is preferably used in the present invention. .

図4及び5において、ロール電極35a及び角筒型電極36aは、それぞれ導電性の金属質母材35A及び36Aの上に誘電体35B及び36Bとしてのセラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理したものである。セラミックス誘電体は片肉で1mm程度被覆あればよい。溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易いので、特に好ましく用いられる。また、誘電体層が、ライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。   4 and 5, a roll electrode 35a and a rectangular tube electrode 36a are formed by spraying ceramics as dielectrics 35B and 36B on conductive metallic base materials 35A and 36A, respectively, and then sealing the inorganic compound sealing material. Used and sealed. The ceramic dielectric may be covered by about 1 mm with a single wall. As the ceramic material used for thermal spraying, alumina, silicon nitride, or the like is preferably used. Among these, alumina is particularly preferable because it is easily processed. The dielectric layer may be a lining-processed dielectric provided with an inorganic material by lining.

導電性の金属質母材35A及び36Aとしては、チタン金属またはチタン合金、銀、白金、ステンレススティール、アルミニウム、鉄等の金属等や、鉄とセラミックスとの複合材料またはアルミニウムとセラミックスとの複合材料を挙げることが出来るが、後述の理由からはチタン金属またはチタン合金が特に好ましい。   Examples of the conductive metal base materials 35A and 36A include titanium metal or titanium alloy, metal such as silver, platinum, stainless steel, aluminum, and iron, a composite material of iron and ceramics, or a composite material of aluminum and ceramics. Although titanium metal or a titanium alloy is particularly preferable for the reasons described later.

対向する第1電極および第2の電極の電極間距離は、電極の一方に誘電体を設けた場合、該誘電体表面ともう一方の電極の導電性の金属質母材表面との最短距離のことを言う。双方の電極に誘電体を設けた場合、誘電体表面同士の距離の最短距離のことを言う。電極間距離は、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電界強度の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定されるが、いずれの場合も均一な放電を行う観点から0.1〜20mmが好ましく、特に好ましくは0.5〜2mmである。   When the dielectric is provided on one of the electrodes, the distance between the opposing first electrode and second electrode is the shortest distance between the surface of the dielectric and the surface of the conductive metal base material of the other electrode. Say that. When a dielectric is provided on both electrodes, it means the shortest distance between the dielectric surfaces. The distance between the electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metallic base material, the magnitude of the applied electric field strength, the purpose of using the plasma, etc. From the viewpoint of performing 0.15 mm, 0.1 to 20 mm is preferable, and 0.5 to 2 mm is particularly preferable.

本発明に有用な導電性の金属質母材及び誘電体についての詳細については後述する。   Details of the conductive metallic base material and dielectric useful in the present invention will be described later.

プラズマ放電処理容器31はパイレックス(R)ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、電極との絶縁がとれれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミニウムまたは、ステンレススティールのフレームの内面にポリイミド樹脂等を張り付けても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとってもよい。平行した両電極の両側面(基材面近くまで)を上記のような材質の物で覆うことが好ましい。   The plasma discharge treatment vessel 31 is preferably a treatment vessel made of Pyrex (R) glass or the like, but can be made of metal as long as it can be insulated from the electrodes. For example, polyimide resin or the like may be attached to the inner surface of an aluminum or stainless steel frame, and the metal frame may be thermally sprayed to obtain insulation. It is preferable to cover both side surfaces of the parallel electrodes (up to the vicinity of the base material surface) with an object made of the above-described material.

本発明の大気圧プラズマ放電処理装置に設置する第1電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
A1 神鋼電機 3kHz SPG3−4500
A2 神鋼電機 5kHz SPG5−4500
A3 春日電機 15kHz AGI−023
A4 神鋼電機 50kHz SPG50−4500
A5 ハイデン研究所 100kHz* PHF−6k
A6 パール工業 200kHz CF−2000−200k A7 パール工業 400kHz CF−2000−400k
等の市販のものを挙げることが出来、何れも使用することが出来る。
As the first power source (high frequency power source) installed in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the present invention,
Applied power symbol Manufacturer Frequency Product name A1 Shinko Electric 3kHz SPG3-4500
A2 Shinko Electric 5kHz SPG5-4500
A3 Kasuga Electric 15kHz AGI-023
A4 Shinko Electric 50kHz SPG50-4500
A5 HEIDEN Research Laboratories 100kHz * PHF-6k
A6 Pearl Industry 200kHz CF-2000-200k A7 Pearl Industry 400kHz CF-2000-400k
And the like, and any of them can be used.

また、第2電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
B1 パール工業 800kHz CF−2000−800k
B2 パール工業 2MHz CF−2000−2M
B3 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
B4 パール工業 27MHz CF−2000−27M
B5 パール工業 150MHz CF−2000−150M
等の市販のものを挙げることが出来、何れも好ましく使用出来る。
As the second power source (high frequency power source),
Applied power supply symbol Manufacturer Frequency Product name B1 Pearl Industry 800kHz CF-2000-800k
B2 Pearl Industry 2MHz CF-2000-2M
B3 Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
B4 Pearl Industry 27MHz CF-2000-27M
B5 Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M
And the like, and any of them can be preferably used.

なお、上記電源のうち、*印はハイデン研究所インパルス高周波電源(連続モードで100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。   Of the above power supplies, * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power supply (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high-frequency power source that can apply only a continuous sine wave.

本発明においては、このような電界を印加して、均一で安定な放電状態を保つことが出来る電極を大気圧プラズマ放電処理装置に採用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to employ an electrode capable of maintaining a uniform and stable discharge state by applying such an electric field in an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

本発明において、対向する電極間に印加する電力は、第2電極(第2の高周波電界)に1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給し、放電ガスを励起してプラズマを発生させ、エネルギーを薄膜形成ガスに与え、薄膜を形成する。第2電極に供給する電力の上限値としては、好ましくは50W/cm2、より好ましくは20W/cm2である。下限値は、好ましくは1.2W/cm2である。なお、放電面積(cm2)は、電極において放電が起こる範囲の面積のことを指す。 In the present invention, the electric power applied between the electrodes facing each other supplies power (power density) of 1 W / cm 2 or more to the second electrode (second high-frequency electric field) to excite the discharge gas to generate plasma. The energy is applied to the thin film forming gas to form a thin film. The upper limit value of the power supplied to the second electrode is preferably 50 W / cm 2 , more preferably 20 W / cm 2 . The lower limit is preferably 1.2 W / cm 2 . The discharge area (cm 2 ) refers to an area in a range where discharge occurs in the electrode.

また、第1電極(第1の高周波電界)にも、1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給することにより、第2の高周波電界の均一性を維持したまま、出力密度を向上させることが出来る。これにより、更なる均一高密度プラズマを生成出来、更なる製膜速度の向上と膜質の向上が両立出来る。好ましくは5W/cm2以上である。第1電極に供給する電力の上限値は、好ましくは50W/cm2である。 Further, by supplying power (output density) of 1 W / cm 2 or more to the first electrode (first high frequency electric field), the output density is improved while maintaining the uniformity of the second high frequency electric field. I can do it. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film forming speed and an improvement in film quality can be achieved. Preferably it is 5 W / cm 2 or more. The upper limit value of the power supplied to the first electrode is preferably 50 W / cm 2 .

ここで高周波電界の波形としては、特に限定されない。連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードと、パルスモードと呼ばれるON/OFFを断続的に行う断続発振モード等があり、そのどちらを採用してもよいが、少なくとも第2電極側(第2の高周波電界)は連続サイン波の方がより緻密で良質な膜が得られるので好ましい。   Here, the waveform of the high-frequency electric field is not particularly limited. There are a continuous sine wave continuous oscillation mode called a continuous mode, an intermittent oscillation mode called ON / OFF intermittently called a pulse mode, and either of them may be adopted, but at least the second electrode side (second The high-frequency electric field is preferably a continuous sine wave because a denser and better quality film can be obtained.

このような大気圧プラズマによる薄膜形成法に使用する電極は、構造的にも、性能的にも過酷な条件に耐えられるものでなければならない。このような電極としては、金属質母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。   An electrode used in such a method for forming a thin film by atmospheric pressure plasma must be able to withstand severe conditions in terms of structure and performance. Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric.

本発明に使用する誘電体被覆電極においては、様々な金属質母材と誘電体との間に特性が合うものが好ましく、その一つの特性として、金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差が10×10-6/℃以下となる組み合わせのものである。好ましくは8×10-6/℃以下、更に好ましくは5×10-6/℃以下、更に好ましくは2×10-6/℃以下である。なお、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。 In the dielectric-coated electrode used in the present invention, it is preferable that the characteristics match between various metallic base materials and dielectrics. One of the characteristics is linear thermal expansion between the metallic base material and the dielectric. The combination is such that the difference in coefficient is 10 × 10 −6 / ° C. or less. It is preferably 8 × 10 −6 / ° C. or less, more preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less, and further preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. The linear thermal expansion coefficient is a well-known physical property value of a material.

線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性の金属質母材と誘電体との組み合わせとしては、
1:金属質母材が純チタンまたはチタン合金で、誘電体がセラミックス溶射被膜
2:金属質母材が純チタンまたはチタン合金で、誘電体がガラスライニング
3:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がセラミックス溶射被膜
4:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がガラスライニング
5:金属質母材がセラミックスおよび鉄の複合材料で、誘電体がセラミックス溶射被膜
6:金属質母材がセラミックスおよび鉄の複合材料で、誘電体がガラスライニング
7:金属質母材がセラミックスおよびアルミの複合材料で、誘電体がセラミックス溶射皮膜
8:金属質母材がセラミックスおよびアルミの複合材料で、誘電体がガラスライニング
等がある。線熱膨張係数の差という観点では、上記1項または2項および5〜8項が好ましく、特に1項が好ましい。
As a combination of a conductive metallic base material and a dielectric whose difference in linear thermal expansion coefficient is within this range,
1: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is ceramic spray coating 2: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is glass lining 3: Metal base material is stainless steel, Dielectric is ceramic spray coating 4: Metal base material is stainless steel, Dielectric is glass lining 5: Metal base material is a composite material of ceramics and iron, Dielectric is ceramic spray coating 6: Metal base material Ceramic and iron composite material, dielectric is glass lining 7: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric is ceramic sprayed coating 8: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric The body has glass lining. From the viewpoint of the difference in linear thermal expansion coefficient, the above 1 or 2 and 5 to 8 are preferable, and 1 is particularly preferable.

本発明において、金属質母材は、上記の特性からはチタンまたはチタン合金が特に有用である。金属質母材をチタンまたはチタン合金とすることにより、誘電体を上記とすることにより、使用中の電極の劣化、特にひび割れ、剥がれ、脱落等がなく、過酷な条件での長時間の使用に耐えることが出来る。   In the present invention, titanium or a titanium alloy is particularly useful as the metallic base material from the above characteristics. By using titanium or a titanium alloy as the metal base material, the dielectric is used as described above, so that there is no deterioration of the electrode in use, especially cracking, peeling, or falling off, and it can be used for a long time under harsh conditions. Can withstand.

本発明に有用な電極の金属質母材は、チタンを70質量%以上含有するチタン合金またはチタン金属である。本発明において、チタン合金またはチタン金属中のチタンの含有量は、70質量%以上であれば、問題なく使用出来るが、好ましくは80質量%以上のチタンを含有しているものが好ましい。本発明に有用なチタン合金またはチタン金属は、工業用純チタン、耐食性チタン、高力チタン等として一般に使用されているものを用いることが出来る。工業用純チタンとしては、TIA、TIB、TIC、TID等を挙げることが出来、何れも鉄原子、炭素原子、窒素原子、酸素原子、水素原子等を極僅か含有しているもので、チタンの含有量としては、99質量%以上を有している。耐食性チタン合金としては、T15PBを好ましく用いることが出来、上記含有原子の他に鉛を含有しており、チタン含有量としては、98質量%以上である。また、チタン合金としては、鉛を除く上記の原子の他に、アルミニウムを含有し、その他バナジウムや錫を含有しているT64、T325、T525、TA3等を好ましく用いることが出来、これらのチタン含有量としては、85質量%以上を含有しているものである。これらのチタン合金またはチタン金属はステンレススティール、例えばAISI316に比べて、熱膨張係数が1/2程度小さく、金属質母材としてチタン合金またはチタン金属の上に施された後述の誘電体との組み合わせがよく、高温、長時間での使用に耐えることが出来る。   The metallic base material of the electrode useful in the present invention is a titanium alloy or titanium metal containing 70% by mass or more of titanium. In the present invention, if the titanium content in the titanium alloy or titanium metal is 70% by mass or more, it can be used without any problem, but preferably contains 80% by mass or more of titanium. As the titanium alloy or titanium metal useful in the present invention, those generally used as industrial pure titanium, corrosion resistant titanium, high strength titanium and the like can be used. Examples of pure titanium for industrial use include TIA, TIB, TIC, TID, etc., all of which contain very little iron atom, carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom, hydrogen atom, etc. As content, it has 99 mass% or more. As the corrosion-resistant titanium alloy, T15PB can be preferably used, and it contains lead in addition to the above-mentioned atoms, and the titanium content is 98% by mass or more. Further, as the titanium alloy, T64, T325, T525, TA3, etc. containing aluminum and vanadium or tin in addition to the above atoms except lead can be preferably used. As a quantity, it contains 85 mass% or more. These titanium alloys or titanium metals have a thermal expansion coefficient that is about 1/2 smaller than that of stainless steel, such as AISI 316, and are combined with a dielectric described later applied on the titanium alloy or titanium metal as a metallic base material. It can withstand the use at high temperature for a long time.

一方、誘電体の求められる特性としては、具体的には、比誘電率が6〜45の無機化合物であることが好ましく、また、このような誘電体としては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等がある。この中では、後述のセラミックスを溶射したものやガラスライニングにより設けたものが好ましい。特にアルミナを溶射して設けた誘電体が好ましい。   On the other hand, as a required characteristic of the dielectric, specifically, an inorganic compound having a relative dielectric constant of 6 to 45 is preferable, and examples of such a dielectric include ceramics such as alumina and silicon nitride, Alternatively, there are glass lining materials such as silicate glass and borate glass. In this, what sprayed the ceramics mentioned later and the thing provided by glass lining are preferable. In particular, a dielectric provided by spraying alumina is preferable.

または、上述のような大電力に耐える仕様の一つとして、誘電体の空隙率が10体積%以下、好ましくは8体積%以下であることで、好ましくは0体積%を越えて5体積%以下である。なお、誘電体の空隙率は、BET吸着法や水銀ポロシメーターにより測定することが出来る。後述の実施例においては、島津製作所製の水銀ポロシメーターにより金属質母材に被覆された誘電体の破片を用い、空隙率を測定する。誘電体が、低い空隙率を有することにより、高耐久性が達成される。このような空隙を有しつつも空隙率が低い誘電体としては、後述の大気プラズマ溶射法等による高密度、高密着のセラミックス溶射被膜等を挙げることが出来る。更に空隙率を下げるためには、封孔処理を行うことが好ましい。   Alternatively, as one of the specifications that can withstand high power as described above, the porosity of the dielectric is 10% by volume or less, preferably 8% by volume or less, preferably more than 0% by volume and 5% by volume or less. It is. The porosity of the dielectric can be measured by a BET adsorption method or a mercury porosimeter. In the examples described later, the porosity is measured using a dielectric fragment covered with a metallic base material by a mercury porosimeter manufactured by Shimadzu Corporation. High durability is achieved because the dielectric has a low porosity. Examples of the dielectric having such a void and a low void ratio include a high-density, high-adhesion ceramic spray coating by an atmospheric plasma spraying method described later. In order to further reduce the porosity, it is preferable to perform sealing treatment.

上記、大気プラズマ溶射法は、セラミックス等の微粉末、ワイヤ等をプラズマ熱源中に投入し、溶融または半溶融状態の微粒子として被覆対象の金属質母材に吹き付け、皮膜を形成させる技術である。プラズマ熱源とは、分子ガスを高温にし、原子に解離させ、更にエネルギーを与えて電子を放出させた高温のプラズマガスである。このプラズマガスの噴射速度は大きく、従来のアーク溶射やフレーム溶射に比べて、溶射材料が高速で金属質母材に衝突するため、密着強度が高く、高密度な被膜を得ることが出来る。詳しくは、特開2000−301655号に記載の高温被曝部材に熱遮蔽皮膜を形成する溶射方法を参照することが出来る。この方法により、上記のような被覆する誘電体(セラミック溶射膜)の空隙率にすることが出来る。   The above-mentioned atmospheric plasma spraying method is a technique in which fine powder such as ceramics, wire, or the like is put into a plasma heat source and sprayed onto a metallic base material to be coated as fine particles in a molten or semi-molten state to form a film. A plasma heat source is a high-temperature plasma gas in which a molecular gas is heated to a high temperature, dissociated into atoms, and further given energy to release electrons. The plasma gas injection speed is high, and since the sprayed material collides with the metallic base material at a higher speed than conventional arc spraying or flame spraying, high adhesion strength and high density coating can be obtained. Specifically, reference can be made to a thermal spraying method for forming a heat shielding film on a high-temperature exposed member described in JP-A No. 2000-301655. By this method, the porosity of the dielectric (ceramic sprayed film) to be coated can be obtained.

また、大電力に耐える別の好ましい仕様としては、誘電体の厚みが0.5〜2mmであることである。この膜厚変動は、5%以下であることが望ましく、好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。   Another preferable specification that can withstand high power is that the dielectric thickness is 0.5 to 2 mm. The film thickness variation is desirably 5% or less, preferably 3% or less, and more preferably 1% or less.

誘電体の空隙率をより低減させるためには、上記のようにセラミックス等の溶射膜に、更に、無機化合物で封孔処理を行うことが好ましい。前記無機化合物としては、金属酸化物が好ましく、この中では特に酸化ケイ素(SiOx)を主成分として含有するものが好ましい。 In order to further reduce the porosity of the dielectric, it is preferable to further perform a sealing treatment with an inorganic compound on the sprayed film such as ceramics as described above. As the inorganic compound, a metal oxide is preferable, and among these, a compound containing silicon oxide (SiO x ) as a main component is particularly preferable.

封孔処理の無機化合物は、ゾルゲル反応により硬化して形成したものであることが好ましい。封孔処理の無機化合物が金属酸化物を主成分とするものである場合には、金属アルコキシド等を封孔液として前記セラミック溶射膜上に塗布し、ゾルゲル反応により硬化する。無機化合物がシリカを主成分とするものの場合には、アルコキシシランを封孔液として用いることが好ましい。   The inorganic compound for sealing treatment is preferably formed by curing by a sol-gel reaction. In the case where the inorganic compound for sealing treatment contains a metal oxide as a main component, a metal alkoxide or the like is applied as a sealing liquid on the ceramic sprayed film and cured by a sol-gel reaction. When the inorganic compound is mainly composed of silica, it is preferable to use alkoxysilane as the sealing liquid.

ここでゾルゲル反応の促進には、エネルギー処理を用いることが好ましい。エネルギー処理としては、熱硬化(好ましくは200℃以下)や、紫外線照射などがある。更に封孔処理の仕方として、封孔液を希釈し、コーティングと硬化を逐次で数回繰り返すと、よりいっそう無機質化が向上し、劣化の無い緻密な電極が出来る。   Here, it is preferable to use energy treatment for promoting the sol-gel reaction. Examples of the energy treatment include thermal curing (preferably 200 ° C. or less) and ultraviolet irradiation. Furthermore, as a method of sealing treatment, when the sealing liquid is diluted and coating and curing are sequentially repeated several times, mineralization is further improved and a dense electrode without deterioration can be obtained.

本発明に係る誘電体被覆電極の金属アルコキシド等を封孔液として、セラミックス溶射膜にコーティングした後、ゾルゲル反応で硬化する封孔処理を行う場合、硬化した後の金属酸化物の含有量は60モル%以上であることが好ましい。封孔液の金属アルコキシドとしてアルコキシシランを用いた場合には、硬化後のSiOx(xは2以下)含有量が60モル%以上であることが好ましい。硬化後のSiOx含有量は、XPS(X線光電子分光法)により誘電体層の断層を分析することにより測定する。 In the case of performing a sealing treatment that cures by a sol-gel reaction after coating a ceramic sprayed film using the metal alkoxide or the like of the dielectric-coated electrode according to the present invention as a sealing liquid, the content of the metal oxide after curing is 60 It is preferably at least mol%. When alkoxysilane is used as the metal alkoxide of the sealing liquid, the content of SiO x (x is 2 or less) after curing is preferably 60 mol% or more. The cured SiO x content is measured by analyzing a tomographic layer of the dielectric layer by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).

本発明の薄膜形成方法に係る電極においては、電極の少なくとも基材と接する側のJIS B 0601で規定される表面粗さの最大高さ(Rmax)が10μm以下になるように調整することが、本発明に記載の効果を得る観点から好ましいが、更に好ましくは、表面粗さの最大値が8μm以下であり、特に好ましくは、7μm以下に調整することである。このように誘電体被覆電極の誘電体表面を研磨仕上げする等の方法により、誘電体の厚み及び電極間のギャップを一定に保つことが出来、放電状態を安定化出来ること、更に熱収縮差や残留応力による歪やひび割れを無くし、且つ、高精度で、耐久性を大きく向上させることが出来る。誘電体表面の研磨仕上げは、少なくとも基材と接する側の誘電体において行われることが好ましい。更にJIS B 0601で規定される中心線平均表面粗さ(Ra)は0.5μm以下が好ましく、更に好ましくは0.1μm以下である。   In the electrode according to the thin film forming method of the present invention, the maximum height (Rmax) of the surface roughness defined by JIS B 0601 on the side in contact with at least the substrate of the electrode is adjusted to be 10 μm or less. Although it is preferable from the viewpoint of obtaining the effects described in the present invention, the maximum value of the surface roughness is more preferably 8 μm or less, and particularly preferably adjusted to 7 μm or less. In this way, the dielectric surface of the dielectric-coated electrode can be polished and the dielectric thickness and the gap between the electrodes can be kept constant, the discharge state can be stabilized, the heat shrinkage difference and Distortion and cracking due to residual stress can be eliminated, and durability can be greatly improved with high accuracy. The polishing finish of the dielectric surface is preferably performed at least on the dielectric in contact with the substrate. Furthermore, the centerline average surface roughness (Ra) defined by JIS B 0601 is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.

本発明に使用する誘電体被覆電極において、大電力に耐える他の好ましい仕様としては、耐熱温度が100℃以上であることである。更に好ましくは120℃以上、特に好ましくは150℃以上である。また上限は500℃である。なお、耐熱温度とは、大気圧プラズマ処理で用いられる電圧において絶縁破壊が発生せず、正常に放電出来る状態において耐えられる最も高い温度のことを指す。このような耐熱温度は、上記のセラミックス溶射や、泡混入量の異なる層状のガラスライニングで設けた誘電体を適用したり、上記金属質母材と誘電体の線熱膨張係数の差の範囲内の材料を適宜選択する手段を適宜組み合わせることによって達成可能である。   In the dielectric-coated electrode used in the present invention, another preferred specification that can withstand high power is that the heat-resistant temperature is 100 ° C. or higher. More preferably, it is 120 degreeC or more, Most preferably, it is 150 degreeC or more. The upper limit is 500 ° C. The heat-resistant temperature refers to the highest temperature that can withstand normal discharge without causing dielectric breakdown at the voltage used in the atmospheric pressure plasma treatment. Such heat-resistant temperature can be applied within the range of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the metallic base material and the dielectric material by applying the dielectric material provided by the above-mentioned ceramic spraying or layered glass lining with different bubble mixing amounts. This can be achieved by appropriately combining means for appropriately selecting the materials.

次に、放電空間に供給するガスについて説明する。   Next, the gas supplied to the discharge space will be described.

供給するガスは、少なくとも放電ガスおよび薄膜形成ガスを含有する。放電ガスと薄膜形成ガスは混合して供給してもよいし、別々に供給してもかまわない。   The supplied gas contains at least a discharge gas and a thin film forming gas. The discharge gas and the thin film forming gas may be mixed and supplied, or may be supplied separately.

放電ガスとは、薄膜形成可能なグロー放電を起こすことの出来るガスである。放電ガスとしては、窒素、希ガス、空気、水素ガス、酸素などがあり、これらを単独で放電ガスとして用いても、混合して用いてもかまわない。本発明において、放電ガスとして好ましいのは窒素である。放電ガスの50〜100体積%が窒素ガスであることが好ましい。このとき、放電ガスとして窒素以外の放電ガスとしては、希ガスを50体積%未満含有することが好ましい。また、放電ガスの量は、放電空間に供給する全ガス量に対し、90〜99.9体積%含有することが好ましい。   The discharge gas is a gas capable of causing glow discharge capable of forming a thin film. Examples of the discharge gas include nitrogen, rare gas, air, hydrogen gas, oxygen, and the like. These may be used alone as a discharge gas or may be mixed. In the present invention, nitrogen is preferred as the discharge gas. It is preferable that 50-100 volume% of discharge gas is nitrogen gas. At this time, as the discharge gas other than nitrogen, it is preferable to contain a rare gas of less than 50% by volume. Moreover, it is preferable to contain 90-99.9 volume% of quantity of discharge gas with respect to the total gas quantity supplied to discharge space.

薄膜形成ガスとは、それ自身が励起して活性となり、基材上に化学的に堆積して薄膜を形成する原料のことである。   A thin film forming gas is a raw material that is excited and activated to form a thin film by being chemically deposited on a substrate.

次に、本発明に使用する薄膜を形成するために放電空間に供給するガスについて説明する。基本的に放電ガスと薄膜形成ガスであるが、更に、添加ガスを加えることもある。放電空間に供給する全ガス量中、放電ガスを90〜99.9体積%含有することが好ましい。   Next, the gas supplied to the discharge space for forming the thin film used in the present invention will be described. The discharge gas and the thin film forming gas are basically used, but an additive gas may be further added. It is preferable to contain 90-99.9 volume% of discharge gas in the total gas amount supplied to discharge space.

本発明に使用する薄膜形成ガスとしては、有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物等を挙げることが出来る。   Examples of the thin film forming gas used in the present invention include organometallic compounds, halogen metal compounds, and metal hydrogen compounds.

本発明に有用な有機金属化合物は下記の一般式(I)で示すものが好ましい。   The organometallic compounds useful in the present invention are preferably those represented by the following general formula (I).

一般式(I)
1 xMR2 y3 z
式中、Mは金属、R1はアルキル基、R2はアルコキシ基、R3はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基であり、金属Mの価数をmとした場合、x+y+z=mであり、x=0〜m、またはx=0〜m−1であり、y=0〜m、z=0〜mで、何れも0または正の整数である。R1のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることが出来る。R2のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、3,3,3−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることが出来る。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。R3のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトンあるいはアセトアセトンともいう)、1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えば、アセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることが出来、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基(またはアセトキシ基)、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることが出来る。これらの基の炭素原子数は、上記例有機金属示化合物を含んで、18以下が好ましい。また例示にもあるように直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。
Formula (I)
R 1 x MR 2 y R 3 z
In the formula, M is a metal, R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkoxy group, R 3 is a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group, and a ketooxy group (ketooxy complex group). X + y + z = m, x = 0 to m, or x = 0 to m−1, and y = 0 to m, z = 0. ~ M, each of which is 0 or a positive integer. Examples of the alkyl group for R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkoxy group for R 2 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a 3,3,3-trifluoropropoxy group. Moreover, the hydrogen atom of the alkyl group may be substituted with a fluorine atom. Examples of the group selected from the β-diketone complex group, β-ketocarboxylic acid ester complex group, β-ketocarboxylic acid complex group and ketooxy group (ketooxy complex group) of R 3 include, for example, 2,4 -Pentanedione (also called acetylacetone or acetoacetone), 1,1,1,5,5,5-hexamethyl-2,4-pentanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, etc., and β-ketocarboxylic acid ester complex groups include, for example, acetoacetic acid methyl ester, acetoacetic acid ethyl ester, acetoacetic acid propyl ester, trimethyl Examples thereof include ethyl acetoacetate and methyl trifluoroacetoacetate. As β-ketocarboxylic acid, Eg to acetoacetate, can be mentioned trimethyl acetoacetate, and as Ketookishi, for example, acetoxy group (or an acetoxy group), a propionyloxy group, Buchirirokishi group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group and the like. The number of carbon atoms of these groups is preferably 18 or less, including the above-mentioned organometallic compounds. Further, as illustrated, it may be linear or branched, or a hydrogen atom substituted with a fluorine atom.

本発明において取り扱いの問題から、爆発の危険性の少ない有機金属化合物が好ましく、分子内に少なくとも一つ以上の酸素を有する有機金属化合物が好ましい。このようなものとしてR2のアルコキシ基を少なくとも一つを含有する有機金属化合物、またR3のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基を少なくとも一つ有する金属化合物が好ましい。 In the present invention, an organometallic compound having a low risk of explosion is preferred from the viewpoint of handling, and an organometallic compound having at least one oxygen in the molecule is preferred. As such, an organometallic compound containing at least one alkoxy group of R 2 , a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group and a ketooxy group (ketooxy group) of R 3 A metal compound having at least one group selected from (complex group) is preferred.

なお、具体的な有機金属化合物については後述する。   A specific organometallic compound will be described later.

本発明において、放電空間に供給するガスには、放電ガス、薄膜形成性ガスの他に、薄膜形成の反応を促進する添加ガスを混合してもよい。添加ガスとしては、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アンモニア等を挙げることが出来るが、酸素、一酸素化炭素及び水素が好ましく、これらから選択される成分を混合させるのが好ましい。その含有量はガス全量に対して0.01〜5体積%含有させることが好ましく、それによって反応促進され、且つ、緻密で良質な薄膜を形成することが出来る。   In the present invention, the gas supplied to the discharge space may be mixed with an additive gas that accelerates the reaction for forming a thin film, in addition to the discharge gas and the thin film forming gas. Examples of the additive gas include oxygen, ozone, hydrogen peroxide, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, ammonia and the like, but oxygen, carbon monoxide and hydrogen are preferable, and components selected from these are mixed. It is preferable to do so. The content is preferably 0.01 to 5% by volume based on the total amount of gas, whereby the reaction is promoted and a dense and high-quality thin film can be formed.

上記形成された酸化物または複合化合物の薄膜の膜厚は、0.1〜1000nmの範囲が好ましい。   The thickness of the formed oxide or composite compound thin film is preferably in the range of 0.1 to 1000 nm.

本発明において、薄膜形成性ガスに使用する有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物の金属として、Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Ir、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等を挙げることが出来る。   In the present invention, Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, as the metal of the organometallic compound, metal halide, and metal hydride used in the thin film forming gas. Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Ir, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, Examples include W, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.

本発明の薄膜形成方法で、上記のような有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物等の金属化合物を放電ガスと共に使用することにより様々な高機能性の薄膜を得ることが出来る。本発明の薄膜の例を以下に示すが、本発明はこれに限られるものではない。   In the thin film forming method of the present invention, various high-functional thin films can be obtained by using a metal compound such as an organic metal compound, a halogen metal compound, or a metal hydrogen compound together with a discharge gas. Although the example of the thin film of this invention is shown below, this invention is not limited to this.

電極膜:Au、Al、Ag、Ti、Ti、Pt、Mo、Mo−Si
誘電体保護膜:SiO2、SiO、Si34、Al23、Al23、Y23
透明導電膜:In23、SnO2
エレクトロクロミック膜:WO3、IrO2、MoO3、V25
蛍光膜:ZnS、ZnS+ZnSe、ZnS+CdS
磁気記録膜:Fe−Ni、Fe−Si−Al、γ−Fe23、Co、Fe34、Cr、SiO2、AlO3
超導電膜:Nb、Nb−Ge、NbN
太陽電池膜:a−Si、Si
反射膜:Ag、Al、Au、Cu
選択性吸収膜:ZrC−Zr
選択性透過膜:In23、SnO2
反射防止膜:SiO2、TiO2、SnO2
シャドーマスク:Cr
耐摩耗性膜:Cr、Ta、Pt、TiC、TiN
耐食性膜:Al、Zn、Cd、Ta、Ti、Cr
耐熱膜:W、Ta、Ti
潤滑膜:MoS2
装飾膜:Cr、Al、Ag、Au、TiC、Cu
尚、上記窒化物の窒化度、酸化物の酸化度、硫化物の硫化度、炭化物の炭化度はあくまでも一例であり、金属との組成比は適宜変化して良い。また、薄膜には、上記金属化合物以外に、炭素化合物、窒素化合物、水素化合物等の不純物が含有されてもよい。
Electrode film: Au, Al, Ag, Ti, Ti, Pt, Mo, Mo-Si
Dielectric protective film: SiO 2 , SiO, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3
Transparent conductive film: In 2 O 3 , SnO 2
Electrochromic film: WO 3 , IrO 2 , MoO 3 , V 2 O 5
Fluorescent film: ZnS, ZnS + ZnSe, ZnS + CdS
Magnetic recording film: Fe—Ni, Fe—Si—Al, γ-Fe 2 O 3 , Co, Fe 3 O 4 , Cr, SiO 2 , AlO 3
Super conductive film: Nb, Nb-Ge, NbN
Solar cell film: a-Si, Si
Reflective film: Ag, Al, Au, Cu
Selective absorption membrane: ZrC-Zr
Selective permeable membrane: In 2 O 3 , SnO 2
Antireflection film: SiO 2 , TiO 2 , SnO 2
Shadow mask: Cr
Abrasion resistant film: Cr, Ta, Pt, TiC, TiN
Corrosion resistant film: Al, Zn, Cd, Ta, Ti, Cr
Heat-resistant film: W, Ta, Ti
Lubricating film: MoS 2
Decorative film: Cr, Al, Ag, Au, TiC, Cu
The nitridation degree of the nitride, the oxidation degree of the oxide, the sulfide degree of the sulfide, and the carbonization degree of the carbide are merely examples, and the composition ratio with the metal may be changed as appropriate. In addition to the metal compound, the thin film may contain impurities such as a carbon compound, a nitrogen compound, and a hydrogen compound.

本発明において、特に好ましい金属化合物の金属は、上記のうちSi(珪素)、Ti(チタン)、Sn(錫)、Zn(亜鉛)、In(インジウム)及びAl(アルミニウム)であり、これらの金属と結合する金属化合物のうち、上記一般式(I)で示した有機金属化合物が好ましい。   In the present invention, particularly preferred metals of the metal compound are Si (silicon), Ti (titanium), Sn (tin), Zn (zinc), In (indium), and Al (aluminum) among these metals. Of the metal compounds that bind to, the organometallic compounds represented by the general formula (I) are preferred.

本発明を実施例により説明するが、本発明の態様は、無論これらに限定されない。   The present invention will be described with reference to examples, but it is needless to say that the embodiments of the present invention are not limited thereto.

実施例1〜3
クリーニング対象の電極を変えて電極表面のクリーニング後の状態を評価した。
Examples 1-3
The state after cleaning of the electrode surface was evaluated by changing the electrode to be cleaned.

(試料の作製とクリーニング条件)
TiO2、SiO2皮膜、テープ付着の電極を用いて下記表1〜3の如く行った。
(Sample preparation and cleaning conditions)
Tables 1 to 3 below were carried out using TiO 2 , SiO 2 film, and tape-attached electrodes.

実施例1は図6に示す構成を有する大気圧プラズマ放電処理装置を用いた結果であり、表1にそのクリーニング条件と評価結果を示す。なお、図6中、6は電極を覆うセラミックプレートである。   Example 1 is a result of using an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having the configuration shown in FIG. 6, and Table 1 shows the cleaning conditions and evaluation results. In FIG. 6, 6 is a ceramic plate that covers the electrodes.

実施例2は図7に示す構成を有する大気圧プラズマ放電処理装置を用いた結果であり、表2にその実験条件と評価結果を示す。   Example 2 is a result of using an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having the configuration shown in FIG. 7, and Table 2 shows the experimental conditions and evaluation results.

本発明に用いた粘着テープとは、ポリイミド製テープで日東電工社製No.360ULであり、これを電極面に貼り付け、その除去具合をみた。   The pressure-sensitive adhesive tape used in the present invention is a polyimide tape No. 1 manufactured by Nitto Denko Corporation. 360 UL, which was affixed to the electrode surface and the degree of removal was observed.

実施例3は図8に示す構成を有する大気圧プラズマ放電処理装置を用いた結果であり、表3にそのクリーニング条件と評価結果を示す。   Example 3 is a result of using an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having the configuration shown in FIG. 8, and Table 3 shows the cleaning conditions and evaluation results.

各表中、放電ギャップ(放電Gap)とは電極間の距離、ガス流れとは被膜形成(製膜)時とクリーニング時の方向を示し、同一のものを正流、逆のものを逆流と記す。   In each table, the discharge gap (discharge gap) refers to the distance between the electrodes, the gas flow refers to the direction during film formation (film formation) and cleaning, and the same is referred to as forward flow and the reverse is referred to as reverse flow. .

なお、各クリーニングに用いた電極は、1年以上前から用いているものであるが、クリーニングした被膜はクリーニング直前に製膜したものである。
(評価)
電極表面のクリーニング処理後の状態を、目視にて以下の基準で実施した。
In addition, although the electrode used for each cleaning has been used for more than one year, the cleaned film is formed immediately before cleaning.
(Evaluation)
The state after the cleaning treatment of the electrode surface was visually observed according to the following criteria.

◎ ほぼ完全に除去された
○ かなり汚れ除去されているが残存領域つまり非クリーニング領域を有する
× 除去が明らかに不十分である
×× クリーニング処理前と同じ
(結果)
◎ Almost completely removed ○ Slightly removed but has residual area, that is, non-cleaning area × Removal is clearly insufficient XX Same as before cleaning process (Result)

Figure 0004483234
Figure 0004483234

なお、クリーニング処理前の試料の状態は、いずれも評価「××」のレベルである。   It should be noted that the state of the sample before the cleaning process is at an evaluation “XX” level.

Figure 0004483234
Figure 0004483234

なお、クリーニング処理前の試料の状態は、いずれも評価「××」のレベルである。   It should be noted that the state of the sample before the cleaning process is at an evaluation “XX” level.

Figure 0004483234
Figure 0004483234

なお、クリーニング処理前の試料の状態は、いずれも評価「××」のレベルである。   It should be noted that the state of the sample before the cleaning process is at an evaluation “XX” level.

何れも良いクリーニング性を示すが、ガス流れに関して、被膜形成(製膜)時とクリーニング時の方向を逆転(表中では逆流と記す)することで、薄膜形成時において付着した電極の汚れの除去・洗浄がより完全になされることがわかる。   Both show good cleaning properties, but with regard to the gas flow, the direction of film formation (film formation) and cleaning are reversed (represented as reverse flow in the table), thereby removing dirt on the electrodes attached during thin film formation.・ It can be seen that washing is performed more completely.

大気圧プラズマ放電処理装置例を示した概略図である。It is the schematic which showed the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus example. ジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the jet-type atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus. 本発明に有用な対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the system which processes a base material between counter electrodes useful for this invention. 導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体を有するロール回転電極の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the roll rotating electrode which has an electroconductive metal base material and the dielectric material coat | covered on it. 角筒型電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of the electroconductive metal preform | base_material of a rectangular tube type electrode, and the dielectric material coat | covered on it. 実施例に用いた大気圧プラズマ放電処理装置の概略図である。It is the schematic of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus used for the Example. 実施例に用いた大気圧プラズマ放電処理装置の概略図である。It is the schematic of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus used for the Example. 実施例に用いた大気圧プラズマ放電処理装置の概略図である。It is the schematic of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus used for the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 第1電極
2、12 第2電極
3 ガス供給・ガス排気機構
10 プラズマ放電処理装置
20 電界印加手段
21 第1電源
22 第2電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 1st electrode 2, 12 2nd electrode 3 Gas supply / gas exhaust mechanism 10 Plasma discharge processing apparatus 20 Electric field application means 21 1st power supply 22 2nd power supply

Claims (7)

大気圧プラズマ処理装置の放電空間にガスを供給して満たし、高周波電界によりプラズマを発生させる大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法において、
該ガスの組成は90〜99.9体積%が放電ガスであり、
該放電ガスはHe、Ne、Ar、Kr、XeおよびN から選ばれる少なくとも一つのガスを用い、
その他に表面処理ガス(クリーニングガス)として、COF 、F NO、CF OF、C 、F 、SiF 、BCl 、C 、C 、CHF 、CF 、CF Cl、CF Br、CCl 、NF 及びSF から選ばれる少なくとも1種のガスを用い、添加ガスとしてO、H、HO、CO、COを含有し、
且つ、前記放電ガスの流れが、薄膜形成放電加工時のガスの流れと逆である
ことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。
In the method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus in which a gas is supplied and filled in the discharge space of the atmospheric pressure plasma processing apparatus, and plasma is generated by a high frequency electric field,
90-99.9 volume% of the composition of the gas is the discharge gas,
The discharge gas is at least one gas selected from He, Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 ,
Other surface treatment gas (cleaning gas), COF 2, F 3 NO , CF 3 OF, C 2 F 6, F 2, SiF 4, BCl 3, C 4 F 8, C 3 F 4, CHF 3, CF 4 , CF 3 Cl, CF 3 Br, CCl 4 , NF 3 and SF 6 are used, and O 2 , H 2 , H 2 O, CO 2 and CO are added as additive gases,
The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus is characterized in that the flow of the discharge gas is opposite to the flow of the gas during the thin film forming electric discharge machining.
前記高周波電界が、第1の高周波電界および第2の高周波電界を重畳したものであり、
該第1の高周波電界の周波数ωより該第2の高周波電界の周波数ωが高く、
該第1の高周波電界の強さVは、該第2の高周波電界の強さVより大きく、
該第2の高周波電界の出力密度が、1W/cm以上であることを特徴とする請求項1に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。
The high-frequency electric field is a superposition of a first high-frequency electric field and a second high-frequency electric field;
The frequency ω 2 of the second high frequency electric field is higher than the frequency ω 1 of the first high frequency electric field,
The first high-frequency electric field strength V 1 is greater than the second high-frequency electric field strength V 2 ,
The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the output density of the second high-frequency electric field is 1 W / cm 2 or more.
前記放電空間が、対向する第1電極と第2電極とで構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。 The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the discharge space includes a first electrode and a second electrode that face each other. 前記第1の高周波電界および前記第2の高周波電界がサイン波であることを特徴とする請求項2又は3に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。 4. The cleaning method for an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field are sine waves. 前記第1の高周波電界を前記第1電極に印加し、前記第2の高周波電界を前記第2電極に印加することを特徴とする請求項3又は4に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法。 5. The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the first high-frequency electric field is applied to the first electrode, and the second high-frequency electric field is applied to the second electrode. . 請求項1〜5のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法を用い、且つ、前記放電ガスの、供給あるいは排気機構を持ち、放電空間への流入及び排出を行うことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置。The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the discharge gas is supplied or exhausted to flow into and out of a discharge space. An atmospheric pressure plasma processing apparatus. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ処理装置のクリーニング方法を用い、且つ、クリーニング時には、前記放電ガスを薄膜形成処理時と逆の方向から、放電空間への流入及び排出を行うことを特徴とする大気圧プラズマ処理装置。6. The method for cleaning an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the discharge gas flows into and out of the discharge space from a direction opposite to that during thin film formation during cleaning. An atmospheric pressure plasma processing apparatus.
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