JP4551262B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1には、リモート式のプラズマ処理装置において、少なくともホット電極と基材の間に金属製のアース板を設置することが記載されている。これによって、ホット電極と基材との間の電界を遮蔽でき、基材へのアーク放電を防止しつつ基材をプラズマ空間に近づけて処理効率を高めることができる。
これによって、プラズマ処理に伴う熱応力を逃がして熱変形を防止することができ、ひいてはワーキングディスタンスの精度を保つことができる。
前記凸縁部における前記熱応力逃がし部以外の場所が、前記電極及び前記ホルダを収容する筐体に連結手段にて連結されていることが望ましい。連結手段が基材対向側に配置されていないので、ワーキングディスタンスに影響を与えるのを防止できる。
本発明は、前記電極が一方向(前記処理ガスの吹出し方向と交差する方向)に延びる長尺状をなすとともに、前記アース部材ひいては前記縁部が前記電極と同方向に延びている電極構造に好適である。この場合、前記切り込みが前記縁部の長手方向に間隔を置いて複数形成されていることが望ましい。
前記熱応力逃がし部が、前記アース部材の前記対向方向に沿う巾方向の全体に及び、前記アース部材が、前記長手方向に複数の分割アース部材に分割され、隣り合う分割アース部材どうしの間の境目が前記熱応力逃がし部となっていてもよい。
図1に示すように、プラズマ処理装置Mは、放電ユニット10を備えている。放電ユニット10の下方に、処理すべき基材Wが配置されるようになっている。
各電極11は、断面四角形状をなし、図1の紙面と直交する前後方向(一方向)に長く延びている。電極11の内部には冷却水等の温調媒体を通す温調路11cが形成されている。一対の電極11,11は、左右に対向している。少なくとも一方の電極11の対向面には溶射膜等からなる固体誘電体層(図示省略)が設けられている。これら電極11,11どうし間にスリット状の空間11aが形成されている。この電極間空間11aの上端部は、導入路10aを介してガス導入ユニット20に接続され、下端部は、吹出し路10bに連なっている。
電源3からの電圧供給によってスリット状空間11a内に大気圧グロー放電が生成されるようになっている。これによって、スリット状空間11aが、プラズマ空間11aとなる。併行して、処理ガス供給源からの処理ガスが、ガス導入ユニット20で均一化された後、導入路10aを経てプラズマ空間11aに導入され、プラズマ化されるようになっている。このプラズマガスが、吹出し路10bを経て吹出され、下方の被処理基材Wに照射されるようになっている。これによって被処理基材Wのプラズマ表面処理を行なうことができるようになっている。
導入側部材31は、電極11と同方向(図1の紙面直交方向)に長く延び、電極11の上面に被せられている。一対の導入側部材31,31どうし間に上記導入路10aが形成されている。
背面部材32は、電極11と同方向(図1の紙面直交方向)に延び、電極11の背面(他方の電極側とは反対側の面)に添えられている。
吹出し側部材34の下端のエッジは、マイクロクラック防止等のため面取りされている。これにより、吹出し路10bの下端部が、下方へ向かって拡開されている。
図1に示すように、サポート部材33の縦片部36は、側壁41と背面部材32の間に挟まれている。サポート部材33の下片部37は、背面部材32及び電極11の下側(基材配置側)に配置されている。下片部37の先端部は、吹出し側部材34の懐部に挿入されている。サポート部材33と背面部材32は、ピン35にて連結されている。
電極11とアース部材50の間にはサポート部材33の下片部37(介在部)が介在されており、これによって、電極11Hとアース部材50の間の絶縁が取られている。
アース部材50の内端面(吹出し口形成面)の近くの上面には小さな突起51が設けられている。小突起51は、アース部材50の長手方向(図1の紙面直交方向)に間隔を置いて複数設けられている。小突起51は円柱形状をなし、アース部材50に溶接にて固定されている。小突起51の上面と周側面の角は全周にわたって面取りされている。小突起51の周側面には、溝51aが環状に形成されている。
また、長時間処理等でアース部材50が熱を持ってきた場合でも、切り込み52aによって熱応力を逃がすことができる。これによって、アース部材50が3次元的に変形するのを抑制することができる。この結果、アース部材50の面精度(ワーキングディスタンスの均一性)を確実に確保することができる。
切り込み52aが、装置Mの基材対向側ではなく側面に配置されているので、プラズマガス流に影響を与えるのを防止できる。
前記アース部材50の切り込みは、凸縁部52にだけでなく主部50Xにまで及んでいてもよく、更には主部50Xの中途部で途切れる場合だけでなく、図3に示すように、内端面(吹出し口形成面)にまで達していてもよい。すなわち、アース部材50は、電極長手方向に分割されていてもよい。言い換えると、アース部材50は、短い分割アース部材55を電極長手方向に複数並べることにより構成されていてもよい。
例えば、切欠き状の熱応力逃がし部は、アース部材の主部50Xにだけ形成してもよく、長円形状等の孔であってもよい。
W 基材W
10 放電ユニット
11 電極11
11a プラズマ空間
30 ホルダ
41 筐体の側壁
50 アース部材
50X アース部材の主部
52 縁部
52a 切り込み(切欠き状の熱応力逃がし部)
55 分割アース部材
56 境目(熱応力逃がし部)
58 ボルト(連結手段)
Claims (4)
- 処理ガスを略大気圧のプラズマ空間に通すとともにこのプラズマ空間に連なる吹出し口から外部の基材に向けて吹出すプラズマ処理装置において、
長手方向をそれぞれ前記吹出す方向と略垂直に交差するように向けて、前記長手方向及び前記吹出す方向とそれぞれ略垂直に交差する対向方向の一側と他側に互いに対向する一対の電極と、
前記一対の電極を囲んで保持する絶縁材料からなるホルダと、
アースされた金属板からなり、前記長手方向に延びるアース部材と、を備え、
前記一側の電極が電源に接続され、前記他側の電極がアースされ、これら一対の電極どうしの間に前記プラズマ空間が形成され、
前記アース部材が、前記一側の電極の基材配置側に前記ホルダを介して被さる主部と、前記主部における前記対向方向の前記一側における、前記吹き出し口の反対側の縁から前記基材配置側とは逆側に突出して、かつ前記長手方向に延びて当該アース部材の保形強度を高める凸縁部とを有し、前記主部が、前記一側の電極よりも前記一側に延び出し、前記凸縁部が、前記一側の電極よりも前記一側における、前記吹き出し口の反対側に配置され、前記アース部材には、前記凸縁部の前記基材配置側とは逆側の縁に開口し、かつ少なくとも前記凸縁部と前記主部との折曲部の近くまで切り込まれた切欠き状の熱応力逃がし部が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記凸縁部における前記熱応力逃がし部以外の場所が、前記電極及び前記ホルダを収容する筐体に連結手段にて連結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。
- 前記熱応力逃がし部が前記長手方向に間隔を置いて複数形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。
- 前記熱応力逃がし部が、前記アース部材の前記対向方向に沿う巾方向の全体に及び、前記アース部材が、前記長手方向に複数の分割アース部材に分割され、隣り合う分割アース部材どうしの間の境目が前記熱応力逃がし部となっ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。
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JP2003338398A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | Sekisui Chem Co Ltd | 放電プラズマ処理方法及びその装置 |
JP2004327394A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Sekisui Chem Co Ltd | プラズマ処理装置 |
JP2005019150A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 常圧プラズマ処理装置 |
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