JPH11260597A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法Info
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- JPH11260597A JPH11260597A JP10344735A JP34473598A JPH11260597A JP H11260597 A JPH11260597 A JP H11260597A JP 10344735 A JP10344735 A JP 10344735A JP 34473598 A JP34473598 A JP 34473598A JP H11260597 A JPH11260597 A JP H11260597A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱的損傷やストリーマー放電による損傷を少
なくして被処理物をプラズマ処理することができるプラ
ズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 外側電極１を備えた筒状の反応管２、及
び反応管２の内部に配置される内側電極３を具備して構
成される。反応管２に不活性ガスまたは不活性ガスと反
応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極１と内側電
極３の間に交流電界を印加することにより大気圧下で反
応管２の内部にグロー放電を発生させる。反応管２から
プラズマジェット６５を吹き出すようにするプラズマ処
理装置に関する。外側電極１と内側電極３に冷却手段を
設ける。大気圧下で周波数の高い交流でプラズマを生成
しても、外側電極１あるいは内側電極３の温度上昇を抑
えることができる。均質なグロー放電を生成してストリ
ーマー放電の生成を抑えることができる。
なくして被処理物をプラズマ処理することができるプラ
ズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 外側電極１を備えた筒状の反応管２、及
び反応管２の内部に配置される内側電極３を具備して構
成される。反応管２に不活性ガスまたは不活性ガスと反
応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極１と内側電
極３の間に交流電界を印加することにより大気圧下で反
応管２の内部にグロー放電を発生させる。反応管２から
プラズマジェット６５を吹き出すようにするプラズマ処
理装置に関する。外側電極１と内側電極３に冷却手段を
設ける。大気圧下で周波数の高い交流でプラズマを生成
しても、外側電極１あるいは内側電極３の温度上昇を抑
えることができる。均質なグロー放電を生成してストリ
ーマー放電の生成を抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物の表面に
存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、
製膜、表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズ
マを発生させるためのプラズマ処理装置、及びこれを用
いたプラズマ処理方法に関するものであり、精密な接合
が要求される電子部品の表面のクリーニングに応用され
るものである。
存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、
製膜、表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズ
マを発生させるためのプラズマ処理装置、及びこれを用
いたプラズマ処理方法に関するものであり、精密な接合
が要求される電子部品の表面のクリーニングに応用され
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、大気圧下でプラズマ処理を行
うことが試みられている。例えば、特開平２−１５１７
１号公報や特開平３−２４１７３９号公報や特開平１−
３０６５６９号公報には、図１４に示すように、反応容
器内の放電空間に一対の電極を配置すると共に電極の間
に誘電体を設け、放電空間をＨｅ（ヘリウム）やＡｒ
（アルゴン）などの希ガスを主成分とするプラズマ生成
用ガスで充満し、反応容器に被処理物を入れると共に電
極の間に交流電界を印加するようにしたプラズマ処理方
法が開示されており、誘電体が配置された電極の間に交
流電界を印加することにより安定的にグロー放電を発生
させ、このグロー放電によりプラズマ生成用ガスを励起
して反応容器内にプラズマを生成し、このプラズマによ
り被処理物の処理を行うようにしたものである。
うことが試みられている。例えば、特開平２−１５１７
１号公報や特開平３−２４１７３９号公報や特開平１−
３０６５６９号公報には、図１４に示すように、反応容
器内の放電空間に一対の電極を配置すると共に電極の間
に誘電体を設け、放電空間をＨｅ（ヘリウム）やＡｒ
（アルゴン）などの希ガスを主成分とするプラズマ生成
用ガスで充満し、反応容器に被処理物を入れると共に電
極の間に交流電界を印加するようにしたプラズマ処理方
法が開示されており、誘電体が配置された電極の間に交
流電界を印加することにより安定的にグロー放電を発生
させ、このグロー放電によりプラズマ生成用ガスを励起
して反応容器内にプラズマを生成し、このプラズマによ
り被処理物の処理を行うようにしたものである。
【０００３】しかしこの方法では被処理物の特定の部分
にのみプラズマ処理を行いにくく、また処理時間も長く
かかるという問題があった。そこで上記方法を発展させ
て、大気圧下でグロー放電により生成したプラズマ（特
にプラズマの活性種）を被処理物にジェット状に吹き出
してプラズマ処理を行うことが提案されている（例え
ば、特開平４−３５８０７６号公報、特開平３−２１９
０８２号公報、特開平４−２１２２５３号公報、特開平
６−１０８２５７号公報）。
にのみプラズマ処理を行いにくく、また処理時間も長く
かかるという問題があった。そこで上記方法を発展させ
て、大気圧下でグロー放電により生成したプラズマ（特
にプラズマの活性種）を被処理物にジェット状に吹き出
してプラズマ処理を行うことが提案されている（例え
ば、特開平４−３５８０７６号公報、特開平３−２１９
０８２号公報、特開平４−２１２２５３号公報、特開平
６−１０８２５７号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなプラズマ
ジェットで処理を行う方法において、使用する交流の周
波数が１０ｋＨｚ未満であれば、生成されるラジカル量
が少なくなってプラズマ処理の効果が小さくなる。従っ
て、１０〜数十ＭＨｚの周波数の交流を用いるようにし
ているが、このように１０〜数十ＭＨｚの周波数の交流
を用いると、プラズマの温度（ガス温度）が非常に高く
なって被処理物が空気中で酸化したり炭化したりして熱
的な損傷を受けるという問題があった。
ジェットで処理を行う方法において、使用する交流の周
波数が１０ｋＨｚ未満であれば、生成されるラジカル量
が少なくなってプラズマ処理の効果が小さくなる。従っ
て、１０〜数十ＭＨｚの周波数の交流を用いるようにし
ているが、このように１０〜数十ＭＨｚの周波数の交流
を用いると、プラズマの温度（ガス温度）が非常に高く
なって被処理物が空気中で酸化したり炭化したりして熱
的な損傷を受けるという問題があった。
【０００５】プラズマが発熱する原因は、放電によりガ
ス粒子が衝突を繰り返すためであると考えられるが、プ
ラズマが非常に高温になる理由は、大気圧下で生成した
プラズマは減圧下で生成したプラズマに比べて平均自由
行路が小さいので、衝突頻度も高くなり、このためにプ
ラズマの温度上昇が著しくなるためであると考えられ
る。またこの衝突頻度は印加する交流の周波数にも密接
に関係し、周波数が高くなるほど衝突頻度も高くなり、
反応領域におけるプラズマが非常に高温になる。従っ
て、プラズマの反応や生成に好適なラジカルやイオンの
量は印加する交流の周波数が高くなると増加するが、そ
の反面、反応管や電極の温度、特に放熱されにくい反応
管内の内側の電極の温度上昇はプラズマのアタックによ
り著しく、この内側の電極の熱がプラズマに伝導してプ
ラズマの温度が非常に高くなるのである。しかも内側の
電極の金属の種類によっては、その融点近くにまで内側
の電極の温度が達することもあり、内側の電極が腐食し
て揮発し、これが被処理物へデポジットするという問題
が生じる場合もある。
ス粒子が衝突を繰り返すためであると考えられるが、プ
ラズマが非常に高温になる理由は、大気圧下で生成した
プラズマは減圧下で生成したプラズマに比べて平均自由
行路が小さいので、衝突頻度も高くなり、このためにプ
ラズマの温度上昇が著しくなるためであると考えられ
る。またこの衝突頻度は印加する交流の周波数にも密接
に関係し、周波数が高くなるほど衝突頻度も高くなり、
反応領域におけるプラズマが非常に高温になる。従っ
て、プラズマの反応や生成に好適なラジカルやイオンの
量は印加する交流の周波数が高くなると増加するが、そ
の反面、反応管や電極の温度、特に放熱されにくい反応
管内の内側の電極の温度上昇はプラズマのアタックによ
り著しく、この内側の電極の熱がプラズマに伝導してプ
ラズマの温度が非常に高くなるのである。しかも内側の
電極の金属の種類によっては、その融点近くにまで内側
の電極の温度が達することもあり、内側の電極が腐食し
て揮発し、これが被処理物へデポジットするという問題
が生じる場合もある。
【０００６】また上記のようなプラズマジェットで処理
を行う方法においては、ストリーマー放電が被処理物に
向かって生成しやすく、このストリーマー放電により被
処理物の表面が損傷を受けるという問題があった。
を行う方法においては、ストリーマー放電が被処理物に
向かって生成しやすく、このストリーマー放電により被
処理物の表面が損傷を受けるという問題があった。
【０００７】ストリーマー放電の生成過程を図１６
（ａ）（ｂ）に示すプラズマ装置で説明する。このプラ
ズマ装置は、外側電極１を備えた筒状の反応管２の内部
に内側電極３を配置し、反応管２にプラズマ生成用ガス
を導入すると共に外側電極１と内側電極３に交流を印加
して外側電極１と内側電極３の間に交流電界を印加する
ようにしたものであり、外側電極１と内側電極３の間に
交流電界を印加することにより反応管２の内部にグロー
放電を発生させ、このグロー放電によりプラズマ生成用
ガスを励起して反応管２の内部にプラズマを生成し、こ
のプラズマを反応管２の下面の吹き出し口２１からプラ
ズマジェットとして吹き出して被処理物７に輸送するこ
とによって、プラズマ処理を行うようにしたものであ
る。
（ａ）（ｂ）に示すプラズマ装置で説明する。このプラ
ズマ装置は、外側電極１を備えた筒状の反応管２の内部
に内側電極３を配置し、反応管２にプラズマ生成用ガス
を導入すると共に外側電極１と内側電極３に交流を印加
して外側電極１と内側電極３の間に交流電界を印加する
ようにしたものであり、外側電極１と内側電極３の間に
交流電界を印加することにより反応管２の内部にグロー
放電を発生させ、このグロー放電によりプラズマ生成用
ガスを励起して反応管２の内部にプラズマを生成し、こ
のプラズマを反応管２の下面の吹き出し口２１からプラ
ズマジェットとして吹き出して被処理物７に輸送するこ
とによって、プラズマ処理を行うようにしたものであ
る。
【０００８】このようなプラズマ装置において、ストリ
ーマー放電が生成される原因の一つは、上記のプラズマ
の温度上昇により反応管２の内側や外側電極１が主に伝
熱により温度上昇を引き起こすためであると考えられ
る。つまり、外側電極１と内側電極３の間の空間（放電
空間２２）の局所的な温度上昇が部分的な電子放出を招
き、その部分に電流が集中的に流れるためであると考え
られる。ストリーマー放電６０が生成される他の原因と
しては、プラズマ生成用ガス中のアルゴンが高濃度であ
るためと考えられる。つまり、ヘリウムは拡散速度及び
熱伝導性が高いため、局所的な温度上昇が緩和されるの
に対して、アルゴンの濃度が増加するにつれて空間中の
放熱性が低くなるためであると考えられる。
ーマー放電が生成される原因の一つは、上記のプラズマ
の温度上昇により反応管２の内側や外側電極１が主に伝
熱により温度上昇を引き起こすためであると考えられ
る。つまり、外側電極１と内側電極３の間の空間（放電
空間２２）の局所的な温度上昇が部分的な電子放出を招
き、その部分に電流が集中的に流れるためであると考え
られる。ストリーマー放電６０が生成される他の原因と
しては、プラズマ生成用ガス中のアルゴンが高濃度であ
るためと考えられる。つまり、ヘリウムは拡散速度及び
熱伝導性が高いため、局所的な温度上昇が緩和されるの
に対して、アルゴンの濃度が増加するにつれて空間中の
放熱性が低くなるためであると考えられる。
【０００９】さらに詳しく説明すると、まず反応管２と
内側電極３の表面に電流の集中した部分が現れて、次い
でこの部分を核として外側電極と内側電極の間の空間に
ストリーマー６７が図１６（ａ）に示すように生成され
る。一旦、このようなストリーマー６７が生じると、も
はや安定したプラズマ（グロー放電）は生成されなくな
って、良好なプラズマ処理は行えなくなり、さらに外側
電極１と内側電極３の間だけでなく、図１６（ｂ）に示
すように、内側電極３と被処理物７の間にまでストリー
マー放電６０が走り、このストリーマー放電６０が被処
理物７の表面に損傷を与えるようになるのである。
内側電極３の表面に電流の集中した部分が現れて、次い
でこの部分を核として外側電極と内側電極の間の空間に
ストリーマー６７が図１６（ａ）に示すように生成され
る。一旦、このようなストリーマー６７が生じると、も
はや安定したプラズマ（グロー放電）は生成されなくな
って、良好なプラズマ処理は行えなくなり、さらに外側
電極１と内側電極３の間だけでなく、図１６（ｂ）に示
すように、内側電極３と被処理物７の間にまでストリー
マー放電６０が走り、このストリーマー放電６０が被処
理物７の表面に損傷を与えるようになるのである。
【００１０】このように従来から行われているプラズマ
ジェットを用いた大気圧下でのプラズマ処理は、処理効
果を高めるために交流の周波数を高くすると、被処理物
７が熱的な損傷やストリーマー放電６０による損傷を受
けることになり、これらの損傷を防ぐために交流の周波
数を低くすると、処理効果が低くなるものであった。そ
してこれらは、被処理物７に多様な材料、例えば熱に弱
い有機物や空気中で容易に酸化される銀や銅などの金属
や溶融しやすい半田やＩＣチップなどを含む電子材料
（電子部品）をプラズマ処理する場合に大きな障害とな
っていた。
ジェットを用いた大気圧下でのプラズマ処理は、処理効
果を高めるために交流の周波数を高くすると、被処理物
７が熱的な損傷やストリーマー放電６０による損傷を受
けることになり、これらの損傷を防ぐために交流の周波
数を低くすると、処理効果が低くなるものであった。そ
してこれらは、被処理物７に多様な材料、例えば熱に弱
い有機物や空気中で容易に酸化される銀や銅などの金属
や溶融しやすい半田やＩＣチップなどを含む電子材料
（電子部品）をプラズマ処理する場合に大きな障害とな
っていた。
【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、熱的損傷やストリーマー放電による損傷を少なく
して被処理物をプラズマ処理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ものである。また
本発明は、熱的な損傷やストリーマー放電による損傷を
少なくして被処理物をプラズマ処理することができるプ
ラズマ処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
あり、熱的損傷やストリーマー放電による損傷を少なく
して被処理物をプラズマ処理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ものである。また
本発明は、熱的な損傷やストリーマー放電による損傷を
少なくして被処理物をプラズマ処理することができるプ
ラズマ処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプラズマ処理装置Ａは、外側電極１を備えた筒状の反
応管２、及び反応管２の内部に配置される内側電極３を
具備して構成され、反応管２に不活性ガスまたは不活性
ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極１
と内側電極３の間に交流電界を印加することにより大気
圧下で反応管２の内部にグロー放電を発生させ、反応管
２からプラズマジェット６５を吹き出すようにするプラ
ズマ処理装置において、外側電極１と内側電極３に冷却
手段を設けて成ることを特徴とするものである。
のプラズマ処理装置Ａは、外側電極１を備えた筒状の反
応管２、及び反応管２の内部に配置される内側電極３を
具備して構成され、反応管２に不活性ガスまたは不活性
ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極１
と内側電極３の間に交流電界を印加することにより大気
圧下で反応管２の内部にグロー放電を発生させ、反応管
２からプラズマジェット６５を吹き出すようにするプラ
ズマ処理装置において、外側電極１と内側電極３に冷却
手段を設けて成ることを特徴とするものである。
【００１３】また本発明の請求項２に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１の構成に加えて、冷却手段として
不凍性及び絶縁性を有する液体の冷媒を用いて成ること
を特徴とするものである。
理装置Ａは、請求項１の構成に加えて、冷却手段として
不凍性及び絶縁性を有する液体の冷媒を用いて成ること
を特徴とするものである。
【００１４】また本発明の請求項３に係るプラズマ処理
装置Ａは、請求項２の構成に加えて、冷媒を循環させる
循環手段４を具備して成ることを特徴とするものであ
る。
装置Ａは、請求項２の構成に加えて、冷媒を循環させる
循環手段４を具備して成ることを特徴とするものであ
る。
【００１５】また本発明の請求項４に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至３のいずれかの構成に加え
て、外側電極１として内側電極３と絶縁された金属製の
円筒管を用いて成ることを特徴とするものである。
理装置Ａは、請求項１乃至３のいずれかの構成に加え
て、外側電極１として内側電極３と絶縁された金属製の
円筒管を用いて成ることを特徴とするものである。
【００１６】また本発明の請求項５に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至４のいずれかの構成に加え
て、絶縁性材料で反応管２を形成すると共に反応管２の
外周に金属製の外側電極１を設けて成ることを特徴とす
るものである。
理装置Ａは、請求項１乃至４のいずれかの構成に加え
て、絶縁性材料で反応管２を形成すると共に反応管２の
外周に金属製の外側電極１を設けて成ることを特徴とす
るものである。
【００１７】また本発明の請求項６に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至５のいずれかの構成に加え
て、反応管２から吹き出すプラズマジェット６５の温度
を２５０℃以下に制御するための制御手段４８を具備し
て成ることを特徴とするものである。
理装置Ａは、請求項１乃至５のいずれかの構成に加え
て、反応管２から吹き出すプラズマジェット６５の温度
を２５０℃以下に制御するための制御手段４８を具備し
て成ることを特徴とするものである。
【００１８】また本発明の請求項７に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至６のいずれかの構成に加え
て、外側電極１と内側電極３の少なくとも一方の表面粗
度が１０〜１０００μｍであることを特徴とするもので
ある。
理装置Ａは、請求項１乃至６のいずれかの構成に加え
て、外側電極１と内側電極３の少なくとも一方の表面粗
度が１０〜１０００μｍであることを特徴とするもので
ある。
【００１９】また本発明の請求項８に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至７のいずれかの構成に加え
て、誘電率が２０００以下の絶縁性材料で反応管２を形
成して成ることを特徴とするものである。
理装置Ａは、請求項１乃至７のいずれかの構成に加え
て、誘電率が２０００以下の絶縁性材料で反応管２を形
成して成ることを特徴とするものである。
【００２０】また本発明の請求項９に記載のプラズマ処
理装置Ａは、請求項１乃至８のいずれかの構成に加え
て、内側電極３の表面を絶縁性材料でコーティングして
成ることを特徴とするものである。
理装置Ａは、請求項１乃至８のいずれかの構成に加え
て、内側電極３の表面を絶縁性材料でコーティングして
成ることを特徴とするものである。
【００２１】また本発明の請求項１０に記載のプラズマ
処理装置Ａは、請求項１乃至９のいずれかの構成に加え
て、プラズマジェット６５が吹き出される吹き出し口２
１を反応管２の先端面に設け、反応管２の先端を吹き出
し口２１側に向かって先細りとなるテーパー構造に形成
して成ることを特徴とするものである。
処理装置Ａは、請求項１乃至９のいずれかの構成に加え
て、プラズマジェット６５が吹き出される吹き出し口２
１を反応管２の先端面に設け、反応管２の先端を吹き出
し口２１側に向かって先細りとなるテーパー構造に形成
して成ることを特徴とするものである。
【００２２】また本発明の請求項１１に記載のプラズマ
処理装置Ａは、請求項１乃至１０のいずれかの構成に加
えて、プラズマジェット６５が吹き出される吹き出し口
２１を反応管２の先端面に少なくとも１個以上設けて成
ることを特徴とするものである。
処理装置Ａは、請求項１乃至１０のいずれかの構成に加
えて、プラズマジェット６５が吹き出される吹き出し口
２１を反応管２の先端面に少なくとも１個以上設けて成
ることを特徴とするものである。
【００２３】また本発明の請求項１２に記載のプラズマ
処理装置Ａは、請求項１乃至１１のいずれかの構成に加
えて、吹き出し口２１からの反応管２への不純物含有空
気の流入を防止するための流入防止手段５を具備して成
ることを特徴とするものである。
処理装置Ａは、請求項１乃至１１のいずれかの構成に加
えて、吹き出し口２１からの反応管２への不純物含有空
気の流入を防止するための流入防止手段５を具備して成
ることを特徴とするものである。
【００２４】また本発明の請求項１３に記載のプラズマ
処理装置Ａは、請求項１２の構成に加えて、流入防止手
段５が吹き出し口２１を塞ぐ蓋体６であることを特徴と
するものである。
処理装置Ａは、請求項１２の構成に加えて、流入防止手
段５が吹き出し口２１を塞ぐ蓋体６であることを特徴と
するものである。
【００２５】また本発明の請求項１４に記載のプラズマ
処理装置Ａは、請求項１２の構成に加えて、流入防止手
段５が吹き出し口２１から吹き出される乾燥空気である
ことを特徴とするものである。
処理装置Ａは、請求項１２の構成に加えて、流入防止手
段５が吹き出し口２１から吹き出される乾燥空気である
ことを特徴とするものである。
【００２６】また本発明の請求項１５に記載のプラズマ
処理方法は、外側電極１を備えた筒状の反応管２の内部
に内側電極３を配置し、反応管２に不活性ガスまたは不
活性ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電
極１と内側電極３の間に交流電界を印加することにより
大気圧下で反応管２の内部にグロー放電を発生させ、反
応管２から被処理物７にプラズマジェット６５を吹き出
すようにするプラズマ処理方法において、外側電極１と
内側電極３を冷却しながら外側電極１と内側電極３の間
に交流電界を印加することを特徴とするものである。
処理方法は、外側電極１を備えた筒状の反応管２の内部
に内側電極３を配置し、反応管２に不活性ガスまたは不
活性ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電
極１と内側電極３の間に交流電界を印加することにより
大気圧下で反応管２の内部にグロー放電を発生させ、反
応管２から被処理物７にプラズマジェット６５を吹き出
すようにするプラズマ処理方法において、外側電極１と
内側電極３を冷却しながら外側電極１と内側電極３の間
に交流電界を印加することを特徴とするものである。
【００２７】また本発明の請求項１６に記載のプラズマ
処理方法は、請求項１５の構成に加えて、被処理物７が
回路基板８であって、回路をプラズマ処理することを特
徴とするものである。
処理方法は、請求項１５の構成に加えて、被処理物７が
回路基板８であって、回路をプラズマ処理することを特
徴とするものである。
【００２８】また本発明の請求項１７に記載のプラズマ
処理方法は、請求項１６の構成に加えて、プラズマ処理
される回路がボンディングパッド９であることを特徴と
するものである。
処理方法は、請求項１６の構成に加えて、プラズマ処理
される回路がボンディングパッド９であることを特徴と
するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００３０】図１にプラズマ処理装置の一例を示す。反
応管２は絶縁性材料（誘電体材料）で円筒状に形成され
るものであって、その下端には直径が下側ほど小さくな
るように絞り込まれたテーパー構造の集束部２０が形成
されていると共に、反応管２の下端面である集束部２０
の下面には吹き出し口２１が設けられている。このよう
に集束部２０を設けないで吹き出し口２１の口径を反応
管２の直径とほぼ同じに形成した場合、吹き出し口２１
から吹き出されるプラズマジェット６５の流速を上げよ
うとすると、後述の外側電極１と内側電極３の間隔を小
さくして放電空間２２の体積を小さくしなければなら
ず、このために外側電極１と内側電極３の冷却が難しく
なるが、本発明のように反応管２よりも直径が絞り込ま
れた集束部２０を設けることによって、放電空間２２の
体積を小さくすることなくプラズマジェット６５の流速
を上げることができ、被処理物７のプラズマ処理を効率
よく行うことができる。
応管２は絶縁性材料（誘電体材料）で円筒状に形成され
るものであって、その下端には直径が下側ほど小さくな
るように絞り込まれたテーパー構造の集束部２０が形成
されていると共に、反応管２の下端面である集束部２０
の下面には吹き出し口２１が設けられている。このよう
に集束部２０を設けないで吹き出し口２１の口径を反応
管２の直径とほぼ同じに形成した場合、吹き出し口２１
から吹き出されるプラズマジェット６５の流速を上げよ
うとすると、後述の外側電極１と内側電極３の間隔を小
さくして放電空間２２の体積を小さくしなければなら
ず、このために外側電極１と内側電極３の冷却が難しく
なるが、本発明のように反応管２よりも直径が絞り込ま
れた集束部２０を設けることによって、放電空間２２の
体積を小さくすることなくプラズマジェット６５の流速
を上げることができ、被処理物７のプラズマ処理を効率
よく行うことができる。
【００３１】図１に示すプラズマ処理装置Ａの吹き出し
口２１の開口面積は、直径が０．１〜５ｍｍの真円の面
積に相当する大きさに形成されている。吹き出し口２１
の開口面積が上記の範囲よりも小さすぎると、吹き出さ
れるプラズマジェット６５の処理範囲が小さくなりすぎ
て、被処理物７のプラズマ処理に長時間を要することに
なり、逆に、吹き出し口２１の開口面積が上記の範囲よ
りも大きすぎると、吹き出されるプラズマジェット６５
の処理範囲が大きくなりすぎて、被処理物７に局所的な
プラズマ処理を施すことができなくなる恐れがある。
口２１の開口面積は、直径が０．１〜５ｍｍの真円の面
積に相当する大きさに形成されている。吹き出し口２１
の開口面積が上記の範囲よりも小さすぎると、吹き出さ
れるプラズマジェット６５の処理範囲が小さくなりすぎ
て、被処理物７のプラズマ処理に長時間を要することに
なり、逆に、吹き出し口２１の開口面積が上記の範囲よ
りも大きすぎると、吹き出されるプラズマジェット６５
の処理範囲が大きくなりすぎて、被処理物７に局所的な
プラズマ処理を施すことができなくなる恐れがある。
【００３２】また反応管２の上部にはガス導入管７０が
突設されている。反応管２を形成する絶縁性材料の誘電
率は放電空間２２（図１に斜線で示す）の低温化の重要
な要素であって、誘電率が２０００以下の絶縁性材料を
用いるのが好ましい。反応管２の絶縁性材料の誘電率が
２０００を超えると、外側電極１と内側電極３の空間に
印加される電圧が大きくなる代わりに、外側電極１と内
側電極３の間の放電空間２２でのプラズマの温度（ガス
温度）が上昇する恐れがある。反応管２の絶縁性材料の
誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、これ
よりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１と
内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけれ
ばならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の放
電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２２
でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。
突設されている。反応管２を形成する絶縁性材料の誘電
率は放電空間２２（図１に斜線で示す）の低温化の重要
な要素であって、誘電率が２０００以下の絶縁性材料を
用いるのが好ましい。反応管２の絶縁性材料の誘電率が
２０００を超えると、外側電極１と内側電極３の空間に
印加される電圧が大きくなる代わりに、外側電極１と内
側電極３の間の放電空間２２でのプラズマの温度（ガス
温度）が上昇する恐れがある。反応管２の絶縁性材料の
誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、これ
よりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１と
内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけれ
ばならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の放
電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２２
でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。
【００３３】反応管２を形成する絶縁性材料として具体
的には、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコ
ニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例示
することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単体ある
いはマグネシアを含む絶縁性材料で反応管２を形成する
こともでき、このことでグロー放電の安定化を図ること
ができる。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高
いので、プラズマ中のイオンが反応管２の表面（内面）
に衝突した場合、反応管２の表面から二次電子が多量に
放出されることになり、この二次電子が反応管２の表面
に形成されたシースで加速されてプラズマ生成用ガスを
電離することになり、この結果、放電の安定化が保たれ
ると推察される。
的には、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコ
ニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例示
することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単体ある
いはマグネシアを含む絶縁性材料で反応管２を形成する
こともでき、このことでグロー放電の安定化を図ること
ができる。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高
いので、プラズマ中のイオンが反応管２の表面（内面）
に衝突した場合、反応管２の表面から二次電子が多量に
放出されることになり、この二次電子が反応管２の表面
に形成されたシースで加速されてプラズマ生成用ガスを
電離することになり、この結果、放電の安定化が保たれ
ると推察される。
【００３４】集束部２０の上側部分において反応管２の
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１の金属材料としては熱伝導性の高いも
のであることが好ましく、このことで外側電極１の放熱
性が向上して放電の均一化を図ることができる。具体的
には外側電極１の金属材料として、銅、アルミニウム、
真鍮、耐食性の高いステンレスなどを用いることができ
る。また外側電極１は板状やメッシュ状（網状）に形成
することができる。
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１の金属材料としては熱伝導性の高いも
のであることが好ましく、このことで外側電極１の放熱
性が向上して放電の均一化を図ることができる。具体的
には外側電極１の金属材料として、銅、アルミニウム、
真鍮、耐食性の高いステンレスなどを用いることができ
る。また外側電極１は板状やメッシュ状（網状）に形成
することができる。
【００３５】外側電極１の反応管２側の表面の算術平均
粗さで表した粗度は１０〜１０００μｍに設定すること
ができ、このことで、放電空間２２における放電の均一
化を図ることができる。これはミクロ的に見た場合に、
非常に微細なマイクロディスチャージの集合体が形成さ
れ、アークへの移行が阻害されるためであると考えられ
る。外側電極１の表面の粗度が１０μｍ未満であれば、
放電しにくくなる恐れがあり、外側電極１の表面の粗度
が１０００μｍを超えると、放電の不均一化が生じる恐
れがある。このように外側電極１の表面を粗面化する加
工としては、サンドブラストなどの物理的手段を採用す
ることができる。尚、表面粗さをｙ＝ｆ（ｘ）の形に表
した場合の算術平均粗さＲａ（μｍ）はＪＩＳ Ｂ ０
６０１で以下の式（１）で定義されている。
粗さで表した粗度は１０〜１０００μｍに設定すること
ができ、このことで、放電空間２２における放電の均一
化を図ることができる。これはミクロ的に見た場合に、
非常に微細なマイクロディスチャージの集合体が形成さ
れ、アークへの移行が阻害されるためであると考えられ
る。外側電極１の表面の粗度が１０μｍ未満であれば、
放電しにくくなる恐れがあり、外側電極１の表面の粗度
が１０００μｍを超えると、放電の不均一化が生じる恐
れがある。このように外側電極１の表面を粗面化する加
工としては、サンドブラストなどの物理的手段を採用す
ることができる。尚、表面粗さをｙ＝ｆ（ｘ）の形に表
した場合の算術平均粗さＲａ（μｍ）はＪＩＳ Ｂ ０
６０１で以下の式（１）で定義されている。
【００３６】
【数１】
【００３７】反応管２の内部には反応管２の中心部を上
下に貫くように内側電極（中心電極）３が配設されてい
る。内側電極３は断面略円形であって、その直径（外
径）は１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極
３の直径が１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面する
内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こりに
くくなり、プラズマを充分に生成することができなくな
る恐れがあり、内側電極３の直径が２０ｍｍを超える
と、相対的に反応管２や外側電極１を大きくしなければ
ならず、装置が大型化する恐れがある。この内側電極３
は集束部２０の上側から反応管２の上側に突出するまで
に設けられており、反応管２の内部において複数個の支
持具２４にて支持されている。そして反応管２の内部に
おいて、外側電極１と内側電極３の間の空間が放電空間
２２として内側電極３を囲うように形成されている。
下に貫くように内側電極（中心電極）３が配設されてい
る。内側電極３は断面略円形であって、その直径（外
径）は１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極
３の直径が１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面する
内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こりに
くくなり、プラズマを充分に生成することができなくな
る恐れがあり、内側電極３の直径が２０ｍｍを超える
と、相対的に反応管２や外側電極１を大きくしなければ
ならず、装置が大型化する恐れがある。この内側電極３
は集束部２０の上側から反応管２の上側に突出するまで
に設けられており、反応管２の内部において複数個の支
持具２４にて支持されている。そして反応管２の内部に
おいて、外側電極１と内側電極３の間の空間が放電空間
２２として内側電極３を囲うように形成されている。
【００３８】上記の放電空間２２の下端から吹き出し口
２１までの距離、すなわち外側電極１や内側電極３の下
端から吹き出し口２１までの距離であって、集束部２０
の高さ寸法は、２０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
この距離が２０ｍｍを超えると、活性の高い生きたプラ
ズマ活性種（ラジカルやイオンなど）を消滅させる前
に、プラズマジェット６５を被処理物７に吹き付けるこ
とができなくなって、被処理物７に対するプラズマ処理
の能力が低下する恐れがある。従って、放電空間２２の
下端から吹き出し口２１までの距離を２０ｍｍ以下にす
ることによって、活性の高い生きたプラズマ活性種を消
滅させる前に、吹き出し口２１からプラズマジェット６
５を吹き出して被処理物７に吹き付けることができ、被
処理物７のプラズマ処理を高めることができる。放電空
間２２の下端から吹き出し口２１までの距離は小さいほ
ど好ましいので、下限は０である。
２１までの距離、すなわち外側電極１や内側電極３の下
端から吹き出し口２１までの距離であって、集束部２０
の高さ寸法は、２０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
この距離が２０ｍｍを超えると、活性の高い生きたプラ
ズマ活性種（ラジカルやイオンなど）を消滅させる前
に、プラズマジェット６５を被処理物７に吹き付けるこ
とができなくなって、被処理物７に対するプラズマ処理
の能力が低下する恐れがある。従って、放電空間２２の
下端から吹き出し口２１までの距離を２０ｍｍ以下にす
ることによって、活性の高い生きたプラズマ活性種を消
滅させる前に、吹き出し口２１からプラズマジェット６
５を吹き出して被処理物７に吹き付けることができ、被
処理物７のプラズマ処理を高めることができる。放電空
間２２の下端から吹き出し口２１までの距離は小さいほ
ど好ましいので、下限は０である。
【００３９】また外側電極１の内面と内側電極３の外面
の間の距離（放電空間２２の幅寸法）は１〜１０ｍｍに
設定するのが好ましい。この距離が１ｍｍ未満であれ
ば、外側電極１と内側電極３の距離が近すぎて安定な放
電を得ることができなくなる恐れがあり、この距離が１
０ｍｍを超えると、外側電極１と内側電極３の距離が遠
すぎて印加電力を大きくしなければならず、外側電極１
や内側電極３の温度が上昇して安定な放電を得ることが
できなくなる恐れがある。
の間の距離（放電空間２２の幅寸法）は１〜１０ｍｍに
設定するのが好ましい。この距離が１ｍｍ未満であれ
ば、外側電極１と内側電極３の距離が近すぎて安定な放
電を得ることができなくなる恐れがあり、この距離が１
０ｍｍを超えると、外側電極１と内側電極３の距離が遠
すぎて印加電力を大きくしなければならず、外側電極１
や内側電極３の温度が上昇して安定な放電を得ることが
できなくなる恐れがある。
【００４０】上記の内側電極３は電極本体管２５と供給
管２６から構成される二重管で形成されている。電極本
体管２５は上下面が閉口する中空の棒状に形成されるも
のであって、反応管２よりも上側に突出する箇所には排
出管部２７が設けられている。電極本体管２５よりも小
径に形成される供給管２６は、電極本体管２５の中心部
を貫くように電極本体管２５の下部から電極本体管２５
の上側に突出するまでに設けられており、電極本体管２
５の上側に突出する部分は供給部２８として形成されて
いる。そして内側電極３の内部において電極本体管２５
と供給管２６の間には、排出管部２７と連通する流路部
２９として形成されている。これら電極本体管２５と供
給管２６は外側電極１と同様の金属材料で形成されるこ
とが好ましく、また電極本体管２５の外面は外側電極１
と同様に粗面化されているのが好ましい。
管２６から構成される二重管で形成されている。電極本
体管２５は上下面が閉口する中空の棒状に形成されるも
のであって、反応管２よりも上側に突出する箇所には排
出管部２７が設けられている。電極本体管２５よりも小
径に形成される供給管２６は、電極本体管２５の中心部
を貫くように電極本体管２５の下部から電極本体管２５
の上側に突出するまでに設けられており、電極本体管２
５の上側に突出する部分は供給部２８として形成されて
いる。そして内側電極３の内部において電極本体管２５
と供給管２６の間には、排出管部２７と連通する流路部
２９として形成されている。これら電極本体管２５と供
給管２６は外側電極１と同様の金属材料で形成されるこ
とが好ましく、また電極本体管２５の外面は外側電極１
と同様に粗面化されているのが好ましい。
【００４１】放電空間２２における放電の安定化のため
に、内側電極３の電極本体管２５の表面は絶縁性材料
（誘電体材料）の被膜でコーティングされていることが
好ましい。またこのコーティングで用いる絶縁性材料の
誘電率は２０００以下であることが好ましく、絶縁性材
料の誘電率が２０００を超えると、外側電極１と内側電
極３の空間に印加される電圧が大きくなる代わりに、外
側電極１と内側電極３の間の放電空間２２でのプラズマ
の温度（ガス温度）が上昇する恐れがある。絶縁性材料
の誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、こ
れよりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１
と内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけ
ればならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の
放電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２
２でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。
に、内側電極３の電極本体管２５の表面は絶縁性材料
（誘電体材料）の被膜でコーティングされていることが
好ましい。またこのコーティングで用いる絶縁性材料の
誘電率は２０００以下であることが好ましく、絶縁性材
料の誘電率が２０００を超えると、外側電極１と内側電
極３の空間に印加される電圧が大きくなる代わりに、外
側電極１と内側電極３の間の放電空間２２でのプラズマ
の温度（ガス温度）が上昇する恐れがある。絶縁性材料
の誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、こ
れよりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１
と内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけ
ればならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の
放電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２
２でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。
【００４２】内側電極３のコーティングに用いる絶縁性
材料として具体的には、石英、アルミナ、イットリア部
分安定化ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック
材料などを例示することができる。さらに、アルミナ、
チタニア、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ、ＳｉＣ、ＤＬＣ
（ダイヤモンド様炭素被膜）、チタン酸バリウム、ＰＺ
Ｔ（チタン酸鉛ジルコネート）などの誘電体材質のもの
を例示することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単
体あるいはマグネシアを含む絶縁性材料を用いることも
でき、このことでグロー放電の安定化を図ることができ
る。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高いの
で、プラズマ中のイオンが内側電極３の表面のコーティ
ングに衝突した場合、コーティングの表面から二次電子
が多量に放出されることになり、この二次電子がコーテ
ィングの表面に形成されたシースで加速されてプラズマ
生成用ガスを電離することになり、この結果、放電の安
定化が保たれると推察される。このようなマグネシアを
含む絶縁性材料としては、例えば、アルミナ等のセラミ
ック粉末の中に微量（０．０１〜５ｖｏｌ％）のマグネ
シアを添加して焼結した焼結体、及び石英などのガラス
質の表面にＣＶＤ等でＭｇＯ膜を形成したものなどを挙
げることができる。
材料として具体的には、石英、アルミナ、イットリア部
分安定化ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック
材料などを例示することができる。さらに、アルミナ、
チタニア、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ、ＳｉＣ、ＤＬＣ
（ダイヤモンド様炭素被膜）、チタン酸バリウム、ＰＺ
Ｔ（チタン酸鉛ジルコネート）などの誘電体材質のもの
を例示することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単
体あるいはマグネシアを含む絶縁性材料を用いることも
でき、このことでグロー放電の安定化を図ることができ
る。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高いの
で、プラズマ中のイオンが内側電極３の表面のコーティ
ングに衝突した場合、コーティングの表面から二次電子
が多量に放出されることになり、この二次電子がコーテ
ィングの表面に形成されたシースで加速されてプラズマ
生成用ガスを電離することになり、この結果、放電の安
定化が保たれると推察される。このようなマグネシアを
含む絶縁性材料としては、例えば、アルミナ等のセラミ
ック粉末の中に微量（０．０１〜５ｖｏｌ％）のマグネ
シアを添加して焼結した焼結体、及び石英などのガラス
質の表面にＣＶＤ等でＭｇＯ膜を形成したものなどを挙
げることができる。
【００４３】また内側電極３の表面にコーティングする
にあたっては、絶縁性材料で円筒体（セラミック管やガ
ラス管）を形成し、これの内側に内側電極３を挿着して
密着させる方法、及びアルミナ、チタン酸バリウム、Ｐ
ＺＴなどの粉末をプラズマ中で分散させ、内側電極３の
電極本体管２５の表面に吹き付けるようにするプラズマ
溶射法、及びシリカ、酸化スズ、チタニア、ジルコニ
ア、アルミナなどの無機質粉末を溶剤などにより分散
し、内側電極３の電極本体管２５の表面にスプレーなど
で吹き付けて被覆した後、６００℃以上の温度で溶融さ
せるいわゆる琺瑯被覆方法、及びゾルゲル法によるガラ
ス質膜の形成方法などを採用することができる。さらに
気相蒸着法（ＣＶＤ）もしくは物理蒸着法（ＰＶＤ）に
より内側電極３の電極本体管２５の表面を絶縁性材料で
コーティングすることもでき、これらの方法を採用する
ことによって、極めて緻密で平滑な吸着性の乏しい絶縁
性材料の被膜で内側電極３の表面をコーティングするこ
とができ、放電の安定化をより促進することができる。
にあたっては、絶縁性材料で円筒体（セラミック管やガ
ラス管）を形成し、これの内側に内側電極３を挿着して
密着させる方法、及びアルミナ、チタン酸バリウム、Ｐ
ＺＴなどの粉末をプラズマ中で分散させ、内側電極３の
電極本体管２５の表面に吹き付けるようにするプラズマ
溶射法、及びシリカ、酸化スズ、チタニア、ジルコニ
ア、アルミナなどの無機質粉末を溶剤などにより分散
し、内側電極３の電極本体管２５の表面にスプレーなど
で吹き付けて被覆した後、６００℃以上の温度で溶融さ
せるいわゆる琺瑯被覆方法、及びゾルゲル法によるガラ
ス質膜の形成方法などを採用することができる。さらに
気相蒸着法（ＣＶＤ）もしくは物理蒸着法（ＰＶＤ）に
より内側電極３の電極本体管２５の表面を絶縁性材料で
コーティングすることもでき、これらの方法を採用する
ことによって、極めて緻密で平滑な吸着性の乏しい絶縁
性材料の被膜で内側電極３の表面をコーティングするこ
とができ、放電の安定化をより促進することができる。
【００４４】本発明の冷却手段として用いる冷媒は、イ
オン交換水や純水も使用することができるが、０℃で不
凍性を有し、且つ電気絶縁性及び不燃性や化学安定性を
有する液体であることが好ましく、冷媒の電気絶縁性能
は０．１ｍｍ間隔での耐電圧が１０ｋＶ以上であること
が好ましい。この範囲の絶縁性を有する冷媒を用いる理
由は、高電圧が印加される電極からの漏電を防止するた
めである。このような性質を有する冷媒としては、パー
フルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を例示
することができ、また純水にエチレングリコールを５〜
６０重量％添加した混合液であってもよい。
オン交換水や純水も使用することができるが、０℃で不
凍性を有し、且つ電気絶縁性及び不燃性や化学安定性を
有する液体であることが好ましく、冷媒の電気絶縁性能
は０．１ｍｍ間隔での耐電圧が１０ｋＶ以上であること
が好ましい。この範囲の絶縁性を有する冷媒を用いる理
由は、高電圧が印加される電極からの漏電を防止するた
めである。このような性質を有する冷媒としては、パー
フルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を例示
することができ、また純水にエチレングリコールを５〜
６０重量％添加した混合液であってもよい。
【００４５】本発明において外側電極１と内側電極３に
印加される交流の周波数は、１ｋＨｚ〜５０ＧＨｚ、好
ましくは１０ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定される。交流
の周波数が１ｋＨｚ未満であれば、放電空間２２での放
電を安定化させることができなくなる恐れがあり、交流
の周波数が５０ＧＨｚを超えると、放電空間２２でのプ
ラズマの温度上昇が著しくなる恐れがある。また外側電
極１と内側電極３に交流を印加する場合、外側電極１と
電源１５を接続し、内側電極３を接地するのが好まし
く、このことで内側電極３と被処理物７の間のストリー
マー放電を抑制することができる。これは、内側電極３
と被処理物７の間の電位差がほとんど０になり、ストリ
ーマー放電が生成されにくくなるためであり、特に、被
処理物７に金属部分が含まれている場合はストリーマー
放電の生成が著しくなるので、内側電極３を接地するの
が好ましい。尚、図１のものでは内側電極３は供給管２
６の供給部２８から接地されている。
印加される交流の周波数は、１ｋＨｚ〜５０ＧＨｚ、好
ましくは１０ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定される。交流
の周波数が１ｋＨｚ未満であれば、放電空間２２での放
電を安定化させることができなくなる恐れがあり、交流
の周波数が５０ＧＨｚを超えると、放電空間２２でのプ
ラズマの温度上昇が著しくなる恐れがある。また外側電
極１と内側電極３に交流を印加する場合、外側電極１と
電源１５を接続し、内側電極３を接地するのが好まし
く、このことで内側電極３と被処理物７の間のストリー
マー放電を抑制することができる。これは、内側電極３
と被処理物７の間の電位差がほとんど０になり、ストリ
ーマー放電が生成されにくくなるためであり、特に、被
処理物７に金属部分が含まれている場合はストリーマー
放電の生成が著しくなるので、内側電極３を接地するの
が好ましい。尚、図１のものでは内側電極３は供給管２
６の供給部２８から接地されている。
【００４６】また本発明において外側電極１と内側電極
３の間の放電空間２２に印加される印加電力は２０〜３
５００Ｗ／ｃｍ3に設定するのが好ましい。放電空間２
２に印加される印加電力が２０Ｗ／ｃｍ3未満であれ
ば、プラズマを充分に発生させることができなくなり、
逆に、放電空間２２に印加される印加電力が３５００Ｗ
／ｃｍ3を超えると、安定した放電を得ることができな
くなる恐れがある。尚、印加電力の密度（Ｗ／ｃｍ3）
は、（印加電力／放電空間体積）で定義される。
３の間の放電空間２２に印加される印加電力は２０〜３
５００Ｗ／ｃｍ3に設定するのが好ましい。放電空間２
２に印加される印加電力が２０Ｗ／ｃｍ3未満であれ
ば、プラズマを充分に発生させることができなくなり、
逆に、放電空間２２に印加される印加電力が３５００Ｗ
／ｃｍ3を超えると、安定した放電を得ることができな
くなる恐れがある。尚、印加電力の密度（Ｗ／ｃｍ3）
は、（印加電力／放電空間体積）で定義される。
【００４７】本発明においてプラズマ生成用ガスとして
は、不活性ガス（希ガス）あるいは不活性ガスと反応ガ
スの混合気体を用いることができる。不活性ガスとして
は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを使
用することができるが、放電の安定性や経済性を考慮す
ると、アルゴンやヘリウムを用いるのが好ましい。また
アルゴン単独ではストリーマー放電が生成し易いので、
アルゴンをヘリウムで希釈した混合ガスを用いることが
好ましく、その混合比率は放電空間２２の温度とも密接
に関連するが、プラズマジェット６５の温度を２５０℃
以下にした場合は、アルゴンを９０重量％以下にするの
が好ましい。これよりもアルゴンが多くなると、ストリ
ーマー放電が生じ易くなる恐れがある。尚、アルゴンが
多いとストリーマー放電が生じ易くなるのは、アルゴン
がヘリウムに比べて準安定状態のエネルギーや寿命がヘ
リウムに比べて小さいためであると考えられる。
は、不活性ガス（希ガス）あるいは不活性ガスと反応ガ
スの混合気体を用いることができる。不活性ガスとして
は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを使
用することができるが、放電の安定性や経済性を考慮す
ると、アルゴンやヘリウムを用いるのが好ましい。また
アルゴン単独ではストリーマー放電が生成し易いので、
アルゴンをヘリウムで希釈した混合ガスを用いることが
好ましく、その混合比率は放電空間２２の温度とも密接
に関連するが、プラズマジェット６５の温度を２５０℃
以下にした場合は、アルゴンを９０重量％以下にするの
が好ましい。これよりもアルゴンが多くなると、ストリ
ーマー放電が生じ易くなる恐れがある。尚、アルゴンが
多いとストリーマー放電が生じ易くなるのは、アルゴン
がヘリウムに比べて準安定状態のエネルギーや寿命がヘ
リウムに比べて小さいためであると考えられる。
【００４８】また上記反応ガスの種類は処理の内容によ
って任意に選択することができる。例えば、被処理物の
表面に存在する有機物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムのエッチングなどを行う場合は、酸
素、空気、ＣＯ2、Ｎ2Ｏなどの酸化性ガスを用いるのが
好ましい。また反応ガスとしてＣＦ4などのフッ素系ガ
スも適宜用いることができ、シリコンなどのエッチング
を行う場合にはこのフッ素系ガスを用いるのが効果的で
ある。また金属酸化物の還元を行う場合は、水素、アン
モニアなどの還元性ガスを用いることができ、その添加
量は不活性ガスに対して１０重量％以下、好ましくは
０．１〜５重量％の範囲である。反応ガスの添加量が
０．１重量％未満であれば、処理効果が低くなる恐れが
あり、反応ガスの添加量が１０重量％を超えると、放電
が不安定になる恐れがある。
って任意に選択することができる。例えば、被処理物の
表面に存在する有機物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムのエッチングなどを行う場合は、酸
素、空気、ＣＯ2、Ｎ2Ｏなどの酸化性ガスを用いるのが
好ましい。また反応ガスとしてＣＦ4などのフッ素系ガ
スも適宜用いることができ、シリコンなどのエッチング
を行う場合にはこのフッ素系ガスを用いるのが効果的で
ある。また金属酸化物の還元を行う場合は、水素、アン
モニアなどの還元性ガスを用いることができ、その添加
量は不活性ガスに対して１０重量％以下、好ましくは
０．１〜５重量％の範囲である。反応ガスの添加量が
０．１重量％未満であれば、処理効果が低くなる恐れが
あり、反応ガスの添加量が１０重量％を超えると、放電
が不安定になる恐れがある。
【００４９】また上記有機物の除去や無機物の還元・除
去の処理は、反応ガスを用いなくても不活性ガスのみで
行うことができる。つまり、被処理物７の表面の酸化や
フッ素化を起こさないでも上記処理が行える。これは、
プラズマ内部に存在する不活性ガスのイオンやラジカル
の運動エネルギーとガス流（プラズマが吹き出す際の流
れ）の運動エネルギーが合わさってプラズマが被処理物
７にアタックすることによる効果であり、このアタック
により被処理物７の表面の化合物の結合エネルギーを切
断して除去するためであると考えられる。
去の処理は、反応ガスを用いなくても不活性ガスのみで
行うことができる。つまり、被処理物７の表面の酸化や
フッ素化を起こさないでも上記処理が行える。これは、
プラズマ内部に存在する不活性ガスのイオンやラジカル
の運動エネルギーとガス流（プラズマが吹き出す際の流
れ）の運動エネルギーが合わさってプラズマが被処理物
７にアタックすることによる効果であり、このアタック
により被処理物７の表面の化合物の結合エネルギーを切
断して除去するためであると考えられる。
【００５０】次に、上記のように形成されるプラズマ処
理装置Ａを用いたプラズマ処理方法を説明する。まず、
ガス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成
用ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側
電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれと同時
に内側電極３を冷媒によって冷却すると共に外側電極１
に冷却された空気を吹き付けるなどして外側電極１を空
冷して冷却する。この後、外側電極１と内側電極３の間
に印加された交流電界により大気圧下で反応管２の放電
空間２２でグロー放電を発生させ、グロー放電で反応管
２の内部に導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化
し、プラズマ活性種を含むこのプラズマを図２に示すよ
うに吹き出し口２１からプラズマジェット６５として吹
き出して被処理物７の表面に吹きつけることによって、
プラズマ処理を行うことができる。
理装置Ａを用いたプラズマ処理方法を説明する。まず、
ガス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成
用ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側
電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれと同時
に内側電極３を冷媒によって冷却すると共に外側電極１
に冷却された空気を吹き付けるなどして外側電極１を空
冷して冷却する。この後、外側電極１と内側電極３の間
に印加された交流電界により大気圧下で反応管２の放電
空間２２でグロー放電を発生させ、グロー放電で反応管
２の内部に導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化
し、プラズマ活性種を含むこのプラズマを図２に示すよ
うに吹き出し口２１からプラズマジェット６５として吹
き出して被処理物７の表面に吹きつけることによって、
プラズマ処理を行うことができる。
【００５１】吹き出し口２１から吹き出されるプラズマ
ジェット６５の流速は、２〜３０ｍ／秒に設定するのが
好ましい。プラズマジェット６５の流速が２ｍ／秒未満
であれば、プラズマジェット６５の処理能力が小さすぎ
て被処理物７をプラズマ処理するのに長時間を要するこ
とになる恐れがあり、プラズマジェット６５の流速が３
０ｍ／秒を超えると、プラズマジェット６５の処理能力
が大きすぎて被処理物７が破損する恐れがある。そして
プラズマジェット６５の流速が上記の範囲となるよう
に、吹き出し口２１の口径や集束部２０の傾斜の度合い
を調整して設定するのである。
ジェット６５の流速は、２〜３０ｍ／秒に設定するのが
好ましい。プラズマジェット６５の流速が２ｍ／秒未満
であれば、プラズマジェット６５の処理能力が小さすぎ
て被処理物７をプラズマ処理するのに長時間を要するこ
とになる恐れがあり、プラズマジェット６５の流速が３
０ｍ／秒を超えると、プラズマジェット６５の処理能力
が大きすぎて被処理物７が破損する恐れがある。そして
プラズマジェット６５の流速が上記の範囲となるよう
に、吹き出し口２１の口径や集束部２０の傾斜の度合い
を調整して設定するのである。
【００５２】上記のプラズマ処理において、内側電極３
を冷媒によって冷却するにあたっては、供給部２８の上
端の開口から冷媒を供給管２６に供給する（矢印）と
共に、供給管２６の下端の開口から冷媒を内側電極３の
内部の流路部２９に流入し、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部２７を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管２６を通じて冷却能力
の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにする。
流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒は冷
凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒
に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のように
供給管２６を通じて流路部２９に導入される。このよう
に冷媒を循環させることによって、内側電極３を常に冷
却して所望の温度に保つことができる。上記のように内
側電極３の流路部２９と冷凍機の間で循環させる循環手
段としてはポンプを用いることができる。
を冷媒によって冷却するにあたっては、供給部２８の上
端の開口から冷媒を供給管２６に供給する（矢印）と
共に、供給管２６の下端の開口から冷媒を内側電極３の
内部の流路部２９に流入し、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部２７を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管２６を通じて冷却能力
の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにする。
流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒は冷
凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒
に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のように
供給管２６を通じて流路部２９に導入される。このよう
に冷媒を循環させることによって、内側電極３を常に冷
却して所望の温度に保つことができる。上記のように内
側電極３の流路部２９と冷凍機の間で循環させる循環手
段としてはポンプを用いることができる。
【００５３】プラズマジェット６５の温度は２５０℃以
下にするのが好ましい。このような温度にするために、
外側電極１及び内側電極３はその表面温度が３５０℃以
下になるように冷却されるのが好ましい。内側電極３の
表面温度が３５０℃を超えると、放電空間２２にストリ
ーマー放電が生成されて、均質なグロー放電が生成され
ない恐れがある。尚、内側電極３の表面温度の下限値は
特に設定されず、例えば０℃以下であってもよく、冷媒
が凍結しない温度であればよい。そしてこのように反応
管２から吹き出すプラズマジェット６５の温度を２５０
℃以下に制御するために制御手段を用いるのが好まし
い。制御手段は熱電対などの温度センサーとパーソナル
コンピュータなどで構成される温度コントローラーから
構成されるものであって、温度センサーで測定し、この
測定結果に基づいて温度コントローラーで循環手段によ
る冷媒の循環流量や冷凍機の冷却による冷媒の温度や高
周波出力を制御してプラズマジェット６５の温度を２５
０℃以下に制御するのである。尚、プラズマジェット６
５の温度は被処理物７やプラズマ処理の種類に応じて変
更し、被処理物７を処理することができる温度以上にす
る。
下にするのが好ましい。このような温度にするために、
外側電極１及び内側電極３はその表面温度が３５０℃以
下になるように冷却されるのが好ましい。内側電極３の
表面温度が３５０℃を超えると、放電空間２２にストリ
ーマー放電が生成されて、均質なグロー放電が生成され
ない恐れがある。尚、内側電極３の表面温度の下限値は
特に設定されず、例えば０℃以下であってもよく、冷媒
が凍結しない温度であればよい。そしてこのように反応
管２から吹き出すプラズマジェット６５の温度を２５０
℃以下に制御するために制御手段を用いるのが好まし
い。制御手段は熱電対などの温度センサーとパーソナル
コンピュータなどで構成される温度コントローラーから
構成されるものであって、温度センサーで測定し、この
測定結果に基づいて温度コントローラーで循環手段によ
る冷媒の循環流量や冷凍機の冷却による冷媒の温度や高
周波出力を制御してプラズマジェット６５の温度を２５
０℃以下に制御するのである。尚、プラズマジェット６
５の温度は被処理物７やプラズマ処理の種類に応じて変
更し、被処理物７を処理することができる温度以上にす
る。
【００５４】このように本発明のプラズマ処理装置は、
内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１を空
冷により冷却するので、大気圧下で周波数の高い交流で
プラズマを生成しても、外側電極１及び内側電極３の温
度上昇を抑えることができ、よってプラズマの温度（ガ
ス温度）が高くならないようにすることができて被処理
物７の熱的損傷を少なくすることができるものである。
また内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１
を空冷により冷却するので、放電空間２２の局所的な加
熱を防ぐことができ、均質なグロー放電を生成してスト
リーマー放電の生成を抑えることができて被処理物７の
ストリーマー放電による損傷を少なくすることができる
ものである。これは、従来の方法では内側電極３の温度
が高いほど内側電極３からの電子の放出が高められ、局
所的な電子の放出が生じ、その部分からストリーマー放
電が生成するのに対して、本発明では内側電極３を冷媒
で冷却すると共に外側電極１を空冷することによって、
局所的な電子の放出が抑えられるためであると考えられ
る。
内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１を空
冷により冷却するので、大気圧下で周波数の高い交流で
プラズマを生成しても、外側電極１及び内側電極３の温
度上昇を抑えることができ、よってプラズマの温度（ガ
ス温度）が高くならないようにすることができて被処理
物７の熱的損傷を少なくすることができるものである。
また内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１
を空冷により冷却するので、放電空間２２の局所的な加
熱を防ぐことができ、均質なグロー放電を生成してスト
リーマー放電の生成を抑えることができて被処理物７の
ストリーマー放電による損傷を少なくすることができる
ものである。これは、従来の方法では内側電極３の温度
が高いほど内側電極３からの電子の放出が高められ、局
所的な電子の放出が生じ、その部分からストリーマー放
電が生成するのに対して、本発明では内側電極３を冷媒
で冷却すると共に外側電極１を空冷することによって、
局所的な電子の放出が抑えられるためであると考えられ
る。
【００５５】また外側電極１の内側あるいは内側電極３
の外側に接するなどして無機の絶縁性材料で形成される
反応管２を配置して外側電極１と内側電極３の間に電気
的絶縁性材料からなるバリア層を形成するので、より高
い放電の安定化を図ることができる。尚、上記実施の形
態では、外側電極１の内側に絶縁性材料で形成される反
応管２を接するように配置して内側電極３と反応管２の
間に放電空間２２を形成するようにしたが、これに限ら
ず、内側電極３の外側に絶縁性材料で形成される反応管
２を接するように配置して外側電極１と反応管２の間に
放電空間２２を形成するようにしてもよい。また外側電
極１の内側と反応管２の間及び内側電極３の外側と反応
管２の間の両方に放電空間２２を形成するようにしても
よい。
の外側に接するなどして無機の絶縁性材料で形成される
反応管２を配置して外側電極１と内側電極３の間に電気
的絶縁性材料からなるバリア層を形成するので、より高
い放電の安定化を図ることができる。尚、上記実施の形
態では、外側電極１の内側に絶縁性材料で形成される反
応管２を接するように配置して内側電極３と反応管２の
間に放電空間２２を形成するようにしたが、これに限ら
ず、内側電極３の外側に絶縁性材料で形成される反応管
２を接するように配置して外側電極１と反応管２の間に
放電空間２２を形成するようにしてもよい。また外側電
極１の内側と反応管２の間及び内側電極３の外側と反応
管２の間の両方に放電空間２２を形成するようにしても
よい。
【００５６】またプラズマを集束部２０で集めて吹き出
し口２１からジェット状に吹き出すようにして、被処理
物７の小空間にプラズマ（放電）のエネルギー集中する
ので、処理効果や処理速度を極めて速くすることができ
る。また冷却手段を施しているため、温度の上昇を招く
ことなしに印加電力を増加させることができ、その結果
としてプラズマの密度を高め、処理速度を速めることが
できる。さらに処理効果の及ぶ範囲が吹き出し口２１の
近傍の領域に限定することができ、被処理物７の必要部
分のみにプラズマ処理を施すことができるものであり、
処理の不要部分にプラズマの影響を与えないようにする
ことができる。また大気圧下でのプラズマの処理である
ので、被処理物７を搬送することにより連続的な処理を
行うことができる。
し口２１からジェット状に吹き出すようにして、被処理
物７の小空間にプラズマ（放電）のエネルギー集中する
ので、処理効果や処理速度を極めて速くすることができ
る。また冷却手段を施しているため、温度の上昇を招く
ことなしに印加電力を増加させることができ、その結果
としてプラズマの密度を高め、処理速度を速めることが
できる。さらに処理効果の及ぶ範囲が吹き出し口２１の
近傍の領域に限定することができ、被処理物７の必要部
分のみにプラズマ処理を施すことができるものであり、
処理の不要部分にプラズマの影響を与えないようにする
ことができる。また大気圧下でのプラズマの処理である
ので、被処理物７を搬送することにより連続的な処理を
行うことができる。
【００５７】図３に本発明の他の実施の形態を示す。こ
のプラズマ処理装置Ａは図１のものにおいて、外側電極
１を図４のものに代えて形成されるものであって、その
他の構成は図１のものと同様に形成されている。この外
側電極１は金属製であって、図４に示すように、筒状の
外壁３０の内側に筒状の内壁３１を形成すると共に外壁
３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路３２を形
成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連通する流
入管３４を設けると共に流入管３４の反対側の位置にお
いて外壁３０の外面の下部に流通路３２と連通する流出
管３５を設けるようにして形成されている。また内壁３
１の内周面はサンドブラスト処理等の加工で粗面化され
ており、その粗度は１０〜１０００μｍに設定されてい
る。そして内壁３１の内周面を反応管２の外周に接触さ
せるようにして外側電極１を反応管２の外側に挿着する
ことによって、プラズマ処理装置Ａが形成されている。
のプラズマ処理装置Ａは図１のものにおいて、外側電極
１を図４のものに代えて形成されるものであって、その
他の構成は図１のものと同様に形成されている。この外
側電極１は金属製であって、図４に示すように、筒状の
外壁３０の内側に筒状の内壁３１を形成すると共に外壁
３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路３２を形
成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連通する流
入管３４を設けると共に流入管３４の反対側の位置にお
いて外壁３０の外面の下部に流通路３２と連通する流出
管３５を設けるようにして形成されている。また内壁３
１の内周面はサンドブラスト処理等の加工で粗面化され
ており、その粗度は１０〜１０００μｍに設定されてい
る。そして内壁３１の内周面を反応管２の外周に接触さ
せるようにして外側電極１を反応管２の外側に挿着する
ことによって、プラズマ処理装置Ａが形成されている。
【００５８】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図１の実施
の形態と同様に内側電極３を冷媒によって冷却しながら
行うことができるが、さらにこの実施の形態のプラズマ
処理装置Ａは、外側電極１も冷媒によって冷却しながら
プラズマ処理を行うものである。つまり、流入管３４を
通じて冷媒を流通路３２に供給して（矢印）、冷媒を
流通路３２に充満させるようにして外側電極１の冷却を
行うようにしている。また流通路３２に充満させた冷媒
は外側電極１の温度上昇により温度が高くなり冷却能力
が低下してくるが、この冷却能力が低下した冷媒は流出
管３５を通じて流通路３２から排出し（矢印）、これ
と同時に流入管３４を通じて冷却能力の高い冷媒を新た
に流通路３２に導入するようにする。流通路３２から排
出された冷却能力の低下した冷媒は冷凍機に導入され、
ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒に戻される。冷却
能力が向上した冷媒は、上記のように流入管３４を通じ
て流通路３２に導入される。このように冷媒を循環させ
ることによって、外側電極１を常に冷却して所望の温度
に保つことができる。上記のように外側電極１の流通路
３２と冷凍機の間で循環させる循環手段としては内側電
極３の循環手段と同様にポンプを用いることができる。
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図１の実施
の形態と同様に内側電極３を冷媒によって冷却しながら
行うことができるが、さらにこの実施の形態のプラズマ
処理装置Ａは、外側電極１も冷媒によって冷却しながら
プラズマ処理を行うものである。つまり、流入管３４を
通じて冷媒を流通路３２に供給して（矢印）、冷媒を
流通路３２に充満させるようにして外側電極１の冷却を
行うようにしている。また流通路３２に充満させた冷媒
は外側電極１の温度上昇により温度が高くなり冷却能力
が低下してくるが、この冷却能力が低下した冷媒は流出
管３５を通じて流通路３２から排出し（矢印）、これ
と同時に流入管３４を通じて冷却能力の高い冷媒を新た
に流通路３２に導入するようにする。流通路３２から排
出された冷却能力の低下した冷媒は冷凍機に導入され、
ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒に戻される。冷却
能力が向上した冷媒は、上記のように流入管３４を通じ
て流通路３２に導入される。このように冷媒を循環させ
ることによって、外側電極１を常に冷却して所望の温度
に保つことができる。上記のように外側電極１の流通路
３２と冷凍機の間で循環させる循環手段としては内側電
極３の循環手段と同様にポンプを用いることができる。
【００５９】この実施の形態では、外側電極１と内側電
極の両方を冷媒により冷却するので、外側電極１を空冷
する上記実施の形態に比べて外側電極１の冷却の度合い
を大きくすることができる。従って、大気圧下で周波数
の高い交流でプラズマを生成しても、外側電極１と内側
電極３の両方の温度上昇をより抑えることができ、よっ
てプラズマの温度（ガス温度）がより高くならないよう
にすることができて被処理物７の熱的損傷をより少なく
することができるものである。また外側電極１と内側電
極３の両方を冷却することによって、放電空間２２の局
所的な加熱をより防ぐことができ、より均質なグロー放
電を生成してストリーマー放電の生成を抑えることがで
きて被処理物７のストリーマー放電による損傷をより少
なくすることができるものである。これは、外側電極１
と内側電極３の両方を冷却することによって、外側電極
１と内側電極３の両方からの部分的な電子の放出が抑え
られるためであると考えられる。
極の両方を冷媒により冷却するので、外側電極１を空冷
する上記実施の形態に比べて外側電極１の冷却の度合い
を大きくすることができる。従って、大気圧下で周波数
の高い交流でプラズマを生成しても、外側電極１と内側
電極３の両方の温度上昇をより抑えることができ、よっ
てプラズマの温度（ガス温度）がより高くならないよう
にすることができて被処理物７の熱的損傷をより少なく
することができるものである。また外側電極１と内側電
極３の両方を冷却することによって、放電空間２２の局
所的な加熱をより防ぐことができ、より均質なグロー放
電を生成してストリーマー放電の生成を抑えることがで
きて被処理物７のストリーマー放電による損傷をより少
なくすることができるものである。これは、外側電極１
と内側電極３の両方を冷却することによって、外側電極
１と内側電極３の両方からの部分的な電子の放出が抑え
られるためであると考えられる。
【００６０】図５に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ処理装置Ａは図４に示す外側電極１を図３のように反
応管２の外側に挿着せずに、反応管２に一体に設けて形
成されている。つまり、反応管２を絶縁性材料で形成さ
れる上筒部２ａと下筒部２ｂの二体で構成し、外側電極
１の上端と上筒部２ａの下端を接合すると共に外側電極
１の下端と下筒部２ｂの上端を接合することによって、
上筒部２ａと下筒部２ｂの間に外側電極１を設けて反応
管２と外側電極１を一体化するようにしている。その他
の構成は図１及び図３のものと同様に形成されている。
従って、このプラズマ処理装置Ａは外側電極１と内側電
極３が絶縁物を介さずに直接向き合うように形成されて
いる。また外側電極１と内側電極３は絶縁物の上筒部２
ａにより絶縁されている。
マ処理装置Ａは図４に示す外側電極１を図３のように反
応管２の外側に挿着せずに、反応管２に一体に設けて形
成されている。つまり、反応管２を絶縁性材料で形成さ
れる上筒部２ａと下筒部２ｂの二体で構成し、外側電極
１の上端と上筒部２ａの下端を接合すると共に外側電極
１の下端と下筒部２ｂの上端を接合することによって、
上筒部２ａと下筒部２ｂの間に外側電極１を設けて反応
管２と外側電極１を一体化するようにしている。その他
の構成は図１及び図３のものと同様に形成されている。
従って、このプラズマ処理装置Ａは外側電極１と内側電
極３が絶縁物を介さずに直接向き合うように形成されて
いる。また外側電極１と内側電極３は絶縁物の上筒部２
ａにより絶縁されている。
【００６１】図６（ａ）（ｂ）に他の実施の形態を示
す。反応管２は絶縁性材料で断面略四角形の矩形型筒状
に形成されるものであって、その下端には幅が下側ほど
小さくなった集束部２０が形成されていると共に集束部
２０の下面の略全面に亘って吹き出し口２１が設けられ
ている。また反応管２の上部にはガス導入管７０が突設
されている。反応管２を形成する絶縁性材料として上記
と同様のものを用いることができる。
す。反応管２は絶縁性材料で断面略四角形の矩形型筒状
に形成されるものであって、その下端には幅が下側ほど
小さくなった集束部２０が形成されていると共に集束部
２０の下面の略全面に亘って吹き出し口２１が設けられ
ている。また反応管２の上部にはガス導入管７０が突設
されている。反応管２を形成する絶縁性材料として上記
と同様のものを用いることができる。
【００６２】集束部２０の上側部分において反応管２の
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１は反応管２の形状に対応した矩形状に
形成されるものであって、図４に示すものを円筒ではな
くて矩形状に形成したものである。つまり、矩形筒状の
外壁３０の内側に矩形筒状の内壁３１を形成すると共に
外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路３２
を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連通す
る流入管３４を設けると共に流入管３４の反対側の位置
において外壁３０の外面の下部に流通路３２と連通する
流出管３５を設けるようにして形成されている。また内
壁３１の内周面はサンドブラスト処理等の加工で粗面化
されており、その粗度は１０〜１０００μｍに設定され
ている。そして内壁３１の内周面を反応管２の外周に接
触させるようにして外側電極１を反応管２の外側に挿着
されている。
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１は反応管２の形状に対応した矩形状に
形成されるものであって、図４に示すものを円筒ではな
くて矩形状に形成したものである。つまり、矩形筒状の
外壁３０の内側に矩形筒状の内壁３１を形成すると共に
外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路３２
を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連通す
る流入管３４を設けると共に流入管３４の反対側の位置
において外壁３０の外面の下部に流通路３２と連通する
流出管３５を設けるようにして形成されている。また内
壁３１の内周面はサンドブラスト処理等の加工で粗面化
されており、その粗度は１０〜１０００μｍに設定され
ている。そして内壁３１の内周面を反応管２の外周に接
触させるようにして外側電極１を反応管２の外側に挿着
されている。
【００６３】反応管２の内部には外側電極１と対峙する
ように内側電極３が配設されている。内側電極３は集束
部２０から反応管２の上側に突出するまでに設けられて
おり、反応管２の内部において、外側電極１と内側電極
３の間の空間が放電空間２２として内側電極３を囲うよ
うに形成されている。内側電極３は反応管２の形状に対
応した矩形状に形成される中空の電極本体管２５と、電
極本体管２５の上端に突設される供給管部８０と排出管
部８１とから構成されており、電極本体管２５の内部は
供給管部８０及び排出管部８１と連通する流路部２９と
して形成されている。この内側電極３は外側電極１と同
様の金属材料で形成されることが好ましく、また電極本
体管２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されている
のが好ましい。さらに内側電極３の短手方向の長さは、
１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短
手方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面
する内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こ
りにくくなり、プラズマを充分に生成することができな
くなる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０
ｍｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大き
くしなければならず、装置が大型化する恐れがある。
ように内側電極３が配設されている。内側電極３は集束
部２０から反応管２の上側に突出するまでに設けられて
おり、反応管２の内部において、外側電極１と内側電極
３の間の空間が放電空間２２として内側電極３を囲うよ
うに形成されている。内側電極３は反応管２の形状に対
応した矩形状に形成される中空の電極本体管２５と、電
極本体管２５の上端に突設される供給管部８０と排出管
部８１とから構成されており、電極本体管２５の内部は
供給管部８０及び排出管部８１と連通する流路部２９と
して形成されている。この内側電極３は外側電極１と同
様の金属材料で形成されることが好ましく、また電極本
体管２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されている
のが好ましい。さらに内側電極３の短手方向の長さは、
１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短
手方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面
する内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こ
りにくくなり、プラズマを充分に生成することができな
くなる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０
ｍｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大き
くしなければならず、装置が大型化する恐れがある。
【００６４】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の実施
の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を冷媒によっ
て冷却しながら行うことができる。まず、ガス導入管７
０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用ガスを導入
する（矢印）と共に、外側電極１と内側電極３に高周
波などの交流を印加し、さらにこれと同時に外側電極１
及び内側電極３を冷媒によって冷却する。この後、外側
電極１と内側電極３の間に印加された交流電界により大
気圧下で反応管２の放電空間２２でグロー放電を発生さ
せ、グロー放電で反応管２の内部に導入されたプラズマ
生成用ガスをプラズマ化し、このプラズマを吹き出し口
２１からプラズマジェット６５として吹き出して被処理
物７の表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を
行うことができる。
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の実施
の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を冷媒によっ
て冷却しながら行うことができる。まず、ガス導入管７
０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用ガスを導入
する（矢印）と共に、外側電極１と内側電極３に高周
波などの交流を印加し、さらにこれと同時に外側電極１
及び内側電極３を冷媒によって冷却する。この後、外側
電極１と内側電極３の間に印加された交流電界により大
気圧下で反応管２の放電空間２２でグロー放電を発生さ
せ、グロー放電で反応管２の内部に導入されたプラズマ
生成用ガスをプラズマ化し、このプラズマを吹き出し口
２１からプラズマジェット６５として吹き出して被処理
物７の表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を
行うことができる。
【００６５】内側電極３を冷媒によって冷却するにあた
っては、供給管部８０から冷媒を電極本体管２５の流路
部２９に供給し（矢印）、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部８１を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管部８０を通じて冷却能
力の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにす
る。流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに供給管部８０を通じて流路部２９に導入される。こ
のように冷媒を循環させることによって、内側電極３を
常に冷却して所望の温度に保つことができる。
っては、供給管部８０から冷媒を電極本体管２５の流路
部２９に供給し（矢印）、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部８１を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管部８０を通じて冷却能
力の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにす
る。流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに供給管部８０を通じて流路部２９に導入される。こ
のように冷媒を循環させることによって、内側電極３を
常に冷却して所望の温度に保つことができる。
【００６６】外側電極１を冷媒によって冷却するにあた
っては、流入管３４を通じて冷媒を流通路３２に供給し
て（矢印）、冷媒を流通路３２に充満させるようにし
て外側電極１の冷却を行うようにしている。また流通路
３２に充満させた冷媒は外側電極１の温度上昇により温
度が高くなり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力
が低下した冷媒は流出管３５を通じて流通路３２から排
出し（矢印）、これと同時に流入管３４を通じて冷却
能力の高い冷媒を新たに流通路３２に導入するようにす
る。流通路３２から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに流入管３４を通じて流通路３２に導入される。この
ように冷媒を循環させることによって、外側電極１を常
に冷却して所望の温度に保つことができる。尚、プラズ
マジェット６５の温度が２５０℃以下になるように冷却
されるのが好ましく、温度を２５０℃以下に制御するた
めに、上記と同様の温度センサーと温度コントローラー
から構成される制御手段を用いるのが好ましい。
っては、流入管３４を通じて冷媒を流通路３２に供給し
て（矢印）、冷媒を流通路３２に充満させるようにし
て外側電極１の冷却を行うようにしている。また流通路
３２に充満させた冷媒は外側電極１の温度上昇により温
度が高くなり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力
が低下した冷媒は流出管３５を通じて流通路３２から排
出し（矢印）、これと同時に流入管３４を通じて冷却
能力の高い冷媒を新たに流通路３２に導入するようにす
る。流通路３２から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに流入管３４を通じて流通路３２に導入される。この
ように冷媒を循環させることによって、外側電極１を常
に冷却して所望の温度に保つことができる。尚、プラズ
マジェット６５の温度が２５０℃以下になるように冷却
されるのが好ましく、温度を２５０℃以下に制御するた
めに、上記と同様の温度センサーと温度コントローラー
から構成される制御手段を用いるのが好ましい。
【００６７】図７に本発明の他の実施の形態を示す。こ
のプラズマ処理装置Ａは図３のものにおいて、反応管２
の下端部を図７（ｂ）（ｃ）のように形成したものであ
り、その他の構成は図３のものと同様に形成されてい
る。この反応管２の下端部には集束部２０が形成されて
おらず、ほぼ真っ直ぐに形成されている。また反応管２
の下端面は平板状の閉塞部１６で閉塞されており、閉塞
部１６に複数個（図７のものでは四個で略円形の閉塞部
１６の四等分線状に配置されている。）の吹き出し口２
１が穿孔されている。また反応管２の内部には電極本体
管２５と供給管２６からなる内側電極３が反応管２の中
心部を上下に貫くように配設されているが、内側電極３
の電極本体管２５の下端は閉塞部１６の上面の略中央部
に当接されている。そして図４に示す外側電極１を図３
と同様に反応管２の下部の外側に挿着することによっ
て、プラズマ処理装置Ａが形成されている。この時、外
側電極１の下端面と反応管２の下端面はほぼ同じ高さに
設定されており、従って、外側電極１と内側電極３の間
に形成される放電空間２２の下端から吹き出し口２１ま
での距離はほぼ０になっている。従って、活性の高い生
きたプラズマ活性種を消滅させる前に、吹き出し口２１
からプラズマジェット６５を吹き出して被処理物７に吹
き付けることができ、被処理物７のプラズマ処理を高め
ることができる。
のプラズマ処理装置Ａは図３のものにおいて、反応管２
の下端部を図７（ｂ）（ｃ）のように形成したものであ
り、その他の構成は図３のものと同様に形成されてい
る。この反応管２の下端部には集束部２０が形成されて
おらず、ほぼ真っ直ぐに形成されている。また反応管２
の下端面は平板状の閉塞部１６で閉塞されており、閉塞
部１６に複数個（図７のものでは四個で略円形の閉塞部
１６の四等分線状に配置されている。）の吹き出し口２
１が穿孔されている。また反応管２の内部には電極本体
管２５と供給管２６からなる内側電極３が反応管２の中
心部を上下に貫くように配設されているが、内側電極３
の電極本体管２５の下端は閉塞部１６の上面の略中央部
に当接されている。そして図４に示す外側電極１を図３
と同様に反応管２の下部の外側に挿着することによっ
て、プラズマ処理装置Ａが形成されている。この時、外
側電極１の下端面と反応管２の下端面はほぼ同じ高さに
設定されており、従って、外側電極１と内側電極３の間
に形成される放電空間２２の下端から吹き出し口２１ま
での距離はほぼ０になっている。従って、活性の高い生
きたプラズマ活性種を消滅させる前に、吹き出し口２１
からプラズマジェット６５を吹き出して被処理物７に吹
き付けることができ、被処理物７のプラズマ処理を高め
ることができる。
【００６８】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図３の実施
の形態と同様に、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部にプラズマ生成用ガスを導入すると共に、外側電極１
と内側電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１と内側電極３を冷媒によって冷却
し、この後、外側電極１と内側電極３の間に印加された
交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２でグ
ロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に導
入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプラ
ズマを図７（ａ）に示すように各吹き出し口２１から同
時にプラズマジェット６５として吹き出して被処理物７
の表面に吹きつけることによって、複数のプラズマジェ
ット６５でプラズマ処理を行うことができる。外側電極
１と内側電極３の冷却は図３のものと同様にして行われ
る。
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図３の実施
の形態と同様に、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部にプラズマ生成用ガスを導入すると共に、外側電極１
と内側電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１と内側電極３を冷媒によって冷却
し、この後、外側電極１と内側電極３の間に印加された
交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２でグ
ロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に導
入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプラ
ズマを図７（ａ）に示すように各吹き出し口２１から同
時にプラズマジェット６５として吹き出して被処理物７
の表面に吹きつけることによって、複数のプラズマジェ
ット６５でプラズマ処理を行うことができる。外側電極
１と内側電極３の冷却は図３のものと同様にして行われ
る。
【００６９】このプラズマ処理装置Ａでは、プラズマジ
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７の複数箇所を同時に局所的に処理す
ることができるものである。
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７の複数箇所を同時に局所的に処理す
ることができるものである。
【００７０】図８に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ処理装置Ａの反応管２は、上記と同様の絶縁性材料で
断面略四角形の矩形型筒状に形成されるものであって、
その上面は断面略半円状の曲面部１７として形成されて
いると共に反応管２の下面は平板状の底面部１８として
形成されている。底面部１８には反応管２の長手方向に
並ぶ複数個の吹き出し口２１が二列に穿設されている。
また曲面部１７には上側に突出する複数本のガス導入管
７０が接続されている。さらに反応管２の各側壁部１９
の外面には外側電極１が全長に亘って設けられている。
マ処理装置Ａの反応管２は、上記と同様の絶縁性材料で
断面略四角形の矩形型筒状に形成されるものであって、
その上面は断面略半円状の曲面部１７として形成されて
いると共に反応管２の下面は平板状の底面部１８として
形成されている。底面部１８には反応管２の長手方向に
並ぶ複数個の吹き出し口２１が二列に穿設されている。
また曲面部１７には上側に突出する複数本のガス導入管
７０が接続されている。さらに反応管２の各側壁部１９
の外面には外側電極１が全長に亘って設けられている。
【００７１】外側電極１は矩形板状に形成されるもので
ある。つまり、外壁３０の内側に内壁３１を形成すると
共に外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路
３２を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連
通する流入管３４を設けると共に外壁３０の外面の下部
に流通路３２と連通する流出管３５を設けるようにして
形成されている。また内壁３１の内周面はサンドブラス
ト処理等の加工で粗面化されており、その粗度は１０〜
１０００μｍに設定されている。そして内壁３１の内周
面を反応管２の外周に接触させるようにして外側電極１
を反応管２の外側に挿着されている。
ある。つまり、外壁３０の内側に内壁３１を形成すると
共に外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路
３２を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連
通する流入管３４を設けると共に外壁３０の外面の下部
に流通路３２と連通する流出管３５を設けるようにして
形成されている。また内壁３１の内周面はサンドブラス
ト処理等の加工で粗面化されており、その粗度は１０〜
１０００μｍに設定されている。そして内壁３１の内周
面を反応管２の外周に接触させるようにして外側電極１
を反応管２の外側に挿着されている。
【００７２】反応管２の内部には外側電極１と対峙する
ように内側電極３が配設されており、外側電極１の内面
と内側電極３の外面の間において反応管２の内部には放
電空間２２が形成されているが、外側電極１の下端は反
応管２の底面部１８の下面とほぼ同じ高さに形成されて
おり、且つ内側電極３の下端は反応管２の底面部１８の
上面に当接されているので、放電空間２２の下端と吹き
出し口２１の間の距離はほぼ０に形成されている。従っ
て、活性の高い生きたプラズマ活性種を消滅させる前
に、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き出
して被処理物７に吹き付けることができ、被処理物７の
プラズマ処理を高めることができる。
ように内側電極３が配設されており、外側電極１の内面
と内側電極３の外面の間において反応管２の内部には放
電空間２２が形成されているが、外側電極１の下端は反
応管２の底面部１８の下面とほぼ同じ高さに形成されて
おり、且つ内側電極３の下端は反応管２の底面部１８の
上面に当接されているので、放電空間２２の下端と吹き
出し口２１の間の距離はほぼ０に形成されている。従っ
て、活性の高い生きたプラズマ活性種を消滅させる前
に、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き出
して被処理物７に吹き付けることができ、被処理物７の
プラズマ処理を高めることができる。
【００７３】内側電極３は反応管２の形状に対応して反
応管２の長手方向と同方向に長い矩形状に形成される中
空の電極本体管２５と、電極本体管２５に突設される供
給管部８０及び排出管部８１とから構成されており、電
極本体管２５の内部は供給管部８０及び排出管部８１と
連通する流路部２９として形成されている。内側電極３
の長手方向の端部は反応管２の長手方向の端面から外側
に突出されており、内側電極３の一方の端部には冷媒が
供給される供給管部８０が突設されていると共に内側電
極３の他方の端部には冷媒が排出される排出管部８１が
突設されている。この内側電極３は外側電極１と同様の
金属材料で形成されることが好ましく、また電極本体管
２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されているのが
好ましい。
応管２の長手方向と同方向に長い矩形状に形成される中
空の電極本体管２５と、電極本体管２５に突設される供
給管部８０及び排出管部８１とから構成されており、電
極本体管２５の内部は供給管部８０及び排出管部８１と
連通する流路部２９として形成されている。内側電極３
の長手方向の端部は反応管２の長手方向の端面から外側
に突出されており、内側電極３の一方の端部には冷媒が
供給される供給管部８０が突設されていると共に内側電
極３の他方の端部には冷媒が排出される排出管部８１が
突設されている。この内側電極３は外側電極１と同様の
金属材料で形成されることが好ましく、また電極本体管
２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されているのが
好ましい。
【００７４】さらに内側電極３の短手方向の長さは、１
〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短手
方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面す
る内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こり
にくくなり、プラズマを充分に生成することができなく
なる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０ｍ
ｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大きく
しなければならず、装置が大型化する恐れがある。また
反応管２の内部で内側電極３の上方には整流板１０１が
設けられており、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部に供給されたプラズマ生成用ガスの流れを整流板１０
１で整えて放電空間２２に供給することができるように
形成されている。その他の構成は上記実施の形態と同様
に形成されている。
〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短手
方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面す
る内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こり
にくくなり、プラズマを充分に生成することができなく
なる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０ｍ
ｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大きく
しなければならず、装置が大型化する恐れがある。また
反応管２の内部で内側電極３の上方には整流板１０１が
設けられており、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部に供給されたプラズマ生成用ガスの流れを整流板１０
１で整えて放電空間２２に供給することができるように
形成されている。その他の構成は上記実施の形態と同様
に形成されている。
【００７５】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の図６
に示す実施の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を
冷媒によって冷却しながら行うことができる。まず、ガ
ス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用
ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側電
極３の間に高周波などの交流電圧を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１及び内側電極３を冷媒によって冷却
する。この後、外側電極１と内側電極３の間に印加され
た交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２で
グロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に
導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプ
ラズマを図９に示すように、各吹き出し口２１からプラ
ズマジェット６５として同時に吹き出して被処理物７の
表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を行うこ
とができる。
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の図６
に示す実施の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を
冷媒によって冷却しながら行うことができる。まず、ガ
ス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用
ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側電
極３の間に高周波などの交流電圧を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１及び内側電極３を冷媒によって冷却
する。この後、外側電極１と内側電極３の間に印加され
た交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２で
グロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に
導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプ
ラズマを図９に示すように、各吹き出し口２１からプラ
ズマジェット６５として同時に吹き出して被処理物７の
表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を行うこ
とができる。
【００７６】このプラズマ処理装置Ａでは、プラズマジ
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７を水平面で移動させるようなテーブ
ルを用いることなく、図９に示すように、プラズマ処理
装置Ａの下側に被処理物７をベルトコンベアなどの搬送
装置２３で搬送して通過させることによって、被処理物
７の広範囲の複数箇所を同時に局所的に処理することが
でき、装置を簡素化することができるものである。従っ
て、電子部品のような部品に金属や樹脂がハイブリッド
で複合された被処理物７においても、アーク（ストリー
マー放電）が生じることなく個別にプラズマ処理するこ
とができるものである。
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７を水平面で移動させるようなテーブ
ルを用いることなく、図９に示すように、プラズマ処理
装置Ａの下側に被処理物７をベルトコンベアなどの搬送
装置２３で搬送して通過させることによって、被処理物
７の広範囲の複数箇所を同時に局所的に処理することが
でき、装置を簡素化することができるものである。従っ
て、電子部品のような部品に金属や樹脂がハイブリッド
で複合された被処理物７においても、アーク（ストリー
マー放電）が生じることなく個別にプラズマ処理するこ
とができるものである。
【００７７】図１０に他の実施の形態を示す。このプラ
ズマ処理装置Ａは図３のものにおいて、流入防止手段５
を設けて形成されている。流入防止手段５は放電空間２
２における放電及びプラズマ生成用ガスの供給を停止し
てプラズマ処理を行っていない時に、有機物や湿気など
の微量の不純物を含有する反応管２の外部の空気が、吹
き出し口２１から反応管２へ流入するのを防止するもの
である。流入防止手段５は蓋体６とこれを上下駆動させ
るシリンダーなどの駆動装置３３で構成されており、駆
動装置３３のロッド４６の上端に蓋体６が設けられてい
る。そして蓋体６が吹き出し口２１と対向するように反
応管２の下側に配置されている。蓋体６の上面には反応
管２の下端部の集束部２０が挿入される収納凹部４１が
凹設されている。収納凹部４１はすり鉢状であって断面
略逆台形状に形成されており、収納凹部４１の内周面に
は溝部４２が全周に亘って凹設されていると共に、溝部
４２にはパッキン１０２が挿着されている。
ズマ処理装置Ａは図３のものにおいて、流入防止手段５
を設けて形成されている。流入防止手段５は放電空間２
２における放電及びプラズマ生成用ガスの供給を停止し
てプラズマ処理を行っていない時に、有機物や湿気など
の微量の不純物を含有する反応管２の外部の空気が、吹
き出し口２１から反応管２へ流入するのを防止するもの
である。流入防止手段５は蓋体６とこれを上下駆動させ
るシリンダーなどの駆動装置３３で構成されており、駆
動装置３３のロッド４６の上端に蓋体６が設けられてい
る。そして蓋体６が吹き出し口２１と対向するように反
応管２の下側に配置されている。蓋体６の上面には反応
管２の下端部の集束部２０が挿入される収納凹部４１が
凹設されている。収納凹部４１はすり鉢状であって断面
略逆台形状に形成されており、収納凹部４１の内周面に
は溝部４２が全周に亘って凹設されていると共に、溝部
４２にはパッキン１０２が挿着されている。
【００７８】上記のプラズマ処理装置Ａでプラズマ処理
を行う場合は、駆動装置３３のロッド４６を下動させて
蓋体６を下動させることによって吹き出し口２１を開放
させ、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き
出しようにする。またプラズマ処理を停止している場合
は、駆動装置３３のロッド４６を上動させて蓋体６を上
動させ、蓋体６の収納凹部４１に反応管２の集束部２０
を収納すると共にパッキン１０２を集束部２０の外周面
に密着させ、吹き出し口２１を蓋体６で閉塞するように
する。
を行う場合は、駆動装置３３のロッド４６を下動させて
蓋体６を下動させることによって吹き出し口２１を開放
させ、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き
出しようにする。またプラズマ処理を停止している場合
は、駆動装置３３のロッド４６を上動させて蓋体６を上
動させ、蓋体６の収納凹部４１に反応管２の集束部２０
を収納すると共にパッキン１０２を集束部２０の外周面
に密着させ、吹き出し口２１を蓋体６で閉塞するように
する。
【００７９】プラズマ処理装置Ａの停止時に、吹き出し
口２１を開放したままにしておくと、反応管２の外部の
空気が吹き出し口２１から反応管２内に侵入し、外部の
空気に含有されている有機物や湿気などの微量の不純物
が反応管２の内面や内側電極３の外面に付着することに
なるが、反応管２の内面や内側電極３の外面に付着した
不純物は、プラズマ処理装置Ａの運転再開時（プラズマ
処理の再開時）に放電により再脱着して、プラズマのラ
ジカルの生成に悪影響（反応に寄与するラジカルを死活
させる）を与えることがあり、このためにプラズマの生
成が遅くなったりして通常のプラズマ生成量で運転を再
開するまでに時間がかかることがあった。そこでこの実
施の形態のプラズマ処理装置Ａでは、プラズマ処理装置
Ａの停止時に反応管２の吹き出し口２１を閉塞する蓋体
６を設けることによって、プラズマ処理装置Ａの停止時
に、外部の空気が吹き出し口２１から反応管２へ流入す
るのを防止し、運転再開時にプラズマの生成を速く効率
よく行うことができるようにしたものである。
口２１を開放したままにしておくと、反応管２の外部の
空気が吹き出し口２１から反応管２内に侵入し、外部の
空気に含有されている有機物や湿気などの微量の不純物
が反応管２の内面や内側電極３の外面に付着することに
なるが、反応管２の内面や内側電極３の外面に付着した
不純物は、プラズマ処理装置Ａの運転再開時（プラズマ
処理の再開時）に放電により再脱着して、プラズマのラ
ジカルの生成に悪影響（反応に寄与するラジカルを死活
させる）を与えることがあり、このためにプラズマの生
成が遅くなったりして通常のプラズマ生成量で運転を再
開するまでに時間がかかることがあった。そこでこの実
施の形態のプラズマ処理装置Ａでは、プラズマ処理装置
Ａの停止時に反応管２の吹き出し口２１を閉塞する蓋体
６を設けることによって、プラズマ処理装置Ａの停止時
に、外部の空気が吹き出し口２１から反応管２へ流入す
るのを防止し、運転再開時にプラズマの生成を速く効率
よく行うことができるようにしたものである。
【００８０】上記の流入防止手段５として蓋体６の代わ
りに、湿気や不純物が少ない（含有しない）乾燥空気を
用いることができる。つまりプラズマ処理装置Ａの停止
時に吹き出し口２１を開放した状態で、ガス導入管７０
から反応管２の内部に乾燥空気を供給し続けると共に反
応管２の内部に供給した乾燥空気を吹き出し口２１から
吹き出し続けるようにするのである。このように反応管
２に乾燥空気を供給し続けると共に供給した乾燥空気を
吹き出し口２１から吹き出し続けるようにすることによ
って、吹き出し口２１から外部の空気が反応管２の内部
に侵入するのを防止することができ、運転再開時にプラ
ズマの生成を速く効率よく行うことができるものであ
る。
りに、湿気や不純物が少ない（含有しない）乾燥空気を
用いることができる。つまりプラズマ処理装置Ａの停止
時に吹き出し口２１を開放した状態で、ガス導入管７０
から反応管２の内部に乾燥空気を供給し続けると共に反
応管２の内部に供給した乾燥空気を吹き出し口２１から
吹き出し続けるようにするのである。このように反応管
２に乾燥空気を供給し続けると共に供給した乾燥空気を
吹き出し口２１から吹き出し続けるようにすることによ
って、吹き出し口２１から外部の空気が反応管２の内部
に侵入するのを防止することができ、運転再開時にプラ
ズマの生成を速く効率よく行うことができるものであ
る。
【００８１】また運転停止時に反応管２の内部に吸着し
た空気中の微量の不純物を除去することによっても、上
記の悪影響を緩和することができる。運転停止時に反応
管２の内部に吸着した空気中の微量の不純物を除去する
手段としては、例えば、反応管２を加熱するヒーターを
設けるのがよい。
た空気中の微量の不純物を除去することによっても、上
記の悪影響を緩和することができる。運転停止時に反応
管２の内部に吸着した空気中の微量の不純物を除去する
手段としては、例えば、反応管２を加熱するヒーターを
設けるのがよい。
【００８２】図１１に上記のプラズマ処理装置Ａを用い
たプラズマ処理システムを示す。１０は支持アームであ
って、前支持片３６と後支持片３７とで構成されてい
る。前支持片３６の先端にはプラズマ処理装置Ａを把持
するための把持部３８が設けられており、プラズマ処理
装置Ａは把持部３８に把持させて設けられている。また
前支持片３６は後支持片３７に出没自在に取り付けられ
ており、このことで支持アーム１０は伸縮自在に形成さ
れている。また後支持片３７は支柱３９に上下動自在及
び支柱３９の周方向に回転自在に取り付けられており、
このことで支持アーム１０は支柱３９に対して上下動可
能及び回転動可能に形成されている。
たプラズマ処理システムを示す。１０は支持アームであ
って、前支持片３６と後支持片３７とで構成されてい
る。前支持片３６の先端にはプラズマ処理装置Ａを把持
するための把持部３８が設けられており、プラズマ処理
装置Ａは把持部３８に把持させて設けられている。また
前支持片３６は後支持片３７に出没自在に取り付けられ
ており、このことで支持アーム１０は伸縮自在に形成さ
れている。また後支持片３７は支柱３９に上下動自在及
び支柱３９の周方向に回転自在に取り付けられており、
このことで支持アーム１０は支柱３９に対して上下動可
能及び回転動可能に形成されている。
【００８３】１１は設置台であって、被処理物７を載せ
て搬送することができるベルトコンベアなどの搬送機で
形成されている。またこの設置台１１としては水平移動
可能なテーブルなどで形成することもできる。１２はカ
メラ等で形成される検知器であって、制御装置４８を構
成するものであり、設置台１１の上方に配設されてお
り、被処理物７の位置合わせマーカー４０を認識して被
処理物７の水平位置を検出するものである。１４はマイ
クロコンピュータ、マイクロプロセッサー、ＣＰＵ、パ
ーソナルコンピュータなどのコンピュータであって、制
御装置４８を構成するものであり、上記支持アーム１
０、支柱３９、検知器１２、設置台１１に電気的に接続
されている。
て搬送することができるベルトコンベアなどの搬送機で
形成されている。またこの設置台１１としては水平移動
可能なテーブルなどで形成することもできる。１２はカ
メラ等で形成される検知器であって、制御装置４８を構
成するものであり、設置台１１の上方に配設されてお
り、被処理物７の位置合わせマーカー４０を認識して被
処理物７の水平位置を検出するものである。１４はマイ
クロコンピュータ、マイクロプロセッサー、ＣＰＵ、パ
ーソナルコンピュータなどのコンピュータであって、制
御装置４８を構成するものであり、上記支持アーム１
０、支柱３９、検知器１２、設置台１１に電気的に接続
されている。
【００８４】上記コンピュータ１４には、プラズマ処理
される被処理物７の被処理部分１３の位置が予め入力さ
れている。このことを被処理物７が図１２に示すような
ＩＣ搭載回路基板である場合について説明する。８は回
路基板であって、その四隅には位置合わせマーカー４０
が設けられている。また回路基板８の表面にはＩＣなど
の電子部品４３が搭載されるダイ部４４が設けられてお
り、このダイ部４４には複数個のボンディングパッド４
５がダイ部４４の各辺に沿って並べて形成されている。
また回路基板８の表面には複数個のボンディングパッド
９が電子部品４３を囲むように並べて形成されている。
さらに回路基板８の表面には一対のランド４７が形成さ
れており、ランド４７にはチップ抵抗などの電子部品４
３が半田４９にて接合されている。
される被処理物７の被処理部分１３の位置が予め入力さ
れている。このことを被処理物７が図１２に示すような
ＩＣ搭載回路基板である場合について説明する。８は回
路基板であって、その四隅には位置合わせマーカー４０
が設けられている。また回路基板８の表面にはＩＣなど
の電子部品４３が搭載されるダイ部４４が設けられてお
り、このダイ部４４には複数個のボンディングパッド４
５がダイ部４４の各辺に沿って並べて形成されている。
また回路基板８の表面には複数個のボンディングパッド
９が電子部品４３を囲むように並べて形成されている。
さらに回路基板８の表面には一対のランド４７が形成さ
れており、ランド４７にはチップ抵抗などの電子部品４
３が半田４９にて接合されている。
【００８５】このようなＩＣ搭載回路基板であって、電
子部品４３を囲むボンディングパッド９の表面処理をプ
ラズマ処理で行う場合は、図１２に示すように、電子部
品４３を囲むような線に沿って被処理部分１３が形成さ
れるが、この被処理部分１３の開始点ａと終点ｂ及び複
数の通過点ｃ、ｄ、ｅの位置が（Ｘ，Ｙ）座標で表され
てコンピュータ１４に入力されている。つまり、所定の
位置に位置合わせされたＩＣ搭載回路基板の位置合わせ
マーカー４０を基準としてＩＣ搭載回路基板上にＸ軸と
Ｙ軸からなる直角座標を想定し、開始点ａの位置を（Ｘ
１，Ｙ１）、終点ｂの位置を（Ｘ５，Ｙ５）、通過点
ｃ、ｄ、ｅの位置をそれぞれ（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，
Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）として座標で表してコンピュー
タ１４に入力している。また上記コンピュータ１４には
被処理物７の被処理部分１３の処理時間として、プラズ
マ処理装置Ａからプラズマを吹き出す時間が予め入力さ
れている。
子部品４３を囲むボンディングパッド９の表面処理をプ
ラズマ処理で行う場合は、図１２に示すように、電子部
品４３を囲むような線に沿って被処理部分１３が形成さ
れるが、この被処理部分１３の開始点ａと終点ｂ及び複
数の通過点ｃ、ｄ、ｅの位置が（Ｘ，Ｙ）座標で表され
てコンピュータ１４に入力されている。つまり、所定の
位置に位置合わせされたＩＣ搭載回路基板の位置合わせ
マーカー４０を基準としてＩＣ搭載回路基板上にＸ軸と
Ｙ軸からなる直角座標を想定し、開始点ａの位置を（Ｘ
１，Ｙ１）、終点ｂの位置を（Ｘ５，Ｙ５）、通過点
ｃ、ｄ、ｅの位置をそれぞれ（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，
Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）として座標で表してコンピュー
タ１４に入力している。また上記コンピュータ１４には
被処理物７の被処理部分１３の処理時間として、プラズ
マ処理装置Ａからプラズマを吹き出す時間が予め入力さ
れている。
【００８６】このように形成されるプラズマ処理システ
ムでＩＣ搭載回路基板の被処理部分１３をプラズマ処理
するにあたっては、まず、設置台１１で搬送されている
ＩＣ搭載回路基板の位置合わせマーカー４０が検知器１
２に検知されると、その検知信号がコンピュータ１４に
送られ、コンピュータ１４がこの検知信号に基づいて設
置台１１に停止信号を送って設置台１１を停止させ、Ｉ
Ｃ搭載回路基板をプラズマ処理装置Ａの下方の所定の位
置にセットする。
ムでＩＣ搭載回路基板の被処理部分１３をプラズマ処理
するにあたっては、まず、設置台１１で搬送されている
ＩＣ搭載回路基板の位置合わせマーカー４０が検知器１
２に検知されると、その検知信号がコンピュータ１４に
送られ、コンピュータ１４がこの検知信号に基づいて設
置台１１に停止信号を送って設置台１１を停止させ、Ｉ
Ｃ搭載回路基板をプラズマ処理装置Ａの下方の所定の位
置にセットする。
【００８７】次に、コンピュータ１４からの信号でプラ
ズマ処理装置Ａを作動させると共にプラズマジェット６
５を吹き出させながらプラズマ処理装置Ａを被処理部分
１３の上方で移動させる。プラズマ処理装置Ａは、開始
点ａから通過点ｃ、ｄ、ｅをこの順で通過して終点ｂに
到達するように移動するが、この移動はコンピュータ１
４が予め入力された各点の座標に基づいて支持アーム１
０を伸縮させたり支持アーム１０を支柱３９に対して回
転させたりして支持アーム１０や支柱３９を制御するこ
とによって行われる。次に、処理時間が経過するとコン
ピュータ１４からプラズマ処理装置Ａに信号が送られて
プラズマジェット６５の吹き出しが終点ｂの位置で停止
される。このようにして複数枚のＩＣ搭載回路基板を設
置台１１で順次送りながら連続的にプラズマ処理を行う
ことができる。
ズマ処理装置Ａを作動させると共にプラズマジェット６
５を吹き出させながらプラズマ処理装置Ａを被処理部分
１３の上方で移動させる。プラズマ処理装置Ａは、開始
点ａから通過点ｃ、ｄ、ｅをこの順で通過して終点ｂに
到達するように移動するが、この移動はコンピュータ１
４が予め入力された各点の座標に基づいて支持アーム１
０を伸縮させたり支持アーム１０を支柱３９に対して回
転させたりして支持アーム１０や支柱３９を制御するこ
とによって行われる。次に、処理時間が経過するとコン
ピュータ１４からプラズマ処理装置Ａに信号が送られて
プラズマジェット６５の吹き出しが終点ｂの位置で停止
される。このようにして複数枚のＩＣ搭載回路基板を設
置台１１で順次送りながら連続的にプラズマ処理を行う
ことができる。
【００８８】上記のようなプラズマ処理システムを用い
ることによって、プラズマ処理が電子部品４３の周囲の
ボンディングパッド９にのみ限定されて施されることに
なり、プラズマ処理の不要な他の部分、例えば、電子部
品４３、４８や半田４９や樹脂の部分にプラズマ処理の
影響が少なくなってダメージを小さくすることができ
る。特に、樹脂や半田などの耐熱性に乏しい部分を有す
る被処理物７には有効である。さらに２５０℃以下のプ
ラズマジェットでは、ＩＣチップなどの電子部品４３、
４８のチャージアップダメージがほとんど生じないよう
にすることができる。また上記のプラズマ処理システム
は、開始点ａと終点ｂ及び複数の通過点ｃ、ｄ、ｅの座
標の値を代えることによって、例えば、電子部品４３の
搭載前におけるダイ部４４のボンディングパッド４５の
表面処理やランド４７の表面処理などに簡単に処理内容
を変更することができる。
ることによって、プラズマ処理が電子部品４３の周囲の
ボンディングパッド９にのみ限定されて施されることに
なり、プラズマ処理の不要な他の部分、例えば、電子部
品４３、４８や半田４９や樹脂の部分にプラズマ処理の
影響が少なくなってダメージを小さくすることができ
る。特に、樹脂や半田などの耐熱性に乏しい部分を有す
る被処理物７には有効である。さらに２５０℃以下のプ
ラズマジェットでは、ＩＣチップなどの電子部品４３、
４８のチャージアップダメージがほとんど生じないよう
にすることができる。また上記のプラズマ処理システム
は、開始点ａと終点ｂ及び複数の通過点ｃ、ｄ、ｅの座
標の値を代えることによって、例えば、電子部品４３の
搭載前におけるダイ部４４のボンディングパッド４５の
表面処理やランド４７の表面処理などに簡単に処理内容
を変更することができる。
【００８９】また本発明により、フラックスを用いない
で半田接合を行うこともできる。本来、フラックスは半
田の表面に生じた酸化物層が接合に悪影響を及ぼすた
め、これを除去する役割をするものであるが、フラック
スが基板に残存するために、洗浄を施す必要がある。こ
れに対して本発明において、水素及びフッ素含有ガスを
混合したプラズマにより該酸化物層を除去することによ
り、全くフラックスを用いないで半田接合を行うことが
できる（後述の実施例１２を参照）。
で半田接合を行うこともできる。本来、フラックスは半
田の表面に生じた酸化物層が接合に悪影響を及ぼすた
め、これを除去する役割をするものであるが、フラック
スが基板に残存するために、洗浄を施す必要がある。こ
れに対して本発明において、水素及びフッ素含有ガスを
混合したプラズマにより該酸化物層を除去することによ
り、全くフラックスを用いないで半田接合を行うことが
できる（後述の実施例１２を参照）。
【００９０】図１３に他のプラズマ処理システムを示
す。７１はボンベであって、プラズマ生成用ガスが種類
毎に分けて複数本のボンベ７１に貯蔵されている。この
実施の形態では三本のボンベ７１を用いており、そのう
ち一本はヘリウムガスを、他の一本はアルゴンガスを、
さらに他の一本はＯ2やＨ2やＣＦ4などの反応性を有す
るガス（プラズマ活性種）をそれぞれ貯蔵している。各
ボンベ７１は接続管７２を介して一つのミキサー１０３
にそれぞれ接続されている。各接続管７２には一次バル
ブ７３、一次圧力計７４、二次バルブ７５、二次圧力計
７６、供給量制御器７７が設けられている。一次バルブ
７３は制御装置４８を構成する後述のコンピュータなど
のコンピュータ１４により開閉が制御可能に形成されて
おり、プラズマ処理装置Ａで異常な温度が感知された場
合にコンピュータ１４からの指示により閉まって接続管
７２の導通を遮断するものである。供給量制御器７７は
ミキサー１０３に供給されるプラズマ生成用ガスの量を
調整するものである。ミキサー１０３は各ボンベ７１か
ら供給される複数種のプラズマ生成用ガスを混合するも
のである。上記のミキサー１０３はガス配管７８を介し
て反応管２のガス導入管７０に接続されている。ガス配
管７８の途中には逆火防止弁７９が設けられており、プ
ラズマ処理装置Ａで火災が起きた場合に、ガス配管７８
を通じて火がミキサー１０３に到達しないようにこの逆
火防止弁７９で火を遮断するのである。
す。７１はボンベであって、プラズマ生成用ガスが種類
毎に分けて複数本のボンベ７１に貯蔵されている。この
実施の形態では三本のボンベ７１を用いており、そのう
ち一本はヘリウムガスを、他の一本はアルゴンガスを、
さらに他の一本はＯ2やＨ2やＣＦ4などの反応性を有す
るガス（プラズマ活性種）をそれぞれ貯蔵している。各
ボンベ７１は接続管７２を介して一つのミキサー１０３
にそれぞれ接続されている。各接続管７２には一次バル
ブ７３、一次圧力計７４、二次バルブ７５、二次圧力計
７６、供給量制御器７７が設けられている。一次バルブ
７３は制御装置４８を構成する後述のコンピュータなど
のコンピュータ１４により開閉が制御可能に形成されて
おり、プラズマ処理装置Ａで異常な温度が感知された場
合にコンピュータ１４からの指示により閉まって接続管
７２の導通を遮断するものである。供給量制御器７７は
ミキサー１０３に供給されるプラズマ生成用ガスの量を
調整するものである。ミキサー１０３は各ボンベ７１か
ら供給される複数種のプラズマ生成用ガスを混合するも
のである。上記のミキサー１０３はガス配管７８を介し
て反応管２のガス導入管７０に接続されている。ガス配
管７８の途中には逆火防止弁７９が設けられており、プ
ラズマ処理装置Ａで火災が起きた場合に、ガス配管７８
を通じて火がミキサー１０３に到達しないようにこの逆
火防止弁７９で火を遮断するのである。
【００９１】８２は冷媒を冷却する冷凍機であって、送
出管８３と返送管８４を介してタンク８５に接続されて
いる。タンク８５には導出管８６の一端が接続されてお
り、導出管８６の途中には循環手段４であるポンプ８７
が設けられている。導出管８６の他端には分岐器８８が
設けられており、分岐器８８には供給管接続管８９と流
入管接続管９０が接続されている。供給管接続管８９は
プラズマ処理装置Ａの内側電極３の供給管２６に、また
流入管接続管９０はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の
流入管３４にそれぞれ接続されている。尚、このシステ
ムのプラズマ処理装置Ａは図３の同様のものであるが、
外側電極１の流入管３４と流出管３５の上下の位置関係
は逆に形成されている。
出管８３と返送管８４を介してタンク８５に接続されて
いる。タンク８５には導出管８６の一端が接続されてお
り、導出管８６の途中には循環手段４であるポンプ８７
が設けられている。導出管８６の他端には分岐器８８が
設けられており、分岐器８８には供給管接続管８９と流
入管接続管９０が接続されている。供給管接続管８９は
プラズマ処理装置Ａの内側電極３の供給管２６に、また
流入管接続管９０はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の
流入管３４にそれぞれ接続されている。尚、このシステ
ムのプラズマ処理装置Ａは図３の同様のものであるが、
外側電極１の流入管３４と流出管３５の上下の位置関係
は逆に形成されている。
【００９２】９１は流出管接続管であって、その一端が
プラズマ処理装置Ａの外側電極１の流出管３５に、他端
は混合器９２にそれぞれ接続されている。９３は排出管
部接続管であって、その一端は内側電極３の電極本体管
２５の排出管部２７に、他端は上記の混合器９２にそれ
ぞれ接続されている。混合器９２は導入管１００により
上記のタンク８５に接続されており、導入管１００の途
中には冷媒の導入管１００に流れる冷媒の温度を測定す
る熱電対温度計９４が設けられている。この熱電対温度
計９４はプラズマ処理装置Ａの制御装置４８を構成する
ものである。
プラズマ処理装置Ａの外側電極１の流出管３５に、他端
は混合器９２にそれぞれ接続されている。９３は排出管
部接続管であって、その一端は内側電極３の電極本体管
２５の排出管部２７に、他端は上記の混合器９２にそれ
ぞれ接続されている。混合器９２は導入管１００により
上記のタンク８５に接続されており、導入管１００の途
中には冷媒の導入管１００に流れる冷媒の温度を測定す
る熱電対温度計９４が設けられている。この熱電対温度
計９４はプラズマ処理装置Ａの制御装置４８を構成する
ものである。
【００９３】１５は高周波発生器等で形成される電源で
あり、給電線９５を介してプラズマ処理装置Ａの外側電
極１に電気的に接続されており、また給電線９５の途中
には自動同調カップラー９６が設けられている。自動同
調カップラー９６は回路のインピーダンスの整合を自動
的に図るものである。９７は制御装置４８を構成する赤
外線温度計であり、プラズマ処理装置Ａの外側電極１の
温度と被処理物７の処理部分の温度を測定するものであ
る。１４は前述のコンピュータであって、プラズマ処理
装置Ａの制御装置４８を構成するものである。またコン
ピュータ１４は上記の熱電対温度計９４と赤外線温度計
９７と入力線９８で電気的に接続されており、熱電対温
度計９４と赤外線温度計９７での温度測定結果が入力線
９８を介して入力されるようになっている。またコンピ
ュータ１４は予めプログラミングされた手順に従って、
被処理物７を搬送するベルトコンベア等の搬送装置２３
の搬送動作、プラズマ処理装置Ａの下側に配設されるＸ
Ｙテーブル９９の駆動動作、一次バルブ７３の開閉動
作、ポンプ８７による冷媒の流量調整動作、電源１５に
おける高周波発生量調整動作や周波数調整動作、処理時
間などを自動的に制御するものである。尚、外側電極１
及び自動同調カップラー９６からの回路と外側電極１が
接続される部分は、腐食するとインピーダンスの不整合
が生じるので、耐腐食性の材料、例えば金メッキ等を施
すのが好ましい。
あり、給電線９５を介してプラズマ処理装置Ａの外側電
極１に電気的に接続されており、また給電線９５の途中
には自動同調カップラー９６が設けられている。自動同
調カップラー９６は回路のインピーダンスの整合を自動
的に図るものである。９７は制御装置４８を構成する赤
外線温度計であり、プラズマ処理装置Ａの外側電極１の
温度と被処理物７の処理部分の温度を測定するものであ
る。１４は前述のコンピュータであって、プラズマ処理
装置Ａの制御装置４８を構成するものである。またコン
ピュータ１４は上記の熱電対温度計９４と赤外線温度計
９７と入力線９８で電気的に接続されており、熱電対温
度計９４と赤外線温度計９７での温度測定結果が入力線
９８を介して入力されるようになっている。またコンピ
ュータ１４は予めプログラミングされた手順に従って、
被処理物７を搬送するベルトコンベア等の搬送装置２３
の搬送動作、プラズマ処理装置Ａの下側に配設されるＸ
Ｙテーブル９９の駆動動作、一次バルブ７３の開閉動
作、ポンプ８７による冷媒の流量調整動作、電源１５に
おける高周波発生量調整動作や周波数調整動作、処理時
間などを自動的に制御するものである。尚、外側電極１
及び自動同調カップラー９６からの回路と外側電極１が
接続される部分は、腐食するとインピーダンスの不整合
が生じるので、耐腐食性の材料、例えば金メッキ等を施
すのが好ましい。
【００９４】上記のプラズマ処理システムで被処理物７
のプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにする。
まずポンプ８７で冷媒を冷凍機８２とプラズマ処理装置
Ａの間で循環させる。つまり、冷凍機８２から送出管８
３を介して冷却された冷媒をタンク８５に導入し、タン
ク８５から導出管８６を介して分岐器８８に冷媒を供給
し、分岐器８８で冷媒を供給管接続管８９と流入管接続
管９０に分岐して導入し、供給管接続管８９から冷媒を
プラズマ処理装置Ａの供給管２６に供給すると共に流入
管接続管９０から流入管３４に冷媒を供給する。供給管
２６に供給された冷媒は内側電極３の流路部２９を通っ
て排出管部２７から排出され、排出管部接続管９３を介
して混合器９２に導入される。一方、流入管３４に供給
された冷媒はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の流通路
３２を通って流出管３５から排出され、流出管接続管９
１を介して混合器９２に導入される。この後、冷媒は混
合器９２から導入管１００を介してタンク８５に導入さ
れ、返送管８４を介して冷凍機８２に返送される。
のプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにする。
まずポンプ８７で冷媒を冷凍機８２とプラズマ処理装置
Ａの間で循環させる。つまり、冷凍機８２から送出管８
３を介して冷却された冷媒をタンク８５に導入し、タン
ク８５から導出管８６を介して分岐器８８に冷媒を供給
し、分岐器８８で冷媒を供給管接続管８９と流入管接続
管９０に分岐して導入し、供給管接続管８９から冷媒を
プラズマ処理装置Ａの供給管２６に供給すると共に流入
管接続管９０から流入管３４に冷媒を供給する。供給管
２６に供給された冷媒は内側電極３の流路部２９を通っ
て排出管部２７から排出され、排出管部接続管９３を介
して混合器９２に導入される。一方、流入管３４に供給
された冷媒はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の流通路
３２を通って流出管３５から排出され、流出管接続管９
１を介して混合器９２に導入される。この後、冷媒は混
合器９２から導入管１００を介してタンク８５に導入さ
れ、返送管８４を介して冷凍機８２に返送される。
【００９５】上記のように冷媒を循環させた後、プラズ
マ処理装置Ａにプラズマ生成用ガスを導入する。つま
り、一次バルブ７３と二次バルブ７５を開いた状態にし
てボンベ７１から接続管７２を介してミキサー１０３に
各種のプラズマ生成用ガスを供給し、ミキサー１０３で
プラズマ生成用ガスを混合した後、ガス配管７８を介し
てガス導入管７０に混合したプラズマ生成用ガスを供給
し、ガス導入管７０から反応管２の放電空間２２にプラ
ズマ生成用ガスを導入するのである。
マ処理装置Ａにプラズマ生成用ガスを導入する。つま
り、一次バルブ７３と二次バルブ７５を開いた状態にし
てボンベ７１から接続管７２を介してミキサー１０３に
各種のプラズマ生成用ガスを供給し、ミキサー１０３で
プラズマ生成用ガスを混合した後、ガス配管７８を介し
てガス導入管７０に混合したプラズマ生成用ガスを供給
し、ガス導入管７０から反応管２の放電空間２２にプラ
ズマ生成用ガスを導入するのである。
【００９６】上記のようにプラズマ生成用ガスを放電空
間２２に導入した後、電源１５で発生させた高周波電圧
を外側電極１に印加し、放電空間２２に高周波電界を印
加する。尚、内側電極３は接地されている。そして放電
空間２２に高周波電界を印加することによって、放電空
間２２に導入されたプラズマ生成用ガスがプラズマ化さ
れて反応管２の吹き出し口２１からプラズマジェット６
５として吹き出すようにする。
間２２に導入した後、電源１５で発生させた高周波電圧
を外側電極１に印加し、放電空間２２に高周波電界を印
加する。尚、内側電極３は接地されている。そして放電
空間２２に高周波電界を印加することによって、放電空
間２２に導入されたプラズマ生成用ガスがプラズマ化さ
れて反応管２の吹き出し口２１からプラズマジェット６
５として吹き出すようにする。
【００９７】上記のようにして生成したプラズマジェッ
ト６５が一定の出力になると、搬送装置２３を駆動さ
せ、図１２と同様の前工程を終了した被処理物７をＸＹ
テーブル９９の近傍にまで搬送する。次に、図１４に示
すように、搬送装置２３からＸＹテーブル９９の上に被
処理物７を移して吹き出し口２１の下側にセットする。
次に、ＸＹテーブル９９を水平面で移動させて被処理物
７の所望の箇所にプラズマジェット６５を吹き付けてプ
ラズマ処理を行う。この後、処理済みの被処理物７をＸ
Ｙテーブル９９から搬送装置２３に移し、次工程へと搬
送する。
ト６５が一定の出力になると、搬送装置２３を駆動さ
せ、図１２と同様の前工程を終了した被処理物７をＸＹ
テーブル９９の近傍にまで搬送する。次に、図１４に示
すように、搬送装置２３からＸＹテーブル９９の上に被
処理物７を移して吹き出し口２１の下側にセットする。
次に、ＸＹテーブル９９を水平面で移動させて被処理物
７の所望の箇所にプラズマジェット６５を吹き付けてプ
ラズマ処理を行う。この後、処理済みの被処理物７をＸ
Ｙテーブル９９から搬送装置２３に移し、次工程へと搬
送する。
【００９８】上記のようにプラズマ処理を行っている
間、冷媒の温度が熱電対温度計９４で常に測定されてい
ると共に外側電極１及び被処理物７の温度が赤外線温度
計９７で測定されており、これら測定結果はコンピュー
タ１４に入力されている。そして冷媒や外側電極１の温
度が高すぎれば、ポンプ８７による冷媒の流量や冷凍機
８２による冷媒の冷却能力を上げるようにコンピュータ
１４で制御し、また冷媒の温度が低すぎれば、ポンプ８
７による冷媒の流量や冷凍機８２による冷媒の冷却能力
を下げるようにコンピュータ１４で制御する。また冷媒
や外側電極１や被処理物７の温度が異常に高くなれば、
一次バルブ７３を閉めて反応管２へのプラズマ生成用ガ
スの供給を遮断したり、また電源１５での高周波の発生
を遮断したり、搬送装置２３での被処理物７の搬送を停
止したりするようにコンピュータ１４で制御する。
間、冷媒の温度が熱電対温度計９４で常に測定されてい
ると共に外側電極１及び被処理物７の温度が赤外線温度
計９７で測定されており、これら測定結果はコンピュー
タ１４に入力されている。そして冷媒や外側電極１の温
度が高すぎれば、ポンプ８７による冷媒の流量や冷凍機
８２による冷媒の冷却能力を上げるようにコンピュータ
１４で制御し、また冷媒の温度が低すぎれば、ポンプ８
７による冷媒の流量や冷凍機８２による冷媒の冷却能力
を下げるようにコンピュータ１４で制御する。また冷媒
や外側電極１や被処理物７の温度が異常に高くなれば、
一次バルブ７３を閉めて反応管２へのプラズマ生成用ガ
スの供給を遮断したり、また電源１５での高周波の発生
を遮断したり、搬送装置２３での被処理物７の搬送を停
止したりするようにコンピュータ１４で制御する。
【００９９】尚、本システムには図示されていないが、
一連の処理が終了し、プラズマ生成を停止させた後に、
図１０に示した流入防止手段５の蓋体６の収納凹部４１
に反応管２の集束部２０の先端を埋入し、次の運転を再
開するまで吹き出し口２１から外部の空気が反応管２の
内部に混入しないような状態で休止させることができ
る。
一連の処理が終了し、プラズマ生成を停止させた後に、
図１０に示した流入防止手段５の蓋体６の収納凹部４１
に反応管２の集束部２０の先端を埋入し、次の運転を再
開するまで吹き出し口２１から外部の空気が反応管２の
内部に混入しないような状態で休止させることができ
る。
【０１００】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。
【０１０１】（実施例１）図１に示すプラズマ処理装置
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
ステンレス製のメッシュを用い、これを反応管２の外周
に巻き付けた。この外側電極１の反応管２側の面の粗度
Ｒａは１０００μｍであった。反応管２としては石英製
の円管（誘電率が３．６）を用いた。内側電極３として
は電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管であ
って、ともにステンレス製のものを用いた。冷媒として
は純水を用いた。被処理物７としては厚み３０μｍのカ
プトンフィルム（東レデュポン製のポリイミドフィル
ム）を用いた。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガス
であるヘリウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混合気
体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴン
の流量を１リットル／分、酸素の流量を１００ｃｃ／分
と設定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジ
ェット６５の流速は５ｍ／秒であった。
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
ステンレス製のメッシュを用い、これを反応管２の外周
に巻き付けた。この外側電極１の反応管２側の面の粗度
Ｒａは１０００μｍであった。反応管２としては石英製
の円管（誘電率が３．６）を用いた。内側電極３として
は電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管であ
って、ともにステンレス製のものを用いた。冷媒として
は純水を用いた。被処理物７としては厚み３０μｍのカ
プトンフィルム（東レデュポン製のポリイミドフィル
ム）を用いた。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガス
であるヘリウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混合気
体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴン
の流量を１リットル／分、酸素の流量を１００ｃｃ／分
と設定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジ
ェット６５の流速は５ｍ／秒であった。
【０１０２】そして外側電極１に冷却した空気を吹き付
けて空冷し、内側電極３を冷媒によって冷却しながら、
内側電極３を接地し、外側電極１に高周波（周波数が１
３．５６ＭＨｚ、印加電力が２５０Ｗ）を印加すること
によってプラズマを生成し、吹き出し口２１から吹き出
されるプラズマジェット６５にて上記被処理物７のエッ
チングを行った。反応管２から吹き出されるプラズマジ
ェット６５の温度は１２０℃であった。尚、このプラズ
マジェット６５の温度は高周波ノイズを除去する回路を
有する熱電対で測定した。そしてプラズマ処理にて被処
理物７に孔が貫通するまでの時間を測定し、この結果か
らエッチング速度を求めると、２０μｍ／分であった。
また被処理物７には熱的損傷及びストリーマー放電によ
る損傷は見られなかった。
けて空冷し、内側電極３を冷媒によって冷却しながら、
内側電極３を接地し、外側電極１に高周波（周波数が１
３．５６ＭＨｚ、印加電力が２５０Ｗ）を印加すること
によってプラズマを生成し、吹き出し口２１から吹き出
されるプラズマジェット６５にて上記被処理物７のエッ
チングを行った。反応管２から吹き出されるプラズマジ
ェット６５の温度は１２０℃であった。尚、このプラズ
マジェット６５の温度は高周波ノイズを除去する回路を
有する熱電対で測定した。そしてプラズマ処理にて被処
理物７に孔が貫通するまでの時間を測定し、この結果か
らエッチング速度を求めると、２０μｍ／分であった。
また被処理物７には熱的損傷及びストリーマー放電によ
る損傷は見られなかった。
【０１０３】（実施例２）図３に示すプラズマ処理装置
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので銅製の円管物を用い、これを反
応管２の外周に挿着した。反応管２に密着させた外側電
極１の内面は粗度Ｒａが１００μｍになるようにサンド
ブラストで加工されていた。反応管２としてはアルミナ
製の円管（誘電率が９．７）を用いた。内側電極３とし
ては電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管で
あって、ともに銅製のものを用いた。冷媒としては純水
とエチレングリコールを１：１で混合した混合溶液を用
いた。被処理物７としては厚み３０μｍのカプトンフィ
ルム（東レデュポン製のポリイミドフィルム）を用い
た。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリ
ウムとアルゴン及び反応ガスのＣＯ2の混合気体を用
い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量
を２リットル／分、ＣＯ2の流量を１００ｃｃ／分と設
定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジェッ
ト６５の流速は８ｍ／秒であった。
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので銅製の円管物を用い、これを反
応管２の外周に挿着した。反応管２に密着させた外側電
極１の内面は粗度Ｒａが１００μｍになるようにサンド
ブラストで加工されていた。反応管２としてはアルミナ
製の円管（誘電率が９．７）を用いた。内側電極３とし
ては電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管で
あって、ともに銅製のものを用いた。冷媒としては純水
とエチレングリコールを１：１で混合した混合溶液を用
いた。被処理物７としては厚み３０μｍのカプトンフィ
ルム（東レデュポン製のポリイミドフィルム）を用い
た。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリ
ウムとアルゴン及び反応ガスのＣＯ2の混合気体を用
い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量
を２リットル／分、ＣＯ2の流量を１００ｃｃ／分と設
定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジェッ
ト６５の流速は８ｍ／秒であった。
【０１０４】そして外側電極１と内側電極３を冷媒によ
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が３００Ｗ）
を印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口
２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被
処理物７のエッチングを行った。反応管２から吹き出さ
れるプラズマジェット６５の温度は１２０℃であった。
そしてプラズマ処理にて被処理物７に孔が貫通するまで
の時間を測定し、この結果からエッチング速度を求める
と、２１μｍ／分であった。また被処理物７には熱的損
傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかった。
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が３００Ｗ）
を印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口
２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被
処理物７のエッチングを行った。反応管２から吹き出さ
れるプラズマジェット６５の温度は１２０℃であった。
そしてプラズマ処理にて被処理物７に孔が貫通するまで
の時間を測定し、この結果からエッチング速度を求める
と、２１μｍ／分であった。また被処理物７には熱的損
傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかった。
【０１０５】（実施例３）図３に示すプラズマ処理装置
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので真鍮製の円管物を用い、これを
反応管２の外周に挿着した。反応管２に密着させた外側
電極１の内面は粗度Ｒａが５０μｍになるようにサンド
ブラストで加工されていた。反応管２としてはマグネシ
ア製の円管（誘電率が８．９）を用いた。内側電極３と
しては電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管
であって、ともに銅製のものを用いた。冷媒としてはパ
ーフルオロカーボン溶液を用いた。被処理物７としては
シリコンウェハーに厚さ２μｍのネガレジスト（東京応
化製のＯＭＲ８３）を塗布して形成したものを用いた。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
とアルゴンの混合気体を用い、ヘリウムの流量を１リッ
トル／分、アルゴンの流量を２リットル／分と設定し
た。また反応管２から吹き出されるプラズマジェット６
５の流速は１０ｍ／秒であった。
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので真鍮製の円管物を用い、これを
反応管２の外周に挿着した。反応管２に密着させた外側
電極１の内面は粗度Ｒａが５０μｍになるようにサンド
ブラストで加工されていた。反応管２としてはマグネシ
ア製の円管（誘電率が８．９）を用いた。内側電極３と
しては電極本体管２５と供給管２６で構成される二重管
であって、ともに銅製のものを用いた。冷媒としてはパ
ーフルオロカーボン溶液を用いた。被処理物７としては
シリコンウェハーに厚さ２μｍのネガレジスト（東京応
化製のＯＭＲ８３）を塗布して形成したものを用いた。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
とアルゴンの混合気体を用い、ヘリウムの流量を１リッ
トル／分、アルゴンの流量を２リットル／分と設定し
た。また反応管２から吹き出されるプラズマジェット６
５の流速は１０ｍ／秒であった。
【０１０６】そして外側電極１と内側電極３を冷媒によ
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力が４００
Ｗ）を印加することによってプラズマを生成し、吹き出
し口２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上
記被処理物７のネガレジストの剥離を行った。反応管２
から吹き出されるプラズマジェット６５の温度は１００
℃であった。そして段差計（Sloan Technology社製のＤ
ＥＫＴＡＫIIＡ）にて処理部分と被処理部分の深さ分布
を測定した結果から剥離速度を求めると、１．５μｍ／
分であった。また被処理物７には熱的損傷及びストリー
マー放電による損傷は見られなかった。
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力が４００
Ｗ）を印加することによってプラズマを生成し、吹き出
し口２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上
記被処理物７のネガレジストの剥離を行った。反応管２
から吹き出されるプラズマジェット６５の温度は１００
℃であった。そして段差計（Sloan Technology社製のＤ
ＥＫＴＡＫIIＡ）にて処理部分と被処理部分の深さ分布
を測定した結果から剥離速度を求めると、１．５μｍ／
分であった。また被処理物７には熱的損傷及びストリー
マー放電による損傷は見られなかった。
【０１０７】（実施例４）図３に示すプラズマ処理装置
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので真鍮製の円管物を用い、これを
反応管２の外周に挿着した。反応管２としてはイットリ
ア部分安定化ジルコニウム製の円管（誘電率が１１．
０）を用いた。内側電極３としては電極本体管２５と供
給管２６で構成される二重管であって、ともに銅製のも
のを用いた。冷媒としてはハイドロフルオロエーテルを
用いた。被処理物７としてはシリコンウェハーにＣｕ2
Ｏ膜をスパッタ蒸着して形成したものを用いた。プラズ
マ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウムとアル
ゴンの混合気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／
分、アルゴンの流量を２リットル／分と設定した。また
反応管２から吹き出されるプラズマジェット６５の流速
は１５ｍ／秒であった。
Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１としては
図４に示す構造のもので真鍮製の円管物を用い、これを
反応管２の外周に挿着した。反応管２としてはイットリ
ア部分安定化ジルコニウム製の円管（誘電率が１１．
０）を用いた。内側電極３としては電極本体管２５と供
給管２６で構成される二重管であって、ともに銅製のも
のを用いた。冷媒としてはハイドロフルオロエーテルを
用いた。被処理物７としてはシリコンウェハーにＣｕ2
Ｏ膜をスパッタ蒸着して形成したものを用いた。プラズ
マ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウムとアル
ゴンの混合気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／
分、アルゴンの流量を２リットル／分と設定した。また
反応管２から吹き出されるプラズマジェット６５の流速
は１５ｍ／秒であった。
【０１０８】そして外側電極１と内側電極３を冷媒によ
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１５ｋＨｚ、印加電力が３００Ｗ）を
印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口２
１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被処
理物７のＣｕ2ＯのＣｕへの還元を行った。反応管２か
ら吹き出されるプラズマジェット６５の温度は８０℃で
あった。そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）による
被処理物７の表面分析を行った結果から還元速度を求め
ると、０．２μｍ／分であった。また被処理物７には熱
的損傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかっ
た。
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が１５ｋＨｚ、印加電力が３００Ｗ）を
印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口２
１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被処
理物７のＣｕ2ＯのＣｕへの還元を行った。反応管２か
ら吹き出されるプラズマジェット６５の温度は８０℃で
あった。そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）による
被処理物７の表面分析を行った結果から還元速度を求め
ると、０．２μｍ／分であった。また被処理物７には熱
的損傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかっ
た。
【０１０９】（実施例５）被処理物７として図１２に示
すようなＩＣ搭載回路基板を用いた。このＩＣ搭載回路
基板は次のようにして作成した。まず、ガラスエポキシ
基板の表面に電解金めっきを施して厚み０．５μｍの回
路（ボンディングパッド９を含む）を形成して回路基板
８を形成した。次に、この回路基板８にクリーム半田を
スクリーン印刷し、クリーム半田にチップ抵抗を搭載し
てリフロー炉でチップ抵抗を回路基板８に接合した。さ
らに、回路基板８の表面にエポキシ系銀パラジウム接着
剤（日本エーブルスティック製の８４−１ＭＩ）を塗布
し、ＩＣをダイマウンターでマウントし、１７５℃、
１．５時間の加熱によって接着剤を硬化させて回路基板
８にＩＣ（電子部品４３）を搭載した。このＩＣはプラ
ズマ処理によるチャージアップダメージ（給電時におけ
る損傷）を評価するために、シリコン基板の上に、厚み
１０ｎｍのＳｉＯ2層と厚み３００ｎｍのポリシリコン
を形成したチップを用いた。
すようなＩＣ搭載回路基板を用いた。このＩＣ搭載回路
基板は次のようにして作成した。まず、ガラスエポキシ
基板の表面に電解金めっきを施して厚み０．５μｍの回
路（ボンディングパッド９を含む）を形成して回路基板
８を形成した。次に、この回路基板８にクリーム半田を
スクリーン印刷し、クリーム半田にチップ抵抗を搭載し
てリフロー炉でチップ抵抗を回路基板８に接合した。さ
らに、回路基板８の表面にエポキシ系銀パラジウム接着
剤（日本エーブルスティック製の８４−１ＭＩ）を塗布
し、ＩＣをダイマウンターでマウントし、１７５℃、
１．５時間の加熱によって接着剤を硬化させて回路基板
８にＩＣ（電子部品４３）を搭載した。このＩＣはプラ
ズマ処理によるチャージアップダメージ（給電時におけ
る損傷）を評価するために、シリコン基板の上に、厚み
１０ｎｍのＳｉＯ2層と厚み３００ｎｍのポリシリコン
を形成したチップを用いた。
【０１１０】この被処理物７のボンディングパッド９を
図１１に示すプラズマ処理システムでプラズマ処理して
表面の洗浄をした。プラズマ処理装置Ａとしては実施例
３と同様のものを用いた。また処理開始以前に、所定の
位置に位置合わせされたＩＣ搭載回路基板の位置合わせ
マーカー４０を基準としてＩＣ搭載回路基板上にＸ軸と
Ｙ軸からなる直角座標を想定し、回路基板８の角部に略
対応する位置において、開始点ａの位置を（Ｘ１，Ｙ
１）、終点ｂの位置を（Ｘ５，Ｙ５）、通過点ｃ、ｄ、
ｅの位置をそれぞれ（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、
（Ｘ４，Ｙ４）として座標で表してコンピュータ１４に
入力した。またプラズマ処理装置Ａからプラズマを吹き
出す時間を予めコンピュータ１４に入力した。
図１１に示すプラズマ処理システムでプラズマ処理して
表面の洗浄をした。プラズマ処理装置Ａとしては実施例
３と同様のものを用いた。また処理開始以前に、所定の
位置に位置合わせされたＩＣ搭載回路基板の位置合わせ
マーカー４０を基準としてＩＣ搭載回路基板上にＸ軸と
Ｙ軸からなる直角座標を想定し、回路基板８の角部に略
対応する位置において、開始点ａの位置を（Ｘ１，Ｙ
１）、終点ｂの位置を（Ｘ５，Ｙ５）、通過点ｃ、ｄ、
ｅの位置をそれぞれ（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、
（Ｘ４，Ｙ４）として座標で表してコンピュータ１４に
入力した。またプラズマ処理装置Ａからプラズマを吹き
出す時間を予めコンピュータ１４に入力した。
【０１１１】そしてまず、位置合わせマーカー４０の位
置を検出器（画像処理装置）１２で認識して、被処理物
７を正確に所定の位置まで設置台１１にて搬送した。次
に、プラズマを吹き出させながらプラズマ処理装置Ａを
被処理部分１３の上方で移動させた。つまり、プラズマ
処理装置Ａは開始点ａから通過点ｃ、ｄ、ｅをこの順で
通過して終点ｂに到達するように移動させ、その速度は
毎秒２ｃｍとした。プラズマ生成用ガスとしては不活性
ガスであるヘリウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混
合気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アル
ゴンの流量を１リットル／分、酸素の流量を５０ｃｃ／
分と設定した。また外側電極１への高周波の印加条件
を、周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が２００Ｗと設定
した。
置を検出器（画像処理装置）１２で認識して、被処理物
７を正確に所定の位置まで設置台１１にて搬送した。次
に、プラズマを吹き出させながらプラズマ処理装置Ａを
被処理部分１３の上方で移動させた。つまり、プラズマ
処理装置Ａは開始点ａから通過点ｃ、ｄ、ｅをこの順で
通過して終点ｂに到達するように移動させ、その速度は
毎秒２ｃｍとした。プラズマ生成用ガスとしては不活性
ガスであるヘリウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混
合気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、アル
ゴンの流量を１リットル／分、酸素の流量を５０ｃｃ／
分と設定した。また外側電極１への高周波の印加条件
を、周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が２００Ｗと設定
した。
【０１１２】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され
たが、処理後には３ｎｍ以下の深さで炭素が確認され、
ボンディングパッド９の炭素が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され
たが、処理後には３ｎｍ以下の深さで炭素が確認され、
ボンディングパッド９の炭素が減少していた。
【０１１３】（実施例６）プラズマ生成用ガスとして不
活性ガスであるヘリウムとアルゴンの混合気体を用い、
ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量を１
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力が２０
０Ｗと設定した。これら以外は実施例５と同様にしてプ
ラズマ処理を行った。
活性ガスであるヘリウムとアルゴンの混合気体を用い、
ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量を１
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力が２０
０Ｗと設定した。これら以外は実施例５と同様にしてプ
ラズマ処理を行った。
【０１１４】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され
たが、処理後には３ｎｍ以下の深さで炭素が確認され、
ボンディングパッド９の炭素が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され
たが、処理後には３ｎｍ以下の深さで炭素が確認され、
ボンディングパッド９の炭素が減少していた。
【０１１５】（実施例７）実施例５と同様の回路基板８
の回路（ボンディングパッド９を含む）に無電解フラッ
シュ金メッキを厚み０．０５μｍで施し、１７５℃、
１．５時間加熱した。これ以外は実施例５と同様にして
被処理物７を形成した。またプラズマ生成用ガスとして
不活性ガスであるヘリウムと反応ガスであるＨ2の混合
気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、Ｈ2の
流量を５０ｃｃ／分と設定し、また外側電極１への高周
波の印加条件を、周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力
が３００Ｗと設定した。これら以外は実施例５と同様に
して上記被処理物７のプラズマ処理を行った。
の回路（ボンディングパッド９を含む）に無電解フラッ
シュ金メッキを厚み０．０５μｍで施し、１７５℃、
１．５時間加熱した。これ以外は実施例５と同様にして
被処理物７を形成した。またプラズマ生成用ガスとして
不活性ガスであるヘリウムと反応ガスであるＨ2の混合
気体を用い、ヘリウムの流量を１リットル／分、Ｈ2の
流量を５０ｃｃ／分と設定し、また外側電極１への高周
波の印加条件を、周波数が１３．５６ＭＨｚ、印加電力
が３００Ｗと設定した。これら以外は実施例５と同様に
して上記被処理物７のプラズマ処理を行った。
【０１１６】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前はニッケル水酸化物及びニッケル酸化
物のピークが主体であったが、処理後には金属ニッケル
に基づくピークのみであって、ボンディングパッド９の
ニッケル水酸化物及びニッケル酸化物が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前はニッケル水酸化物及びニッケル酸化
物のピークが主体であったが、処理後には金属ニッケル
に基づくピークのみであって、ボンディングパッド９の
ニッケル水酸化物及びニッケル酸化物が減少していた。
【０１１７】（実施例８）プラズマ生成用ガスとして不
活性ガスであるヘリウムとアルゴンの混合気体を用い、
ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量を２
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１５ｋＨｚ、印加電力が１００Ｗと
設定した。これら以外は実施例７と同様にしてプラズマ
処理を行った。
活性ガスであるヘリウムとアルゴンの混合気体を用い、
ヘリウムの流量を１リットル／分、アルゴンの流量を２
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１５ｋＨｚ、印加電力が１００Ｗと
設定した。これら以外は実施例７と同様にしてプラズマ
処理を行った。
【０１１８】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前はニッケル水酸化物及びニッケル酸化
物のピークのみであったが、処理後には金属ニッケルに
基づくピークのみであって、ボンディングパッド９のニ
ッケル水酸化物及びニッケル酸化物が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前はニッケル水酸化物及びニッケル酸化
物のピークのみであったが、処理後には金属ニッケルに
基づくピークのみであって、ボンディングパッド９のニ
ッケル水酸化物及びニッケル酸化物が減少していた。
【０１１９】（実施例９）アルミナ基板に銀パラジウム
ペーストをスクリーン印刷し、これを焼き付けして回路
（ボンディングパッド９を含む）を形成した。これ以外
は実施例５と同様にして被処理物７を形成した。またプ
ラズマ生成用ガスとして不活性ガスであるヘリウムとア
ルゴン及び反応ガスのＨ2の混合気体を用い、ヘリウム
の流量を１リットル／分、アルゴンの流量を１リットル
／分、Ｈ2の流量を５０ｃｃ／分と設定し、また外側電
極１への高周波の印加条件を、周波数が１５ｋＨｚ、印
加電力が１００Ｗと設定した。これら以外は実施例５と
同様にして上記被処理物７のプラズマ処理を行った。
ペーストをスクリーン印刷し、これを焼き付けして回路
（ボンディングパッド９を含む）を形成した。これ以外
は実施例５と同様にして被処理物７を形成した。またプ
ラズマ生成用ガスとして不活性ガスであるヘリウムとア
ルゴン及び反応ガスのＨ2の混合気体を用い、ヘリウム
の流量を１リットル／分、アルゴンの流量を１リットル
／分、Ｈ2の流量を５０ｃｃ／分と設定し、また外側電
極１への高周波の印加条件を、周波数が１５ｋＨｚ、印
加電力が１００Ｗと設定した。これら以外は実施例５と
同様にして上記被処理物７のプラズマ処理を行った。
【０１２０】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は酸化銀のピークが確認されたが、処
理後にはこのピークは金属銀に変化しており、ボンディ
ングパッド９の酸化銀が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は酸化銀のピークが確認されたが、処
理後にはこのピークは金属銀に変化しており、ボンディ
ングパッド９の酸化銀が減少していた。
【０１２１】（実施例１０）プラズマ生成用ガスとして
不活性ガスであるヘリウムを用い、ヘリウムの流量を２
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が１００Ｗ
と設定した。これら以外は実施例９と同様にしてプラズ
マ処理を行った。
不活性ガスであるヘリウムを用い、ヘリウムの流量を２
リットル／分と設定し、また外側電極１への高周波の印
加条件を、周波数が１００ｋＨｚ、印加電力が１００Ｗ
と設定した。これら以外は実施例９と同様にしてプラズ
マ処理を行った。
【０１２２】そしてＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）に
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は酸化銀のピークが確認されたが、処
理後にはこのピークは金属銀に変化しており、ボンディ
ングパッド９の酸化銀が減少していた。
よる被処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行
った結果、処理前は酸化銀のピークが確認されたが、処
理後にはこのピークは金属銀に変化しており、ボンディ
ングパッド９の酸化銀が減少していた。
【０１２３】（実施例１１）図５に示すプラズマ処理装
置Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１として
は図４に示す構造のもので銅製の円管物を用い、これを
石英製の上筒部２ａと下筒部２ｂの間に挟んで接合する
ようにして反応管２を形成した。外側電極１の内面は粗
度Ｒａが５０μｍになるようにサンドブラストで加工さ
れていた。内側電極３としては電極本体管２５と供給管
２６で構成される二重管であって、ともに銅製のものを
用いた。冷媒としてはパーフルオロエチレン液を用い
た。被処理物７としては厚み５０μｍのカプトンフィル
ム（東レデュポン製のポリイミドフィルム）を用いた。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
と反応ガスである酸素の混合気体を用い、ヘリウムの流
量を３リットル／分、酸素の流量を１５０ｃｃ／分と設
定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジェッ
ト６５の流速は２５ｍ／秒であった。
置Ａを用いてプラズマ処理を行った。外側電極１として
は図４に示す構造のもので銅製の円管物を用い、これを
石英製の上筒部２ａと下筒部２ｂの間に挟んで接合する
ようにして反応管２を形成した。外側電極１の内面は粗
度Ｒａが５０μｍになるようにサンドブラストで加工さ
れていた。内側電極３としては電極本体管２５と供給管
２６で構成される二重管であって、ともに銅製のものを
用いた。冷媒としてはパーフルオロエチレン液を用い
た。被処理物７としては厚み５０μｍのカプトンフィル
ム（東レデュポン製のポリイミドフィルム）を用いた。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
と反応ガスである酸素の混合気体を用い、ヘリウムの流
量を３リットル／分、酸素の流量を１５０ｃｃ／分と設
定した。また反応管２から吹き出されるプラズマジェッ
ト６５の流速は２５ｍ／秒であった。
【０１２４】そして外側電極１と内側電極３を冷媒によ
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が２００ＭＨｚ、印加電力が２００Ｗ）
を印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口
２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被
処理物７のエッチングを行った。反応管２から吹き出さ
れるプラズマジェット６５の温度は１２５℃であった。
そしてプラズマ処理にて被処理物７に孔が貫通するまで
の時間を測定し、この結果からエッチング速度を求める
と、３５μｍ／分であった。また被処理物７には熱的損
傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかった。
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が２００ＭＨｚ、印加電力が２００Ｗ）
を印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口
２１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被
処理物７のエッチングを行った。反応管２から吹き出さ
れるプラズマジェット６５の温度は１２５℃であった。
そしてプラズマ処理にて被処理物７に孔が貫通するまで
の時間を測定し、この結果からエッチング速度を求める
と、３５μｍ／分であった。また被処理物７には熱的損
傷及びストリーマー放電による損傷は見られなかった。
【０１２５】（実施例１２）被処理物７としては半導体
チップとＮｉ／Ａｕメタライズ基板を用い、半導体チッ
プに形成されたＳｎ−Ａｇ半田バンプの表面、及びＮｉ
／Ａｕメタライズ基板のメタライズ部分を被処理部分１
３とした。そしてこれら被処理部分１３を実施例５と同
様のプラズマ処理システムでプラズマ処理した。プラズ
マ生成用ガスとして不活性ガスであるヘリウムとアルゴ
ン及び反応ガスのＯ2とＣＦ4の混合気体を用い、ヘリウ
ムの流量を０．５リットル／分、アルゴンの流量を０．
５リットル／分、Ｏ2の流量を２５ｃｃ／分、ＣＦ4の流
量を２５ｃｃ／分と設定し、また外側電極１への高周波
の印加条件を、周波数が２．４５ＧＨｚ、印加電力が５
００Ｗと設定し、さらにプラズマ処理時間を１０秒と設
定した。これら以外は実施例５と同様にしてプラズマ処
理を行った。
チップとＮｉ／Ａｕメタライズ基板を用い、半導体チッ
プに形成されたＳｎ−Ａｇ半田バンプの表面、及びＮｉ
／Ａｕメタライズ基板のメタライズ部分を被処理部分１
３とした。そしてこれら被処理部分１３を実施例５と同
様のプラズマ処理システムでプラズマ処理した。プラズ
マ生成用ガスとして不活性ガスであるヘリウムとアルゴ
ン及び反応ガスのＯ2とＣＦ4の混合気体を用い、ヘリウ
ムの流量を０．５リットル／分、アルゴンの流量を０．
５リットル／分、Ｏ2の流量を２５ｃｃ／分、ＣＦ4の流
量を２５ｃｃ／分と設定し、また外側電極１への高周波
の印加条件を、周波数が２．４５ＧＨｚ、印加電力が５
００Ｗと設定し、さらにプラズマ処理時間を１０秒と設
定した。これら以外は実施例５と同様にしてプラズマ処
理を行った。
【０１２６】そしてプラズマ処理された半導体チップと
Ｎｉ／Ａｕメタライズ基板を大気中で位置合わせし、Ｈ
2／Ｎ2雰囲気中（酸素濃度８０ｐｐｍ）でベルト炉で２
３０℃の条件でリフローを行った。その結果、プラズマ
処理前では半導体チップとＮｉ／Ａｕメタライズ基板は
接合することができなかったが、プラズマ処理後では良
好な接合強度が得られた。
Ｎｉ／Ａｕメタライズ基板を大気中で位置合わせし、Ｈ
2／Ｎ2雰囲気中（酸素濃度８０ｐｐｍ）でベルト炉で２
３０℃の条件でリフローを行った。その結果、プラズマ
処理前では半導体チップとＮｉ／Ａｕメタライズ基板は
接合することができなかったが、プラズマ処理後では良
好な接合強度が得られた。
【０１２７】（実施例１３）被処理物７として実施例３
と同様の、シリコンウェハーに厚さ２μｍのネガレジス
ト（東京応化製のＯＭＲ８３）を塗布して形成したもの
を用いた。この被処理物７を図７に示すプラズマ処理装
置Ａを用いてプラズマ処理（エッチング）を行った。外
側電極１及び内側電極３はともにステンレス製であっ
て、反応管２に密着させた外側電極１の内面及び内側電
極３の外面は粗度Ｒａが５０μｍになるようにサンドブ
ラストで加工されていた。また内側電極３の外面には厚
さ５０μｍのＳｉＯ2の被膜がプラズマＣＶＤ法で均一
に形成した。反応管２としては石英製のものを用いた。
冷媒としてはパーフルオロカーボン溶液を用い、これを
外側電極１と内側電極３の両方に循環させて冷却した。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
とアルゴンと酸素の混合気体を用い、ヘリウムの流量を
１リットル／分、アルゴンの流量を３リットル／分、酸
素の流量を３０ｃｃ／分と設定した。また反応管２から
吹き出されるプラズマジェット６５の流速は１０ｍ／秒
であった。
と同様の、シリコンウェハーに厚さ２μｍのネガレジス
ト（東京応化製のＯＭＲ８３）を塗布して形成したもの
を用いた。この被処理物７を図７に示すプラズマ処理装
置Ａを用いてプラズマ処理（エッチング）を行った。外
側電極１及び内側電極３はともにステンレス製であっ
て、反応管２に密着させた外側電極１の内面及び内側電
極３の外面は粗度Ｒａが５０μｍになるようにサンドブ
ラストで加工されていた。また内側電極３の外面には厚
さ５０μｍのＳｉＯ2の被膜がプラズマＣＶＤ法で均一
に形成した。反応管２としては石英製のものを用いた。
冷媒としてはパーフルオロカーボン溶液を用い、これを
外側電極１と内側電極３の両方に循環させて冷却した。
プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘリウム
とアルゴンと酸素の混合気体を用い、ヘリウムの流量を
１リットル／分、アルゴンの流量を３リットル／分、酸
素の流量を３０ｃｃ／分と設定した。また反応管２から
吹き出されるプラズマジェット６５の流速は１０ｍ／秒
であった。
【０１２８】そして外側電極１と内側電極３を冷媒によ
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が６０ＭＨｚ、印加電力が３００Ｗ）を
印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口２
１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被処
理物７のネガレジストの剥離を行った。そして段差計
（Sloan Technology社製のＤＥＫＴＡＫIIＡ）にて処理
部分と被処理部分の深さ分布を測定した結果からエッチ
ング速度を求めると、５．０μｍ／分であった。また被
処理物７には熱的損傷及びストリーマー放電による損傷
は見られなかった。
って冷却しながら、内側電極３を接地し、外側電極１に
高周波（周波数が６０ＭＨｚ、印加電力が３００Ｗ）を
印加することによってプラズマを生成し、吹き出し口２
１から吹き出されるプラズマジェット６５にて上記被処
理物７のネガレジストの剥離を行った。そして段差計
（Sloan Technology社製のＤＥＫＴＡＫIIＡ）にて処理
部分と被処理部分の深さ分布を測定した結果からエッチ
ング速度を求めると、５．０μｍ／分であった。また被
処理物７には熱的損傷及びストリーマー放電による損傷
は見られなかった。
【０１２９】（実施例１４）被処理物７としてＯＭＰＡ
Ｃ(Over Molded Pad Array Carrier) 型ＢＧＡ(Ball Gr
id Array)基板を使用した。これは０.５ｍｍの厚みのＢ
Ｔ（ビスマレイミドトリアジン）基板に太陽インキ製レ
ジスト（PSR-4000AUS5)を４０μｍの厚みに塗布したも
のである。基板のサイズは５０×２００ｍｍであった。
このＢＧＡ基板の一部分にはボンディングパッドを含む
金メッキ回路部が形成され、更に実施例５と同様のＩＣ
チップが搭載されている。この基板を図８に示すプラズ
マ処理装置を使用し、図９に示す装置によりプラズマ処
理を行った。搬送装置２３の搬送速度は２ｃｍ/秒であ
った。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘ
リウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混合気体を用
い、ヘリウムの流量を３リットル／分、アルゴンの流量
を５リットル／分、酸素の流量を１００ｃｃ/分と設定
した。
Ｃ(Over Molded Pad Array Carrier) 型ＢＧＡ(Ball Gr
id Array)基板を使用した。これは０.５ｍｍの厚みのＢ
Ｔ（ビスマレイミドトリアジン）基板に太陽インキ製レ
ジスト（PSR-4000AUS5)を４０μｍの厚みに塗布したも
のである。基板のサイズは５０×２００ｍｍであった。
このＢＧＡ基板の一部分にはボンディングパッドを含む
金メッキ回路部が形成され、更に実施例５と同様のＩＣ
チップが搭載されている。この基板を図８に示すプラズ
マ処理装置を使用し、図９に示す装置によりプラズマ処
理を行った。搬送装置２３の搬送速度は２ｃｍ/秒であ
った。プラズマ生成用ガスとしては不活性ガスであるヘ
リウムとアルゴン及び反応ガスの酸素の混合気体を用
い、ヘリウムの流量を３リットル／分、アルゴンの流量
を５リットル／分、酸素の流量を１００ｃｃ/分と設定
した。
【０１３０】そして、外側電極１と内側電極３をイオン
交換水の循環によって冷却し、内側電極３を接地し、外
側電極１に高周波（１３．５６ＭＨｚ，５００Ｗ）を印
加することによってプラズマを生成させ、吹きだし口２
１から吹き出されるプラズマジェットにて被処理物７を
連続的に処理した。
交換水の循環によって冷却し、内側電極３を接地し、外
側電極１に高周波（１３．５６ＭＨｚ，５００Ｗ）を印
加することによってプラズマを生成させ、吹きだし口２
１から吹き出されるプラズマジェットにて被処理物７を
連続的に処理した。
【０１３１】このように処理した基板について処理前と
性能を比較した。処理前ではレジスト部の水の接触角は
８０度であったが、処理後は８度に低下し、表面が親水
性に改質された。また金メッキボンディングパッド部と
ＩＣとをワイヤボンディングした結果、表１に示すよう
に、著しい性能の向上が確認された。
性能を比較した。処理前ではレジスト部の水の接触角は
８０度であったが、処理後は８度に低下し、表面が親水
性に改質された。また金メッキボンディングパッド部と
ＩＣとをワイヤボンディングした結果、表１に示すよう
に、著しい性能の向上が確認された。
【０１３２】そして、Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）
による被処理物のボンディングパッド部の表面分析を行
った結果、処理前は５０ナノメートルの深さまで炭素が
認められたが、処理後は３ナノメートル以下まで炭素が
減少している事が確認された。さらに、基板にプラスコ
ン製封止樹脂（ＳＭＴ-Ｂ-１）をその底面積が１ｃｍ 2
になるようにプリン状に成形し、封止樹脂の基板との剪
断剥離強度を測定した結果、処理前の基板は２ＭＰａで
あったが、処理後は１０ＭＰａと大きく強度が向上し
た。また、ＩＣのチャージアップダメージもなかった。
による被処理物のボンディングパッド部の表面分析を行
った結果、処理前は５０ナノメートルの深さまで炭素が
認められたが、処理後は３ナノメートル以下まで炭素が
減少している事が確認された。さらに、基板にプラスコ
ン製封止樹脂（ＳＭＴ-Ｂ-１）をその底面積が１ｃｍ 2
になるようにプリン状に成形し、封止樹脂の基板との剪
断剥離強度を測定した結果、処理前の基板は２ＭＰａで
あったが、処理後は１０ＭＰａと大きく強度が向上し
た。また、ＩＣのチャージアップダメージもなかった。
【０１３３】（実施例１５）図１０に示すような蓋体６
を有する流入防止手段５で、運転停止時に吹き出し口２
１を閉塞した以外は、実施例３と同様にしてネガレジス
ト（東京応化製のＯＭＲ８３）のエッチングを行った。
を有する流入防止手段５で、運転停止時に吹き出し口２
１を閉塞した以外は、実施例３と同様にしてネガレジス
ト（東京応化製のＯＭＲ８３）のエッチングを行った。
【０１３４】運転停止時に蓋体６を被せていない場合
は、エッチング速度が定常に達するまでに１０分間かか
ったが、運転停止時に蓋体６を被せた場合は、１分以内
でエッチング速度が定常状態に達した。
は、エッチング速度が定常に達するまでに１０分間かか
ったが、運転停止時に蓋体６を被せた場合は、１分以内
でエッチング速度が定常状態に達した。
【０１３５】（比較例１）電極１，３を冷却しなかった
以外は、実施例１と同様にしてプラズマ処理を行った。
またプラズマ処理中に図１６のようなストリーマー放電
が発生し、被処理物７を均質にエッチングすることがで
きなかった。また内側電極３の表面は酸化されて黒変し
ていた。
以外は、実施例１と同様にしてプラズマ処理を行った。
またプラズマ処理中に図１６のようなストリーマー放電
が発生し、被処理物７を均質にエッチングすることがで
きなかった。また内側電極３の表面は酸化されて黒変し
ていた。
【０１３６】（比較例２）冷媒によって外側電極１と内
側電極３を冷却せず、且つ印加電力を２５０Ｗにした以
外は、実施例３と同様にしてプラズマ処理を行った。
尚、２５０Ｗ以上の電力は電極の熱溶融等が生じるため
印加することができなかった。反応管２から吹き出され
るプラズマジェット６５の温度は３４０℃であった。そ
して実施例３と同様にネガレジストの剥離を試みたが、
ネガレジストが炭化して剥離することができなかった。
側電極３を冷却せず、且つ印加電力を２５０Ｗにした以
外は、実施例３と同様にしてプラズマ処理を行った。
尚、２５０Ｗ以上の電力は電極の熱溶融等が生じるため
印加することができなかった。反応管２から吹き出され
るプラズマジェット６５の温度は３４０℃であった。そ
して実施例３と同様にネガレジストの剥離を試みたが、
ネガレジストが炭化して剥離することができなかった。
【０１３７】（比較例３）冷媒によって外側電極１と内
側電極３を冷却せず、且つ印加電力を２５０Ｗにした以
外は、実施例４と同様にしてプラズマ処理を行った。
尚、２５０Ｗ以上の電力は電極の熱溶融等が生じるため
印加することができなかった。反応管２から吹き出され
るプラズマジェット６５の温度は３４０℃であった。そ
して実施例４と同様にＣｕ2ＯのＣｕへの還元を試みた
が、シリコンウェハーが空気中で加熱されて酸化が生じ
て黒変した。
側電極３を冷却せず、且つ印加電力を２５０Ｗにした以
外は、実施例４と同様にしてプラズマ処理を行った。
尚、２５０Ｗ以上の電力は電極の熱溶融等が生じるため
印加することができなかった。反応管２から吹き出され
るプラズマジェット６５の温度は３４０℃であった。そ
して実施例４と同様にＣｕ2ＯのＣｕへの還元を試みた
が、シリコンウェハーが空気中で加熱されて酸化が生じ
て黒変した。
【０１３８】（比較例４）実施例５と同様の被処理物７
を図１５に示す従来のプラズマ処理装置で処理した。５
０は反応槽であって、その内部には上部電極５１と下部
電極５２が対向して配置されている。また反応槽５０の
上面には絶縁物５３が装着されており、この絶縁物５３
を貫通する配線６２にて上部電極５１と交流電源５４が
接続されている。尚、交流電源５４は接地されている。
また反応槽５０の下面には絶縁物５５が装着されてお
り、この絶縁物５５を貫通する配線６１にて下部電極５
２は接地されている。また下部電極５２の上面には固体
誘電体５９が設けられている。さらに反応槽５０の上部
にはガス導入口５６が設けられていると共に反応槽５０
の下部にはガス導出口５７が設けられている。
を図１５に示す従来のプラズマ処理装置で処理した。５
０は反応槽であって、その内部には上部電極５１と下部
電極５２が対向して配置されている。また反応槽５０の
上面には絶縁物５３が装着されており、この絶縁物５３
を貫通する配線６２にて上部電極５１と交流電源５４が
接続されている。尚、交流電源５４は接地されている。
また反応槽５０の下面には絶縁物５５が装着されてお
り、この絶縁物５５を貫通する配線６１にて下部電極５
２は接地されている。また下部電極５２の上面には固体
誘電体５９が設けられている。さらに反応槽５０の上部
にはガス導入口５６が設けられていると共に反応槽５０
の下部にはガス導出口５７が設けられている。
【０１３９】そして固体誘電体５９の上に被処理物７を
載せ、ガス導入口５６からプラズマ生成用ガスを導入す
ると共に上部電極５１と下部電極５２の間に交流を印加
してプラズマ処理を行った。プラズマ生成用ガスとして
は実施例５と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も
実施例５にした。また下部電極５２への高周波の印加条
件も実施例５の外側電極１への印加条件と同様に設定し
た。さらに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処理
時間２分とした。
載せ、ガス導入口５６からプラズマ生成用ガスを導入す
ると共に上部電極５１と下部電極５２の間に交流を印加
してプラズマ処理を行った。プラズマ生成用ガスとして
は実施例５と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も
実施例５にした。また下部電極５２への高周波の印加条
件も実施例５の外側電極１への印加条件と同様に設定し
た。さらに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処理
時間２分とした。
【０１４０】Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）による被
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され、処理
後にも１０ｎｍの深さまで炭素が確認され、実施例５よ
りも処理効果が低いことが確認された。
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理前は３０ｎｍの深さまで炭素が確認され、処理
後にも１０ｎｍの深さまで炭素が確認され、実施例５よ
りも処理効果が低いことが確認された。
【０１４１】（比較例５）実施例７と同様の被処理物７
を図１５に示す従来のプラズマ処理装置を用いて比較例
４と同様に処理した。プラズマ生成用ガスとしては実施
例７と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も実施例
７にした。また下部電極５２への高周波の印加条件も実
施例７の外側電極１への印加条件と同様に設定した。さ
らに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処理時間２
分とした。
を図１５に示す従来のプラズマ処理装置を用いて比較例
４と同様に処理した。プラズマ生成用ガスとしては実施
例７と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も実施例
７にした。また下部電極５２への高周波の印加条件も実
施例７の外側電極１への印加条件と同様に設定した。さ
らに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処理時間２
分とした。
【０１４２】Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）による被
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理後にもニッケル水酸化物及びニッケル酸化物の
ピークが確認され、実施例７よりも処理効果が低いこと
が確認された。
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理後にもニッケル水酸化物及びニッケル酸化物の
ピークが確認され、実施例７よりも処理効果が低いこと
が確認された。
【０１４３】（比較例６）実施例１０と同様の被処理物
７を図１５に示す従来のプラズマ処理装置を用いて比較
例４と同様に処理した。プラズマ生成用ガスとしては実
施例１０と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も実
施例１０にした。また下部電極５２への高周波の印加条
件も実施例１０の外側電極１への印加条件と同様に設定
した。さらに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処
理時間２分とした。
７を図１５に示す従来のプラズマ処理装置を用いて比較
例４と同様に処理した。プラズマ生成用ガスとしては実
施例１０と同組成の混合気体を用い、各ガスの流量も実
施例１０にした。また下部電極５２への高周波の印加条
件も実施例１０の外側電極１への印加条件と同様に設定
した。さらに反応槽５０内の圧力を７６０Ｔｏｒｒ、処
理時間２分とした。
【０１４４】Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）による被
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理後にも一部酸化銀のピークが確認され、実施例
１０よりも処理効果が低いことが確認された。
処理物７のボンディングパッド９の表面分析を行った結
果、処理後にも一部酸化銀のピークが確認され、実施例
１０よりも処理効果が低いことが確認された。
【０１４５】（比較例７）上記実施例５乃至９におい
て、冷媒による外側電極１と内側電極３の冷却を行わな
い以外は、各実施例と同条件でプラズマ処理を行ったと
ころ、被処理物７が熱のために破損した。
て、冷媒による外側電極１と内側電極３の冷却を行わな
い以外は、各実施例と同条件でプラズマ処理を行ったと
ころ、被処理物７が熱のために破損した。
【０１４６】次に、実施例６乃至１０、１３及び比較例
４乃至６で処理された被処理物７において、ＩＣとボン
ディングパッド９をカイジョー製のワイヤボンダー（Ｆ
Ｐ−１１８ＡＰ）にてワイヤボンディング接合した。接
合条件は０．７Ｗ、２０ｍｓｅｃ、１５０℃の条件であ
った。このように接合されたワイヤボンド強度（接合強
度）と取れモードを評価した。取れモードＢはワイヤと
半田ボールとの間で切れたことを示す。取れモードＣは
ワイヤの中央部分で切れたことを示す。取れモードＤは
ワイヤとボンディングパッド９の界面で剥離したことを
示す。取れモードＥはワイヤがボンディングパッド９に
接合されなかったことを示す。またＩＣのチャージアッ
プダメージを評価するために、シリコン基板の上に、厚
み１０ｎｍのＳｉＯ2層と厚み３００ｎｍのポリシリコ
ン（多結晶シリコン）を形成したチップを用い、電流密
度１ｎＡ／１０μｍ2で破壊判定電圧Ｖ＜８ボルトとし
た。結果を表１に示す。
４乃至６で処理された被処理物７において、ＩＣとボン
ディングパッド９をカイジョー製のワイヤボンダー（Ｆ
Ｐ−１１８ＡＰ）にてワイヤボンディング接合した。接
合条件は０．７Ｗ、２０ｍｓｅｃ、１５０℃の条件であ
った。このように接合されたワイヤボンド強度（接合強
度）と取れモードを評価した。取れモードＢはワイヤと
半田ボールとの間で切れたことを示す。取れモードＣは
ワイヤの中央部分で切れたことを示す。取れモードＤは
ワイヤとボンディングパッド９の界面で剥離したことを
示す。取れモードＥはワイヤがボンディングパッド９に
接合されなかったことを示す。またＩＣのチャージアッ
プダメージを評価するために、シリコン基板の上に、厚
み１０ｎｍのＳｉＯ2層と厚み３００ｎｍのポリシリコ
ン（多結晶シリコン）を形成したチップを用い、電流密
度１ｎＡ／１０μｍ2で破壊判定電圧Ｖ＜８ボルトとし
た。結果を表１に示す。
【０１４７】
【表１】
【０１４８】表１から明らかなように、本発明の実施例
５、６あるいは実施例７、８、あるいは実施例９、１
０、１３で処理した場合、比較例４、５、６で処理する
よりも、ワイヤボンド強度や取れモードが向上し、チャ
ージアップダメージによる不良率も大幅に少なくなっ
た。
５、６あるいは実施例７、８、あるいは実施例９、１
０、１３で処理した場合、比較例４、５、６で処理する
よりも、ワイヤボンド強度や取れモードが向上し、チャ
ージアップダメージによる不良率も大幅に少なくなっ
た。
【０１４９】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、外側電極を備えた筒状の反応管、及び反応管の
内部に配置される内側電極を具備して構成され、反応管
に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの混合気体を
導入すると共に外側電極と内側電極の間に交流電界を印
加することにより大気圧下で反応管の内部にグロー放電
を発生させ、反応管からプラズマジェットを吹き出すよ
うにするプラズマ処理装置において、外側電極と内側電
極に冷却手段を設けるので、冷却手段で外側電極と内側
電極の両方を冷却手段で冷却することによって、大気圧
下で周波数及び出力の高い交流でプラズマを生成して
も、外側電極と内側電極の両方の温度上昇を抑えること
ができ、プラズマの温度が高くならないようにすること
ができて被処理物の熱的損傷を少なくすることができる
ものであり、また均質なグロー放電を生成してストリー
マー放電の生成を抑えることができ、被処理物のストリ
ーマー放電による損傷を少なくすることができるもので
ある。
発明は、外側電極を備えた筒状の反応管、及び反応管の
内部に配置される内側電極を具備して構成され、反応管
に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの混合気体を
導入すると共に外側電極と内側電極の間に交流電界を印
加することにより大気圧下で反応管の内部にグロー放電
を発生させ、反応管からプラズマジェットを吹き出すよ
うにするプラズマ処理装置において、外側電極と内側電
極に冷却手段を設けるので、冷却手段で外側電極と内側
電極の両方を冷却手段で冷却することによって、大気圧
下で周波数及び出力の高い交流でプラズマを生成して
も、外側電極と内側電極の両方の温度上昇を抑えること
ができ、プラズマの温度が高くならないようにすること
ができて被処理物の熱的損傷を少なくすることができる
ものであり、また均質なグロー放電を生成してストリー
マー放電の生成を抑えることができ、被処理物のストリ
ーマー放電による損傷を少なくすることができるもので
ある。
【０１５０】また本発明の請求項２に記載の発明は、冷
却手段として不凍性及び絶縁性を有する液体の冷媒を用
いるので、凍結することがなく、また電気的な絶縁性を
損なうことなく、外側電極及び内側電極の温度上昇を抑
えることができるものである。
却手段として不凍性及び絶縁性を有する液体の冷媒を用
いるので、凍結することがなく、また電気的な絶縁性を
損なうことなく、外側電極及び内側電極の温度上昇を抑
えることができるものである。
【０１５１】また本発明の請求項３に記載の発明は、冷
媒を循環させる循環手段を具備したので、冷却能力の低
下した冷媒を外側電極や内側電極から取り出すと共に冷
却能力の高い冷媒を外側電極と内側電極に供給すること
ができ、外側電極と内側電極の温度上昇を確実に防止す
ることができるものである。
媒を循環させる循環手段を具備したので、冷却能力の低
下した冷媒を外側電極や内側電極から取り出すと共に冷
却能力の高い冷媒を外側電極と内側電極に供給すること
ができ、外側電極と内側電極の温度上昇を確実に防止す
ることができるものである。
【０１５２】また本発明の請求項４に記載の発明は、外
側電極として内側電極と絶縁された金属製の円筒管を用
いるので、金属製の円筒管を用いて放熱性を高くするこ
とによって、冷媒による外側電極の冷却の効率を高くす
ることができるものである。
側電極として内側電極と絶縁された金属製の円筒管を用
いるので、金属製の円筒管を用いて放熱性を高くするこ
とによって、冷媒による外側電極の冷却の効率を高くす
ることができるものである。
【０１５３】また本発明の請求項５に記載の発明は、絶
縁性材料で反応管を形成すると共に反応管の外周に金属
製の外側電極を設けるので、外側電極と内側電極の間に
電気的絶縁性材料からなるバリア層を形成することがで
き、より高い放電の安定化を図ることができるものであ
る。
縁性材料で反応管を形成すると共に反応管の外周に金属
製の外側電極を設けるので、外側電極と内側電極の間に
電気的絶縁性材料からなるバリア層を形成することがで
き、より高い放電の安定化を図ることができるものであ
る。
【０１５４】また本発明の請求項６に記載の発明は、反
応管から吹き出すプラズマジェットの温度を２５０℃以
下に制御するための制御手段を具備するので、制御手段
により電極の温度上昇を抑えることができ、熱的損傷や
ストリーマー放電による損傷を少なくして被処理物をプ
ラズマ処理することができるものである。
応管から吹き出すプラズマジェットの温度を２５０℃以
下に制御するための制御手段を具備するので、制御手段
により電極の温度上昇を抑えることができ、熱的損傷や
ストリーマー放電による損傷を少なくして被処理物をプ
ラズマ処理することができるものである。
【０１５５】また本発明の請求項７に記載の発明は、外
側電極と内側電極の少なくとも一方の表面粗度が１０〜
１０００μｍであるので、放電の均一化を図ることがで
き、より高い放電の安定化を図ることができるものであ
る。
側電極と内側電極の少なくとも一方の表面粗度が１０〜
１０００μｍであるので、放電の均一化を図ることがで
き、より高い放電の安定化を図ることができるものであ
る。
【０１５６】また本発明の請求項８に記載の発明は、誘
電率が２０００以下の絶縁性材料で反応管を形成するの
で、外側電極と内側電極の間に印加する電圧を小さくす
ることができ、プラズマの温度上昇を抑えることができ
るものである。
電率が２０００以下の絶縁性材料で反応管を形成するの
で、外側電極と内側電極の間に印加する電圧を小さくす
ることができ、プラズマの温度上昇を抑えることができ
るものである。
【０１５７】また本発明の請求項９に記載の発明は、内
側電極の表面を絶縁性材料でコーティングしたので、外
側電極と内側電極の間に印加する電圧を小さくすること
ができ、プラズマの温度上昇を抑えることができるもの
である。
側電極の表面を絶縁性材料でコーティングしたので、外
側電極と内側電極の間に印加する電圧を小さくすること
ができ、プラズマの温度上昇を抑えることができるもの
である。
【０１５８】また本発明の請求項１０に記載の発明は、
プラズマジェットが吹き出される吹き出し口を反応管の
先端面に設け、反応管の先端を吹き出し口側に向かって
先細りとなるテーパー構造に形成したので、放電空間の
体積を小さくすることなくプラズマジェットの流速を上
げることができ、被処理物のプラズマ処理を効率よく行
うことができるものである。
プラズマジェットが吹き出される吹き出し口を反応管の
先端面に設け、反応管の先端を吹き出し口側に向かって
先細りとなるテーパー構造に形成したので、放電空間の
体積を小さくすることなくプラズマジェットの流速を上
げることができ、被処理物のプラズマ処理を効率よく行
うことができるものである。
【０１５９】また本発明の請求項１１に記載の発明は、
プラズマジェットが吹き出される吹き出し口を反応管の
先端面に少なくとも１個以上設けたので、複数個の吹き
出し口から同時にプラズマジェットを吹き出すことがで
き、被処理物の複数箇所を同時に局所的に処理すること
ができるものである。
プラズマジェットが吹き出される吹き出し口を反応管の
先端面に少なくとも１個以上設けたので、複数個の吹き
出し口から同時にプラズマジェットを吹き出すことがで
き、被処理物の複数箇所を同時に局所的に処理すること
ができるものである。
【０１６０】また本発明の請求項１２に記載の発明は、
吹き出し口からの反応管への不純物含有空気の流入を防
止するための流入防止手段を具備したので、運転停止時
に有機物や湿気などの微量の不純物を含有する反応管の
外部の空気が、吹き出し口から反応管へ流入するのを防
止することができ、運転再開時にプラズマの生成を速く
効率よく行うことができるものである。
吹き出し口からの反応管への不純物含有空気の流入を防
止するための流入防止手段を具備したので、運転停止時
に有機物や湿気などの微量の不純物を含有する反応管の
外部の空気が、吹き出し口から反応管へ流入するのを防
止することができ、運転再開時にプラズマの生成を速く
効率よく行うことができるものである。
【０１６１】また本発明の請求項１３に記載の発明は、
流入防止手段が吹き出し口を塞ぐ蓋体であるので、運転
停止時に反応管の吹き出し口を蓋体で閉塞することによ
って、有機物や湿気などの微量の不純物を含有する反応
管の外部の空気が、吹き出し口から反応管へ流入するの
を防止することができ、運転再開時にプラズマの生成を
速く効率よく行うことができるものである。
流入防止手段が吹き出し口を塞ぐ蓋体であるので、運転
停止時に反応管の吹き出し口を蓋体で閉塞することによ
って、有機物や湿気などの微量の不純物を含有する反応
管の外部の空気が、吹き出し口から反応管へ流入するの
を防止することができ、運転再開時にプラズマの生成を
速く効率よく行うことができるものである。
【０１６２】また本発明の請求項１４に記載の発明は、
流入防止手段が吹き出し口から吹き出される乾燥空気で
あるので、運転停止時に乾燥空気を吹き出し口から吹き
出し続けるようにすることによって、吹き出し口から外
部の空気が反応管の内部に侵入するのを防止することが
でき、運転再開時にプラズマの生成を速く効率よく行う
ことができるものである。
流入防止手段が吹き出し口から吹き出される乾燥空気で
あるので、運転停止時に乾燥空気を吹き出し口から吹き
出し続けるようにすることによって、吹き出し口から外
部の空気が反応管の内部に侵入するのを防止することが
でき、運転再開時にプラズマの生成を速く効率よく行う
ことができるものである。
【０１６３】また本発明の請求項１５に記載の発明は、
外側電極を備えた筒状の反応管の内部に内側電極を配置
し、反応管に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの
混合気体を導入すると共に外側電極と内側電極の間に交
流電界を印加することにより大気圧下で反応管の内部に
グロー放電を発生させ、反応管から被処理物にプラズマ
ジェットを吹き出すようにするプラズマ処理方法におい
て、外側電極と内側電極を冷却しながら外側電極と内側
電極の間に交流電界を印加するので、外側電極と内側電
極の両方を冷却することによって、大気圧下で周波数の
高い交流でプラズマを生成しても、外側電極及び内側電
極の温度上昇を抑えることができ、プラズマの温度が高
くならないようにすることができて被処理物の熱的損傷
を少なくすることができるものであり、また均質なグロ
ー放電を生成してストリーマー放電の生成を抑えること
ができ、被処理物のストリーマー放電による損傷を少な
くすることができるものである。
外側電極を備えた筒状の反応管の内部に内側電極を配置
し、反応管に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの
混合気体を導入すると共に外側電極と内側電極の間に交
流電界を印加することにより大気圧下で反応管の内部に
グロー放電を発生させ、反応管から被処理物にプラズマ
ジェットを吹き出すようにするプラズマ処理方法におい
て、外側電極と内側電極を冷却しながら外側電極と内側
電極の間に交流電界を印加するので、外側電極と内側電
極の両方を冷却することによって、大気圧下で周波数の
高い交流でプラズマを生成しても、外側電極及び内側電
極の温度上昇を抑えることができ、プラズマの温度が高
くならないようにすることができて被処理物の熱的損傷
を少なくすることができるものであり、また均質なグロ
ー放電を生成してストリーマー放電の生成を抑えること
ができ、被処理物のストリーマー放電による損傷を少な
くすることができるものである。
【０１６４】また本発明の請求項１６に記載の発明は、
被処理物が回路基板であって、回路をプラズマ処理する
ので、回路の表面改質処理を良好に行うことができ、回
路の半田性などを向上させることができるものである。
被処理物が回路基板であって、回路をプラズマ処理する
ので、回路の表面改質処理を良好に行うことができ、回
路の半田性などを向上させることができるものである。
【０１６５】また本発明の請求項１７に記載の発明は、
プラズマで処理される回路がボンディングパッドである
ので、ボンディングパッドの表面改質処理を良好に行う
ことができ、ボンディングパッドのワイヤボンド強度や
半田性を向上させることができるものである。また回路
基板に封止処理を行う場合、封止材と基板との密着性を
向上させ、回路基板としての信頼性を高めることができ
るものである。
プラズマで処理される回路がボンディングパッドである
ので、ボンディングパッドの表面改質処理を良好に行う
ことができ、ボンディングパッドのワイヤボンド強度や
半田性を向上させることができるものである。また回路
基板に封止処理を行う場合、封止材と基板との密着性を
向上させ、回路基板としての信頼性を高めることができ
るものである。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】同上の一部を拡大した断面図である。
【図３】同上の他の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】同上の外側電極の一例を示す斜視図である。
【図５】同上のさらに他の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図６】同上の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は
側面図、（ｂ）は断面図である。
側面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】同上の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）は一部の断面図、（ｃ）は底面図であ
る。
断面図、（ｂ）は一部の断面図、（ｃ）は底面図であ
る。
【図８】同上の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は
一部が破断した側面図、（ｂ）は断面図である。
一部が破断した側面図、（ｂ）は断面図である。
【図９】同上の使用状態を示す断面図である。
【図１０】同上の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１１】同上のプラズマ処理装置を用いたシステムを
示す概略図である。
示す概略図である。
【図１２】同上の被処理物を示す平面図である。
【図１３】同上のプラズマ処理装置を用いた他のシステ
ムを示す概略図である。
ムを示す概略図である。
【図１４】同上の一部の平面図である。
【図１５】比較例を示す断面図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）は従来例を示す断面図である。
１ 外側電極 ２ 反応管 ３ 内側電極 ４ 循環手段 ５ 流入防止手段 ６ 蓋体 ７ 被処理物 ８ 回路基板 ９ ボンディングパッド ２１ 吹き出し口 ４８ 制御装置 ６５ プラズマジェット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｈ 1/24 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｎ (72)発明者 山崎 圭一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 井上 吉民 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内
Claims (17)
- 【請求項１】 外側電極を備えた筒状の反応管、及び反
応管の内部に配置される内側電極を具備して構成され、
反応管に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの混合
気体を導入すると共に外側電極と内側電極の間に交流電
界を印加することにより大気圧下で反応管の内部にグロ
ー放電を発生させ、反応管からプラズマジェットを吹き
出すようにするプラズマ処理装置において、外側電極と
内側電極に冷却手段を設けて成ることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項２】 冷却手段として不凍性及び絶縁性を有す
る液体の冷媒を用いて成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。 - 【請求項３】 冷媒を循環させる循環手段を具備して成
ることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項４】 外側電極として内側電極と絶縁された金
属製の円筒管を用いて成ることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 絶縁性材料で反応管を形成すると共に反
応管の外周に金属製の外側電極を設けて成ることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理
装置。 - 【請求項６】 反応管から吹き出すプラズマジェットの
温度を２５０℃以下に制御するための制御手段を具備し
て成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 外側電極と内側電極の少なくとも一方の
表面粗度が１０〜１０００μｍであることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 誘電率が２０００以下の絶縁性材料で反
応管を形成して成ることを特徴とする請求項１乃至７の
いずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 内側電極の表面を絶縁性材料でコーティ
ングして成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
かに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】 プラズマジェットが吹き出される吹き
出し口を反応管の先端面に設け、反応管の先端を吹き出
し口側に向かって先細りとなるテーパー構造に形成して
成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項１１】 プラズマジェットが吹き出される吹き
出し口を反応管の先端面に少なくとも１個以上設けて成
ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項１２】 吹き出し口からの反応管への不純物含
有空気の流入を防止するための流入防止手段を具備して
成ることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１３】 流入防止手段が吹き出し口を塞ぐ蓋体
であることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項１４】 流入防止手段が吹き出し口から吹き出
される乾燥空気であることを特徴とする請求項１２に記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１５】 外側電極を備えた筒状の反応管の内部
に内側電極を配置し、反応管に不活性ガスまたは不活性
ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極と
内側電極の間に交流電界を印加することにより大気圧下
で反応管の内部にグロー放電を発生させ、反応管から被
処理物にプラズマジェットを吹き出すようにするプラズ
マ処理方法において、外側電極と内側電極を冷却しなが
ら外側電極と内側電極の間に交流電界を印加することを
特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項１６】 被処理物が回路基板であって、回路を
プラズマ処理することを特徴とする請求項１５に記載の
プラズマ処理方法。 - 【請求項１７】 プラズマ処理される回路がボンディン
グパッドであることを特徴とする請求項１６に記載のプ
ラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344735A JP3057065B2 (ja) | 1997-12-03 | 1998-12-03 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-333325 | 1997-12-03 | ||
| JP33332597 | 1997-12-03 | ||
| JP10344735A JP3057065B2 (ja) | 1997-12-03 | 1998-12-03 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260597A true JPH11260597A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3057065B2 JP3057065B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=26574463
Family Applications (1)
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