KR20060063900A

KR20060063900A - 플라즈마 처리 장치 및 그 전극 구조

Info

Publication number: KR20060063900A
Application number: KR1020067001305A
Authority: KR
Inventors: 쯔요시 우에하라; 다까유끼 오노; 히또시 세즈꾸리; 히로또 다께우찌; 히로미 고미야; 다꾸미 이또오; 다까에 오오따
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-06-12
Also published as: WO2005009090A1; TW200504817A; US20060185594A1; TWI257643B

Abstract

본 발명은 대면적의 피처리물용의 플라즈마 처리 장치에 있어서, 전극의 쿨롱력에 의한 휨량을 줄여 표면 처리의 균일성을 확보하는 것이다.

플라즈마 처리 장치의 전극 구조(30X)는 좌우로 각각 연장되는 동시에 전후로 서로 대치하는 한 쌍의 전극열(31X, 32X)로 이루어진다. 각 전극열은 좌우로 늘어선 복수의 전극 부재(31A 내지 32C)로 구성되어, 좌우 방향이 실질적으로 동일한 위치에 배치된 한쪽 전극열과 다른 쪽 전극열의 전극 부재끼리가, 서로 반대의 극성을 갖고 서로 대향면 사이에 열간 부분 간극(33p)을 형성하고 있다. 또한, 각 전극열이 인접하는 전극 부재끼리의 극성이 서로 반대로 되어 있다.

피처리물, 처리 가스원, 전원, 방전 처리부, 전극 부재, 가스 유도면, 가스 유도 부재, 인버터, 상용 교류 전원

Description

플라즈마 처리 장치 및 그 전극 구조{PLASMA TREATING APPARATUS AND ITS ELECTRODE STRUCTURE}

본 발명은 처리 가스를 전극 사이에서 플라즈마화하여, 피처리물의 표면 처리를 하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

예컨대, 특허 문헌 1에는 처리 가스를 전극 사이의 방전 공간에서 플라즈마화하여 분출해, 반송 수단에 의해 이송되어 온 피처리물에 닿게 하는 소위 리모트식 플라즈마 처리 장치가 기재되어 있다. 상기 장치의 전극은 2개의 평평한 전극판을 평행하게 대향 배치한 구조로 되어 있다. 통상, 이들 전극판은 피처리물의 폭(반송 방향과 직교하는 방향) 이상의 길이인 것이 이용된다. 따라서 이들 전극판 사이의 방전 공간 및 그에 이어지는 플라즈마 분출구도, 피처리물의 폭 치수 이상의 길이로 되어 있다. 이에 의해, 전극 사이에서 플라즈마화한 처리 가스를 분출구의 전체 길이 영역으로부터 똑같이 분출하여, 피처리물의 전 폭을 한번에 플라즈마 처리할 수 있다. 이 결과, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

특허 문헌 2에는 직류를 인버터로 연속파로 변환하여, 한 쌍의 전극 사이에 인가함으로써 플라즈마 표면 처리를 하는 장치가 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2002-143795호 공보(제1 페이지, 도4)

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2003-2023800호 공보(제1 페이지)

최근, 액정용 유리 기판 등의 피처리물은 대형화가 진행되어, 예컨대 한 변이 1.5 m 내지 수 m인 것도 등장하였다. 이러한 광폭·대면적의 피처리물에 대응하기 위해서는, 플라즈마 처리 장치의 전극판을 길게 할 필요가 있다.

그러나 전극판이 길어지면 길어질수록 치수 정밀도를 확보하는 것이 어려워질 뿐만 아니라, 양 전극판 사이에 작용하는 쿨롱력이나, 전극을 구성하는 금속 본체와 그 표면의 고체 유전체와의 열팽창율의 차이나 전극 내부의 온도차에 의한 열응력 등에 의해 휘기 쉬워진다. 그로 인해, 방전 공간의 두께가 불균일해지기 쉽고, 나아가서는 표면 처리의 균일성이 손상되기 쉽다. 쿨롱력에 대항하기 위해서는 전극판을 두껍게 하여 강성을 높이는 것이 고려되지만, 그렇게 하면 전극 중량이 증대하여, 이것을 지지하는 전극 지지 구조에 부담이 가해질 뿐만 아니라, 재료비나 가공비도 상승한다.

또한, 전극이 대형화되면 전원으로부터의 단위 면적당의 공급 전력이 작아져, 처리 능력이 저하된다. 전원을 대용량인 것으로 바꾸면 좋지만, 제조 비용 등의 면에서 쉽지 않다. 소용량 전원이라도 이것을 여러 개 준비하여 하나의 전극판에 접속하면 전체의 공급 전력을 증대시킬 수 있지만, 그 경우 이들 복수의 전원을 서로 동기(同期)시킬 필요가 있다.

본 발명의 제1 특징은,

처리 가스를 방전 공간에서 플라즈마화하여 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 장치에 관한 것으로, 특히 상기 방전 공간을 형성하는 전극 구조에 관한 것이다. 이 전극 구조는 한 방향으로 늘어서게 된 복수의 전극 부재로 이루어지는 제1 전극열과, 이 제1 전극열과 평행하게 늘어 세운 다른 복수의 전극 부재로 이루어지는 제2 전극열을 포함하고 있다.

상기 배열 방향이 실질적으로 동일한 위치에 배치된 제1, 제2 전극열의 전극 부재끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 열간 부분 간극을 구성하고 있다.

제1, 제2 전극열끼리 사이에 상기 열간 부분 간극을 부분으로 하는 열간 간극이 형성되어 있다. 즉, 제1, 제2 전극열끼리 사이에는 복수의 열간 부분 간극을 일렬로 이어져 이루어지는 열간 간극이 형성되어 있다.

제1, 제2 전극열의 전극 부재의 길이는 피처리물의 치수보다 짧은 것이 바람직하다.

제1, 제2 전극열 각각의 길이는 전체적으로 피처리물의 치수에 대응하는 크기인 것이 바람직하다.

열간 간극은 열간 부분 간극을 복수 일렬로 늘어 세움으로써 구성되어, 상기 방전 공간의 대략 전부 또는 대부분을 구성한다.

이에 의해, 피처리물의 대략 전 폭을 한번에 처리할 수 있어, 양호한 처리 효율을 확보할 수 있는 동시에, 개개의 전극 부재의 길이를 피처리물 폭의 수분의 1 정도로 짧게 할 수 있다. 혹은, 피처리물의 폭 치수에 상관없이 개개의 전극 부재를 짧은 길이로 하고, 그 줄 수를 조절함으로써 피처리물의 폭에 대응시킬 수 있다. 이에 의해, 치수 정밀도의 확보가 쉬워질 뿐만 아니라, 쿨롱력 등에 의한 전극 부재의 휨량을 작게 할 수 있고, 나아가서는 표면 처리의 균일성을 확보할 수 있다. 전극 부재를 두껍게 할 필요도 없고, 중량 증대를 회피하여 지지 구조에의 부담을 줄일 수 있어, 재료비 등의 상승을 억제할 수 있다.

피처리물은 상기 제1, 제2 전극열의 연장 방향(이들 전극열의 전극 부재의 배열 방향)과 교차하도록 상대 이동되는 것이 바람직하다. 즉, 플라즈마 처리 장치는 상기 전극 구조를 포함하는 방전 처리부와, 피처리물을 상기 방전 처리부에 대하여 상기 전극 구조의 열간 간극과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 이동 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 극성으로서는, 전계 인가극과 접지극이 있다. 그 중 전계 인가극을 구성하는 전극 부재끼리가 서로 다른 전원에 접속되어 있는 것이 바람직하다(도2 참조). 이에 의해, 대용량 전원을 쓰지 않아도 각 전극 부재의 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 크게 하는 것이 가능해 처리 가스를 충분히 플라즈마화할 수 있어, 처리 능력을 높일 수 있다. 또, 전원마다 별도의 전극 부재에 전력을 공급하므로, 전원끼리 동기시킬 필요가 없다.

전계 인가극을 구성하는 전극 부재끼리가 공통(단일)의 전원에 접속되어 있어도 좋다(도39 참조).

인접하는 열간 부분 간극끼리는 직접 또는 연통 공간을 거쳐서 연통되어 있어도 좋으며(도2, 도42 참조), 격벽에 의해 구획되어 있어도 좋다.

상기 제1 전극열과 제2 전극열이 실질적으로 동일 위치에 있어서 서로 대향하는 전극 부재끼리 중 적어도 한쪽 전극열의 전극 부재의 대향면에는 고체 유전체를 마련한다. 고체 유전체는 알루미나 등의 용사막으로 구성되어 있어도 좋고, 세라믹 등의 판으로 구성되어, 이 판을 전극 부재의 표면에 부설하는 것으로 해도 좋다. 세라믹 등의 용기에 전극 부재를 수납하여, 이 세라믹 등의 용기를 고체 유전체층으로서 기능시키는 것으로 해도 좋다.

제1 전극열의 전극 부재와 제2 전극열의 전극 부재끼리가 상기 배열 방향으로 어긋나 있어도 좋다(도33 참조). 이 경우, 서로 길이의 과반이 대향하고 있는 전극 부재끼리가「배열 방향이 실질적으로 동일한 위치」에 대향 배치된 것에 해당한다.

각 전극열에서의 인접 전극 부재끼리 사이의 간극은 처리 조건 등에 따라서 적절하게 설정된다.

상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리의 극성이 서로 반대(엇갈림)로 되어 있는 것이 바람직하고, 상기 제1 전극열 및/또는 제2 전극열에 있어서 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리의 사이에 열내 간극을 형성하는 것이 더욱 바람직하다(도2 참조). 이에 의해, 이 열내 간극도 상기 방전 공간의 다른 일부분으로 할 수 있어, 피처리물에 있어서 상기 인접 전극 부재끼리 사이의 경계에 대응하는 부위도 확실하게 표면 처리할 수 있어, 처리의 균일성을 한층 더 높일 수 있다. 또, 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리의 사이에 방전 공간의 다른 일부분으로서의 열내 간극이 형성되어 있는 경우에는, 이들 인접하는 전극 부재 중 적어도 한쪽 단부면에도 고체 유전체를 마련한다. 또한, 전계 인가극과 접지극 중 전계 인가극을 구성하는 전극 부재끼리를 서로 다른 전원에 접속하는 것으로 하면, 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 크게 할 수 있어 처리 능력을 높게 할 수 있는 것은 물론, 전원끼리 동기하고 있지 않아도 전계 인가극끼리가 직접 인접하고 있지 않으므로 아크가 발생할 우려가 없다.

또한, 상기 제1 전극열 및/또는 제2 전극열에 있어서 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재 중 한쪽이 상기 열간 간극을 형성하는 제1 면과, 이 제1 면과 각도를 이루는 제2 면을 갖고, 다른 쪽의 전극 부재가 상기 제1 면과 대략 동일 높이의 면을 이루어 상기 열간 간극을 형성하는 제3 면과, 이 제3 면과 각도를 이루어 상기 제2 면과 대향하는 제4 면을 갖고, 상기 제2 면과 제4 면 사이에 상기 열내 간극이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1 면과 제2 면이 직각을 이루고, 상기 제3 면과 제4 면이 직각을 이루고, 상기 열내 간극이 상기 열간 간극에 대하여 직교하고 있어도 좋다.

상기 제1 면과 제2 면이 둔각을 이루고, 상기 제3 면과 제4 면이 예각을 이루고, 상기 열내 간극이 상기 열간 간극에 대하여 경사를 이루어도 좋다(도34 참조). 이에 의해, 제1 면과 제2 면이 이루는 둔각측의 모서리 부분이라도 양호한 방전을 일으키기 쉽게 할 수 있어, 처리 누락을 방지할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 면과 제2 면이 이루는 둔각측의 각이 상대적으로 큰 곡률 반경으로 R 모따기되고, 상기 제3 면과 제4 면이 이루는 예각측의 각이 상대적으로 작은 곡률 반경으로 R 모따기되어 있는 것이 바람직하다(도36 참조). 이에 의해, 제1 면과 제2 면이 이루는 둔각측의 각을 더욱 매끄럽게 할 수 있는 동시에, 제3 면과 제4 면이 이루는 예각측의 각을 가능한 한 돌출시켜 이들 2개의 각과 다른 쪽 전극열 사이의 공간을 좁게 할 수 있고, 나아가서는 둔각측의 모서리 부분에서 양호한 방전을 확실하게 일으키기 쉽게 할 수 있다.

상기 제1 면을 갖는 전극 부재가 속하는 전극열과는 반대 측의 전극열에 있어서, 상기 제1 면을 갖는 전극 부재와 실질적으로 동일한 위치의 전극 부재가 상기 제1 면으로부터 제3 면의 단부에 걸치도록 배치되어 있어도 좋다(도34 참조). 이에 의해, 제1 면과 제2 면이 이루는 둔각측의 모서리 부분에서 양호한 방전을 한층 더 일으키기 쉽게 할 수 있어, 처리 누락을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

상기 제1 전극열 및/또는 제2 전극열에 있어서 상기 배열 방향에 인접하는 3개의 전극 부재끼리의 사이에 2개의 열내 간극이 형성되어, 이들 열내 간극이 상기 열간 간극에 대하여 서로 반대 방향으로 경사져 있어도 좋다(도37 참조).

상기 전극열의 양단부에 배치된 것 이외의 전극 부재는 양단부면이 대칭형으로 서로 반대 방향으로 경사진 사다리꼴 형상이나 평행사변 형상을 이루어도 좋으며, 그 밖의 사각 형상을 이루어도 좋다.

상기 열내 간극의 하류단부는 처리 가스를 상기 열간 간극을 거치지 않고 분출 가능하게 개구되어 있는 것이 바람직하다(도27, 도35 참조). 이에 의해, 열내 간극에서 플라즈마화한 처리 가스를 열내 간극으로부터 직접적으로 분출하여, 피처리물에 닿게 할 수 있다.

상기 엇갈린 극성 배치 구조(도2 등) 대신에, 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리가 동일 극성으로 되어 있어도 좋다(도40 참조).

이 경우, 전계 인가극과 접지극 중 전계 인가극을 구성하는 전극 부재끼리를, 서로 다른 전원에 접속하는 것으로 해도 좋다(도40 참조). 이에 의해, 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 크게 할 수 있어, 처리 능력을 높일 수 있다.

또한, 상기 배열 방향에 인접하는 전계 인가극의 전극 부재끼리의 사이에는, 절연성의 격벽을 개재시키는 것이 바람직하다(도40 참조). 이에 의해, 전원끼리가 동기하고 있지 않아도 인접 전극 부재끼리의 사이에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 배열 방향에 인접하는 접지극의 전극 부재끼리의 사이에도 절연성의 격벽을 개재시키는 것으로 해도 좋다.

상기 방전 공간의 상류단부에는 처리 가스 도입구를 형성하는 도입구 형성부가 배치되고, 상기 방전 공간의 하류단부에는 분출구를 형성하는 분출구 형성부가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 상기 제1 전극열 및 제2 전극열의 연장 방향 즉 이들 전극열의 전극 부재의 배열 방향은 상기 처리 가스 도입구로부터 분출구로의 방향과는 교차하는 방향이 된다. 상기 제1 전극열의 전극 부재와 제2 전극열의 전극 부재끼리 중 상기 배열 방향의 제1 위치에 배치된 것끼리는, 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 제1 열간 부분 간극을 형성하고 있다. 또, 제1 전극열의 전극 부재와 제2 전극열의 전극 부재끼리 중, 상기 제1 위치가 인접한 제2 위치에 배치된 것끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 다른 일부분이 되는 제2 열간 부분 간극을 형성하고 있다.

또한, 상기 제1 열간 부분 간극에서의 제2 위치측의 부위(인접측의 부위)를 통과하는 처리 가스 흐름을 제2 위치와의 경계 또는 제2 위치의 방향(인접 방향)으로 유도하는 가스 유도 수단을 구비하는 것이 바람직하다(도5 내지 도30 참조). 제1 열간 부분 간극뿐만 아니라, 각 열간 부분 간극에서의 인접한 열간 부분 간극측의 측부를 통과하는 처리 가스 흐름을, 인접측으로 유도하는 가스 유도 수단을 부설하는 것이 더욱 바람직하다.

이에 의해, 피처리물에 있어서 인접하는 열간 부분 간극끼리의 경계에 대응하는 부위에도 플라즈마를 충분히 뿜어낼 수 있어, 처리 불균일을 방지할 수 있다. 나아가서는 상기 휨 억제 효과 등과 아울러, 표면 처리의 균일성을 충분히 확보할 수 있다.

이 경우, 전계 인가극의 전극 부재마다 서로 다른 전원을 접속하는 것으로 하면, 각 전원의 용량을 크게 하는 일 없이, 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 확보할 수 있고, 게다가 이들 전원을 서로 동기시키지 않아도 된다.

상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측 부위의 내부에는 상기 가스 유도 수단으로서, 분출구를 향함에 따라서 제2 위치 방향으로 경사지는 가스 유도면을 갖는 가스 유도 부재가 설치되어 있어도 좋다(도5 참조). 이에 의해, 인접측의 가스 흐름을, 가스 유도면을 따라서 인접 방향으로 확실하게 유도할 수 있다. 이 경우, 상기 가스 유도 부재의 상기 가스 유도면으로부터 분출구 측에는, 가스 유도면과는 역방향으로 경사지는 가스 복귀면이 형성되어 있는 것이 바람직하다(도6 참조). 이에 의해, 인접 방향을 향하는 처리 가스의 일부를 가스 유도 부재로부터 분출구 측으로 돌아들어 가게 할 수 있어, 피처리물에서의 가스 유도 부재에 대응하는 부위에도 플라즈마를 뿜어낼 수 있어, 처리 불균일을 확실하게 방지할 수 있다.

상기 가스 유도 수단은 상기 도입구 형성부(상기 전극 구조로부터 처리 가스 도입측)에 설치되어 있어도 좋다.

예컨대, 상기 도입구가 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위에의 분기구를 갖고, 이 분기구가 제2 위치 방향으로 기울어짐으로써, 상기 가스 유도 수단을 구성하고 있어도 좋다(도9 참조). 이에 의해, 처리 가스를 열간 부분 간극끼리의 경계로 확실하게 유도할 수 있다.

상기 도입구에서의 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위와 대응하는 위치에, 상기 가스 유도 수단으로서 제2 위치 방향으로 기울어진 정류판이 수용되어 있어도 좋다(도13 참조). 이에 의해, 처리 가스를 열간 부분 간극끼리의 경계로 확실하게 유도할 수 있다.

상기 가스 유도 수단이 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극의 경계의 상기 도입구 측의 단부를 막는 동시에 그것으로부터 분출구 측을 개방하는 폐색부를 포함하고 있어도 좋다(도15 참조). 이에 의해, 처리 가스가 열간 부분 간극에서의 플라즈마화를 거친 다음 열간 부분 간극끼리의 경계로 흘러가도록 할 수 있다.

상기 도입구가 상기 배열 방향으로 연장되는 슬릿형을 이루어 제1 열간 부분 간극으로부터 제2 열간 부분 간극에 걸쳐 있고, 이 도입구의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극과의 경계에 대응하는 위치에 상기 폐색부가 수용되어 있어도 좋다(도15 참조).

상기 전극 구조에는, 제1 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리 사이, 및 제2 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리의 사이에 각각 협지되는 한 쌍의 개재부와, 이들 개재부를 잇는 연결부를 갖는 스페이서가 설치되고, 상기 연결부가 상기 경계의 상기 도입구 측의 단부로 치우쳐 배치됨으로써 상기 폐색부로서 제공되고 있어도 좋다(도18 참조). 처리 가스는 열간 부분 간극을 지나서 상기 경계의 상기 연결부로부터 분출구 측 부분으로 흘러간다.

상기 가스 유도 수단이 상기 분출구 형성부(상기 전극 구조로부터 분출측)에 마련되어, 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위로부터 나온 처리 가스를 제2 위치 방향으로 유도하도록 되어 있어도 좋다(도21 참조).

이 경우, 상기 가스 유도 수단이 제2 방향으로 경사지는 가스 유도면을 갖고, 상기 분출구 내에서의 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위에 대응하는 위치에 배치되고 있어도 좋다(도21 참조). 이에 의해, 플라즈마화된 처리 가스를, 피처리물에서의 열간 부분 간극끼리의 경계에 대응하는 부분에 확실하게 닿게 할 수 있다.

상기 가스 유도 수단이 상기 분출구 내에서의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극과의 경계에 대응하는 위치에 상기 전극 구조 측으로 치우쳐 배치되어, 상기 경계의 분출구 측의 단부를 막는 폐색부를 포함하고 있어도 좋다(도26 참조). 이에 의해, 열간 부분 간극끼리의 경계를 흘러나온 처리 가스가 열간 부분 간극으로 흘러 플라즈마화되도록 할 수 있어, 열간 부분 간극에서의 플라즈마화를 거친 처리 가스가 폐색부로부터 하류측의 분출구 내로 돌아들어 오도록 할 수 있다.

상기 분출구가, 슬릿형을 이루어 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극에 걸치도록 하여 늘어서 있고, 제1 열간 부분 간극으로부터 나온 처리 가스가 인접 방향(제2 위치 방향)으로 확산되는 것을 허용함으로써 상기 가스 유도 수단을 구성하고 있어도 좋다(도27 참조).

상기 분출구 형성부가 다공판을 갖고, 이 다공(多孔)판에 의해 제1 열간 부분 간극으로부터의 처리 가스가 분산되어, 나아가서는 제2 위치 방향으로도 확산되어 분출되고, 이에 의해 상기 다공판이 상기 가스 유도 수단으로서 제공되도록 되어 있어도 좋다(도23 참조). 이에 의해, 처리 가스를 확실하게 균일화하여 분출할 수 있어, 처리 불균일을 확실하게 방지할 수 있다.

상기 분출구 형성부의 분출구에서의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극끼리의 경계에 대응하는 부위가, 제1 열간 부분 간극에 대응하는 부위보다도 개구 폭이 커져 있고, 이 개구 폭이 큰 부위가 상기 가스 유도 수단으로서 제공되도록 되어 있어도 좋다(도27 참조). 이에 의해, 분출구에서의 제1, 제2 열간 부분 간극끼리의 경계에 대응하는 부위의 유통 저항을, 제1 열간 부분 간극에 대응하는 부위의 유통 저항보다 작게 할 수 있어, 제1 열간 부분 간극에서 플라즈마화된 처리 가스가 상기 경계에 대응하는 부위로 흘러가도록 할 수 있다.

제1 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리의 극성이 서로 반대가 되는 동시에 이들 전극 부재끼리의 사이에 열내 간극이 형성되어 있고,

상기 도입구 형성부의 도입구가 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극에 걸친 열간 도입구와, 상기 열내 간극에 직접적으로 이어져 있는 열내 도입구를 포함하고 있고 있어도 좋다(도32 참조).

본 발명은 서로 대향하여 그 사이에 처리 가스의 통로를 형성하는 전계 인가 전극 및 접지 전극과, 이들 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 복수의 전원 장치와, 이들 전원 장치를 동기시키는 동기 수단을 구비한 플라즈마 처리 장치를 제2 특징으로 한다(도44 참조).

이에 의해, 각 전원 장치의 용량이 작아도 전극의 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 크게 할 수 있어, 처리 능력을 확보할 수 있을 뿐 아니라 전원 장치 상호 위상의 어긋남을 없앨 수 있어, 안정적인 플라즈마를 얻을 수 있다. 이에 의해, 양호한 플라즈마 표면 처리를 할 수 있다.

상기 복수의 전원 장치 각각이 상용 교류 전압을 직류로 정류하는 정류부와, 정류 후의 직류를 스위칭하여 교류 전압으로 변환하는 인버터를 갖고, 상기 동기 수단이 각 전원 장치의 인버터의 스위칭 동작을 서로 동기하도록 제어하는 것이 바람직하다(도45 내지 도48 참조). 이에 의해, 복수의 전원을 확실하게 동기시킬 수 있다. 인버터로부터의 출력은 정현파 교류라도 좋고, 펄스파 교류나 사각형파 교류 등이라도 좋다.

상기 동기 수단이 상기 복수의 전원 장치의 인버터를 위한 공통의 게이트 신호 출력부를 갖고, 이 게이트 신호 출력부로부터의 게이트 신호를 각 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 병렬로 입력하도록 되어 있어도 좋으며(도45), 혹은 각 전원 장치의 인버터마다 마련된 복수의 게이트 신호 출력부와, 이들 게이트 신호 출력부를 위한 공통의 동기 신호 공급부를 갖고, 이 동기 신호 공급부로부터의 동기 신호를 각 게이트 신호 출력부에 병렬로 입력하고, 이에 따라서 각 게이트 신호 출력부가 대응하는 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하도록 되어 있어도 좋다(도46, 도47 참조).

상기 전계 인가 전극과 접지 전극 중 적어도 전계 인가 전극이 복수의 전극 부재로 분할되어, 각 전극 부재에 전원 장치가 하나씩 접속되어 있어도 좋다.

즉,

제1, 제2 분할 전극 부재를 갖는 전계 인가 전극과,

이 전계 인가 전극과의 사이에 처리 가스의 통로를 형성하는 접지 전극과,

상기 제1 분할 전극 부재와 접지 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 제1 전원 장치와,

상기 제2 분할 전극 부재와 접지 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 제2 전원 장치와,

상기 제1 전원 장치와 제2 전원 장치를 동기시키는 동기 수단을 구비하고 있어도 좋다(도44 참조).

이에 의해, 각 분할 전극 부재를 소형으로 할 수 있어, 자체의 중량이나 대향 전극 사이에 생기는 쿨롱력 등에 의한 휨을 작게 할 수 있다.

상기 제1 전원 장치가 상용 교류 전압을 직류로 정류하는 제1 정류부와, 정류 후의 직류를 스위칭하여 교류 전압으로 변환하는 제1 인버터를 갖고, 상기 제2 전원 장치가 상용 교류 전압을 직류로 정류하는 제2 정류부와, 정류 후의 직류를 스위칭하여 교류 전압으로 변환하는 제2 인버터를 갖고, 상기 동기 수단이 제1 인버터와 제2 인버터의 스위칭 동작을 서로 동기하도록 제어하는 것이 바람직하다(도45 내지 도48 참조).

상기 복수의 분할 전극 부재가 일렬로 늘어서 있고, 이 열과 평행하게 접지 전극이 배치되어 있어도 좋다(도44 참조). 이 경우라도, 상기 동기 수단에 의해 분할 전극 부재 사이에 전위차가 생기는 것을 방지할 수 있어, 이들 분할 전극 부재 사이에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 분할 전극 부재끼리의 간격을 좁게 할 수 있어 접촉할 수도 있다. 따라서 이들 분할 전극 부재 사이에 대응하는 부분의 처리 불균일을 방지할 수 있어, 양호한 플라즈마 표면 처리를 확실하게 할 수 있다. 또, 이 경우의 접지 전극은 일체물이라도 좋고 접지 분할 전극 부재로 분할되어 있어도 좋다. 또한, 전계 인가 분할 전극 부재와 접지 분할 전극 부재는 배열 방향의 동일 위치에 배치된 것끼리 정면으로 대하고 있어도 좋으며, 배열 방향으로 어긋나 배치되어 있어도 좋다.

전계 인가 전극이 복수의 전극 부재로 분할되어 있지 않은 일체물이며, 이 하나의 전계 인가 전극에 상기 복수의 전원 장치가 접속되어 있어도 좋다. 이 경우라도, 복수의 전원 장치가 동기하고 있으므로, 전계가 불안정해지는 것을 방지할 수 있다.

상기 동기 수단이 상기 제1, 제2 인버터를 위한 공통의 게이트 신호 출력부를 갖고, 이 게이트 신호 출력부로부터의 게이트 신호를 제1, 제2 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 병렬로 입력하도록 되어 있어도 좋다(도45 참조). 혹은, 상기 동기 수단이 제1 게이트 신호 출력부와, 제2 게이트 신호 출력부와, 이들 제1, 제2 게이트 신호 출력부를 위한 공통의 동기 신호 공급부를 갖고, 이 동기 신호 공급부로부터의 동기 신호를 제1, 제2 게이트 신호 출력부에 병렬로 입력하고, 이에 따라서 제1 게이트 신호 출력부가 제1 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하는 동시에, 제2 게이트 신호 출력부가 제2 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하도록 되어 있어도 좋다(도46, 도47 참조).

상기 제1 전원 장치가 제1 분할 전극 부재와 제1 전원 장치의 출력 트랜스의 2차 코일로 구성된 제1 LC 공진 회로의 공진 주파수로 구동되는 공진형 고주파 전원이라도 좋고, 상기 제2 전원 장치가 제2 분할 전극 부재와 제2 전원 장치의 출력 트랜스의 2차 코일로 구성된 제2 LC 공진 회로의 공진 주파수로 구동되는 공진형 고주파 전원이라도 좋다. 이 경우, 상기 동기 수단은 제1 인버터의 출력파형(제1 전원 장치의 출력 트랜스의 1차 전류파형)을 검출하고, 이 검출 신호를 기초로 하여 발진 주파수를 보정하고, 이 보정 후의 발진 주파수를 기초로 하는 동기 신호를 공통 동기 신호 공급부로부터 제1, 제2 게이트 신호 출력부에 병렬로 입력하고, 이에 따라서 제1 게이트 신호 출력부가 제1 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하는 동시에, 제2 게이트 신호 출력부가 제2 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하도록 되어 있어도 좋다(도48 참조).

상기 제1 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량이 상기 제2 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량보다 큰 경우에는, 상기 제2 전원 장치의 출력 전압의 상승 및/또는 하강 시간을 상기 제1 전원 장치보다 길게 하거나(도49 참조), 상기 제2 분할 전극 부재에 콘덴서를 병렬 접속하거나 해도 좋다(도50 참조). 이에 의해, 제1 분할 전극 부재와 제2 분할 전극 부재에 인가되는 전압파형을 서로 합치시킬 수 있다.

본 발명의 플라즈마 처리는, 바람직하게는 대기압 근방의 압력 하(대략 상압)에서 실행된다. 대기압 근방이라 함은 1.013 × 10⁴ 내지 50.663 × 10⁴ Pa의 범위를 말하고, 압력 조정의 용이화나 장치 구성의 간편화를 고려하면, 1.333 × 10⁴ 내지 10.664 × 10⁴ Pa(100 내지 800 Torr)가 바람직하고, 9.331 × 10⁴ 내지 10.397 × 10⁴ Pa(700 내지 780 Torr)가 더욱 바람직하다.

본 발명은, 바람직하게는 대기압 글로(glow) 방전 즉 대기압 근방의 압력 하에서 글로 방전을 일으킴으로써 플라즈마를 발생시켜, 처리를 실행한다.

도1은 제1 실시 형태에 관한 리모트식 상압 플라즈마 처리 장치를 나타내는 측면 단면도이다.

도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 상기 리모트식 상압 플라즈마 처리 장치의 전극 구조의 평면 단면도이다.

도3은 상기 리모트식 상압 플라즈마 처리 장치의 피처리물인 유리 기판에 전극 구조를 투영시킨 평면도이다.

도4는 전극 구조의 전극열 간의 간극에 가스 유도 부재를 마련한 실시 형태를 나타내는 개략 평면도이다.

도5는 도4의 V-V선에 따른 전극 구조의 정면 단면도이다.

도6은 가스 유도 부재의 변형예를 나타내는 정면 단면도이다.

도7은 가스 유도 부재의 변형예를 나타내는 정면 단면도이다.

도8은 가스 유도 부재의 변형예를 나타내는 정면 단면도이다.

도9는 처리 가스 도입구 형성부에 가스 유도 수단을 마련한 실시 형태를 나타내는 정면도이다.

도10은 처리 가스 도입구 형성부에 마련한 가스 유도 수단의 다른 실시 형태를 나타내는 정면도이다.

도11은 처리 가스의 경사 흐름에 맞추어 전극 부재의 단부면을 경사지게 한 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도12는 처리 가스 도입구 형성부에 마련한 가스 유도 수단의 다른 실시 형태를 나타내고, 도13의 XⅡ-XⅡ선에 따른 측면 단면도이다.

도13은 도12의 XⅢ-XⅢ선에 따른 정면 단면도이다.

도14는 도12의 가스 유도 수단으로서의 정류 부재의 사시도이다.

도15는 처리 가스 도입구 형성부에 가스 유도 수단으로서 열간 부분 간극끼 리의 경계의 폐색 부재를 마련한 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.

도16은 도15의 실시 형태의 평면 단면도이다.

도17은 전극 사이에 가스 유도 수단이 되는 도어형 스페이서를 마련한 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.

도18은 상기 도어형 스페이서를 정확히 본 도면이다.

도19는 도17의 실시 형태의 평면 단면도이다.

도20은 분출구 형성부에 가스 유도 수단을 마련한 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.

도21은 도20의 실시 형태의 정면 단면도이다.

도22는 분출구에 가스 유도 수단으로서 다공판을 마련한 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.

도23은 도22의 실시 형태의 정면 단면도이다.

도24는 분출구 형성부에 가스 유도 수단으로서 열간 부분 간극끼리의 경계의 폐색부를 마련한 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.

도25는 도24의 XXV-XXV선에 따른 측면도이다.

도26은 도24의 XXVI-XXVI선에 따른 정면도이다.

도27은 열내 간극의 하류단부를 열내 분출구를 거쳐서 개구시킨 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.

도28은 도27의 실시 형태의 분출구 형성 부재(하부판)의 평면도이다.

도29는 상기 열내 분출구의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도30의 (a)는 상기 열내 분출구의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도30의 (b)는 상기 열내 분출구의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도31은 처리 가스 도입부에 열내 도입구를 마련한 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.

도32는 도31의 처리 가스 도입부의 평면도이다.

도33은 제1, 제2 전극열의 서로 대향하는 전극 부재끼리를 조금 어긋나게 한 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도34는 열내 간극을 경사지게 한 실시 형태를 나타내는 평면 단면도이다.

도35는 도34의 실시 형태의 분해 사시도이다.

도36의 (a)는 도34의 열간 간극과 경사 열내 간극의 교차부를 확대하여 나타내는 평면도이며, 도36의 (b), (c)는 각각 경사 열내 간극의 경사 각도를 변경한 변형예를 나타내는 확대 평면도이다.

도37은 열내 간극을 경사지게 하여, 각 전극열의 전극 부재 수를 4개로 한 실시 형태를 나타내는 평면 단면도이다.

도38은 도37의 실시 형태의 분해 사시도이다.

도39는 공통(단일)의 전원을 이용한 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도40은 전극열마다 극성을 동일하게 갖춘 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도41은 전극열마다 동일 극성으로 하여, 공통(단일)의 전원을 이용한 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도42는 각 전극열이 인접하는 전극 부재의 단부면끼리 부딪치게 하여, 열내 간극을 없앤 실시 형태의 평면 단면도이다.

도43은 도42에 있어서 또한 전극열마다 동일 극성으로 한 실시 형태의 평면 단면도이다.

도44는 복수의 전원 장치를 동기시키는 동기 수단을 마련한 실시 형태의 기본 구성예를 나타내는 회로도이다.

도45는 도44의 구체 구성의 실시 형태를 나타내는 회로도이다.

도46은 도44의 구체 구성의 다른 실시 형태를 나타내는 회로도이다.

도47은 도46의 변형예를 나타내는 회로도이다.

도48은 도46의 다른 변형예를 나타내는 회로도이다.

도49의 (a)는 도44에 있어서 제1 분할 전극 부재와 제2 분할 전극 부재의 사이즈가 다른 태양을 나타내는 회로도이다.

도49의 (b)는 도49의 (a)의 제1 전원 장치와 제2 전원 장치의 출력 전압파형을 나타내는 그래프이며, 횡축은 시간이며, 세로축은 전압이다.

도50은 도49의 (a)에 있어서 다른 해결 수단을 적용한 태양을 나타내는 회로도이다.

[부호의 설명]

W : 피처리물

2 : 처리 가스원

3A, 3B, 3C : 전원

3 : 공통(단일) 전원

30 : 방전 처리부

30X : 전극 유닛(전극 구조)

31X : 제1 전극열

31A, 31B, 31C, 31D : 전극 부재

32X : 제2 전극열

32A, 32B, 32C, 32D : 전극 부재

33s : 열간 간극

33p : 열간 부분 간극

33r : 연통 공간

33q : 열내 간극

31d : 둔각측의 각

31e : 예각측의 각

32d : 둔각측의 각

32e : 예각측의 각

33u : 제1 전극열의 열내 간극과 열간 간극과의 교차부

33v : 제2 전극열의 열내 간극과 열간 간극과의 교차부

43 : 도입구 형성부

43a : 처리 가스 도입구

43b : 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위에 대응하는 분기구(가스 유도 수단)

43d : 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위에 대응하는 분기구(가스 유도 수단)

43h : 열간 도입구(주 도입구)

43i : 열내 도입구(부 도입구)

49 : 하부판(분출구 형성부)

49a : 슬릿형 분출구

49B : 가스 유도부(가스 유도 수단)

49c : 가스 유도면

49d : 상단 분출구

49E : 다리부(분출구가 인접하는 열간 부분 간극끼리의 경계의 분출구 측의 단부를 막는 폐색부)

49f : 하단 분출구

49g : 분출구의 다공판보다 위쪽의 공간

49h : 열간 분출구

49i : 열내 분출구(개구 폭이 큰 분출구, 가스 유도 수단)

49j : 마름모꼴 개구(개구 폭이 큰 분출구, 가스 유도 수단)

49k : 삼각형 개구(개구 폭이 큰 분출구, 가스 유도 수단)

49m : 열간 분출구

49n : 경사 열내 분출구

49U : 하부판의 상단 판부

49L : 하부판의 하단 판부

51 : 가스 유도 부재(가스 유도 수단)

51a : 가스 유도면

52 : 가스 유도 부재(가스 유도 수단)

52a : 가스 유도면

52b : 가스 복귀면

53 : 가스 유도 부재(가스 유도 수단)

54 : 가스 유도 부재(가스 유도 수단)

53a, 54a : 가스 유도면

60 : 가스 유도 수단으로서의 정류 부재

62 : 연통 공간 부근에 배치된 정류판

70 : 폐색 부재(폐색부)

80 : 도어형 스페이서

81 : 다리부(인접하는 전극 부재끼리의 사이에의 개재부)

82 : 연결부(폐색부)

90 : 가스 유도 수단으로서의 다공판

90a : 다수의 작은 구멍

100 : 전계 인가 전극

200 : 접지 전극

301 : 제1 전원 장치

302 : 제2 전원 장치

400 : 동기 수단

111 : 제1 분할 전극 부재

112 : 제2 분할 전극 부재

211, 212 : 접지 전극의 분할 전극 부재

311 : 제1 직류 정류부

321 : 제1 인버터

331 : 제1 트랜스

321a, 321b, 321c, 321d : 제1 스위칭 소자

312 : 제2 직류 정류부

322 : 제2 인버터

332 : 제2 트랜스

322a, 322b, 322c, 322d : 제2 스위칭 소자

410 : 공통(단일)의 게이트 신호 출력부

411 : 제1 게이트 신호 출력부

412 : 제2 게이트 신호 출력부

450 : 공통 동기 신호 공급부

A : 상용 교류 전원

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

도1 내지 도3은 제1 실시 형태에 관한 리모트식 상압 플라즈마 처리 장치를 나타낸 것이다. 이 장치의 피처리물(W)은, 예컨대 대형의 액정용 유리 기판이며, 그 폭 방향[도2, 도3에 있어서 좌우 방향, 도1에 있어서 지면(紙面)과 직교하는 방향]의 치수는 1.5 m 정도이다. 피처리물(W)은 가열되어 있거나, 냉각되어 있어도 좋으며, 상온으로 유지되어 있어도 좋다.

도1에 도시한 바와 같이, 플라즈마 처리 장치는 노즐 헤드(1)와, 처리 가스원(2)과, 3개(복수)의 전원(3A, 3B, 3C)과, 반송 수단(4)을 구비하고 있다.

노즐 헤드(1)는 도시하지 않은 지지 수단에 의해 분출 방향을 아래쪽으로 향하게 하도록 하여 지지되어 있다.

처리 가스원(2)에는 처리 목적에 따른 처리 가스가 축적되어 있다.

전원(3A, 3B, 3C)은 서로 동일한 펄스형 전압을 출력하도록 되어 있다. 이 펄스의 상승 시간 및/또는 하강 시간은, 10 ㎲ 이하, 후기 열간 부분 간극(33p)에서의 전계 강도는 10 내지 1000 kV/cm, 주파수는 0.5 kHz 이상인 것이 바람직하다.

또, 펄스파 대신에 고주파 등의 연속파 전원을 이용하는 것으로 해도 좋다.

반송 수단(4)은, 예컨대 롤러 컨베이어로 이루어져, 피처리물의 유리 기판(W)을 전후 방향(도1에 있어서 좌우 방향)으로 반송하여 노즐 헤드(1)의 아래쪽으로 통과시키도록 되어 있다. 이 유리 기판(W)에, 노즐 헤드(1)로 플라즈마화된 처리 가스가 내뿜어져, 플라즈마 표면 처리가 대략 상압 하에서 행해지도록 되어 있다. 물론, 유리 기판(W)이 고정되어, 노즐 헤드(1)가 이동하도록 되어 있어도 좋다. 반송 수단(4)으로서, 벨트 컨베이어나 상하의 롤러 사이에 워크를 끼워 반송 하는 것 등의 다른 반송 수단으로 구성해도 좋다.

리모트식 상압 플라즈마 처리 장치의 노즐 헤드(1)에 대해 상세하게 서술한다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 노즐 헤드(1)는 위쪽의 처리 가스 도입부(20)와 아래쪽의 방전 처리부(30)를 구비하여, 상기 유리 기판(W)의 반송 방향(도2, 도3에 있어서 상하 방향)과 직교하는 좌우 방향으로 길게 연장되어 있다.

처리 가스 도입부(20)는, 좌우(도1에 있어서 지면과 직교하는 방향)로 연장되는 2개의 파이프(21, 22)로 이루어지는 파이프 유닛(25)과, 그 상하에 마련된 좌우 가늘고 긴 챔버(23, 24)를 갖고 있다. 파이프 유닛(25)에는, 각 파이프(21, 22)로부터 위쪽의 챔버(23)로 관통하는 스폿형 구멍(25a)이 길이 방향을 따라서 짧은 간격으로 다수 형성되어 있다. 한쪽 파이프(21)의 좌단부(도1에 있어서 지면 전방)와 다른 쪽 파이프(22)의 우단부(도1에 있어서 지면 속)에, 가스 공급로(2a)를 거쳐서 처리 가스원(2)이 이어져 있다. 처리 가스원(2)으로부터의 처리 가스는 파이프(21, 22) 내를 서로 역방향으로 흐르면서, 각 스폿 구멍(25a)을 통해 위쪽의 챔버(23)로 들어간다. 그 후, 파이프 유닛(25)의 전후 양편의 슬릿형의 간극(20a)을 지나서 아래쪽의 챔버(24)로 들어간다. 이에 의해, 처리 가스가 처리 가스 도입부(20)의 좌우 길이 방향의 모든 위치에서 균일화되어, 방전 처리부(30)로 도입되도록 되어 있다.

방전 처리부(30)는 프레임(40)과, 이 프레임(40)에 수용된 전극 홀더(48)와, 이 홀더(48)의 내부에 마련된 전극 유닛(전극 구조)(30X)과, 하부판(49)을 구비하 고 있다. 프레임(40)은 각각 강성 금속으로 이루어지는 상부판(41)과 측판(42)을 포함하고 있다. 홀더(48)는 세라믹이나 수지 등의 절연 재료로 이루어지는 한 쌍의 역L자 단면의 부재를 포함하고 있다.

프레임(40)의 상부판(41)에는 챔버(24)에 이어지는 동시에 좌우(도1에 있어서 지면과 직교하는 방향)로 연장되는 슬릿형의 관통 구멍(41a)이 형성되어 있다. 홀더(48)의 한 쌍의 역L자 단면 부재의 상변부끼리 사이에는, 상기 관통 구멍(41a)에 이어지는 동시에 좌우로 연장되는 슬릿형의 간극(48a)이 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(41a)과 간극(48a)에 의해 좌우로 연장되는 슬릿형의 처리 가스 도입구(43a)가 구성되어 있다. 프레임(40)의 상부판(41)과 홀더(48)의 한 쌍의 역L자 단면 부재의 상변부에 의해 도입구 형성부(43)가 구성되어 있다.

절연 재료로 이루어지는 하부판(49)은 좌우로 연장되는 슬릿형의 분출구(49a)를 갖고, 분출구 형성부를 구성하고 있다.

처리 가스 도입구(43a)를 갖는 도입구 형성부(43)와 분출구(49a)를 갖는 하부판(49)은 전극 유닛(30X)을 상하로부터 협지하도록 배치되어 있다.

다음에, 전극 유닛(30X)에 대해 상세하게 서술한다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 전극 유닛(30X)은 전후로 대향하는 한 쌍의 전극열(31X, 32X)을 포함하고 있다. 각 전극열(31X, 32X)은 각각 좌우로 연장되어 있다. 전방측의 제1 전극열(31X)은, 좌우로 늘어선 3개(n개)의 전극 부재(31A, 31B, 31C)로 구성되어 있다. 후방측의 제2 전극열(32X)은 제1 전극열(31X)과 평행을 이루도록 좌우로 늘어선 3개(n개)의 전극 부재(32A, 32B, 32C)로 구성되어 있 다. 이들 전극열(31X, 32X)끼리의 사이에 좌우로 일직선을 이루는 슬릿형의 열간 간극(33s)이 형성되어 있다.

각 전극 부재(31A 내지 32C)는 동, 알루미늄 등의 금속 단일 부재, 스텐인리스, 황동 등의 합금, 금속 간 화합물 등의 도전 재료에 의해 구성되어 있다. 각 전극 부재(31A 내지 32C)는, 좌우 가늘고 긴 두꺼운 평판형을 이루고 있다. 그 좌우 방향의 길이는, 피처리물(W)의 좌우 방향의 폭 치수의 3분의 1(n분의 1) 정도이다. 3개의 전극 부재로 이루어지는 전극열 전체의 길이 나아가서는 열간 간극(33s)의 길이는 피처리물(W)의 폭 치수보다 조금 크다.

전극 부재(31A 내지 32C)의 길이는, 각각 예컨대 50 수 cm이며, 3개의 전극 부재를 길이 방향으로 늘어 세움으로써 전극 유닛(30X) 전체가 약 1.5 m인 유효 처리 폭이 형성되어 있다.

또, 전극 부재끼리의 길이는 서로 동일하게 되어 있지 않아도 좋지만, 서로 대향하는 전극 부재끼리는 동일 길이인 것이 바람직하다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 각 전극 부재(31A 내지 32C)에는 아크 방전의 방지를 위해, 알루미나 등의 용사막으로 이루어지는 고체 유전체층(34)이 피막되어 있다[또, 도3 이후의 도면에서는 고체 유전체층(34)의 도시를 적절하게 생략하고, 필요에 따라서 도시함].

고체 유전체층(34)은 전극 부재에서의 다른 쪽 전극열과의 대향면과 길이 방향의 양단부면과 상하 양면의 전체를 덮는 동시에, 이들 면으로부터 배면의 네 변에도 미치고 있다. 고체 유전체층(34)의 두께는 0.01 내지 4 ㎜ 정도가 바람직하 다. 고체 유전체로서, 알루미나 외에 세라믹스나 수지 등의 판형물, 시트형물, 필름형의 것을 이용하여 전극 부재의 외주면을 피복해도 좋다. 배면에서의 고체 유전체층(34)의 폭은 1 ㎜ 이상이 바람직하고, 3 ㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 또, 도1, 도2에 있어서, 고체 유전체층(34)의 두께는 과장하여 도시하고 있다.

각 전극 부재(31A 내지 32C)의 모서리는 아크 방지를 위해 R 모따기되어 있다. 이 R의 곡률 반경은 1 내지 10 ㎜가 바람직하고, 2 내지 6 ㎜가 더욱 바람직하다.

도2에 도시한 바와 같이, 2개의 전극열(31X, 32X)에 있어서 좌우 동일 위치에 배치된 전극 부재(31A와 32A, 31B와 32B, 31C와 32C)는, 각각 전후 정면으로 대하고 있다.

즉, 전극 유닛(30X)의 좌측 위치에 배치된 전극 부재(31A)와 전극 부재(32A)는 전후 정면으로 대하고 있다. 이들 전극 부재(31A, 32A)끼리 사이에 상기 열간 간극(33s)의 좌측 부분이 되는 열간 부분 간극(33p)이 형성되어 있다. 중앙의 위치에 배치된 전극 부재(31B)와 전극 부재(32B)는 전후 정면으로 대하여, 이들 전극 부재(31B, 32B)끼리 사이에 열간 간극(33s)의 중앙 부분이 되는 열간 부분 간극(33p)이 형성되어 있다. 우측의 위치에 배치된 전극 부재(31C)와 전극 부재(32C)는 전후 정면으로 대하여, 이들 전극 부재(31C, 32C)끼리 사이에 열간 간극(33s)의 우측 부분이 되는 열간 부분 간극(33p)이 형성되어 있다. 각 열간 부분 간극(33p)의 두께(전후 대향 전극 부재 사이의 거리)는 1 ㎜ 내지 3 ㎜ 정도가 바람직하고, 1 ㎜ 내지 2 ㎜ 정도가 더욱 바람직하다.

좌측의 열간 부분 간극(33p)과 중앙의 열간 부분 간극(33p)의 경계에는, 4개의 전극 부재(31A, 31B, 32A, 32B)의 모서리에 의해 연통 공간(33r)이 형성되어 있다. 이 연통 공간(33r)을 거쳐서 좌측의 열간 부분 간극(33p)과 중앙의 열간 부분 간극(33p)이 일직선으로 연통되어 있다. 마찬가지로, 중앙의 열간 부분 간극(33p)과 우측의 열간 부분 간극(33p)의 경계에는, 이들 열간 부분 간극(33p, 33p)을 늘어놓은 연통 공간(33r)이 4개의 전극 부재(31B, 31C, 32B, 32C)에 의해 형성되어 있다.

좌측, 중앙부 및 우측 3개의 열간 부분 간극(33p)과, 이들을 늘어놓은 2개의 연통 공간(33r)에 의해, 상기 열간 간극(33s)이 구성되어 있다.

도1에 도시한 바와 같이, 이 열간 간극(33s)의 상단부 개구의 전체 길이가 가스 도입구(43a)에 이어지고, 하단부 개구의 전체 길이가 분출구(49a)에 이어진다.

또, 하부판 즉 분출구 형성 부재(49)를 생략하여, 열간 간극(33s)의 하단부 개구 자체가 분출구를 구성하고, 이 열간 간극(33s)의 하단부 개구로부터 처리 가스가 직접적으로 분출되도록 하고 있어도 좋다.

도2에 도시한 바와 같이, 제1 전극열(31X)에 있어서 좌측과 중앙부가 인접하는 전극 부재(31A, 31B)끼리 사이에는 열내 간극(33q)이 형성되어 있다. 이 열내 간극(33q)은 좌측의 연통 공간(33r)에 이어져 있다. 중앙부와 우측의 전극 부재(31B, 31C)끼리 사이에도 열내 간극(33q)이 형성되고, 이 열내 간극(33q)은 우측의 연통 공간(33r)에 이어져 있다.

마찬가지로, 제2 전극열(32X)에 있어서 인접하는 전극 부재(32A, 32B, 32C)끼리 사이에도 열내 간극(33q)이 각각 형성되고, 이 열내 간극(33q)이 대응하는 연통 공간(33r)에 이어져 있다.

각 전극 부재(31A 내지 32C)의 열내 간극(33q)의 형성면은 열간 부분 간극(33p)의 형성면에 대하여 직각을 이루고 있다. 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)에 대하여 직교하고 있다. 열내 간극(33q)의 두께는 1 내지 3 ㎜ 정도가 바람직하다.

각 열내 간극(33q)에는, 인접하는 전극 부재끼리 사이의 간격을 유지하는 작은 스페이서(36)가 설치되어 있다. 스페이서(36)는 세라믹 등의 절연성 또한 내 플라즈마성의 재료로 구성되어 있다. 스페이서(36)는 전극 부재의 배면측(다른 쪽 전극열과는 반대측 주위)으로 치우쳐 배치되고, 이에 의해 공간으로서의 열내 간극(33q)이 확보되어 있다. 공간으로서의[스페이서(36)의 폭을 뺌] 열내 간극(33q)의 깊이는, 예컨대 5 ㎜ 정도이다. 열내 간극(33q)의 두께(좌우 인접 전극 부재 사이의 거리)는 상기 열내 간극(33q) 내지는 열간 부분 간극(33p)과 동일 정도로 해도 좋고, 그보다 예컨대 1 ㎜ 내지 3 ㎜ 정도 크게 해도 좋다.

도2에 도시한 바와 같이, 전극 유닛(30X)은 엇갈린 극성 배치 구조를 이루고 있다. 즉, 전후 대향하는 전극 부재끼리 중 한쪽은 전계 인가극이 되고, 다른 쪽은 접지극이 되어, 서로 반대의 극성을 가진다. 게다가, 좌우에 인접하는 전극 부재끼리는 서로 반대 극성으로 되어 있다.

상세하게 서술하면, 전극 유닛(30X)의 좌측부에 있어서, 전방측의 전극 부재 (31A)는 급전선(3a)을 거쳐서 펄스 전원(3A)에 접속되고, 후방측의 전극 부재(32A)는 접지선(3e)을 거쳐서 접지되어 있다. 이에 의해, 전극 유닛(30X)의 좌측 열간 부분 간극(33p)에서는, 전원(3A)으로부터 전극 부재(31A)에의 펄스 전압에 의해 펄스 전계가 형성되어, 글로 방전이 일어나도록 되어 있다.

전극 유닛(30X)의 중앙부에 있어서, 전극 부재(31B)는 접지선(3e)을 거쳐서 접지되고, 전극 부재(32B)는 급전선(3b)을 거쳐서 펄스 전원(3B)에 접속되어 있다. 전원(3B)으로부터의 펄스 전압에 의해, 중앙의 열간 부분 간극(33p)에서 펄스 전계가 형성되어 글로 방전이 일어나도록 되어 있다.

전극 유닛(30X)의 우측부에 있어서, 전극 부재(31C)는 급전선(3c)을 거쳐서 펄스 전원(3C)에 접속되고, 전극 부재(32C)는 접지선(3e)을 거쳐서 접지되어 있다. 전원(3C)으로부터의 펄스 전압에 의해, 우측의 열간 부분 간극(33p)에서 펄스 전계가 형성되어 글로 방전이 일어나도록 되어 있다.

이에 의해, 전극 유닛(30X)의 3개의 열간 부분 간극(33p)이 각각 방전 공간의 일부분이 되고, 나아가서는 열간 간극(33s)의 대략 전체가 방전 공간이 되도록 되어 있다.

또한, 전원(3A, 3B, 3C)으로부터의 전압에 의해 전극 유닛(30X)의 4개의 열내 간극(33q)이라도, 마찬가지로 펄스 전계가 형성되어 글로 방전이 일어나도록 되어 있다. 이에 의해, 열내 간극(33q)도 전극 유닛(30X)의 방전 공간의 일부분으로 되어 있다. 이들 열간 부분 간극(33q)은 좌측 중앙의 열간 부분 간극(33p)의 틈 및 중앙과 우측의 열간 부분 간극(33p)의 틈을 이어, 이에 의해 방전 공간이 전극 유닛(30X)의 좌우 방향의 대략 전체 길이에 걸쳐 연속화되어 있다.

전계 인가극을 구성하는 3개의 전극 부재(31A, 32B, 31C)는 서로 다른 전원(3A, 3B, 3C)에 접속되어 있다.

전극 유닛(30X)의 좌측부를「제1 위치」라 하고, 좌측의 열간 부분 간극(33p)을「제1 열간 부분 간극」이라 하면, 중앙부가「제1 위치가 인접한 제2 위치」가 되고, 중앙의 열간 부분 간극(33p)이「제2 열간 부분 간극」이 된다.

전극 유닛(30X)의 중앙부를「제1 위치」라 하고, 중앙의 열간 부분 간극(33p)을「제1 열간 부분 간극」이라 하면, 좌측부 또는 우측부가「제1 위치가 인접한 제2 위치」가 되고, 좌측 또는 우측의 열간 부분 간극(33p)이「제2 열간 부분 간극」이 된다.

전극 유닛(30X)의 우측부를「제1 위치」라 하고, 우측의 열간 부분 간극(33p)을「제1 열간 부분 간극」이라 하면, 중앙부가「제1 위치가 인접한 제2 위치」가 되고, 중앙의 열간 부분 간극(33p)이「제2 열간 부분 간극」이 된다.

또, 도1에 도시한 바와 같이(도2 이후에 있어서 생략), 노즐 헤드(1)의 방전 처리부(30)에는 프레임(40)의 측판(42)에 수지제의 볼트 컬러(603)를 거쳐서 걸 수 있는 동시에 각 전극 부재(31A 내지 32C)에 나사 삽입되어 상기 전극 부재를 전후 외측으로 당기는 인장 볼트(인장 나사 부재)(601)와, 홀더(48)를 거쳐서 전극 부재를 전후 안쪽으로 누르는 압박 볼트(압박 나사 부재)(602)가 좌우에 간격을 두고 설치되어 있다. 이들 볼트(601, 602)에 의해, 각 전극 부재(31A 내지 32C)의 전후 위치 나아가서는 열간 간극(33s)의 두께를 조절할 수 있도록 되어 있다. 이들 누 름 인장 볼트(601, 602)는 전극 부재(31A 내지 32C)의 쿨롱력에 의한 휨에 대한 저지 수단으로서도 기능을 한다. 각 전극 부재(31A 내지 32C)에는, 누름 인장 볼트(601, 602)를 2세트 이상 마련하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성된 리모트식 상압 플라즈마 처리 장치의 작용을 설명한다.

처리 가스 도입부(20)에서 좌우로 균일화된 처리 가스는, 도입구(43a)를 지나서 전극 유닛(30X)의 열간 간극(33s)의 길이 방향으로 균일하게 도입된다. 이와 병행하여, 각 전원(3A, 3B, 3C)으로부터 전극 부재(31A, 32B, 31C)로 각각 펄스 전압이 공급된다. 이에 의해, 각 열간 부분 간극(33p) 내에 펄스 전계가 형성되어, 글로 방전이 일어나 처리 가스가 플라즈마화(여기·활성화)된다. 이 플라즈마화된 처리 가스가 분출구(49a)에서의 각 열간 부분 간극(33p)에 대응하는 영역으로부터 균일하게 분출된다. 이에 의해, 도3에 도시한 바와 같이 유리 기판(W)의 상면에서의 각 열간 부분 간극(33p)에 대응하는 영역(R1)에 플라즈마를 닿게 하여, 표면 처리할 수 있다.

또한, 도입구(43a)로부터의 처리 가스의 일부는 연통 공간(33r)에 도입되어, 그곳으로부터 열내 간극(33q)으로 들어간다. 이 열내 간극(33q)에 있어서도, 상기 전원으로부터의 펄스 전압 공급에 의해 펄스 전계가 형성되어, 글로 방전이 일어나 처리 가스가 플라즈마화된다. 이 열내 간극(33q) 내에서 플라즈마화된 처리 가스가 분출구(49a)에서의 연통 공간(33r)에 대응하는 부분으로부터 분출된다. 이에 의해, 도3에 도시한 바와 같이 유리 기판(W)에서의 연통 공간(33r)에 대응하는 영 역(R2)에도 플라즈마를 내뿜을 수 있다. 이에 의해, 대면적의 유리 기판(W)의 좌우 전 폭을 한번에, 게다가 불균일 없이 대략 균일하게 플라즈마 표면 처리할 수 있다.

동시에, 반송 수단(4)으로 유리 기판(W)을 전후로 이동시킴으로써, 유리 기판(W)의 전면을 처리할 수 있다.

전극 유닛(30X)의 전체적으로는, 유리 기판(W)의 폭 치수에 대응하는 길이라도, 각 전극 부재(31A 내지 32C)는 그 3분의 1(수분의 1) 정도의 길이밖에 없으므로, 치수 정밀도를 쉽게 확보할 수 있다. 그뿐 아니라, 인가 전계에 의해 쿨롱력이 강하게 작용하거나, 전극 부재(31A 내지 32C)를 구성하는 금속 본체와 표면의 고체 유전체(34)와의 열팽창율의 차이나 전극 부재 내부의 온도차 등에 의해 열응력이 발생하거나 해도, 휨량이 커지지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 열간 부분 간극(33p)의 폭을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 열간 부분 간극(33p) 내에서의 처리 가스의 흐름을 균일하게 유지할 수 있고, 나아가서는 표면 처리의 균일성을 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 전극 부재를 강성 업(UP)을 위해 두껍게 할 필요가 없어, 중량 증대를 회피하여 지지 구조에의 부담을 줄일 수 있어, 재료비 등의 상승을 억제할 수 있다.

단소(短小)의 전극 부재(31A, 32B, 31C)마다 전원(3A, 3B, 3C)을 마련하고 있으므로, 각 전원(3A, 3B, 3C)의 용량이 작더라도, 단위 면적당의 투입 전력을 충분히 크게 할 수 있다. 나아가서는, 처리 가스를 충분히 플라즈마화할 수 있어, 높은 처리 능력을 확보할 수 있다. 또, 이들 전원(3A, 3B, 3C)은 서로 별도의 전 극 부재에 접속되어 있으므로, 동기시킬 필요가 없다. 또한, 극성이 번갈아서 되어 있고, 전계 인가극끼리가 좌우에 인접하고 있지 않으므로, 전원(3A, 3B, 3C)끼리가 동기하고 있지 않아도, 인접 전극 부재끼리의 사이에 이상 전계가 형성되어 아크가 발생될 우려가 없다.

다음에, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다. 이하의 실시 형태에 있어서, 이미 서술한 실시 형태와 중복되는 구성에 관해서는, 도면에 적절하게 동일 부호를 붙여 설명을 간략화한다.

도4 및 도5에 나타내는 실시 형태에서는, 각 열간 부분 간극(33p)에「가스 유도 수단」을 구성하는 가스 유도 부재(51)가 수용되어 있다. 이 가스 유도 부재(51)는, 각 제1 열간 부분 간극(33p)에서의 인접(제2 위치)한 열간 부분 간극측의 부위에 배치되어 있다. 즉, 좌측의 열간 부분 간극(33p)에 있어서는, 그 우측부에 가스 유도 부재(51)가 배치되어 있다. 중앙의 열간 부분 간극(33p)에 있어서는, 그 좌우 양측부에 가스 유도 부재(51)가 각각 배치되어 있다. 우측의 열간 부분 간극(33p)에 있어서는, 그 좌측부에 가스 유도 부재(51)가 배치되어 있다.

가스 유도 부재(51)는 세라믹 등의 절연성 또한 내(耐)플라즈마성의 재료로 구성되어, 상부 방향의 쐐기형(가는 세로 길이의 삼각 형상)을 이루고 있다. 즉, 가스 유도 부재(51)는 수직면과, 이 수직면과 예리한 예각을 이루도록 하여 아래쪽을 향해 인접측(제2 위치의 방향)으로 경사지는 가스 유도면(51a)과, 이들 2면의 하단부를 잇는 바닥면을 갖고 있다. 가스 유도 부재(51)의 바닥면의 좌우 폭은 5 ㎜ 이하가 바람직하다.

도5의 화살표로 나타낸 바와 같이, 도입구(43a)로부터 열간 간극(33s)으로 유입하는 처리 가스 중 각 제1 위치의 열간 부분 간극(33p)에서의 인접측 부위(제2 위치측 부위) 이외의 부분을 지나는 가스 흐름(f0)은, 그 상태로 똑바로 아래쪽을 향한다. 한편, 각 제1 위치의 열간 부분 간극(33p)에서의 인접측의 부위를 지나는 가스 흐름(f1)은 가스 유도 부재(51)의 가스 유도면(51a)을 따라서 인접 방향으로 유도된다. 이 과정에서 플라즈마화되어 간다. 이 플라즈마화된 가스 흐름(f1)이 연통 공간(33r)을 지나서 분출구(49a)로부터 분출된다. 이에 의해, 유리 기판(W)에서의 연통 공간(33r)에 대응하는 영역(R2)으로 플라즈마를 한층 더 확실하게 내뿜을 수 있다. 이 결과, 처리 불균일을 한층 더 확실하게 방지할 수 있어, 표면 처리의 균일성을 한층 더 높일 수 있다.

또한, 각 제1 위치의 열간 부분 간극(33p) 내의 가스 흐름(f0) 중, 가스 유도 부재(51)의 수직면을 따라서 바로 밑으로 흐르는 가스 흐름의 일부(f2)가 가스 유도 부재(51)의 아래쪽으로 돌아들어 온다. 이에 의해, 가스 유도 부재(51)의 아래쪽에 대응하는 부위에서도 플라즈마 처리를 확실하게 할 수 있어, 처리의 균일성을 한층 더 높일 수 있다.

발명자들의 실험에 따르면, 처리 전에 하는 전극 가열 등을 위한 공(空)방전 공정에 있어서, 처리 가스를 가스 유도 수단으로 연통 공간(33r)이나 열내 간극(33q)으로 유도함으로써, 상기 공방전의 소요 시간을 단축할 수 있었다.

도6은 가스 유도 부재의 변형예를 나타낸 것이다. 이 가스 유도 부재(52)에는 꼭지각으로부터 아래쪽을 향해 인접측(제2 위치의 방향)으로 경사지는 가스 유 도면(52a)과, 이 가스 유도면(52a)의 하단부로부터 아래쪽을 향해 인접측과는 반대측으로 경사지는 가스 복귀면(52b)이 설치되어 있다.

이 가스 유도 부재(52)에 따르면, 가스 유도면(52a)에 따라서 인접 방향으로 유도되는 가스 흐름(f1)의 일부(f3)를, 가스 복귀면(52b)을 따라서 반대측으로 확실하게 복귀시킬 수 있어, 가스 유도 부재(52)의 아래쪽으로 확실하게 돌아들어 오게 할 수 있다. 이에 의해, 가스 유도 부재의 바로 밑에서도 플라즈마 처리를 확실하게 할 수 있어, 처리 균일성을 한층 더 높일 수 있다.

가스 유도 부재는 도5, 도6에 나타내는 형상에 한정되는 것은 아니며, 제1 열간 부분 간극(33p)의 제2 위치측의 가스 흐름을 인접한 제2 위치로 유도할 수 있는 것이면 여러 가지의 형상을 채용할 수 있다. 예컨대, 도7에 나타내는 가스 유도 부재(53)와 같이, 정삼각형에 가까운 단면 형상이라도 좋고, 도8에 나타내는 가스 유도 부재(54)와 같이, 아래쪽을 향해 인접 방향으로 경사진 평판 형상이라도 좋다. 이들 부재(53, 54)에 있어서, 아래쪽을 향해 인접 방향(제2 위치의 방향)으로 경사지는 경사면은 가스 유도면(53a, 54a)을 구성하고 있다.

도9에 나타내는 실시 형태에서는, 가스 흐름을 인접 방향으로 유도하는 가스 유도 수단이 전극 유닛(30X)보다 위쪽(처리 가스 도입측)의 가스 도입구 형성부(43)에 설치되어 있다. 상세하게 서술하면, 처리 가스 도입구 형성부(43)의 도입구가 제1 실시 형태의 좌우 가늘고 긴 슬릿(48a) 대신에, 좌우로 짧은 간격으로 배치 형성된 다수의 가는 분기구(43b, 43c)로 구성되어 있다. 이들 분기구(43b, 43c) 중, 열간 부분 간극(33p)의 중간 정도에 대응하는 분기구(43c)는, 바로 밑을 향해 개구되어 있다. 이에 대하여, 각 제1 열간 부분 간극(33p)의 인접측 측부(제2 위치측의 부위)에 대응하는 분기구(43b)는 인접 방향(제2 위치의 방향)으로 기울어져 있다. 이 경사 분기구(43b)가 「가스 유도 수단」을 구성하고 있다.

처리 가스 중, 수직 분기구(43c)를 통과한 가스 흐름(f0)은 열간 부분 간극(33p) 내를 똑바로 밑으로 흐르면서, 플라즈마화된 후 유리 기판(W)으로 내뿜어진다.

한편, 경사 분기구(43b)를 통과한 가스 흐름(f1)은 열간 부분 간극(33p) 내에서 플라즈마화되면서 인접 방향(제2 위치의 방향)을 향해 경사 하부로 흐른다. 그리고 연통 공간(33r)의 아래쪽으로 분출된다. 이에 의해, 유리 기판(W)의 연통 공간에 대응하는 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확실하게 확보할 수 있어, 처리의 균일성을 높일 수 있다.

도10에 나타내는 실시 형태에서는, 전극 유닛(30X)(부호 33B만 도시)의 위쪽에, 처리 가스 도입구 형성부로서 가스 도입관(43P)이 설치되어 있다. 가스 도입관(43P)은 제1 열간 부분 간극(33p)을 따라서 연장되는 동시에, 제1 열간 부분 간극(33p)의 좌우 길이 방향의 양측에 대응하는 부분이 위로 휘도록 만곡되어 있다. 이 가스 도입관(43P)의 하측부에는 제1 열간 부분 간극(33p)에의 처리 가스 도입구로서 다수의 작은 구멍형의 분기구(43d, 43e)가 상기 관(43P)의 길이 방향을 따라서 짧은 간격으로 형성되어 있다. 제1 열간 부분 간극(33p)의 중간 정도에 대응하는 분기구(43e)는, 대략 바로 아래를 향해 개구되어 있다. 한편, 양단부에 가까운 분기구(43e)일수록 인접 방향(제2 위치의 방향)으로의 경사가 커지고 있다. 그리 고 양단부 즉 제1 열간 부분 간극(33p)의 인접측 측부(제2 위치측 부위)에 대응하는 분기구(43d)는 인접 방향으로의 경사가 가장 커지고 있다. 이 분기구(43d)가「가스 유도 수단」을 구성하고 있다.

도입관(43P)의 일단부로 처리 가스가 도입된다. 이 처리 가스는 도입관(43P) 내를 흐르는 동시에, 점차로 분기구(43d, 43e)로부터 아래쪽의 제1 열간 부분 간극(33p)으로 누출된다. 그 중, 분기구(43d)로부터 나온 가스 흐름(f1')은 제1 열간 부분 간극(33p) 내를 인접 방향(제2 위치의 방향)을 향해 경사 하부로 흐른다. 이에 의해, 유리 기판(W)의 연통 공간 대응 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확보할 수 있어, 처리의 균일성을 높일 수 있다.

도11에 나타내는 실시 형태에서는, 각 전극 부재(31A 내지 32C)(부호 31A, 31B만 도시)의 좌우 인접한 전극 부재와의 대향 단부면이 비스듬히 커트되고, 상기 대향 단부면의 상측부는 인접한 전극 부재로부터 크게 떨어져 하부를 향함에 따라서 인접한 전극 부재에 접근하고 있다. 따라서 연통 공간(33r) 및 열내 간극(33q)은 아래쪽을 향함에 따라서 폭이 좁아져 있다.

도11의 화살표로 나타낸 바와 같이, 처리 가스는 상기 단부면의 경사와 대략 동일한 각도를 이루어 열간 부분 간극(33p)으로 도입되도록 되어 있다. 이에 의해, 처리 가스의 열간 부분 간극 내의 통과 거리를 길게 할 수 있어, 충분히 플라즈마화할 수 있다.

도12 및 도13에 나타내는 실시 형태에서는, 처리 가스 도입구 형성부(43)의 도입구(43a)에, 가스 유도 수단으로서 3개(복수)의 절연 수지제의 정류 부재(60)가 설치되어 있다. 여기서, 도입구(43a)는 열간 간극(33s)의 전체 길이 즉 3개의 열간 부분 간극(33p)에 걸친 슬릿형을 이루고 있다. 도14에 도시한 바와 같이, 각 정류 부재(60)는 베이스판(61)과, 이 베이스판(61)의 한쪽면에 마련된 복수의 정류판(62, 63)을 일체로 갖고 있다. 베이스판(61)은 각 열간 부분 간극(33p)과 대응하는 길이의 가늘고 긴 박판형을 이루고 있다. 도12 및 도13에 도시한 바와 같이, 이 베이스판(61)이 프레임 상부판(41)의 슬릿형 관통 구멍(41a) 중 한쪽의 내측면으로 구부러지도록 하여, 3개의 정류 부재(60)가 슬릿형 관통 구멍(41a) 내에 좌우 일렬로 세워 수용되어 있다. 정류 부재(60)는 열간 부분 간극(33p)과 1 : 1로 대응하고 있다. 인접하는 정류 부재(60)끼리의 경계는 연통 공간(33r)과 대응하고 있다.

도13 및 도14에 도시한 바와 같이, 정류판(62, 63)은 베이스판(61)의 길이 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다. 이들 정류판(62, 63)에 의해 슬릿형 관통 구멍(41a)이 구획되어 있다. 또한, 도12에 도시한 바와 같이 정류판(62, 63)은 슬릿형 관통 구멍(41a)에서의 베이스판(61)과는 반대측의 내측면에 충돌하게 되어, 이에 의해 정류 부재(60)가 관통 구멍(41a) 내에 확실히 고정되어 있다. 도13에 도시한 바와 같이, 연통 공간(33r) 부근에 배치된 정류판(62)은 아래쪽을 향해 인접한 정류 부재(60)에 근접하도록 경사를 이루고 있다. 그 이외의 정류판(63)은 거의 수직으로 되어 있다.

도13의 부호 f0이 나타내는 바와 같이, 도입구(43a)로 유도된 처리 가스의 대부분은, 똑바로 밑을 향해 흐른다. 흐름이 정류판(63)에 의해 흐트러지는 일은 거의 없다. 한편, 부호 f1이 나타내는 바와 같이, 정류판(62)의 배치 장소 부근에서는, 처리 가스의 흐름이 정류판(62)에 의해 경사지게 된다. 이 경사의 흐름(f1)이 제1 열간 부분 간극(33p)의 인접측 부분(제2 위치측의 부위)을 통해, 플라즈마화되면서 연통 공간(33r) 나아가서는 인접한 제2 열간 부분 간극(33p)으로 치우쳐 간다. 이에 의해, 연통 공간(33r)의 아래쪽으로도 플라즈마를 분출할 수 있어, 유리 기판(W)의 연통 공간과 대응하는 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확실하게 확보할 수 있어, 처리의 균일성을 높일 수 있다.

또, 정류 부재(60)는 연통 공간(33r) 부근의 위쪽에만 마련하는 것으로 해도 좋다. 정류판(62, 63) 중 정류판(63)을 생략하고 정류판(62)만으로 해도 좋다.

도12 및 도13의 태양에서는, 정류 부재(60)는 프레임(40)의 상부판(41)의 관통 구멍(41a)에 설치되어 있지만, 홀더(48)의 간극(48a)에 설치하는 것으로 해도 좋다.

도15 및 도16에 나타내는 실시 형태에서는, 처리 가스 도입구 형성부(43)의 도입구(43a)에, 절연 수지로 이루어지는 폐색 부재(폐색부)(70)가 끼워 넣어져 있다. 폐색 부재(70)는 인접하는 2개의 열간 부분 간극(33p)에 걸치도록 하여, 도입구(43a)에서의 연통 공간(33r)에 대응하는 부분(제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극의 경계)에 배치되어 있다. 이 폐색 부재(70)에 의해 연통 공간(33r)의 도입구(43a) 측의 단부가 폐색되어 있다. 폐색 부재(70)로부터 분출구 측의 연통 공간(33r)은 개방되어, 양 인접한 열간 부분 간극(33p)을 거쳐서 도입구(43a)와 연통하고 있다.

도15의 부호 f1로 나타내는 바와 같이, 제1 열간 부분 간극(33p)의 연통 공간(33r) 측[나아가서는 제2 열간 부분 간극(33p) 측] 부위를 통과하는 처리 가스는, 그곳에서 플라즈마화된 후, 폐색 부재(70)의 아래쪽으로 돌아들어 오도록 하여, 연통 공간(33r)으로 들어온다. 이에 의해, 연통 공간(33r)의 아래쪽으로도 플라즈마를 분출할 수 있어, 유리 기판(W)의 연통 공간과 대응하는 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확실하게 확보할 수 있어, 처리의 균일성을 높일 수 있다.

도17 내지 도19에 나타내는 실시 형태에서는, 도2의 스페이서(36)를「가스 유도 수단」으로서 제공되도록 변형한 태양에 관한 것이다. 도17 및 도19에 도시한 바와 같이, 전극 구조(30X)의 좌우에 인접하는 전극 부재끼리의 경계에는 절연 수지제의 도어형 스페이서(80)가 개재 장착되어 있다. 즉, 좌측의 전극 부재(31A, 32A)와 중앙부의 전극 부재(31B, 32B) 사이 및 중앙부의 전극 부재(31B, 32B)와 우측의 전극 부재(31C, 32C) 사이에, 각각 도어형 스페이서(80)가 협지되어 있다.

도18에 도시한 바와 같이, 스페이서(80)는 한 쌍의 다리부(81)와, 이들 다리부(81)의 상단부 사이를 잇는 연결부(82)를 갖고, 도어형의 평판형을 이루고 있다. 도어형 스페이서(80)의 외부 윤곽은 전극 유닛(30X) 전체의 측면 단면의 윤곽과 일치하고 있다. 도19에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 다리부(81) 중 한쪽은, 제1 전극열(31X)이 인접하는 제1 전극 부재끼리의 사이에 협지되고, 다른 쪽 다리부(81)는 제2 전극열(32X)이 인접하는 제2 전극 부재끼리의 사이에 협지되어 있다. 이들 다리부(81)는「인접하는 전극 부재끼리의 사이에의 개재부」로 되어 있다.

스페이서(80)의 다리부(81)는, 전극 부재의 배면측(다른 쪽 전극열과는 반대 측 주위)으로 치우쳐 배치되고, 이에 의해 공간으로서의 열내 간극(33q)이 확보되어 있다. 또, 다리부(81)를 전극 부재(31A 내지 32C)와 등일 폭으로 하여, 열내 간극(33q)을 완전히 메우는 것으로 해도 좋다.

도17 및 도18에 도시한 바와 같이, 연결부(82)는 열내 간극(33q) 및 연통 공간(33r)의 위쪽 즉 도입구(43a) 측으로 치우쳐 배치되어 있다. 이 연결부(82)에 의해 연통 공간(33r)의 도입구(43a) 측의 단부가 폐색되어 있다. 연결부(82)로부터 분출구 측의 연통 공간(33r)은 개방되어, 양 인접한 열간 부분 간극(33p)을 거쳐서 도입구(43a)와 연통하고 있다. 연결부(82)는「제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극의 경계의 도입구 측의 단부를 막는 동시에 그것으로부터 분출구 측을 개방하는 폐색부」로서 제공되고 있다.

도17의 부호 f1로 나타내는 바와 같이, 처리 가스는 연결부(82)의 양측 열간 부분 간극(33p)을 지나서 플라즈마화된 다음, 연결부(82)로부터 아래쪽의 연통 공간(33r)으로 들어온다. 이에 의해, 유리 기판(W)의 연통 공간과 대응하는 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확실하게 확보할 수 있어, 처리 균일성을 높일 수 있다. 또한, 각 전극열(31X, 32X)에 있어서 인접하는 전극 부재끼리의 극성을 서로 다르게 함으로써, 열내 간극(33p)도 방전 공간의 일부로 할 수 있어, 그곳에서도 처리 가스의 플라즈마화를 일으킬 수 있다. 이에 의해, 유리 기판(W)의 연통 공간 대응 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 한층 확실하게 확보할 수 있어 처리 균일성을 한층 더 높일 수 있다.

도20 및 도21에 나타내는 실시 형태에서는「가스 유도 수단」이, 전극 유닛 (30X)보다 아래쪽(분출측)에 설치되어 있다. 즉, 하부판(49)의 좌우 가늘고 긴 슬릿형의 분출구(49a)에는, 각 제1 열간 부분 간극(33p)의 인접측 측부(제2 위치측 부위)에 대응하는 위치에, 가스 유도 수단으로서 가스 유도부(49B)가 설치되어 있다. 가스 유도부(49B)는 하부판(49)과 일체를 이루고 있다. 가스 유도부(49B)는 아래쪽을 향해 인접측(제2 위치의 방향)으로 경사지는 가스 유도면(49c)을 갖는 단면 삼각 형상을 이루어, 분출구(49a) 전후의 모서리면 사이에 걸쳐져 있다.

도21에 도시한 바와 같이, 제1 열간 부분 간극(33p)에 있어서 플라즈마화된 처리 가스 중 인접측 측부(제2 위치측 부위)로부터 나온 가스 흐름(f1")은 가스 유도부(49B)의 가스 유도면(49c)에 의해 인접 방향(제2 위치의 방향)으로 유도된다. 이에 의해, 유리 기판(W)의 연통 공간 대응 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확보할 수 있어, 처리 균일성을 높일 수 있다.

도22 및 도23에 나타내는 실시 형태에서는, 하부판(49)의 슬릿형 분출구(49a)의 내부에 가스 유도 수단으로서 다수의 작은 구멍(90a)을 갖는 다공판(90)이 끼워 넣어져 있다. 다공판(90)은 전극 유닛(30X)으로부터 아래쪽으로 약간 떨어져 분출구(49a)의 하측부로 치우쳐 배치되어 있다.

열간 간극(33s)으로부터의 처리 가스는, 분출구(49a)의 다공판(90)보다 위쪽의 공간(49g) 내에서 확산되어 균일화된다. 따라서 도23의 부호 f1로 나타내는 바와 같이, 각 열간 부분 간극(33p)에서 플라즈마화된 처리 가스의 일부가 연통 공간(33r)의 아래쪽으로도 확산된다. 그리고 다수의 작은 구멍(90a)으로부터 똑같이 분출된다. 이에 의해, 처리 균일성을 높일 수 있다.

도24, 도25, 도26에 나타내는 실시 형태에서는, 방전 처리부(30)의 분출구 형성부로서의 하부판(49)이 상하 2매의 판부(49U, 49L)에 의해 구성되어 있다. 상단의 판부(49U)에는 각 열간 부분 간극(33p)에 대응하는 3개의 슬릿형의 상단 분출구(49d)가 일렬을 이루도록 하여 형성되어 있다. 좌측의 상단 분출구(49d)와 중앙의 상단 분출구(49d)끼리는 다리부(49E)에 의해 분단되어 있다. 마찬가지로, 중앙의 상단 분출구(49d)와 우측의 상단 분출구(49d)끼리는 다른 다리부(49E)에 의해 분단되어 있다.

각 상단 분출구(49d)는 그 상측의 열간 부분 간극(33p)에 직접 이어져 있다. 상단 분출구(49d)의 폭은 열간 부분 간극(33p)의 폭보다 크다.

하단의 판부(49L)에는, 열간 간극(33s)의 전체 길이와 대략 동일한 길이의 하단 분출구(49f)가 형성되어 있다. 하단 분출구(49f)의 폭은 상단 분출구(49d)의 폭보다 작고, 열간 부분 간극(33p)의 폭과 대략 같다.

다리부(49E)는 연통 공간(33r)의 바로 아래에 배치되어 있다. 이 다리부(49E)에 의해 연통 공간(33r)의 하단부가 폐색되어 있다. 이에 의해, 다리부(49E)는「분출구가 인접하는 열간 부분 간극끼리의 경계의 분출구 측의 단부를 막는 폐색부」를 구성하고 있다. 다리부(49E)의 아래쪽에 하단 분출구(49f)가 배치되어 있다. 즉, 다리부(49E)는 상하 단의 분출구(49d, 49f)를 합친 분출구 전체에서의 위쪽으로 치우쳐 배치되어 있다. 연통 공간(33r)은 양 인접한 열간 부분 간극(33p)을 거쳐서만 분출구(49d, 49f)와 연통하고 있다.

또, 판부(49U, 49L)끼리는 서로 일체로 되어 있어도 좋고, 2매 대신에 3매 이상의 판부를 적층함으로써 분출구 형성 부재를 구성해도 좋다.

도26의 부호 f1로 나타내는 바와 같이, 연통 공간(33r) 내를 하강하여 온 처리 가스는 다리부(49E)에 의해 연통 공간(33r)으로부터 직접 분출구로 가는 것이 저지되어, 반드시 양 인접한 열간 부분 간극(33p)을 지나서 플라즈마화된 후 분출구(49d)로 유입한다. 그리고 다리부(49E)의 아래쪽 하단 분출구(49f) 내로 돌아들어 와 그 아래쪽으로 분출된다. 이에 의해, 연통 공간과 대응하는 영역(R2)에서의 플라즈마 표면 처리를 확보할 수 있어, 처리의 균일성을 높일 수 있다.

도27 및 도28은 플라즈마 처리 장치의 하부판(49)에 형성된 분출구(49a)의 변형 태양을 나타낸 것이다. 하부판(49)에는 좌우로 길게 연장되는 열간 분출구(49h)와, 이 열간 분출구(49h)의 중간 2군데와 교차하도록 하여 전후로 연장되는 2개의 짧은 열내 분출구(49i)가 형성되어 있다. 열간 분출구(49h)는 열간 간극(33s)의 하단부 전체 길이로 이어져 있다. 2개의 열내 분출구(49i) 중 한쪽은 좌측의 전극 부재(31A, 32A)와 중앙의 전극 부재(31B, 32B)의 정확히 경계에 배치되고, 이들 전극 부재끼리 사이의 열내 간극(33q) 및 연통 공간(33r)의 하단부에 이어져 있다. 이에 의해, 하부판(49)의 분출구는 인접하는 열간 부분 간극(33p)끼리의 경계에 대응하는 부위가 각 열간 부분 간극(33p)에 대응하는 부위보다도 개구 폭이 커져 유통 저항이 작아진다.

열내 간극(33q)에서 플라즈마화된 처리 가스는 상기 열내 간극(33q)의 바로 아래로 이어지는 열내 분출구(49i)로부터 분출된다. 또한, 각 제1 열간 부분 간극(33p)의 인접측 측부(제2 위치측 부위)로부터 나온 처리 가스는 유통 저항이 작은 열내 분출구(49i)를 향해 흐르면서 분출된다. 이에 의해, 처리 균일성을 높일 수 있다. 분출구(49a)의 열내 분출구(49i)[제1, 제2 열간 부분 간극(33p)의 경계에 대응하는 큰 개구의 분출구 부분]는「가스 유도 수단」을 구성하고 있다.

열내 간극(33q)의 전체를 절연 스페이서로 메워, 처리 가스가 열간 간극(33s)밖에 통과하지 않도록 한 구성에 있어서도, 혹은 후기 실시 형태(도40, 도41 등)와 같이 열내 간극(33q)을 협지하여 인접하는 전극 부재끼리의 극성이 동일해 열내 간극(33q)에서 방전이 일어나지 않도록 한 구성에 있어서도, 열내 분출구(49i)는 유효하다. 즉, 각 열간 부분 간극(33p)에서 플라즈마화된 처리 가스가 큰 개구·저유통 저항의 열내 분출구(49i)로 유입하게 되어, 이에 의해 처리 가스의 균일성을 확보할 수 있다.

또, 열내 분출구(49i)의 길이는 적절하게 연장, 단축해도 좋으며, 열내 간극(33q)에 맞출 필요는 없다.

또한, 도29에 도시한 바와 같이 열내 분출구(49i)를 열간 분출구(49h) 중 한쪽(예컨대 제2 전극열(32X) 측)에만 마련하는 것으로 해도 좋다.

열내 분출구(49i)를, 도20의 가스 유도부(49B) 등과 조합해도 좋다.

하부판 즉 분출구 형성 부재(49)를 생략하여, 열내 간극(33q) 및 열간 간극(33s)의 하단부 개구 자체가 분출구를 구성하고, 그곳으로부터 처리 가스가 직접적으로 분출되도록 해도 좋다.

제1, 제2 열간 부분 간극(33p)끼리의 경계에 대응하는 큰 개구의 분출구 부분의 형상은 열내 분출구(49i)와 같은 슬릿 형상에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 30의 (a)에 나타내는 개구(49j)와 같이 마름모꼴로 해도 좋으며, 도30의 (b)에 나타내는 개구(49k)와 같이 열간 분출구(49h) 중 한쪽으로 돌출하는 삼각형으로 해도 좋으며, 기타 원형 등의 여러 가지의 형상으로 해도 좋다.

도31 및 도32는 가스 도입 수단 즉 도입구 형성부(43)의 변형 태양을 나타낸 것이다. 도입구 형성부(43)에는, 도시하지 않은 처리 가스 도입부(20) 하단부의 챔버(24)에 이어지는 처리 가스 도입구(43a)가 형성되어 있다. 처리 가스 도입구(43a)는 좌우로 길게 연장되는 열간 도입구(주 도입구)(43h)와, 이 열간 도입구(43h)의 중간 2 군데의 양측면에 형성된 절입 형상의 열내 도입구(부 도입구)(43i)를 포함하고 있다.

열간 도입구(43h)의 하단부는 열간 간극(33s)의 전체 길이에 직접적으로 이어져 있다.

열내 도입구(43i)는 제1 전극(31X)이 인접하는 전극 부재(31A, 31B)끼리 및전극 부재(31B, 31C)끼리의 경계 및 제2 전극열(32X)이 인접하는 전극 부재(32A, 32B)끼리 및 전극 부재(32B, 32C)끼리의 경계에 각각 배치되어, 이들 전극 부재끼리 사이의 열내 간극(33q)의 상단부에 직접적으로 이어져 있다.

처리 가스 도입부(20)에서 균일화된 처리 가스는, 열간 도입구(43h)로부터 각 열간 부분 간극(33p)으로 도입되는 동시에, 열내 도입구(43i)로부터 열내 간극(33q)으로 직접적으로 도입된다. 이에 의해, 각 제1 열간 부분 간극(33p) 내의 플라즈마화된 처리 가스를 제2 열간 부분 간극(33p)과의 경계를 향해 편류시키지 않아도 열내 간극(33q) 내로 직접 도입된 처리 가스를 플라즈마화할 수 있어, 제1, 제2 열간 부분 간극(33p)끼리 사이의 경계 부분의 플라즈마량을 확실하게 확보할 수 있다. 이 결과, 처리 균일성을 높일 수 있다.

또, 열내 도입구(43i)의 길이는 적절하게 연장, 단축해도 좋으며, 열내 간극(33q)에 맞출 필요는 없다. 또한, 열내 도입구(43i)를 열간 도입구(43h)의 전후 양측 중 한쪽에만 마련하는 것으로 해도 좋다.

본 발명에 있어서, 2개의 전극열(31X, 32X)의 전극 부재(31A와 32A)끼리, 전극 부재(31B, 32B)끼리, 전극 부재(31C, 32C)끼리는 전후 정면으로 대하고 있을 필요는 없고, 실질적으로 동일 위치에 있어서 대향하고 있으면 좋다. 예컨대, 도33에 나타내는 실시 형태에서는 제1 전극열(31X)의 전극 부재(31A 내지 31C)와 제2 전극열(32X)의 전극 부재(32A 내지 32C)끼리가 좌우로 다소 어긋나 배치되어 있다.

도33의 어긋남 배치 구성은 상기 도2 등의 엇갈림 극성 배치의 전극 구조에 적용해도 좋고, 후기 도40, 도41 등의 열마다 동일 극성의 전극 구조에 적용해도 좋다. 발명자들이 실험한 바에 따르면, 열마다 동일 극성 구조인 경우는 물론, 엇갈림 극성 구조인 경우에 있어서도 2개의 열 사이에 다소 어긋남이 있어도 워크(W)의 폭 방향의 전체 영역을 처리할 수 있었다.

지금까지의 실시 형태에서는, 열내 간극(33q)이 열간 간극(33s)에 대하여 직교하고 있었지만, 도34 및 도35에 도시한 바와 같이 경사지게 하는 것으로 해도 좋다. 제1 전극열(31X)의 좌우 2개의 전극 부재 중 좌측의 전극 부재(31A)는 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)에 대하여 열내 간극(33q) 형성면(제2 면)이 예컨대 150도의 둔각을 이루고 있다. 한편, 우측의 전극 부재(31B)는 열간 간극(33s) 형성면 (제3 면)에 대하여 열내 간극(33q) 형성면(제4 면)이 예컨대 30도의 예각을 이루고 있다. 이에 의해, 제1 전극열(31X)의 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)에 대하여 예컨대 30도의 각도를 이루어 열간 간극(33s)으로부터 멀어짐에 따라서 오른쪽으로 기울어져 있다.

마찬가지로, 제2 전극열(32X)의 좌우 2개의 전극 부재 중 좌측 전극 부재(32A)의 열내 간극(33q) 형성면(제4 면)은 열간 간극(33s) 형성면(제3 면)에 대하여 예컨대 30도의 예각을 이루고, 우측 전극 부재(32B)의 열내 간극(33q) 형성면(제2 면)은 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)에 대하여 예컨대 150도의 둔각을 이루고, 이에 의해 제2 전극열(32X)의 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)에 대하여 예컨대 30도의 각도를 이루어 열간 간극(33s)으로부터 멀어짐에 따라서 왼쪽으로 경사진다.

또, 열내 간극(33q)의 경사 각도는 30 내지 60도 정도가 바람직하다. 또한, 각 열간 부분 간극(33p) 및 열내 간극(33q)의 두께는 1 내지 3 ㎜ 정도가 바람직하다. 전극 부재(31A, 31B, 32A, 32B)의 길이는 각각 대략 1 m 정도이며, 2개의 전극 부재를 길이 방향으로 늘어 세움으로써 전극 유닛(30X) 전체에서 약 2 m의 유효 처리 폭이 형성되어 있다.

도36의 (a)에 확대하여 도시한 바와 같이, 제1 전극열(31X)에 있어서 좌측 전극 부재(31A)의 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)과 열내 간극(33q) 형성면(제2 면)이 이루는 둔각측의 각(31d)은 상대적으로 큰 곡률 반경으로 R 모따기되어 있다. 우측의 전극 부재(31B)의 열간 간극(33s) 형성면(제3 면)과 열내 간극(33q) 형성면 (제4 면)이 이루는 예각측의 각(31e)은 상대적으로 작은 곡률 반경으로 R 모따기되어 있다. 도시는 생략하지만, 제2 전극열(32X)에 있어서 좌측 전극 부재(32A)의 열간 간극(33s) 형성면(제3 면)과 열내 간극(33q) 형성면(제4 면)이 이루는 예각측의 각(32e)은 상대적으로 작은 곡률 반경으로 R 모따기되고, 우측 전극 부재(32B)의 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)과 열내 간극(33q) 형성면(제3 면)이 이루는 둔각측의 각(32d)은 상대적으로 큰 곡률 반경으로 R 모따기되어 있다. 예컨대, 둔각측 각(31d, 32d)의 곡률 반경은 40 ㎜ 정도이며, 예각측 각(31e, 32e)의 곡률 반경은 3 ㎜ 정도이다.

또, 각 전극 부재(31A, 31B, 32A, 32B)는 상기 예각 또는 둔각뿐만 아니라 모든 코너 부분이 R 모따기되어 있다.

또, 열내 간극(33q)의 경사 각도가 90도에 가까울수록 곡률 반경의 대소차를 작게 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도36의 (b)에 도시한 바와 같이 열내 간극(33q)과 열간 간극(33s)이 이루는 각도가 45도 정도일 때는 예각측 각(31e)의 곡률 반경을 3 ㎜로 하면, 둔각측 각(31d)의 곡률 반경은 40 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 도36의 (c)에 도시한 바와 같이, 열내 간극(33q)과 열간 간극(33s)이 이루는 각도가 60도 정도일 때는, 예각측 각(31e)의 곡률 반경을 3 ㎜로 하면, 둔각측 각(31d)의 곡률 반경은 8 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.

도35 및 도36의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 전극열(32X)의 좌측 전극 부재(32A)의 열간 간극(33s) 형성면은 제1 전극열(31X)의 좌측 전극 부재(31A)의 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)으로부터 우측 전극 부재(31B)의 열간 간극(33s) 형성면( 제3 면)에 걸치도록 배치되어 있다.

마찬가지로, 제1 전극열(31X)의 우측 전극 부재(31B)의 열간 간극(33s) 형성면은, 제2 전극열(32X)의 우측 전극 부재(32B)의 열간 간극(33s) 형성면(제1 면)으로부터 좌측 전극 부재(32A)의 열간 간극(33s) 형성면(제3 면)에 걸치도록 배치되어 있다.

이에 의해, 제1 전극열의 열내 간극(33q)과 열간 간극(33s)과의 교차부(33u)와, 제2 전극열의 열내 간극(33q)과 열간 간극(33s)과의 교차부(33v)가 좌우로 어긋나 있다. 각 교차부(33u, 33v)를 구획하는 4개의 모서리 부분(31d, 31e, 32e, 32d)에 있어서, 2개의 둔각측 모서리 부분(31d, 32d)은 좌우 외측에 배치되고, 2개의 예각측 모서리 부분(31e, 32e)은 상기 둔각측의 모서리 부분(31d, 32d)끼리의 사이에 배치되어 있다.

도35에 도시한 바와 같이, 하부판(49)에는 좌우로 길게 연장되는 열간 분출구(49m)와, 이 열간 분출구(49m)의 중앙부 양측에 절입 형상으로 마련된 한 쌍의 열내 분출구(49n)가 형성되어 있다. 열간 분출구(49m)는 열간 간극(33s)의 하단부와 일치하여, 그 전체 길이에 이어져 있다. 제1 전극열(31X) 측의 열내 분출구(49n)는 열간 분출구(49m)로부터 멀어짐에 따라서 예컨대 30도의 각도로 오른쪽으로 기울어져, 제1 전극열(31X)의 경사 열내 간극(33q)의 하단부에 직접적으로 이어져 있다. 제2 전극열(32X) 측의 열내 분출구(49n)는 열간 분출구(49m)로부터 멀어짐에 따라서 예컨대 30도의 각도로 왼쪽으로 기울어져, 제2 전극열(32X)의 경사 열내 간극(33q)에 직접적으로 이어져 있다. 또, 하부판(49)은 생략하는 것으로 해도 좋다.

이 도34 내지 도36의 실시 형태에 따르면, 전극 부재(31A)의 열간 간극(33s) 형성면과 열내 간극(33q) 형성면이 이루는 각(31d)과, 전극 부재(32B)의 열간 간극(33s) 형성면과 열내 간극(33q) 형성면이 이루는 각(32d)이 각각 둔각을 이루고 있으므로, 이들 모서리 부분(31d, 32d)이라도 양호한 글로 방전을 일으키기 쉽게 할 수 있어, 이들 모서리 부분(31d, 32d)에 대응하는 부위에서의 처리 누락을 방지할 수 있다.

게다가, 상기 둔각측의 모서리 부분(31d, 32d)은 크게 R 모따기됨으로써, 가능한 한 매끄럽게 형성할 수 있어, 한층 양호한 글로 방전을 일으키기 쉽게 할 수 있다. 한편, 이들 둔각측의 모서리 부분(31d, 32d)과 대치하는 전극 부재(31B, 32A)의 예각측의 각 부분(31e, 32e)은 작게 R 모따기됨으로써, 가능한 한 돌출시켜 열내 간극(33q)과 열간 간극(33s)의 교차부(33u, 33v)를 좁게 할 수 있다. 이에 의해, 둔각측의 모서리 부분에서의 양호한 글로 방전을 보다 한층 확실하게 얻을 수 있다. 이 결과, 둔각측의 모서리 부분에 대응하는 부위에서의 처리 누락을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또, R 모따기에 의해, 전극 부재의 각 모서리 부분에서의 아크 방전을 방지할 수 있다.

각 열간 부분 간극(33p)에서 플라즈마화된 처리 가스는, 열간 분출구(49m)로부터 분출되는 동시에, 열내 간극(33q)에서 플라즈마화된 처리 가스가 열내 분출구(49n)로부터 직접적으로 분출된다. 아울러, 피처리물(W)이 전후로 상대 이동됨으 로써, 피처리물(W)의 각 열간 부분 간극(33p)과 대응하는 영역은 물론, 열내 간극(33q)과 대응하는 영역도 확실하게 플라즈마 처리할 수 있다. 예각측의 각 부분(31e, 32e)이나 2개의 교차부(33u, 33v) 사이의 부분에서는, 글로 방전이 일어나기 어렵지만, 열내 간극(33q)으로부터의 플라즈마 분출에 의해, 이들 부분에 대응하는 영역도 확실하게 플라즈마 처리할 수 있다. 이에 의해, 처리 누락을 전체적으로 방지할 수 있어 피처리물(W)의 전체 영역을 균일하게 처리할 수 있다.

발명자는 도34, 도35의 장치를 이용하여 균일 처리의 실험을 행하였다.

전극 부재(31A, 32B)의 중심 길이는 987 ㎜, 전극 부재(32A, 31B)의 중심 길이는 1013 ㎜, 각 전극열의 전체 길이는 2 m로 하고, 이들 전극 부재의 두께는 30 ㎜로 했다. 열간 간극(33s) 및 열내 간극(33q)은 각각 1 ㎜로 했다. 경사 열내 간극(33q)의 경사 각도는 30도로 하고, 전극 부재의 예각측 모서리 부분(31e, 32e)의 각도는 30도, 둔각측 모서리 부분(31d, 32d)의 각도는 150도로 했다. 예각측 모서리 부분(31e, 32e)의 R(are)의 곡률 반경은 3 ㎜, 둔각측 모서리 부분(31d, 32d)의 R(are)의 곡률 반경은 40 ㎜로 했다. 고체 유전체층(34)은 0.5 ㎜ 두께의 알루미나 용사막으로 하였다.

전원(3A, 3B)으로서, 12A, 7.5 kW의 전원 장치를 사용하여, 주파수 15 kHz, 피크 전압 Vpp이 15 kV의 펄스형 전압을 전극 부재(31A, 32B)에 인가하였다. 피처리물(W)로서, 액정 표시 패널에 사용하는 ITO 기판을 사용하였다. 이 기판의 미처리 상태에서의 물의 접촉각은 95도였다. 이 기판(W)의 세정용 처리 가스로서 질소 가스를 사용하여, 800 slm으로 흐르게 하였다. 기판의 반송 속도는 매분 2 m로 했 다. 토탈 전력은 4.5 kW였다.

세정 처리 후, 교차부(33u, 33v)의 주변에 대응하는 10 ㎝에 걸친 기판 표면 영역에 대해, 3 ㎜ 간격으로 물의 접촉각을 측정하였다. 그 결과, 모든 측정점에서 접촉각이 25°이하였다. 기판 전면에 물을 끼얹은 결과 구석구석까지 젖었다. 이에 의해, 처리 누락을 할 수 없는 것이 확인되었다.

도37 및 도38에 나타내는 실시 형태에서는, 제1 전극열(31X)이 좌우 일직선으로 늘어 세워진 4개의 전극 부재(31A, 31B, 31C, 31D)를 갖고, 이들 제1 전극 부재 사이에 3개의 경사 열내 간극(33q)이 형성되어 있다. 이들 3개의 경사 열내 간극(33q)이 인접하는 것끼리는 서로 반대 방향으로 기울어져 있다. 즉, 제1 전극열(31X) 중앙의 2개의 전극 부재(31B, 31C)는 각각 좌우 대칭인 사다리꼴 형상을 이루고 있다. 이들 사다리꼴 형상의 전극 부재(31B, 31C)의 긴 변과 짧은 변은 서로 반대를 향하게 되어 있다. 이에 의해, 제1 전극열(31X)에 있어서 좌측의 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)과의 교차부로부터 멀어짐에 따라서 우측으로 경사지고, 중앙의 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)과의 교차부로부터 멀어짐에 따라서 좌측으로 경사지고, 우측의 열내 간극(33q)은 열간 간극(33s)과의 교차부로부터 멀어짐에 따라서 우측으로 경사진다.

마찬가지로, 제2 전극열(32X)은 제1 전극열(31X)과 평행하게 좌우 일직선으로 늘어 세워진 4개의 전극 부재(32A, 32B, 32C, 32D)를 갖고, 이들 제2 전극 부재 사이에 형성된 3개의 경사 열내 간극(33q)이 인접하는 것끼리가 서로 반대 방향으로 경사지게 되어 있다. 중앙의 2개의 전극 부재(32B, 32C)는 좌우 대칭의 사다리 꼴 형상을 이루는 동시에, 긴 변과 짧은 변을 서로 반대를 향하게 하여 배치되어 있다.

또, 중앙의 전극 부재(31B, 31C, 32B, 32C)를, 사다리꼴 형상 대신에 평행 사변형 형상으로 형성하여, 3개의 열내 간극(33q)의 경사 방향을 서로 일치시켜도 좋다.

도38에 도시한 바와 같이, 하부판(49)에는 좌우로 연장되는 슬릿형을 이루어 열간 간극(33s)과 일치하는 열간 분출구(49m)와, 각 경사 열내 간극(33q)에 1 : 1로 대응하는 열내 분출구(49n)가 형성되어 있다. 하부판(49)은 생략하는 것으로 해도 좋다.

발명자들은 도37, 도38의 장치를 이용하여 균일 처리의 실험을 행하였다.

전극 부재(31A, 32A)의 중심 길이는 513 ㎜, 전극 부재(31B, 32B)의 중심 길이는 526 ㎜, 전극 부재(31C, 32C)의 중심 길이는 487 ㎜, 전극 부재(31D, 32D)의 중심 길이는 474 ㎜, 각 전극열의 전체 길이는 2 m로 하고, 이들 전극 부재의 두께는 30 ㎜로 했다. 열간 간극(33s) 및 열내 간극(33q)은 각각 1 ㎜로 했다. 경사 열내 간극(33q)의 경사 각도는 30도로 하고, 전극 부재의 예각측 모서리 부분의 각도는 30도, 둔각측 모서리 부분의 각도는 150도로 했다. 경사 열내 간극(33q)의 경사 각도는 30도로 하고, 전극 부재의 예각측 모서리 부분의 각도는 30도, 둔각측 모서리 부분의 각도는 150도로 했다. 예각측 모서리 부분의 R의 곡률 반경은 3 ㎜, 둔각측 모서리 부분의 R의 곡률 반경은 40 ㎜로 했다. 고체 유전체층(34)은 0.5 ㎜ 두께의 알루미나 용사막으로 했다.

피처리물(W)의 종류, 처리 가스의 종류 등은 도34, 도35의 장치를 이용한 상기 실험과 마찬가지이며, 토탈 전력은 8.9 kW였다.

세정 처리 후의 접촉각은, 모든 측정점에서 16° 이하이며, 이에 의해 처리 누락을 할 수 없는 것이 확인되었다.

도39에 나타내는 실시 형태에서는, 전계 인가극을 구성하는 전극 부재(31A, 32B, 31C)끼리가 이미 서술한 실시 형태의 서로 별개의 전원(3A, 3B, 3C) 대신에 공통(단일)의 전원(3)에 접속되어 있다. 따라서 각 열간 부분 간극(33p)에 형성되는 플라즈마 전계끼리를 서로 확실하게 동기시킬 수 있다. 물론, 이 단일 전원 구조에 있어서도 가스 유도 수단을 적용 가능하다.

도40에 나타내는 실시 형태에서는, 전극 유닛(30X)의 극성 배치가 이미 서술한 실시 형태의 엇갈림 대신에, 전극열(31X, 32X) 마다 동일극으로 갖추어져 있다.

즉, 제1 전극열(31X)의 전극 부재(31A, 31B, 31C)는 각각 전원(3A, 3B, 3C)에 접속됨으로써, 전부 전계 인가극으로 되어 있다. 한편, 제2 전극열(32X)의 전극 부재(32A, 32B, 32C)는 전부 접지극으로 되어 있다. 이 극성 배치에 있어서도, 열간 부분 간극(33p)에서 글로 방전이 일어나 처리 가스를 플라즈마화할 수 있다.

각 열내 간극(33q)은 세라믹 등의 절연성 또한 내 플라즈마성의 재료로 이루어지는 격벽(35)에 의해 완전히 메워지고, 좌우에 인접하는 전극 부재끼리가 서로 절연되어 있다. 이에 의해, 전원(3A, 3B, 3C)의 동기가 제거되어 있지 않아도, 좌우에 인접하는 전극 부재 사이에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또, 격벽(35)은 적어도 전계 인가극의 전극 부재(31A 내지 31C)끼리 사이에 설치되어 있으면 좋으며, 접지극의 전극 부재(31A 내지 31C)끼리 사이에는 없어도 좋다. 접지극의 전극 부재(32A 내지 32C)끼리는 부착되어 있어도 좋다.

각 제1 열간 부분 간극(33p)의 제2 위치측 부위에는「가스 유도 수단」으로서 도4 및 도5의 태양과 마찬가지의 가스 유도 부재(51)가 설치되어 있지만, 이 대신에, 그 밖의 도면에 나타낸 태양의「가스 유도 수단」을 적용해도 좋다.

도41에 나타내는 실시 형태에서는, 도40의 태양의 열마다 동일 극성의 전극 유닛(30X)에 있어서, 전계 인가극의 전극 부재(31A 내지 31C)에 공통(단일)의 전원(3)을 접속한 것이다.

상기 도41의 실시 형태의 열내 간극(33q)은 도40의 태양과 마찬가지로 절연성의 격벽(35)으로 완전히 메워져 있지만, 전극 부재(31A 내지 31C)에의 인가 전압이 확실하게 동기하고 있으므로, 격벽(35)을 생략하여 열내 간극(33q)을 개방해도 좋다. 혹은, 접지극의 전극 부재(32A 내지 32C)끼리는 물론, 전계 인가극의 전극 부재(31A 내지 31C)끼리도 서로 부착되기 어려워 열내 간극(33q)을 없애도 좋다.

도42에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태(도2)와 마찬가지의 엇갈림 극성 배치의 전극 유닛(30X)에 있어서, 각 전극열(31X, 32X)의 좌우에 인접하는 전극 부재끼리를 서로 부딪치게 하여, 열내 간극(33q)을 없애도 좋다. 더욱 상세하게는, 각 전극 부재의 측단부면에는 고체 유전체층(34e)이 피막되어 떨어져, 인접하는 전극 부재의 측단부면의 고체 유전체층(34e, 34e)끼리가 서로 접촉 및 밀착되어 있다. 이들 측단부면의 고체 유전체층(34e, 34e)이 인접하는 전극 부재 사이의 절연층으로서의 역할을 담당하고 있다. 인접하는 열간 부분 간극(33p)끼리 사이의 연통 공 간(33r)의 폭은 정확히 2개의 고체 유전체층(34e, 34e)의 두께를 합친 크기로 되어 있다.

또, 서로 부딪치게 된 2개의 전극 부재 중 한쪽 측단부면에만 고체 유전체층(34e)을 설치하고, 다른 쪽의 전극 부재에 대해서는 그 금속 본체의 측단부면이 노출되어 있어도 좋다. 물론, 이 경우, 상기 하나의 전극 부재의 측단부면의 고체 유전체층(34e)이, 그 단독으로, 2개의 전극 부재를 절연할 수 있도록 되어 있는 것을 필요로 한다.

도42의 태양에 있어서도, 가스 유도 부재(51) 등의 가스 유도 수단을 마련하는 것으로 해도 좋다. 그렇게 하면, 상기 연통 공간(33r) 즉 고체 유전체층(34e, 34e)의 바로 아래에도 플라즈마를 분출할 수 있어, 처리 균일성을 향상시킬 수 있다.

도42의 태양에 있어서, 인접하는 전극 부재 사이에 도40과 마찬가지의 격벽(35)을 개재 장착하는 것으로 해도 좋다.

도42의 태양에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 전극 부재(31A, 32B, 31C)마다 전원(3A, 3B, 3C)이 따로따로 설치되어 있지만, 이들 각각의 전원(31A, 32B, 31C) 대신에, 도39의 태양과 마찬가지로 단일 전원(3)을 이용하는 것으로 해도 좋다.

도43에 도시한 바와 같이, 도40의 태양과 마찬가지의 열마다 동일 극성 배치의 전극 유닛(30X)에 있어서, 각 전극열(31X, 32X)이 인접하는 전극 부재끼리 서로 부딪치게 하는 것으로 해도 좋다. 본 실시 형태의 각 전극 부재의 측단부면에는, 고체 유전체층(34e)이 피막되어 있지 않아 금속 본체가 노출되어 있다. 이에 의해, 좌우에 인접하는 전극 부재의 금속 본체의 측단부면끼리가 직접 부딪치게 되어 있다. 연통 공간(33r)은 거의 크기를 갖지 않고, 인접하는 열간 부분 간극(33p)끼리가 거의 직접적으로 이어져 있다. 3개의 전원(3A, 3B, 3C)은 서로 동기하고 있는 것이 바람직하다. 동기하고 있지 않은 경우에는, 적어도 전계 인가측의 전극열(31X)의 전극 부재(31A 내지 31C)의 측단부면에, 상기 도42의 태양과 마찬가지로 절연층으로서 고체 유전체층(34e)을 마련하는 것이 바람직하다. 각각의 전원(31A, 32B, 31C) 대신에, 도41의 태양과 마찬가지의 단일 전원(3)을 이용하는 것으로 해도 좋다. 이 도43의 태양에 있어서도, 가스 유도 부재(51) 등의 가스 유도 수단을 적용해도 좋다.

도44는 상기 제2 특징에 관한 상압 플라즈마 처리 장치의 기본 구성예를 나타낸 것이다. 이 장치는, 한 쌍을 이루는 전계 인가 전극(100) 및 접지 전극(200)과, 2개(복수)의 전원 장치(301, 302)와, 이들 전원 장치(301, 302)의 동기 수단(400)을 구비하고 있다.

전계 인가 전극(100)은 2개(복수)의 분할 전극 부재(111, 112)로 분할되어 있다. 분할 전극 부재(111, 112)는 각각 평판형을 이루고, 일직선을 이루도록 좌우로 늘어 세워져 있다. 마찬가지로, 접지 전극(200)은 2개(복수)의 평판형의 분할 전극 부재(211, 212)로 분할되고, 이들 분할 전극 부재(211, 212)가 일직선을 이루도록 좌우로 늘어 세워져 있다.

좌측의 분할 전극 부재(111, 211)끼리는 서로 정면으로 대하고 있다. 우측 의 분할 전극 부재(112, 212)끼리는 서로 정면으로 대하고 있다.

분할 전극 부재(111, 112)로 이루어지는 전계 인가 전극(100)은, 이미 서술한 실시 형태의 제1 전극열에 대응하고, 분할 전극 부재(211, 212)로 이루어지는 접지 전극(200)은 이미 서술한 실시 형태의 제2 전극열에 대응하고 있다.

전계 인가 전극(100)의 좌측 분할 전극 부재(111)가 특허 청구 범위의 예컨대「제1 분할 전극 부재」에 대응하고, 우측의 분할 전극 부재(112)가「제2 분할 전극 부재」에 대응한다. 전계 인가 전극(100)은 2개의 분할 전극 부재(111, 112)에 한정되지 않으며, 3개 이상의 전극 부재로 분할되어 있어도 좋다. 이 경우, 이들 3개의 분할 전극 부재 중 어느 하나를 제1 분할 전극 부재로 하고, 다른 하나를 제2 분할 전극 부재로 한다.

두 종류의 전극(100, 200) 즉 제1, 제2 전극열끼리 사이에 간극(33s)이 형성되어 있다. 이 간극(33s)에, 도시하지 않은 처리 가스원(2)으로부터의 처리 가스가 도입되어, 전원 장치(301, 302)에 의한 인가 전계에 의해 플라즈마화되도록 되어 있다. 이 플라즈마화된 처리 가스가 피처리물에 내뿜어짐으로써, 원하는 플라즈마 표면 처리가 대략 상압 하에서 행해지도록 되어 있다. 간극(33s)은 처리 가스의 통로 및 플라즈마화 공간으로 되어 있다.

도시는 생략하지만, 전계 인가측의 전극(100)과 접지측의 전극(200) 중 적어도 한쪽의 대향면에는, 아크 방전의 방지를 위해 알루미나 등의 세라믹으로 이루어지는 고체 유전체층이 설치되어 있다.

2개의 접지 분할 전극 부재(211, 212)는 모두 접지선(3e)을 거쳐서 접지되어 있다. 좌측의 제1 분할 전극 부재(111)는 제1 전원 장치(301)에 접속되어 있다. 우측의 제2 분할 전극 부재(112)는 상기 제1 전원 장치(301)와는 별도의 제2 전원 장치(302)에 접속되어 있다. 각 전원 장치(301, 302)는 예컨대 펄스형이나 정현파형의 고주파 교류 전압을 출력하도록 되어 있다.

전계 인가 전극(100)이 3개 이상의 전극 부재로 분할되어 있는 경우에는, 전원 장치도 그들 분할 전극 부재와 동일 수 마련하여, 각 분할 전극 부재에 하나씩 접속하는 것이 바람직하다. 이 경우, 이들 3개의 분할 전극 부재 중 제1 분할 전극 부재에 접속된 전원 장치가「제1 전극 장치」가 되고, 제2 분할 전극 부재에 접속된 전원 장치가「제2 전극 장치」가 된다.

전계 인가 전극(100)의 제1 분할 전극 부재(111)와 제2 분할 전극 부재(112)는, 동일 열로 배열하고 있지 않아도 좋으며, 서로 다른 열로 배치되어 있어도 좋다.

전계 인가 전극(100)이 복수의 분할 전극 부재로 분할되는 한편, 접지 전극(200)은 분할되지 않고 일체물로 되어 있어도 좋다. 또한, 전계 인가 전극(100)이 분할되지 않고 일체물로 되어 있고, 이 일체물의 전계 인가 전극(100)에 복수의 전원 장치가 접속되어 있어도 좋다.

전극 구조는 평행 평판 구조에 한정되지 않고, 이중 링 형상 구조라도 좋으며, 한쪽이 원통형(롤형)을 이루고 다른 쪽이 원통 오목면을 갖는 구조라도 좋다.

2개의 전원 장치(301, 302)는 동기 수단(400)에 접속되어 있다. 동기 수단(400)은 전원 장치(301, 302)의 출력 위상을 동기시키도록 되어 있다.

상기 구성에 따르면, 분할 전극 부재(111, 112)마다 전원 장치(301, 302)가 접속되어 있으므로, 각 전원 장치(301, 302)의 용량이 크지 않아도, 전극(100, 200)의 단위 면적당의 공급 전력을 충분히 크게 할 수 있다. 따라서 처리 능력을 확보할 수 있다.

게다가, 동기 수단(400)에 의해 2개의 전원 장치(301, 302) 상호의 위상 어긋남을 없앨 수 있다. 따라서 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 전위차가 생기는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 이들 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 분할 전극 부재(111, 112)끼리의 간격을 좁게 할 수 있거나, 혹은 접촉할 수도 있다. 따라서 이들 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 대응하는 부분의 처리 불균일을 방지할 수 있다. 이 결과, 양호한 플라즈마 표면 처리를 할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태 등과 마찬가지로, 전극(100, 200)을 복수로 분할함으로써 각 전극 부재의 길이를 짧게 할 수 있어, 쿨롱력이나 자체의 중량 등에 의한 휨을 작게 할 수 있다.

도45는 도44의 구체 구성예를 나타낸 것이다. 제1 전원 장치(301)는 상용 교류 전원(A)에 접속된 제1 직류 정류부(311)와, 이 제1 직류 정류부(311)에 접속된 제1 인버터(321)와, 이 제1 인버터(321)에 접속된 제1 트랜스(331)를 갖고 있다.

제1 직류 정류부(311)는, 예컨대 다이오드 브리지나 평활 회로를 갖고, 상용 전원(A)의 상용 교류 전압을 직류로 정류한다.

제1 인버터(321)는 트랜지스터로 이루어지는 제1 스위칭 소자(321a, 321b, 321c, 321d)의 브리지 회로를 갖고, 정류 후의 직류를 스위칭하여 소정파형의 교류 전압으로 변환하도록 되어 있다.

제1 트랜스(331)의 2차측은 제1 분할 전극 부재(111)에 접속되어 있다. 제1 트랜스(331)는 제1 인버터(321)로부터의 출력 전압을 승압하여, 제1 분할 전극 부재(111)에 공급하도록 되어 있다.

제2 전원 장치(302)는 제1 전원 장치(301)와 동일 구성을 이루고 있다. 즉, 제2 전원 장치(302)는 상용 교류 전원(A)에 접속된 제2 직류 정류부(312)와, 이 제2 직류 정류부(312)에 접속된 제2 인버터(322)와, 이 제2 인버터(322)에 접속된 제2 트랜스(332)를 갖고 있다.

제2 직류 정류부(312)는, 예를 들면 다이오드 브리지나 평활 회로를 갖고, 상용 전원(A)의 상용 교류 전압을 직류로 정류한다.

제2 인버터(322)는 트랜지스터로 이루어지는 제2 스위칭 소자(322a, 322b, 322c, 322d)의 브리지 회로를 갖고, 정류 후의 직류를 스위칭하여 소정파형의 교류 전압으로 변환하도록 되어 있다.

제2 트랜스(332)의 2차측은 제2 분할 전극 부재(112)에 접속되어 있다. 제2 트랜스(332)는 제2 인버터(322)로부터 출력 전압을 승압하여, 제2 분할 전극 부재(112)에 공급하도록 되어 있다.

동기 수단(400)은 제1, 제2 인버터(321, 322)의 제어 수단에 의해 구성되어 있다. 즉, 동기 수단(인버터 제어 수단)(40)은, 2개(복수)의 인버터(321, 322)의 스위칭 소자(321a 내지 321d, 322a 내지 322d)를 위한 공통(단일)의 게이트 신호 출력부(410)를 갖고 있다. 출력부(410)에는, 4개의 단자(410a, 410b, 410c, 410d)가 설치되어 있는, 단자(410a)로부터 게이트 신호선(420a)이 연장되어 있다. 게이트 신호선(420a)은 2개의 선(421a, 422a)으로 분기하고 있다. 한쪽 분기선(421a)은 펄스 트랜스(431a)를 거쳐서 제1 전원 장치(301)의 스위칭 소자(321a)의 게이트에 접속되어 있다. 다른 쪽 분기선(422a)은 펄스 트랜스(432a)를 거쳐서 제2 전원 장치(302)의 스위칭 소자(322a)의 게이트에 접속되어 있다.

마찬가지로, 단자(410b)로부터의 게이트 신호선(420b)은 2 방향으로 분기되어, 한쪽 분기선(421b)은 펄스 트랜스(431b)를 거쳐서 제1 전원 장치(301)의 스위칭 소자(321b)의 게이트에 접속되고, 다른 쪽 분기선(422b)은 펄스 트랜스(432b)를 거쳐서 제2 전원 장치(302)의 스위칭 소자(322b)의 게이트에 접속되어 있다.

단자(410c)로부터의 게이트 신호선(420c)은 2 방향으로 분기되어, 한쪽 분기선(421c)은 펄스 트랜스(431c)를 거쳐서 제1 전원 장치(301)의 스위칭 소자(321c)의 게이트에 접속되고, 다른 쪽 분기선(422c)은 펄스 트랜스(432c)를 거쳐서 제2 전원 장치(302)의 스위칭 소자(322c)의 게이트에 접속되어 있다.

단자(410d)로부터의 게이트 신호선(420d)은 2 방향으로 분기되어, 한쪽 분기선(421d)은 펄스 트랜스(431d)를 거쳐서 제1 전원 장치(301)의 스위칭 소자(321d)의 게이트에 접속되고, 다른 쪽 분기선(422d)은 펄스 트랜스(432d)를 거쳐서 제2 전원 장치(302)의 스위칭 소자(322d)의 게이트에 접속되어 있다.

상기 구성에 따르면, 제1 전원 장치(301)의 인버터(321)의 스위칭 소자 (321a)와, 제2 전원 장치(302)의 인버터(322)의 스위칭 소자(322a)에 동일한 게이트 신호를 병렬로 입력할 수 있다. 이에 의해, 이들 스위칭 소자(321a, 322a)를 동시에 온 오프(ON OFF)할 수 있다. 마찬가지로 하여, 스위칭 소자(321b, 322b)끼리 동시에 온 오프할 수 있고, 스위칭 소자(321c, 322c)끼리 동시에 온 오프할 수 있어, 스위칭 소자(321d, 322d)끼리 동시에 온 오프할 수 있다.

이에 의해, 2개의 전원 장치(301, 302)의 인버터(321, 322)의 스위칭 동작을 확실하게 동기시킬 수 있어, 전원 장치(301, 302)의 출력 위상을 확실하게 동기시킬 수 있다. 따라서 2개의 분할 전극 부재(111, 112)에 동일 위상의 전압을 인가할 수 있다. 따라서 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 전위차가 생기는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 아크 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 안정적이고 양호한 플라즈마 표면 처리를 확실하게 행할 수 있다.

발명자는, 도45에 나타내는 장치를 이용하여 플라즈마 처리를 하였다. 스위칭 주파수는 30 kHz로 하고, 전극(10, 20) 사이의 피크 전압은 Vpp = 15 kV로 하였다.

그 결과, 인접하는 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 아크 방전 등의 이상 방전은 발생하지 않는 것이 확인되었다.

도46은 도44의 다른 구체 구성예를 나타낸 것이다. 이 장치는, 동기 수단(인버터 제어 수단)의 구성이 도45의 장치와 다르다. 즉, 동기 수단(400)에는 게이트 신호 출력부가 전원 장치(301, 302)마다 설치되어 있다. 즉, 동기 수단(400)에는 제1 전원 장치(301)를 위한 제1 게이트 신호 출력부(411)와, 제2 전원 장치 (302)를 위한 제2 게이트 신호 출력부(412)가 마련되고, 이들 게이트 신호 출력부(411, 412)가 공통의 동기 신호 공급부(450)에 의해 동기 제어되도록 되어 있다.

제1 게이트 신호 출력부(411)에는, 4개의 단자(411A, 411b, 411c, 411d)가 설치되어 있다. 단자(411a)로부터 게이트 신호선(421a)이 연장되어 있다. 게이트 신호선(421a)은 펄스 트랜스(431a)를 거쳐서 제1 전원 장치(301)의 스위칭 소자(321a)의 게이트에 접속되어 있다. 마찬가지로, 단자(411b)로부터 게이트 신호선(421b)이 연장되어, 펄스 트랜스(431b)를 거쳐서 스위칭 소자(321b)의 게이트에 접속되어 있다. 단자(411c)로부터 게이트 신호선(421c)이 연장되어, 펄스 트랜스(431c)를 거쳐서 스위칭 소자(321c)의 게이트에 접속되어 있다. 단자(411d)로부터 게이트 신호선(421d)이 연장되어, 펄스 트랜스(431d)를 거쳐서 스위칭 소자(321d)의 게이트에 접속되어 있다.

제2 게이트 신호 출력부(412)에는 4개의 단자(412a, 412b, 412c, 412d)가 설치되어 있는, 단자(412a)로부터 게이트 신호선(422a)이 연장되어 있다. 게이트 신호선(422a)은 펄스 트랜스(432a)를 거쳐서 제2 전원 장치(302)의 스위칭 소자(322a)의 게이트에 접속되어 있다. 마찬가지로, 단자(412b)로부터 게이트 신호선(422b)이 연장되어, 펄스 트랜스(432b)를 거쳐서 스위칭 소자(322b)의 게이트에 접속되어 있다. 단자(412c)로부터 게이트 신호선(422c)이 연장되어, 펄스 트랜스(432c)를 거쳐서 스위칭 소자(322c)의 게이트에 접속되어 있다. 단자(412d)로부터 게이트 신호선(422d)이 연장되어, 펄스 트랜스(432d)를 거쳐서 스위칭 소자(322d)의 게이트에 접속되어 있다.

동기 신호 공급부(450)는, 2개의 게이트 신호 출력부(411, 412)에 공통의 동기 신호를 공급하도록 되어 있다. 즉, 동기 신호 공급부(450)의 출력 단자로부터 동기 신호선(460)이 연장되어 있다. 동기 신호선(460)은 2개의 선(461, 462)으로 분기되어 있다. 한쪽 분기선(461)은 제1 게이트 신호 출력부(411)에 접속되고, 다른 쪽 분기선(462)은 제2 게이트 신호 출력부(412)에 접속되어 있다.

상기 구성에 따르면, 동기 신호 공급부(450)로부터의 동일한 동기 신호가 2개의 게이트 신호 출력부(411, 412)에 병렬로 입력되어, 이 동기 신호를 기초로 하여 게이트 신호 출력부(411, 412)가 게이트 신호를 각각 출력한다. 이에 의해, 2개의 전원 장치(301, 302)의 인버터(321, 322)의 스위칭 동작을 확실하게 동기시킬 수 있어, 전원 장치(301, 302)의 출력 위상을 확실하게 동기시킬 수 있다. 따라서 2개의 분할 전극 부재(111, 112)에 동일 위상의 전압을 인가할 수 있어, 분할 전극 부재(111, 112) 사이에 전위차가 생겨 아크가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 안정적이고 양호한 플라즈마 표면 처리를 확실하게 할 수 있다.

도47은 도46의 변형 태양을 나타낸 것이다. 이 태양의 동기 수단(400)에는 제1 전원 장치(301)를 위한 제1 컨트롤 IC(413)와 제2 전원 장치(302)를 위한 제2 컨트롤 IC(414)가 설치되어 있다. 제1 컨트롤 IC(413)는 도46의 동기 신호 공급부(450)와 제1 게이트 신호 출력부(411)에 상당하는 기능을 포함하고 있다. 즉, 제1 컨트롤 IC(413)에는 발진 회로가 내장되어 있고, 이 발진 회로의 발진 신호(동기 신호)를 기초로 하여 단자(411A, 411b, 411c, 411d)로부터 게이트 신호가 제1 인버터(321)로 출력된다. 게다가, 제1 컨트롤 IC(413)의 발진 회로는 발진 신호선 (463)을 거쳐서 제2 컨트롤 IC(414)에 접속되어 있다. 이에 의해, 제1 컨트롤 IC(413)의 발진 신호가 제2 컨트롤 IC(414)에도 입력되도록 되어 있다.

제2 컨트롤 IC(414)는 도46의 제2 게이트 신호 출력부(412)에 상당하는 기능을 포함하고 있고, 상기 제1 컨트롤 IC(413)로부터의 발진 신호를 기초로 하여 단자(412a, 412b, 412c, 412d)로부터 게이트 신호를 제2 인버터(322)로 출력하도록 되어 있다.

이에 의해, 2개의 인버터(321, 322)의 스위칭 동작을 확실하게 동기시킬 수 있어, 전원 장치(301, 302)의 출력 위상을 확실하게 동기시킬 수 있다.

도48은 도46의 다른 변형 태양을 나타낸 것이다.

제1 분할 전극 부재(111, 211)와 제1 트랜스(331)의 2차 코일에 의해 제1 LC 공진 회로(351)가 구성되고, 제2 분할 전극 부재(112, 212)와 제2 트랜스(332)의 2차 코일에 의해 제2 LC 공진 회로(352)가 구성되어 있다. 전원 장치(301, 302)는, 이들 LC 공진 회로(351, 352)를 공진시키는 공진형 고주파 전원이 이용되고 있다.

제1 전원 장치(301)의 인버터(321)의 출력측[트랜스(331)의 일차측]으로부터 피드백 신호선(459)이 연장되어 있다. 이 피드백 신호선(459)이 동기 수단(400)에 저장된 검출 회로(452)에 접속되어 있다. 검출 회로(452)는 동기 신호 공급부(450)에 저장된 보정 회로(453)에 접속되어 있다.

검출 회로(452)는 피드백 신호선(459)을 거쳐서 제1 인버터(321)의 출력 전류[제1 트랜스(331)의 일차 전류]를 검출하여, 보정 회로(453)에 출력한다. 보정 회로(453)는 검출 회로(45)로부터의 입력을 기초로 하여 발진 주파수를 보정한다. 즉, 제1 인버터(321)의 출력 주파수가 제1 LC 공진 회로(351)의 공진 주파수보다 낮을 때는 발진 주파수를 높게 한다. 한편, 제1 인버터(321)의 출력 주파수가 제1 LC 공진 회로(351)의 공진 주파수보다 높을 때는 발진 주파수를 낮게 한다. 동기 신호 공급부(450)는 이 보정 후의 발진 주파수의 동기 신호를 제1 게이트 신호 출력부(411)와 제2 게이트 신호 출력부(412)에 병렬로 입력한다. 이에 의해, 2개의 전원 장치(301, 302)를 동기시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이들 전원 장치(301, 302)의 인버터(321, 322)의 출력 주파수를 LC 공진 회로(351, 352)의 공진 주파수에 확실히 합치시킬 수 있어, 고출력을 얻을 수 있다.

제1 전극 부재와 제2 전극 부재의 사이즈 나아가서는 정전 용량은, 도44 내지 도48의 태양과 같이 동일한 것이 바람직하지만, 서로 다르더라도 좋다. 예컨대, 도49의 (a)에 나타내는 장치에서는 제1 분할 전극 부재(111, 211)가 제2 분할 전극 부재(112, 212)보다 길이 방향의 치수가 크고, 나아가서는 정전 용량이 크다. 이 경우, 도49의 (b)에 도시한 바와 같이 제2 전원 장치(302)로부터 제2 분할 전극 부재(112)에의 출력 펄스 전압의 상승 및/또는 하강 시간을 제1 전원 장치(301)로부터 제1 분할 전극 부재(111)에의 출력 펄스 전압의 상승 및/또는 하강 시간보다 길게 하는 것이 바람직하다. 혹은, 도50에 도시한 바와 같이 작은 사이즈 쪽의 분할 전극 부재(112)에 콘덴서(113)를 병렬로 접속하는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 큰 사이즈의 분할 전극 부재(111)와 작은 사이즈의 분할 전극 부재(112)에 인가되는 전압파형을 서로 합치시킬 수 있다.

본 발명은 상기 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 한에 있어서 여러 가지의 변경을 이룰 수 있다.

예컨대, 전극 구조에 있어서, 인접하는 열간 부분 간극(33p)끼리 사이의 연통 공간(33r)에 절연 수지 등의 격벽을 메워 넣는 등 하여, 인접하는 열간 부분 간극(33p)끼리 사이를 구획해도 좋다.

전극 유닛(30X)을, 전후로 복수단 배치하는 것으로 해도 좋다.

각 전극열(31X, 32X)에 있어서 인접하는 전극 부재끼리 사이의 간극에 협지하는 스페이서(36)(도2)의 전후 방향의 치수나 배치 위치를 조절함으로써, 열내 간극(33q)의 처리 가스 통로로서의 크기를 적절하게 조절하는 것으로 해도 좋다.

열내 간극(33q)의 폭이나 열간 부분 간극(33p)의 폭은 적절하게 설정한다. 열내 간극(33q)의 폭이 열간 부분 간극(33p)보다 크거나 혹은 작아도 좋으며, 동일해도 좋다.

도9 내지 도16, 도31 내지 도32 등의 가스 도입구 형성부(43)에서의 가스 유도 수단 내지 가스 도입 수단과, 도4 내지 도8 등의 방전 공간(33s) 내에서의 가스 유도 수단과, 도20 내지 도30 등의 분출구 형성부(49)에서의 가스 유도 수단을 서로 조합하는 등, 각 실시 형태의 주요부를 서로 조합해도 좋다.

처리 가스 도입부(20)를 생략하여, 처리 가스를 처리 가스원으로부터 방전 처리부(30)로 직접 도입하도록 구성해도 좋다. 도중에 처리 가스의 압력 변화를 방지하는 압력 조정 밸브를 구비하도록 구성해도 좋다.

본 발명은 세정, 성막, 에칭, 표면 개질(친수성 처리나 발수성 처리 등), 애싱 등의 여러 가지의 플라즈마 표면 처리에 고루 적용할 수 있어, 글로 방전에 한 정되지 않으며, 코로나 방전, 연면 방전, 아크 방전 등에 의한 플라즈마 표면 처리에도 적용할 수 있고, 대략 상압에 한정되지 않으며 감압 하에서의 플라즈마 표면 처리에도 적용할 수 있다.

Claims

처리 가스를 방전 공간에서 플라즈마화하여 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 장치에서의 상기 방전 공간을 형성하는 전극 구조이며,

피처리물의 치수보다 짧은 길이의 전극 부재를 한 방향으로 복수 늘어 세워 이루어지며, 전체적으로 피처리물의 치수에 대응하는 길이의 제1 전극열과,

상기 피처리물의 치수보다 짧은 길이의 다른 전극 부재를 제1 전극열과 평행하게 복수 늘어 세워 이루어지며, 전체적으로 피처리물의 치수에 대응하는 길이의 제2 전극열을 포함하고,

상기 배열 방향의 실질적으로 동일한 위치에 배치된 제1, 제2 전극열의 전극 부재끼리가, 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 열간 부분 간극을 구성하고,

제1, 제2 전극열끼리의 사이에, 상기 열간 부분 간극을 일렬로 복수 이어져 이루어지는 열간 간극이, 피처리물의 치수에 대응하는 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제1항에 있어서, 상기 극성으로서 전계 인가극과 접지극이 있으며, 상기 전극 부재 중 전계 인가극을 구성하는 것끼리가, 서로 다른 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제1항에 있어서, 상기 극성으로서 전계 인가극과 접지극이 있으며, 상기 전극 부재 중 전계 인가극을 구성하는 것끼리가, 공통의 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
처리 가스를 방전 공간에서 플라즈마화하여 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 장치에서의 상기 방전 공간을 형성하는 전극 구조이며,

일방향으로 늘어 세운 복수의 전극 부재로 이루어지는 제1 전극열과,

이 제1 전극열과 평행하게 늘어 세운 다른 복수의 전극 부재로 이루어지는 제2 전극열을 포함하고,

상기 배열 방향이 실질적으로 동일한 위치에 배치된 제1, 제2 전극열의 전극 부재끼리가, 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 열간 부분 간극을 구성하고,

제1, 제2 전극열끼리의 사이에, 상기 열간 부분 간극을 일렬로 복수 이어져 이루어지는 열간 간극이 형성되고,

게다가, 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리의 극성이 서로 반대로 되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제4항에 있어서, 상기 제1 전극열 및/또는 제2 전극열에 있어서 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리의 사이에 열내 간극이 형성되고, 이 열내 간극도 상기 방전 공간의 다른 일부분을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제5항에 있어서, 상기 제1 전극열 및/또는 제2 전극열에 있어서 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재 중 한쪽이 상기 열간 간극을 형성하는 제1 면과, 이 제1 면과 각도를 이루는 제2 면을 갖고, 다른 쪽 전극 부재가 상기 제1 면과 대략 동일면을 이루어 상기 열간 간극을 형성하는 제3 면과, 이 제3 면과 각도를 이루어 상기 제2 면과 대향하는 제4 면을 갖고, 상기 제2 면과 제4 면 사이에 상기 열내 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제6항에 있어서, 상기 제1 면과 제2 면이 둔각을 이루고, 상기 제3 면과 제4 면이 예각을 이루고, 상기 열내 간극이 상기 열간 간극에 대하여 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제7항에 있어서, 상기 제1 면과 제2 면이 이루는 둔각측의 각이 상대적으로 큰 곡률 반경으로 R 모따기되고, 상기 제3 면과 제4 면이 이루는 예각측의 각이 상대적으로 작은 곡률 반경으로 R 모따기되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제7항에 있어서, 상기 제1 면을 갖는 전극 부재가 속하는 전극열과는 반대 측의 전극열에 있어서, 상기 제1 면을 갖는 전극 부재와 실질적으로 동일한 위치의 전극 부재가 상기 제1 면으로부터 제3 면의 단부에 걸치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제7항에 있어서, 상기 열내 간극의 하류단부가, 처리 가스를 상기 열간 간극을 거치지 않고 분출 가능하게 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
처리 가스를 방전 공간에서 플라즈마화하여 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 장치에서의 상기 방전 공간을 형성하는 전극 구조이며,

일방향으로 늘어 세운 복수의 전극 부재로 이루어지는 제1 전극열과,

이 제1 전극열과 평행하게 늘어 세운 다른 복수의 전극 부재로 이루어지는 제2 전극열을 포함하고,

상기 배열 방향이 실질적으로 동일한 위치에 배치된 제1, 제2 전극열의 전극 부재끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 열간 부분 간극을 구성하고,

제1, 제2 전극열끼리 사이에 상기 열간 부분 간극을 일렬로 복수 이어져 이루어지는 열간 간극이 형성되고,

게다가, 상기 배열 방향에 인접하는 전극 부재끼리가 동일 극성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
제11항에 있어서, 상기 극성으로서 전계 인가극과 접지극이 있으며, 상기 배열 방향에 인접하는 전계 인가극의 전극 부재끼리의 사이에, 절연성의 격벽이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 전극 구조.
처리 가스를 도입구로부터 방전 공간으로 유도하여 플라즈마화하여 분출구로부터 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 처리 장치이며,

상기 도입구로부터 분출구를 향하는 방향과는 교차하는 방향으로 늘어 세운 복수의 전극 부재로 이루어지는 제1 전극열과, 이 제1 전극열과 평행하게 늘어 세운 다른 복수의 전극 부재로 이루어지는 제2 전극열을 포함하는 전극 구조를 구비하고,

제1 전극열의 전극 부재와 제2 전극열의 전극 부재끼리 중 상기 배열 방향의 제1 위치에 배치된 것끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 제1 열간 부분 간극을 형성하는 동시에, 상기 제1 위치가 인접한 제2 위치에 배치된 것끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 다른 일부분이 되는 제2 열간 부분 간극을 형성하고 있으며,

또한, 상기 제1 열간 부분 간극에서의 제2 위치측의 부위를 통과하는 처리 가스 흐름을 제2 위치와의 경계 또는 제2 위치 방향으로 유도하는 가스 유도 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위의 내부에 는, 상기 가스 유도 수단으로서 제2 위치 방향으로 경사지는 가스 유도면을 갖는 가스 유도 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제14항에 있어서, 상기 가스 유도 부재의 상기 가스 유도면으로부터 분출구 측에는, 가스 유도면과는 반대 방향으로 경사지는 가스 복귀면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 도입구를 형성하는 도입구 형성부를 더 구비하고,

상기 가스 유도 수단이 상기 도입구 형성부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제16항에 있어서, 상기 도입구 형성부의 도입구가 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측 부위에의 분기구를 갖고, 이 분기구가 제2 위치 방향으로 경사짐으로써, 상기 가스 유도 수단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제16항에 있어서, 상기 도입구 형성부의 도입구에서의 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위와 대응하는 위치에, 상기 가스 유도 수단으로서 제2 위치 방향으로 경사진 정류판이 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 가스 유도 수단이 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극의 경계의 상기 도입구 측의 단부를 막는 동시에 그것으로부터 분출구 측을 개방하는 폐색부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제19항에 있어서, 상기 도입구를 형성하는 도입구 형성부를 더 구비하고,

상기 도입구 형성부의 도입구가 상기 배열 방향으로 연장되는 슬릿형을 이루어 제1 열간 부분 간극으로부터 제2 열간 부분 간극에 걸쳐 있고, 이 도입구의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극과의 경계에 대응하는 위치에 상기 폐색부가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제19항에 있어서, 상기 전극 구조에는 제1 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리의 사이, 및 제2 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리의 사이에 각각 협지되는 한 쌍의 개재부와, 이들 개재부를 잇는 연결부를 갖는 스페이서가 마련되어, 상기 연결부가 상기 경계의 상기 도입구 측의 단부로 치우쳐 배치됨으로써 상기 폐색부로서 제공되고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 분출구를 형성하는 분출구 형성부를 더 구비하고,

상기 가스 유도 수단이 상기 분출구 형성부에 마련되어, 제1 열간 부분 간극 의 제2 위치측의 부위로부터 나온 처리 가스를 제2 위치 방향으로 유도하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제22항에 있어서, 상기 가스 유도 수단이 제2 방향으로 경사지는 가스 유도면을 갖고, 상기 분출구 형성부의 분출구 내에서의 상기 제1 열간 부분 간극의 제2 위치측의 부위에 대응하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제22항에 있어서, 상기 가스 유도 수단이 상기 분출구 형성부의 분출구 내에서의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극과의 경계에 대응하는 위치에 상기 전극 구조 측으로 치우쳐 배치되고, 상기 경계의 분출구 측의 단부를 막는 폐색부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제22항에 있어서, 상기 분출구 형성부가 다공판을 갖고, 이 다공판에 의해 제1 열간 부분 간극으로부터의 처리 가스가 분산되고, 나아가서는 제2 위치 방향으로도 확산되어 분출되고, 이에 의해 상기 다공판이 상기 가스 유도 수단으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제22항에 있어서, 상기 분출구 형성부의 분출구에서의 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극끼리의 경계에 대응하는 부위가 제1 열간 부분 간극에 대응하는 부위보다도 개구 폭이 커지고, 이 개구 폭이 큰 부위가 상기 가스 유도 수단으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
처리 가스를 도입구로부터 방전 공간으로 유도해 플라즈마화하여 분출구로부터 분출하여, 피처리물에 닿게 함으로써 플라즈마 처리를 하는 처리 장치이며,

상기 도입구로부터 분출구를 향한 방향과는 교차하는 방향으로 늘어 세운 복수의 전극 부재로 이루어지는 제1 전극열과, 이 제1 전극열과 평행하게 늘어 세운 다른 복수의 전극 부재로 이루어지는 제2 전극열을 포함하는 전극 구조를 구비하고,

제1 전극열의 전극 부재와 제2 전극열의 전극 부재끼리 중 상기 배열 방향의 제1 위치에 배치된 것끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 일부분이 되는 제1 열간 부분 간극을 형성하고, 상기 제1 위치가 인접한 제2 위치에 배치된 것끼리가 서로 반대의 극성을 갖고 상호 간에 상기 방전 공간의 다른 일부분이 되는 제2 열간 부분 간극을 형성하고, 게다가 제1 전극열에서의 제1 위치의 전극 부재와 제2 위치의 전극 부재끼리의 극성이 서로 반대가 되는 동시에 이들 전극 부재끼리의 사이에 열내 간극이 형성되어 있고,

상기 도입구를 형성하는 도입구 형성부를 더 구비하고,

상기 도입구 형성부의 도입구가 상기 제1 열간 부분 간극과 제2 열간 부분 간극에 걸친 열간 도입구와, 상기 열내 간극에 직접적으로 이어지는 열내 도입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
서로 대향하여 그 사이에 처리 가스의 통로를 형성하는 전계 인가 전극 및 접지 전극과, 이들 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 복수의 전원 장치와, 이들 전원 장치를 동기시키는 동기 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제28항에 있어서, 상기 복수의 전원 장치의 각각이 상용 교류 전압을 직류로 정류하는 정류부와, 정류 후의 직류를 스위칭 소자로 스위칭하여 교류 전압으로 변환하는 인버터를 갖고, 상기 동기 수단이 각 전원 장치의 인버터의 스위칭 동작을 서로 동기하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제29항에 있어서, 상기 동기 수단이 상기 복수의 전원 장치의 인버터를 위한 공통의 게이트 신호 출력부를 갖고, 이 게이트 신호 출력부로부터의 게이트 신호를 각 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 병렬로 입력하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제29항에 있어서, 상기 동기 수단이 각 전원 장치의 인버터마다 마련된 복수의 게이트 신호 출력부와, 이들 게이트 신호 출력부를 위한 공통의 동기 신호 공급부를 갖고, 이 동기 신호 공급부로부터의 동기 신호를 각 게이트 신호 출력부에 병렬로 입력하고, 이에 따라서 각 게이트 신호 출력부가 대응하는 인버터의 스위칭 소자의 게이트에 게이트 신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1, 제2 분할 전극 부재를 갖는 전계 인가 전극과,

이 전계 인가 전극과의 사이에 처리 가스의 통로를 형성하는 접지 전극과,

상기 제1 분할 전극 부재와 접지 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 제1 전원 장치와,

상기 제2 분할 전극 부재와 접지 전극 사이에 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 전계를 인가하는 제2 전원 장치와,

상기 제1 전원 장치와 제2 전원 장치를 동기시키는 동기 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제32항에 있어서, 상기 제1 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량이 상기 제2 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량보다 크고,

상기 제2 전원 장치가 상기 제1 전원 장치보다 인가 전압의 상승 및/또는 하강 시간이 긴 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제32항에 있어서, 상기 제1 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량이 상기 제2 분할 전극 부재와 접지 전극과의 정전 용량보다 크고,

상기 제2 분할 전극 부재에 콘덴서가 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.