WO2007015385A1 - 大気圧プラズマ処理装置 - Google Patents

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WO2007015385A1
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gas flow
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Akira Sugiyama
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2240/00—Testing
    • H05H2240/10—Testing at atmospheric pressure

Definitions

  • the present invention relates to surface modification, cleaning, processing, or film formation in a manufacturing process of a semiconductor device, a flat panel display (eg, a liquid crystal display element, EL, PDP, etc.) or a solar cell under atmospheric pressure.
  • a flat panel display eg, a liquid crystal display element, EL, PDP, etc.
  • a solar cell under atmospheric pressure e.g., a solar cell under atmospheric pressure.
  • the present invention relates to an atmospheric pressure plasma processing apparatus suitable for implementation.
  • Patent Document 1 An example of an atmospheric pressure plasma processing apparatus is described in Patent Document 1.
  • the substrate to be processed is transferred into the chamber using the substrate transfer unit, a plasma generating gas is supplied into the chamber, plasma is generated from the gas cassette, and the plasma is processed.
  • the surface treatment of the substrate to be treated is performed by acting on the substrate.
  • the plasma generating gas is turned into plasma by passing it between electrodes to which an electric field is applied.
  • the chamber 1 has an entrance door, which is opened when the substrate to be processed is carried into and out of the chamber 1, and is closed while the substrate to be processed is subjected to plasma treatment. . This prevents the outside air from flowing into the chamber.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-102197
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and stably generates plasma. Therefore, the present invention provides an atmospheric pressure plasma processing apparatus that can suppress the inflow of outside air into the apparatus main body without providing an entrance door.
  • the atmospheric pressure plasma processing apparatus of the present invention includes a gas flow path formed in the apparatus main body, a base material transport unit for loading and unloading a substrate to be processed in the gas flow path, and a processing in the gas flow path.
  • a gas supply unit for supplying gas, a plasma generation unit for generating plasma from the processing gas supply supplied in the gas flow path, and a gas suction unit for sucking the processing gas after plasma generation are provided.
  • the area of the cross section perpendicular to the direction of conveyance of the substrate to be treated is constant with respect to the direction of conveyance of the substrate to be treated, and the two ends of the gas flow path in the direction of conveyance of the substrate to be treated are One is an open end and the other is a closed end, and the gas supply unit is provided between the plasma generation unit and the closed end of the gas flow path.
  • the substrate to be processed is carried into the gas flow path by the substrate transport section.
  • the substrate to be processed is arranged so that the portion of the substrate to be plasma-processed is located directly under the plasma generator.
  • process gas is supplied from the gas supply unit into the gas flow path. This processing gas moves directly under the plasma generator through the gas flow path.
  • the cross-sectional area perpendicular to the transport direction of the substrate to be processed is constant in the transport direction of the substrate to be processed (for example, the distance between the upper and lower surfaces of the gas flow path is constant and facing Since the distance between the two sides is constant), the processing gas flow rate is small!
  • the gas flow rate is relatively stable even when /.
  • the plasma generation unit forms a strong electric field region in the gas flow path immediately below the plasma generation unit, a processing gas force plasma that has reached directly below the plasma generation unit is generated. This plasma comes into contact with the substrate to be treated, and the substrate to be treated is plasma treated. After the plasma is generated, the processing gas is sucked by the gas suction section and sent to a detoxification device to make it harmless.
  • plasma treatment is a concept including film formation using plasma, etching, surface modification or surface cleaning.
  • the substrate to be treated is a glass substrate or a semiconductor wafer.
  • one of the two ends of the gas flow path in the transport direction of the substrate to be processed is Due to the closed end, the outside air cannot pass through the gas flow path, and as a result, the outside air flows into the gas flow path. Therefore, the inflow of outside air into the gas flow path can be suppressed without providing an entrance door as in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of a voltage waveform of power supplied by a power source according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing the configuration of a partition plate having an opening, a roller, and a roller shaft according to the present invention when the gas flow side force is viewed.
  • FIG. 7 is a plan view showing another configuration of the partition plate having the opening, the roller, and the roller shaft according to the present invention when the gas flow path side cover is also viewed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • No special vacuum device is required to use this device, and this device can be used in an atmospheric environment.
  • “Atmospheric pressure” is normally 0.9 to 1.1 atmospheres, but in high altitudes May be lower.
  • this device can be used in a slightly reduced pressure environment or a high pressure environment.
  • This apparatus includes a gas flow path 3 formed in the apparatus main body 1, a base material transport unit 7 for carrying in and out the substrate 5 to be processed in the gas flow path 3, and a treatment in the gas flow path 3.
  • a gas supply unit 13 for supplying the gas 9, a plasma generation unit 11 for generating plasma from the processing gas 9 supplied in the gas flow path 3, and a gas suction unit 15 for sucking the processing gas 9 after plasma generation are provided.
  • the gas channel 3 has a constant cross-sectional area perpendicular to the direction of conveyance of the substrate 5 to be treated, and is constant in the direction of conveyance of the substrate 5 to be treated.
  • One of the two ends in the transport direction is an open end 3a and the other is a closed end 3b.
  • the gas supply unit 13 is provided between the plasma generation unit 11 and the closed end 3b of the gas flow path 3. It is done.
  • the material of the device main body 1 is not particularly limited, but the device main body 1 can be formed of a metal such as aluminum or stainless steel, a resin such as fluorine resin, or a dielectric such as alumina.
  • the configuration of the apparatus main body 1 is not particularly limited, but the apparatus main body 1 is preferably partitioned by a partition plate 20 to accommodate the gas flow path 3 and the base material transport unit 7 (“base material transport”). Part receiving part 21 ").
  • the partition plate 20 can be formed of the same material as that of the device body 1, but the partition plate 20 may be formed of a material different from that of the device body 1. It is preferable to form a dielectric film on the surface of the apparatus main body 1 and the partition plate 20 (particularly, the surface facing the gas flow path 3) by thermal spraying or anodizing.
  • the configuration of the gas flow path 3 is not particularly limited, but the gas flow path 3 is composed of at least four wall materials, for example.
  • the four wall members constitute the upper surface 3c and the lower surface 3d of the gas flow path 3, and two side surfaces (not shown) parallel to the paper surface.
  • the wall material constituting the upper surface 3c (referred to as “upper wall material la”) is usually a part of the main body 1 of the apparatus, and the wall material constituting the lower surface 3d is usually the partition plate 20.
  • the distance between the upper surface 3c and the lower surface 3d of the gas flow path 3 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 mm, more preferably 0.1 to 5 mm.
  • the wall material that constitutes the two sides of the gas flow path 3 is usually one of the device body 1. Part.
  • the length of the gas flow path 3 in the depth direction of the paper surface is preferably over the entire gas flow path 3 (in other words, in the transport direction of the substrate 5 to be treated). About) It is preferably 10 mm or more, more preferably 200 mm or more longer than the substrate 5 to be treated. If it is smaller than this, the difference between the flow velocity at the end and the flow velocity at the center is large, and the uniformity of the plasma processing may be deteriorated.
  • the distance from the plasma generation unit 11 to the closed end 3b is not particularly limited, but is preferably longer than the length of the substrate 5 to be processed in the transport direction.
  • the substrate 5 to be processed can be arranged so that the portion closest to the open end 3a of the substrate 5 to be processed is located immediately below the plasma generation unit 11, and the plasma on the entire surface of the substrate 5 to be processed is disposed. This is because processing is easy.
  • the distance from the plasma generator 11 to the open end 3a is not particularly limited, but is preferably 100 mm or more, more preferably 500 mm or more, and further preferably 2000 mm or more.
  • the upper wall material la and the partition plate 20 are plate-shaped in the vicinity of the open end 3a, and the wall thickness is reduced by directing the open end 3a.
  • This configuration maximizes the kinetic energy (loss head) that the outside air loses at the moment when the outside air enters the open end 3a, and minimizes the inflow of outside air into the gas flow path 3. Can be suppressed.
  • the reason why the loss head becomes large is that the outside air collides with the end face of the upper wall material la and the open end 3a of the partition plate 20, and the outside air that has collided travels along the end face.
  • Gas supply section For example, a plurality of gas cylinders 23 are connected to the gas supply unit 13 via a mixer 22.
  • the gas contained in each gas cylinder 23 is controlled in flow rate by a flow control unit 24 attached to the gas cylinder 23 and sent to a mixer 22 through a gas pipe 25, where it is mixed to become a processing gas 9.
  • the gas is supplied to the gas supply unit 13 through the gas pipe 27.
  • the configuration of the gas supply unit 13 is not particularly limited, but the gas supply unit 13 preferably includes a gas reservoir 13a for accommodating the processing gas 9 and a processing gas in the gas reservoir 13a in the gas flow path 3. It has a slit-like or shower-like opening 13b that erupts in the water.
  • the gas reservoir 13a has, for example, an elongated shape in a direction perpendicular to the paper surface. Accordingly, the processing gas 9 supplied from the gas pipe 27 spreads in the gas reservoir 13a in the direction perpendicular to the paper surface, and is then ejected from the opening 13b into the gas flow path 3. With this configuration, the processing gas 9 can be uniformly supplied into the gas flow path 3.
  • the flow rate and components of the processing gas supplied to the gas supply unit 13 can be adjusted by the flow rate control unit 24.
  • the flow control unit 24 preferably changes the flow rate of the processing gas supplied to the gas supply unit 13 during the plasma processing and at other times. For example, during plasma processing, plasma processing can be promoted by increasing the flow rate of the processing gas compared to other times.
  • the flow rate of the processing gas 9 supplied to the gas supply unit 13 may be changed by an element other than the flow rate control unit 24, for example, a flow rate control unit separately provided in the gas pipe 27 or the like.
  • the components of the processing gas 9 are not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the purpose of the plasma processing.
  • helium, argon or nitrogen alone, or a mixture of two or more of these with oxygen added, or in the case of silicon etching, helium, argon or nitrogen
  • helium, argon or nitrogen can be used alone or a mixture of two or more of these containing fluorine-containing compound gas or oxygen.
  • the gas supply unit 13 can be provided in the immediate vicinity of the closed end 3b of the flow path 3, for example, as shown in FIG.
  • the gas supply unit 13 may be provided slightly apart from the closed end 3b as shown in FIG. 3, for example, at a middle position between the plasma generating unit 11 and the closed end 3b.
  • gas supply unit 13 has been provided on the upper surface 3c of the gas flow path 3 is described as an example.
  • the place where the gas supply unit 13 is provided is not particularly limited, and the gas supply unit 13 is provided on the lower surface 3d of the gas flow channel, the closed end 3b, or the side surface of the gas flow channel parallel to the paper surface. It's okay.
  • the place where the plasma generation unit 11 is provided is not particularly limited, but the plasma generation unit 11 is preferably provided on the upper surface 3c of the gas flow path 3.
  • the configuration of the plasma generation unit 11 is not particularly limited, but the plasma generation unit 11 preferably includes a power application electrode 1 la and a ground electrode 1 lb disposed to face each other with a dielectric 12 interposed therebetween.
  • the power application electrode 1 la and the ground electrode 11 b are each surrounded by a dielectric 12.
  • the power application electrode 11a is preferably connected to the power source 31 via the power transmission path 29a, and the ground electrode l ib is preferably grounded via the power transmission path 29b.
  • a strong electric field region 33 is formed in the gas flow path 3 immediately below the plasma generator 11 (more specifically, directly below the dielectric between the power application electrode 1 la and the ground electrode 1 lb).
  • the processing gas 9 is turned into plasma when it passes through the strong electric field region 33.
  • the material of the power application electrode 11a and the ground electrode l ib is not particularly limited, and the power application electrode 11a and the ground electrode l ib may be formed of a conductor such as aluminum, stainless steel, copper, or brass, for example. it can.
  • the type of dielectric 12 is not limited, but the dielectric 12 is preferably high-purity alumina, aluminum nitride, or silicon nitride.
  • the power application electrode 11a and the ground electrode l ib are preferably arranged in parallel with each other, and the thickness of the dielectric part sandwiched between them is preferably 0.1 to 20 mm, more preferably 0.1 to 5 mm. is there. This is because if this distance is too small, it will be difficult to manufacture the dielectric itself, and if it is too large, it will be difficult to generate plasma. It is preferable that the surface of the plasma generation unit 11 facing the gas flow path 3 is substantially flush with the upper surface 3c of the gas flow path 3.
  • the surface force facing the gas flow path 3 The thickness of the dielectric 12 up to the power application electrode 1 la or the ground electrode 1 lb is preferably 0.1 to 20 mm, more preferably 0.1 to 5 mm. If it is too thick, it will be difficult to produce the dielectric itself, and if it is too thin, it will be difficult to generate plasma. [0027]
  • the power application electrode 11a and the ground electrode l ib are preferably provided with refrigerant channels 35a and 35b, respectively. Refrigerant is supplied to the refrigerant flow paths 35a and 35b from a refrigerant supply device or a refrigerant supply facility (not shown) and discharged. As a result, the electrodes 11a and l ib can be cooled and the temperature can be kept constant, and plasma can be generated more stably.
  • the plasma generating unit 11 is preferably covered with an electrode cover 37 made of metal (such as aluminum or stainless steel). This prevents the electric field from leaking outside and affecting peripheral devices and the human body.
  • a plasma generator 11 with an electrode cover 37 attached is called an "electrode unit".
  • the electrode unit is preferably attached to the device body 1 via an O-ring or packing. As a result, the outflow of the processing gas 9 in the gas channel 3 and the inflow of outside air into the gas channel 3 can be prevented.
  • the power source 31 may be a variety of power sources depending on the conditions required for plasma processing, such as a high frequency power source or a pulse power source used alone, a device using both of them switched, or a device using both of them superimposed. Can be used.
  • the frequency of the high-frequency power supply is preferably lk to 500 MHz. This is because if the frequency is too low, the processing capability will be low, and if it is too high, it will be difficult to generate plasma.
  • the pulse repetition frequency of the pulse power supply is preferably 1 MHz or less.
  • the pulse rise time of the pulse power supply is preferably less than 100 s.
  • the pulse application time is preferably lms or less.
  • Power supply 31 supplies the power application electrode is preferably 30: a LOOWZcm 2.
  • FIG. 4 shows an example of a voltage waveform of the power supplied from the power source 31.
  • Figures 4 (a) to 4 (c) are graphs showing the relationship between time (t) and voltage (V).
  • Figure 4 (a) shows the case where the voltage waveform is a sine wave.
  • the maximum value of the voltage between the power application electrode 11a and the ground electrode l ib is VI.
  • Figure 4 (b) shows the case where the voltage waveform is a pulsed sine wave
  • Fig. 4 (c) shows the case where the voltage waveform is a rectangular sine wave.
  • the voltage waveform of the power supplied by the power supply 31 is , Other than those exemplified here may be used.
  • the plasma generation unit 11 can be any device that can form a strong electric field region 33 in the gas flow path. Other structures may be used.
  • a plurality of plasma generation units 11 may be provided along the gas flow path 3 as shown in FIG. In Fig. 5, the power source 31 is not shown, but the same power source as in Fig. 1 can be used. A separate power source may be provided for each plasma generator 11 and all plasma generators 11 may be driven by a common power source! / ⁇ .
  • the base material transport unit 7 carries the substrate 5 to be processed placed outside the apparatus body 1 into the gas flow path 3 through the open end 3a.
  • the substrate transport unit 7 is not particularly limited as long as the substrate 5 to be processed can be loaded into and unloaded from the gas flow path 3.
  • the base material transport unit 7 is provided on the lower surface 3d side of the gas flow path 3, for example.
  • the substrate 5 to be treated is plasma-treated by the plasma generated in the strong electric field region 33 immediately below the plasma generator 11.
  • the entire surface of the substrate 5 to be treated can be plasma treated by performing the plasma treatment while moving the substrate 5 to be treated by the substrate transport unit 7.
  • the substrate transport unit 7 also has a function of carrying out the substrate 5 to be processed after the plasma treatment to the outside of the apparatus body 1.
  • the plasma treatment of the substrate to be treated 5 can be performed while the substrate to be treated 5 is carried in, and can also be carried out while the substrate to be treated 5 is unloaded.
  • the substrate transport unit 7 is preferably a roller-type conveyor having a plurality of roller forces, and a plurality of rollers 7a arranged at predetermined intervals and a roller arranged at the center of the rollers 7a.
  • the roller shaft 7b and a roller shaft driving unit (not shown) for rotating the roller shaft 7b also serve as a force.
  • the roller shaft drive unit rotates the roller 7a to the right, thereby carrying the substrate 5 into the gas flow path 3 of the main unit 1 and rotating the roller 7a counterclockwise. Take it out of the main unit 1. Therefore, in this configuration, the substrate 5 to be processed can be carried in and out only by changing the rotation direction of the roller 7a.
  • the roller 7a is accommodated in the base material conveying portion accommodating portion 21 below the partition plate 20, and the rest (for example, only the top portion of the roller 7a) is opened in the partition plate. It protrudes into the gas flow path 3 from the part.
  • the lower surface of the gas flow path 3 has an opening, and the opening force is such that part of the roller 7a protrudes into the gas flow path 3.
  • the opening is preferably slit-shaped.
  • the support portion and bearing of the roller shaft 7b are provided at the end of the roller shaft 7b.
  • the roller shaft drive unit may be housed in a place other than the base material transport unit housing unit 21 if there is a space limitation, but it is spatially connected to the base material transport unit housing unit 21! / It is preferable to house it in an airtight space separated from the outside air.
  • Fig. 6 shows a configuration example of the partition plate 20, the roller 7a, and the roller shaft 7b having openings.
  • Fig. 6 is a plan view when viewed from the gas flow path 3 side.
  • the partition plate 20 has an opening 20a for each roller 7a, and a part of the roller 7a passes through the opening 20a and protrudes to the gas flow path 3 side, that is, the front side of the paper. Yes.
  • the dense region 7c is located directly under the plasma generator 11 and is the base to be treated at the part where the plasma treatment is performed. Support material 5.
  • the rollers 7a are alternately arranged so that the rollers 7a of the adjacent roller shafts 7b do not interfere with each other.
  • FIG. 7 shows another configuration example of the partition plate 20, the roller 7a, and the roller shaft 7b having openings.
  • Figure 7 is a plan view of the gas channel 3 side force.
  • the partition plate 20 has an opening 20a for each roller 7a, and a part of the roller 7a projects through the opening 20a to the gas flow path 3 side, that is, the front side of the sheet.
  • the roller 7a has an elongated cylindrical shape, and therefore the opening 20a has a slit shape.
  • the support of the treated substrate 5 in the river width direction (the roller shaft 7b direction) is more stable.
  • the gas suction unit 15 is preferably located outside the device body 1 and more preferably, the gas flow path 3 is opened. It is provided near the end 3a.
  • the gas suction unit 15 sucks the processing gas 9 after the plasma processing and sends it to the abatement device (not shown) through the exhaust pipe 17.
  • the gas sent to the abatement device is detoxified and then released into the atmosphere.
  • the arrangement and configuration of the gas suction unit 15 are not particularly limited as long as the gas suction unit 15 can suck the processing gas 9 after the plasma processing.
  • the gas suction speed of the gas suction section 15 is preferably set to be at least 2 times, more preferably at least 5 times greater than the gas supply speed of the gas supply section 13 (that is, the flow rate of the processing gas). It is. In this case, the gas suction unit 15 sucks the processing gas 9 together with the outside air 19 and can suck the processing gas 9 more reliably.
  • a gas exhaust port may be provided between the plasma generation unit 11 and the open end 3a, and the gas suction unit may be disposed at a position adjacent to the exhaust port. In this case, the processing gas after plasma processing can be quickly sucked from the gas flow path 3.
  • the apparatus main body 1 is installed at one end of the base material transport unit 7, but the apparatus main body 1 can also be installed at both ends of the base material transport unit 7.
  • the two apparatus main bodies 1 are arranged with an interval larger than the length of the substrate 5 to be processed in the transport direction.
  • the substrate 5 to be treated is placed on the substrate conveyance section 7 between the two device bodies 1, and the substrate 5 is first loaded into one device body 1 where plasma treatment is performed. After that, the substrate 5 to be treated is carried into the other device body 1 and plasma treatment is performed there.
  • the same plasma treatment can be performed twice, or two different types of plasma treatment can be performed, thereby improving the efficiency of the manufacturing process.

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Abstract

　プラズマを安定して生成することができ，出入口扉を設けなくても装置本体内への外気の流入を抑制することができる大気圧プラズマ処理装置を提供すること。 　本発明の大気圧プラズマ処理装置は，装置本体に形成されたガス流路と，ガス流路内に被処理基材を搬入及び搬出する基材搬送部と，ガス流路内に処理ガスを供給するガス供給部と，ガス流路内に供給された処理ガスからプラズマを生成するプラズマ生成部と，プラズマ生成後の処理ガスを吸引するガス吸引部とを備え，ガス流路は，被処理基材の搬送方向に垂直な断面の面積が，被処理基材の搬送方向について一定であり，ガス流路の，被処理基材の搬送方向の２つの端部は，一方が開放端であり，他方が閉鎖端であり，前記ガス供給部は，プラズマ生成部とガス流路の閉鎖端の間に設けられることを特徴とする。

Description

明 細 書
大気圧プラズマ処理装置
技術分野
[0001] 本発明は，半導体装置，フラットパネルディスプレイ (例えば，液晶表示素子， EL又 は PDPなど)又は太陽電池等の製造工程における表面改質，洗浄，加工又は成膜 等を大気圧下で実施するのに適した大気圧プラズマ処理装置に関する。
背景技術
[0002] 従来，半導体装置，フラットパネルディスプレイ又は太陽電池等の製造工程では減 圧下で発生させたプラズマを利用し，ガラス基板や半導体ウェハ等に対し改質，洗 浄，加工又は成膜等行ってきた。近年，低コスト競争の激ィ匕に伴って，真空チャンバ 一や排気装置など大掛力りな設備を必要としな 、大気圧プラズマ処理装置に注目が 集まっている。
[0003] 大気圧プラズマ処理装置の一例として，特許文献 1に記載されたものがある。この 装置では，基材搬送部を用いて被処理基材をチャンバ一内に搬送し，チャンバ一内 にプラズマ生成用ガスを供給し，このガスカゝらプラズマを生成し，このプラズマを被処 理基材に作用させて，被処理基材の表面処理を行っている。プラズマ生成用ガスの プラズマ化は，電界が加えられた電極間を通過させることによって行っている。
[0004] また，チャンバ一には，出入口扉があり，この扉は，被処理基材をチャンバ一内に 搬入及び搬出する際に開き，被処理基材がプラズマ処理される間は閉じている。こ れによって，チャンバ一内への外気の流入等が防止される。
特許文献 1 :特開 2001— 102197号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかし，プラズマ生成用ガスの供給量が少ないとき電極間を通過するガス流量が安 定せず，このために，プラズマが安定して生成されないことがある。また，出入口扉を 開閉する機構を設けると，装置構成が複雑になる。
[0006] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり，プラズマを安定して生成する ことができ， 出入口扉を設けなくても装置本体内への外気の流入を抑制することがで きる大気圧プラズマ処理装置を提供するものである。
課題を解決するための手段及び発明の効果
[0007] 本発明の大気圧プラズマ処理装置は，装置本体に形成されたガス流路と，ガス流 路内に被処理基材を搬入及び搬出する基材搬送部と，ガス流路内に処理ガスを供 給するガス供給部と，ガス流路内に供給された処理ガスカゝらプラズマを生成するブラ ズマ生成部と，プラズマ生成後の処理ガスを吸引するガス吸引部とを備え，ガス流路 は，被処理基材の搬送方向に垂直な断面の面積が，被処理基材の搬送方向につい て一定であり，ガス流路の，被処理基材の搬送方向の 2つの端部は，一方が開放端 であり，他方が閉鎖端であり，前記ガス供給部は，プラズマ生成部とガス流路の閉鎖 端の間に設けられることを特徴とする。
[0008] 本発明の装置の使用方法について説明する。まず，基材搬送部によって被処理基 材をガス流路内に搬入する。このとき，被処理基材のプラズマ処理を行う部分がブラ ズマ生成部の直下に位置するように被処理基材を配置する。次に，ガス供給部から ガス流路中に処理ガスを供給する。この処理ガスは，ガス流路を通ってプラズマ生成 部の直下に移動する。ガス流路は，被処理基材の搬送方向に垂直な断面の面積が ,被処理基材の搬送方向について一定 (例えば，ガス流路の上面及び下面の間の 距離が一定であり，かつ対向する 2つの側面の間の距離が一定）であるので，処理ガ スの流量が小さ！/ヽときでも，ガス流量が比較的安定する。
[0009] プラズマ生成部はその直下のガス流路に強電界領域を形成するので，プラズマ生 成部の直下に到達した処理ガス力 プラズマが生成される。このプラズマが被処理基 材に接触して，被処理基材がプラズマ処理される。プラズマ生成後の処理ガスは，ガ ス吸引部によって，吸引されて，除害装置などに送られて無害化される。
本明細書において， 「プラズマ処理」とは，プラズマを用いた成膜，エッチング，表 面改質又は表面クリーニング等を含む概念である。また，プラズマ処理される被処理 基材（板状のもの，薄板状のもの又はフィルム状のもの等種々の形態のものが含まれ る。）は，例えばガラス基板や半導体ウェハ等である。
[0010] また，本装置では，ガス流路の，被処理基材の搬送方向の 2つの端部のうち一方が 閉鎖端になっているため，外気がガス流路を通り抜けることができず，その結果，外 気がガス流路内に流入しに《なっている。従って，特許文献 1のように出入口扉を設 けなくても，ガス流路内への外気の流入を抑制することができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の一実施形態の大気圧プラズマ処理装置を示す断面図である。
[図 2]本発明の別の実施形態の大気圧プラズマ処理装置を示す断面図である。
[図 3]本発明の別の実施形態の大気圧プラズマ処理装置を示す断面図である。
[図 4]本発明に係る，電源が供給する電力の電圧波形の例を示すグラフである。
[図 5]本発明の別の実施形態の大気圧プラズマ処理装置を示す断面図である。
[図 6]本発明に係る，開口部を有する仕切り板，ローラ及びローラ軸の構成を示す， ガス流路側力 見たときの平面図である。
[図 7]本発明に係る，開口部を有する仕切り板，ローラ及びローラ軸の別の構成を示 す，ガス流路側カも見たときの平面図である。
符号の説明
[0012] 1:装置本体 la:上部壁材 3:ガス流路 3a:ガス流路の開放端 3b:ガス流路の 閉鎖端 3c:ガス流路の上面 3d:ガス流路の下面 5:被処理基材 7:基材搬送部 7a:ローラ 7b:ローラ軸 9:処理ガス 11:プラズマ生成部 11a:電力印加電極 lib:接地電極 12:誘電体 13:ガス供給部 13a:ガス溜り部 13b:ガス供給部の 開口部 15:ガス吸引部 17:排気管 19:外気 20:仕切り板 20a:仕切り板の開 口部 21:基材搬送部収容部 22:ミキサー 23:ガスボンベ 24:流量制御部 25 , 27:ガス管 29a, 29b:電力伝送路 31:電源 33:強電界領域 35a, 35b:冷媒 流路 37:電極カバー
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下，本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図面は，説明の便宜のために 用いられるものであり，本発明の範囲は，図面に示す実施形態に限定されない。
[0014] 図 1は，本発明の一実施形態の大気圧プラズマ処理装置を示す断面図である。こ の装置を使用するのに特別な真空装置は不要であり，この装置は，大気圧環境下で 使用可能である。「大気圧」とは，通常は， 0. 9〜1. 1気圧であるが，高地ではそれよ りも低いことがある。また，この装置は，多少の減圧環境下，高圧環境下でも使用可 能である。
[0015] この装置は，装置本体 1に形成されたガス流路 3と，ガス流路 3内に被処理基材 5を 搬入及び搬出する基材搬送部 7と，ガス流路 3内に処理ガス 9を供給するガス供給部 13と，ガス流路 3内に供給された処理ガス 9からプラズマを生成するプラズマ生成部 11と，プラズマ生成後の処理ガス 9を吸引するガス吸引部 15とを備え，ガス流路 3は ,被処理基材 5の搬送方向に垂直な断面の面積が，被処理基材 5の搬送方向につ いて一定であり，ガス流路 3の，被処理基材 5の搬送方向の 2つの端部は，一方が開 放端 3aであり，他方が閉鎖端 3bであり，ガス供給部 13は，プラズマ生成部 11とガス 流路 3の閉鎖端 3bの間に設けられる。
[0016] 以下，各構成部分について詳述する。
1.装置本体，ガス流路
装置本体 1の材料は，特に限定されないが，装置本体 1は，例えばアルミニウム又 はステンレスなどの金属，フッ素榭脂などの榭脂又はアルミナなどの誘電体などで形 成することができる。装置本体 1の構成は，特に限定されないが，装置本体 1は，好ま しくは，仕切り板 20で仕切られて，ガス流路 3と，基材搬送部 7が収容される空間（「 基材搬送部収容部 21」と呼ぶ。）とが形成される。仕切り板 20は，装置本体 1と同様 の材料で形成することができるが，仕切り板 20は，装置本体 1とは異なる材料で形成 されてもよい。装置本体 1及び仕切り板 20の表面 (特にガス流路 3に面する面）には， 溶射や陽極酸ィ匕などにより誘電体膜を形成しておくことが好ましい。
[0017] ガス流路 3の構成は，特に限定されないが，ガス流路 3は，例えば，少なくとも 4つの 壁材で構成される。 4つの壁材は，それぞれガス流路 3の上面 3c及び下面 3d,及び 紙面に平行な 2つの側面（図示せず)を構成する。上面 3cを構成する壁材（「上部壁 材 la」と呼ぶ）は，通常，装置本体 1の一部であり，下面 3dを構成する壁材は，通常 ,仕切り板 20である。ガス流路 3の上面 3cと下面 3dの間隔は，特に限定されないが， 好ましくは 0. l〜50mm,さらに好ましくは 0. l〜5mmである。この間隔が大きすぎ るとプラズマ処理の効率が下がり，小さすぎると，処理の均一性が低下する可能性が ある力もである。ガス流路 3の 2つの側面を構成する壁材は，通常，装置本体 1の一 部である。ガス流路 3の紙面奥行き方向の長さ（紙面に平行な 2つの側面間の距離） は，好ましくはガス流路 3全体に渡って (別の表現では，被処理基材 5の搬送方向に ついて）一定であり，被処理基材 5よりも好ましくは 10mm以上，さらに好ましくは 200 mm以上長い。これより小さな場合には端部の流速と中央の流速との差が大きくブラ ズマ処理の均一性が悪ィ匕することがある力もである。
[0018] プラズマ生成部 11から閉鎖端 3bまでの距離は，特に限定されないが，被処理基材 5の搬送方向の長さよりも長いことが好ましい。この場合，被処理基材 5の最も開放端 3aに近 ヽ部分がプラズマ生成部 11の直下に位置するように被処理基材 5を配置す ることができ，被処理基材 5全面のプラズマ処理を行いやすいからである。プラズマ 生成部 11から開放端 3aまでの距離は，特に限定されないが，好ましくは 100mm以 上，さらに好ましくは 500mm以上，さらに好ましくは 2000mm以上である。この距離 力 S小さすぎると，開放端 3aからの外気がプラズマ生成部 11にまで到達して，プラズマ 生成の安定性を害することがあるからである。上記寸法のガス流路 3を採用すると， 処理ガス 9の流速が例えば lOmmZs程度と小さい場合であっても，外気の流入を抑 制してプラズマを安定して生成することができる。
[0019] 別の実施形態では，上部壁材 laと仕切り板 20は，図 2に示すように，開放端 3a近 傍において板状であり，開放端 3aに向力つて肉厚が薄くなる。このような形状にする ことにより，外気が開放端 3aに突入してくる瞬間の，外気が失う運動エネルギー (損 失ヘッド）を極大化でき，ガス流路 3内への外気の流入を最小限に抑えることができる 。損失ヘッドが大きくなる理由は，図 1に示す構造では，上部壁材 laと仕切り板 20の 開放端 3aにおける端面に外気が衝突し，衝突した外気が端面を伝わり，後からやつ て来た外気に巻き込まれるようにしてガス流路 3内に流入することがあるが，図 2に示 す構造では，端面に衝突した外気が端面を伝わってガス流路 3内に流入するのは困 難であるためであると考えられる。図 2に示す構造では，上部壁材 laと仕切り板 20の 肉厚を開放端 3aに向力つて薄くすることによって外気の流入を抑えているため，例え ば，開放端 3aの開口を狭めることによって外気の流入を抑える場合に比べて，被処 理基材 5が開放端 3aのエッジに衝突して破損するリスクを小さくすることができる。
[0020] 2.ガス供給部 ガス供給部 13には，一例では，ミキサー 22を介して複数のガスボンベ 23が連結さ れる。それぞれのガスボンベ 23に収容されているガスは，ガスボンベ 23に取り付けら れた流量制御部 24によって流量制御されて，ガス管 25を介してミキサー 22に送られ ,ここで混合されて処理ガス 9となり，ガス管 27を介してガス供給部 13に送られる。ガ ス供給部 13の構成は，特に限定されないが，ガス供給部 13は，好ましくは，処理ガ ス 9を収容するガス溜り部 13aと，ガス溜り部 13a内の処理ガスをガス流路 3内に噴出 するスリット状又はシャワー状の開口部 13bを有する。ガス溜り部 13aは，例えば，紙 面に垂直な方向に細長い形状である。従って，ガス管 27から供給された処理ガス 9 は，ガス溜り部 13a内で紙面垂直方向に広がった後，開口部 13bからガス流路 3内に 噴出される。このような構成によって，処理ガス 9を均一にガス流路 3内に供給するこ とがでさる。
[0021] ガス供給部 13に供給される処理ガスの流量や成分は，流量制御部 24によって調 節することができる。流量制御部 24は，好ましくは，プラズマ処理中とそれ以外の時と でガス供給部 13に供給する処理ガスの流量を変化させる。例えば，プラズマ処理中 には，それ以外の時よりも処理ガスの流量を大きくして，プラズマ処理を促進すること ができる。なお，流量制御部 24以外の要素，例えば，ガス管 27等に別途設けた流量 制御部によってガス供給部 13に供給する処理ガス 9の流量を変化させてもょ 、。
[0022] 処理ガス 9の成分は，特に限定されず，プラズマ処理の目的に応じて適宜調節する ことができる。例えば，表面改質を行う場合にはヘリウム，アルゴン又は窒素の単体， 又はこれらの 2つ以上を混合したものに酸素などを加えたもの，またシリコンエツチン グの場合にはヘリウム，アルゴン又は窒素の単体，又はこれらの 2つ以上を混合した ものにフッ素含有ィ匕合物ガス又は酸素などをカ卩えたものを用いることができる。
[0023] ガス供給部 13は，例えば，図 1に示すように流路 3の閉鎖端 3bの直近に設けること ができる。別の実施形態では，ガス供給部 13は，図 3に示すように閉鎖端 3bから少し 離れて，例えば，プラズマ生成部 11と閉鎖端 3bの中間程度の位置に設けてもよい。 ガス供給部 13の位置をプラズマ生成部 11に近づけることにより，プラズマ生成部 11 へのガス供給効率がよくなり，ガス供給開始力 安定までの時間が短縮できる。
[0024] なお，ここまでガス供給部 13がガス流路 3の上面 3cに設けられている場合を例にと つて説明を行ったが，ガス供給部 13を設ける場所は，特に限定されず，ガス供給部 1 3は，ガス流路の下面 3d,閉鎖端 3b又は紙面に平行なガス流路の側面に設けてもよ い。
[0025] 3.プラズマ生成部
プラズマ生成部 11を設ける場所は，特に限定されないが，プラズマ生成部 11は， 好ましくは，ガス流路 3の上面 3cに設けられる。プラズマ生成部 11の構成は，特に限 定されないが，プラズマ生成部 11は，好ましくは，誘電体 12を介して対向配置された 電力印加電極 1 la及び接地電極 1 lbを備える。電力印加電極 1 la及び接地電極 11 bは，それぞれ誘電体 12に取り囲まれている。この構成により，電極 11a, l ib間での 放電を抑制でき，電力ロスや，電極 11a, l ib又は誘電体 12の破損を防ぐことができ る。
[0026] 電力印加電極 11aは，好ましくは，電力伝送路 29aを介して電源 31に接続され，接 地電極 l ibは，好ましくは，電力伝送路 29bを介して接地される。この構成によって， プラズマ生成部 11の直下 (より詳しくは，電力印加電極 1 laと接地電極 1 lbの間の誘 電体の直下）のガス流路 3に強電界領域 33が形成される。処理ガス 9は，強電界領 域 33を通過するときにプラズマ化される。電力印加電極 11a及び接地電極 l ibの材 料は，特に限定されず，電力印加電極 11a及び接地電極 l ibは，例えば，アルミニゥ ム，ステンレス，銅，又は真鍮などの導電体で形成することができる。また，誘電体 12 の種類は，限定されないが，誘電体 12は，高純度アルミナ，窒化アルミ，又は窒化珪 素などが好ましい。電力印加電極 11a及び接地電極 l ibは，好ましくは互いに平行 に配置され，その両者に挟まれる誘電体部分の厚みは，好ましくは 0. l〜20mm,さ らに好ましくは 0. l〜5mmである。この間隔が小さすぎると誘電体の製作自体が困 難になり，大きすぎるとプラズマを生成させることが困難になるからである。プラズマ生 成部 11のガス流路 3に面する面は，ガス流路 3の上面 3cと実質的に同一平面である ことが好まし 、。ガス流路 3に面する面力 電力印加電極 1 la又は接地電極 1 lbまで の誘電体 12の厚さは，好ましくは 0. l〜20mm,さら〖こ好ましくは 0. 1〜 5mmである 。厚すぎると誘電体の製作自体が困難になり，薄すぎるとプラズマを生成させることが 困難になるからである。 [0027] 電力印加電極 11a及び接地電極 l ibには，好ましくは，それぞれ冷媒流路 35a, 3 5bが設けられる。冷媒流路 35a, 35bには，図示しない冷媒供給装置又は冷媒供給 施設から冷媒が供給され，排出される。これによつて，電極 11a, l ibを冷却したり， その温度を一定に保ったりすることができ，より安定してプラズマを生成することが可 會 になる。
[0028] プラズマ生成部 11は，好ましくは金属（アルミニウム又はステンレスなど)製の電極 カバー 37によって覆われる。これによつて，電界が外部に漏洩し周辺機器や人体に 影響を及ぼすのを防ぐことができる。
[0029] プラズマ生成部 11に電極カバー 37を取り付けたものを， 「電極ユニット」と呼ぶ。電 極ユニットは， Oリング又はパッキン (packing, gasket)等を介して装置本体 1に取り付 けることが好ましい。これによつて，ガス流路 3内の処理ガス 9の流出，及びガス流路 3 への外気の流入を防ぐことができる。
[0030] 電源 31は，高周波電源又はパルス電源を単独で用いるもの，両者をスイッチングし て用いるもの，又は両者を重畳して用いるものなど，プラズマ処理に要求される条件 に応じて，種々の電源を用いることができる。
[0031] 高周波電源の周波数は，好ましくは lk〜500MHzである。周波数が低すぎると処 理能力が低くなり，高すぎるとプラズマを生成させることが困難になるからである。
[0032] パルス電源のパルスの繰り返し周波数は，好ましくは 1MHz以下である。パルス電 源のパルスの立ち上がり時間は，好ましくは 100 s以下である。パルスの印加時間 は，好ましくは lms以下である。
[0033] 電源 31が電力印加電極に供給する電力は，好ましくは 30〜： LOOWZcm2である。
この電力が小さすぎると十分な処理能力が得られず，大きすぎるとプラズマ処理が不 均一になったり被処理基材にダメージを与えることがあるからである。
[0034] ここで，図 4に電源 31が供給する電力の電圧波形の例を示す。図 4 (a)〜（c)は， 時間 (t)—電圧 (V)の関係を示すグラフである。図 4 (a)は，電圧波形が正弦波であ る場合であり，電力印加電極 11aと接地電極 l ibの間にカ卩わる電圧の最大値は， VI である。図 4 (b)は，電圧波形がパルス状の正弦波である場合であり，図 4 (c)は，電 圧波形が矩形状の正弦波である場合である。電源 31が供給する電力の電圧波形は ,ここに例示したもの以外であってもよい。
ここまで，プラズマ生成部 11につ ヽて図 1に示す実施形態を例にとって説明を進め たが，プラズマ生成部 11は，ガス流路中に強電界領域 33を形成できるものであれば 図 1以外の構造のものであってもよい。
[0035] また，別の実施形態では，図 5に示すようにガス流路 3に沿って複数のプラズマ生 成部 11を設けてもよい。図 5では，電源 31は図示していないが，図 1と同様の電源を 用いることができる。それぞれのプラズマ生成部 11に別個の電源を設けてもょ ヽし， 全てのプラズマ生成部 11を共通の電源で駆動してもよ!/ヽ。このように複数のプラズマ 生成部 11を設けることにより，プラズマ処理中の被処理基材 5の移動速度を大きくす ることができ，スループットの向上に繋がる。
[0036] 4.基材搬送部
基材搬送部 7は，装置本体 1の外に置かれた被処理基材 5を，開放端 3aを通って ガス流路 3中に搬入する。基材搬送部 7は，被処理基材 5をガス流路 3内に搬入及び 搬出できるものであればよく，その構成は特に限定されない。基材搬送部 7は，例え ば，ガス流路 3の下面 3d側に設けられる。被処理基材 5は，プラズマ生成部 11の直 下の強電界領域 33で生成されたプラズマによってプラズマ処理される。基材搬送部 7によって被処理基材 5を移動しながら，プラズマ処理することにより，被処理基材 5 の全面をプラズマ処理することができる。基材搬送部 7は，プラズマ処理後の被処理 基材 5を装置本体 1の外に搬出する機能も有する。被処理基材 5のプラズマ処理は， 被処理基材 5を搬入しながら行うことができ，被処理基材 5を搬出しながら行うこともで きる。
[0037] 基材搬送部 7は，好ましくは，複数のローラ力もなるローラ方式のコンベアであり，所 定の間隔を設けて配置された複数のローラ 7aと，ローラ 7aの中心に配置されたロー ラ軸 7bと，ローラ軸 7bを回転させるローラ軸駆動部（図示せず)と力もなる。図 1の場 合，ローラ軸駆動部がローラ 7aを右回転させることによって，被処理基材 5を装置本 体 1のガス流路 3中に搬入し，ローラ 7aを左回転させることによって，装置本体 1の外 に搬出する。従って，この構成では，ローラ 7aの回転方向を変えるのみで被処理基 材 5の搬入'搬出を行うことができる。 [0038] 好ましくは，ローラ 7aの大部分は，仕切り板 20の下の基材搬送部収容部 21内に収 容され，残り（例えば，ローラ 7aの頂上部分だけ）が，仕切り板にある開口部からガス 流路 3内に突出している。別の表現では，ガス流路 3の下面が開口部を有し，開口部 力もローラ 7aの一部がガス流路 3内に突出している。開口部は，好ましくはスリット状 である。このような構成にすることによって，ローラ 7aの一部のみがプラズマに曝され ,ローラ 7aの残りの部分，ローラ軸 7b及びローラ軸駆動部をプラズマから隔離するこ とができる。なお，ローラ軸 7bの支持部やベアリングは図示していないがローラ軸 7b の端部に設けてある。また，ローラ軸駆動部は，スペース的な制約がある場合には基 材搬送部収容部 21以外の場所に収容してもよいが，基材搬送部収容部 21と空間的 に繋がって!/、て外気と隔てられた気密な空間中に収容することが好ま 、。
[0039] 開口部を有する仕切り板 20,ローラ 7a及びローラ軸 7bの構成例を図 6に示す。図 6は，ガス流路 3側から見たときの平面図である。仕切り板 20は，各ローラ 7aごとに開 口部 20aを有しており，ローラ 7aの一部が開口部 20aを通って，ガス流路 3側，すな わち，紙面手前側に突出している。図 6の中央付近には，ローラ軸 7bが密集して配 置された密集領域 7cがあり，密集領域 7cは，プラズマ生成部 11の直下に配置され， プラズマ処理が行われる部分で被処理基材 5を支持する。これによつて，被処理基 材 5が薄板状，或いはフィルム状であっても自重たわみが抑制され，プラズマ生成部 11 被処理基材 5間の距離が一定となり，プラズマ処理の均一性が向上する。なお ,密集領域 7cでは，隣接するローラ軸 7bのローラ 7aが干渉しないように，ローラ 7aを 互い違いに配置している。
[0040] 開口部を有する仕切り板 20,ローラ 7a及びローラ軸 7bの別の構成例を図 7に示す 。図 7は，ガス流路 3側力も見たときの平面図である。仕切り板 20は，各ローラ 7aごと に開口部 20aを有しており，ローラ 7aの一部が開口部 20aを通って，ガス流路 3側， すなわち，紙面手前側に突出している。この構成例では，ローラ 7aは，細長い円柱 状であり，そのため，開口部 20aもスリット状になっている。このような構成では，被処 理基材 5の川幅方向（ローラ軸 7b方向）の支持がより安定する。
[0041] 5.ガス吸引部
ガス吸引部 15は，好ましくは，装置本体 1の外，さらに好ましくはガス流路 3の開放 端 3aの近傍に設けられる。ガス吸引部 15は，プラズマ処理後の処理ガス 9を吸引し て，排気管 17を介して除害装置（図示せず）に送る。除害装置に送られたガスは，無 害化された後，大気中に放出される。ガス吸引部 15は，プラズマ処理後の処理ガス 9 を吸引可能なものであれば，その配置や構成は，特に限定されない。ガス吸引部 15 のガス吸引速度は，好ましくは，ガス供給部 13のガス供給速度 (すなわち，処理ガス の流量)よりも，好ましくは 2倍以上，さらに好ましくは 5倍以上大きくなるように設定さ れる。この場合，ガス吸引部 15は，処理ガス 9を外気 19と共に吸引することになり，よ り確実に処理ガス 9を吸引することができる。
[0042] また，プラズマ生成部 11と開放端 3aの間にガス排気口を設け，この排気口に隣接 した位置にガス吸引部を配置してもよい。この場合，プラズマ処理後の処理ガスを素 早くガス流路 3から吸引することができる。
以上説明した各構成は，適宜，互いに組み合わせることもできる。
[0043] 上記実施形態では，基材搬送部 7の一端部に装置本体 1を設置しているが，基材 搬送部 7の両端部に装置本体 1を設置することもできる。このとき， 2つの装置本体 1 は，被処理基材 5の搬送方向の長さよりも大きな間隔を設けて配置する。この場合， 2 つの装置本体 1の間の基材搬送部 7上に被処理基材 5を載せ，まず，一方の装置本 体 1内に被処理基材 5を搬入し，そこでプラズマ処理を行い，その後，他方の装置本 体 1内に被処理基材 5を搬入し，そこでプラズマ処理を行う。この場合，同じプラズマ 処理を二回行なったり， 2種類の異なるプラズマ処理を行ったりすることができ，製造 工程の効率ィ匕を図ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 装置本体に形成されたガス流路と，ガス流路内に被処理基材を搬入及び搬出する 基材搬送部と，ガス流路内に処理ガスを供給するガス供給部と，ガス流路内に供給 された処理ガスカゝらプラズマを生成するプラズマ生成部と，プラズマ生成後の処理ガ スを吸引するガス吸引部とを備え，
ガス流路は，被処理基材の搬送方向に垂直な断面の面積が，被処理基材の搬送方 向について一定であり，
ガス流路の，被処理基材の搬送方向の 2つの端部は，一方が開放端であり，他方が 閉鎖端であり，
前記ガス供給部は，プラズマ生成部とガス流路の閉鎖端の間に設けられることを特 徴とする大気圧プラズマ処理装置。
[2] ガス吸引部は，プラズマ生成部とガス流路の開放端の間又は装置本体の外に設けら れる請求項 1に記載の装置。
[3] 基材搬送部は，複数のローラ力 なるローラ方式のコンベアである請求項 1に記載の 装置。
[4] 装置本体は，ガス流路と基材搬送部が収容される空間とが仕切り板で仕切られ，仕 切り板は，開口部を有し，前記開口部からローラの頂上部分だけがガス流路内に突 出している請求項 3に記載の装置。
[5] ガス供給部は，処理ガスを収容するガス溜り部と，ガス溜り部内の処理ガスをガス流 路内に噴出するスリット状又はシャワー状の開口部を有する請求項 1に記載の装置。
[6] ガス流路は，少なくとも 2つの壁材で構成され，各壁材は，開放端に向力つて肉厚が 薄くなる請求項 1に記載の装置。
[7] ガス吸引部のガス吸引速度は，ガス供給部のガス供給速度よりも大きい請求項 1に 記載の装置。
[8] ガス供給部に供給する処理ガスの流量を制御可能な流量制御部をさらに備え， 流量制御部は，プラズマ処理中とそれ以外の時とでガス供給部に供給する処理ガス の流量を変化させる請求項 1に記載の装置。
[9] プラズマ生成部は，誘電体を介して対向配置された電力印加電極及び接地電極を 備え，
電力印加電極及び接地電極は，それぞれ誘電体に取り囲まれ，
電力印加電極に 30〜： LOOWZcm2の電力を供給する電源をさらに備える請求項 1に 記載の装置。
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