JP2003338398A - Discharge plasma processing method and apparatus therefor - Google Patents
Discharge plasma processing method and apparatus thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大気圧近傍の圧力
下で発生させた放電プラズマを利用して被処理体を処理
する放電プラズマ処理方法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge plasma processing method and apparatus for processing an object to be processed using discharge plasma generated under a pressure near atmospheric pressure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、低圧条件下でグロー放電プラ
ズマを発生させて被処理体の表面改質または被処理体上
に薄膜形成を行う方法が実用化されている。しかし、こ
れらの低圧条件下における処理装置は、真空チャンバ
ー、真空排気装置などが必要であるため、表面処理装置
が高価なものとなり、大面積基板等を処理する際にはほ
とんど用いられていなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, a method has been put into practical use in which glow discharge plasma is generated under a low pressure condition to modify the surface of a target object or form a thin film on the target object. However, since the processing apparatus under these low-pressure conditions requires a vacuum chamber, a vacuum exhaust apparatus, etc., the surface processing apparatus becomes expensive, and it has hardly been used when processing a large area substrate or the like. .
【０００３】そこで、大気圧近傍の圧力下で放電プラズ
マを発生させ、その放電プラズマを利用して被処理体の
処理を行う処理方法が提案されている。例えば特開平６
−２１４９号公報、特開平７−８５９９７号公報等に
は、上部電極と下部電極からなる平行平板型電極（対向
電極）を反応槽内に配置し、その平行平板型電極間に被
処理体を配置し、反応槽内に処理ガスを導入した状態
で、平行平板型電極間に電圧を印加することにより放電
プラズマを発生させ、その放電プラズマで被処理体を処
理する方法が提案されている。しかし、このような方法
によると、被処理体全体を放電空間に置くこととなり、
被処理体にダメージを与えやすいという問題がある。Therefore, a processing method has been proposed in which discharge plasma is generated under a pressure near the atmospheric pressure and the object to be processed is processed using the discharge plasma. For example, JP-A-6
In JP-A-214949 and JP-A-7-85997, a parallel plate type electrode (counter electrode) composed of an upper electrode and a lower electrode is arranged in a reaction tank, and an object to be treated is placed between the parallel plate type electrodes. A method has been proposed in which a discharge gas is generated by applying a voltage between parallel plate type electrodes in a state where they are arranged and a process gas is introduced into the reaction tank, and the object to be processed is processed by the discharge plasma. However, according to such a method, the entire object to be processed is placed in the discharge space,
There is a problem that the object to be processed is easily damaged.
【０００４】そのような問題を解決する方法として、被
処理体を放電空間中に配置するのではなく、被処理体を
放電空間外に配置し、放電空間からのプラズマを被処理
体に吹き付けるリモート方式のプラズマ処理方法が提案
されている。As a method of solving such a problem, the object to be processed is not arranged in the discharge space, but the object to be processed is arranged outside the discharge space and the plasma from the discharge space is blown to the object to be processed. System plasma processing methods have been proposed.
【０００５】例えば、特開平１１−２５１３０４号公報
や特開平１１−２６０５９７号公報には、外側電極を備
えた筒状の反応管の内部に内側電極を配置し、その反応
管と内側電極との間に反応ガス等を導入するとともに、
外側電極と内側電極との間に交流電界を印加することに
よりグロー放電を発生させ、反応管からプラズマジェッ
トを吹き出して被処理体に吹き付けるプラズマ処理方法
が提案されている。また、特開平１１−３３５８６８号
公報には、平行平板型の対向電極間に電界を印加するこ
とにより放電プラズマを発生させるとともに、被処理体
の表面付近を強制的に排気することにより、放電プラズ
マを被処理体表面に導いて処理を行うプラズマ処理方法
が提案されている。For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-251304 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-26097, an inner electrode is arranged inside a cylindrical reaction tube having an outer electrode, and the reaction tube and the inner electrode are connected to each other. Introduce reaction gas, etc. between
A plasma processing method has been proposed in which a glow discharge is generated by applying an alternating electric field between an outer electrode and an inner electrode, and a plasma jet is blown from a reaction tube to blow it onto a target object. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-335868, discharge plasma is generated by applying an electric field between parallel-plate type opposing electrodes, and discharge plasma is generated by forcibly exhausting the vicinity of the surface of the object to be processed. A plasma processing method has been proposed in which the plasma is introduced to the surface of the object to be processed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、リモート方
式のプラズマ処理において処理効果を高めるには、被処
理体を対向電極の放電空間に近づければよいが、被処理
体を対向電極に近づけ過ぎると、被処理体と電圧印加側
の電極との間でアーク放電が発生する。一方、そのよう
なアーク放電を避けるために、被処理体を対向電極から
遠ざけると、放電プラズマ（活性種）が被処理体に届き
にくくなるので処理効果が低くなる。By the way, in order to enhance the processing effect in the remote type plasma processing, the object to be processed may be brought close to the discharge space of the counter electrode, but if the object to be processed is brought too close to the counter electrode. Arc discharge occurs between the object to be processed and the electrode on the voltage application side. On the other hand, if the object to be processed is moved away from the counter electrode in order to avoid such arc discharge, the discharge plasma (active species) is hard to reach the object to be processed, and the processing effect is reduced.
【０００７】従って、リモート方式のプラズマ処理にお
いて処理効果を高めるには、放電空間に供給する処理ガ
スの流量を多くして吹き出し流速を速くする必要があ
り、処理ガスの消費量がどうしても多くなる。Therefore, in order to enhance the processing effect in the remote type plasma processing, it is necessary to increase the flow rate of the processing gas supplied to the discharge space to increase the flow velocity of the processing gas, which inevitably increases the consumption amount of the processing gas.
【０００８】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、リモート方式のプラズマ処理において、対向電
極の放電空間に供給する処理ガスの流量を多くしなくて
も、処理効果を高めることが可能な放電プラズマ処理方
法及びその装置の提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and in the remote plasma processing, the processing effect can be enhanced without increasing the flow rate of the processing gas supplied to the discharge space of the counter electrode. It is an object of the present invention to provide a discharge plasma processing method and an apparatus for the same.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の放電プラズマ処
理方法は、所定の間隔をあけて互いに対向する一対の電
極を有し、その一対の電極の少なくとも一方の電極対向
面に固体誘電体が設けられてなる対向電極間に、電界を
印加することによりグロー放電プラズマを発生させ、そ
のグロー放電プラズマをプラズマ発生空間外に配置され
た被処理体に吹き付けて処理を行う処理方法において、
前記対向電極の電圧印加側の電極のプラズマ吹き出し側
に、その電圧印加側の電極先端面と所定の間隔をあけて
対向する補助接地電極を設けて、この補助接地電極と電
圧印加側の電極との間に補助グロー放電プラズマ（例え
ば空気プラズマ）を発生させ、その補助グロー放電プラ
ズマを前記対向電極間で発生するグロー放電プラズマと
ともに被処理体に導くことを特徴としている。The discharge plasma treatment method of the present invention has a pair of electrodes facing each other with a predetermined interval, and a solid dielectric is provided on at least one electrode facing surface of the pair of electrodes. Between opposing electrodes provided, a glow discharge plasma is generated by applying an electric field, and in the treatment method, the glow discharge plasma is sprayed onto the object to be treated arranged outside the plasma generation space,
An auxiliary ground electrode facing the electrode tip end surface of the voltage application side at a predetermined interval is provided on the plasma blowing side of the voltage application side electrode of the counter electrode, and the auxiliary ground electrode and the voltage application side electrode are provided. An auxiliary glow discharge plasma (for example, air plasma) is generated between the two, and the auxiliary glow discharge plasma is guided to the object to be treated together with the glow discharge plasma generated between the counter electrodes.
【００１０】本発明の放電プラズマ処理方法によれば、
対向電極の電圧印加側の電極に対向する補助接地電極を
設けて補助グロー放電プラズマを発生させ、その補助グ
ロー放電プラズマを被処理体に吹き付けているので、対
向電極間で発生するグロー放電プラズマのみで処理を行
う場合と比較して、処理効果を高めることができる。According to the discharge plasma processing method of the present invention,
Since the auxiliary ground electrode facing the voltage application side of the counter electrode is provided to generate the auxiliary glow discharge plasma and the auxiliary glow discharge plasma is blown to the object to be processed, only the glow discharge plasma generated between the counter electrodes is generated. The processing effect can be enhanced as compared with the case where the processing is performed.
【００１１】しかも、電圧印加側の電極と被処理体との
間に補助接地電極が存在するので、導電性の被処理体を
処理する場合に電圧印加側の電極と被処理体との間でア
ーク放電が発生するおそれがない。また、アーク放電が
発生しないことから、被処理体を対向電極に近づけるこ
とが可能となり、処理効果をさらに高めることが可能に
なる。Moreover, since the auxiliary ground electrode exists between the electrode on the voltage application side and the object to be processed, when the conductive object to be processed is processed, the auxiliary ground electrode is interposed between the electrode on the voltage application side and the object to be processed. There is no risk of arc discharge. Further, since the arc discharge does not occur, it is possible to bring the object to be processed closer to the counter electrode, and it is possible to further enhance the processing effect.
【００１２】本発明の放電プラズマ処理装置は、所定の
間隔をあけて互いに対向する一対の電極を有し、その一
対の電極の少なくとも一方の電極対向面に固体誘電体が
設けられてなる対向電極と、この対向電極間に電界を印
加する電源と、前記対向電極間に処理ガスを導入する処
理ガス供給源を備え、前記対向電極間に処理ガスを流し
た状態で対向電極間に電界を印加することによりグロー
放電プラズマ（例えば空気プラズマ）を発生させ、その
グロー放電プラズマをプラズマ発生空間外に吹き出す方
式の処理装置において、前記対向電極の電圧印加側の電
極のプラズマ吹き出し側に、その電圧印加側の電極先端
面と所定の間隔をあけて対向する補助接地電極が設けら
れていることによって特徴づけられる。The discharge plasma processing apparatus of the present invention has a pair of electrodes facing each other with a predetermined interval, and a counter electrode having a solid dielectric on at least one of the pair of electrodes facing the electrode. And a processing gas supply source for introducing a processing gas between the counter electrodes, and a processing gas supply source for introducing a processing gas between the counter electrodes. An electric field is applied between the counter electrodes in a state where the processing gas is flowed between the counter electrodes. To generate a glow discharge plasma (for example, air plasma) and blow the glow discharge plasma out of the plasma generation space, the voltage is applied to the plasma blowing side of the voltage application side of the counter electrode. It is characterized in that an auxiliary ground electrode facing the electrode tip surface on the side is provided at a predetermined interval.
【００１３】本発明の放電プラズマ処理装置によれば、
対向電極の電圧印加側の電極に対向する補助接地電極を
設けているので、対向電極間に電界を印加することによ
り、電圧印加側の電極と補助接地電極との間で補助グロ
ー放電プラズマが発生し、この補助グロー放電プラズマ
が、対向電極間で発生するグロー放電プラズマとともに
被処理体に導かれる。According to the discharge plasma processing apparatus of the present invention,
Since an auxiliary ground electrode that faces the voltage application side electrode of the counter electrode is provided, an auxiliary glow discharge plasma is generated between the voltage application side electrode and the auxiliary ground electrode by applying an electric field between the counter electrodes. Then, the auxiliary glow discharge plasma is guided to the object to be treated together with the glow discharge plasma generated between the counter electrodes.
【００１４】このように、本発明の放電プラズマ処理装
置では、被処理体にグロー放電プラズマに加えて補助グ
ロー放電プラズマを吹き付けることができるので、その
補助グロー放電プラズマ中のオゾンあるいはラジカル等
の活性種によって処理効果を高めることができる。As described above, in the discharge plasma processing apparatus of the present invention, since the auxiliary glow discharge plasma can be sprayed on the object to be processed in addition to the glow discharge plasma, the activity of ozone or radicals in the auxiliary glow discharge plasma is increased. The treatment effect can be enhanced depending on the species.
【００１５】しかも、プラズマ処理時において、電圧印
加側の電極と被処理体との間に補助接地電極が存在する
ので、導電性の被処理体を処理する場合に電圧印加側の
電極と被処理体との間でアーク放電が発生するおそれが
ない。また、アーク放電が発生しないことから、被処理
体を対向電極に近づけることが可能となり、処理効果を
さらに高めることが可能なる。Moreover, since the auxiliary ground electrode exists between the electrode on the voltage application side and the object to be processed during plasma processing, when the conductive object is processed, the electrode on the voltage application side and the object to be processed are treated. There is no risk of arcing with your body. Further, since the arc discharge does not occur, it becomes possible to bring the object to be processed closer to the counter electrode, and it is possible to further enhance the processing effect.
【００１６】本発明の放電プラズマ処理装置において、
補助接地電極の電極対向面（電圧印加側の電極と対向す
る面）に固体誘電体を設けておくことが好ましい。In the discharge plasma processing apparatus of the present invention,
It is preferable to provide a solid dielectric on the electrode facing surface of the auxiliary ground electrode (the surface facing the electrode on the voltage applying side).
【００１７】本発明の放電プラズマ処理装置において、
対向電極の各電極及び補助接地電極に、冷媒流路などの
冷却手段を設けておくことが好ましい。In the discharge plasma processing apparatus of the present invention,
It is preferable to provide a cooling means such as a coolant channel on each of the counter electrodes and the auxiliary ground electrode.
【００１８】本発明の放電プラズマ処理装置において、
対向電極間の距離ｔ１と、電圧印加側の電極と補助接地
電極との間の距離ｔ２は、ｔ１≦ｔ２の関係を満たすよ
うに設定されていることが好ましい。また、電圧印加側
の電極先端面と補助接地電極の先端面との間の距離ｔ３
は、ｔ３＜１０ｍｍに設定されていることが好ましい。In the discharge plasma processing apparatus of the present invention,
It is preferable that the distance t1 between the counter electrodes and the distance t2 between the electrode on the voltage application side and the auxiliary ground electrode are set to satisfy the relationship of t1 ≦ t2. Further, a distance t3 between the tip end surface of the voltage application side and the tip end surface of the auxiliary ground electrode.
Is preferably set to t3 <10 mm.
【００１９】次に、本発明を更に詳しく説明する。Next, the present invention will be described in more detail.
【００２０】本発明に用いる対向電極の材質としては、
例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレ
ス、真鍮等の合金、金属間化合物等などが挙げられる。
対向電極を構成する一対の電極の形状は、特に限定され
ないが、電界集中によるアーク放電の発生を避けるため
に、対向電極間の距離が一定となる構造であることが好
ましい。より好ましくは一対の電極の間が平行平坦部を
有する形状であり、特に、一対の電極がともに略平面形
状であること好ましい。As the material of the counter electrode used in the present invention,
Examples thereof include simple metals such as iron, copper and aluminum, alloys such as stainless steel and brass, and intermetallic compounds.
The shape of the pair of electrodes forming the counter electrodes is not particularly limited, but it is preferable that the distance between the counter electrodes is constant in order to avoid generation of arc discharge due to electric field concentration. It is more preferable that the pair of electrodes have a parallel flat portion, and it is particularly preferable that both of the pair of electrodes have a substantially planar shape.
【００２１】本発明に用いる補助接地電極の材質として
は、対向電極と同様に、鉄、銅、アルミニウム等の金属
単体、ステンレス、真鍮等の合金、金属間化合物等が挙
げられる。補助接地電極の形状は、特に限定されない
が、電界集中によるアーク放電の発生を避けるために、
対向電極の電圧印加側の電極との距離が一定となる構造
であることが好ましい。As the material of the auxiliary ground electrode used in the present invention, similar to the counter electrode, simple metals such as iron, copper and aluminum, alloys such as stainless steel and brass, and intermetallic compounds can be cited. The shape of the auxiliary ground electrode is not particularly limited, but in order to avoid occurrence of arc discharge due to electric field concentration,
It is preferable that the distance between the counter electrode and the electrode on the voltage application side is constant.
【００２２】対向電極には冷却手段を備えていることが
好ましい。冷却手段は、対向電極の電圧印加側の電極に
設けることが好ましく、さらに、一対の電極の両方に設
けることがより好ましい。冷却手段としては、電極に冷
媒を通す流路を備えた構造や電極の放電面と反対側に放
冷フィンを設けた構造などを挙げることができる。これ
らのうち、電極に冷媒を通す冷媒流路を設けた構造にす
るのが好ましい。例えば、電極の厚みを０．１〜４０ｍ
ｍ、好ましくは、０．５〜２５ｍｍにして、電極内に冷
媒流路を設けるようにする。このようにして対向電極の
冷却を行うことにより、発熱によるアーク放電の発生を
防止でき、連続使用や高出力条件でも安定して放電がた
ち、均一な処理を行うことができる。The counter electrode is preferably equipped with a cooling means. The cooling means is preferably provided on the electrode on the voltage application side of the counter electrode, and more preferably provided on both of the pair of electrodes. Examples of the cooling means include a structure provided with a flow path for passing a coolant through the electrodes and a structure provided with cooling fins on the side opposite to the discharge surface of the electrodes. Of these, it is preferable to use a structure in which the electrodes are provided with a coolant passage for allowing the coolant to pass therethrough. For example, the thickness of the electrode is 0.1 to 40 m
m, preferably 0.5 to 25 mm, to provide a coolant channel in the electrode. By cooling the counter electrode in this manner, it is possible to prevent the occurrence of arc discharge due to heat generation, stable discharge is achieved even under continuous use and high output conditions, and uniform treatment can be performed.
【００２３】また、補助接地電極にも冷却手段を設けて
おくことが好ましい。この場合、冷却手段としては、例
えば、補助接地電極の一部を厚肉とし、その厚肉部に冷
媒を通す冷媒流路を形成するという構造を挙げることが
できる。It is also preferable to provide cooling means also on the auxiliary ground electrode. In this case, as the cooling means, for example, a structure in which a part of the auxiliary ground electrode is made thick and a refrigerant passage for passing the refrigerant is formed in the thick portion.
【００２４】本発明において、対向電極の各電極及び補
助接地電極の各端部を曲面化加工することにより、スト
リーマーの発生を抑制することができる。曲面化加工を
行う場合の曲率半径は、特に限定されないが、好ましく
は０．５ｍｍ以上で電極板厚み未満が好ましい。０．５
ｍｍ未満では、ストリーマーの発生の抑制効果が不十分
である。In the present invention, by forming each electrode of the counter electrode and each end of the auxiliary ground electrode into a curved surface, the generation of a streamer can be suppressed. The radius of curvature in the case of performing the curved processing is not particularly limited, but preferably 0.5 mm or more and less than the electrode plate thickness. 0.5
If it is less than mm, the effect of suppressing the generation of streamers is insufficient.
【００２５】本発明において、固体誘電体は、対向電極
の電極対向面の一方または双方に設置される。この際、
固体誘電体と設置される側の電極が密着し、かつ、接す
る電極の対向面を完全に覆うようにする。固体誘電体に
よって覆われずに電極同士が直接対向する部位がある
と、そこからアーク放電が生じやすい。In the present invention, the solid dielectric is provided on one or both of the electrode facing surfaces of the counter electrode. On this occasion,
The solid dielectric and the electrode on the side to be installed are in close contact with each other, and the facing surface of the contacting electrode is completely covered. If there is a portion where the electrodes directly face each other without being covered with the solid dielectric, arc discharge easily occurs from there.
【００２６】本発明において、補助接地電極の電極対向
面に固体誘電が設けられていることが好ましい。この場
合も、補助接地電極と固体誘電体とが密着し、かつ、接
する電極の対向面を完全に覆うようにする。In the present invention, it is preferable that a solid dielectric is provided on the electrode facing surface of the auxiliary ground electrode. Also in this case, the auxiliary ground electrode and the solid dielectric are in close contact with each other, and the opposing surfaces of the contacting electrodes are completely covered.
【００２７】上記固体誘電体の厚みは、０．０１〜４ｍ
ｍであることが好ましい。厚すぎると放電プラズマを発
生するのに高電圧を要することがあり、薄すぎると電圧
印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生すること
がある。The thickness of the solid dielectric is 0.01 to 4 m.
It is preferably m. If it is too thick, a high voltage may be required to generate discharge plasma, and if it is too thin, dielectric breakdown may occur when a voltage is applied and arc discharge may occur.
【００２８】上記固体誘電体としては、例えば、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等
のプラスチック、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウ
ム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化
物、チタン酸バリウム等の複酸化物等が挙げられる。Examples of the solid dielectrics include plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, glass, metal oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium dioxide and titanium dioxide, and double oxides such as barium titanate. Etc.
【００２９】特に、２５℃環境下における比誘電率が１
０以上のものである固体誘電体を用いれば、低電圧で高
密度の放電プラズマを発生させることができ、処理効率
が向上する。比誘電率の上限は特に限定されるものでは
ないが、現実の材料では１８，５００程度のものが入手
可能であり、本発明に使用できる。特に好ましくは比誘
電率が１０〜１００の固体誘電体である。上記比誘電率
が１０以上である固体誘電体の具体例としては、二酸化
ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、チタン酸
バリウム等の複酸化物を挙げることができる。Particularly, the relative permittivity in the environment of 25 ° C. is 1
If a solid dielectric material of 0 or more is used, a high density discharge plasma can be generated at a low voltage, and the processing efficiency is improved. The upper limit of the relative permittivity is not particularly limited, but as a practical material, about 18,500 is available and can be used in the present invention. A solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 to 100 is particularly preferable. Specific examples of the solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more include metal oxides such as zirconium dioxide and titanium dioxide, and complex oxides such as barium titanate.
【００３０】上記固体誘電体の厚みは、０．０１〜４ｍ
ｍであることが好ましい。厚すぎると放電プラズマを発
生するのに高電圧を要することがあり、薄すぎると電圧
印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生すること
がある。The thickness of the solid dielectric is 0.01 to 4 m.
It is preferably m. If it is too thick, a high voltage may be required to generate discharge plasma, and if it is too thin, dielectric breakdown may occur when a voltage is applied and arc discharge may occur.
【００３１】本発明に用いる対向電極間の距離は、固体
誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマを利用する
目的等を考慮して適宜決定されるが、０．１〜５ｍｍで
あることが好ましい。０．１ｍｍ未満では、電極間の間
隔を置いて設置するのに充分でないことがあり、一方、
５ｍｍを超えると、均一な放電プラズマを発生させにく
い。さらに好ましくは、放電が安定しやすい０．５〜３
ｍｍの間隔である。The distance between the counter electrodes used in the present invention is appropriately determined in consideration of the thickness of the solid dielectric, the magnitude of the applied voltage, the purpose of utilizing plasma, etc., but is 0.1 to 5 mm. It is preferable. If it is less than 0.1 mm, it may not be enough to install the electrodes with a space between them, while
If it exceeds 5 mm, it is difficult to generate uniform discharge plasma. More preferably, the discharge is easily stabilized at 0.5 to 3
mm spacing.
【００３２】本発明においては、対向電極間に、高周
波、パルス波、マイクロ波等の電界が印加され、プラズ
マを発生させるが、パルス電界を印加することが好まし
く、特に、電界の立ち上がり及び／または立ち下がり時
間が、１０μｓ以下である電界が好ましい。１０μｓを
超えると放電状態がアークに移行しやすく不安定なもの
となり、パルス電界による高密度プラズマ状態を保持し
にくくなる。また、立ち上がり時間及び立ち下がり時間
が短いほどプラズマ発生の際のガスの電離が効率よく行
われるが、４０ｎｓ未満の立ち上がり時間のパルス電界
を実現することは、実際には困難である。より好ましく
は５０ｎｓ〜５μｓである。なお、ここでいう立ち上が
り時間とは、電圧（絶対値）が連続して増加する時間、
立ち下がり時間とは、電圧（絶対値）が連続して減少す
る時間を指すものとする。In the present invention, an electric field of high frequency, pulse wave, microwave or the like is applied between the opposed electrodes to generate plasma, but it is preferable to apply a pulsed electric field, and in particular, rising of the electric field and / or An electric field having a fall time of 10 μs or less is preferable. If it exceeds 10 μs, the discharge state easily shifts to an arc and becomes unstable, and it becomes difficult to maintain the high-density plasma state due to the pulsed electric field. Further, the shorter the rise time and the fall time, the more efficiently the gas is ionized during plasma generation, but it is actually difficult to realize a pulsed electric field with a rise time of less than 40 ns. It is more preferably 50 ns to 5 μs. In addition, the rising time here is the time during which the voltage (absolute value) continuously increases,
The fall time refers to the time during which the voltage (absolute value) continuously decreases.
【００３３】上記電界の電界強度は、１０〜１０００ｋ
Ｖ／ｃｍとなるようにするのが好ましい。電界強度が１
０ｋＶ／ｃｍ未満であると処理に時間がかかりすぎ、１
０００ｋＶ／ｃｍを超えるとアーク放電が発生しやすく
なる。The electric field strength of the electric field is 10 to 1000 k.
V / cm is preferable. Electric field strength is 1
If it is less than 0 kV / cm, it takes too long to process, 1
If it exceeds 000 kV / cm, arc discharge is likely to occur.
【００３４】上記電界の周波数は、０．５ｋＨｚ以上で
あることが好ましい。０．５ｋＨｚ未満であるとプラズ
マ密度が低いため処理に時間がかかりすぎる。上限は特
に限定されないが、常用されている１３．５６ＭＨｚ、
試験的に使用されている５０ＭＨｚといった高周波帯で
も構わない。負荷との整合のとり易さや取り扱い性を考
慮すると、５００ｋＨｚ以下が好ましい。The frequency of the electric field is preferably 0.5 kHz or more. If it is less than 0.5 kHz, the plasma density is low and the treatment takes too long. The upper limit is not particularly limited, but is commonly used 13.56 MHz,
A high frequency band such as 50 MHz which is used on a trial basis may be used. Considering the ease of matching with the load and the handling property, the frequency is preferably 500 kHz or less.
【００３５】本発明の放電プラズマ処理方法及び装置
は、どのような圧力下でも用いることができるが、常圧
放電プラズマ処理に用いるとその効果を十分に発揮で
き、特に、大気圧近傍下の圧力下で用いるとその効果が
十分に発揮される。The discharge plasma processing method and apparatus of the present invention can be used under any pressure, but when used for normal pressure discharge plasma processing, the effect can be sufficiently exhibited, and particularly, the pressure near atmospheric pressure is used. When used below, its effect is fully exerted.
【００３６】上記大気圧近傍の圧力下とは、１．３３３
×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａの圧力下を指す。中
でも、圧力調整が容易で、装置構成が簡便になる９．３
３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａの範囲が好まし
い。Under the pressure near the atmospheric pressure is 1.333.
It refers to under a pressure of × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa. Among them, pressure adjustment is easy and the device configuration is simple 9.3.
The range of 31 × 10 4 to 10.397 × 10 4 Pa is preferable.
【００３７】本発明において処理できる被処理体として
は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリイミド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ポリテトラ
フルオロエチレン、アクリル樹脂等のプラスチック、ガ
ラス、セラミック、金属、シリコンウェハ等が挙げられ
る。被処理体の形状としては、板状、フィルム状等のも
のが挙げられるが、特にこれらに限定されない。本発明
によれば、様々な形状を有する被処理体の処理に容易に
対応することができる。Examples of the object to be treated in the present invention include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate,
Examples thereof include plastics such as polyimide, liquid crystal polymer, epoxy resin, polytetrafluoroethylene, acrylic resin, glass, ceramics, metal, and silicon wafer. Examples of the shape of the object to be processed include a plate shape and a film shape, but are not particularly limited thereto. According to the present invention, it is possible to easily deal with processing of objects to be processed having various shapes.
【００３８】本発明に用いる処理ガスとしては、電界を
印加することによってプラズマを発生するガスであれ
ば、特に限定されず、処理目的に応じて種々のガスを使
用できる。The processing gas used in the present invention is not particularly limited as long as it is a gas that generates plasma by applying an electric field, and various gases can be used according to the processing purpose.
【００３９】上記処理ガスとして、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ
ＣｌＦ3、ＳＦ6等のフッ素含有化合物ガスを用いること
によって、撥水性表面を得ることができる。As the processing gas, CF 4 , C 2 F 6 , C
A water repellent surface can be obtained by using a fluorine-containing compound gas such as ClF 3 or SF 6 .
【００４０】また、処理ガスとして、Ｏ2、Ｏ3、水、空
気等の酸素元素含有化合物、Ｎ2、ＮＨ3等の窒素元素含
有化合物、ＳＯ2、ＳＯ3等の硫黄元素含有化合物を用い
て、被処理体の表面にカルボニル基、水酸基、アミノ基
等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高く
し、親水性表面を得ることができる。また、アクリル
酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを
用いて親水性重合膜を堆積することもできる。Oxygen element-containing compounds such as O 2 , O 3 , water and air, nitrogen element-containing compounds such as N 2 and NH 3 and sulfur element-containing compounds such as SO 2 and SO 3 are used as processing gases. Then, a hydrophilic functional group such as a carbonyl group, a hydroxyl group or an amino group is formed on the surface of the object to be treated to increase the surface energy and a hydrophilic surface can be obtained. Further, the hydrophilic polymer film can be deposited by using a polymerizable monomer having a hydrophilic group such as acrylic acid or methacrylic acid.
【００４１】さらに、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属
−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコラー
ト等の処理ガスを用いて、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2
等の金属酸化物薄膜を形成させることができる。Further, by using a processing gas such as a metal-hydrogen compound of a metal such as Si, Ti or Sn, a metal-halogen compound or a metal alcoholate, SiO 2 , TiO 2 or SnO 2 is used.
It is possible to form a metal oxide thin film such as
【００４２】さらに、被処理体の表面に電気的・光学的
機能を与えたり、被処理体の表面から有機物除去、レジ
スト除去、高分子フィルムの接着性向上、ガラス系基板
・プリント配線基盤（ＦＰＣ）の洗浄、成膜、金属除
去、デスミア、アッシング、エッチング、デスカム、滅
菌洗浄などに利用できる。Furthermore, the surface of the object to be processed is provided with an electrical / optical function, organic substances are removed from the surface of the object to be processed, resist is removed, the adhesiveness of the polymer film is improved, and the glass-based substrate / printed wiring board (FPC). ) Cleaning, film formation, metal removal, desmear, ashing, etching, descum, sterilization cleaning, etc.
【００４３】経済性及び安全性の観点から、上記処理ガ
ス単独雰囲気よりも、以下に挙げるような希釈ガスによ
って希釈された雰囲気中で処理を行うことが好ましい。
希釈ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセ
ノン等の希ガス、窒素気体等が挙げられる。これらは単
独でも２種以上を混合して用いてもよい。From the viewpoints of economy and safety, it is preferable to perform the treatment in an atmosphere diluted with a diluent gas as described below, rather than in the atmosphere of the treatment gas alone.
Examples of the diluent gas include rare gases such as helium, neon, argon, and xenon, and nitrogen gas. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
【００４４】また、本発明の放電プラズマ処理方法及び
装置において、電圧印加側の電極と補助接地電極との間
にも適当な処理ガスを導入してもよい。Further, in the discharge plasma processing method and apparatus of the present invention, an appropriate processing gas may be introduced between the voltage application side electrode and the auxiliary ground electrode.
【００４５】なお、本発明の放電プラズマ処理方法及び
装置によれば、プラズマ発生空間中に存在する気体の種
類を問わずグロー放電プラズマを発生させることが可能
である。公知の低圧条件下におけるプラズマ処理はもち
ろん、特定のガス雰囲気下の大気圧プラズマ処理におい
ても、外気から遮断された密閉容器内で処理を行うこと
が必須であったが、本発明の放電プラズマ処理方法及び
装置においては、開放系、あるいは、気体の自由な流失
を防ぐ程度の低気密系での処理が可能となる。According to the discharge plasma processing method and apparatus of the present invention, glow discharge plasma can be generated regardless of the type of gas existing in the plasma generation space. Not only plasma treatment under known low-pressure conditions, but also atmospheric pressure plasma treatment under a specific gas atmosphere, it was essential to perform treatment in a closed container shielded from the outside air, but the discharge plasma treatment of the present invention In the method and apparatus, it is possible to perform processing in an open system or a low airtight system that prevents free flow of gas.
【００４６】本発明の放電プラズマ処理方法及び装置に
よると、対向電極間において直接大気圧下で放電を発生
させることが可能であり、より単純化された電極構造、
放電手順による大気圧プラズマ装置、及び処理手法でか
つ高速処理を実現することができる。また、印加電界の
周波数、電圧、電極間隔等のパラメータにより処理に関
するパラメータも調整できる。According to the discharge plasma processing method and apparatus of the present invention, it is possible to directly generate a discharge between opposing electrodes under atmospheric pressure, and a more simplified electrode structure,
It is possible to realize high-speed processing with an atmospheric pressure plasma device by a discharge procedure and a processing method. In addition, parameters relating to processing can be adjusted by parameters such as the frequency of the applied electric field, voltage, and electrode spacing.
【００４７】[0047]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００４８】図１は本発明の実施形態の構成を模式的に
示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the embodiment of the present invention.
【００４９】図１に示す放電プラズマ処理装置は、リモ
ート方式の処理装置であって、電圧印加電極２と接地電
極３からなる対向電極１、補助接地電極４、電源５及び
処理ガス供給源６などを備えている。The discharge plasma processing apparatus shown in FIG. 1 is a remote type processing apparatus, and includes a counter electrode 1 including a voltage application electrode 2 and a ground electrode 3, an auxiliary ground electrode 4, a power supply 5, a processing gas supply source 6, and the like. Is equipped with.
【００５０】対向電極１の電圧印加電極２と接地電極３
とは、所定の間隔をあけて互いに平行となるように対向
配置されており、これら一対の電極２，３間に放電空間
Ｓ１が形成される。電圧印加電極２及び接地電極３の各
表面はそれぞれ固体誘電体２１，３１によって被覆され
ている。The voltage application electrode 2 and the ground electrode 3 of the counter electrode 1
Are arranged so as to be parallel to each other with a predetermined space therebetween, and a discharge space S1 is formed between the pair of electrodes 2 and 3. The surfaces of the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3 are covered with solid dielectrics 21 and 31, respectively.
【００５１】対向電極１には処理ガス導入口１１と吹き
出し口１２が設けられている。処理ガス導入口１１には
処理ガス供給源６が接続されており、電圧印加電極２と
接地電極３との間の放電空間Ｓ１に処理ガスを供給する
ことができる。The counter electrode 1 is provided with a processing gas introducing port 11 and a blowing port 12. A processing gas supply source 6 is connected to the processing gas inlet 11, and the processing gas can be supplied to the discharge space S1 between the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3.
【００５２】補助接地電極４は対向電極１の吹き出し口
１２側に設けられている。補助接地電極４は、電圧印加
電極２の先端面２ａに対して所定の間隔をあけて対向し
た状態で設置されており、それら補助接地電極４と電圧
印加電極２との間に補助放電空間Ｓ２が形成される。こ
の補助放電空間Ｓ２には、対向電極１の吹き出し口１２
から吹き出すガス（プラズマ含む）の流れで生じる減圧
効果によって、空気が図中矢印の方向に流れる。The auxiliary ground electrode 4 is provided on the outlet 12 side of the counter electrode 1. The auxiliary ground electrode 4 is installed so as to face the tip surface 2a of the voltage applying electrode 2 with a predetermined gap therebetween, and the auxiliary discharge space S2 is provided between the auxiliary ground electrode 4 and the voltage applying electrode 2. Is formed. In the auxiliary discharge space S2, the outlet 12 of the counter electrode 1 is provided.
Air flows in the direction of the arrow in the figure due to the decompression effect produced by the flow of gas (including plasma) blown out from the air.
【００５３】そして、以上の構造の放電プラズマ処理装
置において、対向電極１の吹き出し口１２と対向する位
置に被処理体Ｆを置き、次いで電圧印加電極２と接地電
極３との間の放電空間Ｓ１に処理ガス供給源６から処理
ガス（例えばＮ2ガス）を供給した状態で、電圧印加電
極２と接地電極３との間に電源５からの電界（例えばパ
ルス電界）を印加する。この電界印加により、電圧印加
電極２と接地電極３との間の放電空間Ｓ１にグロー放電
プラズマが発生し、その発生プラズマが吹き出し口１２
を通じて放電空間Ｓ１の外に吹き出して被処理体Ｆの表
面に吹き付けられる。これと同時に、電圧印加電極２と
補助接地電極４との間の補助放電空間Ｓ２において空気
プラズマ（補助グロー放電プラズマ）が発生し、その発
生した空気プラズマが、電圧印加電極２と接地電極３と
の間の放電空間Ｓ１で発生したグロー放電プラズマとと
もに被処理体Ｆの表面に導かれる。In the discharge plasma processing apparatus having the above structure, the object F to be processed is placed at a position facing the outlet 12 of the counter electrode 1, and then the discharge space S1 between the voltage applying electrode 2 and the ground electrode 3 is placed. In the state where the processing gas supply source 6 supplies the processing gas (for example, N 2 gas), an electric field (for example, a pulse electric field) from the power source 5 is applied between the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3. By applying this electric field, glow discharge plasma is generated in the discharge space S1 between the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3, and the generated plasma is blown out from the outlet 12
Through the discharge space S1 and is sprayed onto the surface of the object F to be processed. At the same time, air plasma (auxiliary glow discharge plasma) is generated in the auxiliary discharge space S2 between the voltage applying electrode 2 and the auxiliary ground electrode 4, and the generated air plasma is generated between the voltage applying electrode 2 and the ground electrode 3. Is guided to the surface of the object F to be treated together with the glow discharge plasma generated in the discharge space S1.
【００５４】このように本実施形態では、被処理体Ｆに
グロー放電プラズマに加えて空気プラズマを吹き付ける
ことができるので、その空気プラズマ中のオゾンあるい
はラジカル等の活性種によって、処理効果（例えば濡れ
性改善など）を高めることができる。しかも、電圧印加
電極２と被処理体Ｆとの間に補助接地電極４が存在して
おり、その補助接地電極４に接触する位置まで被処理体
Ｆを近づけてもアーク放電が発生することがないので、
処理効率をより一層高めることができる。As described above, in the present embodiment, since the air plasma can be sprayed onto the object F to be treated in addition to the glow discharge plasma, the treatment effect (for example, wetting) is caused by the active species such as ozone or radicals in the air plasma. Sexual improvement, etc.) can be enhanced. Moreover, the auxiliary ground electrode 4 exists between the voltage application electrode 2 and the object F to be processed, and arc discharge may occur even if the object F to be processed is brought close to a position in contact with the auxiliary ground electrode 4. Since there is no,
The processing efficiency can be further enhanced.
【００５５】ここで、図１に示す実施形態において、電
圧印加電極２と接地電極３との間隔をｔ１とし、電圧印
加電極２と補助接地電極４との間隔をｔ２とすると、そ
れら間隔ｔ１とｔ２の関係はｔ１≦ｔ２とすることが好
ましい。その理由は、補助接地電極４と電圧印加電極２
との対向面積が、接地電極３と電圧印加電極２との対向
面積よりも小さいので、補助接地電極４側の間隔ｔ２を
接地電極３側の間隔ｔ１よりも小さくすると、補助放電
空間Ｓ２において放電が発生しやすくなり、本来の放電
空間Ｓ１において放電が発生しなくなるという不都合を
防止するためである。Here, in the embodiment shown in FIG. 1, assuming that the distance between the voltage applying electrode 2 and the ground electrode 3 is t1 and the distance between the voltage applying electrode 2 and the auxiliary ground electrode 4 is t2, these distances are t1. The relationship of t2 is preferably t1 ≦ t2. The reason is that the auxiliary ground electrode 4 and the voltage application electrode 2 are
Since the opposing area between the ground electrode 3 and the voltage applying electrode 2 is smaller than the opposing area between the auxiliary ground electrode 4 side and the ground electrode 3 side t1, the auxiliary discharge space S2 is discharged. This is to prevent the inconvenience that the discharge is not easily generated in the original discharge space S1.
【００５６】また、電圧印加電極２の先端面２ａと補助
接地電極４の先端面４ａとの距離ｔ３については、処理
効率を高めるためにｔ３＜１０ｍｍとすることが好まし
く、さらにｔ３≦５ｍｍとすることがより好ましい。Further, the distance t3 between the tip surface 2a of the voltage applying electrode 2 and the tip surface 4a of the auxiliary ground electrode 4 is preferably t3 <10 mm in order to improve the processing efficiency, and further t3 ≦ 5 mm. Is more preferable.
【００５７】なお、図１の実施形態では、電圧印加電極
２と接地電極３とを同じ長さとし、補助接地電極４が対
向電極１の前方側に突出する構造としているが、本発明
はこれに限られることなく、例えば図２に示すように、
電圧印加電極１０２の長さを接地電極１０３よりも短く
し、電圧印加電極１０２に対向する補助接地電極４が接
地電極１０３の先端面に面一となるような構造を採用し
てもよい。In the embodiment shown in FIG. 1, the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3 have the same length, and the auxiliary ground electrode 4 projects forward of the counter electrode 1. However, the present invention is not limited to this. Without limitation, for example, as shown in FIG.
A structure may be adopted in which the length of the voltage applying electrode 102 is shorter than that of the ground electrode 103, and the auxiliary ground electrode 4 facing the voltage applying electrode 102 is flush with the tip surface of the ground electrode 103.
【００５８】以上の実施形態において、電圧印加電極
２、接地電極３及び補助接地電極４の全ての電極に冷却
手段を設けておくことが好ましい。なお、補助接地電極
４は厚みの制限があって薄い形状となるため、冷却手段
を設ける場合、例えば図３に示すように、補助接地電極
２０４の一部（吹き出し口１２の反対側となる部分）を
厚肉とし、その厚肉部分に冷媒流路７を形成するという
方法を採ればよい。また、図３に示す構造の場合、電圧
印加電極２０２と補助接地電極２０４との対向面は、そ
の両者の電極２０２，２０４間の距離が一定となるよう
な形状に加工しておくことが好ましい。In the above embodiment, it is preferable to provide cooling means for all of the voltage application electrode 2, the ground electrode 3 and the auxiliary ground electrode 4. Since the auxiliary ground electrode 4 has a limited thickness and has a thin shape, when the cooling means is provided, for example, as shown in FIG. 3, a part of the auxiliary ground electrode 204 (a part opposite to the outlet 12). ) Is made thick, and the refrigerant channel 7 is formed in the thick portion. Further, in the case of the structure shown in FIG. 3, it is preferable that the opposing surfaces of the voltage applying electrode 202 and the auxiliary ground electrode 204 are processed into a shape such that the distance between the two electrodes 202 and 204 is constant. .
【００５９】以上の実施形態において、被処理体Ｆは処
理テーブル上に固定載置した状態でプラズマ処理を行っ
てもよいし、また、搬送ベルト等にて被処理体Ｆを搬送
しながらプラズマ処理を行うようにしてもよい。In the above embodiments, the object F to be processed may be subjected to the plasma processing while being fixedly mounted on the processing table, or the object F to be processed may be plasma-processed while the object F to be processed is conveyed by a conveyor belt or the like. May be performed.
【００６０】[0060]
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに説明
する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.
【００６１】＜実施例１＞
・使用電極の構造
図４に示すように、電圧印加電極２（ＳＵＳ３０４製：
１５０ｍｍ×３５ｍｍ×２０ｍｍ）と接地電極３（ＳＵ
Ｓ３０４製：１５０ｍｍ×３５ｍｍ×２０ｍｍ）とを
１．５ｍｍの間隔（放電空間Ｓ１）をあけて配置した。
また、電圧印加電極２の先端にガラス板８（ｔ＝１．８
ｍｍ）を対向した状態で配置し、さらにガラス板８の前
面側に、補助接地電極としてアルミニウムテープ９（接
地電位）を貼着した。なお、電圧印加電極２の先端面と
アルミニウムテープ９の先端面との間の距離ｔ３は３．
１ｍｍに設定した。
・処理条件
処理ガス：Ｎ2
処理ガス流量：１５Ｌ／ｍｉｎ
印加電界：パルス電界（電圧１６ｋＶPP、周波数２０ｋ
Ｈｚ、パルス立ち上がり速度４μｓ）
吹き出し距離（電極先端から被処理体Ｆまでの距離）：
５ｍｍ
被処理体の搬送速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、５００ｍｍ
／ｍｉｎ
被処理体：ＩＴＯ（厚み１．１ｍｍ）
以上の電極・処理条件で、電圧印加電極２と接地電極３
との間の放電空間Ｓ１にグロー放電プラズマを発生させ
るとともに、電圧印加電極２と補助接地電極４との間の
補助放電空間Ｓ２に空気プラズマを発生させて、被処理
体Ｆにプラズマ処理を施した。処理後の被処理体Ｆにつ
いて水の接触角を測定した。その結果を図６に示す。な
お、接触角の測定には接触計（協和界面科学社製、ＣＡ
−Ｘ１５０）を用いた。Example 1 Structure of Electrodes Used As shown in FIG. 4, voltage application electrodes 2 (made of SUS304:
150mm × 35mm × 20mm) and ground electrode 3 (SU
S304: 150 mm × 35 mm × 20 mm) were arranged with an interval of 1.5 mm (discharge space S1).
Further, a glass plate 8 (t = 1.8 is attached to the tip of the voltage applying electrode 2.
mm) in a state of facing each other, and further, an aluminum tape 9 (ground potential) as an auxiliary ground electrode was attached to the front side of the glass plate 8. The distance t3 between the tip surface of the voltage applying electrode 2 and the tip surface of the aluminum tape 9 is 3.
It was set to 1 mm.・ Processing conditions Processing gas: N 2 processing gas flow rate: 15 L / min Applied electric field: Pulsed electric field (voltage 16 kV PP , frequency 20 k
Hz, pulse rising speed 4 μs) Blow-out distance (distance from electrode tip to processed object F):
5 mm Transport speed of object to be processed: 300 mm / min, 500 mm
/ Min Object to be processed: ITO (thickness 1.1 mm) Under the above-mentioned electrodes and processing conditions, the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3
Glow discharge plasma is generated in the discharge space S1 between them and air plasma is generated in the auxiliary discharge space S2 between the voltage application electrode 2 and the auxiliary ground electrode 4 to perform plasma processing on the object F to be processed. did. The contact angle of water was measured for the object F to be treated. The result is shown in FIG. A contact meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd., CA
-X150) was used.
【００６２】＜比較例１＞図５（Ａ）に示すように、ア
ルミニウムテープを貼着していないガラス板８を電圧印
加電極２に対向して配置したこと以外は、実施例１と同
じとしてプラズマ処理（空気プラズマの発生無し）と、
処理後の接触角の測定を行った。その測定結果を図６に
示す。<Comparative Example 1> As shown in FIG. 5 (A), the same as Example 1 except that the glass plate 8 to which the aluminum tape was not adhered was arranged to face the voltage applying electrode 2. Plasma treatment (no generation of air plasma),
The contact angle after the treatment was measured. The measurement result is shown in FIG.
【００６３】＜比較例２＞図５（Ｂ）に示すように、電
圧印加電極２と接地電極３のみで構成される電極を使用
したこと以外は、実施例１と同じとしてプラズマ処理
（空気プラズマの発生無し）と、処理後の接触角の測定
を行った。その測定結果を図６に示す。<Comparative Example 2> As shown in FIG. 5B, the same plasma treatment (air plasma treatment) as in Example 1 was performed except that an electrode composed of only the voltage application electrode 2 and the ground electrode 3 was used. Was not generated) and the contact angle after the treatment was measured. The measurement result is shown in FIG.
【００６４】図６に示す測定結果から明らかなように、
対向電極間で発生するグロー放電プラズマに加えて、補
助接地電極にて発生する空気プラズマを被処理体に吹き
付けることにより、水の接触角が小さくなること、つま
り濡れ性改善効果が向上することがわかる。As is clear from the measurement results shown in FIG.
In addition to the glow discharge plasma generated between the opposing electrodes, by spraying the air plasma generated at the auxiliary ground electrode to the object to be treated, the contact angle of water can be reduced, that is, the wettability improving effect can be improved. Recognize.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リモート方式のプラズマ処理方法及び方法において、電
圧印加側の電極に対向する補助接地電極を設けて補助グ
ロー放電プラズマ（例えば空気プラズマ）を発生させ、
その補助グロー放電プラズマ（空気プラズマ）を、対向
電極間で発生するグロー放電プラズマとともに被処理体
に吹き付けるようにしているので、対向電極間の放電空
間に供給する処理ガスの量を多くしなくても処理効果を
高めることができ、処理コストの低減化を達成できる。As described above, according to the present invention,
In the remote plasma processing method and method, an auxiliary ground electrode facing the electrode on the voltage application side is provided to generate auxiliary glow discharge plasma (for example, air plasma),
Since the auxiliary glow discharge plasma (air plasma) is blown to the object to be treated together with the glow discharge plasma generated between the counter electrodes, it is not necessary to increase the amount of processing gas supplied to the discharge space between the counter electrodes. Also, the treatment effect can be enhanced and the treatment cost can be reduced.
【図１】本発明の実施形態の構成を模式的に示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施形態の構成を模式的に示す図
である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の別の実施形態の要部構造を模式的に示
す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a main part structure of another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例に用いる電極の構造を模式的に
示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a structure of an electrode used in an example of the present invention.
【図５】本発明の比較例に用いる電極の構造を模式的に
示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the structure of an electrode used in a comparative example of the present invention.
【図６】本発明の実施例と比較例においてプラズマ処理
を行った各被処理体の接触角の測定結果を示すグラフで
ある。FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the contact angle of each of the objects to be processed that were subjected to the plasma processing in the example of the present invention and the comparative example.
【符号の説明】 １ 対向電極 １１ 処理ガス導入口 １２ 吹き出し口 ２ 電圧印加電極 ２ａ 電圧印加電極の先端面 ３ 接地電極 ２１，３１ 固体誘電体 Ｓ１ 放電空間 ４ 補助接地電極 ４ａ 補助接地電極の先端面 ４１ 固体誘電体 Ｓ２ 補助放電空間 ５ 電源 ６ 処理ガス供給源 ７ 冷媒流路 Ｆ 被処理体[Explanation of symbols] 1 Counter electrode 11 Processing gas inlet 12 outlet 2 Voltage application electrode 2a Tip surface of voltage application electrode 3 ground electrode 21,31 Solid dielectric S1 discharge space 4 Auxiliary ground electrode 4a Tip surface of auxiliary ground electrode 41 Solid dielectric S2 auxiliary discharge space 5 power supplies 6 Process gas supply source 7 Refrigerant flow path F Processing object
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ 21/31 21/302 １０１Ｅ Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 BA06 CA03 CA16 CA47 DA02 DA18 EB01 EC21 FC15 4K030 CA02 CA04 CA05 CA06 CA07 CA12 CA17 FA01 JA05 JA09 JA12 KA15 KA17 KA19 KA30 4K057 DA20 DB01 DD01 DE01 DE06 DE07 DE08 DE20 DG07 DG13 DG15 DG16 DG20 DM06 DM37 DN01 DN10 5F004 AA14 AA16 BA03 BA04 BA06 BB18 BB24 BB28 BD01 CA05 DA00 DA01 DA02 DA07 DA18 DA21 DA25 DA26 DA27 5F045 AA08 AB31 AB32 AE29 BB08 BB20 DP03 DP27 DQ10 EH13 EH18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/3065 H01L 21/31 C 21/31 21/302 101E F term (reference) 4G075 AA24 AA30 BA06 CA03 CA16 CA47 DA02 DA18 EB01 EC21 FC15 4K030 CA02 CA04 CA05 CA06 CA07 CA12 CA17 FA01 JA05 JA09 JA12 KA15 KA17 KA19 KA30 4K057 DA20 DB01 DD01 DE01 DE06 DE07 DE08 DE20 DG07 DG13 DG15 BB15 BB15 BA01 BA04 BA16 A04 BA14A16 A14 A04 A16 A14 A4 CA05 DA00 DA01 DA02 DA07 DA18 DA21 DA25 DA26 DA27 5F045 AA08 AB31 AB32 AE29 BB08 BB20 DP03 DP27 DQ10 EH13 EH18
Claims (5)
の電極を有し、その一対の電極の少なくとも一方の電極
対向面に固体誘電体が設けられてなる対向電極間に、電
界を印加することによりグロー放電プラズマを発生さ
せ、そのグロー放電プラズマをプラズマ発生空間外に配
置された被処理体に吹き付けて処理を行う処理方法にお
いて、前記対向電極の電圧印加側の電極のプラズマ吹き
出し側に、その電圧印加側の電極先端面と所定の間隔を
あけて対向する補助接地電極を設けて、この補助接地電
極と前記電圧印加側の電極との間に補助グロー放電プラ
ズマを発生させ、その補助グロー放電プラズマを前記対
向電極間で発生するグロー放電プラズマとともに被処理
体に導くことを特徴とする放電プラズマ処理方法。1. An electric field is applied between opposed electrodes each having a pair of electrodes opposed to each other with a predetermined interval, and a solid dielectric is provided on at least one electrode facing surface of the pair of electrodes. By generating a glow discharge plasma by that, in the processing method of spraying the glow discharge plasma to the object to be processed disposed outside the plasma generation space, in the plasma discharge side of the voltage application side electrode of the counter electrode, An auxiliary ground electrode facing the voltage application side electrode tip surface with a predetermined gap is provided, and an auxiliary glow discharge plasma is generated between the auxiliary ground electrode and the voltage application side electrode to generate an auxiliary glow discharge plasma. A discharge plasma processing method, wherein discharge plasma is guided to an object to be processed together with glow discharge plasma generated between the opposed electrodes.
の電極を有し、その一対の電極の少なくとも一方の電極
対向面に固体誘電体が設けられてなる対向電極と、この
対向電極間に電界を印加する電源と、前記対向電極間に
処理ガスを導入する処理ガス供給源を備え、前記対向電
極間に処理ガスを流した状態で対向電極間に電界を印加
することによりグロー放電プラズマを発生させ、そのグ
ロー放電プラズマをプラズマ発生空間外に吹き出す方式
の処理装置において、前記対向電極の電圧印加側の電極
のプラズマ吹き出し側に、その電圧印加側の電極先端面
と所定の間隔をあけて対向する補助接地電極が設けられ
ていることを特徴とする放電プラズマ処理装置。2. A counter electrode having a pair of electrodes facing each other with a predetermined interval, and a solid dielectric is provided on at least one electrode facing surface of the pair of electrodes, and between the counter electrodes. A glow discharge plasma is generated by applying a power supply for applying an electric field and a processing gas supply source for introducing a processing gas between the counter electrodes, and applying an electric field between the counter electrodes while the processing gas is flowing between the counter electrodes. In the processing device of the method of generating and discharging the glow discharge plasma to the outside of the plasma generation space, a plasma discharge side of the voltage application side electrode of the counter electrode is provided with a predetermined distance from the voltage application side electrode tip surface. A discharge plasma processing apparatus, characterized in that opposing auxiliary ground electrodes are provided.
電体が設けられていることを特徴とする請求項２記載の
放電プラズマ処理装置。3. The discharge plasma processing apparatus according to claim 2, wherein a solid dielectric is provided on an electrode facing surface of the auxiliary ground electrode.
に冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項２
または３記載の放電プラズマ処理装置。4. The cooling means is provided on each electrode of the counter electrode and the auxiliary ground electrode.
Alternatively, the discharge plasma processing apparatus according to item 3.
印加側の電極と補助接地電極との間の距離ｔ２が、ｔ１
≦ｔ２の関係を満たすように設定されていることを特徴
とする請求項２〜４のいずれかに記載の放電プラズマ処
理装置。5. The distance t1 between the opposing electrodes and the distance t2 between the voltage application side electrode and the auxiliary ground electrode are t1.
The discharge plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the discharge plasma processing apparatus is set so as to satisfy the relationship of ≦ t2.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073342A (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | E Square:Kk | Plasma surface treatment device |
| JP2006147358A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Sekisui Chem Co Ltd | Plasma processing device |
| JP2006286550A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | Plasma treatment device |
| KR100693818B1 (en) | 2004-01-30 | 2007-03-12 | (주)창조엔지니어링 | Cold atmospheric pressure plasma generator for a wide surface plasma treatment |
| JP2007141582A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Uinzu:Kk | Discharge plasma treatment device |
| JP2007141583A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Uinzu:Kk | Discharge plasma processing device and discharge plasma processing method |
| JP2007525801A (en) * | 2004-01-30 | 2007-09-06 | チャンジョ エンジニアリング シーオー エルティディ | Atmospheric pressure large area glow plasma generator |
| JP2007237080A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Yamato Scient Co Ltd | Plasma cleaning apparatus |
| WO2008094009A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-07 | Bang Kwon Kang | Apparatus for uniformly generating atmospheric pressure plasma |
| KR100947915B1 (en) | 2008-03-05 | 2010-03-17 | (주)에스피에스 | Low power and high density plasma generation apparatus, using radio frequency |
| CN104540313A (en) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | Atmospheric plasma jet generation device with hollow substrate and electrodes |
| CN108046342A (en) * | 2017-09-14 | 2018-05-18 | 白银有色集团股份有限公司 | Nanometer β-Ni (OH) are prepared using liquid membrane discharge plasma2Method |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002143170A patent/JP2003338398A/en active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525801A (en) * | 2004-01-30 | 2007-09-06 | チャンジョ エンジニアリング シーオー エルティディ | Atmospheric pressure large area glow plasma generator |
| KR100693818B1 (en) | 2004-01-30 | 2007-03-12 | (주)창조엔지니어링 | Cold atmospheric pressure plasma generator for a wide surface plasma treatment |
| JP2006073342A (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | E Square:Kk | Plasma surface treatment device |
| JP4494942B2 (en) * | 2004-11-19 | 2010-06-30 | 積水化学工業株式会社 | Plasma processing equipment |
| JP2006147358A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Sekisui Chem Co Ltd | Plasma processing device |
| JP2006286550A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | Plasma treatment device |
| JP4551262B2 (en) * | 2005-04-05 | 2010-09-22 | 積水化学工業株式会社 | Plasma processing equipment |
| JP2007141582A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Uinzu:Kk | Discharge plasma treatment device |
| JP2007141583A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Uinzu:Kk | Discharge plasma processing device and discharge plasma processing method |
| JP2007237080A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Yamato Scient Co Ltd | Plasma cleaning apparatus |
| WO2008094009A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-07 | Bang Kwon Kang | Apparatus for uniformly generating atmospheric pressure plasma |
| KR100947915B1 (en) | 2008-03-05 | 2010-03-17 | (주)에스피에스 | Low power and high density plasma generation apparatus, using radio frequency |
| CN104540313A (en) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | Atmospheric plasma jet generation device with hollow substrate and electrodes |
| CN108046342A (en) * | 2017-09-14 | 2018-05-18 | 白银有色集团股份有限公司 | Nanometer β-Ni (OH) are prepared using liquid membrane discharge plasma2Method |
| CN108046342B (en) * | 2017-09-14 | 2019-10-18 | 白银有色集团股份有限公司 | Nanometer β-Ni (OH) is prepared using liquid diaphragm discharge plasma2Method |
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