JP2005333096A - Surface processing device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform surface processing on a workpiece of large area even though hole rows are short in a surface processing device that sprays a processing gas onto the surface of the workpiece from the hole rows of slits or the like. <P>SOLUTION: A plurality of electrode plates 11, 12 are juxtaposed at the processing section 1 of a plasma surface processing device M. Slit-like hole rows 10a are formed between the adjacent electrode plates, and a hole-row group 100 is configured by a plurality of the juxtaposed hole rows 10a. The workpiece W is moved along the extending directions of each slit 10a by a movement mechanism 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、プラズマＣＶＤを始めとするプラズマ処理や熱ＣＶＤなどの、処理ガスを被処理物に吹付けて成膜やエッチング等の表面処理を行なう装置及び方法に関する。特に、プラズマ処理においては、被処理物を電極間空間の外部に配置し、これに向けて電極間で形成したプラズマを吹出す所謂リモート式のプラズマ処理装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for performing surface treatment such as film formation and etching by spraying a processing gas on an object to be processed, such as plasma processing such as plasma CVD and thermal CVD. In particular, in plasma processing, the present invention relates to a so-called remote type plasma processing apparatus and method for disposing an object to be processed outside an inter-electrode space and blowing out plasma formed between the electrodes.

例えば、特許文献１には、表面処理装置としてリモート式のプラズマ処理装置が記載されている。装置は、垂直をなす電極板を横に複数並設してなるプラズマ処理部を有している。これら電極板のうち１つ置きの電極板が高周波電源に接続され、他の１つ置きの電極板が接地されている。隣り合う電極板間に形成されたスリットには、上方から処理ガスが導入される。併行して、電源から上記１つ置きの電極板への高周波給電によって、隣り合う電極板間のスリット内に高周波電界が印加される。これによって、処理ガスがプラズマ化される。このプラズマ化されたガスが、上記スリットの下端から吹出され、下方に配置された被処理物に当てられる。これにより、被処理物のプラズマ表面処理がなされるようになっている。
特許文献２には、電極板の延び方向ひいては隣り合う電極板間のスリットの延び方向と直交する方向に被処理物を移動させながらプラズマを吹付けることが記載されている。電極板ひいてはスリットを被処理物の全幅に渡る長さにすることにより、被処理物の全体を一度に処理できる。
特許文献３に記載の装置では、電極板の対を左右に複数並設するとともに、被処理物を電極板間のスリットの延び方向に沿って相対移動させるようになっている。 For example, Patent Document 1 describes a remote plasma processing apparatus as a surface processing apparatus. The apparatus has a plasma processing section in which a plurality of vertical electrode plates are arranged side by side. Of these electrode plates, every other electrode plate is connected to a high frequency power source, and every other electrode plate is grounded. A processing gas is introduced into the slit formed between the adjacent electrode plates from above. In parallel, a high frequency electric field is applied in the slit between the adjacent electrode plates by high frequency power feeding from the power source to the other electrode plates. As a result, the processing gas is turned into plasma. This plasma gas is blown out from the lower end of the slit and applied to the object to be processed disposed below. Thereby, the plasma surface treatment of the workpiece is performed.
Patent Document 2 describes that plasma is blown while moving an object to be processed in a direction orthogonal to an extending direction of an electrode plate and, in turn, an extending direction of a slit between adjacent electrode plates. By making the electrode plate, and thus the slit, the length over the entire width of the object to be processed, the entire object to be processed can be processed at once.
In the apparatus described in Patent Document 3, a plurality of pairs of electrode plates are arranged side by side and the object to be processed is relatively moved along the extending direction of the slit between the electrode plates.

特開平５−２２６２５８号公報（第１頁）Japanese Patent Laid-Open No. 5-226258 (first page) 特開２００２−１４３７９５号公報（第１頁）JP 2002-143895 A (first page) 特開２００３−２４９４９２号公報（第１頁）JP 2003-249492 A (first page)

上掲の特許文献１、２の装置では、被処理物が大面積になればなるほど、スリットひいては電極板を長大にしなければならなかった。そうすると、電極板が自重、クーロン力、熱応力等によって湾曲しやすくなってしまう。スリットや電極板の寸法精度の確保も容易でない。また、処理部全体の重量が電極板の枚数に応じて指数的に増大してしまう。特許文献３の装置では、電極板の対ひいてはそれらの間のスリットを等ピッチに配置する構成になっておらず、処理間隔が一定にならない。   In the apparatus of the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, the larger the object to be processed, the longer the slit and thus the electrode plate must be made longer. If it does so, an electrode plate will become easy to curve by dead weight, Coulomb force, thermal stress, etc. It is not easy to ensure the dimensional accuracy of slits and electrode plates. In addition, the weight of the entire processing unit increases exponentially according to the number of electrode plates. In the apparatus of Patent Document 3, the electrode plates and thus the slits between them are not arranged at an equal pitch, and the processing interval is not constant.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プラズマ表面処理をはじめ熱ＣＶＤなども含む成膜やエッチング等の表面処理において、処理ガスを吹出す各スリット（孔列）を短小にしても、大面積の被処理物を効率良く表面処理でき、更に処理間隔を一定にできるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the surface treatment such as plasma surface treatment, film deposition and etching including thermal CVD, etc., each slit (hole array) that blows out the processing gas is shortened. Another object of the present invention is to enable efficient surface treatment of an object to be treated having a large area and to make the treatment interval constant.

上記目的を達成するために、本発明に係る表面処理装置は、処理ガスを被処理物（ワーク）の表面に吹付け、該表面を処理する装置において、一方向に延在する孔列をその延在方向と交差する方向に等ピッチで複数並設してなる孔列群を有し、各孔列から処理ガスを吹出す処理部と、前記処理部を被処理物に対し、前記並設方向と交差する方向に相対移動させる移動機構とを備えたことを特徴とする。
これによって、各孔列を短くでき、その一方、被処理物が大面積であっても、効率良く表面処理することができ、処理間隔を一定にすることもできる。
ここで、孔列は、１つのスリット（細長い隙間）にて構成されていてもよく、複数の小孔や短めのスリットを一列に並べることにより構成されていてもよい。 In order to achieve the above object, a surface treatment apparatus according to the present invention sprays a treatment gas onto the surface of a workpiece (workpiece) and treats the surface with a hole array extending in one direction. A group of hole rows formed in parallel with each other at an equal pitch in a direction intersecting the extending direction, and a processing unit that blows out processing gas from each hole row; and And a moving mechanism for relatively moving in the intersecting direction.
Thereby, each hole row can be shortened. On the other hand, even if the object to be processed has a large area, the surface treatment can be efficiently performed, and the processing interval can be made constant.
Here, the hole array may be configured by one slit (elongated gap), or may be configured by arranging a plurality of small holes or short slits in a line.

前記相対移動方向が、各孔列の延在方向に沿っていてもよい。この場合、前記孔列の各々の延在方向（すなわち前記相対移動方向）と互いの並設方向とは、直交しているのが望ましいが、斜めに交差していてもよい。また、前記ピッチが、前記孔列と被処理物との間の距離すなわちワーキングディスタンスを有効範囲（許容範囲）の上限近傍としたときの有効処理幅と略等しくなるように設定されていることが望ましい。これによって、各孔列からのプラズマによって処理される領域を前記並設方向に連続させることができる。ここで、前記孔列と被処理物との間の距離の有効範囲とは、被処理物上の或る点における処理レートを有効な一定値以上に維持出来る範囲を言う（図４参照）。また、有効処理幅とは、１つの孔列から吹出されたプラズマによって表面処理がなされる範囲のうち、その処理が有効な範囲の幅寸法を言い、処理が有効な範囲とは、当該１つの孔列に対応する処理レートが、最大値の所定割合（例えば、１５％〜２５％）以上となる範囲を言う。   The relative movement direction may be along the extending direction of each hole row. In this case, the extending direction of each of the hole rows (that is, the relative movement direction) and the parallel arrangement direction are preferably orthogonal to each other, but may be crossed obliquely. Further, the pitch is set to be substantially equal to an effective processing width when a distance between the hole row and the object to be processed, that is, a working distance is set near an upper limit of an effective range (allowable range). desirable. Thereby, the area | region processed with the plasma from each hole row | line can be continued in the said juxtaposition direction. Here, the effective range of the distance between the hole array and the object to be processed means a range in which the processing rate at a certain point on the object to be processed can be maintained at an effective constant value or more (see FIG. 4). The effective treatment width refers to the width dimension of the effective range of the surface treatment by the plasma blown out from one hole row, and the effective treatment range refers to the one effective range. This refers to a range in which the processing rate corresponding to the hole row is a predetermined ratio (for example, 15% to 25%) or more of the maximum value.

前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在していてもよい。これによって、表面処理の均一性を向上できる。
この斜設構造において、前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在するとともに、前記相対移動方向と直交する方向に互いに並設されていてもよく、或いは、前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在するとともに、この延在方向と直交する方向に互いに並設されていてもよい。この斜設構造においても、前記ピッチが、前記孔列と被処理物との間の距離を有効範囲の上限近傍としたときの有効処理幅と略等しくなるように設定されていてもよい。 The hole rows may extend obliquely with respect to the relative movement direction. Thereby, the uniformity of the surface treatment can be improved.
In this oblique structure, the hole rows may extend obliquely with respect to the relative movement direction and may be juxtaposed with each other in a direction perpendicular to the relative movement direction, or the hole rows may be While extending obliquely with respect to the relative movement direction, they may be arranged in parallel to each other in a direction perpendicular to the extending direction. Also in this oblique structure, the pitch may be set to be substantially equal to the effective processing width when the distance between the hole row and the object to be processed is set near the upper limit of the effective range.

上記斜設構造において、前記孔列のうち１の孔列の延在方向の一端部と、所定の整数個隣りの孔列の延在方向の他端部とが、前記相対移動方向に沿う同一直線上に位置していることが望ましい。これによって、表面処理の均一性を一層向上できる。   In the oblique structure, one end portion in the extending direction of one hole row in the hole row and the other end portion in the extending direction of a predetermined integer number of adjacent hole rows are the same along the relative movement direction. It is desirable to be located on a straight line. Thereby, the uniformity of the surface treatment can be further improved.

前記処理部を被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に相対揺動させる揺動機構を更に備えてもよい。これによって、表面処理の一層の均一化を図ることができる。前記揺動方向は、前記並び方向に沿っているか、前記延在方向と直交する方向に沿っているのが望ましい。   A swing mechanism that swings the processing unit relative to the object to be processed in a direction crossing the relative movement direction may be further provided. Thereby, the surface treatment can be made more uniform. The swinging direction is preferably along the alignment direction or along a direction orthogonal to the extending direction.

前記処理部が、前記孔列群を前記延在方向に複数段有していてもよい。これによって、表面処理を十分に行うことができる。
隣り合う段の孔列群の孔列どうしは、前記並設方向にずれていることが望ましい。これによって、表面処理の均一化を図ることができる。特に、前記孔列の延在方向と前記相対移動方向が平行である場合に、縞状のムラが出来るのを有効に防止できる。 The processing section may include a plurality of the hole row groups in the extending direction. Thereby, the surface treatment can be sufficiently performed.
It is desirable that the hole rows of the adjacent hole row groups are shifted in the juxtaposed direction. Thereby, the surface treatment can be made uniform. In particular, when the extending direction of the hole row is parallel to the relative movement direction, it is possible to effectively prevent the occurrence of striped unevenness.

前記ずれの大きさは、前記ピッチのｎ分の１（ｎは、前記孔列群の段数）であることが望ましい。これによって、表面処理の均一性をより一層向上できる。   The magnitude of the deviation is preferably 1 / n of the pitch (n is the number of stages in the hole array group). Thereby, the uniformity of the surface treatment can be further improved.

前記複数段構成において、隣り合う孔列群の一方に対応する第１揺動機構と、他方に対応する第２揺動機構を更に備え、これら第１、第２揺動機構が、それぞれ対応孔列群を互いに同一方向、かつ被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に相対揺動させ、しかも第１揺動機構の揺動位相と第２揺動機構の揺動位相が、互いにずれていてもよい。これによって、表面処理の均一性を一層向上させることができる。   The multi-stage configuration further includes a first rocking mechanism corresponding to one of the adjacent hole row groups and a second rocking mechanism corresponding to the other, and the first and second rocking mechanisms respectively connect the corresponding hole row groups to each other. Even if the rocking phase of the first rocking mechanism and the rocking phase of the second rocking mechanism are shifted relative to each other in the same direction and in the direction intersecting the relative movement direction with respect to the workpiece, Good. Thereby, the uniformity of the surface treatment can be further improved.

前記表面処理装置は、処理ガスを孔列群から吹出して被処理物に当てるものであり、プラズマ処理装置の他、熱ＣＶＤ装置も含む。
プラズマ処理装置の場合には、前記処理部が、等ピッチで並設された複数の電極部材を有し、隣接する電極部材どうし間に前記孔列としてスリット状の隙間が形成され、前記複数の電極部材による隙間によって前記孔列群（スリット状の孔列の群、すなわちスリット群）が構成されており、各隙間に被処理物をプラズマ処理するための処理ガスが通されるようになっているのが望ましい。このように本発明をプラズマ処理装置に適用した場合には、電極部材の小型化・軽量化を図ることができ、機械的強度を高めて湾曲しないようにすることができる。また、寸法精度の確保も容易になる。さらに、大面積の被処理物に対しては、電極部材の並設数を増やすことにより対応でき、個々の電極部材を大型化する必要がない。前記電極部材は、例えば板状をなしている。
隣接する電極部材どうしは、例えば互いに逆の極性を付与されており、各隙間がプラズマ化空間となり、これに通された処理ガスがプラズマ化されて吹出されるようになっている。プラズマＣＶＤ等においては、１つの電極部材に対し、片側に隣接する電極部材とは互いに逆の極性になる一方、反対側に隣接する電極部材とは互いに同極になるようにし、逆極性の電極部材どうし間には前記処理ガスとしてプラズマで励起される反応性ガスを通し、同極性の電極部材どうし間には前記処理ガスとして膜の原料ガスを通す等してもよい。 The surface treatment apparatus blows a treatment gas from the hole array group and applies it to an object to be treated, and includes a thermal CVD apparatus in addition to a plasma treatment apparatus.
In the case of a plasma processing apparatus, the processing section has a plurality of electrode members arranged in parallel at an equal pitch, and slit-like gaps are formed as the hole rows between adjacent electrode members, The hole array group (slit-shaped hole array group, that is, slit group) is configured by the gaps formed by the electrode members, and a processing gas for plasma-treating the workpiece is passed through each gap. Is desirable. As described above, when the present invention is applied to a plasma processing apparatus, the electrode member can be reduced in size and weight, and the mechanical strength can be increased so as not to bend. In addition, it becomes easy to ensure dimensional accuracy. Furthermore, it is possible to cope with an object to be processed having a large area by increasing the number of electrode members arranged side by side, and it is not necessary to increase the size of each electrode member. The electrode member has, for example, a plate shape.
Adjacent electrode members are given, for example, opposite polarities, and each gap serves as a plasmatized space, and the processing gas passed therethrough is plasmatized and blown out. In plasma CVD, etc., one electrode member is opposite in polarity to the electrode member adjacent to one side, while the electrode member adjacent to the opposite side is opposite in polarity to have opposite polarity. A reactive gas excited by plasma may be passed between the members as the processing gas, and a raw material gas for the film may be passed as the processing gas between the electrode members having the same polarity.

前記プラズマ処理装置において、前記処理部が、前記並設方向に分離可能に連結された複数の電極モジュールを有し、各電極モジュールが、等ピッチで並設された複数の電極部材を含み、前記孔列群（スリット群）の一部を構成していてもよい。これによって、電極モジュールの連結数を調節することにより、孔列群全体の大きさを被処理物の大きさに柔軟に対応させることができる。   In the plasma processing apparatus, the processing unit includes a plurality of electrode modules that are separably connected in the juxtaposed direction, and each electrode module includes a plurality of electrode members arranged in parallel at an equal pitch, You may comprise a part of hole row group (slit group). Accordingly, by adjusting the number of electrode modules connected, the size of the entire hole array group can be flexibly matched to the size of the object to be processed.

隣り合う２つの電極モジュールにおいて、互いの対向端に配置された電極部材どうしが、重ね合わされ、１の合体電極部材を構成し、この合体電極部材が、前記隣り合う２つの電極モジュールの他の各電極部材と等厚であることが望ましい。これによって、２つの電極モジュールの連結部分においてもスリット状孔列のピッチを他の部分と等しくすることができる。   In two adjacent electrode modules, electrode members arranged at opposite ends of each other are overlapped to constitute one united electrode member, and this united electrode member is the other of the two adjacent electrode modules. It is desirable to have the same thickness as the electrode member. As a result, the pitch of the slit-shaped hole rows can be made equal to that of the other portions even at the connecting portion of the two electrode modules.

前記処理部が、処理ガスを均一化する整流路を有し、この整流路に複数の孔列が分岐するようにして連なっていることが望ましい。また、前記プラズマ処理装置において、前記処理部が、前記並設方向に分離可能に連結された複数のモジュールユニットを有し、各モジュールユニットが、前記電極モジュールと、この電極モジュールに接続された整流モジュールを備え、この整流モジュールが、処理ガスを均一化する整流路を有し、この整流路に同じモジュールユニットの電極モジュールの孔列が分岐するようにして連なっていることが望ましい。これによって、１つの整流路で均一化した処理ガスを複数の孔列に通すことができ、これら複数の孔列に対応する処理を一層均一に行なうことができる。   It is desirable that the processing section has a rectifying path for making the processing gas uniform, and a plurality of hole rows branch in the rectifying path. Further, in the plasma processing apparatus, the processing unit includes a plurality of module units connected to be separable in the juxtaposed direction, and each module unit includes the electrode module and a rectifier connected to the electrode module. It is desirable to include a module, and this rectification module has a rectification path for uniformizing the processing gas, and is connected to the rectification path in such a manner that a hole row of electrode modules of the same module unit branches. Thereby, the processing gas uniformized by one rectification path can be passed through the plurality of hole rows, and the processing corresponding to the plurality of hole rows can be performed more uniformly.

本発明に係る表面処理方法は、互いに等ピッチで並設された複数の孔列を有する処理部を、被処理物に対し前記並設方向と交差する方向に相対移動させながら、処理ガスを各孔列から吹出して被処理物の表面に吹付け、該表面の処理を行うことを特徴とする。これによって、各孔列を短くでき、その一方、被処理物が大面積であっても、効率良く表面処理することができる。   In the surface treatment method according to the present invention, the treatment gas having a plurality of hole rows arranged in parallel with each other at an equal pitch is moved relative to the object to be processed in a direction intersecting the parallel arrangement direction, and each treatment gas is supplied to each surface gas. It is characterized in that it is blown out from the hole array and sprayed onto the surface of the object to be treated, and the surface is treated. Thereby, each hole row can be shortened. On the other hand, even if the object to be processed has a large area, the surface treatment can be efficiently performed.

被処理物を、前記孔列の延在方向に沿って相対移動させながら、前記処理ガスの吹出しを行なってもよく、被処理物を、前記孔列の延在方向に対し斜めに相対移動させながら、前記処理ガスの吹出しを行なってもよい。
前記ピッチを、前記孔列と被処理物との間の距離を有効範囲の上限近傍としたときの有効処理幅と略等しくなるように設定しておき、前記距離が前記有効範囲の上限近傍になるようにして処理を行なうことが望ましい。 The processing gas may be blown out while relatively moving the object to be processed along the extending direction of the hole array, and the object to be processed is relatively moved obliquely with respect to the extending direction of the hole array. However, the process gas may be blown out.
The pitch is set to be substantially equal to the effective processing width when the distance between the hole row and the object to be processed is close to the upper limit of the effective range, and the distance is close to the upper limit of the effective range. It is desirable to carry out the process in this way.

前記処理部が、前記等ピッチをなす孔列からなる孔列群を前記延在方向に複数段配置することにより構成され、しかも隣り合う段の孔列群どうしが前記並設方向にずれており、前記相対移動を、前記複数段の孔列群について一体に行うことが望ましい。これによって、表面処理の均一性を向上させることができる。   The processing section is configured by arranging a plurality of hole array groups including the hole arrays having the same pitch in the extending direction, and the hole array groups of adjacent stages are shifted in the juxtaposed direction, and the relative movement is performed. It is desirable that the above is performed integrally for the plurality of hole array groups. Thereby, the uniformity of the surface treatment can be improved.

前記処理部を、被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に更に相対揺動させながら、前記処理ガスの吹出しを行うことにしてもよい。これによって、表面処理の一層の均一化を図ることができる。   The processing gas may be blown out while further swinging the processing unit relative to the object to be processed in a direction intersecting the relative movement direction. Thereby, the surface treatment can be made more uniform.

前記処理部が、前記等ピッチをなす孔列からなる孔列群を前記延在方向に複数段配置することにより構成されており、前記相対移動と併行して、隣り合う段の孔列群どうしを、被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に、位相を互いにずらして相対揺動させることにしてもよい。   The processing section is configured by arranging a plurality of hole rows composed of the hole rows having the same pitch in the extending direction, and in parallel with the relative movement, the hole rows of adjacent steps are processed. The phase may be shifted relative to each other in the direction intersecting the relative movement direction with respect to the object.

前記揺動の振幅は、被処理物の相対移動の距離と比べると十分に小さいのが望ましい。また、前記揺動の振幅を、前記ピッチの２分の１又は２分の１強とすることが望ましい。これによって、表面処理の均一性を確実に確保することができる。   It is desirable that the amplitude of the swing is sufficiently small as compared with the distance of relative movement of the workpiece. In addition, it is desirable that the amplitude of the oscillation is one half or more than one half of the pitch. This ensures the uniformity of the surface treatment.

前記揺動の周期を、被処理物が孔列の長さ分の距離だけ相対移動する時間の整数分の１に設定することが望ましい。これによって、表面処理の均一性を一層確実に確保することができる。   It is desirable to set the period of the oscillation to 1 / integer of the time during which the workpiece is relatively moved by a distance corresponding to the length of the hole row. Thereby, the uniformity of the surface treatment can be ensured more reliably.

本発明は、例えば、略常圧（大気圧近傍の圧力）の環境下でのプラズマ処理に適用される。本発明における略常圧とは、１．０１３×１０4〜５０．６６３×１０4Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡易化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。 The present invention is applied to, for example, plasma processing under an environment of substantially normal pressure (pressure near atmospheric pressure). The approximate normal pressure in the present invention refers to a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration, 1.333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa is preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa is more preferable.

本発明によれば、各孔列を短くでき、その一方、被処理物が大面積であっても効率良く表面処理することができ、処理間隔を一定にすることもできる。   According to the present invention, each hole row can be shortened. On the other hand, even if the object to be processed has a large area, the surface treatment can be performed efficiently, and the processing interval can be made constant.

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２は、本発明の基本構造に係る第１実施形態を示したものである。表面処理装置としての常圧プラズマ処理装置Ｍは、プラズマ処理ヘッド１（処理部）と、処理ガス供給源２と、電源３と、移動機構４を備えている。プラズマ処理装置Ｍ１は、液晶用ガラス基板や半導体ウェハー等の大面積のワークＷを被処理物とし、その表面を略常圧下（大気圧近傍下）でプラズマ処理するものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a first embodiment according to the basic structure of the present invention. An atmospheric pressure plasma processing apparatus M as a surface processing apparatus includes a plasma processing head 1 (processing section), a processing gas supply source 2, a power source 3, and a moving mechanism 4. The plasma processing apparatus M1 uses a workpiece W having a large area such as a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer as an object to be processed, and plasma-treats the surface under a substantially normal pressure (under atmospheric pressure).

処理ガス供給源２は、１または複数の処理ガス成分を気相や液相で貯えるとともに、液相のものは気化させ、複数成分の場合は適量ずつ混合して、処理目的に応じた処理ガスを生成するようになっている。   The processing gas supply source 2 stores one or a plurality of processing gas components in a gas phase or a liquid phase, vaporizes the liquid phase, and mixes an appropriate amount in the case of a plurality of components to process gas according to the processing purpose. Is supposed to generate.

電界印加手段としての電源３は、処理ヘッド１でのプラズマ形成用の電圧として、例えばパルス電圧を出力するようになっている。このパルスの立上がり時間及び／又は立下り時間は、１０μｓ以下、パルス継続時間は、２００μｓ以下、後記電極間のスリット１０ａでの電界強度は１〜１０００ｋＶ／ｃｍ、周波数は０．５ｋＨｚ以上であることが望ましい。
なお、電源３は、パルス電圧に限らず、正弦波状の高周波交流電圧を出力するものであってもよく、直流電圧を出力するものであってもよい。 The power supply 3 as the electric field applying means outputs a pulse voltage, for example, as a voltage for plasma formation in the processing head 1. The rise time and / or fall time of this pulse is 10 μs or less, the pulse duration is 200 μs or less, the electric field strength at the slit 10a between electrodes described later is 1-1000 kV / cm, and the frequency is 0.5 kHz or more. Is desirable.
The power supply 3 is not limited to the pulse voltage, and may be one that outputs a sinusoidal high-frequency AC voltage or one that outputs a DC voltage.

移動機構４には、水平なワークセットテーブル５（図２にのみ図示）が接続されている。このワークセットテーブル５の上にワークＷが水平にセットされるようになっている。移動機構４は、ワーク台５ひいてはワークＷを前後方向（図１の矢印方向）に搬送する。これによって、ワークＷが処理ヘッド１の下方に通され、プラズマ表面処理されるようになっている。なお、ワークＷは、往復移動の他、往方向または復方向に１回移動されるだけで処理が完了しワーク台５から取り出されるようになっていてもよい。勿論、ワークＷが位置固定される一方、移動機構４が、処理ヘッド１に接続され、処理ヘッド１を移動させるようになっていてもよい。移動機構４としてローラコンベア等を用いてもよい。ローラコンベアの場合、その上にワークＷを直接的にセットでき、したがって、ワークセットテーブル５が不要になる。   A horizontal work set table 5 (shown only in FIG. 2) is connected to the moving mechanism 4. A work W is set horizontally on the work set table 5. The moving mechanism 4 conveys the work table 5 and thus the work W in the front-rear direction (the arrow direction in FIG. 1). As a result, the workpiece W is passed under the processing head 1 and is subjected to plasma surface treatment. In addition to the reciprocating movement, the work W may be removed from the work table 5 by completing the process only by moving once in the forward or backward direction. Of course, the workpiece W may be fixed in position, and the moving mechanism 4 may be connected to the processing head 1 to move the processing head 1. A roller conveyor or the like may be used as the moving mechanism 4. In the case of a roller conveyor, the workpiece W can be set directly thereon, and therefore the workpiece set table 5 is not necessary.

図２に示すように、装置Ｍのワークセットテーブル５には、ヒータ等のワーク温調装置５Ｈ（被処理物温調手段）が付設されている。このワーク温調装置５ＨによってワークＷを処理に適した温度になるように加熱または冷却するようになっている。ワーク温調装置５Ｈは、ワークセットテーブル５の外部に配置されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the work set table 5 of the apparatus M is provided with a work temperature adjusting device 5 </ b> H (processing object temperature adjusting means) such as a heater. The workpiece temperature adjusting device 5H heats or cools the workpiece W so as to have a temperature suitable for processing. The work temperature adjustment device 5 </ b> H may be disposed outside the work set table 5.

プラズマ処理装置Ｍの処理ヘッド１について説明する。
図２に示すように、処理ヘッド１は、ワークセットテーブル５ひいてはその上にセットされたワークＷより上側に位置するようにして、図示しない架台にて支持されている。処理ヘッド１は、１つのモジュールユニット１Ｘにて構成されている。モジュールユニット１Ｘは、電極モジュール１０と、この電極モジュール１０の上側に設置された整流モジュール２０を有している。電極モジュール１０は、プラズマ放電部を構成し、整流モジュール２０は、整流部を構成している。 The processing head 1 of the plasma processing apparatus M will be described.
As shown in FIG. 2, the processing head 1 is supported by a gantry (not shown) so as to be positioned above the work set table 5 and thus the work W set thereon. The processing head 1 is composed of one module unit 1X. The module unit 1 </ b> X includes an electrode module 10 and a rectifying module 20 installed on the upper side of the electrode module 10. The electrode module 10 constitutes a plasma discharge part, and the rectification module 20 constitutes a rectification part.

整流モジュール２０には、受容れポート２１と整流路が形成されている。受容れポート２１に、前記処理ガス供給源２からの管２ａが接続されている。整流路は、整流チャンバー２０ａやスリット状（ないしスポット状）の整流孔２３ａ等にて構成されている。ガス整流モジュール２０の下端部に整流孔形成部材として整流板２３が設けられている。この整流板２３に、複数の整流孔２３ａが左右に等ピッチで形成されている。各整流孔２３ａは、前後方向（図２の紙面と直交する方向）に延びるスリット状をなしているが、これに代えて、前後に分散配置された多数のスポット状の孔にしてもよい。整流孔２３ａは、後記電極板間のスリット１０ａと一対一に対応するようにして連なっている。すなわち、１つの整流路に複数のスリット１０ａが分岐するようにして連なっている。なお、整流板２３を上下に複数設け、これにより整流チャンバーを複数に仕切るようにしてもよい。供給源２の処理ガスは、管２ａを経、ガス整流モジュール２０の受容れポート２１に受容れられ、チャンバー２０ａや整流孔２３ａ等からなる整流路により整流・均一化された後、電極モジュール１０へ導入されるようになっている。   The rectifying module 20 is formed with a receiving port 21 and a rectifying path. A pipe 2 a from the processing gas supply source 2 is connected to the receiving port 21. The rectifying path is configured by a rectifying chamber 20a, a slit-like (or spot-like) rectifying hole 23a, and the like. A rectifying plate 23 is provided as a rectifying hole forming member at the lower end of the gas rectifying module 20. A plurality of rectifying holes 23a are formed in the rectifying plate 23 at equal pitches on the left and right. Each rectifying hole 23a has a slit shape extending in the front-rear direction (a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2), but may be replaced with a number of spot-like holes dispersed in the front-rear direction. The rectifying holes 23a are connected to the slits 10a between the electrode plates described later in a one-to-one correspondence. That is, a plurality of slits 10a are branched to one rectifying path. Note that a plurality of rectifying plates 23 may be provided on the upper and lower sides, thereby dividing the rectifying chamber into a plurality of rectifying chambers. The processing gas of the supply source 2 is received by the receiving port 21 of the gas rectifying module 20 through the pipe 2a, rectified and uniformed by the rectifying path including the chamber 20a, the rectifying hole 23a, and the like, and then the electrode module 10 To be introduced.

図１および図２に示すように、処理ヘッド１の電極モジュール１０は、絶縁性のケーシング１９と、このケーシング１９内に収容された電極アレイ（電極列）とを有している。ケーシング１９は、上下に開放されるとともに、ワークＷの移動方向と直交する左右方向に延びる平面視長方形状をなしている。ケーシング１９の左右方向の長さは、ワークＷの左右方向の幅寸法より大きい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electrode module 10 of the processing head 1 has an insulating casing 19 and an electrode array (electrode array) accommodated in the casing 19. The casing 19 has a rectangular shape in plan view that is opened up and down and extends in the left-right direction orthogonal to the moving direction of the workpiece W. The length of the casing 19 in the left-right direction is larger than the width dimension of the workpiece W in the left-right direction.

ケーシング１９内に収容された電極アレイは、複数（図では１２個）の第１、第２電極板１１，１２（板状の電極部材）にて構成されている。これら電極板１１，１２は、互いに同一形状、同一寸法の導電金属製の四角い平板で構成される。この電極板１１，１２が、それぞれ前後方向に沿う垂直をなし、互いに左右に等ピッチで並設されている。各電極板１１，１２の前後両端部が、ケーシング１９の前後の長壁にそれぞれ固定され支持されている。   The electrode array accommodated in the casing 19 is composed of a plurality (12 in the figure) of first and second electrode plates 11 and 12 (plate-shaped electrode members). These electrode plates 11 and 12 are composed of conductive metal square plates having the same shape and the same dimensions. The electrode plates 11 and 12 are perpendicular to each other in the front-rear direction, and are arranged side by side at equal pitches on the left and right. Both front and rear end portions of each electrode plate 11 and 12 are fixed and supported by long walls before and after the casing 19, respectively.

上記電極板の極性は、並設方向に沿って互い違いになっている。すなわち、図１に示すように、電源３からの給電線３ａが複数に分岐して、処理ヘッド１の１つ置きの電極板１１にそれぞれ接続されている。これら電極板１１は、電界印加電極（ホット電極）となっている。処理ヘッド１の他の１つ置きの電極板１２は、接地線３ｂを介して接地され、接地電極（アース電極）となっている。電源３からのパルス電圧によって、隣り合う電極板１１，１２どうし間にパルス電界が形成されるようになっている。
なお、詳細な図示は省略するが、各電極板１１，１２の表面には、アルミナなどの固体誘電体層が溶射にて被膜されている。 The polarities of the electrode plates are staggered along the parallel direction. That is, as shown in FIG. 1, the power supply line 3 a from the power supply 3 is branched into a plurality of parts and connected to every other electrode plate 11 of the processing head 1. These electrode plates 11 are electric field application electrodes (hot electrodes). The other electrode plate 12 every other processing head 1 is grounded via a grounding wire 3b and serves as a grounding electrode (grounding electrode). A pulse electric field is formed between the adjacent electrode plates 11 and 12 by the pulse voltage from the power source 3.
Although not shown in detail, a solid dielectric layer such as alumina is coated on the surfaces of the electrode plates 11 and 12 by thermal spraying.

隣り合う電極板１１，１２どうしの間には、スリット状の隙間１０ａが形成されている。この隙間すなわちスリット１０ａは、垂直をなして前後方向（ワークＷの移動方向）に延在している。１つのスリット１０ａが、「一方向に延在する孔列」を構成している。複数の電極間スリット１０ａの左右方向の幅は、互いに等しい。各電極スリット１０ａの上端部は、上記整流モジュール２０のスリット状整流孔２３ａのうち対応するものにそれぞれ連なっている。整流孔２３ａは、電極間スリット１０ａへの処理ガスの導入路となっている。電極間スリット１０ａは、処理ガスを通す通路となるとともに、上記電源３から電極板１１への給電により電界が印加されてグロー放電の起きる放電空間となり、これにより、処理ガスがプラズマ化されるプラズマ化空間となっている。   A slit-shaped gap 10 a is formed between the adjacent electrode plates 11 and 12. This gap, that is, the slit 10a extends vertically in the front-rear direction (the moving direction of the workpiece W). One slit 10a constitutes “a row of holes extending in one direction”. The widths in the left-right direction of the plurality of inter-electrode slits 10a are equal to each other. The upper end portion of each electrode slit 10a is connected to the corresponding one of the slit-like rectifying holes 23a of the rectifying module 20. The rectifying hole 23a serves as a processing gas introduction path to the interelectrode slit 10a. The inter-electrode slit 10a serves as a passage through which the processing gas passes, and a discharge space in which glow discharge occurs when an electric field is applied by the power supply from the power source 3 to the electrode plate 11, whereby the processing gas is turned into plasma. It has become a conversion space.

各電極スリット１０ａの下端部は、それぞれ開放され、前後方向に延びる処理ガス吹出し口となっている。
なお、ケーシング１９の下端部に、吹出し口形成部材として底板を別途設けて電極板１１，１２の下端面に宛がうとともに、この底板に各電極間スリット１０ａとストレートに連なるスリット状の吹出し口を形成することにしてもよい。この場合、電極間スリット１０ａ及びそれに連なるスリット状吹出し口によって、「１つの孔列」が構成される。底板は、セラミックなどの絶縁材料で構成するとよい。 The lower end portion of each electrode slit 10a is opened, and serves as a processing gas outlet that extends in the front-rear direction.
In addition, a bottom plate is separately provided at the lower end portion of the casing 19 as a blowout port forming member so as to reach the lower end surfaces of the electrode plates 11 and 12, and a slit-shaped blowout port connected to each of the slits 10 a between the electrodes in a straight line. May be formed. In this case, “one hole row” is constituted by the inter-electrode slit 10a and the slit-like outlets connected to the slit 10a. The bottom plate may be made of an insulating material such as ceramic.

処理ヘッド１において、左右に並設されたスリット１０ａによって、スリット群１００すなわち「スリット状の孔列からなる孔列群」が構成されている。スリット群１００は、ワークＷの左右幅より長く延在されている。   In the processing head 1, a slit group 100, that is, “a group of hole arrays composed of slit-shaped hole arrays” is configured by slits 10 a arranged side by side. The slit group 100 extends longer than the lateral width of the workpiece W.

ここで、処理ヘッド１のスリット１０ａの下端部（吹出し口）と、ワークＷとの間の距離、すなわちワーキングディスタンスＷＤ（図２）は、有効範囲内の上限近傍の値ＷＤ０（以下、設定ワーキングディスタンスＷＤ０という。）に設定されている。図４に示すように、ワーキングディスタンスＷＤの有効範囲とは、ワークＷ上の或る地点で測定した処理レートが有効な一定の値以上に維持されている範囲を言う。ワーキングディスタンスが、この有効範囲を超えると、上記測定点での処理レートが、急激に低下する。すなわち、上記設定ワーキングディスタンスＷＤ０は、この急激な低下が起きる直前のワーキングディスタンスである。ここでは、例えば、ＷＤ０＝６ｍｍである。 Here, the distance between the lower end (blow-off port) of the slit 10a of the processing head 1 and the work W, that is, the working distance WD (FIG. 2) is a value WD 0 (hereinafter, set) within the effective range. Working distance WD 0 ). As shown in FIG. 4, the effective range of the working distance WD refers to a range in which the processing rate measured at a certain point on the work W is maintained at an effective fixed value or more. When the working distance exceeds the effective range, the processing rate at the measurement point is rapidly reduced. That is, the set working distance WD 0 is a working distance immediately before this sudden decrease occurs. Here, for example, WD 0 = 6 mm.

図３に示すように、電極板１１，１２のピッチＰは、上記設定ワーキングディスタンスＷＤ０における、各スリット１０ａからのプラズマ化された処理ガス（以下、適宜「プラズマガス」という。）による有効処理幅と略等大になるように設定されている。有効処理幅とは、１つのスリット１０ａから吹出されたプラズマガスによって表面処理がなされる範囲Ｓのうち、その処理が有効な範囲Ｓ０の幅寸法を言う。有効処理範囲Ｓ０とは、当該１つのスリット１０ａからのプラズマガスによる処理レートをＲとし、その最大値をＲｍａｘとすると、この最大値Ｒｍａｘに対し、処理レートＲが所定の割合α以上となる範囲を言う。すなわち、Ｒ≧α×Ｒｍａｘを満たす範囲を言う。例えば、α＝１５％〜２５％である。なお、Ｒ＝Ｒｍａｘとなる地点は、通常、スリット１０ａの中心の直下である。処理範囲Ｓ及び有効処理範囲Ｓ０は、上記Ｒ＝Ｒｍａｘとなる地点を中心にして左右に広がっている。 As shown in FIG. 3, the pitch P of the electrode plates 11 and 12 is an effective process using a plasma process gas (hereinafter referred to as “plasma gas” as appropriate) from each slit 10 a in the set working distance WD 0 . It is set to be approximately equal to the width. The effective treatment width refers to the width dimension of the range S 0 in which the treatment is effective in the range S in which the surface treatment is performed by the plasma gas blown out from one slit 10a. The effective processing range S 0 is that the processing rate by the plasma gas from the one slit 10a is R and the maximum value is R max, and the processing rate R is equal to or greater than a predetermined ratio α with respect to the maximum value R max. The range which becomes. That is, it refers to a range satisfying R ≧ α × R max . For example, α = 15% to 25%. Note that the point where R = R max is usually directly under the center of the slit 10a. Processing range S and the effective processing range S 0 is spread to the left and right around a point where the above-mentioned R = R max.

処理範囲Ｓひいては有効処理範囲Ｓ０の幅は、ワーキングディスタンスに依存する。ワーキングディスタンスが有効範囲内すなわちＷＤ≦ＷＤ０を満たす範囲内では、ワーキングディスタンスが大きくなればなるほど、有効処理範囲Ｓ０の幅すなわち有効処理幅が広くなる。したがって、本実施形態の装置Ｍにおいては、ワーキングディスタンスＷを上限近傍値ＷＤ０とすることにより、有効処理幅を可能な限り大きくし、この有効処理幅に電極ピッチＰを合わせることにより、電極ピッチＰを可能な限り大きく設定している。 The width of the processing range S thus effective processing range S 0 is dependent on the working distance. When the working distance is within the effective range, that is, within the range satisfying WD ≦ WD 0 , the larger the working distance, the wider the effective processing range S 0 , that is, the effective processing width. Therefore, in the apparatus M of the present embodiment, the working distance W is set to the upper limit vicinity value WD 0 to increase the effective processing width as much as possible, and by matching the electrode pitch P to this effective processing width, the electrode pitch P is set as large as possible.

上記構成の常圧プラズマ処理装置Ｍの動作を説明する。
処理ガス供給源２からの処理ガスは、処理ヘッド１のガス整流モジュール２０で整流された後、各電極間スリット１０ａに均一に導入される。これと併行して、電源３からのパルス電圧が、電極モジュール１０の１つ置きの電極板１１に印加される。これによって、各電極間スリット１０ａにパルス電界が形成されてグロー放電が起き、処理ガスがプラズマ化（励起・活性化）される。このプラズマ化された処理ガスが、下方へ均一に吹出される。同時に、移動機構４によってワークＷが処理ヘッド１の下方を前後方向すなわちスリット１０ａと平行方向に通される。このワークＷに各スリット１０ａからの処理ガスが吹き付けられる。これによって、成膜、エッチング、洗浄等の表面処理を行うことができる。 The operation of the atmospheric pressure plasma processing apparatus M having the above configuration will be described.
The processing gas from the processing gas supply source 2 is rectified by the gas rectification module 20 of the processing head 1 and then uniformly introduced into the inter-electrode slits 10a. In parallel with this, a pulse voltage from the power source 3 is applied to every other electrode plate 11 of the electrode module 10. As a result, a pulse electric field is formed in each inter-electrode slit 10a, glow discharge occurs, and the processing gas is turned into plasma (excitation / activation). This plasma-ized processing gas is uniformly blown downward. At the same time, the workpiece W is passed under the processing head 1 by the moving mechanism 4 in the front-rear direction, that is, in the direction parallel to the slit 10a. A processing gas from each slit 10a is blown onto the workpiece W. Thus, surface treatment such as film formation, etching, and cleaning can be performed.

１つの整流路で均一化した処理ガスを複数のスリット１０ａに導くことができ、これらスリット１０ａ内における処理ガス流を互いに均等にすることができ、ひいては、これらスリット１０ａに対応する処理を互いに均等に行なうことができる。
図３に示すように、スリット１０ａのピッチＰと有効処理幅との上記関係により、１つのスリット１０ａからのプラズマガスによって有効に表面処理される範囲と、その隣のスリット１０ａからのプラズマガスによって有効に表面処理される範囲とを連続させることができる。また、各電極板１１，１２の真下においては、図３の破線に示すように、両側のスリット１０ａからのプラズマガスによる処理レートが重なり合うことになる。したがって、同図の実線に示すように、実際の処理レートを倍増させることができる。これによって、ワークＷを左右方向に万遍なく処理することができる。しかも、スリット群１００がワークＷの左右幅より長く延在されているので、ワークＷの左右全幅を一度に処理することができる。そして、移動機構４にてワークＷを前後に移動させることにより、ワークＷの全面を効率よく処理することができる。 The processing gas uniformized by one rectifying path can be guided to the plurality of slits 10a, the processing gas flows in the slits 10a can be made equal to each other, and the processing corresponding to these slits 10a can be made equal to each other. Can be done.
As shown in FIG. 3, due to the above relationship between the pitch P of the slits 10a and the effective processing width, the range that is effectively surface-treated by the plasma gas from one slit 10a and the plasma gas from the adjacent slit 10a The effective surface treatment range can be continued. Further, immediately below the electrode plates 11 and 12, as shown by the broken lines in FIG. 3, the processing rates by the plasma gas from the slits 10a on both sides overlap. Therefore, the actual processing rate can be doubled as shown by the solid line in FIG. Thereby, the workpiece W can be processed uniformly in the left-right direction. And since the slit group 100 is extended longer than the left-right width of the workpiece | work W, the left-right full width of the workpiece | work W can be processed at once. And the whole surface of the workpiece | work W can be processed efficiently by moving the workpiece | work W back and forth with the moving mechanism 4. FIG.

大面積（左右幅広）のワークに対しては、電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａの並設数を増やすことにより対応できる。各電極板１１，１２の寸法は、ワークＷの大きさに拘わらず短小にすることができる。したがって、寸法精度の確保が容易になるだけでなく、軽量化を図ることができ、自重、クーロン力、熱応力等による電極板１１，１２の撓み量を小さくできる。なお、左右両端以外の電極板１１，１２には、両側から逆方向のクーロン力が作用し、全体としてクーロン力が相殺されるため、湾曲を一層確実に防止することができる。   For large-area (left-right wide) workpieces, this can be dealt with by increasing the number of electrode plates 11 and 12 and thus the inter-electrode slits 10a. The dimensions of the electrode plates 11 and 12 can be made short regardless of the size of the workpiece W. Therefore, not only the dimensional accuracy can be easily secured, but also the weight can be reduced, and the amount of deflection of the electrode plates 11 and 12 due to its own weight, Coulomb force, thermal stress, etc. can be reduced. In addition, since the Coulomb force of the reverse direction acts on both electrode plates 11 and 12 other than both right and left ends and the Coulomb force is canceled as a whole, it is possible to prevent the bending more reliably.

更に、常圧プラズマ処理装置Ｍにおいては、ワーキングディスタンスをなるべく大きくとり、有効処理幅ひいてはピッチＰを大きくとっているので、電極板１１，１２を十分に厚肉にすることができる。これによって、電極板１１，１２の強度を高めることができ、撓みを一層確実に防止することができる。   Furthermore, in the atmospheric pressure plasma processing apparatus M, the working distance is set as large as possible, and the effective processing width and the pitch P are set large, so that the electrode plates 11 and 12 can be made sufficiently thick. As a result, the strength of the electrode plates 11 and 12 can be increased, and bending can be more reliably prevented.

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の実施形態と同様の構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を簡略化する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same configurations as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description is simplified.

図５〜図１３は、本発明の具体構造に係る第２実施形態を示したものである。はじめに、図５にしたがって、第２実施形態の概略を説明する。
第２実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の処理ヘッド１は、モジュールユニット１Ｘを多数（複数）備えている。これらモジュールユニット１Ｘは、前側（図５において上側）と後側（図５において下側）に２段をなし、各段において左右に複数個並べられ、前後左右に当接するものどうしが、互いに分離可能に連結されている。各モジュールユニット１Ｘは、第１実施形態と同様に、電極モジュール１０と、その上側に設置された整流モジュール２０（図７参照）とで構成されている。したがって、処理ヘッド１において、複数の電極モジュール１０は、前側と後側に２段をなして左右に並べられ、前後左右に当接するものどうしが、互いに分離可能に連結されている。隣り合う２つの電極モジュール１０，１０のうち一方を、「第１電極モジュール」とすると、他方が、「第２電極モジュール」となる。同様に、処理ヘッド１において、複数の整流モジュール２０は、前側と後側に２段をなして左右に並べられている。処理ヘッド１を構成する全てのモジュールユニット１Ｘの整流モジュール２０（図７参照）によって「整流部」が構成され、全ての電極モジュール１０によって「プラズマ放電部」が構成されている。 5 to 13 show a second embodiment according to the specific structure of the present invention. First, an outline of the second embodiment will be described with reference to FIG.
The processing head 1 of the atmospheric pressure plasma processing apparatus according to the second embodiment includes a large number (a plurality) of module units 1X. These module units 1X have two stages on the front side (upper side in FIG. 5) and rear side (lower side in FIG. 5). Connected as possible. Each module unit 1X includes an electrode module 10 and a rectifying module 20 (see FIG. 7) installed on the upper side thereof, as in the first embodiment. Therefore, in the processing head 1, the plurality of electrode modules 10 are arranged side by side in two steps on the front side and the rear side, and those in contact with the front, rear, left and right are connected to each other so as to be separable. If one of the two adjacent electrode modules 10 and 10 is a “first electrode module”, the other is a “second electrode module”. Similarly, in the processing head 1, the plurality of rectifying modules 20 are arranged on the left and right in two stages on the front side and the rear side. A “rectifying unit” is configured by the rectifying modules 20 (see FIG. 7) of all the module units 1X constituting the processing head 1, and a “plasma discharging unit” is configured by all the electrode modules 10.

図５に示すように、各電極モジュール１０は、所定数の電極板１１，１２を左右に一定ピッチＰで並べることによって構成されている。（なお、図５では、簡略化のために、各電極モジュール１０の電極板数を図６〜図１１の具体構造図より少なく図示してある。） 前側の段の全ての電極モジュール１０の電極板１１，１２によって、前段の電極アレイが構成され、ひいては前段のスリット群１００が構成されている。後側の段の全ての電極モジュール１０の電極板１１，１２によって、後段の電極アレイが構成され、ひいては後段のスリット群１００が構成されている。すなわち、処理ヘッド１には、スリット群１００が、前後２段設けられている。また、各電極モジュール１０は、スリット群１００の一部を構成している。   As shown in FIG. 5, each electrode module 10 is configured by arranging a predetermined number of electrode plates 11, 12 at a constant pitch P on the left and right. (In FIG. 5, for the sake of simplicity, the number of electrode plates of each electrode module 10 is less than the specific structural diagrams of FIGS. 6 to 11.) Electrodes of all electrode modules 10 in the front stage The plates 11 and 12 constitute a front electrode array, and thus a front slit group 100. The electrode plates 11 and 12 of all the electrode modules 10 in the rear stage constitute a rear electrode array, and consequently, the rear slit group 100. That is, the processing head 1 is provided with two slit groups 100 in the front-rear direction. Each electrode module 10 constitutes a part of the slit group 100.

前後の各段において左右に隣り合う２つの電極モジュール１０における、互いの対向端の電極板１２，１２（後述の通り、これら電極板を符号１２Ｒ，１２Ｌで表記する。）どうしは、重なり合い、１つの合体電極板１２Ｘ（合体電極部材）を構成している。合体電極板１２Ｘは、他の電極板１１，１２と等厚になっている。これによって、前後各々のスリット群１００のスリットピッチが、２つの電極モジュールの連結部分においても他の部分と等しくなり、スリット群１００全体にわたって等ピッチＰになっている。   In the two electrode modules 10 adjacent to each other in the front and rear stages, the electrode plates 12 and 12 at opposite ends of each other (as will be described later, these electrode plates are denoted by reference numerals 12R and 12L) are overlapped with each other. One united electrode plate 12X (united electrode member) is configured. The combined electrode plate 12X has the same thickness as the other electrode plates 11 and 12. As a result, the slit pitch of each of the front and rear slit groups 100 is equal to the other portions even at the connecting portion of the two electrode modules, and the slit group 100 has the same pitch P over the entire slit group 100.

次に、第２実施形態の詳細構造を、図６〜図１３にしたがって説明する。
図７に示すように、各モジュールユニット１Ｘの整流モジュール２０は、前後方向（図７の左右方向）に細長く延びるハウジング２９と、このハウジング２９内に設けられた２枚（複数）の整流板２３Ｕ，２３Ｌを有している。ハウジング２９の上面には、前後一対の受容れポート２１が設けられている。処理ガス供給源２からの供給管２ａが、各ユニット２０ごとに分岐し、各受容れポート２１に接続されている。 Next, the detailed structure of 2nd Embodiment is demonstrated according to FIGS.
As shown in FIG. 7, the rectifying module 20 of each module unit 1 </ b> X includes a housing 29 elongated in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 7), and two (plural) rectifying plates 23 </ b> U provided in the housing 29. , 23L. On the upper surface of the housing 29, a pair of front and rear receiving ports 21 are provided. A supply pipe 2 a from the processing gas supply source 2 branches for each unit 20 and is connected to each receiving port 21.

図７および図８に示すように、ハウジング２９内の２つの整流板２３Ｕ，２３Ｌは、上下に離間配置されている。これら整流板２３Ｕ，２３Ｌによって、ハウジング２９の内部が、上下３段（複数段）のチャンバー２０ａ，２０ｂ，２０ｃに仕切られている。上段のチャンバー２０ａに、受容れポート２１が連なっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the two rectifying plates 23U and 23L in the housing 29 are spaced apart from each other. The inside of the housing 29 is partitioned into upper and lower three-stage (a plurality of stages) chambers 20a, 20b, and 20c by these rectifying plates 23U and 23L. A receiving port 21 is connected to the upper chamber 20a.

図１３に示すように、整流板２３Ｕ，２３Ｌは、それぞれ多孔板にて構成されている。これら整流板２３Ｕ，２３Ｌの孔２３ｃ，２３ｄを介して上下のチャンバー２０ａ，２０ｂ，２０ｃどうしが連通されている。各整流板２３Ｕ，２３Ｌの孔２３ｃ，２３ｄは、例えば１０ｍｍ〜１２ｍｍ間隔で格子点状に整列配置されている。ただし、上段の整流板２３Ｕにおける受容れポート２１の真下位置には、孔が設けられていない。これら孔２３ｃ，２３ｄは、下側の整流板のものほど小孔になっている。例えば、上段の整流板２３Ｕの孔２３ｃの直径は、３ｍｍであり、下段の整流板２３Ｌの孔２３ｄの直径は、２ｍｍである。
各整流モジュール２０のチャンバー２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び孔２３ｃ，２３ｄによって、「整流路」が構成されている。 As shown in FIG. 13, the rectifying plates 23U and 23L are each composed of a porous plate. The upper and lower chambers 20a, 20b, and 20c are communicated with each other through holes 23c and 23d of the rectifying plates 23U and 23L. The holes 23c and 23d of the rectifying plates 23U and 23L are arranged in a grid pattern at intervals of, for example, 10 mm to 12 mm. However, no hole is provided at a position directly below the receiving port 21 in the upper rectifying plate 23U. These holes 23c and 23d are smaller holes in the lower rectifying plate. For example, the diameter of the hole 23c of the upper rectifying plate 23U is 3 mm, and the diameter of the hole 23d of the lower rectifying plate 23L is 2 mm.
A “rectifying path” is configured by the chambers 20 a, 20 b, 20 c and the holes 23 c, 23 d of each rectifying module 20.

図８に示すように、ハウジング２９の底板２４の上面には、４つ（複数）の支柱２６が設けられている。支柱２６は、ハウジング２９の全長にわたって前後（図８の紙面と直交する方向）に細長く延び、互いに左右に離れて配置されている。これら支柱２６によって下段の整流板２３Ｌが支持されている。また、隣り合う支柱２６どうしの間に下段のチャンバー２０ｃが形成されている。すなわち、下段チャンバーが、支柱（隔壁）２６によって５つ（複数）に分割されている。各分割チャンバー２０ｃは、前後に細長く延びている。このチャンバー２０ｃが、底板２４のガス導入孔２４ａを介して電極モジュール１０の電極間スリット１０ａの上端部に連なっている。１つのチャンバー２０ｃは、隣り合う２つの電極間スリット１０ａと対応している。すなわち、各整流モジュール２０の整流路に複数のスリット１０ａが分岐するようにして連なっている。   As shown in FIG. 8, four (plural) support columns 26 are provided on the upper surface of the bottom plate 24 of the housing 29. The struts 26 are elongated in the front-rear direction (in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 8) over the entire length of the housing 29, and are disposed apart from each other on the left and right. The lower rectifying plate 23L is supported by these columns 26. Further, a lower chamber 20c is formed between the adjacent columns 26. That is, the lower chamber is divided into five (plural) by the support columns (partition walls) 26. Each divided chamber 20c is elongated in the front-rear direction. The chamber 20 c is connected to the upper end portion of the interelectrode slit 10 a of the electrode module 10 through the gas introduction hole 24 a of the bottom plate 24. One chamber 20c corresponds to two adjacent interelectrode slits 10a. That is, the plurality of slits 10a are connected to the rectifying path of each rectifying module 20 so as to branch.

処理ガス供給源２からの処理ガスは、供給管２ａおよび整流モジュール２０の前後一対の受容れポート２１を経て、上段チャンバー２０ａに導入される。そして、整流板２３Ｕの多数の孔２３ｃから中段のチャンバー２０ｂに流れ込む。ここで、各受容れポート２１の直下には孔２３ｃが設けられていないため、処理ガスを上段チャンバー２０ａ内の全体に十分に拡散させたうえで、中段チャンバー２０ｂに送ることができる。その後、処理ガスは、整流板２３Ｌの多数の孔２３ｄから下段の各分割チャンバー２０ｃに流れ込む。そこからハウジング底板２４の導入孔２４ａを経て、電極モジュール１０の各電極間スリット１０ａへ導かれる。   The processing gas from the processing gas supply source 2 is introduced into the upper chamber 20 a through the supply pipe 2 a and the pair of receiving ports 21 before and after the rectifying module 20. And it flows into the chamber 20b of the middle stage from many holes 23c of the rectifying plate 23U. Here, since the hole 23c is not provided immediately below each receiving port 21, the processing gas can be sufficiently diffused throughout the upper chamber 20a and then sent to the middle chamber 20b. Thereafter, the processing gas flows into the lower divided chambers 20c from the many holes 23d of the rectifying plate 23L. From there, it is guided to the inter-electrode slits 10 a of the electrode module 10 through the introduction holes 24 a of the housing bottom plate 24.

図６に示すように、第２実施形態の各電極モジュール１０は、左右に一定ピッチＰで並べられた複数（例えば１１枚）の電極板１１，１２と、これら電極板１１，１２の前後両端に設けられた端壁１５（支持部）とを有し、前後に細長く延びている。   As shown in FIG. 6, each electrode module 10 of the second embodiment includes a plurality of (for example, 11) electrode plates 11 and 12 arranged at a constant pitch P on the left and right sides, and both front and rear ends of these electrode plates 11 and 12. And has an end wall 15 (supporting portion) provided on the front and rear, and extends in the longitudinal direction.

図６および図７に示すように、前後両端の壁１５は、それぞれ内壁部材１６と、この内壁部材１６の外側面にボルト締めされた外壁部材１７とを有している。内壁部材１６の外側面には、後述する冷媒溜め用の大きな凹部１６ｆ（図１２）が形成されている。外壁部材１７は、この凹部１６ｆを塞ぐ蓋の役目を担っている。外壁部材１７は、ステンレス等の金属にて構成されているのに対し、内壁部材１６は、樹脂にて構成されている。これは、後記金属ボルト５１から金属製外壁部材１７に放電が飛ばないようにするためである。内壁部材１６の内側面には、後記外側壁以外の電極板数に対応する数の樹脂製の詰めブロック１４が設けられている。詰めブロック１４は、縦長状をなすとともに、互いに前後に隙間無く並べられている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the front and rear walls 15 each have an inner wall member 16 and an outer wall member 17 bolted to the outer surface of the inner wall member 16. On the outer surface of the inner wall member 16, a large concave portion 16f (FIG. 12) for storing a refrigerant, which will be described later, is formed. The outer wall member 17 serves as a lid for closing the recess 16f. The outer wall member 17 is made of metal such as stainless steel, while the inner wall member 16 is made of resin. This is to prevent the discharge from the metal bolt 51 described later to the metal outer wall member 17. On the inner side surface of the inner wall member 16, a number of resin filling blocks 14 corresponding to the number of electrode plates other than the outer wall described later are provided. The stuffing blocks 14 have a vertically long shape and are arranged with no gap between them.

図６〜図８に示すように、電極モジュール１０の各電極板１１，１２は、例えばアルミニウムやステンレス等の導電金属にて構成され、長さ方向を前後に向け、厚さ方向を左右に向け、幅方向を垂直に向けて配置されている。図６、図８に示すように、ホット電極を構成する第１電極板１１と、アース電極を構成する第２電極板１２は、左右に交互に並べられている。左右両端には、それぞれアース電極である第２電極板１２が配置されている。この左右両端の電極板１２によって、電極モジュール１０の左右の外側壁が構成されている。左端の電極板１２を他と区別するときは、符号１２に「Ｌ」を添えて表記し、右端の電極板１２を他と区別するときは、符号１２に「Ｒ」を添えて表記し、左右両端以外の第２電極板１２を他と区別するときは、符号１２に「Ｍ」を添えて表記する。   As shown in FIGS. 6-8, each electrode plate 11 and 12 of the electrode module 10 is comprised with electrically conductive metals, such as aluminum and stainless steel, for example, the length direction is turned back and forth, and the thickness direction is turned right and left. The width direction is arranged vertically. As shown in FIGS. 6 and 8, the first electrode plate 11 constituting the hot electrode and the second electrode plate 12 constituting the ground electrode are alternately arranged on the left and right. A second electrode plate 12 serving as a ground electrode is disposed at each of the left and right ends. The left and right electrode plates 12 constitute left and right outer walls of the electrode module 10. When distinguishing the leftmost electrode plate 12 from the other, the symbol 12 is denoted with “L”, and when distinguishing the rightmost electrode plate 12 from the other, the symbol 12 is denoted with “R”. In order to distinguish the second electrode plate 12 other than the left and right ends from the other, the reference numeral 12 is denoted by adding “M”.

左右に隣り合う２つの電極モジュール１０，１０のうち左側のものを「第１電極モジュール」とし、右側のものを「第２電極モジュール」とすると、左側の電極モジュール１０における右端電極板１２Ｒが、「第１端電極部材」となり、右側の電極モジュール１０における左端電極板１２Ｌが、「第２端電極部材」となる。逆に、右側の電極モジュール１０を「第１電極モジュール」とし、左側の電極モジュールを「第２電極モジュール」とすると、右側の電極モジュール１０における左端電極板１２Ｌが、「第１端電極部材」となり、左側の電極モジュール１０における右端電極板１２Ｒが、「第２端電極部材」となる。   Of the two electrode modules 10 and 10 adjacent to the left and right, the left one is the “first electrode module” and the right one is the “second electrode module”, and the right end electrode plate 12R in the left electrode module 10 is: It becomes the “first end electrode member”, and the left end electrode plate 12L in the right electrode module 10 becomes the “second end electrode member”. Conversely, if the right electrode module 10 is a “first electrode module” and the left electrode module is a “second electrode module”, the left end electrode plate 12L in the right electrode module 10 is “first end electrode member”. Thus, the right end electrode plate 12R in the left electrode module 10 becomes the “second end electrode member”.

電極モジュール１０における両端以外の９枚の電極板１１，１２Ｍは、互いに等厚の平板状をなしている。これら電極板１１，１２Ｍの前後方向の長さは、例えば３０００ｍｍであり、左右方向の厚さは、例えば９ｍｍであり、上下方向の幅は、例えば６０ｍｍである。図６に示すように、各電極板１１，１２Ｍの前後の端面には、詰めブロック１４が、それぞれ宛てがわれ、金属ボルト５１にて固定されている。   The nine electrode plates 11 and 12M other than both ends in the electrode module 10 have a flat plate shape with the same thickness. The length of the electrode plates 11 and 12M in the front-rear direction is, for example, 3000 mm, the thickness in the left-right direction is, for example, 9 mm, and the width in the up-down direction is, for example, 60 mm. As shown in FIG. 6, the filling blocks 14 are respectively addressed to the front and rear end faces of the electrode plates 11 and 12 </ b> M and fixed with metal bolts 51.

電極モジュール１０の外側壁を兼ねた両端の電極板１２Ｌ，１２Ｒは、内側の電極板１１，１２Ｍより前後に長く延出し、左右両端の詰めブロック１４と内壁部材１６の左右端面に宛がわれるとともに、外壁部材１７に突き当てられ、ボルト締めされている。   The electrode plates 12L and 12R at both ends which also serve as the outer wall of the electrode module 10 extend longer than the inner electrode plates 11 and 12M, and are directed to the left and right end faces of the packing blocks 14 and the inner wall member 16 at the left and right ends. The outer wall member 17 is abutted and bolted.

図６〜図９に示すように、電極板１１，１２Ｍの両側面には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等からなる固体誘電体の板１３が、それぞれ宛てがわれている。左端の電極板１２Ｌの平坦な右側面と、右端の電極板１２Ｒの平坦な左側面にも、同様の固体誘電体板１３が、それぞれ宛てがわれている。これら固体誘電体板１３の厚さは、例えば１ｍｍである。なお、板１３を宛がうのに代えて、固体誘電体の溶射等で被膜することにしてもよい。 As shown in FIGS. 6 to 9, solid dielectric plates 13 made of alumina (Al 2 O 3 ) or the like are respectively directed to both side surfaces of the electrode plates 11 and 12M. A similar solid dielectric plate 13 is also assigned to the flat right side surface of the left end electrode plate 12L and the flat left side surface of the right end electrode plate 12R, respectively. The thickness of these solid dielectric plates 13 is, for example, 1 mm. Note that, instead of applying the plate 13, coating may be performed by thermal spraying of a solid dielectric or the like.

図６、図８、図９に示すように、隣り合う電極板１１，１２どうしの間（正確にはそれらの固体誘電体板１３どうしの間）には、狭い隙間すなわち電極間スリット１０ａが形成されている。１つの電極モジュール１０全体では、１０個の電極間スリット１０ａが形成されている。これら電極間スリット１０ａのピッチＰは、上記電極板１１，１２のピッチと等しい。   As shown in FIGS. 6, 8, and 9, a narrow gap, that is, an interelectrode slit 10 a is formed between the adjacent electrode plates 11 and 12 (more precisely, between the solid dielectric plates 13). Has been. In one whole electrode module 10, ten interelectrode slits 10a are formed. The pitch P of these inter-electrode slits 10a is equal to the pitch of the electrode plates 11 and 12.

図６、図９、図１０に示すように、各電極間スリット１０ａを挟んで対向する２枚の固体誘電体板１３の前側の端部どうし間、及び後側の端部どうし間には、スペーサ１８が介在されている。これによって、各固体誘電体板１３が電極板１１，１２に押し当てられるとともに、電極間スリット１０ａの左右方向の厚さが所定に維持されている。電極間スリット１０ａの厚さは、例えば１ｍｍである。
上述したように、各電極間スリット１０ａの上端部は、整流モジュール２０の導入孔２４ａに連なっている（図８）。 As shown in FIGS. 6, 9, and 10, between the front end portions and between the rear end portions of the two solid dielectric plates 13 facing each other across the interelectrode slit 10 a, Spacers 18 are interposed. As a result, each solid dielectric plate 13 is pressed against the electrode plates 11 and 12, and the thickness of the interelectrode slit 10a in the left-right direction is maintained at a predetermined value. The thickness of the interelectrode slit 10a is, for example, 1 mm.
As described above, the upper end portion of each inter-electrode slit 10a is connected to the introduction hole 24a of the rectifying module 20 (FIG. 8).

図８、図１１（ａ）に示すように、各電極モジュール１０の左端の電極板１２Ｌの上側部と下側部は、他の電極板１１，１２Ｍより薄肉となり、上下一対の第１薄肉部１２ｇ，１２ｇを構成している。左端電極板１２Ｌの上下方向の中央部は、隣の電極モジュール１０に向けて突出する凸状をなし、上記第１薄肉部１２ｇより厚肉の第１厚肉部１２ｆを構成している。図６に示すように、これら薄肉部１２ｇ及び厚肉部１２ｆは、左端電極板１２Ｌの全長にわたって前後に延びている。第１厚肉部１２ｆの厚さは、例えば７ｍｍであり、第１薄肉部１２ｇの厚さは、例えば２ｍｍである。   As shown in FIG. 8 and FIG. 11A, the upper and lower portions of the leftmost electrode plate 12L of each electrode module 10 are thinner than the other electrode plates 11 and 12M, and a pair of upper and lower first thin portions. 12g and 12g are constituted. The central portion in the vertical direction of the left end electrode plate 12L has a convex shape that protrudes toward the adjacent electrode module 10, and constitutes a first thick portion 12f that is thicker than the first thin portion 12g. As shown in FIG. 6, the thin portion 12g and the thick portion 12f extend back and forth over the entire length of the left end electrode plate 12L. The thickness of the first thick part 12f is, for example, 7 mm, and the thickness of the first thin part 12g is, for example, 2 mm.

一方、図８、図１１（ａ）に示すように、各電極モジュール１０の右端の電極板１２Ｒの上下方向の中央部には、外側面に凹部が形成されている。これにより、右端電極板１２Ｒの上下方向の中央部は、第２薄肉部１２ｈを構成し、上側部と下側部は、薄肉部１２ｈより厚肉の第２厚肉部１２ｋを構成している。図６に示すように、これら薄肉部１２ｈ及び厚肉部１２ｋは、右端電極板１２Ｒの全長にわたって前後に延びている。右端電極板１２Ｒの第２薄肉部１２ｈの厚さは、例えば２ｍｍであり、第２厚肉部１２ｋの厚さは、例えば７ｍｍである。   On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 11A, a concave portion is formed on the outer surface of the center portion in the vertical direction of the electrode plate 12 </ b> R at the right end of each electrode module 10. Thereby, the center part of the up-down direction of the right end electrode plate 12R constitutes the second thin part 12h, and the upper part and the lower part constitute the second thick part 12k thicker than the thin part 12h. . As shown in FIG. 6, the thin wall portion 12h and the thick wall portion 12k extend back and forth over the entire length of the right end electrode plate 12R. The thickness of the second thin portion 12h of the right end electrode plate 12R is, for example, 2 mm, and the thickness of the second thick portion 12k is, for example, 7 mm.

図１１（ｂ）、図１２に示すように、プラズマ処理ヘッド１の前後の各段において左右に隣接する２つの電極モジュール１０，１０のうち、左側のモジュール１０の凹状をなす第２薄肉部１２ｈに、右側のモジュール１０の凸状をなす第１厚肉部１２ｆが嵌め込まれている。また、左側のモジュール１０の凸状をなす第２厚肉部１２ｋが、右側のモジュール１０の凹状をなす第１薄肉部１２ｇに嵌め込まれている。このようにして、左側のモジュール１０の右端電極板１２Ｒと右側のモジュール１０の左端電極板１２Ｌとが重ね合わされ、これら電極板１２Ｒ，１２Ｌによって、真平らな１つの合体電極板１２Ｘが構成されている。合体電極板１２Ｘは、アース電極を構成している。   As shown in FIGS. 11B and 12, the second thin portion 12 h forming the concave shape of the left module 10 out of the two electrode modules 10, 10 adjacent to the left and right in each stage before and after the plasma processing head 1. The first thick part 12f forming the convex shape of the module 10 on the right side is fitted into the first part. In addition, the second thick portion 12k forming the convex shape of the left module 10 is fitted into the first thin portion 12g forming the concave shape of the right module 10. In this manner, the right end electrode plate 12R of the left module 10 and the left end electrode plate 12L of the right module 10 are overlapped, and the electrode plates 12R and 12L constitute a single flat combined electrode plate 12X. Yes. The combined electrode plate 12X constitutes a ground electrode.

合体電極板１２Ｘの厚さは、他の電極板１１，１２Ｍと同じ（９ｍｍ）である。これによって、図１１（ｂ）に示すように、電極板ピッチが、左右に隣接する２つの電極モジュール１０の連結部分においてもそれ以外の部分と等しい大きさＰ（例えばＰ＝１２ｍｍ）になっている。すなわち、左側のモジュール１０の電極板１１，１２Ｍと、合体電極板１２Ｘと、右側のモジュール１０の電極板１１，１２Ｍが、互いに等ピッチをなしている。これによって、スリット群１００の全体にわたって、スリット１０ａのピッチが、一定の大きさＰに揃えられている。   The thickness of the combined electrode plate 12X is the same (9 mm) as the other electrode plates 11 and 12M. As a result, as shown in FIG. 11 (b), the electrode plate pitch becomes the same size P (for example, P = 12 mm) in the connecting portion of the two electrode modules 10 adjacent to each other on the left and right. Yes. That is, the electrode plates 11 and 12M of the left module 10, the combined electrode plate 12X, and the electrode plates 11 and 12M of the right module 10 are equidistant from each other. As a result, the pitch of the slits 10 a is aligned to a constant size P over the entire slit group 100.

図８に示すように、電極モジュール１０の下端部には、底板１０Ｌが設けられている。底板１０Ｌは、セラミック等の絶縁材料からなり、電極板１１，１２Ｍの下面に宛がわれている。底板１０Ｌには、吹出しスリット１０ｂが複数形成されている。これら吹出しスリット１０ｂは、各々前後に延びるとともに、互いに左右に等ピッチＰで並設されている。上記電極間スリット１０ａと同様に、吹出しスリット１０ｂのピッチは、左右に隣接する２つの電極モジュール１０の連結部分でも他の部分と等しい。この結果、左右の電極モジュール１０の連結部分で処理が不均一になるのを防止できる。   As shown in FIG. 8, a bottom plate 10 </ b> L is provided at the lower end portion of the electrode module 10. The bottom plate 10L is made of an insulating material such as ceramic and is directed to the lower surfaces of the electrode plates 11 and 12M. A plurality of blowing slits 10b are formed in the bottom plate 10L. These blowing slits 10b extend in the front-rear direction, and are arranged side by side at equal pitches P on the left and right. Similar to the inter-electrode slit 10a, the pitch of the blow slits 10b is equal to the other portions in the connecting portion of the two electrode modules 10 adjacent to the left and right. As a result, it is possible to prevent the processing from becoming uneven at the connecting portion of the left and right electrode modules 10.

各吹出しスリット１０ｂの下側部には段差が形成され、そこより上側が幅広になっており、そこに、電極間スリット１０ａを挟んで対向する２枚の固体誘電体板１３，１３の下端部が挿入されている。これら２枚の固体誘電体板１３，１３の間の電極間スリット１０ａが、吹出しスリット１０ｂの段差より下側部に連なっている。吹出しスリット１０ｂの下端部は、底板１０Ｌの下面に開口し、処理ガスの吹出し口になっている。１つの電極間スリット１０ａとそれに連なる吹出しスリット１０ｂの下端部によって、「１つの孔列」が構成されている。   A step is formed on the lower side of each blowing slit 10b, and the upper side is wider than that, and the lower ends of the two solid dielectric plates 13 and 13 facing each other with the interelectrode slit 10a interposed therebetween. Is inserted. The inter-electrode slit 10a between the two solid dielectric plates 13 and 13 is continuous to the lower side of the step of the blowout slit 10b. The lower end of the blowing slit 10b opens to the lower surface of the bottom plate 10L and serves as a processing gas blowing port. A single inter-electrode slit 10a and a lower end portion of the blowing slit 10b connected to the inter-electrode slit 10a constitute "one hole row".

図５、図９に示すように、第２実施形態の前段のモジュールユニット１Ｘと後段のモジュールユニット１Ｘどうしは、上記ピッチＰの半分だけ左右にずれている。よって、前段の電極モジュール１０と後段の電極モジュール１０は、左右に半ピッチ（Ｐ／２）だけずれている。これによって、前段のスリット群１００と後段のスリット群１００は、左右に半ピッチ（Ｐ／２）だけずれている。   As shown in FIGS. 5 and 9, the front module unit 1 </ b> X and the rear module unit 1 </ b> X of the second embodiment are shifted to the left and right by half the pitch P. Therefore, the front electrode module 10 and the rear electrode module 10 are shifted from each other by a half pitch (P / 2). As a result, the front slit group 100 and the rear slit group 100 are shifted from each other by a half pitch (P / 2).

この半ピッチのずれによって、図１４の二点鎖線に示すように、前段のスリット群１００からの処理ガスによる処理の谷間の部分に、同図の破線に示すように、後段のスリット群１００からの処理ガスによる処理の山の部分を重ね、前側の山の部分に後側の谷に部分を重ねることができる。この結果、同図の実線に示すように、処理レートを左右方向に均すことができ、処理ムラを抑えることができる。しかも、スリット群１００が、左右の電極モジュール１０，１０どうしの連結部分でも所定ピッチＰになっているので、処理の均一性を一層向上することができる。   Due to this half-pitch deviation, as shown by the two-dot chain line in FIG. 14, the processing gas is discharged from the slit group 100 at the rear stage, as shown by the broken line in FIG. It is possible to superimpose a mountain portion of the treatment with the treatment gas, and to superimpose a portion in the rear valley on the front mountain portion. As a result, as shown by the solid line in the figure, the processing rate can be leveled in the left-right direction, and processing unevenness can be suppressed. In addition, since the slit group 100 has a predetermined pitch P at the connecting portion between the left and right electrode modules 10, 10, the processing uniformity can be further improved.

第２実施形態のモジュールユニット１Ｘにおける電極板１１，１２の給電構造について説明する。
図７および図８に示すように、整流モジュール２０の前側部には、それを垂直に貫通する給電ピン３１が、左右に並んで５本（複数）設けられている。これら給電ピン３１の上端部は、ホット線（給電線）３ａを介して電源３に接続され、下端部は、第１電極板１１にそれぞれ埋め込まれている。同様にして、整流モジュール２０の後側部には、接地ピン３２が設けられ、その上端部がアース線（接地線）３ｂを介して接地され、下端部が第２電極板１２にそれぞれ埋め込まれている。 A power feeding structure for the electrode plates 11 and 12 in the module unit 1X of the second embodiment will be described.
As shown in FIGS. 7 and 8, five (plural) power supply pins 31 that vertically penetrate the rectifying module 20 are provided on the front side of the rectifying module 20 side by side. The upper end portions of the power supply pins 31 are connected to the power source 3 via hot lines (power supply wires) 3 a, and the lower end portions are embedded in the first electrode plate 11. Similarly, a ground pin 32 is provided on the rear side of the rectifying module 20, and an upper end portion thereof is grounded via a ground wire (ground wire) 3 b and a lower end portion thereof is embedded in the second electrode plate 12. ing.

第２実施形態の電極モジュール１０には、電極板１１，１２の冷却手段（温調手段）が設けられている。
詳述すると、図７および図８に示すように、各電極板１１，１２Ｍの内部には、温調路として上下に離れて３つ（複数）の冷媒路１０ｃ，１０ｄ，１０ｅが形成されている。各冷媒路１０ｃ〜１０ｅは、電極板１１，１２Ｍの全長にわたって前後に延びている。 The electrode module 10 of the second embodiment is provided with cooling means (temperature control means) for the electrode plates 11 and 12.
More specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, three (plural) refrigerant paths 10c, 10d, and 10e are formed in the electrode plates 11 and 12M as temperature control paths, which are separated from each other in the vertical direction. Yes. Each refrigerant path 10c-10e is extended back and forth over the full length of electrode plates 11 and 12M.

図７に示すように、電極板１１，１２Ｍの前後両端面に宛てがわれた詰めブロック１４には、上下に離れて３つの通路１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成されている。図９に示すように、各通路１４ａ〜１４ｃは、前後に延びる路部分１４ｅと、これと左右に交差する路部分１４ｆとを有し、平面視Ｔ字状をなしている。上段の通路１４ａの路部分１４ｅが、対応電極板１１，１２Ｍの上段の冷媒路１０ｃに連なり、中段の通路１４ｂの路部分１４ｅが、中段の冷媒路１０ｄに連なり、下段の通路１４ｃの路部分１４ｅが、下段の冷媒路１０ｅに連なっている。   As shown in FIG. 7, three passages 14 a, 14 b, and 14 c are formed in the filling block 14 addressed to the front and rear end faces of the electrode plates 11 and 12 </ b> M so as to be separated from each other vertically. As shown in FIG. 9, each of the passages 14 a to 14 c includes a road portion 14 e extending in the front-rear direction and a road portion 14 f intersecting with the road portion 14 e in the front-rear direction, and has a T shape in plan view. The passage portion 14e of the upper passage 14a is connected to the upper refrigerant passage 10c of the corresponding electrode plates 11 and 12M, the passage portion 14e of the middle passage 14b is connected to the middle refrigerant passage 10d, and the passage portion of the lower passage 14c. 14e continues to the lower refrigerant path 10e.

なお、図１０に示すように、電極板１１，１２Ｍの各冷媒路１０ｃ〜１０ｅと詰めブロック１４の通路１４ｅとの連結部分には、円筒状のコネクタブッシュ６５が設けられている。コネクタブッシュ６５の外周面と前後両端面との角は、面取りされ、そこにＯリング６６が設けられている。このＯリング６６は、ボルト５１（図７）をねじ込むことによって圧潰されるようになっている。   As shown in FIG. 10, a cylindrical connector bush 65 is provided at a connecting portion between the refrigerant paths 10 c to 10 e of the electrode plates 11 and 12 </ b> M and the path 14 e of the filling block 14. The corners of the outer peripheral surface of the connector bush 65 and the front and rear end surfaces are chamfered, and an O-ring 66 is provided there. The O-ring 66 is crushed by screwing the bolt 51 (FIG. 7).

図９に示すように、左右に並べられた詰めブロック１４における同一高さの通路１４ａ〜１４ｃの左右方向の路部分１４ｆどうしは、互いに左右一直線に連なっている。   As shown in FIG. 9, the left and right path portions 14 f of the passages 14 a to 14 c having the same height in the filling blocks 14 arranged on the left and right are connected to each other in a straight line.

図８および図９に示すように、各電極モジュール１０の左端電極板１２Ｌの厚肉部１２ｆには、冷媒路１２ｂが形成されている。冷媒路１２ｂは、左端電極板１２Ｌのほぼ全長にわたって前後に延びている。この冷媒路１２ｂの前後両端の近傍部分に、左端詰めブロック１４の中段通路１４ｂの左右路部分１４ｆが連なっている。   As shown in FIGS. 8 and 9, a refrigerant path 12 b is formed in the thick portion 12 f of the left end electrode plate 12 </ b> L of each electrode module 10. The refrigerant path 12b extends back and forth over substantially the entire length of the left end electrode plate 12L. The left and right path portions 14f of the middle passage 14b of the left end-filled block 14 are connected to the vicinity of both front and rear ends of the refrigerant path 12b.

図９および図１２に示すように、各電極モジュール１０において、冷媒路１２ｂの前後両端部は、それぞれ前後の内壁部材１６の左側部の通路１６ｂを介して冷媒溜め１６ｆに連なっている。   As shown in FIGS. 9 and 12, in each electrode module 10, the front and rear ends of the refrigerant path 12 b are connected to the refrigerant reservoir 16 f via the passage 16 b on the left side of the front and rear inner wall members 16.

同様に、右端電極板１２Ｒの上側の厚肉部１２ｋには、冷媒路１２ａが形成され、下側の厚肉部１２ｋには、冷媒路１２ｃが形成されている。これら冷媒路１２ａ，１２ｃは、右端電極板１２Ｒのほぼ全長にわたって前後に延びている。上段の冷媒路１２ａの前後両端の近傍には、右端詰めブロック１４の上段通路１４ａの左右路部分１４ｆ（図７）が連なり、下段の冷媒路１２ｃの前後両端の近傍には、下段通路１４ｃの左右路部分１４ｆ（図７）が連なっている。各冷媒路１２ａ，１２ｃの前後両端部は、それぞれ前後の内壁部材１６の右側部の通路１６ａ，１６ｃを介して冷媒溜め１６ｆに連なっている。   Similarly, a refrigerant path 12a is formed in the upper thick part 12k of the right end electrode plate 12R, and a refrigerant path 12c is formed in the lower thick part 12k. These refrigerant paths 12a and 12c extend back and forth over substantially the entire length of the right end electrode plate 12R. In the vicinity of the front and rear ends of the upper refrigerant passage 12a, the left and right passage portions 14f (FIG. 7) of the upper passage 14a of the right end packed block 14 are connected, and in the vicinity of the front and rear ends of the lower refrigerant passage 12c, the lower passage 14c is connected. The left and right path portions 14f (FIG. 7) are continuous. Both front and rear ends of each refrigerant passage 12a, 12c are connected to a refrigerant reservoir 16f via passages 16a, 16c on the right side of the front and rear inner wall members 16, respectively.

図７に示すように、電極モジュール１０の前側の内壁部材１６の上面には、冷媒溜め１６ｆに連なる冷媒インレットポート６１が設けられている。冷媒供給源６から延びる冷媒供給管６ａが、冷媒インレットポート６１に連なっている。
一方、電極モジュール１０の後側の内壁部材１６の上面には、冷媒溜め１６ｆに連なる冷媒アウトレットポート６２が設けられている。このポート６２から冷媒排出管６ｂが延びている。 As shown in FIG. 7, a refrigerant inlet port 61 connected to the refrigerant reservoir 16 f is provided on the upper surface of the inner wall member 16 on the front side of the electrode module 10. A refrigerant supply pipe 6 a extending from the refrigerant supply source 6 is connected to the refrigerant inlet port 61.
On the other hand, a refrigerant outlet port 62 connected to the refrigerant reservoir 16f is provided on the upper surface of the inner wall member 16 on the rear side of the electrode module 10. A refrigerant discharge pipe 6b extends from the port 62.

供給源６からの冷水等の冷媒は、管６ａを経て、インレットポート６１から前側内壁部材１６の冷媒溜め１６ｆに一旦溜められた後、３つの通路１６ａ〜１６ｃに分流される。右側の上段通路１６ａを経た冷媒は、右端電極板１２Ｒの上段冷媒路１２ａに入り、一部がそのまま後方へ流れるとともに、残りが、前側のブロック上段通路１４ａに流れ込み、そこから各電極板１１，１２Ｍの上段冷媒路１０ｃに分流し、後方へ流れる。また、左側の中段通路１６ｂを経た冷媒は、左端電極板１２Ｌの冷媒路１２ｂに入り、一部がそのまま後方へ流れるとともに、残りが、前側のブロック中段通路１４ｂに流れ込み、そこから各電極板１１，１２Ｍの中段冷媒路１０ｄに分流し、後方へ流れる。さらに、右側の下段通路１６ｃを経た冷媒は、右端電極板１２Ｒの下段冷媒路１２ｃに入り、一部がそのまま後方へ流れるとともに、残りが、前側のブロック下段通路１４ｃに流れ込み、そこから各電極板１１，１２Ｍの下段冷媒路１０ｅに分流し、後方へ流れる。これによって、電極板１１，１２を全体的に冷却（温度調節）できるようになっている。   A coolant such as cold water from the supply source 6 is temporarily stored in the coolant reservoir 16f of the front inner wall member 16 from the inlet port 61 via the pipe 6a, and then is divided into three passages 16a to 16c. The refrigerant having passed through the right upper passage 16a enters the upper refrigerant passage 12a of the right end electrode plate 12R, and part of the refrigerant flows rearward as it is, and the remainder flows into the front block upper passage 14a from which the electrode plates 11, It is divided into the 12M upper refrigerant path 10c and flows backward. Further, the refrigerant that has passed through the left middle passage 16b enters the refrigerant passage 12b of the left end electrode plate 12L, and part of the refrigerant flows rearward as it is, and the rest flows into the front block middle passage 14b, from which each electrode plate 11 is flown. , 12M is divided into the middle refrigerant passage 10d and flows backward. Further, the refrigerant having passed through the lower right passage 16c on the right side enters the lower refrigerant passage 12c on the right end electrode plate 12R, partly flows rearward as it is, and the rest flows into the block lower passage 14c on the front side, from which each electrode plate 11 and 12M branch to the lower refrigerant path 10e and flow backward. As a result, the electrode plates 11 and 12 can be entirely cooled (temperature adjustment).

各電極板１１，１２Ｍの冷媒路１０ｃ〜１０ｅの後端部に達した冷媒は、それぞれ後側のブロック通路１４ａ〜１４ｃを経て、電極板１２Ｌ，１２Ｒの冷媒路１２ａ〜１２ｃの後端部に合流する。そして、後側の内壁通路１６ａ〜１６ｃを経て、後側冷媒溜め１６ｆに溜められる。その後、アウトレットポート６２から管６ｂを経て排出される。   The refrigerant that has reached the rear end portions of the refrigerant paths 10c to 10e of the electrode plates 11 and 12M passes through the rear block passages 14a to 14c, and reaches the rear end portions of the refrigerant paths 12a to 12c of the electrode plates 12L and 12R. Join. Then, the refrigerant is stored in the rear refrigerant reservoir 16f through the rear inner wall passages 16a to 16c. Thereafter, the gas is discharged from the outlet port 62 through the pipe 6b.

ワーキングディスタンス及び有効処理幅を可及的に大きくとり、ひいてはピッチＰを大きくすることにより、電極板１１，１２を可及的に厚肉にすることができる。これにより、冷媒路１０ａ〜１０ｃを容易に形成できる。
左右両端の端電極板１２Ｌ，１２Ｒは、厚肉部１２ｆ，１２ｋを有しているので、この厚肉部１２ｆ，１２ｋに冷媒路１２ａ〜１２ｃを開穿することができ、冷媒路の確保が容易である。 The electrode plates 11 and 12 can be made as thick as possible by increasing the working distance and the effective processing width as much as possible, and thus increasing the pitch P. Thereby, refrigerant path 10a-10c can be formed easily.
Since the end electrode plates 12L and 12R at the left and right ends have thick portions 12f and 12k, the refrigerant passages 12a to 12c can be opened in the thick portions 12f and 12k, thereby ensuring the refrigerant passage. Easy.

第２実施形態において、左右幅の大きなワークＷを処理する場合には、モジュールユニット１Ｘを継ぎ足すことにより、スリット群１００を簡単に長くすることができる。勿論、左右幅の小さなワークＷの場合には、一部のモジュールユニット１Ｘを抜き取ることにより、スリット群１００を簡単に短くすることができる。これによって、ワークＷの大きさに柔軟に対応することができる。
左右に隣合う２つの電極モジュール１０，１０どうしにおいて、一方の凸状をなす厚肉部１２ｆ（１２ｋ）を他方の凹状をなす薄肉部１２ｈ（１２ｇ）に嵌め込むことにより、両者の対向端電極板１２Ｒ，１２Ｌどうしをしっかりと連結、合体化できる。分離の操作も容易である。 In the second embodiment, when processing a workpiece W having a large lateral width, the slit group 100 can be easily lengthened by adding the module unit 1X. Of course, in the case of a work W having a small left and right width, the slit group 100 can be easily shortened by extracting some module units 1X. Thereby, it is possible to flexibly cope with the size of the workpiece W.
By fitting the thick part 12f (12k) having one convex shape into the thin part 12h (12g) having the other concave shape in the two electrode modules 10 and 10 adjacent to each other on the left and right sides, The plates 12R and 12L can be firmly connected and combined. The separation operation is also easy.

図１５は、第２実施形態の変形態様を示したものである。
図１５（ｂ）に示すように、この変形態様では、左右に隣り合う２つの電極モジュール１０で作る合体電極板１２Ｘが、上下に４つの部分電極板１２ｐ（すなわち複数の板状をなす部分電極部材）に分割されている。各部分電極板１２ｐは、他の電極板１１，１２Ｍと同じ左右方向の厚さを有するとともに、図１５の紙面と直交する前後方向に延びる角柱形状をなしている。図１５（ａ）に示すように、これら部分電極板１２ｐのうち上から１段目と３段目のものが、左側の電極モジュール１０の右端部に取り付けられ、左側の電極モジュール１０の右端電極板１２Ｒを構成し、２段目と４段目のものが、右側の電極モジュール１０の左端部に取り付けられ、右側の電極モジュール１０の左端電極板１２Ｌを構成している。詳細な図示は省略するが、各部分電極板１２ｐの長手方向の両端部は、対応電極モジュール１０の端壁１５（図６参照）にそれぞれ連結され、支持されている。 FIG. 15 shows a modification of the second embodiment.
As shown in FIG. 15 (b), in this modification, the combined electrode plate 12X formed by the two electrode modules 10 adjacent to the left and right is divided into four partial electrode plates 12p (that is, partial electrodes having a plurality of plate shapes). It is divided into (members). Each partial electrode plate 12p has the same left-right thickness as the other electrode plates 11, 12M, and has a prismatic shape extending in the front-rear direction perpendicular to the paper surface of FIG. As shown in FIG. 15A, among the partial electrode plates 12p, the first and third stages from the top are attached to the right end of the left electrode module 10, and the right end electrode of the left electrode module 10 is attached. The plate 12R is configured, and the second and fourth stages are attached to the left end portion of the right electrode module 10 to form the left end electrode plate 12L of the right electrode module 10. Although not shown in detail, both end portions of each partial electrode plate 12p in the longitudinal direction are connected to and supported by end walls 15 (see FIG. 6) of the corresponding electrode module 10, respectively.

左側の電極モジュール１０に取り付けられた１段目と３段目の部分電極板１２ｐ，１２ｐと、右側の電極モジュール１０に取り付けられた２段目と４段目の部分電極板１２ｐ，１２ｐとが、互いに噛み合わされ、これにより、１つの合体電極板１２Ｘが構成されている。   The first and third partial electrode plates 12p and 12p attached to the left electrode module 10 and the second and fourth partial electrode plates 12p and 12p attached to the right electrode module 10 Are engaged with each other, thereby forming one united electrode plate 12X.

図１５の変形態様によれば、端電極板１２Ｌ，１２Ｒに凹凸を形成する必要が無く、製造が極めて容易であり、平面精度の確保も容易である。これにより、固体誘電体板１３に確実に面接触させることができる。しかも、端電極板１２Ｌ，１２Ｒを構成する部分電極板１２ｐが、他の電極板１１，１２Ｍと同じ厚さであり、上記第２実施形態の厚肉部１２ｆ，１２ｋより厚くなっており、かつ、薄肉部１２ｇ，１２ｈが無い。したがって、剛性を十分に確保でき、撓みを抑えることができる。これによって、各端電極板１２Ｌ，１２Ｒと、それに宛がわれるべき固体誘電体板１３との間に隙間が形成されるのを確実に防止できる。この結果、安定したプラズマを得ることができる。更には、スリット群１００を、左右の電極モジュール１０の連結部分においても確実に所定ピッチＰに維持することができ、表面処理の均一性をより向上できる。
また、端電極板１２Ｌ，１２Ｒを構成する部分電極板１２ｐの製造が容易で加工工数が少なく、しかも、すべての部分電極板１２ｐを互いに同一形状にすることができる。これによって、部材コストを安価にすることができる。 According to the modified embodiment of FIG. 15, it is not necessary to form irregularities on the end electrode plates 12L and 12R, the manufacturing is extremely easy, and the planar accuracy is easily ensured. As a result, the solid dielectric plate 13 can be reliably brought into surface contact. Moreover, the partial electrode plates 12p constituting the end electrode plates 12L and 12R have the same thickness as the other electrode plates 11 and 12M, and are thicker than the thick portions 12f and 12k of the second embodiment, and There are no thin portions 12g, 12h. Therefore, sufficient rigidity can be secured and bending can be suppressed. Thus, it is possible to reliably prevent a gap from being formed between each end electrode plate 12L, 12R and the solid dielectric plate 13 to be addressed thereto. As a result, stable plasma can be obtained. Furthermore, the slit group 100 can be reliably maintained at the predetermined pitch P even in the connecting portion of the left and right electrode modules 10, and the uniformity of the surface treatment can be further improved.
In addition, the partial electrode plates 12p constituting the end electrode plates 12L and 12R can be easily manufactured with a small number of processing steps, and all the partial electrode plates 12p can have the same shape. As a result, the member cost can be reduced.

なお、各部分電極板１２ｐには、冷媒路１０ｆ（温調路）が形成されている。詳細な図示は省略するが、これら冷媒路１０ｆは、端壁１５の冷媒溜め１６ｆ（図９参照）にそれぞれ連なっている。また、端電極板１２Ｌ，１２Ｒ以外の電極板１１，１２Ｍの冷媒路１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、冷媒路１０ｆを介さずに冷媒溜め１６ｆに連なっている。   Each partial electrode plate 12p is formed with a refrigerant path 10f (temperature control path). Although not shown in detail, these refrigerant paths 10f are connected to a refrigerant reservoir 16f (see FIG. 9) on the end wall 15, respectively. Further, the refrigerant paths 10c, 10d, 10e of the electrode plates 11, 12M other than the end electrode plates 12L, 12R are connected to the refrigerant reservoir 16f without passing through the refrigerant path 10f.

図１６は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態は、本発明の基本構造に係る第１実施形態（図１及び図２）の変形態様である。
第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、処理ヘッド１のケーシング１９が左右に延び、ケーシング１９内の各電極板１１，１２が、左右方向すなわちワークＷの移動方向と直交する方向に並設されている。 FIG. 16 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is a modification of the first embodiment (FIGS. 1 and 2) according to the basic structure of the present invention.
In the third embodiment, as in the first embodiment, the casing 19 of the processing head 1 extends to the left and right, and the electrode plates 11 and 12 in the casing 19 are in the left-right direction, that is, the direction orthogonal to the moving direction of the workpiece W. Are installed side by side.

一方、第３実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、電極板１１，１２が、その並設方向すなわち左右方向に対し角度θ（θ＜（π／２））になるように傾けられている。ワークＷの移動方向（前後方向）に対しては角度（（π／２）−θ）だけ傾けられている。したがって、電極間スリット１０ａの延び方向も、ワークＷの移動方向に対し角度（（π／２）−θ）だけ傾けられている。なお、第３実施形態では、電極板１１，１２及び電極間スリット１０ａが、前方（図１６において上）に向かって右に傾いているが、左に傾いていてもよい。   On the other hand, in the third embodiment, unlike the first embodiment, the electrode plates 11 and 12 are inclined so as to have an angle θ (θ <(π / 2)) with respect to the parallel arrangement direction, that is, the left-right direction. ing. The workpiece W is inclined by an angle ((π / 2) −θ) with respect to the moving direction (front-rear direction). Accordingly, the extending direction of the interelectrode slit 10a is also inclined by an angle ((π / 2) −θ) with respect to the moving direction of the workpiece W. In the third embodiment, the electrode plates 11 and 12 and the inter-electrode slit 10a are inclined rightward toward the front (upward in FIG. 16), but may be inclined leftward.

図１６の一点鎖線Ｌ１に示すように、１の電極間スリット１０ａの前端部（図１６において上端）と、その直ぐ右隣りの電極間スリット１０ａの後端部（図１６において下端）とは、ワークＷの移動方向すなわち前後方向に沿う同一直線上に位置している。換言すると、１の電極間スリット１０ａの前端部の左右方向の位置と、その隣の電極間スリット１０ａの後端部の左右方向の位置が、互いに揃えられている。したがって、第３実施形態のプラズマ処理装置Ｍ１では、スリット群１００が、次式の関係を満たしている。
Ｌ×ｃｏｓθ＝（ｔ＋ｄ）×ｃｏｓｅｃθ …（式１）
ここで、Ｌは、電極間スリット１０ａの長さであり、ｔは、各電極板１１，１２の厚さ（隣り合う電極間スリット１０ａどうし間の間隔）であり、ｄは、電極間スリット１０ａの幅（隣接する電極板１１，１２間の間隔）である。 As shown by the one-dot chain line L1 in FIG. 16, the front end portion (upper end in FIG. 16) of one inter-electrode slit 10a and the rear end portion (lower end in FIG. 16) immediately adjacent to the right inter-electrode slit 10a are: It is located on the same straight line along the moving direction of the workpiece W, that is, the front-rear direction. In other words, the horizontal position of the front end portion of one inter-electrode slit 10a and the horizontal position of the rear end portion of the adjacent inter-electrode slit 10a are aligned with each other. Therefore, in the plasma processing apparatus M1 of the third embodiment, the slit group 100 satisfies the relationship of the following equation.
L × cos θ = (t + d) × cosec θ (Formula 1)
Here, L is the length of the interelectrode slit 10a, t is the thickness of each of the electrode plates 11 and 12 (interval between adjacent interelectrode slits 10a), and d is the interelectrode slit 10a. (Width between adjacent electrode plates 11 and 12).

なお、図示は省略するが、電極モジュール１０の上側に設けられる整流モジュール２０のスリット状整流板２３ａ（図２参照）も、前記電極間スリット１０ａに合わせて斜めになっており、対応する電極間スリット１０ａの上端開口の全長にわたってストレートに連なっている。   In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the slit-shaped rectification | straightening plate 23a (refer FIG. 2) of the rectification | straightening module 20 provided above the electrode module 10 is also slanting according to the said slit 10a between electrodes, It is connected straight over the entire length of the upper end opening of the slit 10a.

上記構成において、各電極間スリット１０ａでプラズマ化された処理ガスが、ワークＷに吹付けられる。同時に、移動機構４によってワークＷが前後に移動される。この時、ワークＷの各ポイントは、電極間スリット１０ａの真下と、電極板１１，１２の真下を斜めに横断する。これによって、プラズマガスの曝露量を平均化することができる。しかも、隣接する電極間スリット１０ａの前後逆側の端部どうしが同一の前後方向直線上に位置しているので、ワークＷをひと通り通すと、ワークＷ上のすべてのポイントにおいてプラズマガス曝露量を等量にすることができる。これによって、ワークＷの全体にわたって表面処理を確実に均一に行なうことができ、縞状のムラが出来るのを確実に防止することができる。特に、略常圧環境ではガスが拡散しにくくムラが出来やすいところ、これを効果的に防止することができる。
各電極板１１，１２は、上記第１実施形態と同様に、ワークＷの大きさに拘わらず短小にでき、湾曲を確実に防止できる。 In the above configuration, the processing gas that has been converted into plasma by the interelectrode slits 10a is sprayed onto the workpiece W. At the same time, the workpiece W is moved back and forth by the moving mechanism 4. At this time, each point of the workpiece W obliquely crosses directly below the interelectrode slit 10a and directly below the electrode plates 11 and 12. Thereby, the exposure amount of the plasma gas can be averaged. In addition, since the opposite ends of adjacent slits 10a between the electrodes are positioned on the same straight line in the front-rear direction, the amount of plasma gas exposure at all points on the work W when passing through the work W. Can be made equal. As a result, the surface treatment can be performed uniformly over the entire work W, and striped unevenness can be reliably prevented. In particular, in a substantially normal pressure environment, gas is difficult to diffuse and unevenness is likely to occur, which can be effectively prevented.
As with the first embodiment, each electrode plate 11 and 12 can be made short regardless of the size of the workpiece W, and can be reliably prevented from bending.

前後逆側の端部どうしが同一の前後方向直線Ｌ１上に揃えられるべき２つの電極間スリット１０ａ，１０ａは、直ぐ隣のものどうしに限られず、１つ置き又は複数個置きに隣り合うものどうしであってもよい（複数個隣のものどうしであってもよい）。すなわち、スリット群１００が、上記式１を一般化した次式を満たしていればよい。
Ｌ×ｃｏｓθ＝ｎ×（ｔ＋ｄ）×ｃｏｓｅｃθ …（式２）
ここで、ｎは、１以上の整数である。図１６（１つ隣のものどうしの場合）においては、ｎ＝１である。 The two inter-electrode slits 10a, 10a whose ends on the opposite side in the front-rear side should be aligned on the same straight line L1 in the front-rear direction are not limited to those immediately adjacent to each other, but are adjacent to every other one or plural. (May be adjacent to each other). That is, it is only necessary that the slit group 100 satisfies the following formula that generalizes the above formula 1.
L × cos θ = n × (t + d) × cosec θ (Expression 2)
Here, n is an integer of 1 or more. In FIG. 16 (in the case of adjacent ones), n = 1.

図１７は、上記式２においてｎ＝２の場合を満たした電極モジュール１０を示したものである。この電極モジュール１０では、各電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａが、図１６のものより大きく傾けられている。そして、１の電極間スリット１０ａの前端部と、それと１つ置きに隣り合う（すなわち２つ隣の）電極間スリット１０ａの後端部とが、同一の前後方向直線Ｌ１上に揃えられている。   FIG. 17 shows the electrode module 10 that satisfies the case of n = 2 in the above equation 2. In the electrode module 10, the electrode plates 11, 12 and the interelectrode slit 10a are inclined more than those in FIG. The front end portion of one inter-electrode slit 10a and the rear end portion of every other adjacent (ie, two adjacent) inter-electrode slit 10a are aligned on the same front-rear direction straight line L1. .

図１８に示すように、各電極板１１，１２が、並設方向に対し直交し、電極モジュール１０それ自体の構造が図１のものと同様になっていても、全体を斜めに配置することにより、電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａを傾けることができる。   As shown in FIG. 18, even if the electrode plates 11 and 12 are orthogonal to the parallel direction and the structure of the electrode module 10 itself is the same as that of FIG. Thus, the electrode plates 11 and 12 and thus the interelectrode slit 10a can be tilted.

図１８においては、処理ヘッド１の全体が、平面視時計方向に角度θ’（＝（π／２）−θ）だけ傾けられている。これによって、電極モジュール１０の長手方向が、左右方向に対し角度θ’だけ傾けられている。また、電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａが、前後方向すなわちワークＷの移動方向に対し角度θ’だけ傾けられている。そして、１の電極間スリット１０ａの前端部が、直ぐ右隣りの電極間スリット１０ａの後端部と、同一の前後方向直線Ｌ１上に位置されている。図１８の電極モジュール１０では、上記式２と等価の次式の関係が満たされている。
Ｌ×ｃｏｓ（π／２−θ’）＝ｎ×（ｔ＋ｄ）×ｓｉｎ（π／２−θ’） …（式３）
式３のＬ、ｔ、ｄ、ｎは、上記式２の定義と同様である。図１８の電極モジュール１０の場合、ｎ＝１である。勿論、ｎが２以上の整数になるように傾けることにしてもよい。平面視時計方向ではなく、反時計方向に傾けることにしてもよい。 In FIG. 18, the entire processing head 1 is inclined by an angle θ ′ (= (π / 2) −θ) in a clockwise direction in plan view. Thereby, the longitudinal direction of the electrode module 10 is inclined by an angle θ ′ with respect to the left-right direction. Further, the electrode plates 11 and 12 and the interelectrode slit 10a are inclined by an angle θ ′ with respect to the front-rear direction, that is, the moving direction of the workpiece W. The front end of one inter-electrode slit 10a is positioned on the same front-rear direction straight line L1 with the rear end of the inter-electrode slit 10a immediately adjacent to the right. In the electrode module 10 of FIG. 18, the relationship of the following equation equivalent to the above equation 2 is satisfied.
L × cos (π / 2−θ ′) = n × (t + d) × sin (π / 2−θ ′) (Formula 3)
L, t, d, and n in Formula 3 are the same as those in Formula 2 above. In the case of the electrode module 10 of FIG. 18, n = 1. Of course, it may be tilted so that n is an integer of 2 or more. It may be tilted counterclockwise instead of clockwise in plan view.

図１６〜図１８のような斜設構造においても、スリット群１００を前後に複数段設けることにしてもよい。
例えば、図１９に示す処理ヘッド１は、前後に配置された２つの電極モジュール１０を有し、前後２段のスリット群１００を有している。各電極モジュール１０のケーシング１９は、図１６のものと同様に、ワーク移動方向と直交する左右方向に延びており、その内部に電極板１１，１２が左右に並設されて収容されている。これら電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａが、左右並設方向に対し所定角度θになるように傾けられている。前後の電極モジュール１０の電極間スリット１０ａどうしは、半ピッチだけ左右にずれている。図示は省略するが、各電極モジュール１０の上側には、ガス整流モジュール２０がそれぞれ設置されている。
なお、図１９においては、傾き角度θが、上記式１（すなわち式２のｎ＝１の場合）を満たす大きさになっているが、式２のｎ≧２を満たす大きさになっていてもよい。
かかる２段斜設構造によれば、より一層均一な表面処理を行なうことができる。また、各電極板１１，１２の一層の短小化を図ることができる。 Also in the oblique structure as shown in FIGS. 16 to 18, the slit group 100 may be provided in a plurality of stages on the front and rear sides.
For example, the processing head 1 shown in FIG. 19 has two electrode modules 10 arranged at the front and rear, and has a slit group 100 of two stages at the front and rear. The casing 19 of each electrode module 10 extends in the left-right direction orthogonal to the workpiece movement direction, as in FIG. 16, and the electrode plates 11, 12 are accommodated side by side in the left-right direction. These electrode plates 11 and 12 and thus the inter-electrode slit 10a are tilted so as to have a predetermined angle θ with respect to the horizontal arrangement direction. The inter-electrode slits 10a of the front and rear electrode modules 10 are shifted left and right by a half pitch. Although illustration is omitted, a gas rectification module 20 is installed above each electrode module 10.
In FIG. 19, the inclination angle θ is large enough to satisfy the above equation 1 (that is, n = 1 in equation 2), but is large enough to satisfy n ≧ 2 in equation 2. Also good.
According to such a two-stage oblique structure, a more uniform surface treatment can be performed. Further, the electrode plates 11 and 12 can be further shortened.

図２０は、図１８の斜設電極モジュール１０を複数段構造にした実施形態を示したものである。この実施形態の処理ヘッド１は、図１８と同様の斜設電極モジュール１０を前後に２つ備えている。各電極モジュール１０の長手方向は、左右方向に対し角度θ’をなす方向に延びている。電極板１１，１２ひいては電極間スリット１０ａは、電極モジュール１０の長手方向に互いに並設されるとともに、電極モジュール１０の長手方向と直交する方向、すなわちワークＷの移動方向に対し角度θ’をなす方向に向けられている。
前後の電極モジュール１０は、互いに左右に少しずれているが、ずれていなくてもよい。 FIG. 20 shows an embodiment in which the oblique electrode module 10 of FIG. 18 has a multi-stage structure. The processing head 1 of this embodiment includes two oblique electrode modules 10 similar to those in FIG. The longitudinal direction of each electrode module 10 extends in a direction that forms an angle θ ′ with respect to the left-right direction. The electrode plates 11, 12 and thus the interelectrode slit 10 a are arranged in parallel in the longitudinal direction of the electrode module 10, and form an angle θ ′ with respect to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode module 10, that is, the moving direction of the workpiece W. Is directed in the direction.
The front and rear electrode modules 10 are slightly displaced from each other to the left and right, but may not be displaced.

図２１は、上記第２実施形態（図５〜図１４）の装置を斜設構造にした実施形態を示したものである。この実施形態の処理ヘッド１は、前後２段をなして横に並設された多数の電極モジュール１０を備えている。これにより、前後２段のスリット群１００が構成されている。そして、処理ヘッド１の全体が、平面視時計方向に角度θ’だけ傾けられている。これによって、電極モジュール１０の並設方向が、左右方向（ワークＷの移動方向と直交する方向）に対し角度θ’をなすように傾けられている。電極モジュール１０の各電極板１１，１２ひいてはスリット群１００の各スリット１０ａは、並設方向に対し直交しており、したがって、前後方向すなわちワークＷの移動方向に対し角度θ’をなす方向に傾いている。この傾き角度θ’は、既述の式２、式３と等価の次式が満たされるように設定されている。
θ’＝ｔａｎ−１（ｎ×Ｐ／Ｌ） …（式４）
ここで、Ｐは、電極板１１，１２及び電極間スリット１０ａのピッチ（例えばＰ＝１２ｍｍ）であり、Ｌは、電極間スリット１０ａの長さ（例えばＬ＝３００ｍｍ）であり、ｎは、１以上の整数である。図２１の装置では、ｎ＝１である。これによって、左右に隣り合う２つの電極スリット１０ａにおいて、左側の電極スリット１０ａの前端部と、右側の吹出しスリット１０ｂの後端部とが、ワークＷの前後移動方向に沿う同一の直線Ｌ１上に位置することになる。
なお、電極モジュール１０の具体構造は、図６〜図１３に示す第２実施形態と同様であるが、端電極板１２Ｌ，１２Ｒを、第２実施形態のものに代えて図１５に示す第２実施形態の変形態様と同様に構成してもよい。前側の段と後側の段は、半ピッチ（Ｐ／２）だけ左右にずれているが、必ずしもずれている必要はない。 FIG. 21 shows an embodiment in which the apparatus of the second embodiment (FIGS. 5 to 14) has an oblique structure. The processing head 1 of this embodiment includes a large number of electrode modules 10 arranged side by side in two stages. Thereby, the slit group 100 of 2 steps | paragraphs of front and back is comprised. The entire processing head 1 is tilted by an angle θ ′ in a clockwise direction in plan view. Thereby, the parallel arrangement direction of the electrode modules 10 is inclined so as to form an angle θ ′ with respect to the left-right direction (direction orthogonal to the moving direction of the workpiece W). The electrode plates 11 and 12 of the electrode module 10, and thus the slits 10 a of the slit group 100, are orthogonal to the parallel arrangement direction, and therefore tilt in the direction that forms an angle θ ′ with respect to the front-rear direction, that is, the moving direction of the workpiece W ing. This inclination angle θ ′ is set so as to satisfy the following expressions equivalent to Expressions 2 and 3 described above.
θ ′ = tan −1 (n × P / L) (Formula 4)
Here, P is the pitch between the electrode plates 11 and 12 and the interelectrode slit 10a (for example, P = 12 mm), L is the length of the interelectrode slit 10a (for example, L = 300 mm), and n is 1 It is an integer above. In the apparatus of FIG. 21, n = 1. Thereby, in the two electrode slits 10a adjacent to the left and right, the front end portion of the left electrode slit 10a and the rear end portion of the right blowing slit 10b are on the same straight line L1 along the longitudinal movement direction of the workpiece W. Will be located.
The specific structure of the electrode module 10 is the same as that of the second embodiment shown in FIGS. 6 to 13, but the end electrode plates 12L and 12R are replaced with those of the second embodiment shown in FIG. You may comprise similarly to the deformation | transformation aspect of embodiment. The front stage and the rear stage are shifted left and right by a half pitch (P / 2), but are not necessarily shifted.

ここまでの実施形態では、処理ヘッド１が架台に固定されており、動くことがなかったが、処理ヘッド１をワークＷの移動方向に対し交差する方向に相対揺動させることにしてもよい。
すなわち、図２２に示す第４実施形態では、左右に並設された１段のモジュールユニット１Ｘからなる処理ヘッド１が、架台（図示せず）に左右スライド可能に支持されている。この処理ヘッド１に揺動機構８が接続されている。揺動機構８は、例えば往復アクチュエータや、回動アクチュエータ及びその回動を往復動に変える変換機構等で構成され、処理ヘッド１全体を左右に揺動させるようになっている。プラズマ処理時においては、移動機構４にてワークＷを前後に移動させるとともに、揺動機構８にて処理ヘッド１を左右（すなわちワークＷの移動方向と直交する方向）に揺動させながら、処理ガスをプラズマ化し、ワークＷに吹付ける。これによって、各スリット１０ａの延在方向とワークＷの移動方向が平行になっていても、縞状の処理ムラが形成されるのを防止でき、表面処理の均一性を向上させることができる。 In the embodiments so far, the processing head 1 is fixed to the gantry and does not move. However, the processing head 1 may be relatively swung in a direction crossing the moving direction of the workpiece W.
That is, in the fourth embodiment shown in FIG. 22, the processing head 1 composed of one-stage module units 1X arranged side by side is supported on a gantry (not shown) so as to be slidable to the left and right. A swing mechanism 8 is connected to the processing head 1. The oscillating mechanism 8 is composed of, for example, a reciprocating actuator, a rotating actuator, and a conversion mechanism for changing the rotation to a reciprocating motion, and the entire processing head 1 is oscillated left and right. During plasma processing, the workpiece W is moved back and forth by the moving mechanism 4, and the processing head 1 is swung left and right (that is, the direction orthogonal to the moving direction of the workpiece W) by the swinging mechanism 8 while processing. Gas is turned into plasma and sprayed onto the workpiece W. As a result, even if the extending direction of each slit 10a and the moving direction of the workpiece W are parallel to each other, it is possible to prevent the formation of striped processing unevenness and improve the uniformity of the surface treatment.

揺動機構８による揺動振幅は、例えば電極板１１，１２及び電極間スリット１０ａのピッチＰの１／２であが、実際には、位置精度や加減速の関係で、揺動振幅をＰ／２より大きな範囲で最適化するのが望ましい。これによって、縞状の処理ムラを確実に解消することができる。   The swinging amplitude by the swinging mechanism 8 is, for example, ½ of the pitch P of the electrode plates 11 and 12 and the interelectrode slit 10a. In practice, however, the swinging amplitude is P due to positional accuracy and acceleration / deceleration. It is desirable to optimize in a range larger than / 2. As a result, striped processing unevenness can be surely solved.

また、揺動周期は、移動機構４によるワークＷの移動速度に応じて最適化する。具体的には、ワークＷが、スリット１０ａの長さ分の距離だけ移動する時間に、処理ヘッド１が、ちょうど自然数回（望ましくは複数回）揺動するような周期に設定する。これによって、揺動自体によるムラの発生を防止することができる。   Further, the swing cycle is optimized according to the moving speed of the workpiece W by the moving mechanism 4. Specifically, the period is set such that the processing head 1 swings naturally several times (preferably a plurality of times) during the time when the workpiece W moves by a distance corresponding to the length of the slit 10a. Thereby, the occurrence of unevenness due to the oscillation itself can be prevented.

図２３は、上記揺動機能付きの第４実施形態の変形態様を示したものである。この態様の処理ヘッド１は、前後２段をなして左右に並設されたモジュールユニット１Ｘにて構成されている。前側（図２３において上側）の段のモジュールユニット１Ｘの全体が、一体となって左右スライド可能になるようにして、図示しない架台に支持されている。また、後側（図２３において下側）の段のモジュールユニット１Ｘの全体が、一体となって、かつ前側の段とは別個に左右スライド可能になるようにして、上記架台に支持されている。前段モジュールユニット１Ｘには、第１揺動機構８Ａが接続され、後段モジュールユニット１Ｘには、第１揺動機構８Ｂが接続されている。これら揺動機構８Ａ，８Ｂは、上記揺動機構８と同様の構造をなし、対応する段のモジュールユニット１Ｘを左右に揺動させるようになっている。しかも、これら揺動機構８Ａ，８Ｂは、互いに協働して、揺動の位相を互いにずらすようになっている。この位相差φは、例えば、φ＝π／２である。揺動の振幅及び周期は、上記揺動機構８と同様である。これによって、処理ムラを確実に防止でき、表面処理の均一性をより向上させることができる。   FIG. 23 shows a modification of the fourth embodiment with the swing function. The processing head 1 according to this aspect is configured by module units 1X arranged in parallel on the left and right sides in two stages. The entire module unit 1X on the front side (upper side in FIG. 23) is supported by a frame (not shown) so as to be integrally slidable in the left and right directions. Further, the entire module unit 1X at the rear stage (lower side in FIG. 23) is supported by the gantry so as to be slidable to the left and right separately from the front stage. . A first swing mechanism 8A is connected to the front module unit 1X, and a first swing mechanism 8B is connected to the rear module unit 1X. These swing mechanisms 8A and 8B have the same structure as the swing mechanism 8, and swing the corresponding module unit 1X left and right. In addition, the swing mechanisms 8A and 8B cooperate with each other to shift the swing phases. This phase difference φ is, for example, φ = π / 2. The amplitude and period of the swing are the same as those of the swing mechanism 8. Thereby, processing unevenness can be reliably prevented, and the uniformity of the surface treatment can be further improved.

本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の形態を採用可能である。
例えば、スリット群１００は、１段又は２段に限られず、３段以上設けることにしてもよい。この場合も、隣り合う段どうしを、スリット１０ａの並設方向にずらすのが好ましい。このずれは、ピッチＰ÷（段の数）とするのが好ましい。特に、各スリット１０ａの延在方向がワークＷの移動方向と平行の場合には、段数を多くすればするほど処理の均一性を高めることができる。なお、均一性があまり要求されない処理（例えば洗浄等）の場合は、各スリット１０ａの延び方向がワークＷの移動方向と平行でも、スリット群１００は１段のみで十分である。
１つのスリットに代えて、複数の小孔や短めのスリットを一列に並べ（延在させ）、これを「１つの孔列」としてしてもよい。スリット群１００に代えて、上記小孔や短スリットからなる列をその延在方向と交差する向きに複数並べ、これを「孔列群」としてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various forms can be adopted.
For example, the slit group 100 is not limited to one or two stages, and may be provided with three or more stages. Also in this case, it is preferable to shift adjacent steps in the direction in which the slits 10a are arranged. This deviation is preferably Pitch / (number of stages). In particular, when the extending direction of each slit 10a is parallel to the moving direction of the workpiece W, the processing uniformity can be improved as the number of steps is increased. In the case of a process that does not require much uniformity (for example, cleaning), even if the extending direction of each slit 10a is parallel to the moving direction of the workpiece W, only one slit group 100 is sufficient.
Instead of one slit, a plurality of small holes or short slits may be arranged (extended) in a line, and this may be referred to as “one hole line”. Instead of the slit group 100, a plurality of rows of small holes and short slits may be arranged in a direction intersecting the extending direction, and this may be referred to as a “hole row group”.

図１６、図１７に示す斜設構造の各実施形態では、傾斜角度θが、式１のｎ＝１、ｎ＝２をそれぞれ満たすようになっているが、ｎ＝３以上を満たすようにしてもよい。図１８〜図２１に示す斜設構造の各実施形態では、傾斜角度θ’が、式４のｎ＝１を満たすようになっているが、ｎ＝２以上を満たすようにしてもよい。更に、斜設構造の傾斜角度は、必ずしも式１〜式４を満たしていなくてもよい。処理条件などに応じて、０度より大きく９０度より小さい範囲で適宜設定できる。   In each embodiment of the oblique structure shown in FIGS. 16 and 17, the inclination angle θ satisfies n = 1 and n = 2 in Equation 1, respectively, but satisfies n = 3 or more. Also good. In each embodiment of the oblique structure shown in FIGS. 18 to 21, the inclination angle θ ′ satisfies n = 1 in Expression 4, but may satisfy n = 2 or more. Furthermore, the inclination angle of the oblique structure does not necessarily satisfy Expressions 1 to 4. Depending on the processing conditions and the like, it can be set appropriately within a range larger than 0 degree and smaller than 90 degrees.

図２２に示す揺動機能の実施形態において、処理ヘッド１を固定する一方、ワークＷを前後に移動させながら左右に揺動させることにしてもよい。この場合、移動機構に揺動機構を組み込むことにしてもよい。勿論、ワークＷを固定する一方、処理ヘッド１を前後に移動させながら左右に揺動させることにしてもよい。
揺動方向は、ワークＷの移動方向と交差する方向であればよく、スリット１０ａの並設方向に沿う方向に限られず、該並設方向に対し斜めをなす方向であってもよい。
図２３に示す揺動機能の実施形態では、スリット群１００（孔列群）が２段であったが、３段以上設けることにし、段ごとに揺動機構で揺動させ、隣り合う段どうしの揺動位相を互いにずらすようにしてもよい。この位相差φは、段数をｎとすると、例えばφ＝π／ｎであるが、これに限定されるものではなく、処理条件等に応じて適宜設定することができる。３段以上の場合、そのうちの隣り合う２つの段の一方に接続される揺動機構が、特許請求の範囲の「第１揺動機構」となり、他方の段に接続される揺動機構が、「第２揺動機構」となる。一方の段のスリット群（孔列群）を固定する一方、第１揺動機構にてワークＷを揺動させ、第２揺動機構にて他方の段のスリット群（孔列群）を前記ワークＷの揺動に対し位相をずらして揺動させるようにしてもよい。
図１６〜図２１のような斜設構造においても、揺動機構によって揺動させるようになっていてもよい。 In the embodiment of the swing function shown in FIG. 22, while the processing head 1 is fixed, the work W may be swung left and right while moving back and forth. In this case, a swing mechanism may be incorporated in the moving mechanism. Of course, the workpiece W may be fixed and the processing head 1 may be swung left and right while moving back and forth.
The swinging direction may be a direction that intersects with the moving direction of the workpiece W, and is not limited to the direction along the juxtaposed direction of the slits 10a, and may be a direction that is oblique to the juxtaposed direction.
In the embodiment of the swing function shown in FIG. 23, the slit group 100 (hole row group) has two stages. However, three or more stages are provided, and each stage is swung by a swing mechanism so that adjacent stages can be swung. The dynamic phases may be shifted from each other. This phase difference φ is, for example, φ = π / n, where n is the number of stages, but is not limited to this, and can be appropriately set according to processing conditions and the like. In the case of three or more stages, the swing mechanism connected to one of the two adjacent stages becomes the “first swing mechanism” in the claims, and the swing mechanism connected to the other stage is This is the “second swing mechanism”. While fixing the slit group (hole row group) on one stage, the workpiece W is swung by the first swing mechanism, and the slit group (hole row group) on the other stage is swung by the second swing mechanism. The phase may be shifted with respect to the movement.
Also in the oblique structure as shown in FIGS. 16 to 21, the structure may be made to swing by a swing mechanism.

第１、第２電極モジュールの各電極部材は、平板形状でなくてもよく、円柱形状等であってもよい。
第１電極モジュールの第１端電極部材と第２電極モジュールの第２端電極部材とが、それぞれ全体的に他の電極部材の約半分の厚さになっており、両者を合わせた合体電極部材が、他の電極部材と等厚になるようになっていてもよい。 Each electrode member of the first and second electrode modules may not have a flat plate shape but may have a cylindrical shape or the like.
The first end electrode member of the first electrode module and the second end electrode member of the second electrode module are approximately half the thickness of the other electrode members as a whole, and the combined electrode member is a combination of both. However, it may be the same thickness as other electrode members.

本発明は、処理ガスをスリット等の孔列の群から吹出して被処理物に当てるものであればよく、プラズマ表面処理に限られず、熱ＣＶＤやＨＦ（フッ酸）ベーパ等によるエッチングのような電極の無い表面処理にも適用できる。また、オゾン等によるアッシング、ＣＦ４等によるエッチング、その他、成膜（ＣＶＤ）、洗浄、表面改質（親水処理、撥水処理等）等の種々の表面処理に遍く適用できる。
処理の圧力条件は、略常圧に限らず、減圧環境でもよい。 The present invention is not limited to the plasma surface treatment as long as the process gas is blown out from a group of hole arrays such as slits and applied to the object to be processed, such as etching by thermal CVD, HF (hydrofluoric acid) vapor, or the like. It can also be applied to surface treatment without electrodes. Further, it can be applied to various surface treatments such as ashing with ozone, etc., etching with CF 4, etc., film formation (CVD), cleaning, surface modification (hydrophilic treatment, water repellent treatment, etc.).
The pressure condition of the process is not limited to a substantially normal pressure but may be a reduced pressure environment.

実施例を説明する。本発明が以下の実施例に限定されないことは言うまでもない。第２実施形態（図５〜図１４）と同様のエッチング用のプラズマ処理装置を用い、以下の条件下でエッチング処理を行なった。
電極温度： ５０℃
ワーク温度： １００℃
処理ガス
ＣＦ４ ２００ｓｃｃｍ
Ｏ２ ８００ｓｃｃｍ
Ｈ２Ｏ １５ｓｃｃｍ
パルス周波数： ２０ｋＨｚ
印加電圧 ３００Ｖ Examples will be described. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples. Etching was performed under the following conditions using the same plasma processing apparatus for etching as in the second embodiment (FIGS. 5 to 14).
Electrode temperature: 50 ° C
Work temperature: 100 ° C
Processing gas CF 4 200sccm
O 2 800 sccm
H 2 O 15 sccm
Pulse frequency: 20kHz
Applied voltage 300V

そして、前段のスリット群（孔列群）からのプラズマガスだけによる処理後の残膜の厚さと、前段と後段の２段階で処理した後の残膜の厚さを、ワークの左右幅方向にわたって測定した。
結果を図２４に示す。前段だけによる処理では、膜厚が若干不均一になった。更に後段による処理を経ると、膜厚を、ほぼ均一化できた。 Then, the thickness of the remaining film after the treatment with only the plasma gas from the slit group (hole array group) in the previous stage and the thickness of the remaining film after the treatment in the two stages of the previous stage and the subsequent stage were measured in the lateral width direction of the workpiece. .
The results are shown in FIG. The film thickness was slightly non-uniform in the treatment only in the previous stage. Furthermore, the film thickness could be made substantially uniform after the subsequent treatment.

本発明の第１実施形態を示し、図２のI−I線に沿う常圧プラズマ処理装置の平面断面図である。FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the atmospheric pressure plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention and taken along line II of FIG. 2. 図１のII−II線に沿う、前記常圧プラズマ処理装置の正面断面解説図である。It is front sectional explanatory drawing of the said normal pressure plasma processing apparatus which follows the II-II line of FIG. 各電極間スリットからのプラズマガスによる処理能力を示す解説図である。It is explanatory drawing which shows the processing capability by the plasma gas from each slit between electrodes. ワーキングディスタンスと処理レートの一般的な関係を示すグラフである。It is a graph which shows the general relationship between a working distance and a processing rate. 本発明の第２実施形態を示し、常圧プラズマ処理装置の概略構成の平面図である。It is a top view of schematic structure of an atmospheric pressure plasma processing apparatus, showing a second embodiment of the present invention. 図５の装置の各電極モジュールの平面図である。It is a top view of each electrode module of the apparatus of FIG. 図８のVII−VII線に沿う、図５装置のモジュールユニットの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the module unit of the apparatus of FIG. 5 which follows the VII-VII line of FIG. 図７のVIII−VIII線に沿う、モジュールユニットの正面断面図である。It is front sectional drawing of a module unit which follows the VIII-VIII line of FIG. 図８のIX−IX線に沿う、前後の段の電極モジュールの平面断面図である。FIG. 9 is a plan cross-sectional view of the front and rear electrode modules taken along line IX-IX in FIG. 8. 上記電極モジュールの電極板と詰めブロックの接合部の詳細を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing the details of the joined part of the electrode plate of the above-mentioned electrode module, and a packing block. （ａ）は、左右に隣り合う電極モジュールを分離して示す正面断面図であり、（ｂ）は、両電極モジュールを連結状態で示す正面断面図である。(A) is front sectional drawing which isolate | separates and shows the electrode module adjacent to right and left, (b) is front sectional drawing which shows both electrode modules in a connection state. 図９のXII−XII線に沿う、モジュールユニットの正面断面図である。It is front sectional drawing of a module unit which follows the XII-XII line | wire of FIG. 図８のXIII−XIII線に沿う、モジュールユニットの整流モジュールの平面断面図である。It is a plane sectional view of the rectification module of a module unit which meets an XIII-XIII line of FIG. 前段の電極モジュールと後段の電極モジュールによる処理能力を、ワーク上の位置と処理レートで示したグラフである。It is the graph which showed the processing capability by the electrode module of a front | former stage, and a back | latter stage electrode module with the position on a workpiece | work, and a process rate. 上記第２実施形態の変形態様を示し、（ａ）は、左右に隣り合う電極モジュールを分離して示す正面断面図であり、（ｂ）は、両電極モジュールを連結状態で示す正面断面図である。The deformation | transformation aspect of the said 2nd Embodiment is shown, (a) is front sectional drawing which isolate | separates and shows the electrode module adjacent to right and left, (b) is front sectional drawing which shows both electrode modules in a connection state. is there. 本発明の第３実施形態を示し、常圧プラズマ処理装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of a normal-pressure plasma processing apparatus showing a 3rd embodiment of the present invention. 上記第３実施形態の変形態様を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing a modification of the above-mentioned 3rd embodiment. 上記第３実施形態の他の変形態様を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing other modifications of the above-mentioned 3rd embodiment. 上記第３実施形態の他の変形態様を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing other modifications of the above-mentioned 3rd embodiment. 上記第３実施形態の他の変形態様を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing other modifications of the above-mentioned 3rd embodiment. 上記第２実施形態の装置に第３実施形態の要旨構成を組み合わせた実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows embodiment which combined the summary structure of 3rd Embodiment with the apparatus of the said 2nd Embodiment. 本発明の第４実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 4th Embodiment of this invention. 上記第４実施形態の変形態様を示す平面図である。It is a top view which shows the deformation | transformation aspect of the said 4th Embodiment. 実施例１の結果を示すグラフである。3 is a graph showing the results of Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

Ｍ 常圧プラズマ処理装置（表面処理装置）
Ｗ ワーク（被処理物）
１ プラズマ処理ヘッド（処理部）
１Ｘ モジュールユニット
１０ 電極モジュール
１０ａ スリット（孔列）
１００ スリット群（孔列群）
１１ ホット電極の電極板
１２ アース電極の電極板
１２Ｌ，１２Ｒ 端電極板
１２Ｘ 合体電極板
２０ 整流モジュール
４ 移動機構
８ 揺動機構
８Ａ 第１揺動機構
８Ｂ 第２揺動機構 M Normal pressure plasma treatment equipment (surface treatment equipment)
W Workpiece (Workpiece)
1 Plasma processing head (processing section)
1X module unit 10 electrode module 10a slit (hole array)
100 slit group (hole array group)
11 Electrode plate for hot electrode 12 Electrode plates for ground electrode 12L, 12R End electrode plate 12X Combined electrode plate 20 Rectification module 4 Movement mechanism 8 Oscillation mechanism 8A First oscillation mechanism 8B Second oscillation mechanism

Claims (26)

処理ガスを被処理物の表面に吹付け、該表面を処理する装置において、
一方向に延在する孔列をその延在方向と交差する方向に等ピッチで複数並設してなる孔列群を有し、各孔列から処理ガスを吹出す処理部と、
前記処理部を被処理物に対し、前記並設方向と交差する方向に相対移動させる移動機構とを備えたことを特徴とする表面処理装置。 In an apparatus for spraying a processing gas on the surface of an object to be processed and processing the surface,
A processing unit that has a group of hole rows formed by arranging a plurality of hole rows extending in one direction at equal pitches in a direction intersecting the extending direction, and blows out a processing gas from each hole row,
A surface treatment apparatus comprising: a moving mechanism for moving the processing unit relative to the objects to be processed in a direction crossing the parallel arrangement direction. 前記相対移動方向が、各孔列の延在方向に沿っていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the relative movement direction is along an extending direction of each hole row. 前記孔列の各々の延在方向と互いの並設方向とが直交し、前記相対移動方向が、前記延在方向に沿っていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。   2. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the extending direction of each of the hole arrays is orthogonal to the direction in which the holes are arranged, and the relative movement direction is along the extending direction. 前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the hole rows extend obliquely with respect to the relative movement direction. 前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在するとともに、前記相対移動方向と直交する方向に互いに並設されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the hole rows extend obliquely with respect to the relative movement direction and are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the relative movement direction. 前記孔列が、前記相対移動方向に対し斜めにそれぞれ延在するとともに、この延在方向と直交する方向に互いに並設されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the hole arrays extend obliquely with respect to the relative movement direction and are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the extending direction. 前記孔列のうち１の孔列の延在方向の一端部と、所定の整数個隣りの孔列の延在方向の他端部とが、前記相対移動方向に沿う同一直線上に位置していることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の表面処理装置。   One end portion in the extending direction of one hole row in the hole row and the other end portion in the extending direction of a predetermined integer number of adjacent hole rows are located on the same straight line along the relative movement direction. The surface treatment apparatus according to claim 4, wherein the surface treatment apparatus is provided. 前記ピッチが、前記孔列と被処理物との間の距離を有効範囲の上限近傍としたときの有効処理幅と略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の表面処理装置。   8. The pitch according to claim 1, wherein the pitch is set to be substantially equal to an effective processing width when a distance between the hole row and the object to be processed is set near an upper limit of an effective range. The surface treatment apparatus in any one. 前記処理部を被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に相対揺動させる揺動機構を更に備えたことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 1, further comprising a swinging mechanism that swings the processing unit relative to the object to be processed in a direction intersecting the relative movement direction. 前記処理部が、前記孔列群を前記延在方向に複数段有し、隣り合う孔列群の孔列どうしが、前記並設方向にずれていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の表面処理装置。   The said process part has the said hole row group in multiple steps in the said extension direction, and the hole rows of an adjacent hole row group have shifted | deviated to the said parallel arrangement direction. Surface treatment equipment. 前記ずれの大きさが、前記ピッチのｎ分の１（ｎは、前記孔列群の段数）であることを特徴とする請求項１０に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 10, wherein the size of the deviation is 1 / n of the pitch (n is the number of stages of the hole array group). 前記処理部が、前記孔列群を前記延在方向に複数段有しており、
隣り合う孔列群の一方に対応する第１揺動機構と、他方に対応する第２揺動機構を更に備え、これら第１、第２揺動機構が、それぞれ対応孔列群を互いに同一方向、かつ被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に相対揺動させ、しかも第１揺動機構の揺動位相と第２揺動機構の揺動位相が、互いにずれていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の表面処理装置。 The processing section has a plurality of the hole row groups in the extending direction,
A first rocking mechanism corresponding to one of the adjacent hole row groups and a second rocking mechanism corresponding to the other are further provided. These first and second rocking mechanisms respectively move the corresponding hole row groups in the same direction and to be processed. The rocking phase of the first rocking mechanism and the rocking phase of the second rocking mechanism are shifted from each other relative to each other in a direction crossing the relative movement direction. The surface treatment apparatus in any one of 1-9. 前記処理部が、等ピッチで並設された複数の電極部材を有し、隣接する電極部材どうし間に前記孔列としてスリット状の隙間が形成され、前記複数の電極部材による隙間によって前記孔列群が構成されており、
各隙間に被処理物をプラズマ処理するための処理ガスが通されることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の表面処理装置。 The processing section includes a plurality of electrode members arranged in parallel at an equal pitch, and a slit-like gap is formed as the hole row between adjacent electrode members, and the hole row group is formed by the gap between the plurality of electrode members. Configured,
The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein a treatment gas for plasma-treating an object to be treated is passed through each gap. 前記処理部が、前記並設方向に分離可能に連結された複数の電極モジュールを有し、
各電極モジュールが、等ピッチで並設された複数の電極部材を含み、前記孔列群の一部を構成していることを特徴とする請求項１３に記載の表面処理装置。 The processing unit has a plurality of electrode modules that are separably connected in the juxtaposed direction,
The surface treatment apparatus according to claim 13, wherein each electrode module includes a plurality of electrode members arranged in parallel at an equal pitch, and constitutes a part of the hole array group. 隣り合う２つの電極モジュールにおいて、互いの対向端に配置された電極部材どうしが、重ね合わされ、１の合体電極部材を構成し、
この合体電極部材が、前記隣り合う２つの電極モジュールの他の各電極部材と等厚であることを特徴とする請求項１４に記載の表面処理装置。 In two adjacent electrode modules, electrode members arranged at opposite ends of each other are overlapped to constitute one combined electrode member,
The surface treatment apparatus according to claim 14, wherein the combined electrode member has the same thickness as each of the other electrode members of the two adjacent electrode modules. 前記処理部が、処理ガスを均一化する整流路を有し、この整流路に複数の孔列が分岐するようにして連なっていることを特徴とする請求項１〜１５の何れかに記載の表面処理装置。   The said processing part has a rectification path which makes process gas uniform, and is connected so that a plurality of hole rows may branch to this rectification path. Surface treatment equipment. 前記処理部が、前記並設方向に分離可能に連結された複数のモジュールユニットを有し、各モジュールユニットが、前記電極モジュールと、この電極モジュールに接続された整流モジュールを備え、この整流モジュールが、処理ガスを均一化する整流路を有し、この整流路に同じモジュールユニットの電極モジュールの孔列が分岐するようにして連なっていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の表面処理装置。   The processing unit includes a plurality of module units that are separably connected in the parallel direction, and each module unit includes the electrode module and a rectifying module connected to the electrode module, and the rectifying module includes: The surface treatment according to claim 14 or 15, further comprising a rectifying path for uniformizing the processing gas, wherein the row of holes of the electrode modules of the same module unit are branched to the rectifying path. apparatus. 互いに等ピッチで並設された複数の孔列を有する処理部を、被処理物に対し前記並設方向と交差する方向に相対移動させながら、処理ガスを各孔列から吹出して被処理物の表面に吹付け、該表面の処理を行うことを特徴とする表面処理方法。   While relatively moving the processing unit having a plurality of hole rows arranged in parallel with each other in a direction intersecting the parallel arrangement direction with respect to the object to be processed, a processing gas is blown out from each hole row to A surface treatment method comprising spraying a surface and treating the surface. 被処理物を、前記孔列の延在方向に沿って相対移動させながら、前記処理ガスの吹出しを行なうことを特徴とする請求項１８に記載の表面処理方法。   The surface treatment method according to claim 18, wherein the treatment gas is blown out while relatively moving the object to be treated along the extending direction of the hole rows. 被処理物を、前記孔列の延在方向に対し斜めに相対移動させながら、前記処理ガスの吹出しを行なうことを特徴とする請求項１８に記載の表面処理方法。   The surface treatment method according to claim 18, wherein the treatment gas is blown out while the object to be treated is relatively moved obliquely with respect to the extending direction of the hole rows. 前記ピッチを、前記孔列と被処理物との間の距離を有効範囲の上限近傍としたときの有効処理幅と略等しくなるように設定しておき、前記距離が前記有効範囲の上限近傍になるようにして処理を行なうことを特徴とする請求項１８〜２０の何れかに記載の表面処理方法。   The pitch is set to be substantially equal to the effective processing width when the distance between the hole row and the object to be processed is close to the upper limit of the effective range, and the distance is close to the upper limit of the effective range. The surface treatment method according to claim 18, wherein the treatment is performed as described above. 前記処理部が、前記等ピッチをなす孔列からなる孔列群を前記延在方向に複数段配置することにより構成され、しかも隣り合う段の孔列群どうしが前記並設方向にずれており、
前記相対移動を、前記複数段の孔列群について一体に行うことを特徴とする請求項１８〜２１の何れかに記載の表面処理方法。 The processing section is configured by arranging a plurality of hole array groups each including the hole array having the equal pitch in the extending direction, and the hole array groups of adjacent stages are shifted in the parallel arrangement direction,
The surface treatment method according to any one of claims 18 to 21, wherein the relative movement is integrally performed for the plurality of hole array groups. 前記処理部を、被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に更に相対揺動させながら、前記処理ガスの吹出しを行うことを特徴とする請求項１８〜２１の何れかに記載の表面処理方法。   The surface according to any one of claims 18 to 21, wherein the processing gas is blown out while the processing section is further swung relative to an object to be processed in a direction intersecting the relative movement direction. Processing method. 前記処理部が、前記等ピッチをなす孔列からなる孔列群を前記延在方向に複数段配置することにより構成されており、
前記相対移動と併行して、隣り合う段の孔列群どうしを、被処理物に対し前記相対移動方向と交差する方向に、位相を互いにずらして相対揺動させることを特徴とする請求項１８〜２１の何れかに記載の表面処理方法。 The processing section is configured by arranging a plurality of hole array groups each including the hole array having the equal pitch in the extending direction,
In parallel with the relative movement, adjacent groups of hole arrays are relatively swung with a phase shifted from each other in a direction intersecting the relative movement direction with respect to the object to be processed. The surface treatment method according to any one of the above. 前記揺動の振幅を、前記ピッチの２分の１又は２分の１強とすることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の表面処理方法。   The surface treatment method according to claim 23 or 24, wherein the amplitude of the oscillation is set to one half or a little more than one half of the pitch. 前記揺動の周期を、被処理物が孔列の長さ分の距離だけ相対移動する時間の整数分の１に設定することを特徴とする請求項２３〜２５の何れかに記載の表面処理方法。   The surface treatment according to any one of claims 23 to 25, wherein the oscillation cycle is set to 1 / integer of a time during which the workpiece is relatively moved by a distance corresponding to the length of the hole row. Method.
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