JP3180092B2 - プラズマ処理システム及びプラズマ処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物の表面に
存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、
製膜、表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズ
マを発生させるためのプラズマ処理装置を具備するプラ
ズマ処理システム、及びこれを用いたプラズマ処理方法
に関するものであり、精密な接合が要求される電子部品
の表面のクリーニングに応用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大気圧下でプラズマ処理を行
うことが試みられている（例えば、特開平２−１５１７
１号公報や特開平３−２４１７３９号公報や特開平１−
３０６５６９号公報）。図２１に従来からあるプラズマ
処理装置を示す。５０は反応槽であって、その内部には
上部電極５１と下部電極５２が対向して配置されてい
る。また反応槽５０の上面には絶縁物５３が装着されて
おり、この絶縁物５３を貫通する配線６２にて上部電極
５１と交流電源５４が接続されている。尚、交流電源５
４は接地されている。また反応槽５０の下面には絶縁物
５５が装着されており、この絶縁物５５を貫通する配線
６１にて下部電極５２は接地されている。また下部電極
５２の上面には固体誘電体５９が設けられている。さら
に反応槽５０の上部にはガス導入口５６が設けられてい
ると共に反応槽５０の下部にはガス導出口５７が設けら
れている。そして固体誘電体５９の上に被処理物７を載
せ、ガス導入口５６からプラズマ生成用ガスを導入する
と共に上部電極５１と下部電極５２の間に交流を印加し
てプラズマ生成用ガスをプラズマ化することによって、
被処理物７のプラズマ処理を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプラズマ
処理装置では、被処理物７の特定の部分にのみプラズマ
処理を行いにくく、しかも被処理物７を一個ずつ反応槽
５０の中に入れてプラズマ処理を行う、いわゆるバッチ
処理しか行うことができず、処理時間が長くかかるとい
う問題があった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、被処理物の特定の部分にのみプラズマ処理を行い
やすく、しかも被処理物を連続的に処理することができ
て処理時間を短くすることができるプラズマ処理システ
ム及びプラズマ処理方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプラズマ処理システムは、外側電極１を備え絶縁性材
料にて形成した筒状の反応管２、及び反応管２の内部に
配置される内側電極３を具備して構成され、外側電極１
と内側電極３の少なくとも一方に冷却手段を設けて構成
され、反応管２に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガ
スの混合気体を導入すると共に外側電極１と内側電極３
の間に交流電界を印加することにより大気圧下で反応管
２の内部にグロー放電を発生させ、反応管２からプラズ
マジェット６５を吹き出すプラズマ処理装置と、プラズ
マジェット６５が吹き出される位置に被処理物７を搬送
する搬送装置２３とを備えて成ることを特徴とするもの
である。

【０００６】また本発明の請求項２に記載のプラズマ処
理システムは、請求項１の構成に加えて、プラズマジェ
ット６５が吹き出される位置において被処理物７が保持
されるＸＹテーブル９９またはＸＹＺテーブルを搬送装
置２３に設け、被処理物７の被処理部分１３にプラズマ
ジェット６５が吹き出されるようにＸＹテーブル９９ま
たはＸＹＺテーブルを移動させる制御装置４８を具備し
て成ることを特徴とするものである。

【０００７】また本発明の請求項３に記載のプラズマ処
理システムは、請求項１又は２の構成に加えて、反応管
２を二次元あるいは三次元に移動させる手段を設けて成
ることを特徴とするものである。

【０００８】また本発明の請求項４に係るプラズマ処理
方法は、外側電極１を備え絶縁性材料にて形成した筒状
の反応管２の内部に内側電極３を配置し、外側電極１と
内側電極３の少なくとも一方に冷却手段を設け、反応管
２に不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの混合気体
を導入すると共に外側電極１と内側電極３の間に交流電
界を印加することにより大気圧下で反応管２の内部にグ
ロー放電を発生させ、反応管２からプラズマジェット６
５を吹き出すと共に、プラズマジェット６５が吹き出さ
れる位置に被処理物７を搬送することを特徴とするもの
である。

【０００９】また本発明の請求項５に記載のプラズマ処
理方法は、請求項４の構成に加えて、プラズマジェット
６５が吹き出される位置において搬送装置２３に設けた
ＸＹテーブル９９またはＸＹＺテーブルに被処理物７を
保持し、被処理物７の被処理部分１３にプラズマジェッ
ト６５が吹き出されるようにＸＹテーブル９９またはＸ
ＹＺテーブルを移動させることを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１１】図２に本発明で用いるプラズマ処理装置Ａ
の一例を示す。反応管２は絶縁性材料（誘電体材料）で
円筒状に形成されるものであって、その下端には直径が
下側ほど小さくなるように絞り込まれたテーパー構造の
集束部２０が形成されていると共に、反応管２の下端面
である集束部２０の下面には吹き出し口２１が設けられ
ている。このように集束部２０を設けないで吹き出し口
２１の口径を反応管２の直径とほぼ同じに形成した場
合、吹き出し口２１から吹き出されるプラズマジェット
６５の流速を上げようとすると、後述の外側電極１と内
側電極３の間隔を小さくして放電空間２２の体積を小さ
くしなければならず、このために外側電極１と内側電極
３の冷却が難しくなるが、本発明のように反応管２より
も直径が絞り込まれた集束部２０を設けることによっ
て、放電空間２２の体積を小さくすることなくプラズマ
ジェット６５の流速を上げることができ、被処理物７の
プラズマ処理を効率よく行うことができる。

【００１２】図１に示すプラズマ処理装置Ａの吹き出し
口２１の開口面積は、直径が０．１〜５ｍｍの真円の面
積に相当する大きさに形成されている。吹き出し口２１
の開口面積が上記の範囲よりも小さすぎると、吹き出さ
れるプラズマジェット６５の処理範囲が小さくなりすぎ
て、被処理物７のプラズマ処理に長時間を要することに
なり、逆に、吹き出し口２１の開口面積が上記の範囲よ
りも大きすぎると、吹き出されるプラズマジェット６５
の処理範囲が大きくなりすぎて、被処理物７に局所的な
プラズマ処理を施すことができなくなる恐れがある。

【００１３】また反応管２の上部にはガス導入管７０が
突設されている。反応管２を形成する絶縁性材料の誘電
率は放電空間２２（図２に斜線で示す）の低温化の重要
な要素であって、誘電率が２０００以下の絶縁性材料を
用いるのが好ましい。反応管２の絶縁性材料の誘電率が
２０００を超えると、外側電極１と内側電極３の空間に
印加される電圧が大きくなる代わりに、外側電極１と内
側電極３の間の放電空間２２でのプラズマの温度（ガス
温度）が上昇する恐れがある。反応管２の絶縁性材料の
誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、これ
よりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１と
内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけれ
ばならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の放
電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２２
でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。

【００１４】反応管２を形成する絶縁性材料として具体
的には、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコ
ニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例示
することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単体ある
いはマグネシアを含む絶縁性材料で反応管２を形成する
こともでき、このことでグロー放電の安定化を図ること
ができる。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高
いので、プラズマ中のイオンが反応管２の表面（内面）
に衝突した場合、反応管２の表面から二次電子が多量に
放出されることになり、この二次電子が反応管２の表面
に形成されたシースで加速されてプラズマ生成用ガスを
電離することになり、この結果、放電の安定化が保たれ
ると推察される。

【００１５】集束部２０の上側部分において反応管２の
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１の金属材料としては熱伝導性の高いも
のであることが好ましく、このことで外側電極１の放熱
性が向上して放電の均一化を図ることができる。具体的
には外側電極１の金属材料として、銅、アルミニウム、
真鍮、耐食性の高いステンレスなどを用いることができ
る。また外側電極１は板状やメッシュ状（網状）に形成
することができる。

【００１６】外側電極１の反応管２側の表面の算術平均
粗さで表した粗度は１０〜１０００μｍに設定すること
ができ、このことで、放電空間２２における放電の均一
化を図ることができる。これはミクロ的に見た場合に、
非常に微細なマイクロディスチャージの集合体が形成さ
れ、アークへの移行が阻害されるためであると考えられ
る。外側電極１の表面の粗度が１０μｍ未満であれば、
放電しにくくなる恐れがあり、外側電極１の表面の粗度
が１０００μｍを超えると、放電の不均一化が生じる恐
れがある。このように外側電極１の表面を粗面化する加
工としては、サンドブラストなどの物理的手段を採用す
ることができる。尚、表面粗さをｙ＝ｆ（ｘ）の形に表
した場合の算術平均粗さＲａ（μｍ）はＪＩＳ Ｂ ０
６０１で以下の式（１）で定義されている。

【００１７】

【数１】

【００１８】反応管２の内部には反応管２の中心部を上
下に貫くように内側電極（中心電極）３が配設されてい
る。内側電極３は断面略円形であって、その直径（外
径）は１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極
３の直径が１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面する
内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こりに
くくなり、プラズマを充分に生成することができなくな
る恐れがあり、内側電極３の直径が２０ｍｍを超える
と、相対的に反応管２や外側電極１を大きくしなければ
ならず、装置が大型化する恐れがある。この内側電極３
は集束部２０の上側から反応管２の上側に突出するまで
に設けられており、反応管２の内部において複数個の支
持具２４にて支持されている。そして反応管２の内部に
おいて、外側電極１と内側電極３の間の空間が放電空間
２２として内側電極３を囲うように形成されている。

【００１９】上記の放電空間２２の下端から吹き出し口
２１までの距離、すなわち外側電極１や内側電極３の下
端から吹き出し口２１までの距離であって、集束部２０
の高さ寸法は、２０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
この距離が２０ｍｍを超えると、活性の高い生きたプラ
ズマ活性種（ラジカルやイオンなど）を消滅させる前
に、プラズマジェット６５を被処理物７に吹き付けるこ
とができなくなって、被処理物７に対するプラズマ処理
の能力が低下する恐れがある。従って、放電空間２２の
下端から吹き出し口２１までの距離を２０ｍｍ以下にす
ることによって、活性の高い生きたプラズマ活性種を消
滅させる前に、吹き出し口２１からプラズマジェット６
５を吹き出して被処理物７に吹き付けることができ、被
処理物７のプラズマ処理を高めることができる。放電空
間２２の下端から吹き出し口２１までの距離は小さいほ
ど好ましいので、下限は０である。

【００２０】また外側電極１の内面と内側電極３の外面
の間の距離（放電空間２２の幅寸法）は１〜１０ｍｍに
設定するのが好ましい。この距離が１ｍｍ未満であれ
ば、外側電極１と内側電極３の距離が近すぎて安定な放
電を得ることができなくなる恐れがあり、この距離が１
０ｍｍを超えると、外側電極１と内側電極３の距離が遠
すぎて印加電力を大きくしなければならず、外側電極１
や内側電極３の温度が上昇して安定な放電を得ることが
できなくなる恐れがある。

【００２１】上記の内側電極３は電極本体管２５と供給
管２６から構成される二重管で形成されている。電極本
体管２５は上下面が閉口する中空の棒状に形成されるも
のであって、反応管２よりも上側に突出する箇所には排
出管部２７が設けられている。電極本体管２５よりも小
径に形成される供給管２６は、電極本体管２５の中心部
を貫くように電極本体管２５の下部から電極本体管２５
の上側に突出するまでに設けられており、電極本体管２
５の上側に突出する部分は供給部２８として形成されて
いる。そして内側電極３の内部において電極本体管２５
と供給管２６の間には、排出管部２７と連通する流路部
２９として形成されている。これら電極本体管２５と供
給管２６は外側電極１と同様の金属材料で形成されるこ
とが好ましく、また電極本体管２５の外面は外側電極１
と同様に粗面化されているのが好ましい。

【００２２】放電空間２２における放電の安定化のため
に、内側電極３の電極本体管２５の表面は絶縁性材料
（誘電体材料）の被膜でコーティングされていることが
好ましい。またこのコーティングで用いる絶縁性材料の
誘電率は２０００以下であることが好ましく、絶縁性材
料の誘電率が２０００を超えると、外側電極１と内側電
極３の空間に印加される電圧が大きくなる代わりに、外
側電極１と内側電極３の間の放電空間２２でのプラズマ
の温度（ガス温度）が上昇する恐れがある。絶縁性材料
の誘電率の下限値は特に限定されないが、２であり、こ
れよりも小さいと、放電を維持するために、外側電極１
と内側電極３の間に印加する交流の電圧を大きくしなけ
ればならず、このため、外側電極１と内側電極３の間の
放電空間２２での電力消費量が大きくなって放電空間２
２でのプラズマの温度が上昇する恐れがある。

【００２３】内側電極３のコーティングに用いる絶縁性
材料として具体的には、石英、アルミナ、イットリア部
分安定化ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック
材料などを例示することができる。さらに、アルミナ、
チタニア、ＳｉＯ₂、ＡｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ、ＳｉＣ、ＤＬＣ
（ダイヤモンド様炭素被膜）、チタン酸バリウム、ＰＺ
Ｔ（チタン酸鉛ジルコネート）などの誘電体材質のもの
を例示することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単
体あるいはマグネシアを含む絶縁性材料を用いることも
でき、このことでグロー放電の安定化を図ることができ
る。これは、マグネシアは二次電子放出係数が高いの
で、プラズマ中のイオンが内側電極３の表面のコーティ
ングに衝突した場合、コーティングの表面から二次電子
が多量に放出されることになり、この二次電子がコーテ
ィングの表面に形成されたシースで加速されてプラズマ
生成用ガスを電離することになり、この結果、放電の安
定化が保たれると推察される。このようなマグネシアを
含む絶縁性材料としては、例えば、アルミナ等のセラミ
ック粉末の中に微量（０．０１〜５ｖｏｌ％）のマグネ
シアを添加して焼結した焼結体、及び石英などのガラス
質の表面にＣＶＤ等でＭｇＯ膜を形成したものなどを挙
げることができる。

【００２４】また内側電極３の表面にコーティングする
にあたっては、絶縁性材料で円筒体（セラミック管やガ
ラス管）を形成し、これの内側に内側電極３を挿着して
密着させる方法、及びアルミナ、チタン酸バリウム、Ｐ
ＺＴなどの粉末をプラズマ中で分散させ、内側電極３の
電極本体管２５の表面に吹き付けるようにするプラズマ
溶射法、及びシリカ、酸化スズ、チタニア、ジルコニ
ア、アルミナなどの無機質粉末を溶剤などにより分散
し、内側電極３の電極本体管２５の表面にスプレーなど
で吹き付けて被覆した後、６００℃以上の温度で溶融さ
せるいわゆる琺瑯被覆方法、及びゾルゲル法によるガラ
ス質膜の形成方法などを採用することができる。さらに
気相蒸着法（ＣＶＤ）もしくは物理蒸着法（ＰＶＤ）に
より内側電極３の電極本体管２５の表面を絶縁性材料で
コーティングすることもでき、これらの方法を採用する
ことによって、極めて緻密で平滑な吸着性の乏しい絶縁
性材料の被膜で内側電極３の表面をコーティングするこ
とができ、放電の安定化をより促進することができる。

【００２５】本発明の冷却手段として用いる冷媒は、イ
オン交換水や純水も使用することができるが、０℃で不
凍性を有し、且つ電気絶縁性及び不燃性や化学安定性を
有する液体であることが好ましく、冷媒の電気絶縁性能
は０．１ｍｍ間隔での耐電圧が１０ｋＶ以上であること
が好ましい。この範囲の絶縁性を有する冷媒を用いる理
由は、高電圧が印加される電極からの漏電を防止するた
めである。このような性質を有する冷媒としては、パー
フルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を例示
することができ、また純水にエチレングリコールを５〜
６０重量％添加した混合液であってもよい。

【００２６】本発明において外側電極１と内側電極３に
印加される交流の周波数は、１ｋＨｚ〜５０ＧＨｚ、好
ましくは１０ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定される。交流
の周波数が１ｋＨｚ未満であれば、放電空間２２での放
電を安定化させることができなくなる恐れがあり、交流
の周波数が５０ＧＨｚを超えると、放電空間２２でのプ
ラズマの温度上昇が著しくなる恐れがある。また外側電
極１と内側電極３に交流を印加する場合、外側電極１と
電源１５を接続し、内側電極３を接地するのが好まし
く、このことで内側電極３と被処理物７の間のストリー
マー放電を抑制することができる。これは、内側電極３
と被処理物７の間の電位差がほとんど０になり、ストリ
ーマー放電が生成されにくくなるためであり、特に、被
処理物７に金属部分が含まれている場合はストリーマー
放電の生成が著しくなるので、内側電極３を接地するの
が好ましい。尚、図２のものでは内側電極３は供給管２
６の供給部２８から接地されている。

【００２７】また本発明において外側電極１と内側電極
３の間の放電空間２２に印加される印加電力は２０〜３
５００Ｗ／ｃｍ³に設定するのが好ましい。放電空間２
２に印加される印加電力が２０Ｗ／ｃｍ³未満であれ
ば、プラズマを充分に発生させることができなくなり、
逆に、放電空間２２に印加される印加電力が３５００Ｗ
／ｃｍ³を超えると、安定した放電を得ることができな
くなる恐れがある。尚、印加電力の密度（Ｗ／ｃｍ³）
は、（印加電力／放電空間体積）で定義される。

【００２８】本発明においてプラズマ生成用ガスとして
は、不活性ガス（希ガス）あるいは不活性ガスと反応ガ
スの混合気体を用いることができる。不活性ガスとして
は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを使
用することができるが、放電の安定性や経済性を考慮す
ると、アルゴンやヘリウムを用いるのが好ましい。また
アルゴン単独ではストリーマー放電が生成し易いので、
アルゴンをヘリウムで希釈した混合ガスを用いることが
好ましく、その混合比率は放電空間２２の温度とも密接
に関連するが、プラズマジェット６５の温度を２５０℃
以下にした場合は、アルゴンを９０重量％以下にするの
が好ましい。これよりもアルゴンが多くなると、ストリ
ーマー放電が生じ易くなる恐れがある。尚、アルゴンが
多いとストリーマー放電が生じ易くなるのは、アルゴン
がヘリウムに比べて準安定状態のエネルギーや寿命がヘ
リウムに比べて小さいためであると考えられる。

【００２９】また上記反応ガスの種類は処理の内容によ
って任意に選択することができる。例えば、被処理物の
表面に存在する有機物のクリーニング、レジストの剥
離、有機フィルムのエッチングなどを行う場合は、酸
素、空気、ＣＯ₂、Ｎ₂Ｏなどの酸化性ガスを用いるのが
好ましい。また反応ガスとしてＣＦ₄などのフッ素系ガ
スも適宜用いることができ、シリコンなどのエッチング
を行う場合にはこのフッ素系ガスを用いるのが効果的で
ある。また金属酸化物の還元を行う場合は、水素、アン
モニアなどの還元性ガスを用いることができ、その添加
量は不活性ガスに対して１０重量％以下、好ましくは
０．１〜５重量％の範囲である。反応ガスの添加量が
０．１重量％未満であれば、処理効果が低くなる恐れが
あり、反応ガスの添加量が１０重量％を超えると、放電
が不安定になる恐れがある。

【００３０】また上記有機物の除去や無機物の還元・除
去の処理は、反応ガスを用いなくても不活性ガスのみで
行うことができる。つまり、被処理物７の表面の酸化や
フッ素化を起こさないでも上記処理が行える。これは、
プラズマ内部に存在する不活性ガスのイオンやラジカル
の運動エネルギーとガス流（プラズマが吹き出す際の流
れ）の運動エネルギーが合わさってプラズマが被処理物
７にアタックすることによる効果であり、このアタック
により被処理物７の表面の化合物の結合エネルギーを切
断して除去するためであると考えられる。

【００３１】次に、上記のように形成されるプラズマ処
理装置Ａを用いたプラズマ処理方法を説明する。まず、
ガス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成
用ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側
電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれと同時
に内側電極３を冷媒によって冷却すると共に外側電極１
に冷却された空気を吹き付けるなどして外側電極１を空
冷して冷却する。この後、外側電極１と内側電極３の間
に印加された交流電界により大気圧下で反応管２の放電
空間２２でグロー放電を発生させ、グロー放電で反応管
２の内部に導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化
し、プラズマ活性種を含むこのプラズマを図３に示すよ
うに吹き出し口２１からプラズマジェット６５として吹
き出して被処理物７の表面に吹きつけることによって、
プラズマ処理を行うことができる。

【００３２】吹き出し口２１から吹き出されるプラズマ
ジェット６５の流速は、２〜３０ｍ／秒に設定するのが
好ましい。プラズマジェット６５の流速が２ｍ／秒未満
であれば、プラズマジェット６５の処理能力が小さすぎ
て被処理物７をプラズマ処理するのに長時間を要するこ
とになる恐れがあり、プラズマジェット６５の流速が３
０ｍ／秒を超えると、プラズマジェット６５の処理能力
が大きすぎて被処理物７が破損する恐れがある。そして
プラズマジェット６５の流速が上記の範囲となるよう
に、吹き出し口２１の口径や集束部２０の傾斜の度合い
を調整して設定するのである。

【００３３】上記のプラズマ処理において、内側電極３
を冷媒によって冷却するにあたっては、供給部２８の上
端の開口から冷媒を供給管２６に供給する（矢印）と
共に、供給管２６の下端の開口から冷媒を内側電極３の
内部の流路部２９に流入し、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部２７を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管２６を通じて冷却能力
の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにする。
流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒は冷
凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒
に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のように
供給管２６を通じて流路部２９に導入される。このよう
に冷媒を循環させることによって、内側電極３を常に冷
却して所望の温度に保つことができる。上記のように内
側電極３の流路部２９と冷凍機の間で循環させる循環手
段としてはポンプを用いることができる。

【００３４】プラズマジェット６５の温度は２５０℃以
下にするのが好ましい。このような温度にするために、
外側電極１及び内側電極３はその表面温度が３５０℃以
下になるように冷却されるのが好ましい。内側電極３の
表面温度が３５０℃を超えると、放電空間２２にストリ
ーマー放電が生成されて、均質なグロー放電が生成され
ない恐れがある。尚、内側電極３の表面温度の下限値は
特に設定されず、例えば０℃以下であってもよく、冷媒
が凍結しない温度であればよい。そしてこのように反応
管２から吹き出すプラズマジェット６５の温度を２５０
℃以下に制御するために制御手段を用いるのが好まし
い。制御手段は熱電対などの温度センサーとパーソナル
コンピュータなどで構成される温度コントローラーから
構成されるものであって、温度センサーで測定し、この
測定結果に基づいて温度コントローラーで循環手段によ
る冷媒の循環流量や冷凍機の冷却による冷媒の温度や高
周波出力を制御してプラズマジェット６５の温度を２５
０℃以下に制御するのである。尚、プラズマジェット６
５の温度は被処理物７やプラズマ処理の種類に応じて変
更し、被処理物７を処理することができる温度以上にす
る。

【００３５】このように本発明のプラズマ処理装置は、
内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１を空
冷により冷却するので、大気圧下で周波数の高い交流で
プラズマを生成しても、外側電極１及び内側電極３の温
度上昇を抑えることができ、よってプラズマの温度（ガ
ス温度）が高くならないようにすることができて被処理
物７の熱的損傷を少なくすることができるものである。
また内側電極３を冷媒により冷却すると共に外側電極１
を空冷により冷却するので、放電空間２２の局所的な加
熱を防ぐことができ、均質なグロー放電を生成してスト
リーマー放電の生成を抑えることができて被処理物７の
ストリーマー放電による損傷を少なくすることができる
ものである。これは、従来の方法では内側電極３の温度
が高いほど内側電極３からの電子の放出が高められ、局
所的な電子の放出が生じ、その部分からストリーマー放
電が生成するのに対して、本発明では内側電極３を冷媒
で冷却すると共に外側電極１を空冷することによって、
局所的な電子の放出が抑えられるためであると考えられ
る。

【００３６】また外側電極１の内側あるいは内側電極３
の外側に接するなどして無機の絶縁性材料で形成される
反応管２を配置して外側電極１と内側電極３の間に電気
的絶縁性材料からなるバリア層を形成するので、より高
い放電の安定化を図ることができる。尚、上記実施の形
態では、外側電極１の内側に絶縁性材料で形成される反
応管２を接するように配置して内側電極３と反応管２の
間に放電空間２２を形成するようにしたが、これに限ら
ず、内側電極３の外側に絶縁性材料で形成される反応管
２を接するように配置して外側電極１と反応管２の間に
放電空間２２を形成するようにしてもよい。また外側電
極１の内側と反応管２の間及び内側電極３の外側と反応
管２の間の両方に放電空間２２を形成するようにしても
よい。

【００３７】またプラズマを集束部２０で集めて吹き出
し口２１からジェット状に吹き出すようにして、被処理
物７の小空間にプラズマ（放電）のエネルギー集中する
ので、処理効果や処理速度を極めて速くすることができ
る。また冷却手段を施しているため、温度の上昇を招く
ことなしに印加電力を増加させることができ、その結果
としてプラズマの密度を高め、処理速度を速めることが
できる。さらに処理効果の及ぶ範囲が吹き出し口２１の
近傍の領域に限定することができ、被処理物７の必要部
分のみにプラズマ処理を施すことができるものであり、
処理の不要部分にプラズマの影響を与えないようにする
ことができる。また大気圧下でのプラズマの処理である
ので、被処理物７を搬送することにより連続的な処理を
行うことができる。

【００３８】図４に本発明に用いるプラズマ処理装置Ａ
の他例を示す。このプラズマ処理装置Ａは図２のものに
おいて、外側電極１を図５のものに代えて形成されるも
のであって、その他の構成は図１のものと同様に形成さ
れている。この外側電極１は金属製であって、図４に示
すように、筒状の外壁３０の内側に筒状の内壁３１を形
成すると共に外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞され
た流通路３２を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路
３２と連通する流入管３４を設けると共に流入管３４の
反対側の位置において外壁３０の外面の下部に流通路３
２と連通する流出管３５を設けるようにして形成されて
いる。また内壁３１の内周面はサンドブラスト処理等の
加工で粗面化されており、その粗度は１０〜１０００μ
ｍに設定されている。そして内壁３１の内周面を反応管
２の外周に接触させるようにして外側電極１を反応管２
の外側に挿着することによって、プラズマ処理装置Ａが
形成されている。

【００３９】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図２の実施
の形態と同様に内側電極３を冷媒によって冷却しながら
行うことができるが、さらにこの実施の形態のプラズマ
処理装置Ａは、外側電極１も冷媒によって冷却しながら
プラズマ処理を行うものである。つまり、流入管３４を
通じて冷媒を流通路３２に供給して（矢印）、冷媒を
流通路３２に充満させるようにして外側電極１の冷却を
行うようにしている。また流通路３２に充満させた冷媒
は外側電極１の温度上昇により温度が高くなり冷却能力
が低下してくるが、この冷却能力が低下した冷媒は流出
管３５を通じて流通路３２から排出し（矢印）、これ
と同時に流入管３４を通じて冷却能力の高い冷媒を新た
に流通路３２に導入するようにする。流通路３２から排
出された冷却能力の低下した冷媒は冷凍機に導入され、
ここで冷却されて冷却能力の高い冷媒に戻される。冷却
能力が向上した冷媒は、上記のように流入管３４を通じ
て流通路３２に導入される。このように冷媒を循環させ
ることによって、外側電極１を常に冷却して所望の温度
に保つことができる。上記のように外側電極１の流通路
３２と冷凍機の間で循環させる循環手段としては内側電
極３の循環手段と同様にポンプを用いることができる。

【００４０】このプラズマ処理装置Ａでは、外側電極１
と内側電極の両方を冷媒により冷却するので、外側電極
１を空冷する上記実施の形態に比べて外側電極１の冷却
の度合いを大きくすることができる。従って、大気圧下
で周波数の高い交流でプラズマを生成しても、外側電極
１と内側電極３の両方の温度上昇をより抑えることがで
き、よってプラズマの温度（ガス温度）がより高くなら
ないようにすることができて被処理物７の熱的損傷をよ
り少なくすることができるものである。また外側電極１
と内側電極３の両方を冷却することによって、放電空間
２２の局所的な加熱をより防ぐことができ、より均質な
グロー放電を生成してストリーマー放電の生成を抑える
ことができて被処理物７のストリーマー放電による損傷
をより少なくすることができるものである。これは、外
側電極１と内側電極３の両方を冷却することによって、
外側電極１と内側電極３の両方からの部分的な電子の放
出が抑えられるためであると考えられる。

【００４１】図６に本発明で用いるプラズマ処理装置Ａ
の他例を示す。このプラズマ処理装置Ａは図５に示す外
側電極１を図４のように反応管２の外側に挿着せずに、
反応管２に一体に設けて形成されている。つまり、反応
管２を絶縁性材料で形成される上筒部２ａと下筒部２ｂ
の二体で構成し、外側電極１の上端と上筒部２ａの下端
を接合すると共に外側電極１の下端と下筒部２ｂの上端
を接合することによって、上筒部２ａと下筒部２ｂの間
に外側電極１を設けて反応管２と外側電極１を一体化す
るようにしている。その他の構成は図１及び図３のもの
と同様に形成されている。従って、このプラズマ処理装
置Ａは外側電極１と内側電極３が絶縁物を介さずに直接
向き合うように形成されている。また外側電極１と内側
電極３は絶縁物の上筒部２ａにより絶縁されている。

【００４２】図７（ａ）（ｂ）に本発明で用いるプラズ
マ処理装置Ａの他例を示す。反応管２は絶縁性材料で断
面略四角形の矩形型筒状に形成されるものであって、そ
の下端には幅が下側ほど小さくなった集束部２０が形成
されていると共に集束部２０の下面の略全面に亘って吹
き出し口２１が設けられている。また反応管２の上部に
はガス導入管７０が突設されている。反応管２を形成す
る絶縁性材料として上記と同様のものを用いることがで
きる。

【００４３】集束部２０の上側部分において反応管２の
外周には金属製の外側電極１が全周に亘って設けられて
いる。外側電極１は反応管２の形状に対応した矩形状に
形成されるものであって、図５に示すものを円筒ではな
くて矩形状に形成したものである。つまり、矩形筒状の
外壁３０の内側に矩形筒状の内壁３１を形成すると共に
外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路３２
を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連通す
る流入管３４を設けると共に流入管３４の反対側の位置
において外壁３０の外面の下部に流通路３２と連通する
流出管３５を設けるようにして形成されている。また内
壁３１の内周面はサンドブラスト処理等の加工で粗面化
されており、その粗度は１０〜１０００μｍに設定され
ている。そして内壁３１の内周面を反応管２の外周に接
触させるようにして外側電極１を反応管２の外側に挿着
されている。

【００４４】反応管２の内部には外側電極１と対峙する
ように内側電極３が配設されている。内側電極３は集束
部２０から反応管２の上側に突出するまでに設けられて
おり、反応管２の内部において、外側電極１と内側電極
３の間の空間が放電空間２２として内側電極３を囲うよ
うに形成されている。内側電極３は反応管２の形状に対
応した矩形状に形成される中空の電極本体管２５と、電
極本体管２５の上端に突設される供給管部８０と排出管
部８１とから構成されており、電極本体管２５の内部は
供給管部８０及び排出管部８１と連通する流路部２９と
して形成されている。この内側電極３は外側電極１と同
様の金属材料で形成されることが好ましく、また電極本
体管２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されている
のが好ましい。さらに内側電極３の短手方向の長さは、
１〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短
手方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面
する内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こ
りにくくなり、プラズマを充分に生成することができな
くなる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０
ｍｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大き
くしなければならず、装置が大型化する恐れがある。

【００４５】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の実施
の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を冷媒によっ
て冷却しながら行うことができる。まず、ガス導入管７
０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用ガスを導入
する（矢印）と共に、外側電極１と内側電極３に高周
波などの交流を印加し、さらにこれと同時に外側電極１
及び内側電極３を冷媒によって冷却する。この後、外側
電極１と内側電極３の間に印加された交流電界により大
気圧下で反応管２の放電空間２２でグロー放電を発生さ
せ、グロー放電で反応管２の内部に導入されたプラズマ
生成用ガスをプラズマ化し、このプラズマを吹き出し口
２１からプラズマジェット６５として吹き出して被処理
物７の表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を
行うことができる。

【００４６】内側電極３を冷媒によって冷却するにあた
っては、供給管部８０から冷媒を電極本体管２５の流路
部２９に供給し（矢印）、冷媒を流路部２９に充満さ
せるようにして行うことができる。また流路部２９に充
満させた冷媒は内側電極３の温度上昇により温度が高く
なり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下し
た冷媒は排出管部８１を通じて流路部２９から排出し
（矢印）、これと同時に供給管部８０を通じて冷却能
力の高い冷媒を新たに流路部２９に導入するようにす
る。流路部２９から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに供給管部８０を通じて流路部２９に導入される。こ
のように冷媒を循環させることによって、内側電極３を
常に冷却して所望の温度に保つことができる。

【００４７】外側電極１を冷媒によって冷却するにあた
っては、流入管３４を通じて冷媒を流通路３２に供給し
て（矢印）、冷媒を流通路３２に充満させるようにし
て外側電極１の冷却を行うようにしている。また流通路
３２に充満させた冷媒は外側電極１の温度上昇により温
度が高くなり冷却能力が低下してくるが、この冷却能力
が低下した冷媒は流出管３５を通じて流通路３２から排
出し（矢印）、これと同時に流入管３４を通じて冷却
能力の高い冷媒を新たに流通路３２に導入するようにす
る。流通路３２から排出された冷却能力の低下した冷媒
は冷凍機に導入され、ここで冷却されて冷却能力の高い
冷媒に戻される。冷却能力が向上した冷媒は、上記のよ
うに流入管３４を通じて流通路３２に導入される。この
ように冷媒を循環させることによって、外側電極１を常
に冷却して所望の温度に保つことができる。尚、プラズ
マジェット６５の温度が２５０℃以下になるように冷却
されるのが好ましく、温度を２５０℃以下に制御するた
めに、上記と同様の温度センサーと温度コントローラー
から構成される制御装置を用いるのが好ましい。

【００４８】図８に本発明で用いるプラズマ処理装置Ａ
の他例を示す。このプラズマ処理装置Ａは図３のものに
おいて、反応管２の下端部を図８（ｂ）（ｃ）のように
形成したものであり、その他の構成は図３のものと同様
に形成されている。この反応管２の下端部には集束部２
０が形成されておらず、ほぼ真っ直ぐに形成されてい
る。また反応管２の下端面は平板状の閉塞部１６で閉塞
されており、閉塞部１６に複数個（図８のものでは四個
で略円形の閉塞部１６の四等分線状に配置されてい
る。）の吹き出し口２１が穿孔されている。また反応管
２の内部には電極本体管２５と供給管２６からなる内側
電極３が反応管２の中心部を上下に貫くように配設され
ているが、内側電極３の電極本体管２５の下端は閉塞部
１６の上面の略中央部に当接されている。そして図５に
示す外側電極１を図４と同様に反応管２の下部の外側に
挿着することによって、プラズマ処理装置Ａが形成され
ている。この時、外側電極１の下端面と反応管２の下端
面はほぼ同じ高さに設定されており、従って、外側電極
１と内側電極３の間に形成される放電空間２２の下端か
ら吹き出し口２１までの距離はほぼ０になっている。従
って、活性の高い生きたプラズマ活性種を消滅させる前
に、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き出
して被処理物７に吹き付けることができ、被処理物７の
プラズマ処理を高めることができる。

【００４９】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、図４の実施
の形態と同様に、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部にプラズマ生成用ガスを導入すると共に、外側電極１
と内側電極３に高周波などの交流を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１と内側電極３を冷媒によって冷却
し、この後、外側電極１と内側電極３の間に印加された
交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２でグ
ロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に導
入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプラ
ズマを図８（ａ）に示すように各吹き出し口２１から同
時にプラズマジェット６５として吹き出して被処理物７
の表面に吹きつけることによって、複数のプラズマジェ
ット６５でプラズマ処理を行うことができる。外側電極
１と内側電極３の冷却は図３のものと同様にして行われ
る。

【００５０】このプラズマ処理装置Ａでは、プラズマジ
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７の複数箇所を同時に局所的に処理す
ることができるものである。

【００５１】図９に本発明で用いるプラズマ処理装置Ａ
の他例を示す。このプラズマ処理装置Ａの反応管２は、
上記と同様の絶縁性材料で断面略四角形の矩形型筒状に
形成されるものであって、その上面は断面略半円状の曲
面部１７として形成されていると共に反応管２の下面は
平板状の底面部１８として形成されている。底面部１８
には反応管２の長手方向に並ぶ複数個の吹き出し口２１
が二列に穿設されている。また曲面部１７には上側に突
出する複数本のガス導入管７０が接続されている。さら
に反応管２の各側壁部１９の外面には外側電極１が全長
に亘って設けられている。

【００５２】外側電極１は矩形板状に形成されるもので
ある。つまり、外壁３０の内側に内壁３１を形成すると
共に外壁３０と内壁３１の間に上下が閉塞された流通路
３２を形成し、外壁３０の外面の上部に流通路３２と連
通する流入管３４を設けると共に外壁３０の外面の下部
に流通路３２と連通する流出管３５を設けるようにして
形成されている。また内壁３１の内周面はサンドブラス
ト処理等の加工で粗面化されており、その粗度は１０〜
１０００μｍに設定されている。そして内壁３１の内周
面を反応管２の外周に接触させるようにして外側電極１
を反応管２の外側に挿着されている。

【００５３】反応管２の内部には外側電極１と対峙する
ように内側電極３が配設されており、外側電極１の内面
と内側電極３の外面の間において反応管２の内部には放
電空間２２が形成されているが、外側電極１の下端は反
応管２の底面部１８の下面とほぼ同じ高さに形成されて
おり、且つ内側電極３の下端は反応管２の底面部１８の
上面に当接されているので、放電空間２２の下端と吹き
出し口２１の間の距離はほぼ０に形成されている。従っ
て、活性の高い生きたプラズマ活性種を消滅させる前
に、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き出
して被処理物７に吹き付けることができ、被処理物７の
プラズマ処理を高めることができる。

【００５４】内側電極３は反応管２の形状に対応して反
応管２の長手方向と同方向に長い矩形状に形成される中
空の電極本体管２５と、電極本体管２５に突設される供
給管部８０及び排出管部８１とから構成されており、電
極本体管２５の内部は供給管部８０及び排出管部８１と
連通する流路部２９として形成されている。内側電極３
の長手方向の端部は反応管２の長手方向の端面から外側
に突出されており、内側電極３の一方の端部には冷媒が
供給される供給管部８０が突設されていると共に内側電
極３の他方の端部には冷媒が排出される排出管部８１が
突設されている。この内側電極３は外側電極１と同様の
金属材料で形成されることが好ましく、また電極本体管
２５の外面は外側電極１と同様に粗面化されているのが
好ましい。

【００５５】さらに内側電極３の短手方向の長さは、１
〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。内側電極３の短手
方向の長さが１ｍｍ未満であれば、放電空間２２の面す
る内側電極３の表面積が小さくなり過ぎて放電が起こり
にくくなり、プラズマを充分に生成することができなく
なる恐れがあり、内側電極３の短手方向の長さが２０ｍ
ｍを超えると、相対的に反応管２や外側電極１を大きく
しなければならず、装置が大型化する恐れがある。また
反応管２の内部で内側電極３の上方には整流板１０１が
設けられており、ガス導入管７０を通じて反応管２の内
部に供給されたプラズマ生成用ガスの流れを整流板１０
１で整えて放電空間２２に供給することができるように
形成されている。その他の構成は上記実施の形態と同様
に形成されている。

【００５６】このように形成されるプラズマ処理装置Ａ
を用いてプラズマ処理をするにあたっては、上記の図７
に示す実施の形態と同様に外側電極１及び内側電極３を
冷媒によって冷却しながら行うことができる。まず、ガ
ス導入管７０を通じて反応管２の内部にプラズマ生成用
ガスを導入する（矢印）と共に、外側電極１と内側電
極３の間に高周波などの交流電圧を印加し、さらにこれ
と同時に外側電極１及び内側電極３を冷媒によって冷却
する。この後、外側電極１と内側電極３の間に印加され
た交流電界により大気圧下で反応管２の放電空間２２で
グロー放電を発生させ、グロー放電で反応管２の内部に
導入されたプラズマ生成用ガスをプラズマ化し、このプ
ラズマを図１０に示すように、各吹き出し口２１からプ
ラズマジェット６５として同時に吹き出して被処理物７
の表面に吹きつけることによって、プラズマ処理を行う
ことができる。

【００５７】このプラズマ処理装置Ａでは、プラズマジ
ェット６５が吹き出される吹き出し口２１を複数個設け
たので、被処理物７を水平面で移動させるようなテーブ
ルを用いることなく、図１０に示すように、プラズマ処
理装置Ａの下側に被処理物７をベルトコンベアなどの搬
送装置２３で搬送して通過させることによって、被処理
物７の広範囲の複数箇所を同時に局所的に処理すること
ができ、装置を簡素化することができるものである。従
って、電子部品のような部品に金属や樹脂がハイブリッ
ドで複合された被処理物７においても、アーク（ストリ
ーマー放電）が生じることなく個別にプラズマ処理する
ことができるものである。

【００５８】図１に上記の図４のプラズマ処理装置Ａを
用いたプラズマ処理システムの概要を示すが、プラズマ
処理装置Ａとしては上記何れのものを用いても良い。７
１はボンベであって、プラズマ生成用ガスが種類毎に分
けて複数本のボンベ７１に貯蔵されている。この実施の
形態では三本のボンベ７１を用いており、そのうち一本
はヘリウムガスを、他の一本はアルゴンガスを、さらに
他の一本はＯ₂やＨ₂やＣＦ₄などの反応性を有するガス
（プラズマ活性種）をそれぞれ貯蔵している。各ボンベ
７１は接続管７２を介して一つのミキサー１０３にそれ
ぞれ接続されている。各接続管７２には一次バルブ７
３、一次圧力計７４、二次バルブ７５、二次圧力計７
６、供給量制御器７７が設けられている。一次バルブ７
３は制御装置４８を構成する後述のコンピュータなどの
コンピュータ１４により開閉が制御可能に形成されてお
り、プラズマ処理装置Ａで異常な温度が感知された場合
にコンピュータ１４からの指示により閉まって接続管７
２の導通を遮断するものである。供給量制御器７７はミ
キサー１０３に供給されるプラズマ生成用ガスの量を調
整するものである。ミキサー１０３は各ボンベ７１から
供給される複数種のプラズマ生成用ガスを混合するもの
である。上記のミキサー１０３はガス配管７８を介して
反応管２のガス導入管７０に接続されている。ガス配管
７８の途中には逆火防止弁７９が設けられており、プラ
ズマ処理装置Ａで火災が起きた場合に、ガス配管７８を
通じて火がミキサー１０３に到達しないようにこの逆火
防止弁７９で火を遮断するのである。

【００５９】８２は冷媒を冷却する冷凍機であって、送
出管８３と返送管８４を介してタンク８５に接続されて
いる。タンク８５には導出管８６の一端が接続されてお
り、導出管８６の途中には循環手段４であるポンプ８７
が設けられている。導出管８６の他端には分岐器８８が
設けられており、分岐器８８には供給管接続管８９と流
入管接続管９０が接続されている。供給管接続管８９は
プラズマ処理装置Ａの内側電極３の供給管２６に、また
流入管接続管９０はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の
流入管３４にそれぞれ接続されている。尚、このシステ
ムのプラズマ処理装置Ａは図３の同様のものであるが、
外側電極１の流入管３４と流出管３５の上下の位置関係
は逆に形成されている。

【００６０】９１は流出管接続管であって、その一端が
プラズマ処理装置Ａの外側電極１の流出管３５に、他端
は混合器９２にそれぞれ接続されている。９３は排出管
部接続管であって、その一端は内側電極３の電極本体管
２５の排出管部２７に、他端は上記の混合器９２にそれ
ぞれ接続されている。混合器９２は導入管１００により
上記のタンク８５に接続されており、導入管１００の途
中には冷媒の導入管１００に流れる冷媒の温度を測定す
る熱電対温度計９４が設けられている。この熱電対温度
計９４はプラズマ処理装置Ａの制御装置４８を構成する
ものである。

【００６１】１５は高周波発生器等で形成される電源で
あり、給電線９５を介してプラズマ処理装置Ａの外側電
極１に電気的に接続されており、また給電線９５の途中
には自動同調カップラー９６が設けられている。自動同
調カップラー９６は回路のインピーダンスの整合を自動
的に図るものである。９７は制御装置４８を構成する赤
外線温度計であり、プラズマ処理装置Ａの外側電極１の
温度と被処理物７の処理部分の温度を測定するものであ
る。１４はマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ
ー、ＣＰＵ、パーソナルコンピュータなどのコンピュー
タであって、プラズマ処理装置Ａの制御装置４８を構成
するものである。またコンピュータ１４は上記の熱電対
温度計９４と赤外線放射温度計９７と入力線９８で電気
的に接続されており、熱電対温度計９４と赤外線放射温
度計９７での温度測定結果が入力線９８を介して入力さ
れるようになっている。またコンピュータ１４は予めプ
ログラミングされた手順に従って、被処理物７を搬送す
るベルトコンベア等の搬送装置２３の搬送動作、プラズ
マ処理装置Ａの下側に配設されるＸＹテーブル９９の駆
動動作、一次バルブ７３の開閉動作、ポンプ８７による
冷媒の流量調整動作、電源１５における高周波発生量調
整動作や周波数調整動作、プラズマ処理の時間などを自
動的に制御するものである。尚、外側電極１及び自動同
調カップラー９６からの回路と外側電極１が接続される
部分は、腐食するとインピーダンスの不整合が生じるの
で、耐腐食性の材料、例えば金メッキ等を施すのが好ま
しい。

【００６２】図１１、１２に図１のプラズマ処理システ
ムの具体例を示す。箱状に形成されるシステム本体１１
０内の下部には、電源１５、冷凍機８２、ポンプ８７、
タンク８５、一次バルブ７３、ミキサー１０３が収納さ
れている。またシステム本体１１０内の上部には自動同
調カップラ９６が収納されている。１１１はシステム本
体１１０の上面に取り付けられた排気ファンである。そ
してシステム本体１１０内の中部に搬送装置２３が設け
られており、また搬送装置２３の上方にプラズマ処理装
置Ａが配置されている。尚、コンピュータ１４及びボン
ベ７１はシステム本体１１０の外部に配置されている。

【００６３】搬送装置２３は、ＸＹテーブル９９と導入
レール１１２と導出レール１１３とで構成されている。
導入レール１１２はシステム本体１１０の内部からシス
テム本体１１０の一方の側面に設けた入口１１４を介し
てシステム本体１１０の外部へと突出して設けられてい
る。図１３に示すように導入レール１１２は一対のレー
ル材１１５を水平面で略平行に並べて形成されており、
一対のレール材１１５の間の略中央部において、導入レ
ール１１２の内側端部の下側と外側端部の下側にはロー
ル１１６がそれぞれ設けられている。このロール１１６
には導入ベルト１１７が掛架されており、導入ベルト１
１７は導入モータ１１８の駆動により一方向に進行駆動
されるように形成されている。導入ベルト１１７は導入
レール１１２一対のレール材１１５の間において、シス
テム本体１１０の内部に向かう方向に進行するものであ
る。また導出レール１１３はシステム本体１１０の内部
からシステム本体１１０の他方の側面に設けた出口１２
０を介してシステム本体１１０の外部へと突出して設け
られている。上記入口１１４と出口１２０は互いに対向
する位置に形成されている。図１３に示すように導出レ
ール１１３は一対のレール材１１５を水平面で略平行に
並べて形成されており、一対のレール材１１５の間の略
中央部において、導出レール１１３の内側端部の下側と
外側端部の下側にはロール１１６がそれぞれ設けられて
いる。このロール１１６には導出ベルト１２１が掛架さ
れており、導出ベルト１２１は導出モータ１２２の駆動
により一方向に進行駆動されるように形成されている。
導出ベルト１２１は導出レール１１３の一対のレール材
１１５の間において、システム本体１１０の外部に向か
う方向に進行するものである。

【００６４】ＸＹテーブル９９は、下レール１２３と上
レール１２４と移動台１２５とで構成されている。下レ
ール１２３は導入レール１１２及び導出レール１１３と
略平行方向（入口１１４と出口１２０を結ぶ方向と略平
行方向）に長く形成されており、導入レール１１２及び
導出レール１１３の奥側に配置されている。下レール１
２３の上には走行台１２６が下レール１２３の長手方向
に走行自在に取り付けられており、走行台１２６の上に
上レール１２４が設けられている。上レール１２４は導
入レール１１２及び導出レール１１３と略直交方向（入
口１１４と出口１２０を結ぶ方向と略直交方向）に長く
形成されており、導入レール１１２と導出レール１１３
の間からプラズマ処理装置Ａの下側に至る長さに形成さ
れている。そして上レール１２４の上に移動台１２５が
上レール１２４の長手方向に沿って走行自在に取り付け
られている。

【００６５】移動台１２５は上レール１２４の上を走行
する走行部１２７と、走行部１２７の上に突設される脚
部１２８と、脚部１２８の上に設けられた平板状のセッ
ト台１２９とで構成されており、セット台１２９の上面
は導入レール１１２及び導出レール１１３の上面とほぼ
同じ高さに配置されている。そしてセット台１２９が導
入レール１１２及び導出レール１１３の間に位置する状
態とプラズマ処理装置Ａの下側に位置する状態との間で
移動するように、移動台１２５が上レール１２４の上を
走行して移動するのである。そしてＸＹテーブル９９に
は上記下レール１２３と上レール１２４と移動台１２５
を走行させるために、モーターなどの駆動装置が内蔵さ
れている。

【００６６】プラズマ処理装置Ａはシステム本体１１０
の内部に立設された支持台１３０の先端に取り付けられ
ており、導入レール１１２及び導出レール１１３の奥側
で、下レール１２３及び上レール１２４のほぼ真上に配
置されている。図１４、１５に示すように、支持台１３
０の先端には挟持具１３１が設けられており、挟持具１
３１で反応管２の略中央部が挟持されている。またプラ
ズマ処理装置Ａは上下面が開口するシールドケース１３
２で覆われており、シールドケース１３２の下面の開口
からは反応管２の集束部２０が、シールドケース１３２
の上面の開口からは供給管２６の供給部２８がそれぞれ
突出されている。またシールドケース１３２の側面には
外側電極１の流入管３４と流出管３５が突出されてい
る。尚、プラズマ処理装置Ａは図４のものとほぼ同等に
形成されている。

【００６７】このプラズマ処理システムには、流入防止
手段５を設けて形成されている。流入防止手段５は放電
空間２２における放電及びプラズマ生成用ガスの供給を
停止してプラズマ処理を行っていない時に、有機物や湿
気などの微量の不純物を含有する反応管２の外部の空気
が、吹き出し口２１から反応管２へ流入するのを防止す
るものである。流入防止手段５は蓋体６とこれを上下駆
動させるシリンダーなどの駆動装置３３で構成されてお
り、駆動装置３３のロッド４６の上端に蓋体６が設けら
れている。そして蓋体６が吹き出し口２１と対向するよ
うに反応管２の下側に配置されている。蓋体６の上面に
は反応管２の下端部の集束部２０が挿入される収納凹部
４１が凹設されている。収納凹部４１はすり鉢状であっ
て断面略逆台形状に形成されており、収納凹部４１の内
周面には溝部４２が全周に亘って凹設されていると共
に、溝部４２にはパッキン１０２が挿着されている。

【００６８】上記のプラズマ処理装置Ａでプラズマ処理
を行う場合は、駆動装置３３のロッド４６を下動させて
蓋体６を下動させることによって吹き出し口２１を開放
させ、吹き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き
出しようにする。またプラズマ処理を停止している場合
は、駆動装置３３のロッド４６を上動させて蓋体６を上
動させ、蓋体６の収納凹部４１に反応管２の集束部２０
を収納すると共にパッキン１０２を集束部２０の外周面
に密着させ、吹き出し口２１を蓋体６で閉塞するように
する。

【００６９】プラズマ処理装置Ａの停止時に、吹き出し
口２１を開放したままにしておくと、反応管２の外部の
空気が吹き出し口２１から反応管２内に侵入し、外部の
空気に含有されている有機物や湿気などの微量の不純物
が反応管２の内面や内側電極３の外面に付着することに
なるが、反応管２の内面や内側電極３の外面に付着した
不純物は、プラズマ処理装置Ａの運転再開時（プラズマ
処理の再開時）に放電により再脱着して、プラズマのラ
ジカルの生成に悪影響（反応に寄与するラジカルを死活
させる）を与えることがあり、このためにプラズマの生
成が遅くなったりして通常のプラズマ生成量で運転を再
開するまでに時間がかかることがあった。そこでこの実
施の形態のプラズマ処理装置Ａでは、プラズマ処理装置
Ａの停止時に反応管２の吹き出し口２１を閉塞する蓋体
６を設けることによって、プラズマ処理装置Ａの停止時
に、外部の空気が吹き出し口２１から反応管２へ流入す
るのを防止し、運転再開時にプラズマの生成を速く効率
よく行うことができるようにしたものである。

【００７０】上記の流入防止手段５として蓋体６の代わ
りに、湿気や不純物が少ない（含有しない）乾燥空気を
用いることができる。つまりプラズマ処理装置Ａの停止
時に吹き出し口２１を開放した状態で、ガス導入管７０
から反応管２の内部に乾燥空気を供給し続けると共に反
応管２の内部に供給した乾燥空気を吹き出し口２１から
吹き出し続けるようにするのである。このように反応管
２に乾燥空気を供給し続けると共に供給した乾燥空気を
吹き出し口２１から吹き出し続けるようにすることによ
って、吹き出し口２１から外部の空気が反応管２の内部
に侵入するのを防止することができ、運転再開時にプラ
ズマの生成を速く効率よく行うことができるものであ
る。

【００７１】また運転停止時に反応管２の内部に吸着し
た空気中の微量の不純物を除去することによっても、上
記の悪影響を緩和することができる。運転停止時に反応
管２の内部に吸着した空気中の微量の不純物を除去する
手段としては、例えば、反応管２を加熱するヒーターを
設けるのがよい。

【００７２】上記のプラズマ処理システムで被処理物７
のプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにする。
まずポンプ８７で冷媒を冷凍機８２とプラズマ処理装置
Ａの間で循環させる。つまり、冷凍機８２から送出管８
３を介して冷却された冷媒をタンク８５に導入し、タン
ク８５から導出管８６を介して分岐器８８に冷媒を供給
し、分岐器８８で冷媒を供給管接続管８９と流入管接続
管９０に分岐して導入し、供給管接続管８９から冷媒を
プラズマ処理装置Ａの供給管２６に供給すると共に流入
管接続管９０から流入管３４に冷媒を供給する。供給管
２６に供給された冷媒は内側電極３の流路部２９を通っ
て排出管部２７から排出され、排出管部接続管９３を介
して混合器９２に導入される。一方、流入管３４に供給
された冷媒はプラズマ処理装置Ａの外側電極１の流通路
３２を通って流出管３５から排出され、流出管接続管９
１を介して混合器９２に導入される。この後、冷媒は混
合器９２から導入管１００を介してタンク８５に導入さ
れ、返送管８４を介して冷凍機８２に返送される。

【００７３】上記のように冷媒を循環させた後、プラズ
マ処理装置Ａにプラズマ生成用ガスを導入する。つま
り、一次バルブ７３と二次バルブ７５を開いた状態にし
てボンベ７１から接続管７２を介してミキサー１０３に
各種のプラズマ生成用ガスを供給し、ミキサー１０３で
プラズマ生成用ガスを混合した後、ガス配管７８を介し
てガス導入管７０に混合したプラズマ生成用ガスを供給
し、ガス導入管７０から反応管２の放電空間２２にプラ
ズマ生成用ガスを導入するのである。

【００７４】上記のようにプラズマ生成用ガスを放電空
間２２に導入した後、電源１５で発生させた高周波電圧
を外側電極１に印加し、放電空間２２に高周波電界を印
加する。尚、内側電極３は接地されている。そして放電
空間２２に高周波電界を印加することによって、放電空
間２２に導入されたプラズマ生成用ガスがプラズマ化さ
れて反応管２の吹き出し口２１からプラズマジェット６
５として吹き出すようにする。このようにして生成した
プラズマジェット６５が一定の出力になると、搬送装置
２３を駆動させ、前工程を終了した被処理物７をシステ
ム本体１１０に導入し、プラズマ処理装置Ａでプラズマ
処理を被処理物７に施した後、次工程へと搬送する。

【００７５】コンピュータ１４には、プラズマ処理され
る被処理物７の被処理部分１３の位置が予め入力されて
いる。このことを被処理物７が図１８に示すようなＩＣ
搭載回路基板である場合について説明する。８は回路基
板であって、その四隅には位置合わせマーカー４０が設
けられている。また回路基板８の表面にはＩＣなどの電
子部品４３が搭載されるダイ部４４が設けられており、
このダイ部４４には複数個のボンディングパッド４５が
ダイ部４４の各辺に沿って並べて形成されている。また
回路基板８の表面には複数個のボンディングパッド９が
電子部品４３を囲むように並べて形成されている。さら
に回路基板８の表面には一対のランド４７が形成されて
おり、ランド４７にはチップ抵抗などの電子部品４３が
半田４９にて接合されている。

【００７６】このようなＩＣ搭載回路基板であって、電
子部品４３を囲むボンディングパッド９の表面処理をプ
ラズマ処理で行う場合は、図１８に示すように、電子部
品４３を囲むような線に沿って被処理部分１３が形成さ
れるが、この被処理部分１３の開始点ａと終点ｂ及び複
数の通過点ｃ、ｄ、ｅの位置が（Ｘ，Ｙ）座標で表され
てコンピュータ１４に入力されている。つまり、所定の
位置に位置合わせされたＩＣ搭載回路基板の位置合わせ
マーカー４０を基準としてＩＣ搭載回路基板上にＸ軸と
Ｙ軸からなる直角座標を想定し、開始点ａの位置を（Ｘ
１，Ｙ１）、終点ｂの位置を（Ｘ５，Ｙ５）、通過点
ｃ、ｄ、ｅの位置をそれぞれ（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，
Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）として座標で表してコンピュー
タ１４に入力している。また上記コンピュータ１４には
被処理物７の被処理部分１３の処理時間として、プラズ
マ処理装置Ａからプラズマを吹き出す時間が予め入力さ
れている。

【００７７】そして上記のプラズマ処理システムでＩＣ
搭載回路基板である被処理物７の被処理部分１３をプラ
ズマ処理するにあたっては、まず、前処理を終えた被処
理物７を導入レール１１２の外側端部の上に供給すると
共に導入ベルト１１７に被処理物７の下面を接触させ、
導入ベルト１１７の進行によって被処理物７を入口１１
４からシステム本体１１０の内部に導入する。システム
本体１１０の内部に導入された被処理物７は、導入レー
ル１１２と導出レール１１３の間に位置する移動台１２
５のセット台１２９の上面に導入レール１１２から供給
されて載置される。次に、移動台１２５を上レール１２
４の上で走行させることによって、図１９のように被処
理物７をプラズマ処理装置Ａの下側に配置する。

【００７８】次に、プラズマ処理装置Ａの反応管２の吹
き出し口２１からプラズマジェット６５を吹き出させな
がら、プラズマジェット６５の下方で被処理物７を水平
面でＸＹテーブル９９の駆動にて移動させる。つまり、
下レール１２３の長手方向に沿って上レール１２４を移
動させると共に、下レール１２３の長手方向に沿って移
動台１２５を移動させることによって、移動台１２５の
セット台１２９に載置された被処理物７を水平面で移動
させることができる。そしてプラズマ処理装置Ａから吹
き出されるプラズマジェット６５が、開始点ａから通過
点ｃ、ｄ、ｅをこの順で通過して終点ｂに到達するよう
に、コンピュータ１４に予め入力された各点の座標に基
づいてＸＹテーブル９９を水平面で移動させるように制
御することによって行われる。次に、処理時間が経過す
るとコンピュータ１４からプラズマ処理装置Ａに信号が
送られてプラズマジェット６５の吹き出しが終点ｂの位
置で停止される。

【００７９】この後、上レール１２４を下レール１２３
の上で走行させると共に移動台１２５を上レール１２４
の上で走行させることによって、移動台１２５を導入レ
ール１１２と導出レール１１３の間に位置させる。次
に、導出ベルト１２１の進行によって被処理物７を導出
レール１１３の上を進行させ、出口１２０からシステム
本体１１０の外部に導入し、次工程に搬送する。このよ
うにして複数枚のＩＣ搭載回路基板を順次送りながら連
続的にプラズマ処理を行うことができ、しかもコンピュ
ータ１４に予めプログラミングされた手順に従って所望
の箇所を自動的にプラズマ処理することができる。

【００８０】上記のようなプラズマ処理システムを用い
ることによって、プラズマ処理が電子部品４３の周囲の
ボンディングパッド９にのみ限定されて施されることに
なり、プラズマ処理の不要な他の部分、例えば、電子部
品４３、４８や半田４９や樹脂の部分にプラズマ処理の
影響が少なくなってダメージを小さくすることができ
る。特に、樹脂や半田などの耐熱性に乏しい部分を有す
る被処理物７には有効である。さらに２５０℃以下のプ
ラズマジェット６５では、ＩＣチップなどの電子部品４
３、４８のチャージアップダメージがほとんど生じない
ようにすることができる。また上記のプラズマ処理シス
テムは、開始点ａと終点ｂ及び複数の通過点ｃ、ｄ、ｅ
の座標の値を代えることによって、例えば、電子部品４
３の搭載前におけるダイ部４４のボンディングパッド４
５の表面処理やランド４７の表面処理などに簡単に処理
内容を変更することができる。

【００８１】また本発明により、フラックスを用いない
で半田接合を行うこともできる。本来、フラックスは半
田の表面に生じた酸化物層が接合に悪影響を及ぼすた
め、これを除去する役割をするものであるが、フラック
スが基板に残存するために、洗浄を施す必要がある。こ
れに対して本発明において、水素及びフッ素含有ガスを
混合したプラズマにより該酸化物層を除去することによ
り、全くフラックスを用いないで半田接合を行うことが
できる。

【００８２】上記のようにプラズマ処理を行っている
間、冷媒の温度が熱電対温度計９４で常に測定されてい
ると共に外側電極１及び被処理物７の温度が赤外線温度
計９７で測定されており、これら測定結果はコンピュー
タ１４に入力されている。そして冷媒や外側電極１の温
度が高すぎれば、ポンプ８７による冷媒の流量や冷凍機
８２による冷媒の冷却能力を上げるようにコンピュータ
１４で制御し、また冷媒の温度が低すぎれば、ポンプ８
７による冷媒の流量や冷凍機８２による冷媒の冷却能力
を下げるようにコンピュータ１４で制御する。また冷媒
や外側電極１や被処理物７の温度が異常に高くなれば、
一次バルブ７３を閉めて反応管２へのプラズマ生成用ガ
スの供給を遮断したり、また電源１５での高周波の発生
を遮断したり、搬送装置２３での被処理物７の搬送を停
止したりするようにコンピュータ１４で制御する。

【００８３】尚、上記の実施の形態では、水平面で移動
するＸＹテーブル９９を用いたが、これの代わりに、水
平面及び垂直方向に移動するＸＹＺテーブルを用いるよ
うにしても良く、このことで反応管２の吹き出し口２１
と被処理物７の距離もプラズマ処理中に制御手段４８の
コンピュータ１４で制御して調節することができる。

【００８４】図２０に上記のプラズマ処理装置Ａを用い
た他のプラズマ処理システムを示す。１０は支持アーム
であって、前支持片３６と後支持片３７とで構成されて
いる。前支持片３６の先端にはプラズマ処理装置Ａを把
持するための把持部３８が設けられており、プラズマ処
理装置Ａは把持部３８に把持させて設けられている。ま
た前支持片３６は後支持片３７に出没自在に取り付けら
れており、このことで支持アーム１０は伸縮自在に形成
されている。また後支持片３７は支柱３９に上下動自在
及び支柱３９の周方向に回転自在に取り付けられてお
り、このことで支持アーム１０は支柱３９に対して上下
動可能及び回転動可能に形成されている。

【００８５】１１は設置台であって、被処理物７を載せ
て搬送することができるベルトコンベアなどの搬送機で
形成されている。またこの設置台１１としては水平移動
可能なテーブルなどで形成することもできる。１２はカ
メラ等で形成される検知器であって、制御装置４８を構
成するものであり、設置台１１の上方に配設されてお
り、被処理物７の位置合わせマーカー４０を認識して被
処理物７の水平位置を検出するものである。１４は前述
したコンピュータであって、制御装置４８を構成するも
のであり、上記支持アーム１０、支柱３９、検知器１
２、設置台１１に電気的に接続されている。そしてコン
ピュータ１４及び支持アーム１０とで、反応管２を二次
元あるいは三次元に移動させる手段、つまり反応管２を
水平面と垂直方向に移動させる手段が構成されている。

【００８６】上記コンピュータ１４には、図１８に示す
被処理物７の被処理部分１３の位置が上記と同様に予め
入力されている。このように形成されるプラズマ処理シ
ステムでＩＣ搭載回路基板の被処理部分１３をプラズマ
処理するにあたっては、まず、設置台１１で搬送されて
いるＩＣ搭載回路基板の位置合わせマーカー４０が検知
器１２に検知されると、その検知信号がコンピュータ１
４に送られ、コンピュータ１４がこの検知信号に基づい
て設置台１１に停止信号を送って設置台１１を停止さ
せ、ＩＣ搭載回路基板をプラズマ処理装置Ａの下方の所
定の位置にセットする。

【００８７】次に、コンピュータ１４からの信号でプラ
ズマ処理装置Ａを作動させると共にプラズマジェット６
５を吹き出させながらプラズマ処理装置Ａを被処理部分
１３の上方で移動させる。プラズマ処理装置Ａは、開始
点ａから通過点ｃ、ｄ、ｅをこの順で通過して終点ｂに
到達するように移動するが、この移動はコンピュータ１
４が予め入力された各点の座標に基づいて支持アーム１
０を伸縮させたり支持アーム１０を支柱３９に対して回
転させたりして支持アーム１０や支柱３９を制御するこ
とによって行われる。また支持アーム１０を支柱３９に
対して上下動させても良い。次に、処理時間が経過する
とコンピュータ１４からプラズマ処理装置Ａに信号が送
られてプラズマジェット６５の吹き出しが終点ｂの位置
で停止される。このようにして複数枚のＩＣ搭載回路基
板を設置台１１で順次送りながら連続的にプラズマ処理
を行うことができる。

【００８８】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、外側電極を備え絶縁性材料にて形成した筒状の
反応管、及び反応管の内部に配置される内側電極を具備
し、外側電極と内側電極の少なくとも一方に冷却手段を
設けて構成され、反応管に不活性ガスまたは不活性ガス
と反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極と内側
電極の間に交流電界を印加することにより大気圧下で反
応管の内部にグロー放電を発生させ、反応管からプラズ
マジェットを吹き出すプラズマ処理装置と、プラズマジ
ェットが吹き出される位置に被処理物を搬送する搬送装
置とを備えるので、冷却手段で外側電極あるいは内側電
極を冷却手段で冷却することによって、大気圧下で周波
数及び出力の高い交流でプラズマを生成しても、外側電
極あるいは内側電極の温度上昇を抑えることができ、プ
ラズマの温度が高くならないようにすることができて被
処理物の熱的損傷を少なくすることができるものであ
り、また均質なグロー放電を生成してストリーマー放電
の生成を抑えることができ、被処理物のストリーマー放
電による損傷を少なくすることができるものであり、し
かもプラズマジェットを局所的に吹き出すことによっ
て、被処理物の特定の部分にのみプラズマ処理を行いや
すくなるものである。さらにプラズマジェットが吹き出
される位置に被処理物を搬送することによって、連続的
に被処理物をプラズマ処理することができ、処理時間を
短くすることができるものである。

【００８９】また本発明の請求項２に記載の発明は、プ
ラズマジェットが吹き出される位置において被処理物が
保持されるＸＹテーブルまたはＸＹＺテーブルを搬送装
置に設け、被処理物の被処理部分にプラズマジェットが
吹き出されるようにＸＹテーブルまたはＸＹＺテーブル
を移動させる制御装置を具備するので、制御装置の制御
でＸＹテーブルまたはＸＹＺテーブルを移動させること
によって、被処理物の所望の箇所に自動的にプラズマ処
理を施すことができ、プラズマ処理の効率を高めること
ができるものである。

【００９０】また本発明の請求項３に記載の発明は、反
応管を二次元あるいは三次元に移動させる手段を設ける
ので、反応管を二次元あるいは三次元に移動させてプラ
ズマ処理を行うことによって、被処理物の所望の箇所に
プラズマ処理を施すことができ、プラズマ処理の効率を
高めることができるものである。

【００９１】また本発明の請求項４に記載の発明は、外
側電極を備え絶縁性材料にて形成した筒状の反応管の内
部に内側電極を配置し、外側電極と内側電極の少なくと
も一方に冷却手段を設け、反応管に不活性ガスまたは不
活性ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電
極と内側電極の間に交流電界を印加することにより大気
圧下で反応管の内部にグロー放電を発生させ、反応管か
らプラズマジェットを吹き出すと共に、プラズマジェッ
トが吹き出される位置に被処理物を搬送するので、冷却
手段で外側電極あるいは内側電極を冷却手段で冷却する
ことによって、大気圧下で周波数及び出力の高い交流で
プラズマを生成しても、外側電極あるいは内側電極の温
度上昇を抑えることができ、プラズマの温度が高くなら
ないようにすることができて被処理物の熱的損傷を少な
くすることができるものであり、また均質なグロー放電
を生成してストリーマー放電の生成を抑えることがで
き、被処理物のストリーマー放電による損傷を少なくす
ることができるものであり、しかもプラズマジェットを
局所的に吹き出すことによって、被処理物の特定の部分
にのみプラズマ処理を行いやすくなるものである。さら
にプラズマジェットが吹き出される位置に被処理物を搬
送することによって、連続的に被処理物をプラズマ処理
することができ、処理時間を短くすることができるもの
である。

【００９２】また本発明の請求項５に記載の発明は、プ
ラズマジェットが吹き出される位置において搬送装置に
設けたＸＹテーブルまたはＸＹＺテーブルに被処理物を
保持し、被処理物の被処理部分にプラズマジェットが吹
き出されるようにＸＹテーブルまたはＸＹＺテーブルを
移動させるので、制御装置の制御でＸＹテーブルまたは
ＸＹＺテーブルを移動させることによって、被処理物の
所望の箇所に自動的にプラズマ処理を施すことができ、
プラズマ処理の効率を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】同上のプラズマ処理装置Ａの一例を示す断面図
である。

【図３】同上の一部を拡大した断面図である。

【図４】同上の他のプラズマ処理装置を示す断面図であ
る。

【図５】同上の外側電極の一例を示す斜視図である。

【図６】同上のさらに他のプラズマ処理装置を示す断面
図である。

【図７】同上のさらに他のプラズマ処理装置を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。

【図８】同上のさらに他のプラズマ処理装置を示し、
（ａ）は断面図、（ｂ）は一部の断面図、（ｃ）は底面
図である。

【図９】同上のさらに他のプラズマ処理装置を示し、
（ａ）は一部が破断した側面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【図１０】同上の使用状態を示す断面図である。

【図１１】同上のプラズマ処理システムの一例を示す概
略の断面図である。

【図１２】同上の断面図である。

【図１３】同上の断面図である。

【図１４】同上のプラズマ処理装置の一例を示す断面図
である。

【図１５】同上の断面図である。

【図１６】同上の流入防止手段を示す断面図である。

【図１７】同上の流入防止手段を示す拡大した断面図で
ある。

【図１８】同上の被処理物を示す平面図である。

【図１９】同上のプラズマ処理の方法を示す概略の平面
図である。

【図２０】同上の他のプラズマ処理システムを示す概略
図である。

【図２１】比較例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 外側電極 ２ 反応管 ３ 内側電極 ７ 被処理物 １３ 被処理部分 ２３ 搬送装置 ４８ 制御装置 ６５ プラズマジェット ９９ ＸＹテーブル Ａ プラズマ処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｈ 1/52 Ｈ０５Ｈ 1/52 (72)発明者 岡崎 幸子 東京都杉並区高井戸東２−20−11 (72)発明者 小駒 益弘 埼玉県和光市下新倉843−15 (56)参考文献 特開 平９−232293（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368800（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−24579（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−241739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−82478（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23C 16/509 C23F 4/00 H01L 21/304 645 H05H 1/24 H05H 1/52

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外側電極を備え絶縁性材料にて形成した
   筒状の反応管、及び反応管の内部に配置される内側電極
   を具備し、外側電極と内側電極の少なくとも一方に冷却
   手段を設けて構成され、反応管に不活性ガスまたは不活
   性ガスと反応ガスの混合気体を導入すると共に外側電極
   と内側電極の間に交流電界を印加することにより大気圧
   下で反応管の内部にグロー放電を発生させ、反応管から
   プラズマジェットを吹き出すプラズマ処理装置と、プラ
   ズマジェットが吹き出される位置に被処理物を搬送する
   搬送装置とを備えて成ることを特徴とするプラズマ処理
   システム。
2. 【請求項２】 プラズマジェットが吹き出される位置に
   おいて被処理物が保持されるＸＹテーブルまたはＸＹＺ
   テーブルを搬送装置に設け、被処理物の被処理部分にプ
   ラズマジェットが吹き出されるようにＸＹテーブルまた
   はＸＹＺテーブルを移動させる制御装置を具備して成る
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理システ
   ム。
3. 【請求項３】 反応管を二次元あるいは三次元に移動さ
   せる手段を設けて成ることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のプラズマ処理システム。
4. 【請求項４】 外側電極を備え絶縁性材料にて形成した
   筒状の反応管の内部に内側電極を配置し、外側電極と内
   側電極の少なくとも一方に冷却手段を設け、反応管に不
   活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスの混合気体を導入
   すると共に外側電極と内側電極の間に交流電界を印加す
   ることにより大気圧下で反応管の内部にグロー放電を発
   生させ、反応管からプラズマジェットを吹き出すと共
   に、プラズマジェットが吹き出される位置に被処理物を
   搬送することを特徴とするプラズマ処理方法。
5. 【請求項５】 プラズマジェットが吹き出される位置に
   おいて搬送装置に設けたＸＹテーブルまたはＸＹＺテー
   ブルに被処理物を保持し、被処理物の被処理部分にプラ
   ズマジェットが吹き出されるようにＸＹテーブルまたは
   ＸＹＺテーブルを移動させることを特徴とする請求項４
   に記載のプラズマ処理方法。