JP3960190B2

JP3960190B2 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Info

Publication number: JP3960190B2
Application number: JP2002299505A
Authority: JP
Inventors: 康志澤田; 典幸田口; 哲司柴田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP2004134671A

Description

【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、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、特に、液晶パネル用ガラス板などのガラス表面の有機物除去並びに回路基板のメッキ性の向上等に応用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、沿面放電を用いた表面処理装置としては、例えば、誘電体を挟んで配置された第１の電極及び第２の電極を沿面放電用電極として有し、第１の電極に交流電源を接続すると共に接地された第２の電極に開口を形成し、第２の電極の開口近傍に沿面放電を誘起して該沿面放電により生成された活性種により、前記第２の電極と対向して近接配置された被処理物の表面を処理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１８６１３５号公報（特許請求の範囲等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１のものは、沿面放電により生成された活性種が被処理物に到達する距離が極めて小さいために、被処理物を第２の電極に極めて近づけた状態で処理する必要があり、従って、第２の電極から被処理物に向かってアークが生じて被処理物が損傷する恐れがあった。また、プラズマ処理の効果も小さいものであった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被処理物に対するアークの発生を抑えて被処理物の損傷を防止することができ、しかもプラズマ処理の効果が大きいプラズマ処理装置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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、誘電体１の表面に設けた電極２と、前記電極２と対向配置された他の電極３と、電極２、３間に電圧を印加することにより誘電体１の表面に沿面放電を発生させるための電源４とを備え、誘電体１の表面に設けた前記電極２を接地すると共に前記他の電極３を誘電体１の内部に設けて電源４と接続し、沿面放電が発生する箇所に対応する誘電体１の表面を放電面５として形成すると共に放電面５に対して略垂直方向にプラズマ生成用ガスを吹き出すための多数個のガス吹き出し口６を放電面５に開口させて誘電体１に形成し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２に係るプラズマ処理装置は、請求項１に加えて、プラズマ生成用ガスとして、希ガス、窒素、酸素、空気、水素の単独ガスあるいはこれらの混合ガスを用いて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るプラズマ処理装置は、請求項１又は２に加えて、反応ガスとしてＯ_２、ＣＦ_４、ＳＦ_６、水蒸気、二酸化炭素から選ばれる少なくとも一つを含有するプラズマ生成用ガスを用いて成ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項４に係るプラズマ処理方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いて被処理物７をプラズマ処理するにあたって、多数個のガス吹き出し口６から吹き出されるプラズマ生成用ガスから沿面放電によりプラズマＰを生成すると共にこのプラズマＰをガス吹き出し口６の下流側に配置された被処理物７の表面に吹き付けることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１に本発明の実施の形態の一例を示す。このプラズマ処理装置は、略平板状に形成される誘電体１と、一対の電極２、３と、電源４とを備えて形成されている。誘電体１は高融点の絶縁材料であって、例えば、石英ガラス、アルミナ、イットリア、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用いることができるが、これらの材料に限定されるものではない。電極２、３は銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）、金、銀、銀パラジウム、タングステン、モリブデン、クロムなどの導電性の金属材料を用いて厚み０.０１〜２ｍｍに形成することができるが、これに限定されるものではない。また、電極２、３はほぼ同一形状であって、ほぼ矩形状に形成された基部片２０、３０と、基部片２０、３０の一方の長手端部に突設された多数本の電極片２１、３１とを備えて略櫛形に形成され、さらに、基部片２０、３０の他方の長手端部の略中央部に接続片２２、３２を突設することにより形成されている。ここで、隣り合う電極片２１、２１の間隔と隣り合う電極片３１、３１の間隔は１〜５ｍｍなどと設定することができるが、この値は電極２、３間に印加する電圧やプラズマ生成用ガスの種類などに応じて適宜設定変更可能である。また、表面に露出した電極２の表面には薄いＳｉＯ_２などの薄膜を形成して保護することも有効である。
【００１３】
そして、誘電体１の一方の表面（下面）に一方の電極２を密着させて設けると共に他方の電極３を誘電体１の内部に埋設し、誘電体１の表面の電極２の接続片２２をグランドと接続して電極２を接地すると共に誘電体１の内部の電極３の接続片３２を誘電体１の側端面より突出させて電源４に接続し、さらに、誘電体１に多数個の通孔２５を形成することによって、本発明のプラズマ処理装置が形成されている。ここで、電極２の電極片２１と電極３の電極片３１とは真正面に対向するものではなく、基部片２０、３０の長手方向と平行な方向で互いに若干ずれているものであり、従って、電極２、３は電極片２１、３１の端部同士が対向するものである。電極２、３の対向間隔は０．１〜３ｍｍなどと設定することができるが、この値は電極２、３間に印加する電圧やプラズマ生成用ガスの種類や誘電体１の種類などに応じて適宜設定変更可能である。また、電極２の隣り合う電極片２１、２１間における誘電体１の表面は放電面５として形成されている。
【００１４】
上記の通孔２５は誘電体１及び誘電体１に埋設した電極３の電極片３１を厚み方向（上下方向）で貫通するものであって、放電面５において通孔２５の下端がガス吹き出し口６として開口されていると共に上記の通孔２５の上端は誘電体１の上面に開口されている。従って、通孔２５は放電面５に対して略垂直方向に長く形成されるものである。また、各放電面５にはその長手方向に沿って多数個の通孔２５が並べて設けられている。ここで、通孔２５の直径は０．１〜２ｍｍなどと、隣り合う通孔２５、２５の間隔は０．５〜２０ｍｍなどと設定することができるが、これらの値は電極２、３間に印加する電圧やプラズマ生成用ガスの種類や誘電体１の種類などに応じて適宜設定変更可能である。
【００１５】
電源４としては、休止時間のない交番電圧波形あるいはパルス状電圧波形あるいはこれらを組み合わせた波形の電圧を発生して電極２、３間に印加することができる電源装置を用いるものである。交番電圧波形は休止時間（電圧がゼロで定常状態になっている時間）が無いかほとんど無い波形（例えば、正弦波）であって、パルス状電圧波形は休止時間の有る波形である。
【００１６】
本発明で用いる休止時間のない交番電圧波形は、例えば、図４（ａ）乃至（ｄ）及び図５（ａ）乃至（ｅ）に示すような経時変化を示すものである（横軸を時間ｔとする）。図４（ａ）のものは正弦波形である。図４（ｂ）のものは振幅で示される電圧変化の立ち上がり（電圧がゼロクロスから最大値に達するまでの間）が短時間で急激に起こり、電圧変化の立ち下がり（電圧が最大値からゼロクロスに達するまでの間）が立ち上がりよりも長い時間で緩やかに起こるものである。図４（ｃ）のものは電圧変化の立ち下がりが短時間で急激に起こり、電圧変化の立ち上がりが立ち下がりよりも長い時間で緩やかに起こるものである。図４（ｄ）のものは振動波形であって、一定の周期で減衰、増加していく振動波を繰り返し単位周期とし、この繰り返し単位周期が連続しているものである。図５（ａ）のものは矩形波形である。図５（ｂ）のものは電圧変化の立ち下がりが短時間で急激に起こり、電圧変化の立ち上がりが階段状であって立ち下がりよりも長い時間で緩やかに起こるものである。図５（ｃ）のものは電圧変化の立ち上がりが短時間で急激に起こり、電圧変化の立ち下がりが階段状であって立ち下がりよりも長い時間で緩やかに起こるものである。図５（ｄ）のものは振幅変調波形である。図５（ｅ）のものは減衰振動波形である。
【００１７】
また、本発明で用いるパルス状電圧波形は図６（ａ）乃至（ｅ）に示すようなものである。図６（ａ）に示すパルス状電圧波形は図５（ａ）に示す波形において半周期ごとに休止時間を設けたものである。図６（ｂ）に示すパルス状電圧波形は図５（ａ）に示す波形において一周期ごとに休止時間を設けたものである。図６（ｃ）に示すパルス状電圧波形は図４（ａ）に示す波形において一周期ごとに休止時間を設けたものである。図６（ｄ）に示すパルス状電圧波形は図４（ａ）に示す波形において複数の周期ごとに休止時間を設けたものである。図６（ｅ）に示すパルス状電圧波形は図４（ｄ）に示す波形において隣り合う繰り返し単位周期の間に休止時間を設けたものである。
【００１８】
また、本発明では休止時間のない交番電圧波形の電圧にパルス状高電圧を重畳するようにしてもよい。この場合、図７（ａ）に示すようにパルス状の高電圧を交番電圧波形の１周期内に一回重畳したり、図７（ｂ）に示すようにパルス状の高電圧を交番電圧波形の１周期内に複数重畳したりすることができる。
【００１９】
そして、上記のようなプラズマ処理装置を用いて大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で被処理物７にプラズマ処理を行なうにあたっては、まず、通孔２５の上端の開口にプラズマ生成用ガスを供給するためのガス導入管２６を接続する。次に、電源４により電極２、３間に電圧（高電圧）を印加して電極２、３間に電界を発生させると共にガス導入管２６を通じて通孔２５にプラズマ生成用ガスを供給することにより、誘電体１の放電面５の近傍で沿面放電を発生させると共にこの沿面放電により通孔２５のガス吹き出し口６から吹き出されたプラズマ生成用ガスを活性化して放電面５の近傍でプラズマＰを生成する。この後、ガス吹き出し口６の下流側（下側）に被処理物７を配置する。被処理物７は、例えば、液晶パネル（液晶パネルディスプレイ）用ガラス板、プラズマディスプレイ用ガラス板、プリント配線板等の回路基板、ポリイミドフィルムなどを用いたフィルム基板（フレキシブルプリント配線板）などの板状、シート状、フィルム状のものであって、これを例えばベルトコンベアの搬送ベルト２７上に載せて搬送してガス吹き出し口６の下流側に配置することができる。そして、放電面５の近傍で生成されたプラズマＰは、ガス吹き出し口６から放電面５に対して略垂直方向に吹き出されるプラズマ生成用ガスの圧力により下流側（下方）に流されるものであり、これにより、ガス吹き出し口６の下流側に配置された被処理物７の表面（上面）にプラズマＰが吹き付けられ、プラズマＰに含まれている活性種で被処理物７のプラズマ処理を行うことができる。
【００２０】
上記のプラズマ生成用ガスとしては、希ガス、窒素、酸素、空気、水素から選ばれる単独ガスあるいはこれらのガスを含む混合ガスを用いることができる。希ガスとしては、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を用いるのが好ましい。また、空気としては、好ましくは水分をほとんど含まない乾燥空気を用いることができる。また、混合ガスとしては例えば希ガスと反応ガスとを混合したものを用いることができる。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、ＬＣＤの表面クリーニング、ガラス板の表面クリーニングなどを行う場合は、酸素、空気、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏなどの酸化性ガスを反応ガスとして用いるのが好ましく、また、故意に水蒸気を適当量添加することにより酸化性ガスとして機能させることができる。また、反応ガスとしてＣＦ_４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反応ガスとして用いることができる。反応ガスの添加量は希ガスの全量に対して１０体積％以下、好ましくは０．１〜５体積％の範囲である。反応ガスの添加量が０．１体積％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体積％を超えると、誘電体バリア放電が不安定になる恐れがある。
【００２１】
また、電極２、３間に印加される電圧の繰り返し周波数は、０．５ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定するのが好ましい。この繰り返し周波数が０．５ｋＨｚ未満であれば、単位時間内でのストリーマの発生数が少なくなるために、沿面放電によるプラズマ密度が低くなってしまいプラズマ処理能力（効率）が低下する恐れがあり、一方、上記の繰り返し周波数が２００ＭＨｚよりも高くなると、単位時間内に発生するストリーマが増加するために、プラズマ密度は増加するものの、アークが発生しやすくなると共にプラズマ温度が上昇してしまい、被処理物７が損傷を受ける恐れがある。
【００２２】
また、電極２、３間に印加される電界強度は、電極２、３の間隔（ギャップ長）やプラズマ生成用ガスの種類あるいは被処理物７の種類などによっても変化するが、０．５〜２００ｋＶ／ｃｍに設定するのが好ましい。電界強度が０．５ｋＶ／ｃｍ未満であれば、沿面放電によるプラズマ密度が低くなってしまいプラズマ処理能力（効率）が低下する恐れがあり、一方、上記の電界強度が２００ｋＶ／ｃｍより大きくなると、アークが発生しやすくなって被処理物７に損傷を与える恐れがある。
【００２３】
そして、本発明のプラズマ処理装置では、放電面５の近傍で沿面放電を発生させると共に放電面５に開口させたガス吹き出し口６から略垂直方向にプラズマ生成用ガスを吹き出すようにするので、沿面放電で生成されたプラズマＰをプラズマ生成用ガスの圧力でガス吹き出し口６の下流側（下方）に流すことができ、電極２、３及び放電面５から離れた位置に被処理物７を配置してもプラズマＰを被処理物７の表面に到達させてプラズマ処理を行うことができるものである。従って、被処理物７を電極２、３に近づけた状態でプラズマ処理する必要がなく、電極２、３から被処理物７に向かってアークが生じにくくなってアークによる被処理物７の損傷を防止することができるものである。本発明においては、ガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスが吹き出す流速は、例えば、３〜３００リットル／分にすることができ、この場合、被処理物７を誘電体１の表面（下面）に設けた電極２から１〜１０ｍｍ離した位置に配置してもプラズマ処理することができるものである。また、ガス吹き出し口６から吹き出すプラズマ生成用ガスの圧力でプラズマＰが被処理物７の表面に吹き付けられるために、被処理物７をプラズマＰに単に暴露する場合に比べてプラズマ処理の効果を大きくすることができるものである。
【００２４】
図２に参考例を示す。このプラズマ処理装置では、誘電体１の一方の表面（下面）に両方の電極２、３を設けて形成されるものである。電極２、３は上記と同様に基部片２０、３０に多数本の電極片２１、３１を設けて略櫛形に形成されるものであり、一方の電極２の隣り合う電極片２１、２１の間に他方の電極３の電極片３１を位置させるようにして電極２、３が配置されている。従って、一方の電極２の電極片２１と他方の電極３の電極片３１とが交互に並んでいるものであり、隣り合う一方の電極２の電極片２１と他方の電極３の電極片３１との間における誘電体１の表面が放電面５として形成されている。ここで、隣り合う一方の電極２の電極片２１と他方の電極３の電極片３１との間隔は０．５〜２０ｍｍに設定することができるが、これに限定されるものではない。また、誘電体１には厚み方向に貫通する多数個の通孔２５が形成されており、放電面５において通孔２５の下端がガス吹き出し口６として開口されている。従って、このプラズマ処理装置では電極２、３を通孔２５が貫通しないものである。その他の構成及びプラズマ処理方法は上記の図１に示す実施の形態と同様である。
【００２５】
図３に他の実施の形態を示す。このプラズマ処理装置では、誘電体１の内部に設ける電極３としてパンチングメタルを用いたものである。すなわち、図３（ｂ）に示すように、誘電体１の内部に設ける電極３を多数の孔部２９を設けた金属板で形成したものである。孔部２９は電極３の両面に開口するものであり、縦横に並べて形成されている。また、孔部２９は誘電体１に形成される通孔２５と対応する位置に形成されているものであり、従って、誘電体１を厚み方向で貫通する通孔２５は電極３の孔部２９を通って、図３（ｃ）に示すように、誘電体１の下面の放電面５にガス吹き出し口６として開口するものである。その他の構成及びプラズマ処理方法は図１に示すものと同様である。尚、図３（ａ）は被処理物７として長尺のフィルムを用いた場合を示すものであり、ガス吹き出し口６の下流側（下側）において長尺の被処理物７を一方向に向かって進行させるようにして、被処理物７にプラズマ処理を施すようにしたものであり、プラズマ処理後の被処理物７をロール３０として巻き取るようにするものである。
【００２６】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１に示すプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行なった。誘電体１はアルミナセラミックスで幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚み１ｍｍの平板状に形成した。電極２、３は厚み０．０５ｍｍのタングステンで略櫛形にアルミナセラミックスと一体焼結にて形成した。ここで、電極片２１、３１の長手方向の寸法を２５０ｍｍ、短手方向の寸法を５ｍｍとし、隣り合う電極片２１、２１の間隔及び隣り合う電極片３１、３１の間隔は１０ｍｍとした。また、電極２、３間の対向距離は０．５ｍｍとした。さらに、通孔２５は直径１ｍｍで、隣り合う通孔２５、２５の間隔は１５ｍｍとした。また、プラズマ生成用ガスとしては空気を用い、誘電体１の下面のガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスが１００リットル／分の流速で吹き出されるように通孔２５に供給した。
【００２８】
そして、電源４により電極２、３間に大気圧下で８ｋＶで交番電圧波形（図４（ａ）に示す波形）の高電圧を印加して電極２、３間に交番電界を発生させることにより、誘電体１の放電面５の近傍で沿面放電を発生させると共にガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスを吹き出して放電面５の近傍でプラズマＰを生成した。電極２、３間に印加した電圧は繰り返し周波数１００ｋＨｚの正弦波とした。
【００２９】
この後、ガス吹き出し口６の下流側（下側）において被処理物７を水平方向に毎秒３０ｍｍの速度で搬送することにより、被処理物７のプラズマ処理（表面クリーニング）を行なった。被処理物７としては液晶パネルディスプレイ用ガラス板（２００×４００ｍｍ）を用い、また、ガス吹き出し口６の下流側を被処理物７が通過する際、誘電体１の下面に設けた電極２と被処理物７との間隔は２ｍｍとした。
【００３０】
そして、被処理物７の表面の水接触角を測定した結果、プラズマ処理前では４５°であったが、プラズマ処理後では１０°まで低下し、被処理物７の表面がクリーニングされたことが確認された。また、プラズマ処理中にアークの発生はなかった。
【００３１】
（参考例１）
図２に示すプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行なった。誘電体１はアルミナセラミックスで幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚み１ｍｍの平板状に形成した。電極２、３は厚み０．０５ｍｍの銀パラジウムで略櫛形にアルミナセラミックスに焼き付け形成した。ここで、電極片２１、３１の長手方向の寸法を２５０ｍｍ、短手方向の寸法を５ｍｍとし、隣り合う電極片２１、２１の間隔及び隣り合う電極片３１、３１の間隔は１０ｍｍとした。従って、電極２の電極片２１と電極３の電極片３１との間隔は５ｍｍであった。さらに、通孔２５は直径１ｍｍで、隣り合う通孔２５、２５の間隔は１５ｍｍとした。また、プラズマ生成用ガスとしては窒素を用い、誘電体１の下面のガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスが１００リットル／分の流速で吹き出されるように通孔２５に供給した。
【００３２】
そして、電源４により電極２、３間に大気圧下で１０ｋＶでパルス状電圧波形（図６（ａ）に示す波形）の高電圧を印加して電極２、３間にパルス状電界を発生させることにより、誘電体１の放電面５の近傍で沿面放電を発生させると共にガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスを吹き出して放電面５の近傍でプラズマＰを生成した。電極２、３間に印加した電圧は繰り返し周波数２００ｋＨｚで、立ち上がり時間及び立ち下がり時間が１０μｓｅｃのパルス状電圧波形とした。
【００３３】
この後、ガス吹き出し口６の下流側（下側）において被処理物７を水平方向に毎秒３０ｍｍの速度で搬送することにより、被処理物７のプラズマ処理（表面クリーニング）を行なった。被処理物７としては液晶パネルディスプレイ用ガラス板（２００×４００ｍｍ）を用い、また、ガス吹き出し口６の下流側を被処理物７が通過する際、誘電体１の下面に設けた電極２、３と被処理物７との間隔は３ｍｍとした。
【００３４】
そして、被処理物７の表面の水接触角を測定した結果、プラズマ処理前では６０°であったが、プラズマ処理後では２０°まで低下し、被処理物７の表面がクリーニングされたことが確認された。また、プラズマ処理中にアークの発生はなかった。
【００３５】
（実施例２）
図３に示すプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行なった。誘電体１はアルミナセラミックスで幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚み１ｍｍの平板状に形成した。電極２は厚み０．０４ｍｍの銅メッキで略櫛形に形成した。電極２の電極片２１の長手方向の寸法は２５０ｍｍ、短手方向の寸法は５ｍｍとし、隣り合う電極片２１、２１の間隔は１０ｍｍとした。また、電極３は厚み０．５ｍｍのパンチングメタルで形成し、その孔部２９の直径は１ｍｍとし、隣り合う孔部２９の間隔は１５ｍｍとした。また、電極２、３間の対向距離は１ｍｍとした。さらに、通孔２５は直径１ｍｍで、隣り合う通孔２５、２５の間隔は１５ｍｍとした。また、プラズマ生成用ガスとしてはアルゴンに酸素（反応ガス）を１０体積％混合した混合ガスを用い、誘電体１の下面のガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスが５０リットル／分の流速で吹き出されるように通孔２５に供給した。
【００３６】
そして、電源４により電極２、３間に大気圧下で３ｋＶでパルス状電圧波形（図６（ａ）に示す波形）の高電圧を印加して電極２、３間にパルス状電界を発生させることにより、誘電体１の放電面５の近傍で沿面放電を発生させると共にガス吹き出し口６からプラズマ生成用ガスを吹き出して放電面５の近傍でプラズマＰを生成した。電極２、３間に印加した電圧は繰り返し周波数２００ｋＨｚで、立ち上がり時間及び立ち下がり時間が１０μｓｅｃのパルス状電圧波形とした。
【００３７】
この後、ガス吹き出し口６の下流側（下側）において被処理物７を水平方向に毎秒３０ｍｍの速度で搬送することにより、被処理物７のプラズマ処理（表面クリーニング）を行なった。被処理物７としては液晶ポリマー（ジャパンゴアテックス社製バイアック）の長尺フィルム（幅２００ｍｍ×厚み５０μｍ）を用い、また、ガス吹き出し口６の下流側を被処理物７が通過する際、誘電体１の下面に設けた電極２、３と被処理物７との間隔は１ｍｍとした。
【００３８】
そして、被処理物７の表面の水接触角を測定した結果、プラズマ処理前では８０°であったが、プラズマ処理後では１５°まで低下し、被処理物７の表面がクリーニングされたことが確認された。また、プラズマ処理中にアークの発生はなかった。
【００３９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、誘電体の表面に設けた電極と、前記電極と対向配置された他の電極と、電極間に電圧を印加することにより誘電体の表面に沿面放電を発生させるための電源とを備え、誘電体の表面に設けた前記電極を接地すると共に前記他の電極を誘電体の内部に設けて電源と接続し、沿面放電が発生する箇所に対応する誘電体の表面を放電面として形成すると共に放電面に対して略垂直方向にプラズマ生成用ガスを吹き出すための多数個のガス吹き出し口を放電面に開口させて誘電体に形成するので、多数個のガス吹き出し口から吹き出されるプラズマ生成用ガスから沿面放電によりプラズマを生成すると共にこのプラズマをガス吹き出し口の下流側に配置された被処理物の表面に吹き付けるようにすることによって、電極及び放電面から離れた位置に被処理物を配置してもプラズマを被処理物の表面に到達させてプラズマ処理を行うことができ、被処理物を電極に近づけた状態でプラズマ処理する必要がなく、電極から被処理物に向かってアークが生じにくくなってアークによる被処理物の損傷を防止することができるものである。しかも、ガス吹き出し口から吹き出すプラズマ生成用ガスの圧力でプラズマが被処理物の表面に吹き付けられるために、被処理物をプラズマに単に暴露する場合に比べて被処理物の表面に吹き付けられるプラズマの圧力が高くなってプラズマ処理の効果を大きくすることができるものである。
【００４１】
また、本発明の請求項２の発明は、プラズマ生成用ガスとして、希ガス、窒素、酸素、空気、水素の単独ガスあるいはこれらの混合ガスを用いるので、プラズマ生成用ガスの種類を変えることによって各種のプラズマ処理を行うことができるものである。
【００４２】
また、本発明の請求項３の発明は、反応ガスとしてＯ_２、ＣＦ_４、ＳＦ_６、水蒸気、二酸化炭素から選ばれる少なくとも一つを含有するプラズマ生成用ガスを用いるので、プラズマ生成用ガスの種類を変えることによって各種のプラズマ処理を行うことができるものである。
【００４３】
本発明の請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いて被処理物をプラズマ処理するにあたって、多数個のガス吹き出し口から吹き出されるプラズマ生成用ガスから沿面放電によりプラズマを生成すると共にこのプラズマをガス吹き出し口の下流側に配置された被処理物の表面に吹き付けるので、電極及び放電面から離れた位置に被処理物を配置してもプラズマを被処理物の表面に到達させてプラズマ処理を行うことができ、被処理物を電極に近づけた状態でプラズマ処理する必要がなく、電極から被処理物に向かってアークが生じにくくなってアークによる被処理物の損傷を防止す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し、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。
【図２】参考例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】同上の他の実施の形態を示し、（ａ）（ｂ）は断面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は同上の交番電圧波形を示す説明図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は同上の他の交番電圧波形を示す説明図である。
【図６】（ａ）乃至（ｅ）は同上のパルス状電圧波形を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は同上の他の電圧波形を示す説明図である。
【符号の説明】
１誘電体
２電極
３電極
４電源
５放電面
６ガス吹き出し口
７被処理物
Ｐプラズマ

Claims

誘電体の表面に設けた電極と、前記電極と対向配置された他の電極と、電極間に電圧を印加することにより誘電体の表面に沿面放電を発生させるための電源とを備え、誘電体の表面に設けた前記電極を接地すると共に前記他の電極を誘電体の内部に設けて電源と接続し、沿面放電が発生する箇所に対応する誘電体の表面を放電面として形成すると共に放電面に対して略垂直方向にプラズマ生成用ガスを吹き出すための多数個のガス吹き出し口を放電面に開口させて誘電体に形成して成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
プラズマ生成用ガスとして、希ガス、窒素、酸素、空気、水素の単独ガスあるいはこれらの混合ガスを用い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装置。
反応ガスとしてＯ _２、ＣＦ _４、ＳＦ _６、水蒸気、二酸化炭素から選ばれる少なくとも一つを含有するプラズマ生成用ガスを用い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装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いて被処理物をプラズマ処理するにあたって、多数個のガス吹き出し口から吹き出されるプラズマ生成用ガスから沿面放電によりプラズマを生成すると共にこのプラズマをガス吹き出し口の下流側に配置された被処理物の表面に吹き付けることを特徴とするプラズマ処理方法。