JP4104485B2

JP4104485B2 - Plasma processing equipment

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Publication number: JP4104485B2
Application number: JP2003124346A
Authority: JP
Inventors: 政樹岩崎; 守日野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004327394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、部分円筒状の凹面を有する電極と、この凹面と対をなす円筒状の電極とを有するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載のプラズマ処理装置は、上下一対の電極を備えている。下部電極は、円筒状（ロール状）をなしている。上部電極は、下部電極の周面と対向する部分円筒状の凹面を有している。これら電極の間に形成された狭小な隙間が略常圧のプラズマ空間となっている。上部電極の円筒凹面には、酸化アルミニウムなどを主成分とする誘電体層が例えば溶射にて被膜されている。これによって、プラズマ化空間内にアーク放電が起きるのを防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４４６８９（第６頁、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電極に被膜された誘電体層は、汚れたり痛んだりしやすく、頻繁にメンテナンスを行なう必要がある。その際、誘電体が電極と溶射等で一体になっていると、不便である。一方、特許文献１には、誘電体をシート状ないしはフィルム状に形成してもよい旨が記載されているが、かかるシート状ないしはフィルム状誘電体を上部電極の円筒凹面に隙間無く貼り付けるのは容易でなく、隙間が出来るとそこでアークが立つおそれがある。特に、常圧下ではそのおそれが高い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、部分円筒状の凹面を有する第１電極のユニットと、上記部分円筒凹面と対をなす円筒状（中空円筒状、中実円筒状の何れをも含む）の第２電極のユニットとを備えたプラズマ処理装置であって、上記第１、第２電極ユニットから分離可能かつ弾性変形可能な板部材と、この板部材の保持手段とを設け、上記板部材が、上記第１電極の部分円筒凹面に面する金属部と、この金属部ひいては上記部分円筒凹面を覆う誘電体部とを積層一体化してなり、上記保持手段が、板部材を部分円筒凹面に添接するように弾性変形させた状態で保持可能かつ保持解除可能であることを特徴とする。
【０００６】
これによって、板部材ひいては誘電体部を第１電極の部分円筒面に容易に添接できるとともに、この板部材と部分円筒面との間でアークが立つのを確実に防止できる。これによって、減圧下では勿論、略常圧下においても良好なプラズマ処理を行なうことができる。そして、メンテナンスの際は、板部材ひいては誘電体部を電極とは別途に簡単に取り外すことができ、交換などを容易に行なうことができる。
【０００７】
なお、本発明における略常圧とは、１．３３３×１０⁴〜１０．６６４×１０⁴Ｐａの範囲を言う。中でも、９．３３１×１０⁴〜１０．３９７×１０⁴Ｐａの範囲は、圧力調整が容易で装置構成が簡便になり、好ましい。
【０００８】
ここで、上記板部材が、上記保持手段によって部分円筒凹面に弾性を持って押し当てられる（弾接させる）ことが望ましい。これによって、第１電極と金属部とを確実に導通させることができる。
保持手段は、板部材の湾曲（弾性変形）方向と直交する方向（部分円筒凹面の軸方向と同方向）の両端部を保持してもよく、湾曲方向（部分円筒凹面の周方向と同方向）の両端部を保持してもよい。
【０００９】
上記保持手段が、第１電極ユニットまたは第２電極ユニットに一体に組み込まれていることが望ましい。これによって、部材構成の簡素化を図ることができる。この場合、上記保持手段は、第１、第２電極ユニットの何れか１つに組み込まれていてもよく、第１電極ユニットに組み込まれたものと第２電極ユニットに組み込まれたものとに分かれていてもよい。
【００１０】
上記保持手段が、第１電極側の第１保持部材と、第２電極側の第２保持部材とを有し、これら第１、第２保持部材によって板部材の端部を挟み付けることにしてもよい。これによって、板部材を確実に保持できる。また、金属部と第１電極を一層確実に接触・導通させることができる。
【００１１】
上記第１保持部材が、第１電極ユニットに設けられ、第２保持部材が、第２電極ユニットに設けられていてもよい。これによって、第１、第２電極ユニットにより板部材を挟持できる。
上記第１電極が、第２保持部材と協働して板部材を挟むことにより第１保持部材として提供されていてもよい。これによって、部材構成の簡素化を図ることができる。
【００１２】
上記第２保持部材が、上記部分円筒凹面と相対する円筒面を有していることが望ましい。これによって、板部材を部分円筒凹面に確実に添うように弾性変形させることができる。
【００１３】
上記第２保持部材の円筒面が、上記第２電極より第１電極に向けて径方向に所定量だけ突出されていることが望ましい。
これによって、板部材を第２電極から所定量だけ離して正確に位置決めでき、ひいてはこれら部材間に形成されるプラズマ空間の厚さを正確に定めることができる。
【００１４】
上記板部材は、非変形時（変形荷重がかかっていない時）において全体的に略平らであることが望ましい。これによって、保管や持ち運びが容易になる。また、金属部と誘電体部の積層を容易化できる。
板部材は、非変形時において湾曲していてもよい。
【００１５】
上記板部材が、上記部分円筒凹面の周方向の両端部において第２電極から離れる方向へ延出するように折曲され、この折曲部より部分円筒凹面側の主部が上記添接状態になるようにして、折曲部から先の延出部が、上記保持手段に保持されるようにしてもよい。
これによって、保持手段を第２電極から離して設置でき、保持手段の配置レイアウトを容易化できる。
【００１６】
この場合、上記保持手段が、上記延出部を折曲部の展開方向に変位させ、これにより、上記主部が、折曲部の展開を阻止すべく湾曲されることが望ましい。
これによって、板部材（の主部）を部分円筒凹面に確実に添うように湾曲させ当接（弾接）させることができる。
【００１７】
上記保持手段が、上記延出部を上記変位状態で挿入配置する挿入孔を有していることが望ましい。この挿入孔の幅は、延出部の厚さと略同じであることが望ましい。これによって、延出部を安定して保持できる。または、挿入孔の幅を拡縮可能に構成し、延出部の出し入れ時には、幅広にする一方、挿入セット時には、狭くして、延出部を両面側から挟持できるようにしてもよい。
【００１８】
更に、上記保持手段が、上記折曲部に突き当たることにより板部材の第１電極からの脱落を阻止するストッパを有していることが望ましい。これによって、板部材の変形状態を確実に維持でき、ひいては主部を部分円筒凹面に確実に当接（弾接）させることができる。
【００１９】
上記保持手段と板部材とには、互いに嵌合される位置決め用の凹凸嵌合部が設けられていることが望ましい。
これによって、板部材の位置決めを容易に行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る常圧プラズマ処理装置Ｍ１を示したものである。装置Ｍ１は、上下一対の電極ユニット１０，２０を備えている。これらユニット１０，２０の電極１１，２２間に略常圧のグロー放電プラズマ空間１ａ（図３、図４）が形成される。このプラズマ空間１ａに、処理ガスが導入されるとともに連続シート状のワークＷが通され、例えばプラズマ洗浄などの表面処理が実行される。以下、詳述する。
【００２１】
図１および図２に示すように、下部のロール電極ユニット２０は、軸線を水平に向けた円筒状をなすロール電極２２（第２電極）と、このロール電極２２を軸線まわりに回転可能に支持する一対の架台２５（第２電極支持部材）とを備えている。ロール電極２２は、ステンレスなどの導電金属からなり、接地線２９を介して接地されている。これによって、ロール電極２２は、接地電極（アース電極）となっている。図３および図４に示すように、ロール電極２２の外周面には、例えばアルミナなどからなる固定誘電体層２３が溶射などによって被膜されている。詳細な図示は省略するが、ロール電極２２の内部には、温調用の冷媒通路が螺旋状に形成されている。
【００２２】
ロール電極２２の軸部２２ａには、回転駆動手段（図示せず）が連結されている。このロール電極２２上に連続シート状ワークＷが被せられる。そして、回転駆動手段によってロール電極２２が回転されることによって、ワークＷが連続給送されるようになっている。
【００２３】
図１および図２に示すように、架台２５には、４つのノズルユニット４１〜４３が、ロール電極２２を四方から囲むようにして支持されている。図１に示すように、処理ガスノズルユニット４１は、ロール電極２２の周方向の一端側（図１において左）に配されている。このノズルユニット４１には、処理ガス供給管４４を介して処理ガス源４０が接続されている。処理ガス源４０には、例えばプラズマ洗浄用の処理ガスとしてＮ₂やＯ₂が貯えられている。この処理ガスが、供給管４４、ユニット４１のチャンバー４１ａおよび吹出し口４１ｂを順次経て、プラズマ空間１ａに吹出される。
【００２４】
吸引ノズルユニット４２は、ロール電極２２の周方向の他端側（図１において右）に配されている。このノズルユニット４２には、吸引管４５を介して吸引ポンプ４６が接続されている。この吸引ポンプ４６によって、空間１ａの処理済みのガスや処理により生じた副生成物が、ユニット４２の吸込み口４２ａおよびチャンバー４２ｂ、並びに吸引管４５を順次経て、排気される。
【００２５】
図２に示すように、一対のカーテンガスノズルユニット４３は、ロール電極２２の軸方向の両端側に配されている。これらノズルユニット４３には、カーテンガス供給管４８を介してカーテンガス源４７が接続されている。カーテンガス源４７には、Ｎ₂などの不活性ガスからなるカーテンガスが貯えられている。このカーテンガスが、供給管４８、ユニット４３のチャンバー４３ａおよび吹出し口４３ｂを順次経て、プラズマ空間１ａの両縁部に吹出され、ガスカーテンが形成される。
【００２６】
なお、カーテンガスとして処理ガスと同一物質を用い、２つのガス源４０，４７に共通の単一のガス源を設け、この単一のガス源から管４４，４８を分岐させて各ノズルユニット４１，４３に連ねることにしてもよい、
【００２７】
次に、上部電極ユニット１０について説明する。
図１および図２に示すように、上部電極ユニット１０は、凹面電極１１（第１電極）と、この凹面電極１１を支持する樹脂製の絶縁ホルダ１２（第１電極支持部材）とを備えている。図２に示すように、ホルダ１２の一端部（図２において左）は、一方の架台２５に回転ブラケット２４を介して回転可能に連結されている。これによって、上部電極ユニット１０は、上記一対の架台２５の上端部間に水平に架け渡されるセット位置と、起立する起立位置（図２の仮想線）との間で回転可能になっている。なお、起立位置を越えて裏返る位置まで回転可能になっていてもよい。ホルダ１２の他端部（図２において左）と他方の架台２５には、フック１２ｆと引っ掛け金具２５ａが設けられており、これらが互いに係着されることによって、セット位置の上部電極ユニット１０を回転不能に固定できるようになっている。
【００２８】
図１に示すように、凹面電極１１は、アルミニウムやステンレスなどの導電金属からなり、給電線５１を介して電界印加手段５０に接続されている。これによって、凹面電極１１は、電界印加電極（ホット電極）となっている。
なお、上下の電極１１，２２の極性は、本実施形態とは逆になっていてもよい。
【００２９】
図１、図２、図５に示すように、凹面電極１１は、部分円筒状の凹面１１ａを有する厚板状をなしている。部分円筒凹面１１ａの曲率半径は、ロール電極２２の外周面の半径より若干大きくなっている。具体的には、プラズマ空間１ａの設定厚さｔ_1a（図４）と後記板部材３０の厚さとを加えた分だけ大きくなっている。上記セット状態において、部分円筒凹面１１ａの中心軸は、ロール電極２２の中心軸と一致している。この部分円筒凹面１１ａが、下を向き、ロール電極２２の外周面と対向している。
【００３０】
本発明の主要部について説明する。
図１および図２に示すように、常圧プラズマ処理装置Ｍ１の上部電極ユニット１０には、板部材３０が付設されている。板部材３０は、凹面電極１１と略等面積をなしている。また、図５に示すように、非変形時の板部材３０は、平らになっている。板部材３０は、上下の電極ユニット１０，２０の間に挟装される一方、ユニット１０，２０から単独で分離可能になっている。
【００３１】
板部材３０について更に説明する。図３および図４に示すように、板部材３０は、金属部３１と誘電体部３２を上下に積層一体化することによって構成されている。上側の金属部３１は、例えばばね鋼やステンレスなどの薄い金属板で構成され、導電性は勿論、優れた弾性を有している。金属部３１は、その上方の凹面電極１１と接することによって上部電極ユニット１０の電極の一部分として提供されている。
【００３２】
下側の誘電体部３２は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの誘電体からなる柔軟な粘着テープ（薄膜）で構成されている。この粘着テープの粘着面が、金属部３１の下面に隙間無くぴったりと貼り付けられている。誘電体部３２は、凹面電極１１の固体誘電体層としての役目を担っている。
板部材３０は、全体としても弾性に富んでいる。
【００３３】
板部材３０のユニット１０，２０への取付構造について説明する。
図２に示すように、凹面電極１１の軸方向の両端部は、ロール電極２２より延出されている。この凹面電極１１の軸方向延出部に、符号「１１ｂ」を付す。
【００３４】
一方、図２および図５に示すように、一対の架台２５の上端部には、それぞれ保持台２６（第２保持部材）が設置されている。図１、図３〜図５に示すように、保持台２６の上面は、部分円筒面２６ａになっている。部分円筒面２６ａの中心は、ロール電極２２の軸心と一致している。部分円筒面２６ａの曲率半径は、ロール電極２２の半径にプラズマ空間１ａの設定厚さｔ_1aを加えた大きさになっている。これによって、保持台２６は、ロール電極２２よりプラズマ空間１ａの設定厚さだけ上に突出されている。
【００３５】
図２に示すように、上記上部電極ユニット１０のセット状態において、一対の保持台２６は、凹面電極１１の軸方向延出部１１ｂ（第１保持部材）のちょうど下方に配置されている。そして、凹面電極１１の軸方向延出部１１ｂの部分円筒凹面１１ａと保持台２６の部分円筒面２６ａとの間に、板部材３０の両端部が挟まれている。これにより、板部材３０が、部分円筒凹面１１ａに添うように湾曲（弾性変形）され、部分円筒凹面１１ａに弾性を持って押し当てられている。
凹面電極１１の軸方向延出部１１ｂと保持台２６とによって、特許請求の範囲の「保持手段」が構成されている。
【００３６】
図２および図５に示すように、各保持台２６には、位置決めピン２７（凸部）が上に突出するように設けられている。一方、板部材３０の両端部には、それぞれ切欠き３０ｃ（凹部）が形成されている。この切欠き３０ｃに、ピン２７が嵌め込まれている。
位置決めピン２７と切欠き３０ｃとによって、特許請求の範囲の「凹凸嵌合部」が構成されている。
【００３７】
図４に示すように、板部材３０とロール電極２２との間には、上記保持台２６の突出量ｔ_1aに対応する厚さの隙間が形成されている。この隙間が、上記プラズマ空間１ａとなっている。この空間１ａに連続シート状ワークＷが通されてプラズマ洗浄されることは、上述した通りである。
【００３８】
作用を説明する。
プラズマ処理装置Ｍ１に板部材３０を設置する際は、上部電極ユニット１０を起立位置に位置させる。これによって、板部材３０を、容易に一対の保持台２６間に架け渡すことができ、ロール電極２２上に容易に被せることができる。この時、板部材３０の切欠き３０ｃに位置決めピン２７を嵌め込む。これによって、板部材３０を容易に位置決めすることができる。勿論、金属部３１は上に向け、誘電体部３２は下に向ける。この段階では、板部材３０は、略平らな状態を維持している。
【００３９】
次に、上部電極ユニット１０をセット位置まで回転させる。これによって、板部材３０の軸方向の両端部が、凹面電極１１と保持台２６との間に挟まれ、板部材３０全体が上に凸に湾曲される。そして、凹面電極１１の部分円筒凹面１１ａの略全面に弾接される。これによって、板部材３０の金属部３１と凹面電極１１とを良好かつ確実に電気的に導通させることができる。一方、板部材３０の金属部３１と凹面電極１１との間に部分的に隙間があっても、そこでアークが立つことはない。また、金属部３１と誘電体部３２とは、それらの間に隙間が出来ないように積層しておくことができる。これによって、アークの発生を確実に防止することができる。
【００４０】
板部材３０のメンテナンスの際は、上部電極ユニット１０を起立位置まで回転させる。これによって、保持手段１１ｂ，２６による板部材３０の保持状態を簡単に解除でき、板部材３０を間単に取り出すことができる。そして、誘電体部３２を貼り替えたり新しい板部材３０に交換したりするなどのメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態において、上記第１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省略する。
図６に示すように、第２実施形態に係る常圧プラズマ処理装置Ｍ２では、板部材の形状が第１実施形態と異なっている。また、第１実施形態では、保持手段の第１、第２保持部材が、上下の電極ユニット１０，２０に分かれて設けられていたが、この第２実施形態では、両方とも上部電極ユニット１０に設けられている。下部電極ユニット２０には、上記第１実施形態の保持台２６が設けられていない。
【００４２】
詳述すると、図６および図７に示すように、第２実施形態の板部材３０Ｘは、幅方向（部分円筒凹面１１ａの周方向に沿う湾曲方向）の両側でロール電極２２から離れるように上方へ折曲されている。これにより、板部材３０Ｘは、凹面電極１１と対面する主部３３と、この主部３３の両端部から角度をなして延びる一対の延出部３４とを有している。主部３３と延出部３４との折曲部を符号「３５」で示す。
【００４３】
なお、板部材３０Ｘが、金属部３１と誘電体部３２の積層構造になっている点は、上記第１実施形態と同様である。勿論、金属部３１は、主部３３においては上側に位置し、延出部３４においては内側（凹面電極１１の側）に位置する。誘電体部３２は、主部３３においては下側に位置し、延出部３４においては外側に位置している。なお、図７において、金属部３１および誘電体部３２の厚さは、誇張して示してある。
【００４４】
図７の実線に示すように、非変形時の板部材３０Ｘの主部３３と延出部３４は、略直角をなしている。これにより、板部材３０Ｘは、断面「コ」字状をなしている。これに対し、図６および図７の仮想線に示すように、装置Ｍ２に装着した状態では、一対の延出部３４が、互いに逆さ「ハ」字状をなすように変位され、これに伴い、主部３３が湾曲（弾性変形）されて凹面電極１１の部分円筒凹面１１ａに弾接されている。
【００４５】
板部材３０Ｘを上記変形状態で保持するための保持手段について説明する。
上述したように、装置Ｍ２の保持手段は、上部電極ユニット１０に組み込まれている。図６に示すように、上部電極ユニット１０の絶縁ホルダ１２Ｘは、凹面電極１１上に被せられたアッパープレート１３と、このアッパープレート１３と一体をなすとともに凹面電極１１の周方向の両側面に宛がわれた一対のサイドプレート１４と、このサイドプレート１４とアッパープレート１３の端部との間に挟まれた一対のサブプレート１５とを備えている。これらプレート１３〜１５は、絶縁樹脂にて構成されている。サイドプレート１４に凹面電極１１が、絶縁樹脂製のボルト１６によって固定されている。
サイドプレート１４とサブプレート１５の下端面は、互いに面一をなし、しかも外側へ向かって上へ傾く斜面になっている。
【００４６】
また、装置Ｍ２においては、処理ガスノズルユニット４１Ｘと吸引ノズルユニット４２Ｘが、下部電極ユニット２０にではなく上部電極ユニット１０のアッパープレート１３の両端部に垂設されている。（なお、図示は省略するが、カーテンガスノズルユニット４３についても同様になっている。）各ノズルユニット４１Ｘ，４２Ｘは、プレート１４，１５の下端斜面と対向する側面を有しており、この側面が、外側へ向かって上に傾く斜面となっている。これにより、プレート１４，１５と各ノズルユニット４１Ｘ，４２Ｘとの間に、外側へ向かって上に傾く挿入孔１２ａが形成されている。この挿入孔１２ａの幅は、板部材３０の厚さと略同じになっている。
【００４７】
なお、図示は省略するが、挿入孔１２ａは、上部電極ユニット１０の軸方向の両端面に開口されている。
挿入孔１２ａの上側の斜面を画成するプレート１４，１５は、「第１保持部材」を構成し、下側の斜面を画成するノズルユニット４１Ｘ，４２Ｘは、「第２保持部材」を構成している。
【００４８】
両側の挿入孔１２ａに、板部材３０の一対の延出部３４がそれぞれ挿入固定されている。これによって、延出部３４は、挿入孔１２ａの傾きに合わせて外側に倒されている。すなわち、折曲部３５の展開方向（角度の増大方向）に変位されている。これに伴い、主部３３が、折曲部３５の展開を阻止すべく上に凸になるように湾曲されている。この結果、主部３３が、凹面電極１１の部分円筒凹面１１ａに弾接されることになる。
【００４９】
更に、ノズルユニット４１Ｘ，４２Ｘには、上記挿入孔１２ａ形成用の斜面の下端部から内側へ突出する突起４１ｃ，４２ｃ（ストッパ）が設けられている。これら突起４１ｃ，４２ｃの水平をなす上面に、板部材３０の折曲部３５が突き当たっている。これによって、折曲部３５が、ユニット１０から脱落するのが阻止されている。ひいては、延出部３４を挿入孔１２ａ内に確実に留めておくことができ、主部３３を部分円筒凹面１１ａに確実に弾接させておくことができる。
【００５０】
メンテナンスの際は、板部材３０Ｘを挿入孔１２ａの軸方向両端開口から引き抜いたり、ノズルユニット４１Ｘ，４２Ｘをアッパープレート１３に固定しているボルト１７を緩めて挿入孔１２ａを拡げたりすることにより、板部材３０Ｘの保持状態を簡単に解除でき、板部材３０Ｘを簡単に取り外すことができる。これによって、第２実施形態の装置Ｍ２においても、メンテナンスを容易に行なうことができる。
【００５１】
本発明は、上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、実施形態では、金属部が金属板で構成されて保形性を有していたが、誘電体部を保形性と弾性を有する樹脂板で構成し、この樹脂板の片面に、金属部としてアルミ箔などの金属膜を貼り付けることにより、板部材を構成してもよい。
第１電極を下にし、第２電極を上にしてもよく、あるいは上下に限らず、水平や斜めに対向配置させてもよい。
第１実施形態において、「凹凸嵌合部」として、板部材３０に凸部を設け、保持台２６に凹部を設けてもよい。また、保持台２６に代えて、凹面電極１１の軸方向延出部１１ｂに、板部材３０との凹凸嵌合部を設けてもよい。第２実施形態においても、板部材３０Ｘと保持部材１４，１５，４１Ｘ，４２Ｘに「凹凸嵌合部」を設けてもよい。
第２実施形態の板部材３０Ｘに対する保持手段は、一対の延出部３４を逆「ハ」字状に傾けるのに代えて、互いに接近方向に押し、これにより主部３３を湾曲させるようなっていてもよい。
本発明は、常圧下だけでなく、減圧下でのプラズマ処理にも適用でき、グロー放電だけでなく、コロナ放電や沿面放電によるプラズマ処理にも適用でき、洗浄だけでなく、成膜、表面改質、アッシング、エッチング等の種々のプラズマ処理に遍く適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、板部材ひいては誘電体部を第１電極の部分円筒面に容易に被せることができるとともに、この板部材と部分円筒面との間でアークが立つのを確実に防止できる。これによって、減圧下では勿論、略常圧下においても良好なプラズマ処理を行なうことができる。そして、メンテナンスの際は、板部材ひいては誘電体部を電極とは別途に簡単に取り外すことができ、交換などを容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の正面断面図である。
【図２】上記常圧プラズマ処理装置の側面断面図である。
【図３】図１のIII部の詳細図である。
【図４】図２のIV部の詳細図である。
【図５】上記常圧プラズマ処理装置の上下の電極ユニットの分解斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の正面断面図である。
【図７】上記第２実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の板部材の斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ１，Ｍ２プラズマ処理装置
１０上部電極ユニット（第１電極ユニット）
１１凹面電極（第１電極）
１１ａ第１電極の部分円筒凹面
１１ｂ凹面電極の軸方向延出部（第１電極側の保持部材、保持手段の構成要素）
１２ａ挿入孔
１４サイドプレート（第１保持部材、保持手段の構成要素）
１５サブプレート（第１保持部材、保持手段の構成要素）
２０下部電極ユニット（第２電極ユニット）
２２ロール電極（第２電極）
２６保持台（第２保持部材、保持手段の構成要素）
２６ａ保持台の円筒面
２７位置決めピン（凹凸嵌合部の構成要素）
３０板部材
３０Ｘ板部材
３０ｃ切欠き（凹凸嵌合部の構成要素）
３１金属部
３２誘電体部
３３主部
３４延出部
３５折曲部
４１Ｘ，４２Ｘノズルユニット（第２保持部材）
４１ｃ突起（ストッパ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus having an electrode having a partially cylindrical concave surface and a cylindrical electrode paired with the concave surface.
[0002]
[Prior art]
The plasma processing apparatus described in Patent Document 1 includes a pair of upper and lower electrodes. The lower electrode has a cylindrical shape (roll shape). The upper electrode has a partially cylindrical concave surface facing the peripheral surface of the lower electrode. A narrow gap formed between these electrodes is a plasma space of almost normal pressure. On the cylindrical concave surface of the upper electrode, a dielectric layer mainly composed of aluminum oxide or the like is coated by, for example, spraying. Thereby, it is possible to prevent arc discharge from occurring in the plasma space.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-244689 (page 6, FIG. 3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The dielectric layer coated on the electrode is easily soiled and damaged, and requires frequent maintenance. At that time, it is inconvenient if the dielectric is integrated with the electrode by thermal spraying or the like. On the other hand, Patent Document 1 describes that the dielectric may be formed into a sheet or film, but the sheet or film is adhered to the cylindrical concave surface of the upper electrode without any gap. Is not easy, and if there is a gap, there is a risk of arcing. In particular, the risk is high under normal pressure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first electrode unit having a partially cylindrical concave surface and a cylindrical shape (hollow cylindrical shape or solid cylindrical shape) paired with the partial cylindrical concave surface. A second electrode unit including a plate member separable from the first and second electrode units and elastically deformable, and holding means for the plate member, The plate member is formed by laminating and integrating a metal portion facing the partial cylindrical concave surface of the first electrode and a dielectric portion covering the metal portion and thus the partial cylindrical concave surface, and the holding means transfers the plate member to the partial cylinder. It can be held and released in a state of being elastically deformed so as to contact the concave surface.
[0006]
As a result, the plate member and thus the dielectric portion can be easily attached to the partial cylindrical surface of the first electrode, and an arc can be reliably prevented from standing between the plate member and the partial cylindrical surface. As a result, good plasma treatment can be performed not only under a reduced pressure but also under a substantially normal pressure. In maintenance, the plate member and thus the dielectric portion can be easily removed separately from the electrodes, and can be easily replaced.
[0007]
Note that the approximately atmospheric pressure in the present invention refers to a range of ^{^{1.333 × 10 4 ~10.664 × 10 4}} Pa. Among these, the range of 9.331 × 10 ^{4 to} 10.9797 × 10 ⁴ Pa is preferable because pressure adjustment is easy and the apparatus configuration is simple.
[0008]
Here, it is desirable that the plate member is elastically pressed (elastically contacted) to the concave surface of the partial cylinder by the holding means. Thereby, the first electrode and the metal part can be reliably conducted.
The holding means may hold both ends of the plate member in a direction orthogonal to the bending (elastic deformation) direction (the same direction as the axial direction of the partial cylindrical concave surface), and the curved direction (the same direction as the circumferential direction of the partial cylindrical concave surface). ) May be held.
[0009]
It is desirable that the holding means is integrated in the first electrode unit or the second electrode unit. Thereby, simplification of a member structure can be achieved. In this case, the holding means may be incorporated in any one of the first and second electrode units, and is divided into those incorporated in the first electrode unit and those incorporated in the second electrode unit. It may be.
[0010]
The holding means has a first holding member on the first electrode side and a second holding member on the second electrode side, and the end portions of the plate member are sandwiched between the first and second holding members. Also good. Thereby, the plate member can be securely held. In addition, the metal part and the first electrode can be contacted and conducted more reliably.
[0011]
The first holding member may be provided in the first electrode unit, and the second holding member may be provided in the second electrode unit. Thus, the plate member can be held by the first and second electrode units.
The first electrode may be provided as the first holding member by sandwiching the plate member in cooperation with the second holding member. Thereby, simplification of a member structure can be achieved.
[0012]
It is desirable that the second holding member has a cylindrical surface facing the partial cylindrical concave surface. Accordingly, the plate member can be elastically deformed so as to surely follow the concave surface of the partial cylinder.
[0013]
It is desirable that the cylindrical surface of the second holding member protrudes by a predetermined amount in the radial direction from the second electrode toward the first electrode.
Accordingly, the plate member can be accurately positioned apart from the second electrode by a predetermined amount, and as a result, the thickness of the plasma space formed between these members can be accurately determined.
[0014]
The plate member is preferably substantially flat as a whole when not deformed (when no deformation load is applied). This facilitates storage and carrying. In addition, the lamination of the metal part and the dielectric part can be facilitated.
The plate member may be curved when not deformed.
[0015]
The plate member is bent so as to extend away from the second electrode at both ends in the circumferential direction of the partial cylindrical concave surface, and the main portion on the partial cylindrical concave surface side from the bent portion is brought into the attached state. In this way, the extending part from the bent part may be held by the holding means.
Accordingly, the holding means can be installed apart from the second electrode, and the arrangement layout of the holding means can be facilitated.
[0016]
In this case, it is desirable that the holding means displaces the extending portion in the development direction of the bent portion, whereby the main portion is bent to prevent the bent portion from being developed.
Accordingly, the plate member (the main portion thereof) can be curved and brought into contact (elastic contact) so as to surely follow the concave surface of the partial cylinder.
[0017]
The holding means preferably has an insertion hole for inserting and arranging the extended portion in the displaced state. The width of the insertion hole is preferably substantially the same as the thickness of the extension. Thereby, the extension part can be stably held. Alternatively, the width of the insertion hole may be configured to be expandable / contractable, and may be widened when the extension portion is taken in and out, while being narrowed during insertion set so that the extension portion can be clamped from both sides.
[0018]
Furthermore, it is desirable that the holding means has a stopper that prevents the plate member from falling off the first electrode by abutting against the bent portion. Accordingly, the deformed state of the plate member can be reliably maintained, and as a result, the main portion can be reliably abutted (elastically contacted) with the partial cylindrical concave surface.
[0019]
It is desirable that the holding means and the plate member are provided with an uneven fitting portion for positioning to be fitted to each other.
As a result, the plate member can be easily positioned.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show an atmospheric pressure plasma processing apparatus M1 according to the first embodiment of the present invention. The device M1 includes a pair of upper and lower electrode units 10 and 20. A glow discharge plasma space 1a (FIGS. 3 and 4) having a substantially normal pressure is formed between the electrodes 11 and 22 of these units 10 and 20. A processing gas is introduced into the plasma space 1a and a continuous sheet-shaped workpiece W is passed through, for example, and surface treatment such as plasma cleaning is performed. Details will be described below.
[0021]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the lower roll electrode unit 20 supports a roll electrode 22 (second electrode) having a cylindrical shape with the axis oriented horizontally, and supports the roll electrode 22 so as to be rotatable about the axis. And a pair of mounts 25 (second electrode support members). The roll electrode 22 is made of a conductive metal such as stainless steel, and is grounded via a ground wire 29. Thereby, the roll electrode 22 is a ground electrode (ground electrode). As shown in FIGS. 3 and 4, a fixed dielectric layer 23 made of alumina or the like is coated on the outer peripheral surface of the roll electrode 22 by thermal spraying or the like. Although not shown in detail, a temperature adjusting refrigerant passage is formed in a spiral shape inside the roll electrode 22.
[0022]
A rotation driving means (not shown) is connected to the shaft portion 22 a of the roll electrode 22. A continuous sheet-like workpiece W is placed on the roll electrode 22. The work W is continuously fed by rotating the roll electrode 22 by the rotation driving means.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, four nozzle units 41 to 43 are supported on the gantry 25 so as to surround the roll electrode 22 from four directions. As shown in FIG. 1, the processing gas nozzle unit 41 is disposed on one end side (left side in FIG. 1) of the roll electrode 22 in the circumferential direction. A processing gas source 40 is connected to the nozzle unit 41 via a processing gas supply pipe 44. The processing gas source 40 stores, for example, N ₂ or O ₂ as a processing gas for plasma cleaning. This processing gas is blown into the plasma space 1a through the supply pipe 44, the chamber 41a of the unit 41 and the blowout port 41b in this order.
[0024]
The suction nozzle unit 42 is disposed on the other end side in the circumferential direction of the roll electrode 22 (right side in FIG. 1). A suction pump 46 is connected to the nozzle unit 42 via a suction pipe 45. The suction pump 46 exhausts the processed gas in the space 1 a and the by-products generated by the processing through the suction port 42 a and the chamber 42 b of the unit 42 and the suction pipe 45 in order.
[0025]
As shown in FIG. 2, the pair of curtain gas nozzle units 43 are arranged on both ends of the roll electrode 22 in the axial direction. A curtain gas source 47 is connected to these nozzle units 43 via a curtain gas supply pipe 48. The curtain gas source 47 stores curtain gas made of an inert gas such as N ₂ . This curtain gas is blown to both edges of the plasma space 1a sequentially through the supply pipe 48, the chamber 43a and the blowout port 43b of the unit 43, and a gas curtain is formed.
[0026]
Note that the same material as the processing gas is used as the curtain gas, and a common single gas source is provided for the two gas sources 40 and 47, and the tubes 44 and 48 are branched from the single gas source to each nozzle unit 41. , 43 may be linked to
[0027]
Next, the upper electrode unit 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the upper electrode unit 10 includes a concave electrode 11 (first electrode) and a resin insulating holder 12 (first electrode support member) that supports the concave electrode 11. Yes. As shown in FIG. 2, one end (left in FIG. 2) of the holder 12 is rotatably connected to one frame 25 via a rotating bracket 24. As a result, the upper electrode unit 10 is rotatable between a set position horizontally spanned between the upper ends of the pair of mounts 25 and an upright position (virtual line in FIG. 2). In addition, you may be able to rotate to the position which turns over beyond a standing position. The other end portion (left in FIG. 2) of the holder 12 and the other frame 25 are provided with a hook 12f and a hook metal fitting 25a, and these are engaged with each other, so that the upper electrode unit 10 at the set position is attached. It can be fixed so that it cannot rotate.
[0028]
As shown in FIG. 1, the concave electrode 11 is made of a conductive metal such as aluminum or stainless steel, and is connected to the electric field applying means 50 via a feeder line 51. Thus, the concave electrode 11 is an electric field application electrode (hot electrode).
Note that the polarities of the upper and lower electrodes 11 and 22 may be opposite to those of the present embodiment.
[0029]
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the concave electrode 11 has a thick plate shape having a partially cylindrical concave surface 11a. The radius of curvature of the partial cylindrical concave surface 11 a is slightly larger than the radius of the outer peripheral surface of the roll electrode 22. Specifically, the thickness is increased by adding the set thickness t _1a (FIG. 4) of the plasma space 1a and the thickness of the plate member 30 described later. In the set state, the central axis of the partial cylindrical concave surface 11 a coincides with the central axis of the roll electrode 22. This partial cylindrical concave surface 11 a faces downward and faces the outer peripheral surface of the roll electrode 22.
[0030]
The main part of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, a plate member 30 is attached to the upper electrode unit 10 of the atmospheric pressure plasma processing apparatus M1. The plate member 30 has substantially the same area as the concave electrode 11. Moreover, as shown in FIG. 5, the plate member 30 at the time of non-deformation is flat. The plate member 30 is sandwiched between the upper and lower electrode units 10 and 20 and can be separated from the units 10 and 20 independently.
[0031]
The plate member 30 will be further described. As shown in FIGS. 3 and 4, the plate member 30 is configured by stacking and integrating a metal portion 31 and a dielectric portion 32 in the vertical direction. The upper metal portion 31 is made of a thin metal plate such as spring steel or stainless steel, and has excellent elasticity as well as conductivity. The metal part 31 is provided as a part of the electrode of the upper electrode unit 10 by contacting the concave electrode 11 thereabove.
[0032]
The lower dielectric portion 32 is made of a flexible adhesive tape (thin film) made of a dielectric material such as polytetrafluoroethylene. The pressure-sensitive adhesive surface of this pressure-sensitive adhesive tape is adhered to the lower surface of the metal portion 31 without any gaps. The dielectric portion 32 plays a role as a solid dielectric layer of the concave electrode 11.
The plate member 30 is rich in elasticity as a whole.
[0033]
A structure for attaching the plate member 30 to the units 10 and 20 will be described.
As shown in FIG. 2, both end portions of the concave electrode 11 in the axial direction are extended from the roll electrode 22. Reference numeral “11b” is attached to the axially extending portion of the concave electrode 11.
[0034]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 5, holding tables 26 (second holding members) are respectively installed at the upper ends of the pair of mounts 25. As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the upper surface of the holding table 26 is a partial cylindrical surface 26 a. The center of the partial cylindrical surface 26 a coincides with the axis of the roll electrode 22. The radius of curvature of the partial cylindrical surface 26 a is a size obtained by adding the set thickness t _1a of the plasma space 1 a to the radius of the roll electrode 22. As a result, the holding table 26 protrudes above the roll electrode 22 by a set thickness of the plasma space 1a.
[0035]
As shown in FIG. 2, in the set state of the upper electrode unit 10, the pair of holding bases 26 are disposed just below the axially extending portion 11 b (first holding member) of the concave electrode 11. Both end portions of the plate member 30 are sandwiched between the partial cylindrical concave surface 11 a of the axially extending portion 11 b of the concave electrode 11 and the partial cylindrical surface 26 a of the holding base 26. Accordingly, the plate member 30 is curved (elastically deformed) so as to follow the partial cylindrical concave surface 11a, and is pressed against the partial cylindrical concave surface 11a with elasticity.
The axially extending portion 11 b of the concave electrode 11 and the holding base 26 constitute a “holding means” in the claims.
[0036]
As shown in FIGS. 2 and 5, each holding base 26 is provided with a positioning pin 27 (convex portion) so as to protrude upward. On the other hand, notches 30c (concave portions) are formed at both ends of the plate member 30, respectively. A pin 27 is fitted into the notch 30c.
The positioning pin 27 and the notch 30c constitute an “uneven fitting portion” in the claims.
[0037]
As shown in FIG. 4, a gap having a thickness corresponding to the protruding amount t _1a of the holding table 26 is formed between the plate member 30 and the roll electrode 22. This gap is the plasma space 1a. As described above, the continuous sheet-like workpiece W is passed through the space 1a and cleaned by plasma.
[0038]
The operation will be described.
When the plate member 30 is installed in the plasma processing apparatus M1, the upper electrode unit 10 is positioned at the standing position. Accordingly, the plate member 30 can be easily bridged between the pair of holding bases 26 and can be easily put on the roll electrode 22. At this time, the positioning pin 27 is fitted into the notch 30 c of the plate member 30. Thereby, the plate member 30 can be easily positioned. Of course, the metal part 31 faces upward and the dielectric part 32 faces downward. At this stage, the plate member 30 maintains a substantially flat state.
[0039]
Next, the upper electrode unit 10 is rotated to the set position. As a result, both end portions of the plate member 30 in the axial direction are sandwiched between the concave electrode 11 and the holding table 26, and the entire plate member 30 is curved upwardly. Then, it is elastically contacted with substantially the entire surface of the partial cylindrical concave surface 11 a of the concave electrode 11. As a result, the metal part 31 of the plate member 30 and the concave electrode 11 can be electrically and satisfactorily electrically connected. On the other hand, even if there is a partial gap between the metal portion 31 of the plate member 30 and the concave electrode 11, no arc is generated there. Moreover, the metal part 31 and the dielectric part 32 can be laminated | stacked so that a clearance gap may not be made between them. As a result, the generation of arc can be reliably prevented.
[0040]
During the maintenance of the plate member 30, the upper electrode unit 10 is rotated to the standing position. Thus, the holding state of the plate member 30 by the holding means 11b and 26 can be easily released, and the plate member 30 can be easily taken out. Then, maintenance such as reattaching the dielectric portion 32 or replacing the dielectric member 32 with a new plate member 30 can be easily performed.
[0041]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 6, in the atmospheric pressure plasma processing apparatus M2 according to the second embodiment, the shape of the plate member is different from that of the first embodiment. In the first embodiment, the first and second holding members of the holding means are provided separately on the upper and lower electrode units 10 and 20. In the second embodiment, both are provided on the upper electrode unit 10. Is provided. The lower electrode unit 20 is not provided with the holding table 26 of the first embodiment.
[0042]
More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the plate member 30 </ b> X according to the second embodiment is arranged so as to be separated from the roll electrode 22 on both sides in the width direction (curving direction along the circumferential direction of the partial cylindrical concave surface 11 a). It is bent to. Accordingly, the plate member 30 </ b> X includes a main portion 33 that faces the concave electrode 11, and a pair of extending portions 34 that extend from both ends of the main portion 33 at an angle. A bent portion between the main portion 33 and the extending portion 34 is denoted by reference numeral “35”.
[0043]
The point that the plate member 30X has a laminated structure of the metal part 31 and the dielectric part 32 is the same as in the first embodiment. Of course, the metal part 31 is located on the upper side in the main part 33, and is located on the inner side (on the concave electrode 11 side) in the extension part 34. The dielectric portion 32 is located on the lower side in the main portion 33 and is located on the outside in the extending portion 34. In FIG. 7, the thicknesses of the metal part 31 and the dielectric part 32 are exaggerated.
[0044]
As shown by the solid line in FIG. 7, the main portion 33 and the extending portion 34 of the plate member 30 </ b> X when not deformed are substantially perpendicular. Accordingly, the plate member 30X has a cross-sectional “U” shape. On the other hand, as shown by the phantom lines in FIG. 6 and FIG. 7, in a state in which the device M2 is mounted, the pair of extending portions 34 are displaced so as to form an inverted “C” shape. The main portion 33 is curved (elastically deformed) and elastically contacted with the partial cylindrical concave surface 11 a of the concave electrode 11.
[0045]
A holding means for holding the plate member 30X in the deformed state will be described.
As described above, the holding means of the device M2 is incorporated in the upper electrode unit 10. As shown in FIG. 6, the insulating holder 12 </ b> X of the upper electrode unit 10 has an upper plate 13 that covers the concave electrode 11, and is integrated with the upper plate 13 and is directed to both side surfaces of the concave electrode 11 in the circumferential direction. A pair of broken side plates 14 and a pair of sub-plates 15 sandwiched between the side plate 14 and the end of the upper plate 13 are provided. These plates 13-15 are comprised with the insulating resin. The concave electrode 11 is fixed to the side plate 14 by a bolt 16 made of an insulating resin.
The lower end surfaces of the side plate 14 and the sub plate 15 are flush with each other and are inclined upward toward the outside.
[0046]
Further, in the apparatus M2, the processing gas nozzle unit 41X and the suction nozzle unit 42X are suspended from both ends of the upper plate 13 of the upper electrode unit 10 instead of the lower electrode unit 20. (Although not shown, the same applies to the curtain gas nozzle unit 43.) Each nozzle unit 41X, 42X has a side surface facing the lower end slope of the plates 14, 15, and this side surface is The slope is inclined upwards toward the outside. Thereby, the insertion hole 12a which inclines upward toward the outer side is formed between the plates 14 and 15 and each nozzle unit 41X and 42X. The width of the insertion hole 12 a is substantially the same as the thickness of the plate member 30.
[0047]
Although illustration is omitted, the insertion holes 12 a are opened at both end surfaces of the upper electrode unit 10 in the axial direction.
The plates 14 and 15 that define the upper slope of the insertion hole 12a constitute a “first holding member”, and the nozzle units 41X and 42X that define the lower slope constitute a “second holding member”. is doing.
[0048]
A pair of extending portions 34 of the plate member 30 are inserted and fixed in the insertion holes 12a on both sides. As a result, the extending portion 34 is tilted outward in accordance with the inclination of the insertion hole 12a. In other words, the bent portion 35 is displaced in the developing direction (increase direction of the angle). Accordingly, the main portion 33 is curved so as to protrude upward so as to prevent the folding portion 35 from expanding. As a result, the main portion 33 comes into elastic contact with the partial cylindrical concave surface 11 a of the concave electrode 11.
[0049]
Further, the nozzle units 41X and 42X are provided with protrusions 41c and 42c (stoppers) protruding inward from the lower end of the slope for forming the insertion hole 12a. The bent portion 35 of the plate member 30 is in contact with the horizontal upper surface of the protrusions 41c and 42c. This prevents the bent portion 35 from falling off the unit 10. As a result, the extension part 34 can be reliably kept in the insertion hole 12a, and the main part 33 can be reliably elastically contacted with the partial cylindrical concave surface 11a.
[0050]
During maintenance, the plate member 30X is pulled out from both axial openings of the insertion hole 12a, or the bolts 17 fixing the nozzle units 41X and 42X to the upper plate 13 are loosened to widen the insertion hole 12a. The holding state of the plate member 30X can be easily released, and the plate member 30X can be easily removed. Accordingly, maintenance can be easily performed also in the apparatus M2 of the second embodiment.
[0051]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted.
For example, in the embodiment, the metal portion is formed of a metal plate and has shape retention, but the dielectric portion is formed of a resin plate having shape retention and elasticity. The plate member may be configured by attaching a metal film such as an aluminum foil as the part.
The first electrode may be on the bottom and the second electrode may be on the top, or not limited to the top and bottom, but may be disposed horizontally or diagonally.
In the first embodiment, as the “concave / convex fitting portion”, a convex portion may be provided on the plate member 30 and a concave portion may be provided on the holding table 26. Further, instead of the holding base 26, an uneven fitting portion with the plate member 30 may be provided in the axially extending portion 11 b of the concave electrode 11. Also in the second embodiment, “concave fitting portions” may be provided on the plate member 30X and the holding members 14, 15, 41X, and 42X.
The holding means for the plate member 30X according to the second embodiment is configured to push the pair of extending portions 34 in the approaching direction instead of inclining the pair of extending portions 34 in an inverted “C” shape, thereby bending the main portion 33. May be.
The present invention can be applied not only to atmospheric pressure but also to plasma treatment under reduced pressure, and not only to glow discharge, but also to plasma treatment by corona discharge or creeping discharge. It can be applied to various plasma treatments such as quality, ashing, and etching.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the plate member and thus the dielectric portion can be easily covered on the partial cylindrical surface of the first electrode, and an arc is generated between the plate member and the partial cylindrical surface. Can be reliably prevented. As a result, good plasma treatment can be performed not only under a reduced pressure but also under a substantially normal pressure. In maintenance, the plate member and thus the dielectric portion can be easily removed separately from the electrodes, and can be easily replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the atmospheric pressure plasma processing apparatus.
FIG. 3 is a detailed view of part III in FIG. 1;
4 is a detailed view of a part IV in FIG. 2;
FIG. 5 is an exploded perspective view of upper and lower electrode units of the atmospheric pressure plasma processing apparatus.
FIG. 6 is a front sectional view of an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a plate member of an atmospheric pressure plasma processing apparatus according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
M1, M2 Plasma processing apparatus 10 Upper electrode unit (first electrode unit)
11 Concave electrode (first electrode)
11a Partial cylindrical concave surface 11b of the first electrode Axial extension portion of the concave electrode (holding member on the first electrode side, component of the holding means)
12a Insertion hole 14 Side plate (first holding member, component of holding means)
15 Sub-plate (first holding member, component of holding means)
20 Lower electrode unit (second electrode unit)
22 Roll electrode (second electrode)
26 Holding stand (second holding member, component of holding means)
26a Cylindrical surface 27 of holding stand Positioning pin (component of concave / convex fitting portion)
30 Plate member 30X Plate member 30c Notch (constituent element of uneven fitting part)
31 Metal part 32 Dielectric part 33 Main part 34 Extension part 35 Bending part 41X, 42X Nozzle unit (second holding member)
41c Protrusion (stopper)

Claims

部分円筒状の凹面を有する第１電極のユニットと、上記部分円筒凹面と対をなす円筒状の第２電極のユニットとを備えたプラズマ処理装置であって、上記第１、第２電極ユニットから分離可能かつ弾性変形可能な板部材と、この板部材の保持手段とを設け、上記板部材が、上記第１電極の部分円筒凹面に面する金属部と、この金属部ひいては上記部分円筒凹面を覆う誘電体部とを積層一体化してなり、上記保持手段が、板部材を部分円筒凹面に添接するように弾性変形させた状態で保持可能かつ保持解除可能であることを特徴とするプラズマ処理装置。A plasma processing apparatus comprising a first electrode unit having a partial cylindrical concave surface and a cylindrical second electrode unit paired with the partial cylindrical concave surface, wherein the first and second electrode units A separable and elastically deformable plate member and a holding means for the plate member are provided, and the plate member has a metal portion facing the partial cylindrical concave surface of the first electrode, and the metal portion and thus the partial cylindrical concave surface. A plasma processing apparatus comprising: a laminated dielectric unit and a holding unit, wherein the holding unit can hold and release the plate member in a state of being elastically deformed so as to contact the concave surface of the partial cylinder. .

上記板部材が、上記保持手段によって部分円筒凹面に弾性を持って押し当てられ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。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plate member is pressed against the concave surface of the partial cylinder with elasticity by the holding means.

上記保持手段が、第１電極ユニットまたは第２電極ユニットに一体に組み込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the holding unit is integrally incorporated in the first electrode unit or the second electrode unit.

上記保持手段が、第１電極側の第１保持部材と、第２電極側の第２保持部材とを有し、これら第１、第２保持部材によって板部材の端部を挟み付けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ処理装置。The holding means includes a first holding member on the first electrode side and a second holding member on the second electrode side, and the end portions of the plate member are sandwiched between the first and second holding members. The plasma processing apparatus according to claim 1.

上記第１保持部材が、第１電極ユニットに設けられ、第２保持部材が、第２電極ユニットに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the first holding member is provided in the first electrode unit, and the second holding member is provided in the second electrode unit.

上記第１電極が、第２保持部材と協働して板部材を挟むことにより第１保持部材として提供されていることを特徴とする請求項４または５に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the first electrode is provided as a first holding member by sandwiching a plate member in cooperation with the second holding member.

上記第２保持部材が、上記部分円筒凹面と相対する円筒面を有していることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the second holding member has a cylindrical surface facing the partial cylindrical concave surface.

上記第２保持部材の円筒面が、上記第２電極より第１電極に向けて径方向に所定量だけ突出されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein a cylindrical surface of the second holding member protrudes from the second electrode toward the first electrode by a predetermined amount in the radial direction.

上記板部材が、非変形時において全体的に略平らであることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plate member is generally flat when not deformed.

上記板部材が、上記部分円筒凹面の周方向の両端部において第２電極から離れる方向へ延出するように折曲され、この折曲部より部分円筒凹面側の主部が上記添接状態になるようにして、折曲部から先の延出部が、上記保持手段に保持されることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のプラズマ処理装置。The plate member is bent so as to extend away from the second electrode at both ends in the circumferential direction of the partial cylindrical concave surface, and the main portion on the partial cylindrical concave surface side from the bent portion is brought into the attached state. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the extending portion beyond the bent portion is held by the holding means.

上記保持手段が、上記延出部を折曲部の展開方向に変位させ、これにより、上記主部が、折曲部の展開を阻止すべく湾曲されることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。The said holding | maintenance means displaces the said extension part to the expansion | deployment direction of a bending part, Thereby, the said main part is curved so that the expansion | deployment of a bending part may be prevented. Plasma processing equipment.

上記保持手段が、上記延出部を上記変位状態で挿入配置する挿入孔を有していることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。12. The plasma processing apparatus according to claim 11, wherein the holding means has an insertion hole for inserting and arranging the extended portion in the displaced state.

更に、上記保持手段が、上記折曲部に突き当たることにより板部材の第１電極からの脱落を阻止するストッパを有していることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 12, wherein the holding unit further includes a stopper that prevents the plate member from falling off the first electrode by abutting against the bent portion.

上記保持手段と板部材とには、互いに嵌合される位置決め用の凹凸嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the holding means and the plate member are provided with positioning concave and convex fitting portions that are fitted to each other.